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改善便攜式音頻播放設備中音頻性能的PCB設計考慮
文章來(lái)源: 更新時(shí)間:2010/11/28 21:36:00
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對于PCB布版工程師,手機提出了終極挑戰,F代手機包含了便攜式設備中所能找到的幾乎所有子系統,且每一個(gè)子系統都有彼此沖突的要求。一個(gè)設計良好的電路板必須最大限度地發(fā)揮連接到它上面的各個(gè)器件的性能,并避免多個(gè)系統間的干擾。而各子系統不一致的要求必然會(huì )導致性能的下降。

盡管手機中音頻功能性不斷增加,但在電路板設計過(guò)程中,音頻電路受到的關(guān)注往往最少。下文給出了一些建議,有助于確保實(shí)現一個(gè)布局良好而不犧牲音頻質(zhì)量的電路板。

應該

-謹慎考慮底層規劃。理想的底層規劃應把不同類(lèi)型的電路劃分在不同的區域。圖1所示即為一個(gè)很好的底層規劃。

-盡可能使用差分信號。帶有差分輸入的音頻器件能夠抑制噪聲。差分信號中間一般是不能加地線(xiàn)。因為差分信號的應用原理最重要的一點(diǎn)便是利用差分信號間相互耦合所帶來(lái)的好處,如 磁通量消除 ,抗噪能力等。若在中間加地線(xiàn),便會(huì )破壞耦合效應。差分對的布線(xiàn)有兩點(diǎn)要注意,一是兩條線(xiàn)的長(cháng)度要盡量一樣長(cháng),另一是兩線(xiàn)的間距(此間距由差分阻抗決定)要一直保持不變,也就是要保持平行。平行的方式有兩種,一種為兩條線(xiàn)走在同一走線(xiàn)層(side-by-side),一種為兩條線(xiàn)走在上下相鄰兩層(over-under)。一般以前者side-by-side實(shí)現的方式較多。

-隔離接地電流,以避免數字電流增加模擬電路的噪聲;旧, 將模/數地分割隔離是對的。 要注意的是信號走線(xiàn)盡量不要跨過(guò)有分割的地方, 還有不要讓電源和信號的回流電流路徑變化太大。數模信號走線(xiàn)不能交叉的要求是因為速度稍快的數字信號其返回電流路徑會(huì )盡量沿著(zhù)走線(xiàn)的下方附近的地流回數字信號的源頭,若數模信號走線(xiàn)交叉,則返回電流所產(chǎn)生的噪聲便會(huì )出現在模擬電路區域內。

-模擬電路使用星狀接地。音頻功率放大器的電流消耗量一般很大,這可能會(huì )對它們自己的接地或其它參考接地有不良影響。

·將電路板上未用區域都變成接地面。在信號走線(xiàn)附近實(shí)現接地覆蓋,以通過(guò)電容耦合把信號線(xiàn)中多余的高頻能量分流到大地。

 

圖1:較好的手機部件布局
圖1:較好的手機部件布局

不應該

-在板上使用混合電路。盡管手機的射頻區一般都被認為是模擬的,但從射頻區耦合到音頻電路中的噪聲會(huì )被解調為能聽(tīng)得到的雜音。

-模擬音頻信號布線(xiàn)過(guò)長(cháng)。太長(cháng)的模擬音頻線(xiàn)跡可能會(huì )受到數字和射頻電路的噪聲干擾。

-忘記接地回路的重要性。接地不良的系統會(huì )出現嚴重失真、噪聲、串音以及射頻抗擾能力低等問(wèn)題。

-中斷數字電流的自然回路。這一路徑產(chǎn)生的環(huán)路面積最小,可降低天線(xiàn)影響和電感效應。

-忽視了要將旁路電容盡放置在可能接近其要旁路的電源管腳的位置。

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