CC3200 PCB板层设计问题

你好，请问cc3200 自制PCB是否一定要用四层板，双层的可行不？

TI官方推荐使用四层板设计，在电源的回路及地平面的噪声控制会更好

建议参考

CC3200和CC3100 电路板设计重点 V1.0.pdf

其中关于电源部分的介绍：

2. 电源部分的设计
2.1 芯片内部 DC-DC
CC3200 的电源管理子系统包含三个直流电压 变换器 (DC-DC)，分别为 给数字部分电路
供电的 Digital DC-DC， 给模拟部分电路供电的 ANA1 DC-DC, 给射频部分 PA 供电的 PA DCDC。CC3200 常用的供电模式是 2.1 V 至 3.6 V 的宽电压供电，电压源输入到芯片内部的三
个 DC-DC，三个 DC-DC 进行电压变换后分别给芯片内部的数字、模拟、和射频模块供电。
低功耗 Wi-Fi 智能设备经常是用两节 1.5 V 的 AA 或 AAA 干电池串联供电，或者是把板上
5V 转成 3.3V 后供电，所以宽电压供电模式适用于普遍的应用场景。
在电池直接供电模式下, 三个内部的 DC-DC 的开关噪声很大，这个时候电源部分的布
板设计对 Wi-Fi 射频性能至关重要。在 1.85V 稳压源供电模式下，芯片内部的 DC-DC 不工
作，这种情况下也就没有 开关噪声。这种情况下 Wi-Fi 射频性能对电源部分的布板设计相
对不敏感。
图 1 为 CC3200 3.3V Vbat 输入 VIN_DCDC_PA (Pin 39) 上示波器测量出的电压纹波，电
压波动幅度达到 600 mV。 对应于 CC3200 由 Radio Tool 控制数据包连续发送 (Tx Mode,
Packetized)。图 2 为该状态下 VIN_DCDC_ANA (Pin 37) 上的电压波形， 电压波动幅度达 200
mV。图 3 为 VIN_DCDC_DIG (44 脚) 上的电压波形，电压波动幅度也达 200mV。

如之前图 1、2、3 所示，由 Vbat, 输入电容， 和芯片内部对应的 DC-DC 的地形成电流
回路环路上有大量的高频开关电流，生成交变磁场辐射。交变磁场辐射是板上噪声的主要
根源。DC-DC 工作时给开关地注入开关电流，产生的交变磁场感生电压降，会导致接地反
弹。为了抑制磁场辐射，减小地反弹，就需要把高频开关电流回路最小化，同时把它们接
地走线从主地平面隔离出来。同时接地走线等效为电感，对高频噪声也有一定的抑制作用。
如图 6 旨在说明 VIN_DCDC_ANA，VIN_DCDC_PA, VIN_DCDC_DIG 三路 Vbat 输入的三个
去耦电容 C40, C38, C33 的摆放、电源和接地走线的处理方式。可以看到，三个电容的接地
是通过过孔，在第二层主地层走回 CC3200 芯片下面，再通过过孔连回芯片中间的地焊盘。
在表层 DC 电流输入走线和第二层接地走线上下重合，使得开关电流环路面积最小。
图 6 右特别说明第二层接地走线跟主地平面的隔离。这里需要特别注意的是电容端接
地过孔的处理。因为为了降低 4 层 PCB 板的成本，一般只使用通孔，而不会采用 1 到 2 层
盲孔。这就造成一种情况，在布板后期覆铜环节，将输入电容的接地过孔在第 3 层或底层
连接到地铜。这种情况下最小化和隔离开关电流环路的目的就可能落空了，因为这个时候
电流噪声和开关电流可能串到可能阻抗更低第三层和底层地去。所以在布板铺铜过程中需
要细致处理，避免出现这样的情况，一种推荐的简单处理方法是在布板过程中，在第三层
和底层的需要隔离的过孔周围画出铺铜禁区。