多年以后,我審核手中的音頻PCB走線時,準(zhǔn)會想起師傅帶我去聽音室的那個遙遠(yuǎn)的夜晚。當(dāng)時,聽音室只有我們兩個人,模擬人頭佇立在對面
萬籟俱寂。耳朵靠近
手機(jī)聽筒,我第一次聽到了來自遙遠(yuǎn)時光深處的T
DMA噪聲,“滋——滋——”。
什么是TDMA?
在手機(jī)領(lǐng)域,我們常聽到GSM這個縮寫,GSM全拼是 Global System for Mobile Communications,翻譯為全球移動通信系統(tǒng)。TDMA:Time Division Multiple Access翻譯為時分多址。GSM就采用了TDMA通信技術(shù),它采用850Mhz,900Mhz頻段,后來又加入1800Mh以及1900Mhz頻段。
TDMA噪聲影響最大的就是音頻,但是TDMA上百兆赫茲的頻率看似遠(yuǎn)離人耳聽覺范圍20-20Khz,它又為什么會影響音頻呢?
這就要從TDMA的通信方式說起,我們在打電話時,用戶并不是一直占用著信道,僅僅是在一個個時隙中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,以此降低手機(jī)的射頻的平均功率。但是傳輸和空閑的切換會引起一連串的burst,這個burst的頻率就是217hz。直觀的講,這些個busrt會在RF器件上引起脈沖電流和電壓。
RF PA屬于大功率器件,如果檢測其電流或電壓,就會看到明顯的217Hz成分,TDMA制式雖然是上百兆的工作頻率,但是burst的頻率是217Hz及其諧波,落入人耳范圍內(nèi),它所產(chǎn)生的音頻干擾,就會被人聽到,“滋——滋——”,無休無止。
它耦合到音頻線路的方式分為傳導(dǎo)和輻射兩種,如果通過PCB板線路耦合入音頻線路,就是傳導(dǎo)干擾。如果是天線輻射到音頻線路或者是喇叭本體就是輻射干擾。
然而今天我要說到的既不是傳導(dǎo),也不是輻射。而是一種電源噪聲引起的機(jī)械振動
噪聲,整個板子都在振,整個板子都在響,有種“整個宇宙,為你閃爍”的感覺。
骯臟的Vbat!
手機(jī)中的RF PA供電來自系統(tǒng)電,我們可以稱之為Vbat,該電源的電壓約等于電池電壓,可以說手機(jī)中大部分電都來自于Vbat,當(dāng)然RF PA的電也不例外,因此這路電的特點(diǎn)是
電壓高(接近電池電壓)、
電流大(各個模塊都從Vbat抽取電流)、
臟(不同模塊工作頻率不同,不同頻率的疊加使得Vbat紋波非常復(fù)雜)、
電容多。
如果在GSM大功率通話時,測試Vbat的紋波,可以看到明顯的217Hz成分,Vbat上又并聯(lián)了大量的MLCC陶瓷電容,分布在
手機(jī)主板的不同位置,MLCC電容具有逆壓電效應(yīng),當(dāng)電容兩端電壓變化時會引起相應(yīng)的機(jī)械形變,進(jìn)而振動發(fā)音,如果用電子聽診器探頭抵在電容本體上,會聽的更清晰。那一個一個電容,永無休止的“滋——滋——”亂叫,結(jié)果就是整個主板都振動發(fā)音。
那怎么解決MLCC電容嘯叫呢?關(guān)于MLCC電容嘯叫及其解決方案,我在以前的文章中有過詳細(xì)介紹??梢詤⒖枷?。
《MLCC電容為什么會嘯叫?怎么讓它閉嘴!》
https://www.dianyuan.com/eestar/article-2666.html
以上就是T
DMA noise產(chǎn)生的基本原理。
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