手機電路板設計影響音頻性能

對PCB布局工程師來(lái)說(shuō)，今天的手機提出了終極挑戰?，F代手機包含了可攜式設備中所能找到的幾乎所有子系統，如多種射頻模塊(包含蜂巢式、短距無(wú)線(xiàn)傳輸)；音頻、視訊子系統；專(zhuān)用的應用處理器，以及為因應愈來(lái)愈多應用需求而增加的I/O布局，且每一個(gè)子系統都有彼此沖突的要求。
　　
要在如此小型的空間中整合如此多復雜的子系統，要考慮的現實(shí)情況也包羅萬(wàn)象，除了同為射頻子系統間可能產(chǎn)生的干擾外，各個(gè)不同子系統間可能由自身運作或是由布線(xiàn)引發(fā)的相互干擾、EMI問(wèn)題等，都考驗著(zhù)手機PCB工程師的專(zhuān)業(yè)能力。
　　
一款設計良好的電路板必須能夠最大程度地發(fā)揮貼裝在其上每一顆組件的性能，并避免不同系統間的干擾。因為若各子系統之間產(chǎn)生相互沖突的情況，結果必然導致性能的下降。
　　
今天，盡管手機中音頻功能性不斷增加，但在電路板設計中，許多注意力仍集中在射頻子系統上，音頻電路受到的關(guān)注往往最少。然而，音頻質(zhì)量，特別是具備高傳真音質(zhì)的特性，已成為影響一款高階手機能否迅速為市場(chǎng)接受的關(guān)鍵點(diǎn)之一。本文提供了一些建議，有助于確保實(shí)現一個(gè)布局良好且不犧牲音頻質(zhì)量的電路板。
　　
建議的做法
　　
*慎重考慮布局規劃。理想的布局規劃應把不同類(lèi)型的電路劃分在不同的區域，以將干擾情況降至最低。上圖所示即為一款良好的布局規劃。
　　
*盡可能使用差分訊號。具有差分輸入的音頻組件可以抑制噪聲。
　　
*隔離接地電流，避免數字電流增加模擬電路的噪聲。
　　
*模擬電路使用星狀接地。音訊功率放大器的電流消耗量通常很大，這可能會(huì )對它們自己的接地或其他參考接地有不良影響。
　　
*將電路板上未用區域都變成接地層。在訊號線(xiàn)跡附近執行接地覆蓋(ground flood)，訊號線(xiàn)中不需要的高頻能量可透過(guò)電容耦合接到地面。
　　
不建議的做法
　　
*在電路板上使用混合電路。盡管手機的射頻區一般都被認為是模擬的，但從射頻區耦合到音頻電路中的噪聲可能被解調為可聽(tīng)見(jiàn)的噪聲。
　　
*電路板上的模擬音頻訊號布線(xiàn)太長(cháng)。太長(cháng)的模擬音頻線(xiàn)跡可能會(huì )吸收數字和射頻電路的噪聲。
　　
*忘記接地回路的重要性。接地不良的系統很可能出現嚴重失真、噪聲、串擾以及射頻抗擾能力低等問(wèn)題。
　　
*中斷數字電流的自然回路。這一路徑的回路面積最小，可把天線(xiàn)和感應的影響降至最低。


圖：*在為手機電路板布局時(shí)，應慎重考慮布局規劃，理想情況是將不同類(lèi)型的電路劃分在不同的區域以避免干擾。