Progettazione PCB - Come migliorare le prestazioni audio nella progettazione PCB del telefono cellulare?

Per gli ingegneri di layout PCB, i telefoni cellulari rappresentano la sfida finale. I telefoni cellulari moderni contengono quasi tutti i sottosistemi presenti nei dispositivi portatili, e ogni sottosistema ha requisiti contrastanti. Un circuito stampato ben progettato deve massimizzare le prestazioni di ogni dispositivo ad esso collegato ed evitare interferenze tra più sistemi. Le esigenze incoerenti dei vari sottosistemi determineranno inevitabilmente un deterioramento delle prestazioni.

Sebbene la funzionalità audio nei telefoni cellulari continui ad aumentare, i circuiti audio spesso ricevono la minore attenzione durante il processo di progettazione PCB.

La progettazione del circuito del telefono cellulare per migliorare le prestazioni audio dovrebbe:

Considera attentamente la pianificazione sottostante. Il piano inferiore ideale dovrebbe dividere diversi tipi di circuiti in aree diverse.

Usa i segnali differenziali il più possibile. I dispositivi audio con ingressi differenziali possono sopprimere il rumore. Generalmente non è possibile aggiungere un filo di terra al centro del segnale differenziale. Perché il punto più importante del principio di applicazione dei segnali differenziali è quello di utilizzare i benefici dell'accoppiamento reciproco tra i segnali differenziali, come l'eliminazione del flusso magnetico e l'immunità al rumore.

Se si aggiunge un filo di terra nel mezzo, distruggerà l'effetto di accoppiamento. Ci sono due punti a cui prestare attenzione nel layout della coppia differenziale. Uno è che la lunghezza dei due fili dovrebbe essere il più lunga possibile, e l'altro è che la distanza tra i due fili (questa distanza è determinata dall'impedenza differenziale) deve essere mantenuta costante, cioè deve essere mantenuta parallela. Ci sono due modi paralleli, uno è che i due fili corrono sullo stesso lato-by-side, e l'altro è che i due fili corrono su due strati adiacenti sopra e sotto (sopra-sotto). Generalmente, il primo ha più implementazioni affiancate.

* Isolare la corrente di terra per evitare che la corrente digitale aggiunga rumore ai circuiti analogici. Fondamentalmente, è giusto dividere e isolare il terreno analogico/digitale. Va notato che la traccia del segnale non dovrebbe attraversare il luogo diviso il più possibile e il percorso della corrente di ritorno dell'alimentazione e del segnale non dovrebbe cambiare troppo. Il requisito che le tracce del segnale digitale-analogico non possono attraversare è perché il percorso della corrente di ritorno del segnale digitale con una velocità più veloce fluirà indietro alla sorgente del segnale digitale lungo il terreno vicino al fondo della traccia il più possibile. Se le tracce del segnale digitale-analogico si incrociano, la corrente verrà restituita. Il rumore generato apparirà nell'area del circuito analogico.

Il circuito analogico usa la messa a terra a stelle. Il consumo corrente degli amplificatori di potenza audio è generalmente molto elevato, il che può avere un effetto negativo sulla loro messa a terra o altri motivi di riferimento.

Trasforma tutte le aree inutilizzate del circuito in un piano di terra. Realizzare la copertura di messa a terra vicino alle tracce del segnale per shunt l'energia ad alta frequenza in eccesso nelle linee del segnale a terra attraverso accoppiamento capacitivo.

La progettazione del circuito del telefono cellulare per migliorare le prestazioni audio non dovrebbe:

Usa un circuito ibrido sulla scheda. Sebbene l'area di radiofrequenza di un telefono cellulare sia generalmente considerata analogica, il rumore accoppiato nel circuito audio dall'area di radiofrequenza sarà demodulato in rumore udibile.

Il cablaggio del segnale audio analogico e' troppo lungo. Tracce audio analogiche troppo lunghe possono essere interferite dal rumore proveniente dai circuiti digitali e RF.

Dimentica l'importanza dei loop di terra. I sistemi scarsamente messi a terra avranno gravi distorsioni, rumore, crosstalk e bassa immunità RF.

Interrompere il circuito naturale della corrente digitale. Questo percorso produce la più piccola area del ciclo, che può ridurre l'influenza dell'antenna e gli effetti di induttanza.

Trascorri di posizionare il condensatore di bypass il più vicino possibile al perno di alimentazione da bypassare.