語(yǔ)音芯片電源優(yōu)化和EMC兼容性(EMC)
語(yǔ)音VDD芯片電源優(yōu)化和EMC兼容性概述
EMC安規(guī) ECM:Electro Magnetic Compatibility的縮寫(xiě)。電磁兼容性(EMC)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力。因此,EMC包括兩個(gè)方面的要求:一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過(guò)一定的限值;另一方面是指器具對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。
語(yǔ)音芯片安規(guī)104電容接法:
語(yǔ)音芯片一般正負(fù)極要求接一顆104電容0.1uf,距離芯片越近越好,5mm內(nèi)最佳。環(huán)芯
常規(guī)應(yīng)用時(shí)為了節(jié)約成本,一般串一顆電容即可,但是電容有擊穿的可能性,
據(jù)安規(guī)要求:正負(fù)極需要串聯(lián)兩顆104電容,起到增強(qiáng)電容的電壓耐受能力的作用。 。
電容是串聯(lián)容量變小,并聯(lián)容量變大。
電容得單位分別是法拉(F),微法(UF),皮法(PF)。單位換算是10的6次方。
104就是10的4次方皮法,等于0.1微法 10的后面再加4個(gè)零,單位是PF。如果是103就是10的后面再加3個(gè)零,單位也是pf。這種電容為無(wú)極性電容,在電路中起到耦合、旁路的作用。
第三位數(shù)字表示后加0的個(gè)數(shù)。(如:104等于100000,等于0.1μF。)
標(biāo)號(hào)為"104"的電容,其電容值就是在10后面再加上4個(gè)0 (pF),即100000pF,就是0.1uF。
電容串聯(lián)計(jì)算方法:等效電容公式類(lèi)似于電阻并聯(lián):C=(C1*C2)/(C1+C2)。例如兩個(gè)100微法電容串聯(lián)以后,就成了1個(gè)50微法電容。
更多EMC流程,請(qǐng)進(jìn)。。。
語(yǔ)音VDD芯片電源優(yōu)化:
1,芯片正負(fù)極的串聯(lián)兩顆104電容設(shè)計(jì)在芯片1cm以?xún)?nèi)。以減少電源高頻噪音。
2,按照EMC標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)104電容電路,串聯(lián)兩顆104電容。
3,芯片的放置位置盡量遠(yuǎn)離,電機(jī)和無(wú)線(xiàn)等高干擾器件部分。環(huán) - 芯
4,如果芯片是大電流的直流供電情況下,電源正極與芯片VDD之間請(qǐng)串聯(lián)一顆1-5歐(3V-5V)電阻限流,以減少電流強(qiáng)度。電阻的功率4.5V*0.3=1.5W,因?yàn)檎Z(yǔ)音芯片的最大音量時(shí)電流會(huì)到300mA
5,產(chǎn)品其他部分需要瞬間大功率消耗的情況下,這個(gè)時(shí)候如果環(huán) 芯語(yǔ)音芯片也正好同時(shí)工作,會(huì)造成工作不穩(wěn)定的情況,建議在芯片正負(fù)極額外增加一顆1uf-10uf電容以穩(wěn)定芯片電源輸入。
限流電阻計(jì)算公式及方法:
0603一般為0.1瓦功率,0805為0.125;1206為0.25W.
限流電阻=(電源電壓-LED正向穩(wěn)定電壓)/要求的工作電流
1.首先確定二極管點(diǎn)亮?xí)r的消耗掉的電壓大約是1.6V~1.7V
2.二極管正常情況下能承受的電流為3mA~10mAtchip
3.假設(shè)輸入為5V電壓,二極管上電壓取1.7V
4.電阻最大為(5-1.7)/3mA(K)=1.1K
5.電阻最小為(5-1.7)/10mA()=330歐姆
6.電阻的取值應(yīng)該是330~1100之間
7.如果電阻太小二極管會(huì)過(guò)亮容易燒壞,如果電阻過(guò)大二極管亮度太暗,也會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)象不明顯,影響結(jié)果。
語(yǔ)音芯片300mAtchip
電壓5V2A供電
5-3V/300
2/300*1000=6.6歐
如何計(jì)算 5vled燈的限流電阻值 ?
