Дизайн PCB - монтаж PCB повысил тембр мобильного телефона

introduction

Cellular phones are the ultimate challenge faced by PCB wiring engineers. Modern cellular phones include almost all portable subsystems, Каждая подсистема имеет противоречивые потребности. A perfectly designed PCB must give full play to the performance advantages of each interconnected device while avoiding mutual interference between subsystems. поэтому, the performance of each subsystem must be compromised for conflicting requirements. Несмотря на то, что звуковая функция мобильного телефона непрерывно растет, схема PCB звуковых схем мало внимания.

компоновка компонентов

The first step in any PCB design is of course to choose the PCB placement of each component. Мы называем этот шаг "соображением по монтажу". Careful component layout can reduce signal interconnection, Раздел заземления, noise coupling, площадь перекрытия.

в мобильном телефоне есть цифровые и аналоговые схемы. для предотвращения помех от цифрового шума чувствительные аналоговые схемы должны быть отделены друг от друга. разделение PCB на цифровые и аналоговые зоны поможет улучшить макет таких схем.

Although the RF part of a cellular phone is usually treated as an analog circuit, Одной из общих проблем, требующих внимания во многих конструкциях, является радиочастотный шум. It is necessary to prevent the RF noise from coupling to the audio circuit and generate audible noise after demodulation. чтобы решить этот вопрос, it is necessary to separate the RF circuit and the audio circuit as much as possible.

после разделения PCB на аналоговую схему, digital, область суммы радиочастот, the component layout of the analog part needs to be considered. компоновка компонентов должна сделать путь звуковых сигналов кратчайшим, and the audio amplifier should be placed as close as possible to the headphone jack and the speaker to minimize the EMI radiation of the Class D audio amplifier and the coupling noise of the headphone signal. аналоговый источник звуковых сигналов должен быть как можно ближе к входу усилителя звука, чтобы снизить шум входной связи до минимума. All input leads are an antenna for the RF signal, уменьшение длины головки помогает уменьшить эффект излучения антенны в соответствующем диапазоне частот.

заземленный

For audio circuits, заземление имеет решающее значение для удовлетворения эксплуатационных требований звуковой системы. Unreasonable grounding leads to greater signal distortion, острый звук, strong interference, снижает подавление радиочастоты. It is difficult for PCB designers to invest a lot of time in ground wire layout, Но тщательное расположение линии позволит избежать многих трудных вопросов.

в любой системе заземление имеет два важных соображения: во - первых, это путь возврата тока через устройство, и, во - вторых, это исходный потенциал цифровых и аналоговых схем. обеспечение того, чтобы любое напряжение на линии было одинаковым, кажется простым, но на самом деле это невозможно. все провода имеют полное сопротивление, если только есть ток, проходящий по линии земли, то возникает соответствующее падение напряжения. провода цепи также формируют индуктивность, что означает поток от батареи к нагрузке, а затем обратно к батарее. на протяжении всего электрического канала есть определенная индуктивность. при работе на более высокой частоте индуктивность увеличивает сопротивление заземления.

разработка оптимальной схемы горизонта для конкретной системы не является простой задачей. Ниже приводятся общие правила, применимые ко всем системам.

1. Создание сплошных пластов для цифровых схем

цифровые токи в коллекторе возвращаются по сигнальному пути, и площадь контура должна быть минимальной, чтобы уменьшить эффект антенны и паразитную индуктивность. Убедитесь, что все цифровые сигнальные провода имеют соответствующие пути приземления. этот слой должен быть покрыт той же зоной, что и провод цифровой сигнализации, и как можно меньше точек останова. точки останова на земле (включая просачивание) приведут к прохождению тока заземления через более широкий контур и, следовательно, к повышению уровня радиации и шума.

Обеспечение изоляции тока заземления

ток заземления в цифровых и аналоговых схемах должен быть изолирован от помех в цифровых токах. для достижения этой цели, the components need to be arranged correctly. Если аналоговая схема расположена в одном районе PCB, а цифровая схема расположена в другом, заземляющий ток автоматически изолирует. моделирующая схема лучше иметь отдельный слой PCB.

использование звездообразного заземления в аналоговых схемах

звездное заземление рассматривает точку PCB как общественное место, только эта точка рассматривается как потенциал земли. In cellular phones, заземляющий зажим аккумулятора обычно используется в качестве звездообразного места. The current flowing into the ground plane will not disappear automatically. Все заземляющие токи войдут в это место.

усилитель звука поглощает значительный ток, что влияет на исходную землю самой цепи и на референциальное заземление других систем. для решения этой проблемы желательно предоставить специальный контур для заземления питания мостового усилителя и заземления гнезда наушника. обратите внимание, что эти специальные контуры не пересекают линии цифровой сигнализации, так как они блокируют ток цифровой цепи.

4. максимально использовать роль обходного конденсатора

почти во всех устройствах для обеспечения переходных токов, которые не могут быть обеспечены питанием, необходимы блокирующие конденсаторы. Эти конденсаторы должны быть как можно ближе к выводам электропитания, с тем чтобы уменьшить паразитную индуктивность между конденсаторами и зажимами устройства. индуктивность снижает эффект обходного конденсатора. Кроме того, конденсаторы должны иметь низкое сопротивление заземлению, что снижает высокочастотное сопротивление конденсатора. заземляющий штырь конденсатора должен быть соединен непосредственно с соединительным слоем и не может быть заземлен через провода.

сброс меди во все неиспользованные зоны PCB в качестве коллектора

когда два медных фольги сближаются, a small coupling capacitance is formed between them. прокладка заземления вблизи сигнальной линии, высокочастотный шум линии сигнала коротко замыкается на землю.

словом

A well-designed PCB is a time-consuming and challenging task, Однако эти инвестиции действительно заслуживают. A good PCB layout can help reduce system noise, Улучшение подавления радиосигналов, and reduce signal distortion. хорошее проектирование PCB также улучшит производительность EMI, и, возможно, потребуется меньше экранов.

Если PCB является иррациональным, то на этапе тестирования могут возникнуть проблемы, которых можно было бы избежать. если в этот момент будут приняты соответствующие меры, то, возможно, будет слишком поздно для решения стоящих перед нами проблем. Это требует больше времени и усилий, а иногда и дополнительных компонентов, что увеличивает расходы и сложность системы.