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看完就能拿來用--超全面音頻TDD Noise案例分享

大家好,今天通過幾個實際案例,給大家詳細分析一下音頻TDD Noise的產生原因、解決方案和思路。

01 TDD Noise產生的原因

在GSM TDD(Time-division Duplex)模式下,射頻模塊會以217Hz的頻率間隔發射信號,信號波形如下圖:一個217Hz的包絡中,包含射頻的高頻信號如900MHz/1800MHz等。

當這個高頻信號輻射到音頻相關電源或者信號線上,經過音頻器件解調后,就會產生如下的217Hz的干擾信號。(輻射干擾)

此外,射頻模塊發射信號時功耗很大,因此電源和地回路就會有一個217Hz的周期波動,當音頻電路和其共電源和地回路時就會受到干擾。(傳導干擾)

02 案例分析

案例1:上行(MIC)明顯

(1)在傳導模式下測試TDD,耳機上行有TDD,因此判斷耳機上行受到傳導干擾

(2)查看走線,MICBIAS的前級電源VPH_PWR和RF 2G PA電源走線未嚴格按照星型走線來走,因此懷疑上行干擾來源于電源。通過外部精密電源供電MICBIAS,上行TDD無改善,因此排除電源干擾。

(3)查看布局和走線,codec IC和耳機座之間隔著RF的電路和走線,因此懷疑是供地回路引起的干擾。將耳機的回流下地點由小板改到主板codec IC旁,耳機上行TDD問題得到解決。示意圖如下。

案例2:免提下行(SPK)TDD干擾主觀明顯

(1)在傳導模式下測試TDD,SPK仍有TDD干擾,因此免提下行TDD主要由傳導干擾導致。

(2) 通過外部電源給RF PA供電(即RF PA和Audio PA分電源供電),免提下行TDD干擾消失。

(3)查看走線,RF PA和Audio PA電源是星型走線,測量Audio PA處的電源紋波為220mV,也處在通常范圍內,因此懷疑是Audio PA本身PSRR較差

(4)查看PA電源當前配置為follower模式(功耗較低),因此VPH_PWR的干擾基本都加在了PVDD端,通過更改PA電源為boost模式,主觀干擾得到明顯改善。參考下圖SPEC參數和配置截圖。

案例3免提上行(副MIC)TDD干擾

(1)在傳導模式下測試TDD,副MIC無TDD干擾,因此免提下行TDD主要由輻射干擾導致。

(2)從測試結果看,干擾來自GSM1800、GSM1900,從整機布局來看,副MIC非常靠近主集高頻天線,因此基本確定干擾來自主集高頻天線輻射。

(3)副MIC設計采用FPC+彈片的方式壓合到主板上,MIC FPC未預留地信號,同時FPC的補強鋼片也處于懸空狀態,更會加重干擾。

(4)通過導電布將FPC補強鋼片接到主板地,復測TDD PASS。

(5)后續改版,增加地彈片,FPC露銅與補強鋼片相連,同時MIC直接凹槽注塑金屬,進一步抑制輻射干擾。

03 經驗總結

(1)TDD 調試第一步通過傳導測試,來判斷干擾產生的途徑是傳導還是耦合

(2)傳導干擾通常由于電源或者回流路徑存在公共走線導致(主要解決措施:電源星型走線、音頻信號預留單獨的返回路徑);耦合干擾通常是因為敏感信號電路、走線等在天線輻射區內,天線輻射直接干擾到器件本體、電源網絡和輸入輸出信號(主要解決措施:增加屏蔽措施,敏感信號走線埋內層,靠近IC器件的輸入輸出增加濾波電容)。

(3)調試過程中,一定要讓音頻同事仔細檢查測試工具的配置情況、軟件的參數,避免做無用功,可以預留一臺“金機”,在懷疑測試工具或設備問題后,用“金機”復測。

濾波電容添加位置說明:

以上就是本期分享的所有內容啦。解決TDD干擾問題,首先要找到干擾路徑,按照上述的分析思路就能得心應手啦。當前,前期設計階段就能考慮到并避免是最好的。有相應問題歡迎評論區一起探討。

END

本期TDD Noise案例分享就講解到這,歡迎評論區留言,喜歡的話就點個關注吧,定期分享電路原理、技術案例、工程管理等相關知識。持續關注不迷路哦。

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