限流電阻的計(jì)算公式為:限流電阻值=(電源電壓-LED 燈工作電壓)/LED燈工作電
根據(jù) 5vled 燈的工作電壓和電流,可以計(jì)算出適合的限流電阻值,如下所示
假設(shè) 5vled 燈工作電壓為 3.0v,工作電流為 20mA,電源電壓為 5v。
限流電阻值=(5v-3.0v)/20mA=100歐
因此,適合 5vled 燈的限流電阻值為 100歐。
四、限流電阻的功率如何選擇 ?
限流電阻的功率越大,能夠承受的電流也就越大。因此,在選擇限流電阻時(shí),需要考慮到電阻的功率,以免電阻承受電流過(guò)大而燒壞。
般來(lái)說(shuō),限流電阻的功率可以根據(jù)下面的公式計(jì)算:
功率=(電源電壓-LED 燈工作電壓)xLED 燈工作電流
在計(jì)算功率時(shí),需要確保選擇的限流電阻的功率大于或等于計(jì)算出的功率。
=(5-3)*0.02=0.04.
==(5-4.5)*0.3=0.15W(所以五伏供電的情況下,需要先降壓才是最理想的)
一、電阻的濾波原理
電阻是通過(guò)阻力消耗電路中的能量,使電路中的電流穩(wěn)定下來(lái),從而起到濾波作用的元件。電路中的電阻可以用來(lái)消除電路噪聲、濾掉高頻信號(hào)等。
二、電阻的使用方法
在電路中使用電阻進(jìn)行濾波,不同的電路濾波方法也不同。以下是幾種常見(jiàn)的電路濾波方法:
1. 高通濾波
高通濾波器是一種可以通過(guò)濾掉低頻信號(hào)來(lái)濾波的電路。在高通濾波器中,電阻的作用是在電路中形成一個(gè)低阻值通路,使高頻信號(hào)可以直接通過(guò)電阻,而低頻信號(hào)則會(huì)被阻擋,從而實(shí)現(xiàn)濾波的作用。
2. 低通濾波
低通濾波器是一種可以通過(guò)濾掉高頻信號(hào)來(lái)濾波的電路。在低通濾波器中,電阻的作用是在電路中形成一個(gè)高阻值通路,使低頻信號(hào)可以直接通過(guò)電阻,而高頻信號(hào)則會(huì)被阻擋,從而實(shí)現(xiàn)濾波的作用。
3. 帶通濾波
帶通濾波器是一種可以通過(guò)濾掉低頻和高頻信號(hào)來(lái)濾波的電路。在帶通濾波器中,電阻常常被用于調(diào)整濾波器的通頻帶寬度,從而達(dá)到濾波的效果。
三、電阻的注意事項(xiàng)
在使用電阻進(jìn)行濾波時(shí),還需要注意以下幾點(diǎn):
1. 電阻的阻值需要正確選擇,否則可能會(huì)影響濾波的效果。
2. 濾波器的電路設(shè)計(jì)需要合理,否則可能會(huì)影響濾波的效果。
3. 電路中其它元件的特性也需要考慮到,否則可能會(huì)對(duì)濾波的效果產(chǎn)生影響。
總之,電阻是電子電路中不可缺少的元件之一,掌握其濾波的原理和使用方法,對(duì)于電路的設(shè)計(jì)和維護(hù)都有著重要的意義。希望本文可以幫助讀者更好地了解電阻在濾波中的應(yīng)用。
在濾波電路中,電阻發(fā)揮著重要的作用。它可以控制電路中的電流、調(diào)節(jié)電壓和功率,并起到穩(wěn)定電路的作用。
1.電阻的基本原理
電阻是指阻礙電流通過(guò)的物理量,其大小用歐姆(Ω)來(lái)表示。電阻與導(dǎo)體的截面積成反比例關(guān)系,與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和材料的電阻率成正比例關(guān)系。
2.電阻在濾波電路中的作用
在濾波電路中,電阻常用于限制電流的流動(dòng)以及調(diào)整電路的輸出信號(hào)。例如,電阻可以與電容器結(jié)合使用來(lái)構(gòu)造低通濾波器。這種電路可以濾除高頻噪聲,使得電路輸出的信號(hào)更加平滑。
3.電阻對(duì)電路性能的影響
電阻的存在會(huì)影響電路的性能。過(guò)小或過(guò)大的電阻值都會(huì)影響電路的工作效果。當(dāng)電阻值過(guò)小時(shí),電路中流經(jīng)該電阻的電流會(huì)增大,導(dǎo)致功率損耗和熱量升高;當(dāng)電阻值過(guò)大時(shí),則會(huì)減小電路的輸出信號(hào)。
設(shè)計(jì)一個(gè)直流電壓輸出5V,500mA,需要加多少歐電阻再與LED串聯(lián)?然后再十個(gè)LED并聯(lián)?vf=3.3v,if=20mA.
