2022年手机TDMAnoise的产生归纳 .pdf
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1、手机 TDMA noise 的产生0 推荐该杂音为一般手机最常见之TDD noise (Time Division Distortion), 所造成的原因为手机射频发射模块端的功率放大器 (Power Amplify) 每 1/216.8 秒会有一个发射讯号产生, 在该讯号中包含900MHz/1800MHz 或是1900MHz 的 2.0G GSM 讯号以及PA 的包络线 (envelope),我们所听到的嗡嗡声就是PA 在发射时产生的的包络线 (envelope)杂音 ,因为人的耳朵的听觉频率范围为20Hz20KHz,216.8Hz确实是落在人耳可听到的范围 ,当耳机线路从audio cod
2、ec 输出到耳机中间的线路因为设计不良而让杂讯有机会窜入的话,便会听到诸如此类的嗡嗡杂音. 一般手机大厂在设计耳机线路的时候,都会很注重TDD noise 的问题 ,也会使用许多可行之保护设计元件获线路来避免此一问题,比如说加上 (电磁波 )EMI保护元件在适当的线段上,还有使用严密的隔离层(一般会使用 Analog Ground)保护此一音频线段不受TDD noise 影响 ,并于量产前反覆使用相关仪器测量该只手机的 idle nosie.一般在耳机听筒端的idle noise 不能大于 -52dB.不然会听的很明显.至于对方听筒听到的嗡嗡 TDD 则是我们手机在麦克风处引入的TDD noi
3、se 或是对方手机设计不良. TDD NOISE的一些处理方法( 1)好多手机都会产生恼人的TDMA 噪声 ,频率为 217Hz. 其产生的原因如下两种途径: a,天线辐射出的射频能量干扰此种干扰可被33PF 电容有效滤除, 即在 Receiver 两端分别对地加电容,两端间再加一电容,共 3个电容即可 . b, PA 突发工作时带动电源产生的干扰此种干扰无法滤除,因为 217Hz 的频率实在是太低啦,又恰好与receiver 的音频重叠在一起.无法从频率上分开信号与干扰. ( 2)串电阻可以减小该TDMA 的噪声,同时加大RECEIVER 的输出增益,电阻大小可根据调试情况而定(针对PA 突
4、发工作时带动电源产生的干扰)( 3) GSM 的 TDMA 每个 timeslot (时隙)为 577uS, 每帧有 8 个 timeslot , 即每帧长为577us8=4.616ms。GSM 是收发双工的, 也就是只要处于通信状态,发射帧是连续发送的。 PA 在每次发射是都会有一个burst 大电流的需求,电源电路就会把这个噪声串到整个电路板上。( 4) a,走线要并行走且用的保护b,走线避免临近大信号区c,音频电源要干净d,mic 的偏置电源、地要保护好名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -
5、- - - - - 第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - ( 5) a, 如果走線太長, receiver AMP 必須盡量靠近CPU 端.可以在 audio 訊號受到干擾前先放大聲音訊號b, 22pF 電容比 33pF 有效 .最好是加再receiver 兩端c, receiver 兩端的走線盡量靠近.上下包 GND ( 6)差分线上的干扰信号可以表示为一个共模干扰部分+差摸干扰部分,差分线之间的电容是为了去差摸干扰,而每根线到地的电容是为了去共模干扰。( 7)不同容值,材料的电容,谐振频率不一样,用来滤掉特定频率的干扰,需要选合适谐振频率的电容。所以很多地方滤波都有
