PCB Teknik - Akıllı devre tahtası düzenlemesi cep telefonların sesi kalitesini geliştirir.

Bu makale cep telefon PCB tasarımında ses karakterlerini etkileyen anahtar faktörlerini tartışıyor. Problematik bir cep telefonu PCB tasarımı ve iyi bir PCB tasarımı plan ı makale verilir. İki düzenlerin karşılaştırması ses performansını geliştirmek için tasarım düşüncelerini emphasize ediyor.

İçeri

Cep telefonları PCB düzenleme mühendislerinin karşısındaki son sorunlarıdır. Modern cep telefonları neredeyse tüm taşınabilir altı sistemler içeriyor ve her altı sistemin karışık ihtiyaçları vardır. Mükemmel tasarlanmış bir PCB, altsistem arasındaki karşılaştırmaları önünde, her bağlantı cihazının performans avantajlarını sağlamak zorundadır. Bu yüzden her altsistemin performansı mücadele talepleri için tehlikeye atmalıdır. 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 "planlama 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 yolu yapmalı, ve ses amplifikatörü mümkün olduğunca baş telefonu Jack ve konuşturucu için en yakın yerleştirilmeli, böylece D sınıf ses amplifikatörünün EMI radyasyonu en küçük ve baş telefonunun bağlantı sesi en küçük. 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.

Komponent düzenleme örneği

Şekil 1, mantıksız bir ses komponenti düzenini gösterir. Daha ciddi sorun şu ki ses amplifikatörü ses sinyal kaynağından çok uzaktadır. Sesli dijital devreyi geçiyor ve devreyi değiştirir, bu da ses bağlama şansını arttırır. Daha uzun yol da RF antene etkisini arttırır. Cep telefonları GSM teknolojisini kullanır. Bu anteneler GSM gönderilen sinyalleri alıp onları ses amplifikatörlerine besleyebilir. Neredeyse bütün amplifikatörler 217Hz kapısını belli bir şekilde yıkıp çıkışta sesi üretebilir. En kötüsü, sesi ses sinyalini tamamen alt edebilir. İçeri liderinin uzunluğunu kısaymak ses amplifikatörüne bağlanmış sesi etkili olarak azaltır.

Şekil 1'de gösterilen komponent düzeni ile başka bir sorun var: Operasyon amp konuşturucu ve baş telefon soketi çok uzaktadır. Eğer ses amplifikatörü bir s ınıf D amplifikatörü kullanırsa, uzun baş telefonu liderleri amplifikatörün EMI radyasyonunu artıracak. Bu tür radyasyon cihazın yerel hükümet tarafından ayarlanan test standartlarını boşaltmasına neden olabilir. Uzun baş telefonu ve mikrofonu da lider impedansı arttırır ve yükünün alabileceği gücü azaltır.

Sonunda, komponentler çok yayılmış olduğu için komponentler arasındaki bağlantılar diğer altsistemlerden geçmeli olacak. Bu sadece ses parçasının düzenleme zorluklarını arttıracak değil, diğer altsistemlerin düzenleme zorluklarını da arttıracak.

Şekil 1: Mantıklı komponent düzeni.

Şekil 2, 1'deki aynı komponentlerin ayarlamasını gösterir. Yeniden düzenlenmiş komponentler uzay daha etkili ve ön uzunluğunu kısayabilir. Bütün ses devrelerinin baş telefonu Jack ve konuşmacıların yakınlarında dağıtılır, ses girdi ve çıkış liderleri yukarıdaki çözümden çok kısa ve PCB'nin diğer bölgelerinde ses devreleri yok. Böyle bir tasarım sistem gürültüsünü düşürebilir, RF araştırmalarını düşürebilir ve basit düzenleme yapabilir.

2. Şekil: Mobil telefonların mantıklı bir düzeni.

Sinyal yolu

Sinyal yolu ses çıkışı sesi ve bozukluğu üzerine çok sınırlı etkisi var. Yani performansı sağlamak için sağlamalı kompromis ölçülerin çok sınırlı olduğu anlamına gelir.

Konuşturucu amplifikatörleri genellikle batteriler tarafından doğrudan güçlendiriliyor ve önemli akışı gerekiyor. Eğer uzun ve ince güç kullanırsanız, güç çarpı arttırır. Kısa ve geniş ipuçlarıyla karşılaştırıldı, uzun ve ince ipuçların daha yüksek impedans vardır, ve lider impedans tarafından üretilen şu anda değişiklikler voltaj değişikliklerine dönüştürülecek ve cihaza beslenecek. performansını iyileştirmek için, güç sağlaması en kısa mümkün ipucu kullanmalı.

Mümkün olduğunca farklı sinyaller kullanılmalı. Farklı giriş yüksek ses baskısı var, böylece farklı alıcı pozitif ve negatif sinyal çizgilerinde ortak modun sesini bastırabilir. Farklı amplifikatörün avantajlarını tamamen kullanmak için, sürdüğünde farklı sinyal çiftinin aynı uzunluğunu tutmak çok önemlidir, böylece aynı impedansı vardır ve ikisi birbirlerine bağlantı gürültüsünü aynı şekilde yapabileceği kadar yakın. Enplifikatörün farklı girişi sistemin dijital devrelerinden sesi bastırmak için çok etkili.

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. Tasarımcılar, yeryüzü tel düzeninde çok zaman yatırım yapmak zor ama dikkatli yeryüzü tel düzenlemesi birçok temiz sorunlardan 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 ğı oluştur

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 topraklarını kullanır.

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 induktasyonu 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

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 olursa, testi aşamasında kaçınabilecek sorunlar olacak. Bu zamanlar, ölçüler alınırsa, çok geç olabilir ve yüzleşen sorunları çözmek zor. Daha fazla zaman ve çaba ihtiyacı var ve bazen sistemin maliyetini ve karmaşıklığını arttırır.