還有就是怎么算出來(lái)的!
限流電阻=(5-3.3)/0.02=85歐
一般的5mmLED來(lái)說(shuō)20mA大了點(diǎn),所以限流電阻用100歐比較適合,這時(shí)電流剛好是17mA,是大部分5mm超高亮白光LED最適合的電流
限流電阻如何選擇功率
知道了限流電阻的電流,知道了電阻的阻值,電阻需要的功率就是電流的平方乘以電阻,即P=I*I*R。比如電阻是180Ω,通過(guò)的電流是100mA,那么需要電阻的功率就是P=0.1*0.1*180=1.8W,選擇2W電阻即可。
知道了電阻兩端的電壓,知道了電阻的阻值,電阻需要的功率就是電壓的平方除以電阻,即P=(U*U)/R。比如電阻兩端的電壓是5V,電阻是100Ω,那么需要電阻的功率就是P=(5*5)/100=0.25W,選擇1/4W的電阻即可。
限流電阻的作用
限流電阻是用來(lái)減小負(fù)載端電流,例如在發(fā)光二極管一端添加一個(gè)限流電阻可以減小流過(guò)發(fā)光二極管的電流,防止損壞LED燈。
限流電阻經(jīng)常串聯(lián)于電路中,用以限制所在支路電流的大小,以防電流過(guò)大燒壞所串聯(lián)的元器件。同時(shí)限流電阻也能起分壓作用。
其原理是:電阻RL是負(fù)載電阻,R為穩(wěn)壓調(diào)整電阻(也稱(chēng)為限流電阻),D為穩(wěn)壓管。按穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,在輸入電壓基本不變時(shí),RL變小時(shí),流過(guò)RL的電流增加,但流過(guò)D的電流卻減少。
1.如果充電器標(biāo)注為5V1A,可以找一個(gè)功率為5W的5歐姆電阻作為負(fù)載電阻RL。(R = U/I = 5V/1Atchip = 5Ohm,切記功率必須等于或大于5W,否則可能燒壞電阻。另外測(cè)試的時(shí)候電阻會(huì)很燙,注意不要燙到。)
2.當(dāng)充電器與該電阻連接時(shí),測(cè)試USB端子的輸出電壓。如果輸出電壓低于4.7V,那么充電器可能是山寨的。
用萬(wàn)用表測(cè)試功率為10W的5.1V2.1Atchip充電器,如下:
如果測(cè)試2.4A12W的充電器,電阻值需要小一些。
:電阻RL是負(fù)載電阻,R是調(diào)節(jié)電阻(也叫限流電阻)
1. 根據(jù)文啟所需電流進(jìn)行計(jì)算
當(dāng)需要控制電路中的電流不超過(guò)某一特定值時(shí),可以根據(jù)歐姆定律計(jì)算限流電阻的阻值,公式為:
R = (V - VF) / I=(5-4.5V)/0.3A=1.6o
其中,R為限流電阻的阻值,V為電源電壓,VF為電路中二極管等元件的正向電壓降,I為要控制的電流。
2. 根據(jù)所需功率進(jìn)行計(jì)算