6、大大小小不同容值电容并联。( 8)bead 滤除高频noise,虽然其本身听不见,但如果这个noise 以一定的频率(音频范围)出现(比如GSM 中的 TDD noise ) ,这样,其就会造成可听见的噪音。还有出于EMI 的考虑,通常音频通路比较长,比如喇叭的绕线,耳机线等,会拾取和发射高频noise,所以要添加bead滤掉。( 9)电容的规格书上有曲线图,每个电容对不同的频率都有一个ESR,有一个最小值。电容在低于其谐振频率时候其呈现的是容性,等于谐振频率时表现为电阻性,高于谐振频率时表现为电感性。同样容值不同类型的电容的ESR 也会有很大差别,其表现出来的谐振点也会有区别。即使同是陶瓷电
7、容,NPO,Z5U,X7R,Y5V等等之间的频率特性就不一样,再加上走线也会产生寄生电感,所以说一定要针对哪个电容针对哪个频段是很难确定的。( 10)音频线上,比如耳机接口上、Mic 、Speaker、Receiver 线上,串磁珠其实也挺常见的,特别是在耳机线上。当然主要的目的是减少EMI ,耳机线很长,相当于天线,串上磁珠可以阻塞高频率的噪声通过耳机线向外辐射。在 Mic 、Speaker、Receiver 上,其实是有一点多此一举,如果连接的Cable 很短的话。针对射频对音频的干扰,则一般通过小电容的滤波来解决,而用不着磁珠。其实很多电路,都是那些似懂非懂的人做出来的。还是需要从基本原
8、理去理解各种器件的特性及其在电路中的作用来着手,思考其是否有用,是否必要。( 11)通常耳机电路都是需要隔值钽电容的,大概在百uf 级(现在有专用的capless驱动芯片,可以省去电容) 。这个 TAN 电容的 ESR 相当于增加了耳机的负载,会降低耳机的输出功率。但同样有助于改善低频响应。通常选这标准品TAN 电,其 ESR 大约几个ohm,影响不至于太大。( 12)我们的任务主要是滤除GSM 的 TDD noise。 因为 GSM 的最大发射功率有33dbm,而 DCS 的最大发射功率只有30db,功率比GSM 大约小一倍,所以干扰一般也比较小。( 13)两种 TDD 测试方法:主观测试方
9、法: 用 cmu200 测量在 gsm 或 dcs 制式下大功率的TDD NOISE: 手机和 CMU200 相连,把功率控制等级调整到最大。语音链接方式设置为loop back,说话并倾听声音质. 客观测试方法 : 测量 TDD NOISE 的频谱手机和 CMU 相连,FILE 菜单设置为磁盘中文件216.sac 的设置, 选择 channel 2,DISPLAY 设置为通道 X 的纵坐标为20 到 120dbc,横坐标设置为200hz 到 4K 或更大,按图形按钮显示扫描图形。就可以看到不断刷新的频谱。在图形中我们能看到发射回路上的217hz noise,及其多次谐波的脉冲。名师资料总结
10、- - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 10 页 - - - - - - - - - ( 14)对音频攻放电源引起的TDD ,一般可加100nF 和 4.7UF 的电容滤除电源上的噪音( 15)针对 receiver 通路噪音,可加下拉电阻来降低底噪?(不知是否可行)在 PCB layout 时, RFPA、PMIC 、以及音频的APA 几个直接连在电池VBA T 上的耗电大户,应该分别直接从电池连接器上引线,而不要从一个干线上引线。也就是,几个单元之间不要有公共的供电路径,这
11、样,可最小化电源产生的干扰。请问 : MIC SPK REC线上通常串有磁珠或电感,那么这个磁珠或电感在PCB 上应该放在什么地方?如果MIC SPK REC 离功放很远的话,磁珠应该靠近MIC SPK REC 放置还是靠近功放放置。我参考了NOKIA的和 sony ericsson 的,结果不一样:NOKIA的 bead靠近 MIC SPK REC 放置,而sony ericsson 的靠近功放放置,而且sony ericsson 的原理图上都要求这么做的。有没有人解释下为什么?这两种放置有什么不一样?还有一条,我们用的是衰减法,噪声的大小是一样的,串联个电阻,然后在软件中增大音量。这是最后
