Shinco音响拆解
一年一次的面包板社区的拆解活动拉开帷幕了。板友们开始大显身手了,拆解各种闲置的宝贝。把各自的设计原理和拆解的感悟一一向电子爱好者展示。产品使用了什么方案,用了什么芯片,能否有更优的方案等等。不仅让拆解的人员了解和深入探索在其中。还可以让网友们学习电子方面的相关知识。今天我也向各位拆解一个产品--- Shinco音响(如下图)。
当产品连接上电脑的耳机孔和USB孔时,它会发出“开机,音频输入模式”的语音播报,。告诉用户它已经进入音响外放模式。3.5mm耳机扣接收电脑音频信号。USB口为电源信号。由电脑的5V给产品供电。
这个3.5mm接口还分为3节和4节接口。我这个是三节接口。差异点是三节是功放,耳机音响之类,而四节是声卡,麦克风,k歌输入形式接口。
这个Shinco音响标签上标着参数是4欧姆3W,一个音响支持左右声道输出。输入是5v/1A输入。
产品的外观大致是这样,上面的旋钮为音量控制。如下图
旋钮顺时针旋转音量增大,逆时针旋转音量减小直至关闭。通过手感我大致猜测应该使用了电位器。
好了不多说,开始进行内部拆解,看看里面使用了哪些物料。
拆解篇
首先拧下上图12个螺丝。产品内部架构就清晰呈现在眼前。
果然没错,用了电位器,线路板很小(3*3.5cm大小),没什么器件(就两颗ic),两个4Ω/3W的喇叭一左一右放置。形成左右声道输出。
机械结构没什么特别的。喇叭定位,开孔等等只是少了线路板的固定,线路板悬空在那里(如下照片看板子还是非常薄的,),接插件是插针式的排插,导致电源输入引脚的引线(扭曲)稍微刮带引线风险。
由于电位器卡在塑料件上,无法取下,我使用钳子的时候不小心把它给扯断了(如下图电位器旋钮头),线路板的正反面如下图
设计原理篇
通过如上照片线路板看出就两颗芯片,一款是杰理的MCU,但是百度没有找到资料(类似的有)
丝印为AB21BP0L176-65E4.不清楚杰理的内部代号是哪一款,由于网上也没收到相关资料,就不过多介绍了。从线路板基本功能看,一款集成蓝牙的产品(产品是板载天线)。它使用的是外置24兆晶振。接收电位器输入和功放的控制输出。内部的FLASH还存储了语音文字“开机,进入音频输入模式”(具体大小不清楚)。
第二款是LTK5208(采用ESSOP-10 封装)。背面散热。
这款IC是一款3Ω-7.9W、双声道F类音频功率放大器。耐压可达7V,具有一线脉冲功能,可控制单个管脚使功放芯片进入 D 类、AB 类模式、关断模式,达到节省 IO 口的目的,如不使用一线脉冲功能,也可分别控制 EN 和 MODE 管脚, 方便地切换为各个工作模式,
LTK5208 在 AB 类模式可以完全消除 EMI 干扰。在 D 类放大器模式下可以提供高于90%的效率,新型的无滤波器结构可以省去传统D 类放大器的输低通滤波器.。 LTK5208 独有的DRC(Dynamic range control)技术,降低了大功率输出时,由于波形切顶带来的失真,相比同类产品,动态反应更加出色(以上是网上找到)。
LTK5208特性:
输入电压范围 2.8V-7V,一线脉冲控制,无滤波的 D 类/AB 类放大器、低静态电流和低EMI,FM模式无干扰,优异的爆破声抑制电路,超低底噪、超低失真
10% THD+N,VDD=7V,3Ω+15UH 负载下提供高达 2*7.9W的输出功率
10% THD+N,VDD=7V,4Ω+33UH 负载下提供高达 2*6.6W的输出功率
过温保护、短路保护,关断电流。
LTK5208应用
扩音器/应用便携式音箱/插卡音箱/应用蓝牙音箱/USB音箱
LTK5208典型应用电路图:
通过如下图就可清晰知道该芯片的设计与接法
该芯片的引脚定义如下,主要是通过MCU控制EN和MODE来控制功放的工作模式
EN管脚控制
LTK5208有两种控制方式:
软件控制(一线脉冲)和硬件控制(高低电平控制),一线脉冲控制的好处是可以节省主控IO,仅使用一个IO口即可切换功放多种工作模式(该产品是通过MCU引脚控制的)。EN管脚软件控制(一线脉冲): EN管脚输入不同脉冲信号切换功放AB类和D类模式。 使用一线脉冲控制时MODE管脚必须悬空。
从上图可以看出MCU IO输出不同的波形来切换功放的输出类型。
硬件控制(高低电平控制):EN管脚为高电平时,功放芯片打开,正常工作, EN管脚为低电平时,功放芯片关断。 EN管脚不能悬空(如下图)。
MODE管脚控制
功放MODE管脚可以控制芯片AB类和D类的模式切换。建议在FM模式时切换为AB类(如下图)。
功放增益控制
D类模式时输出为(PWM信号)数字信号,拟信号,其增益均可通过RIN调节。
AV为增益,通常用DB表示。RIN电阻的单位为KΩ 、 185KΩ 为内部反馈电阻(RF) , 7.5KΩ 为内置串联电阻(RS) ,RIN由用户根据实际供电电压、输入幅度、和失真度定义。 如RIN=27K时, =10.5倍、 AV=20.4DB
输入电容(CIN)和输入电阻(RIN)组成高通滤波器,其截止频率为
Cin电容选取较小值时,可以滤除从输入端耦合入的低频噪声,同时有助于减小开启时的POPO。
Bypass电容
Byp电容是非常重要的,该电容的大小决定了功放芯片的开启时间,同时Byp电容的大小会影响芯片的电源 抑 制 比 、 噪 声 、 以 及 P O P 声 等 重 要 性 能 。建议将该电容设置为1 u f ,因该B y p的充电速度速度比输入信号端的充电速度越慢, POP声越小。
一般都是选取1uf它的启动时间为170ms。
通过线路板和芯片手册的分析,如下是产品的系统框图:
PCB布局篇
从PCB上看,该板还是很简约的能省的都省了,不能省的依然保留,如电源走线,输入滤波的大电容,二极管防反,音频输入等。
个人点评
通过该产品的拆解,了解了LTK5208功放芯片的使用。
成本:在成本上预估该产品花费10-15元左右(毛估算)这款之前记得买过了32块钱。
希望改进的点:
1、线路板建议固定下,防止晃动对线束产生干涉。以免造成短路断路的风险。
2、产品内部空减的喇叭线束采用屏蔽线包裹和收纳整理,防止拉扯。
亮点:线路板部分的设计还是很不错的,大电流,散热都处理的很好。没有热测试工具,如有可以测试下线路板和芯片的热量是否满足。有个地方不知道是设计失误还是降本优化:mos封装的位置贴了磁珠与后级的电容形成RC滤波
好了这款产品的拆解就到这里,期待各位板友的拆解作品分享。
作者: zhusx123, 来源:面包板社区
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