調頻（FM）接收機在讀卡迷你音箱和便攜式播放器中已經(jīng)開(kāi)始廣泛應用了，它能提供極佳的音質(zhì)、訊號穩定性和抗噪聲能力。近來(lái)FM接收機已開(kāi)始出現在更多的行動(dòng)和個(gè)人媒體播放器等市場(chǎng)應用中，為了電池續航力，在后級功率放大器選用上，D類(lèi)功放IC與FM收音的結合是不可避免的趨勢。關(guān)于帶FM收音的插卡式（便攜）音箱，大致總結了關(guān)于此類(lèi)系統的總體框架。相關(guān)模塊已盡可能多的列出，可根據具體系統實(shí)際情況刪減。

圖1  帶FM收音功能讀卡音箱結構框圖

上述模塊相關(guān)芯片型號列舉：

MCU (Mp3 Decoder): 炬力ATS2503，山景AU6850C，建榮AX2000，士蘭SC3680，凌陽(yáng)

FM: RDA5807, PL102RT-S, KT0830EG

Memory: EEPROM, 24C02, 256×8 bits

              Flash, W25×16, 16M bits

Power: Li Bat Charger, EUP8054, CYT4054

         DC-DC升壓，ME2108, CE8301, TP8350, LP3120

采用D類(lèi)功放IC的讀卡音箱PCB Layout布線(xiàn)注意事項：

1、D類(lèi)功放IC音頻輸入方式

 MCU (MP3 Decoder), FM輸出的Audio信號基本為單端信號（如果是差分信號輸入方式，可抑制大量差模噪聲），需考慮此類(lèi)系統的噪聲問(wèn)題。包括地線(xiàn)處理、整體布局的考慮對噪聲的影響以及pop聲的抑制考慮等。

（1）輸入方式。如果采用差分方式，可濾除共模噪聲，所以有較佳的噪聲抑制能力。

圖2 D類(lèi)功放IC差分輸入原理圖

（2）    電源、地線(xiàn)處理。

數字地與模擬地的隔離，D類(lèi)功放IC PGND與AGND的隔離（由于PVDD、PGND處受內部功率管頻繁開(kāi)關(guān)而受干擾，有一定噪聲）都會(huì )有一定的作用；

地環(huán)路產(chǎn)生的噪聲，比如電源與音源同為PC機提供，PC機上較大噪聲會(huì )引入，此時(shí)采用差分輸入切斷地環(huán)路會(huì )有很大效果；

PVDD與PGND間至少需添置一個(gè)盡量靠近這兩個(gè)引腳的1uF電容；

另外，外部電源、DC-DC電源、鋰電池充電等也會(huì )容易引入噪聲，亦需謹慎處理。特別是如果采用漏電較大的電源，會(huì )引起較大的電流聲。

（3）     單獨的外部audio輸入、FM的audio輸出、MCU的audio輸出等需要可靠調節，防止混亂，而相互間的噪聲串擾也需注意。

（4）若采用軟件控制D類(lèi)功放IC的Mute管腳，可徹底消除pop聲，比如，上電時(shí)使功放芯片一直啟動(dòng)MUTE功能，等穩定后(200ms以后)，再關(guān)閉MUTE功能即可。斷電時(shí)，先啟動(dòng)MUTE功能，再掉電，即在電路可能產(chǎn)生POP聲的時(shí)候使電路均處于MUTE狀態(tài)，所以POP聲不會(huì )被放大。

（5）   在信號輸入端對GND加一個(gè)1KΩ 電阻可以明顯降低系統電流聲及Pop聲。連接方式見(jiàn)下圖：

圖3

2、影響FM收音效果的各種因素

（1）需考慮D類(lèi)功放IC的EMI輻射，并采取相關(guān)措施抑制；把由功放到揚聲器的走線(xiàn)長(cháng)度縮到更短，更粗，盡量少彎角。必要時(shí)，將其引線(xiàn)換成屏蔽線(xiàn)，屏蔽網(wǎng)接地，或在輸出端加鐵氧體磁珠或電感濾波器。 

