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語(yǔ)音芯片

聯(lián)系方法

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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AC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AC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AC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AC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AC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AC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AC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：
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

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AC聯(lián)在環(huán)芯語(yǔ)音芯片電路中的作用
　　安規(guī)104電容串AC聯(lián)兩個(gè)在線路中的作用是什么呢：

　�。�1）可以提升線路中的電壓。串接在線路中的電容器，按照容抗鏈接線路的感抗，讓其線路的電壓減緩下降速度，才能提高線路末端的電壓，通常能將線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)線路受電串AC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）提升線路運(yùn)輸電力。因?yàn)榫€路中串AC聯(lián)了安規(guī)電容的補(bǔ)償電抗，線路的電壓下落和功率消耗減少，相對(duì)地提升了了線路的輸送能力。

　　（4）完善了系統(tǒng)趨勢(shì)動(dòng)向的分散。在電路網(wǎng)絡(luò)中的一些線路上串AC聯(lián)安規(guī)電容器，部分有效地變換了線路電抗，其電流按確定的線路流動(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。線路串入電容器后，提高了線路的輸電能力，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。

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)帷W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AC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（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)線頭腦中想象回流路徑，有點(diǎn)意識(shí)流的感覺(jué)。