當(dāng)需要控制電路中元件的功率不超過(guò)某一特定值時(shí),可以根據(jù)功率公式直接計(jì)算限流電阻的阻值,公式為:
R = (V^2 - VF^2) / P
其中,R為限流電阻的阻值,V為電源電壓,VF為電路中二極管等元件的正向電壓降,P為要控制的功率。
功率=電流*電壓 即P=IU
安規(guī)電容串聯(lián)在環(huán)芯語(yǔ)音芯片電路中的作用
安規(guī)104電容串聯(lián)兩個(gè)在線(xiàn)路中的作用是什么呢:
。1) 可以提升線(xiàn)路中的電壓。串接在線(xiàn)路中的電容器,按照容抗鏈接線(xiàn)路的感抗,讓其線(xiàn)路的電壓減緩下降速度,才能提高線(xiàn)路末端的電壓,通常能將線(xiàn)路末端電壓性能提升個(gè)10%20%。
。2) 減少受電端電壓壓力。當(dāng)線(xiàn)路受電串聯(lián)有改變很大的沖擊負(fù)荷(如電弧爐、電焊機(jī)等)時(shí),安規(guī)電容器能減除電壓的高能波動(dòng)。這些產(chǎn)生因電容器在線(xiàn)路中對(duì)電壓強(qiáng)度下降的補(bǔ)充作用是隨由電容器的負(fù)荷而改變的,擁有隨負(fù)荷的變化而瞬間改變的特性,能自動(dòng)維護(hù)用戶(hù)受電端的電壓值。
(3) 提升線(xiàn)路運(yùn)輸電力。因?yàn)榫(xiàn)路中串聯(lián)了安規(guī)電容的補(bǔ)償電抗,線(xiàn)路的電壓下落和功率消耗減少,相對(duì)地提升了了線(xiàn)路的輸送能力。
。4) 完善了系統(tǒng)趨勢(shì)動(dòng)向的分散。在電路網(wǎng)絡(luò)中的一些線(xiàn)路上串聯(lián)安規(guī)電容器,部分有效地變換了線(xiàn)路電抗,其電流按確定的線(xiàn)路流動(dòng),好讓功率經(jīng)濟(jì)分布達(dá)到目的。
(5) 提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。線(xiàn)路串入電容器后,提高了線(xiàn)路的輸電能力,這本身就提高了系統(tǒng)的靜穩(wěn)定。
安規(guī)電容在環(huán)芯語(yǔ)音芯片電源線(xiàn)路板上的作用
一:安規(guī)電容作濾波用
安規(guī)電容作為語(yǔ)音芯片濾波電容用,可比作"水塘"。由于電容的兩端電壓不會(huì)突變,由此可知,信號(hào)頻率越高則衰減越大,可很形象的說(shuō)電容像個(gè)水塘,不會(huì)因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。 它把電壓的變動(dòng)轉(zhuǎn)化為電流的變化,頻率越高,峰值電流就越大,從而緩沖了電壓。濾波就是充電,放電的過(guò)程。
二:安規(guī)電容作旁路用
請(qǐng)注意!
