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模拟电路RDA调频收音机设计

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项目简介

基于RDAFP无线收发芯片制做的调频收音机,办事电压为2.7~3.3V,能够接管到50~MHz频段的播送。

支撑USB和电池电源输入供电,POWER为电源开关按键,SEEK+/SEEK-为电调谐按键,VOL+/VOL-为音量巨细操纵按键,可之外接拉杆天线和插耳机做为天线,支撑双通道功放和耳机音频输出。

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芯片旨趣

2.1内部构造

RDAFP的内部可分为模仿和数字两部份,模仿部份包含支撑FM频段的低噪声夸大器LNA、可调增益夸大器PGA,压控震撼器VCO,高精度模数更动器ADC,高精度数模更动器DAC及电源用的LDO;数字部份包含音频责罚DSP及数字接口。

图2-1RDAFP内部构造框图

2.2引足解说

RDAFP的电路标记如图2-2所示,封装为SOP-16,引足的界说及机能形貌见下表。

图2-2RDAFP的电路标记

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电路旨趣

调频收音机可分为电源输入电路、调频收音电路和外接音频输出电路三大模块,下文将对各模块电路旨趣举办解析。

3.1电源输入电路

电源部份主若是MicroUSB母座做为电源输进口,C6/C7做为电源滤波电容,5V再经线性稳压器降压输出3.3V,给收音机电路供电,C8/C9为降压后的滤波电容;也能够运用排针外接3.3V电源供电。

图3-1电源输入电路

3.2调频收音电路

U1无线收发芯片运用RDAFP,将高频记号更动成音频记号,用H1拉杆天线,J2能够运用耳机线可能3.5mm音频拉杆天线做为天线接管记号,可用跳线帽短接排针J3切换收音机形式,与电源短接(1/2短接),收音机为手动形式,能够颠末SEEK+/SEEK-电调谐按钮切台,与地短接(2/3短接),收音机为主动形式,编写程序颠末I2C总线举办操纵来完结收声调台。

图3-2调频收音机电路

3.3外接输出电路

运用螺钉式接线端子P2/P3,可外接喇叭功放,输出左右双通道音频,也能够在J1采取耳机举办收听。

图3-3外接输出电路

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旨趣图安排

4.1新建工程

翻开嘉立创EDA,创立工程并定名为RDAFP调频收音机,将旨趣图文献定名为:SCH_RDAFP调频收音机。

凭借如下电路,区分为电源输入电路、调频收音电路、外接输出电路和M3铜柱接口四个板块举办电路旨趣图绘制。

图4-1SCH_RDAFP调频收音机

4.2器件选型

在本项宗旨元器件选型中,USB连合器和LDO线性稳压器以及RDAFP芯片运用贴片封装,其余的元器件均抉择插件便可,全部器件可直接在嘉立创EDA的元件库中举办寻找,假设对元器件不熟习,也能够颠末复制物猜中的商品编号举办寻找(每一个元器件在立创商城都有独一的商品编号),假设涌现物料缺货状况,亦可抉择其余可更换物料,颠末以上电路的解析,确信精通的你对各个元器件在电路中的影响有所认识,那末调换单方物料也不会影响到电路的办事功用的,认识电路办事个性后,电路选型也就变得容易了。

图4-2元器件寻找示用意

图4-3颠末商品编号寻找示用意

4.3物料清单

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PCB安排

告竣旨趣图安排后,颠末搜检电路与网络连合准确后点击顶部菜单栏的“安排”→“旨趣图转PCB”(伶俐键为Alt+P),当即会生成一个PCB安排界面,可先姑且疏忽弹出的边框配置,而后将PCB文献保管到工程文献中,并定名为:PCB_RDAFP调频收音机。

5.1边框安排

在绘制PCB前需凭借单方志愿以及元器件数目所占空间断定PCB的形态及边框巨细,若无非常外壳请求,寻常安排成矩形、圆形以及正方形。在安排该项目时,秉持着巨细适合,鲜艳豪爽的准则,咱们在顶部对象菜单栏下的边框配置选型中设定了一个长为70mm、宽50mm、圆角半径为2mm的圆角矩形。

现实板框巨细会跟着布局布线中举办调换,假设过小可恰当夸大,太大也可减少边框,风致形式可自如表现,但尽管操纵在10cm*10cm以内,云云就能够到嘉立创免费打样啦~

