CN108574901A - 一种蓝牙音频电路板、蓝牙耳机及设计方法 - Google Patents

一种蓝牙音频电路板、蓝牙耳机及设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明适用于电路板设计领域，提供了一种蓝牙音频电路板、蓝牙耳机及设计方法。其中的蓝牙音频电路板是采用蛇形走线作为用以消除TDMA噪声的LC滤波电路中的电感，配合对应连接的电容，可将2.4GHZ信号从音频输出信号中滤除，从而解决TDMA噪音问题，并且实现成本低，电感值容易控制，其公差可控制在+/‑10%以内。此外，第一蛇形走线对和/或第二蛇形走线对可采用对称布线，以使得电感值更加一致。

Description

一种蓝牙音频电路板、蓝牙耳机及设计方法
技术领域
本发明属于电路板设计领域，尤其涉及一种蓝牙音频电路板、蓝牙耳机及设计方法。
背景技术
现有技术中，蓝牙音频电路板的蓝牙射频信号可能会耦合到音频差分输出端，将TDMA噪声直接引入到音频回路中，为此，通常会在音频差分输出端设置LC滤波电路，以将2.4GHZ信号从音频输出信号中滤除。
具体地，如图1所示。蓝牙音频电路板包括两路音频差分输出端，分别为左耳音频差分输出端和右耳音频差分输出端，对应的，蓝牙音频电路板上蓝牙音频处理电路包括两对音频输出端，分别为左耳音频输出端和右耳音频输出端。其中，左耳差分输出正端L+通过电感L1和电容C1构成的LC滤波电路连接蓝牙音频电路板的蓝牙音频处理电路的左耳正输出端A，蓝牙音频电路板的左耳差分输出负端L-通过电感L2和电容C2构成的LC滤波电路连接蓝牙音频处理电路的左耳负输出端B；蓝牙音频电路板的右耳差分输出正端R+通过电感L3和电容C3构成的LC滤波电路连接蓝牙音频处理电路的右耳正输出端C，蓝牙音频电路板的右耳差分输出负端R-通过电感L4和电容C4构成的LC滤波电路连接左耳负输出端D。
由于LC滤波电路中的电感元件在蓝牙音频电路板上是采用插件形式，成本较高，并且电感值较难控制，其公差一般是+/- 20%，公差较大。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种蓝牙音频电路板，旨在解决现有技术提供的蓝牙音频电路板中，用以消除TDMA噪声的LC滤波电路的电感采用插件形式，成本高、公差大的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种蓝牙音频电路板，包括作为信号层的顶层和底层，所述蓝牙音频电路板还包括：设置在所述顶层或底层上的第一蛇形走线对；
所述第一蛇形走线对包括两条蛇形走线，所述第一蛇形走线对第一端的两个端子与所述蓝牙音频电路板上蓝牙音频处理电路的第一对音频输出端的两个端子分别一一对应连接，所述第一蛇形走线对第二端的两个端子作为所述蓝牙音频电路板的第一路音频差分输出端，所述第一蛇形走线对第一端的两个端子与对应连接的第一对音频输出端的两个端子之间的走线与地之间还分别设置有电容。
本发明实施例的另一目的在于，还提供了一种蓝牙耳机，包括蓝牙音频电路板，所述蓝牙音频电路板是如上所述的蓝牙音频电路板。
本发明实施例的另一目的在于，还提供了蓝牙音频电路板设计方法，包括作为信号层的顶层和底层，所述蓝牙音频电路板设计方法包括：在所述顶层或底层上设置第一蛇形走线对；
所述第一蛇形走线对包括两条蛇形走线，所述第一蛇形走线对第一端的两个端子与蓝牙音频电路板上蓝牙音频处理电路的第一对音频输出端的两个端子分别一一对应连接，所述第一蛇形走线对第二端的两个端子作为所述蓝牙音频电路板的第一路音频差分输出端，所述第一蛇形走线对第一端的两个端子与对应连接的第一对音频输出端的两个端子之间的走线与地之间还分别设置有电容。
本发明实施例提供的蓝牙音频电路板是采用蛇形走线作为用以消除TDMA噪声的LC滤波电路中的电感，配合对应连接的电容，可将2.4GHZ信号从音频输出信号中滤除，从而解决TDMA噪音问题，并且实现成本低，电感值容易控制，其公差可控制在+/- 10%以内。此外，第一蛇形走线对和/或第二蛇形走线对可采用对称布线，以使得电感值更加一致。
附图说明
图1是蓝牙音频电路板的电路原理图；
