TDD noise 在 GSM/GPRS 或其它的TDMA 無線通訊手持系統

為什麼會有TDD (Time Division Distortion) Noise?

    TDMA (Time Division Multiplex Access)系統是透過分配 Time Slot 的機制來進行多工的傳輸系統,因此輪到傳送訊號的時槽才發射信號。而一個無線的通訊系統,例如GSM/GPRS 的設計,為每4.615ms 為一個Frame,一個Frame有8個Slot,每次手機進行通話時,基地台會分配其中一個時槽與手機連接,因此每 4.615ms 會有一次發射信號的需求,相對來說就是每秒要發射接近 217次。

    當手機要發射信號時,RF的Power Amplifier會因此需要大電流,此時有可能影響到電源電壓的漂移,與未處理好的 Audio path 上會被Antenna 輻射出來的高頻信號影響,而產生一個DC Offset的變化。這兩個因素是主要TDD noise產生的原因。

 

設計對策

     一般來說TDD noise 是TDMA系統中的必然,因此系統設計時,有必要採取一些技巧或是注意事項,使裝置本身的TDD noise 減少到最低的程度。

 

良好的電源策略

      單獨提供PA的電源,從電池端直接拉上一條夠寬(minimum 80mil)的Trace,並加上適當的Bypass與Decoupling Capacitor。

選擇適當的Audio Power Amplifier

設計Audio path 最好採取差動的輸出入,一旦使用差動電路傳輸,可以藉由具有良好的 CMRR (Common Mode Rejection Ratio) 放大器減少共模雜訊。

選擇已經標明 Power Supply Rejection Ratio的Audio amplifier。並且要注意Layout規則。簡單講Analog 的設計,在Layout 的設計上很講究,在數位電路裡不適當的Layout 比較明顯的是導致EMC問題(Bypass很重要),但是在類比電路上,不適當Layout 直接反應在電路的表現(Performance)上。適當的Bypass (4.7uF ~ 22uF)與Decoupling (10 ~ 33pF)電容。

利用Ground 去處理 Audio path。

盡可能的將Audio path 走在PCB的內層,並使用Ground trace 去做隔離措施。

麥克風電路的處理

麥克風因為是機械能與電能的轉換元件,其轉換出來的電壓一般只有幾mV到幾十mV,因此因為需要專門的麥克風電路,放大幾十到上百倍,因此一旦受到RF信號影響,所產生的TDD noise 也會被麥克風放大電路跟著放大,所以麥克風的前級電路一般最好也採用平衡式輸入與並在其輸入端上加上針對GSM信號的decoupling 電容,盡可能的減少被影響的可能。

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一個回應 to “TDD noise 在 GSM/GPRS 或其它的TDMA 無線通訊手持系統”

  1. Hi CC,
         I receiver a message from you!! but I can’t reply the msg to you due to your setting is private. so wish you can see it.
    TDD noise need to overview solutions and layout design. I think major point has in the article.
     
    Good luck!!
    Best regards,
    KunYi    

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