图5-1边框配置

图5-2RDAFP调频收音机边框示用意

5.2PCB布局

在绘制完板框形状后,接下来举办PCB安排的第二步,对元器件举办分类和布局,分类指的是凭借电路旨趣图的机能模块把各个元器件举办分类,图中有许多按键和对外的接口,这边须要咱们用到立创EDA所供给的布局转达机能,首先保证PCB工程已保管到旨趣图文献的统一个工程文献夹中,而后框选旨趣图中的某一电路模块,好比选中按键电路,而后点击顶部菜单栏中的“对象”→“布局转达”(伶俐键为Ctrl+Shift+X),PCB页面所对应的元器件就好举办选中并凭借旨趣图布局举办摆放,运用这个法子将各个电路模块举办分类后顺次摆放在前方所安插的边框中。

在布局的时分重视摆放整洁,可凭借飞线的指点举办摆放,凭借旨趣图记号的流向和器件连合关连举办摆放,是能够把旨趣图器件摆放特别整洁的,在布局的颠末中重视接口场所,布局参考如图5-3所示。

在该项宗旨布局中供给如下几点参考倡议:

(1)摆放元器件时应先按旨趣图摆放,再细调场所;

(2)在板边四个角别离安插M3铜柱孔,用于停止支柱,左上角孔与天线复用;

(3)天线座及电源输入安插在左边板边,耳机座及喇叭音频接口安插在右边板边;

(4)无源晶振挨近安插在RDA芯片左近;

(5)收音机五个机能按键陈列等间距安插鄙人侧板边;

布局参考如图5-3所示,首次安排可参考下图举办布局,也能够自行公道摆放。

图5-3PCB布局参考图(飞线已隐蔽)

5.3PCB走线

接下来举办PCB安排的第三步:PCB走线,全称为印刷电路板布线(PCBLAYOUT)。

由于电路板有顶面与底面两个面,在PCB走线也就能够分为顶层和底层走线,个中顶层走线默许是血色线,底层为蓝色线,也可凭借单方喜欢配置其余颜色,走线也便是在电路板中凭借飞线连合导线,将雷同的网络连合起来便可。

首先抉择层与元素中要走线的层,而后点击导线对象举办连线(伶俐键为W)。

看似容易的连连看,个中须要咱们耐性的举办调换,元器件的摆放布局也会影响走线的难度,以是还须要在走线颠末中进一步调换布局,进一步优化。

前方所讲解的PCB布局相当因而在给走线做铺垫,布局好了,走线也就果然通顺了。

在该项宗旨走线中供给如下几点参考倡议:

(1)电源线配置为25mil,记号线配置为15mil宽度;

(2)走线以顶层走线为主,走不通的能够切换究竟层举办连合;

(3)走线颠末中优先走直线,须要拐弯的处以是圆弧拐弯或钝角为主;

(4)末了加之泪滴,增加丝印标记该按键机能以及接口机能;

(5)将客户编号指定场所藏于耳机座下;

布线参考如图5-4所示,首次安排可参考下图举办走线,也可自如安排,属于你的调频收音机。

图5-4PCB走线参考图

5.4覆铜与丝印

PCB走线画完后举办覆铜,就能够连合好GND网络。

丝印字符遵从从上往下从左到右的准则。

对按键、音频接口和接线端子等加之丝印标注解说,在板子加之工程称号与LOGO。

图5-5PCB顶层覆铜与丝印参考图

图5-6PCB底层覆铜与丝印参考图

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焊接与调试

6.1硬件焊接

焊接时应先焊接贴片元件,再焊接插件元件,遵从从低到高准则举办焊接,新手可参考焊接循序:USB/LDO/RDA→晶振/二极管→电阻/电感→电容/LED/三极管→排针/按键→音频接口/接线端子。

焊接时重视不要虚焊、漏焊和焊错,电容二极管有极性的器件须要重视焊接方位,全部器件都要瞄准、放平,不要涌现凹凸不平的状况。

焊接时要操纵好温度,温度不要太高,太高容易形成器件烧坏;锡点不要过大,过大容易形成器件虚焊,来往不良;使劲不要过猛,过猛容易形成板子断路短路,阻焊层油漆零落等。

图6-1PCB装置图

图6-2未焊接PCB板

6.2硬件调试

焊接告竣后搜检电路是不是有短路断路和虚焊等,搜检无误后方可上电,运用排针外接电源使应重视电源正负极性,切弗成接反。

运用跳线帽在J3处举办手动形式短接,错的J3短接是收不到声响的,插动听机收听到沙沙声,拉出天线,按SEEK+/SEEK-调频收台,能够收到五至六个台。

图6-3PCB-3D预览图

图6-4PCBA什物图

图6-5RDA调频收音机

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安排图

旨趣图

PCB图

3D图

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