图2是本发明实施例提供的蓝牙音频电路板的部分线路板布线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种蓝牙音频电路板，其采用蛇形走线作为用以消除TDMA噪声的LC滤波电路中的电感。
其中，蓝牙音频电路板可以是双层板或多层板，例如可以是2层板、4层板、6层板或8层板等。蓝牙音频电路板至少包括作为信号层的顶层和底层，对于4层板，还包括设置在顶层和底层之间的接地层和过孔走线层，对于6层板或8层板，还包括设置在顶层和底层之间的电源层、接地层和若干辅助信号层。
本发明实施例中，在蓝牙音频电路板的顶层或底层设置有第一蛇形走线对，第一蛇形走线对包括两条蛇形走线，第一蛇形走线对第一端的两个端子与蓝牙音频电路板上蓝牙音频处理电路的第一对音频输出端的两个端子分别一一对应连接，第一蛇形走线对第二端的两个端子作为蓝牙音频电路板的第一路音频差分输出端，第一蛇形走线对第一端的两个端子与对应连接的第一对音频输出端的两个端子之间的走线与地之间还分别设置有电容。
进一步地，在蓝牙音频电路板的顶层或底层还可设置有第二蛇形走线对，第二蛇形走线对包括两条蛇形走线，第二蛇形走线对第一端的两个端子与蓝牙音频电路板上蓝牙音频处理电路的第二对音频输出端的两个端子分别一一对应连接，第二蛇形走线对第二端的两个端子作为蓝牙音频电路板的第二路音频差分输出端，第二蛇形走线对第一端的两个端子与对应连接的第二对音频输出端的两个端子之间的走线与地之间还分别设置有电容。
其中，蛇形走线作为一种特殊曲线，是PCB布线设计中常用的一种走线方式，是一种特殊的等长走线，其形状细节由耦合距离（Gap）、线宽、耦合幅度（Ap）等参数的设定值来决定。优选地，本发明实施例中，蛇形走线的顶部的各平行线段处于同一直线上，蛇形走线的底部的各平行线段处于同一直线上，且耦合距离（Gap）为0.1mm-0.6mm，线宽为0.1mm-0.6mm、耦合幅度（Ap）为5mm-30mm，蛇形走线的顶部或底部的平行线段数目为4-20个。
其中，第一对音频输出端可以是右耳音频输出端，包括右耳正输出端C和右耳负输出端D，对应的第一路音频差分输出端是右耳音频差分输出端，包括右耳差分输出正端R+和右耳差分输出负端R-；第二对音频输出端可以是左耳音频输出端，包括左耳正输出端A和左耳负输出端B，对应的第二路音频差分输出端是左耳音频差分输出端，包括左耳差分输出正端L+和左耳差分输出负端L-。当然，第一对音频输出端也可以是左耳音频输出端，对应的第一路音频差分输出端是左耳音频差分输出端；第二对音频输出端是右耳音频输出端，对应的第二路音频差分输出端是右耳音频差分输出端。
举例来说，如图2所示，在蓝牙音频电路板的顶层或底层设置有第一蛇形走线对，第一蛇形走线对包括蛇形走线1和蛇形走线2。蛇形走线1的一端连接蓝牙音频处理电路的右耳正输出端C，蛇形走线2的一端连接蓝牙音频处理电路的右耳负输出端D，蛇形走线1的另一端作为蓝牙音频电路板的右耳差分输出正端R+，蛇形走线2的另一端作为蓝牙音频电路板的右耳差分输出负端R-。蛇形走线1与右耳正输出端C之间的走线与地之间设置有电容C3，蛇形走线2与右耳负输出端D之间的走线与地之间设置有电容C4。同理，在蓝牙音频电路板的顶层或底层还可设置有第二蛇形走线对，以对应连接左耳正输出端A和左耳负输出端B、以及左耳差分输出正端L+和左耳差分输出负端L-，不赘述。
这样，蛇形走线可作为蓝牙音频电路板的电感，配合对应连接的电容，形成低通滤波器，可将2.4GHZ信号从音频输出信号中滤除，从而解决TDMA噪音问题，并且实现成本低，电感值容易控制，其公差可控制在+/- 10%以内。
本发明实施例中，第一蛇形走线对和/或第二蛇形走线对采用对称布线，这样，同样的走线长度和宽度可使得电感值更加一致。
本发明实施例还提供了一种蓝牙耳机，包括如上所述的蓝牙音频电路板，不赘述。
本发明实施例还提供了一种蓝牙音频电路板设计方法，包括作为信号层的顶层和底层，所述蓝牙音频电路板设计方法包括：在所述顶层或底层上设置第一蛇形走线对；
所述第一蛇形走线对包括两条蛇形走线，所述第一蛇形走线对第一端的两个端子与蓝牙音频电路板上蓝牙音频处理电路的第一对音频输出端的两个端子分别一一对应连接，所述第一蛇形走线对第二端的两个端子作为所述蓝牙音频电路板的第一路音频差分输出端，所述第一蛇形走线对第一端的两个端子与对应连接的第一对音频输出端的两个端子之间的走线与地之间还分别设置有电容。