靜電敏感器件請(qǐng)做好電磁干擾防范。 |
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電路操作注意事項(xiàng):
靜電在很多地方都會(huì)產(chǎn)生,采取下面的防護(hù)措施,可以有效的防止 MOS 電路由于受 靜電放電影響而損壞:。
● 操作人員要通過(guò)環(huán)芯防靜電腕帶接地。
● 設(shè)備務(wù)必外殼接地。
● 裝配過(guò)程中使用的工具必須接地。
語(yǔ)音芯片常見(jiàn)注意事項(xiàng):
1,語(yǔ)音芯片的喇叭常規(guī)為:8歐0.25-0.5瓦。歐姆值范圍:8-32歐,值變大時(shí)音量變小變?nèi)。歐功率值范圍:0.25-1瓦(Waqic)。無(wú)法驅(qū)動(dòng)4歐喇叭和2W以上的喇叭。
2,語(yǔ)音芯片電路中正負(fù)極的104電容(0.1uF),除極少數(shù)簡(jiǎn)易功能芯片在紐扣電池4.5V以下供電時(shí),都不能省去,否則會(huì)引發(fā)不發(fā)聲音,聲音中斷,雜音等不良情況。
● 電容設(shè)計(jì)線(xiàn)路板時(shí),離芯片越近越好!
● 正負(fù)極的104電容,除特別注明的簡(jiǎn)易功能芯片外,一定不能省!
3,應(yīng)用電路中存在變壓器,馬達(dá)和大電感元件時(shí),語(yǔ)音芯片應(yīng)按電磁規(guī)范,做好相應(yīng)防范措施,語(yǔ)音芯片屬于敏感器件。
EMC整改的一些小建議
1、電容的濾波作用
即頻率f越大,電容的阻抗Z越小。
當(dāng)?shù)皖l時(shí),電容C由于阻抗Z比較大,有用信號(hào)可以順利通過(guò);
當(dāng)高頻時(shí),電容C由于阻抗Z已經(jīng)很小了,相當(dāng)于把高頻噪聲短路到GND上去了。
2、電容濾波在何時(shí)會(huì)失效
整改中常常會(huì)使用電容這種元器件進(jìn)行濾波,往往有“大電容濾低頻,小電容濾高頻”的說(shuō)法。
以常見(jiàn)的表貼式MLCC陶瓷電容為例,進(jìn)行等效模型如下:
容值10nF,封裝0603的X7R陶瓷的模型參數(shù)如下:
由于等效模型中既有電容C,也有電感L,組成了二階系統(tǒng),就存在不穩(wěn)定性。對(duì)電路回路來(lái)說(shuō),就是會(huì)發(fā)生諧振,諧振點(diǎn)在如下頻率處:
下圖是諧振曲線(xiàn)的示例:
即常說(shuō)的在諧振點(diǎn)前是電容,諧振點(diǎn)之后就不再是電容了。
3、LC濾波何時(shí)使用
如果串聯(lián)電感L,再并聯(lián)組成C,就形成了LC濾波:
單獨(dú)一個(gè)電容C是一階系統(tǒng),單獨(dú)一個(gè)電感L也是一階系統(tǒng),在幅值衰減斜率是-20dB。但LC組成的二階系統(tǒng),幅值衰減斜率是-40dB,更靠近理想的“立陡”的截止頻率的效果,即濾波效果更好。
4、PWM頻率到底是多少
往往提到PWM,比如會(huì)說(shuō)用20kHz PWM驅(qū)動(dòng)電機(jī)等。但實(shí)際上,這個(gè)20kHz僅代表PWM的脈沖周期是50us:
那么所謂的20kHz PWM在頻域上的頻率點(diǎn)落在哪里呢,如下公式:
對(duì)于階躍信號(hào)來(lái)說(shuō),由于上升時(shí)間tr無(wú)窮小,則頻率f無(wú)窮大。當(dāng)頻率高了之后,寄生參數(shù)則不能在忽略,會(huì)引發(fā)很多諧振的問(wèn)題。
從信號(hào)上來(lái)看,就是很陡峭的階躍信號(hào)會(huì)有過(guò)沖和振蕩的問(wèn)題。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是頻率f越大,則噪聲所占的頻率就會(huì)越寬泛,即EMC特性就會(huì)越差。
5、如何將原理圖和PCB對(duì)應(yīng)起來(lái)
由于細(xì)分工種的問(wèn)題,原理圖和PCB被割裂開(kāi)來(lái),由兩組人進(jìn)行分工作業(yè):