（2）需考慮FM收音芯片或模塊的抗干擾程度，需熟悉相關(guān)芯片性能特性并采取相關(guān)抵抗措施。

A、FM收音的天線(xiàn)應盡量遠離功放芯片，特別是功放芯片的輸出端；

B、天線(xiàn)與FM收音芯片Fin之間的RF信號走線(xiàn)應盡可能短，良好屏蔽；

C、外圍元器件的擺放，需盡量參考該芯片的相關(guān)建議或指導，如電源去耦電容、信號傳輸線(xiàn)或接口及附帶元件、磁珠、晶振、LC諧振選頻回路等等

（3）其他可能的EMI干擾源抑制，包括整體布局的考慮對此性能的影響。

A、電源也是EMI問(wèn)題的來(lái)源，DC-DC、開(kāi)關(guān)電源等開(kāi)關(guān)頻率、紋波的影響，甚至電纜線(xiàn)長(cháng)度、位置等都會(huì )有影響，所以旁路電容和去耦電容的放置比較重要；

B、地也是容易引入噪聲而引起EMI問(wèn)題的原因之一，比如地環(huán)路，系統較復雜時(shí)，數字電路與模擬電路應分區隔開(kāi)；合適地進(jìn)行布線(xiàn)以便可以預測電流走向；數字電路如LCD刷屏、Memory的時(shí)鐘線(xiàn)等也可能是EMI問(wèn)題的重要來(lái)源；

C、通常，如果由外接耳機地線(xiàn)當做天線(xiàn)，這時(shí)候，耳機的其他線(xiàn)也會(huì )成為干擾源對天線(xiàn)產(chǎn)生干擾，通常的處理時(shí)在其他線(xiàn)串上磁珠，其應盡量擺放在靠近耳機接口處。

D、電路板的連接器亦可能引起EMI問(wèn)題，較多的連接器時(shí)，有必要為連接器提供適當濾波；

E、晶振是重要的干擾源之一，其位置的擺放，擺放處的屏蔽等措施也需要注意。

3、 Power電源問(wèn)題

電源的提供有多種方式，包括

（1）   USB port的直接供給；

（2）外部5V或可接受電壓值的直流電源直接供給；

（3） 上述兩種電源給Li電池充電后供電；

（4） 鋰電池或①②種方式，加升壓穩壓電路供電。

需綜合考慮實(shí)際情況、成本問(wèn)題、便攜程度幾個(gè)方案的優(yōu)劣與對功放的影響程度等因素綜合考量選擇哪種方式。

A、比如，不穩定或設計不良的DC-DC升壓穩壓電路可能產(chǎn)生較大紋波（十幾V的Vp-p，大大超過(guò)芯片的承受能力）使得功放芯片在工作時(shí)（特別是驅動(dòng)未加保護措施的喇叭）容易受到強大的電源波動(dòng)而使輸出端損壞。

B、電源與音源

4、散熱問(wèn)題

D類(lèi)功放IC其封裝底部一般會(huì )帶有一個(gè)散熱裸焊盤(pán)。該焊盤(pán)提供一個(gè)從管芯到PCB的導熱通路，從而降低了封裝熱阻，一般使用一個(gè)大焊盤(pán)并通過(guò)多個(gè)孔將散熱裸焊盤(pán)連接到地平面。裸焊盤(pán)是IC散熱的主要途徑，芯片底部的裸焊盤(pán)、PCB及其覆銅層構成了D類(lèi)放大器的主要散熱通道。將裸焊盤(pán)焊接在一個(gè)較大的覆銅區域，應盡可能擴大該覆銅區域與D類(lèi)放大器及其它器件之間的覆銅面積，這些連線(xiàn)須具有相同電位。連線(xiàn)應盡可能寬，每個(gè)通路都會(huì )影響到系統的整體散熱能力。與裸焊盤(pán)連接的覆銅區域應通過(guò)多個(gè)過(guò)孔連接到PCB另一層的覆銅區。在滿(mǎn)足系統信號通路限制的條件下，應盡量擴大由過(guò)孔連接的另一層的覆銅面積。另外，盡可能加寬器件的所有引線(xiàn)，是改善器件散熱的另一途徑。雖然IC引腳不是主要的散熱通道，只能提供少量散熱(最多可以改善10%的散熱能力)，但卻可以從根本上解決系統的散熱問(wèn)題，使系統的熱性能指標達到可以接受的水平。如果系統工作在較高的環(huán)境溫度下，可能需要添加額外的散熱器，以改善PCB的散熱能力。為了獲得最佳性能，散熱器的熱阻必須保持在最小值。借助芯片底部的裸焊盤(pán)，具有最低熱阻的通道位于PCB的底層。IC頂部對于器件散熱沒(méi)有明顯影響，因此，不是安裝散熱器的理想位置。

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