藍牙模塊硬件設計指導(參考)

1、藍牙模塊硬件設計指導(參考1. 簡介該文檔基于某款藍牙模塊的硬件設計經驗總結,僅作硬件設計參考之用。2. 天線設計2.1PIFA 天線設計該天線是經過調頻特性的理論計算得出的尺寸大小, 并經過實際設計驗證的經驗值, 跟板材 及 環(huán)境都有關系。按如下規(guī)格設計最遠距離(無遮擋可達 20米。圖 1首先, 建議將天線按尺寸設計成元件封裝, 方便擺放及后續(xù)項目設計, 并可以防止拖動造成 尺 寸大小變化,而來回修改。其次,該天線是與地線連接的,天線有效部分的周圍及其下層(即背 面不應用有元器、 布線,更不應該鋪銅,否則影響信號發(fā)射和接收,甚至無法正常工作。第三, 該天線的接地點要求大面積接地,并多打過孔。

2、第四,該天線要求設計在 PCB 板的 板邊,盡量朝 前面板,并要求周圍避開鐵質結構件。板材請選用:FR4,介電常數為 4.22.2外引天線設計請斷開 PIFA 天線的連接電路, 并用 10pF 的電容連接外引天線。 外引天線的線材要求采用 50歐高頻屏敝電纜,并在尾部去掉 3CM 長的屏敝層。線頭的中間信號線焊接在天線輸出 端,而屏敝 鐵線也應該焊在就近地線位置,該天線尾部應放置于前面板靠前位置或者引至 鐵殼之外。3. 電源設計電源的參數要求應根據具體型號的參數來設計,詳細請見相應型號的 SPEC 文檔。注:為了保證模塊的工作的穩(wěn)定性及語音輸出不受干擾, 建議藍牙模塊獨立電源供電, 并保 證電

3、源穩(wěn)定,輸出功率符合模塊的最大功耗。另外,掉電時,要保證藍牙的掉電完全(即保證掉電電壓可以小于 1.5V 超 50mS;實在 無法滿足條件,請加進復位芯片對模塊復位引腳進行復位電平 控制。建議:主控 CPU 增加對藍牙模塊的電源控制,即可保證模塊掉電完全,也可避免藍牙模塊 的 狀態(tài)與 CPU 的狀態(tài)不一置。4. 音頻電路設計音頻電路的設計直接影響到藍牙模塊輸的音質指標, 所以, 應獨立區(qū)分布線, 保證音頻信號 的 完整性。4.1差分輸出設計要求有的模塊音頻輸出是差分信號輸出,需要外部加差分信號轉單端 信號電路。如下圖所示:圖 2其中,差分線的布板走線應盡量短且等長,做好地線屏敝工作,避免其信號

4、線干擾。 第二,其 接地網絡應與目標系統(tǒng)的音頻地(如汽車音響的功放接地點連接之后再與大地 相連,避免地線引 進干擾。第三,建議圖示中所有 10K 電阻的精度都采用 1%的。第四,保證電源的電壓穩(wěn)定。 4.2雙聲道單端輸出設計要求所有自帶音頻轉換電路的模塊都是雙聲道單端輸出 。其設計,應注意音頻輸出走線避開功 率大的元器件電路及頻率較高的信號走線;另外也要保證音頻地的完整 性,即 AGND 信號 與目標系統(tǒng)的音頻地(如汽車音響的功放接地點連接之后再與大地相連,避 免地線引進 干擾。5. MIC 電路設計5.1模塊 MIC 設計要求有的模塊沒有內置麥克風輸入電壓偏置電路, 需要外加電壓偏置電路才能

5、保證 MIC 正 常穩(wěn) 定的工作,如下圖所示: 圖 3其中,MIC_EN是 該模塊 PIO11輸出控制電壓信號。 另外有如下注意事項:首先,MIC 的規(guī)格要求,請選-42dB(±3dB規(guī)格的全向性 MIC;其次, MIC 的電路應獨立走線, 特別是 MICGND 應該連接至模塊對應引腳, 禁止為圖方便與 系統(tǒng)的地連接之后再與模塊的地相連仿止 MIC 輸入受到干擾。第三,機器 MIC 的面板開孔的孔徑大小應該視 MIC 的尺寸大小而定,保持一致;否則,會 造成 MIC 的輸入信號衰減,從而影響 MIC 的靈敏度;第四, MIC 應該加橡膠墊圈, 并且直接與機器面板密敝緊貼, 防止機器振動時, 引起 MIC 磨 擦造成干擾。5.2其它模塊 MIC 設計要求另外, 有一些模塊內部均有內置麥克