12、的做法,但很有效的。有些手机的PA 用的是 D 类功放,其开关频率噪声会严重影响射频性能。此时,需将BEAD 靠近功放放置。当然也有手机把Bead 靠电声器件放置的,此时的目的却是为了防止射频等杂讯对音频的干扰。两者的侧重点不一样。周总16:13:24 一、传声器的定义: :传声器是一个声-电转换器件(也可以称为换能器或传感器), 是和喇叭正好相反的一个器件(电声)。是声音设备的两个终端,传声器是输入,喇叭是输出。传声器又名麦克风,话筒,咪头,咪胆等。二、传声器的分类:1、从工作原理上分:炭精粒式电磁式电容式驻极体电容式(以下介绍以驻极体式为主)压电晶体式,压电陶瓷式二氧化硅式等2、从尺寸大小
13、分,驻极体式又可分为若干种. 9.7 系列产品8 系列产品6 系列产品名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - 4.5 系列产品4 系列产品3 系列产品每个系列中又有不同的高度3、从传声器的方向性,可分为全向,单向,双向(又称为消噪式)4、从极化方式上分,振膜式,背极式 ,前极式从结构上分又可以分为栅极点焊式,栅极压接式 ,极环连接式等5、从对外连接方式分普通焊点式: L 型带 PIN 脚式: P 型同心圆式:S型三、驻
14、极体传声器的结构以全向 MIC, 振膜式极环连接式为例1、防尘网:保护传声器,防止灰尘落到振膜上,防止外部物体刺破振膜,还有短时间的防水作用。2、外壳:整个传声器的支撑件,其它件封装在外壳之中,是传声器的接地点,还可以起到电磁屏蔽的作用。3、振膜:是一个声-电转换的主要零件,是一个绷紧的特氟窿塑料薄膜粘在一个金属薄圆环上,薄膜与金属环接触的一面镀有一层很薄的金属层,薄膜可以充有电荷,也是组成一个可变电容的一个电极板,而且是可以振动的极板。4、垫片:支撑电容两极板之间的距离,留有间隙,为振膜振动提供一个空间,从而改变电容量。5、极板:电容的另一个电极,并且连接到了FET 的 G 极上。6、极环:
15、连接极板与FET 的 G 极,并且起到支撑作用。7、腔体:固定极板和极环,从而防止极板和极环对外壳短路(FET 的 S,G 极短路)。8、PCB 组件:装有 FET,电容等器件,同时也起到固定其它件的作用。9、PIN:有的传声器在PCB 上带有 PIN,可以通过 PIN 与其他 PCB 焊接在一起, 起连接另外前极式,背极式在结构上也略有不同。四、传声器的电原理图:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - FET(场效应
16、管 )MIC 的主要器件,起到阻抗变换或放大的作用,C;是一个可以通过膜片震动而改变电容量的电容,声电转换的主要部件。C1,C2 是为了防止射频干扰而设置的,可以分别对两个射频频段的干扰起到抑制作用。RL:负载电阻,它的大小决定灵敏度的高低。VS:工作电压, MIC 提供工作电压:CO:隔直电容,信号输出端. 五、驻极体传声器的工作原理:由静电学可知,对于平行板电容器,有如下的关系式:C=?S/L 即电容的容量与介质的介电常数成正比,与两个极板的面积成正比,与两个极板之间的距离成反比。另外,当一个电容器充有Q 量的电荷,那麽电容器两个极板要形成一定的电压,有如下关系式:C=Q 对于一个驻极体传
17、声器,内部存在一个由振膜,垫片和极板组成的电容器,因为膜片上充有电荷,并且是一个塑料膜,因此当膜片受到声压强的作用,膜片要产生振动,从而改变了膜片与极板之间的距离,从而改变了电容器两个极板之间的距离,产生了一个d 的变化,因此由公式可知,必然要产生一个 C 的变化,由公式又知,由于 C 的变化,充电电荷又是固定不变的,因此必然产生一个V 的变化。这样初步完成了一个由声信号到电信号的转换。由于这个信号非常微弱,内阻非常高,不能直接使用,因此还要进行阻抗变换和放大。FET 场效应管是一个电压控制元件,漏极的输出电流受源极与栅极电压的控制。由于电容器的两个极是接到FET 的 S 极和 G 极的,因此
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