Elektronik tasarım - PCB düzenlemesi cep telefonların sesi kalitesini geliştirir

tanıtım

Mobil telefonları PCB sürücü mühendislerinin karşısındaki son sorunlarıdır. Modern cep telefonları neredeyse bütün taşınabilir altsistemler içeriyor ve her altsistemin karışık ihtiyaçları vardır. Mükemmel tasarlanmış bir PCB, altsistem arasındaki karşılaştırmaları önünde, her bağlantı cihazının performans avantajlarını sağlamak zorundadır. Bu yüzden her altsistemin yapılması mücadele talepleri için tehlikeli olmalı. Cep telefonların ses yetenekleri artmaya devam etmeye rağmen, PCB'nin ses devrelerinin dizimine az dikkat verildi.

Komponent düzeni

Her PCB tasarımının ilk adımı, elbette her komponentin PCB yerini seçmek. Bu adımı "düzenleme düşünce" diyoruz. Dikkatli komponent düzeni sinyal bağlantısını, yerel kablo bölümünü, gürültü bağlantısını azaltır ve devre tahtasının alanını alabilir.

Cep telefonları dijital devreler ve analog devreler içerir. Dijital ses duygusal analog devrelere karıştırmasını engellemek için ayrılmalılar. PCB'yi dijital ve analog bölgelere bölmek böyle devrelerin düzenlemesini geliştirmeye yardım ediyor.

Cep telefonunun RF parças ının genelde analog devre olarak tedavi edilmesine rağmen, birçok tasarımlarda ilgilenmesi gereken ortak bir sorun RF sesi. RF gürültüsünü ses devreye bağlamasını engellemek ve demokrasyondan sonra sesli sesi oluşturmak gerekiyor. Bu sorunu çözmek için, RF devrelerini ve ses devrelerini mümkün olduğunca ayrılmak gerekir.

PCB'yi analog, dijital ve RF bölgelerine bölüştürdükten sonra analog bölümünün komponent düzenini düşünmeli. Komponentü düzeni ses sinyali en kısa yolunu yapmalıdır, ve ses amplifikatörü baş telefonu Jack ve konuşturucu, Sınıf D ses amplifikatörünün EMI radyasyonunu ve baş telefonu sinyalinin bağlantı sesini azaltmak için mümkün olduğunca yakın yerleştirilmeli. Analog ses sinyali kaynağı, giriş bağlama sesini azaltmak için ses amplifikatörünün giriş sonuna kadar yakın olmalı. Bütün girdi sonuçları RF sinyali için anten ve ön uzunluğu kısayılması uygun frekans grubunun anten radyasyon etkisini azaltır.

Yerleştirilmiş

Ses devreleri için temel alan ses sisteminin performans şartlarını uygulayabileceğine inanılmaz. Akılsız yerleştirme daha büyük sinyal bozukluğuna, yüksek ses, güçlü bir araştırma ve RF baskı yeteneklerini azaltır. PCB tasarımcılarının yeryüzü kablo düzeninde çok zaman yatırım yapması zor, fakat dikkatli yeryüzü kablo düzenlemesi birçok temiz problemden kaçırabilir.

Her sistemde temel almak için iki önemli düşünce var: ilk olarak bu, aygıtlar arasından akışan akışın dönüş yolu ve ikincisi, dijital ve analog devrelerin referans potansiyeli. Yer kablosunun her noktada voltajın aynı olduğunu sağlamak basit görünüyor olabilir ama aslında imkansız. Tüm ipuçların impedansı vardır. Yer kablosundan akıştığı sürece, uygun bir voltaj düşürmesi oluşturulacak. Dönüş aynı zamanda oluşturucu oluşturuyor, yani akıcının yükünden yüklenmesi ve sonra batteriye geri dönmesi anlamına gelir. Tüm şu anki yolda belirli bir etkinlik var. Daha yüksek frekanslarda çalıştığında, induktans yeryüzünün impedansı arttıracak.

Özellikle bir sistem için en iyi toprak kablo düzenini tasarlamak basit değil. Burada tüm sistemlere uygulanan genel kurallar var.

