任务介绍
本次任务的核心目标是设计一款紧凑的一款模拟麦克风模块,其尺寸被严格限定在小于35mmx18mm的范围内,我们尽量做得小一点,所以在器件选型上可以考虑小封装的麦克风。该款模块要求搭配放大器和滤波器模块,能够由基于RP2040的MCU核心板自带的ADC进行采集,而且要求在得捷官网上可售的,我们浏览的一下麦克风的专栏,也对应的看了一下模块专区,最后我们将目标定在了AMM-3738-B-R这款麦克风身上。具体的任务要求如下:
采用一款模拟麦克风,搭配放大器和滤波器模块,能够由基于RP2040的MCU核心板自带的ADC进行采集
板卡尺寸:小于35mmx18mm
包含信号:处理后的模拟信号输出,+3.3V、GND
主要器件:需在DigiKey官网上有货且正常售卖。
模块介绍
本次设计的模拟麦克风模块是基于AMM-3738-B-R设计的,使用的是AMM-3738-B-R麦克风单元作为声电转换核心,输出的微弱交流信号先通过电容做AC耦合隔直,然后再进入由LM358构成的两级有源放大与滤波电路。第一级运放R4、R5设定放大倍数,增益大约在10倍左右,适合将麦克风毫伏级信号放大;继续进行电容隔直后输入第二级U2.1放大。电源部分通过电容对运放供电去耦,保证放大器稳定工作。最终信号从H1接口输出,支持基于RP2040的MCU核心板自带的ADC进行采集。这个设计覆盖了麦克风模拟常见的偏置、两级放大、带通滤波、电源去耦等环节,结构清晰、元件常规,且LM358在低频音频应用中性能足够,适合语音采集、声控触发等应用场景。
AMM-3738-B-R芯片DigiKey链接:https://www.digikey.cn/zh/products/detail/pui-audio-inc/AMM-3738-B-R/11587485
LM358芯片DigiKey链接:https://www.digikey.cn/zh/products/detail/texas-instruments/LM358DR/276658
原理图和PCB模块介绍
原理图
PCB
采用相同的尺寸进行的设计,如果能放下的话就不进行尺寸变化,不够就按比例增加尺寸。
3D效果图
模块主要性能指标和管脚定义
主要性能指标
类型 | 模拟麦克风模块 |
核心芯片 | AMM-3738-B-R |
板卡尺寸 | 25mm x 20mm |
供电电压 | 3.3V |
管脚定义
接口引脚:
管脚属性 | 管脚名 | 管脚编号 |
P | GND | H1-1 |
P | 3.3V | H1-2 |
I/O | AN | H1-3 |
eZ-PLM上新建物料和项目的截图
我们使用了eZ-PLM系统进行项目管理,上传了自己的工程文件,每次上传都会要求修改保存记录各个版本,也可随时查阅。物料管理,项目管理,BOM自动提取,还是非常的方便的。
物料添加展示图
项目详情图
心得体会
本次的任务是设计模拟麦克风模块,其实在选择项目的时候就要开始抉择了,毕竟任务还是挺多的,不过很多都是执行模块比较难,模拟输出的信号一般都比较小,要根据输出信号适时选择放大倍数,具体的放大倍数可能还需要实物测试的调整。