[導(dǎo)讀]PCB是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),從計(jì)算機(jī)、便攜式電子設(shè)備等,幾乎所有的電子電器產(chǎn)品中都有電路板的存在。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,手持無線射頻電路技術(shù)運(yùn)用越來越廣,這些設(shè)備(如手機(jī)、無線PDA等)的一個(gè)最大特點(diǎn)是:第
PCB是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),從計(jì)算機(jī)、便攜式電子設(shè)備等,幾乎所有的電子電器產(chǎn)品中都有電路板的存在。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,手持無線射頻電路技術(shù)運(yùn)用越來越廣,這些設(shè)備(如手機(jī)、無線PDA等)的一個(gè)最大特點(diǎn)是:第一、幾乎囊括了便攜式的所有子系統(tǒng);第二、小型化,而小型化意味著元器件的密度很大,這使得元器件(包括SMD、SMC、裸片等)的相互干擾十分突出。因此,要設(shè)計(jì)一個(gè)完美的射頻電路與音頻電路的PCB,以防止并抑制電磁干擾從而提高電磁兼容性就成為一個(gè)非常重要的課題。因?yàn)橥浑娐罚煌?u>PCB設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),其性能指標(biāo)會(huì)相差很大。尤其是當(dāng)今手持式產(chǎn)品的音頻功能在持續(xù)增加,必須給予音頻電路PCB布局更加關(guān)注.據(jù)此本文對(duì)手持式產(chǎn)品RF電路與音頻電路的PCB的巧妙設(shè)計(jì)(即包括元件布局、元件布置、布線與接地等技巧)作分析說明。
1、元件布局
先述布局總原則:元器件應(yīng)盡可能同一方向排列,通過選擇PCB進(jìn)入熔錫系統(tǒng)的方向來減少甚至避免焊接不良的現(xiàn)象;由實(shí)踐所知,元器件間最少要有0.5mm的間距才能滿足元器件的熔錫要求,若PCB板的空間允許,元器件的間距應(yīng)盡可能寬。對(duì)于雙面板一般應(yīng)設(shè)計(jì)一面為SMD及SMC元件,另一面則為分立元件。
*把PCB劃分成數(shù)字區(qū)和模擬區(qū)
任何PCB設(shè)計(jì)的第一步當(dāng)然是選擇每個(gè)元件的PCB擺放位。我們把這一步稱為“布板考慮“。仔細(xì)的元件布局可以減少信號(hào)互連、地線分割、噪音耦合以及占用電路板的面積。
電磁兼容性要求每個(gè)電路模塊盡量不產(chǎn)生電磁輻射,并且具有一定的抗電磁干擾能力,因此,元器件的布局還直接影響到電路本身的干擾及抗干擾能力,這也直接關(guān)系到所設(shè)計(jì)電路的性能。
因此,在進(jìn)行RF電路PCB設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮普通PCB設(shè)計(jì)時(shí)的布局外,主要還須考慮如何減小RF電路中各部分之間相互干擾、如何減小電路本身對(duì)其它電路的干擾以及電路本身的抗干擾能力。
由經(jīng)驗(yàn)實(shí)所知,對(duì)于RF電路效果的好壞不僅取決于RF電路板本身的性能指標(biāo),很大部分還取決于與CPU處理板間的相互影響。由于RF電路包含數(shù)字電路和模擬電路,為了防止數(shù)字噪聲對(duì)敏感的模擬電路的干擾,必須將二者分隔開,把PCB劃分成數(shù)字區(qū)和模擬區(qū)有助于改善此類電路布局,顯得尤為重要。
*需要防止RF噪聲耦合到音頻電路
雖然手持式產(chǎn)品的RF部分通常被當(dāng)作模擬電路處理,許多設(shè)計(jì)中需要關(guān)注的一個(gè)共同問題是RF噪聲,需要防止RF噪聲耦合到音頻電路,因RF噪聲經(jīng)過解調(diào)后產(chǎn)生可聞噪音。為了解決這個(gè)問題,需要把RF電路和音頻電路盡可能分隔開。在將PCB劃分成模擬、數(shù)字后,需要考慮模擬部分的元件布置。元件布局要使音頻信號(hào)的路徑最短,音頻放大器要盡可能靠近耳機(jī)插孔和揚(yáng)聲器放置,使D類音頻放大器的EMI輻射最小,耳機(jī)信號(hào)的耦合噪音最小。模擬音頻信號(hào)源須盡可能靠近音頻放大器的輸入端,使輸入耦合噪聲最小。所有輸入引線對(duì)RF信號(hào)來說都是一個(gè)天線,縮短引線長(zhǎng)度有助于降低相應(yīng)頻段的天線輻射效應(yīng)。