1. Dijital devreler için sürekli bir toprak uça ğını oluşturun

Yer uça ğının dijital akışı sinyal yolundan dönüyor ve dönüşün alanı anten etkilerini ve parazit etkilerini azaltmak için en az tutmalı. Bütün dijital sinyal sonuçlarının yeryüzü yollarına uygun olduğundan emin olun. Bu katı, mümkün olduğunca az ayrılma noktaları ile dijital sinyal liderliğinde aynı alanı kapatmalı. Yerdeki kırık noktaları, vizler de dahil, yeryüzünün akışını daha büyük bir dönüştürmesine neden olur, bu yüzden daha büyük radyasyon ve gürültü oluşturur.

2. Güvenlik toprak galvanik izolasyonu

Dijital devreyi ve analog devreyi, dijital akışını analog devreyi araştırmasını engellemek için ayrılmalı. Bu hedefi başarmak için komponentler doğru düzenlenmeli. Eğer analog devre PCB'nin bir bölgesinde ayarlanırsa ve dijital devre başka bölgesinde ayarlanırsa, toprak akışı doğal olarak ayrılır. Analog devre için bağımsız bir PCB düzenlemesi daha iyi.

3. Analog devre yıldız yerleştirmesini kabul ediyor.

Yıldız yerleştirmesi, PCB'nin bir noktasını ortak bir yerleştirme noktası olarak kabul ediyor. Bu nokta sadece yerleştirme potansiyeli olarak kabul edilir. Cep telefonlarında, bateri toprak terminal genelde yıldız yerleştirme noktası olarak kullanılır. Yer uçağına akışan akışlar otomatik olarak ortadan kaybolmaz. Tüm toprak akışları bu toprak noktasına akışacak.

Ses amplifikatörü, devre kendisine ve diğer sistemlerin referans yerine etkileyecek büyük bir miktar a ğırlığını sarsıyor. Bu sorunu çözmek için, genişletici ve baş telefon ça ğının yeryüzünü köprüye katlamak için tanınmış bir dönüş dönüşü sağlamak en iyidir. Bu bağlı dönüşün dijital sinyal çizgisini geçmeyeceğini unutmayın çünkü dijital dönüş akışını engelleyecekler.

4. Baypass kapasitelerinin etkisini arttır

Neredeyse tüm aygıtlar, elektrik temsili sağlayamayacağı geçici akışları sağlamak için bypass kapasitörü gerekiyor. Bu kapasitörler, kapasitör ve aygıt pinleri arasındaki parazitik etkinliğini azaltmak için enerji tasarrufuna mümkün olduğunca yakın yerleştirilmeli. Başın kapasitesinin etkisini azaltır. Ayrıca kapasitörün düşük toprak impedansı olmalı, bu yüzden kapasitörün yüksek frekans engellemesini azaltıyor. Kapacitörün temel kilidi bağlantı katına do ğrudan bağlanmalı ve yere bir ipucu geçmeyin.

5. Bütün kullanılmadığı PCB bölgelerine toprak katları olarak bakır dökün

Birbirlerine yakın iki parça bakır yağmur olduğunda, aralarında küçük bir birleşme kapasitesi oluşturuldu. Sinyal kabelinin yanına bir tel koyun, ve sinyal kabelinin üstünde yüksek frekans sesi kısa bir devre yere çevrilecek.

sonuç olarak

İyi tasarlanmış bir PCB zaman tüketmesi ve zorlaştırma görevi, ama yatırım gerçekten değerlidir. İyi bir PCB düzeni sistem sesini azaltmaya, RF sinyal baskısını geliştirebilir ve sinyal bozukluğunu azaltır. İyi bir PCB tasarımı da EMI performansını geliştirir ve daha az koruması gerekebilir.

Eğer PCB mantıksız olsa, testi aşamasında kaçınabilecek sorunlar olacak. Eğer bu zamanda ölçümler alınırsa, çok geç olabilir ve yüzleşen sorunları çözmek zor olabilir. Daha fazla zaman ve çaba ihtiyacı var ve bazen sistemin maliyetini ve karmaşıklığını arttırır.