综上所述，本发明实施例提供的蓝牙音频电路板是采用蛇形走线作为用以消除TDMA噪声的LC滤波电路中的电感，配合对应连接的电容，可将2.4GHZ信号从音频输出信号中滤除，从而解决TDMA噪音问题，并且实现成本低，电感值容易控制，其公差可控制在+/-10%以内。此外，第一蛇形走线对和/或第二蛇形走线对可采用对称布线，以使得电感值更加一致。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓝牙音频电路板，包括作为信号层的顶层和底层，其特征在于，所述蓝牙音频电路板还包括：设置在所述顶层或底层上的第一蛇形走线对；
所述第一蛇形走线对包括两条蛇形走线，所述第一蛇形走线对第一端的两个端子与所述蓝牙音频电路板上蓝牙音频处理电路的第一对音频输出端的两个端子分别一一对应连接，所述第一蛇形走线对第二端的两个端子作为所述蓝牙音频电路板的第一路音频差分输出端，所述第一蛇形走线对第一端的两个端子与对应连接的第一对音频输出端的两个端子之间的走线与地之间还分别设置有电容。
2.如权利要求1所述的蓝牙音频电路板，其特征在于，所述蓝牙音频电路板还包括：设置在所述顶层或底层上的第二蛇形走线对；
所述第二蛇形走线对包括两条蛇形走线，所述第二蛇形走线对第一端的两个端子与所述蓝牙音频处理电路的第二对音频输出端的两个端子分别一一对应连接，所述第二蛇形走线对第二端的两个端子作为所述蓝牙音频电路板的第二路音频差分输出端，所述第二蛇形走线对第一端的两个端子与对应连接的第二对音频输出端的两个端子之间的走线与地之间还分别设置有电容。
3.如权利要求2所述的蓝牙音频电路板，其特征在于，所述第一对音频输出端是右耳音频输出端，所述右耳音频输出端包括右耳正输出端和右耳负输出端，所述第一路音频差分输出端是右耳音频差分输出端，所述右耳音频差分输出端包括右耳差分输出正端和右耳差分输出负端；
所述第二对音频输出端是左耳音频输出端，所述左耳音频输出端包括左耳正输出端和左耳负输出端，所述第二路音频差分输出端是左耳音频差分输出端，所述左耳音频差分输出端包括左耳差分输出正端和左耳差分输出负端。
4.如权利要求2所述的蓝牙音频电路板，其特征在于，所述第一蛇形走线对和/或所述第二蛇形走线对采用对称布线。
5.如权利要求1至4任一项所述的蓝牙音频电路板，其特征在于，所述蛇形走线的顶部的各平行线段处于同一直线上，所述蛇形走线的底部的各平行线段处于同一直线上，且所述蛇形走线的耦合距离为0.1mm-0.6mm，所述蛇形走线的线宽为0.1mm-0.6mm、所述蛇形走线的耦合幅度为5mm-30mm，所述蛇形走线的顶部或底部的平行线段数目为4-20个。
6.如权利要求1至4任一项所述的蓝牙音频电路板，其特征在于，所述蓝牙音频电路板是2层板，所述2层板包括所述作为信号层的顶层和底层。
7.如权利要求1至4任一项所述的蓝牙音频电路板，其特征在于，所述蓝牙音频电路板是4层板，所述4层板包括所述作为信号层的顶层和底层，还包括设置在所述顶层和所述底层之间的接地层和过孔走线层。
8.如权利要求1至4任一项所述的蓝牙音频电路板，其特征在于，所述蓝牙音频电路板是6层板或8层板，所述6层板或8层板包括所述作为信号层的顶层和底层，还包括设置在所述顶层和所述底层之间的电源层、接地层和若干辅助信号层。
9.一种蓝牙耳机，包括蓝牙音频电路板，其特征在于，所述蓝牙音频电路板是如权利要求1至8任一项所述的蓝牙音频电路板。
10.一种蓝牙音频电路板设计方法，包括作为信号层的顶层和底层，其特征在于，所述蓝牙音频电路板设计方法包括：在所述顶层或底层上设置第一蛇形走线对；
所述第一蛇形走线对包括两条蛇形走线，所述第一蛇形走线对第一端的两个端子与蓝牙音频电路板上蓝牙音频处理电路的第一对音频输出端的两个端子分别一一对应连接，所述第一蛇形走线对第二端的两个端子作为所述蓝牙音频电路板的第一路音频差分输出端，所述第一蛇形走线对第一端的两个端子与对应连接的第一对音频输出端的两个端子之间的走线与地之间还分别设置有电容。
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