2、元件布置應(yīng)注意的問題與應(yīng)用舉例
2.1 布局中應(yīng)注意的問題:
* 認(rèn)真分析電路結(jié)構(gòu)。對(duì)電路進(jìn)行分塊處理(如高頻放大電路、混頻電路及解調(diào)電路等),盡可能將強(qiáng)電信號(hào)和弱電信號(hào)分開,在將數(shù)字信號(hào)電路和模擬信號(hào)電路分開后,也應(yīng)注意將完成同一功能的電路應(yīng)盡量安排在一定的范圍之內(nèi),從而減小信號(hào)環(huán)路面積;各部分電路的濾波網(wǎng)絡(luò)必須就近連接,這樣不僅可以減小輻射,而且可以減少被干擾的幾率及提高電路的抗干擾能力。
* 根據(jù)單元電路在使用中對(duì)電磁兼容性敏感程度不同進(jìn)行分組。對(duì)于電路中易受干擾部分的元器件在布局時(shí)還應(yīng)盡量避開干擾源(比如來自數(shù)據(jù)處理板上CPU的干擾等)。
2.2 元件布置對(duì)音頻信號(hào)影響的舉例
* 不合理的元件布局對(duì)音頻信品質(zhì)影響
圖1給出一個(gè)不合理的音頻元件布局,比較嚴(yán)重的問題有二:其一是音頻放大器離音頻信號(hào)源太遠(yuǎn),由于引線從嘈雜的數(shù)字電路和開關(guān)電路附近穿過,從而增加了噪音耦合的幾率。較長(zhǎng)的引線也增強(qiáng)了RF天線效應(yīng)。 如手機(jī)電話采用GSM技術(shù),這些天線能夠拾取GSM發(fā)射信號(hào),并將其饋入音頻放大器。幾乎所有放大器都能一定程度上解調(diào)217Hz包絡(luò),在輸出端產(chǎn)生噪音。糟糕時(shí),噪音可能會(huì)將音頻信號(hào)完全淹沒掉,縮短輸入引線的長(zhǎng)度能夠有效降低耦合到音頻放大器的噪聲.其二音頻是放大器放距離揚(yáng)聲器和耳機(jī)插座太遠(yuǎn)。如果音頻放大器采用的是D類放大器,較長(zhǎng)的耳機(jī)引線會(huì)增大該放大器的EMI輻射。這種輻射有可能導(dǎo)致設(shè)備無法通過當(dāng)?shù)卣贫ǖ臏y(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。較長(zhǎng)的耳機(jī)和麥克風(fēng)引線還會(huì)增大引線阻抗,降低負(fù)載能夠獲取的功率。最后,因?yàn)樵贾玫萌绱朔稚?,元件之間的連線將不得不穿過其它子系統(tǒng)。這不僅會(huì)增加音頻部分的布線難度,也增大了其它子系統(tǒng)的布線難度。
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驅(qū)動(dòng)電源
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驅(qū)動(dòng)電源
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驅(qū)動(dòng)電源
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LED驅(qū)動(dòng)電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器,通常情況下:LED驅(qū)動(dòng)電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。
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led照明
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驅(qū)動(dòng)電源
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