例如在原理圖上有如下的電路:
其隱含一個(gè)問(wèn)題就是在PCB上其實(shí)V1的負(fù)極和C1的負(fù)極是有一條線(xiàn)(PCB layout工具軟件中用的詞比較準(zhǔn)確,Trace,蹤跡/軌跡)。
往往在設(shè)計(jì)階段A->B->C是都會(huì)關(guān)注的。如果EMC出現(xiàn)問(wèn)題,除了要在原理圖上查找電路參數(shù)的問(wèn)題,還需要特別關(guān)注C->D,即回流路徑。
如果回流路徑不順暢,會(huì)造成信號(hào)的畸變:
比如在EMC試驗(yàn)時(shí),MCU的ADC采集到的信號(hào)被干擾到了,則除了在原理圖上分析外,在PCB上講該信號(hào)高亮出來(lái),然后再耐心尋找該信號(hào)的回流路徑是否有不順暢的地方:
對(duì)著信號(hào)線(xiàn)頭腦中想象回流路徑,有點(diǎn)意識(shí)流的感覺(jué)。
OTP語(yǔ)音芯片 串行通訊模式(三線(xiàn)通訊)時(shí)序資料 / 單片機(jī)與MCU連接方法
適用于OTP系列:
OTPG系列語(yǔ)音芯片: AC9020,AC9040,AC9080
OTPH系列語(yǔ)音芯片: AC8080
語(yǔ)音芯片串行通信模式時(shí)序接線(xiàn)圖 單片機(jī)MCU連接方法 PDF 下載 右鍵點(diǎn)擊另存為
TG1=Edge/Unhold/Retriger TG2
(or TG3)=Reset PIN
TG3=Busy High
OTP語(yǔ)音芯片串行通信模式時(shí)序 / DAC外接功放電路聲音輸出模式
DAC第一個(gè)脈沖后低電平等待時(shí)間長(zhǎng)度是100ms
建議:Reset PIN (TG2 or TG3) 復(fù)位脈沖時(shí)長(zhǎng)用2ms高電平,然后2ms低電平后,再給TG1脈沖腳位發(fā)100us信號(hào)
OTPG 系列OTP語(yǔ)音芯片 Serial Mode Timing 串行通信模式 時(shí)序 / PWM直推喇叭模式
PWM的脈沖時(shí)長(zhǎng)都為100us
更多相關(guān)資料,請(qǐng)?jiān)L問(wèn)/otp.asp
導(dǎo) 環(huán) 體
差異比較應(yīng)用電路資料適用于環(huán)芯公司的AC8040和AC9080兩款OTP語(yǔ)音芯片.
其它產(chǎn)品使用僅供參考
此份資料是AC8040/8腳封裝OTP語(yǔ)音芯片資料,更多請(qǐng)?jiān)L問(wèn)otp主頁(yè)面
AC8040_OTP40S 串行通訊方式應(yīng)用簡(jiǎn)要說(shuō)明
TG2對(duì)vdd復(fù)位, 高電平信號(hào)2ms,復(fù)位信號(hào)后等待時(shí)間800us,
再給TG1高電平脈沖信號(hào)
觸發(fā)一次一個(gè)聲音,mcu高電平發(fā)出幾個(gè)脈沖識(shí)別第幾個(gè)聲音,但在每次發(fā)出脈沖之前,必須先給otp復(fù)位
更多資料請(qǐng)參照:/otp/TriggerSerialModeUserGuide.asp
(附接線(xiàn)參考圖,更多詳細(xì)資料請(qǐng)?jiān)L問(wèn)相關(guān)產(chǎn)品原理圖)
封裝形式DIP8 / SOP8
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如圖的AC3030-DIP8/SOP8 腳位資料
PIN |
NAME |
1 |
VDD5 |
2 |
PWM2 |
3 |
PWM1 |
4 |
VDD |
5 |
VSS |
6 |
IO1 |
7 |
Ka1 |
8 |
IO2 |
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SOP8貼片芯片封裝盡寸大小(SOP SIZE):
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