如何通過布線改善手機的音頻性能

對于PCB布版工程師，手機提出了終極挑戰(zhàn)?，F(xiàn)代手機包含了便攜式設(shè)備中所能找到的幾乎所有子系統(tǒng)，且每一個子系統(tǒng)都有彼此沖突的要求。一個設(shè)計良好的電路板必須最大限度地發(fā)揮連接到它上面的各個器件的性能，并避免多個系統(tǒng)間的干擾。而各子系統(tǒng)不一致的要求必然會導(dǎo)致性能的下降。

盡管手機中音頻功能性不斷增加，但在電路板設(shè)計過程中，音頻電路受到的關(guān)注往往最少。下文給出了一些建議，有助于確保實現(xiàn)一個布局良好而不犧牲音頻質(zhì)量的電路板。

應(yīng)該

-謹(jǐn)慎考慮底層規(guī)劃。理想的底層規(guī)劃應(yīng)把不同類型的電路劃分在不同的區(qū)域。圖1所示即為一個很好的底層規(guī)劃。

-盡可能使用差分信號。帶有差分輸入的音頻器件能夠抑制噪聲。差分信號中間一般是不能加地線。因為差分信號的應(yīng)用原理最重要的一點便是利用差分信號間相互耦合所帶來的好處，如 磁通量消除 ，抗噪能力等。若在中間加地線，便會破壞耦合效應(yīng)。差分對的布線有兩點要注意，一是兩條線的長度要盡量一樣長，另一是兩線的間距(此間距由差分阻抗決定)要一直保持不變，也就是要保持平行。平行的方式有兩種，一種為兩條線走在同一走線層(side-by-side)，一種為兩條線走在上下相鄰兩層(over-under)。一般以前者side-by-side實現(xiàn)的方式較多。

-隔離接地電流，以避免數(shù)字電流增加模擬電路的噪聲?；旧? 將模/數(shù)地分割隔離是對的。 要注意的是信號走線盡量不要跨過有分割的地方, 還有不要讓電源和信號的回流電流路徑變化太大。數(shù)模信號走線不能交叉的要求是因為速度稍快的數(shù)字信號其返回電流路徑會盡量沿著走線的下方附近的地流回數(shù)字信號的源頭，若數(shù)模信號走線交叉，則返回電流所產(chǎn)生的噪聲便會出現(xiàn)在模擬電路區(qū)域內(nèi)。

-模擬電路使用星狀接地。音頻功率放大器的電流消耗量一般很大，這可能會對它們自己的接地或其它參考接地有不良影響。

將電路板上未用區(qū)域都變成接地面。在信號走線附近實現(xiàn)接地覆蓋，以通過電容耦合把信號線中多余的高頻能量分流到大地。



圖1：較好的手機部件布局

不應(yīng)該

-在板上使用混合電路。盡管手機的射頻區(qū)一般都被認(rèn)為是模擬的，但從射頻區(qū)耦合到音頻電路中的噪聲會被解調(diào)為能聽得到的雜音。

-模擬音頻信號布線過長。太長的模擬音頻線跡可能會受到數(shù)字和射頻電路的噪聲干擾。

-忘記接地回路的重要性。接地不良的系統(tǒng)會出現(xiàn)嚴(yán)重失真、噪聲、串音以及射頻抗擾能力低等問題。

-中斷數(shù)字電流的自然回路。這一路徑產(chǎn)生的環(huán)路面積最小，可降低天線影響和電感效應(yīng)。

-忽視了要將旁路電容盡放置在可能接近其要旁路的電源管腳的位置。