Phân Tích Sơ Đồ Mạch Loa Đồng Hồ Thông Minh – Speaker Circuit Chi Tiết
Phân Tích Sơ Đồ Mạch Loa Đồng Hồ Thông Minh – Speaker Circuit Chi Tiết & Chuyên Sâu
Trong các thiết bị đeo thông minh như smartwatch, đồng hồ trẻ em Wonlex, hay các mẫu Android Watch, hệ thống âm thanh (audio system) đóng vai trò quan trọng trong nghe gọi, cảnh báo, thông báo, nhạc chuông và trợ lý ảo.
Dựa trên sơ đồ hệ thống loa (SPEAKER) của đồng hồ thông minh được chia thành hai phần chính:
1. Internal Audio PA (Tùy chọn – Option)
2. External Audio PA (Mặc định – Default)
Mỗi phần có cấu trúc, đường tín hiệu và chức năng riêng. Bài viết này sẽ phân tích chuyên sâu từng block, vai trò linh kiện, cách tín hiệu di chuyển và các điểm kỹ thuật quan trọng khi sửa chữa hoặc thiết kế.
⭐ 1. Tổng Quan Về Mạch Loa Smartwatch
Mạch loa của đồng hồ thông minh gồm 3 khối chính:
✔ Bộ xử lý âm thanh (Audio Codec hoặc MCU → Output L/R)
Hai chân ngõ ra âm thanh thường ký hiệu là:
SPK_LP / SPK_LN (Kênh trái – Left Positive / Negative)
SPK_RP / SPK_RN (Kênh phải – Right Positive / Negative)
Trên sơ đồ của bạn ghi dạng ký hiệu B1_10x tương đương với ngõ ra audio từ chipset chính.
✔ Mạch công suất âm thanh (Audio Power Amplifier – PA)
Trong sơ đồ có 2 lựa chọn:
Internal Audio PA (Option) – công suất đơn giản, tích hợp cơ bản.
External Audio PA (Default) – công suất lớn hơn, dùng IC khuếch đại rời.
✔ Mạch lọc – bảo vệ – ghép loa
Gồm:
Tụ lọc chống nhiễu (capacitors)
Điện trở cân bằng (resistors)
Đường mass chung
Đầu nối ra loa SPK1000
⭐ 2. Phân Tích Khối Internal Audio PA (Option)
Khối này nằm ở phần trên sơ đồ, đơn giản hơn so với mạch công suất ngoài.
2.1. Ngõ vào tín hiệu
Tín hiệu từ CPU/Codec đi vào qua 2 điện trở:
R3010 – 36Ω
R3011 – 36Ω
Hai điện trở này có nhiệm vụ:
✔ Giảm biên độ tín hiệu (Attenuation)
Giúp bảo vệ ngõ vào, tránh tình trạng quá tải.
✔ Chống nhiễu chéo giữa 2 kênh
Làm sạch tín hiệu trước khi khuếch đại.
2.2. Bộ lọc tín hiệu
Sau điện trở là một loạt các cụm tụ điện (đánh số C200x…):
Chức năng:
Lọc nhiễu cao tần (High-frequency noise filtering)
Ổn định tín hiệu AC
Tách DC (DC Blocking)
Đây là mạch RC cơ bản thường dùng trước các khối khuếch đại nhỏ.
2.3. Đường mass và mạch ổn định
Có 1 nhánh được kéo xuống GND → tạo điểm tham chiếu âm.
2.4. Đầu ra loa
Tín hiệu sau khi được lọc đi đến:
👉 SPK1000 (Loa chính)
Internal Audio PA chỉ phù hợp với:
Thiết bị không yêu cầu âm lượng lớn
Chế độ tiết kiệm pin
Thiết kế nhỏ gọn
⭐ 3. Phân Tích Khối External Audio PA (Default)
Đây là mạch được sử dụng mặc định – phức tạp, công suất mạnh và đầy đủ chức năng hơn.
3.1. Ngõ vào âm thanh
Hai tín hiệu L/R đi vào qua:
R3143 – 36Ω
R3142 – 36Ω
Chức năng tương tự phần Internal:
Giảm nhiễu
Bảo vệ IC khuếch đại công suất
Điều chỉnh trở kháng vào
3.2. Hệ thống tụ lọc – chặn DC
Các tụ như:
C3183 – 1µF
C3181 – 1µF
C3184 – 13nF
C3186 – 22µF
được bố trí theo từng nhánh audio.
Chức năng:
✔ Loại bỏ tín hiệu DC
Bảo vệ loa không bị lệch vị trí màng.
✔ Tạo dải tần phù hợp
Các tụ giá trị lớn → tăng đáp ứng bass
Tụ nhỏ → lọc nhiễu cao tần
✔ Chống sụt áp
Đặc biệt tụ 22µF dùng để giữ ổn định điện áp khi loa phát to.
⭐ 3.3. IC Khuếch Đại Công Suất – Power Amplifier
Trong sơ đồ ghi rõ:
👉 U3101 – DS_AMB13S/2CH_LV_OGAIN_RQ
Đây là bộ khuếch đại âm thanh 2 kênh chuyên dụng cho thiết bị nhỏ.
Các chân quan trọng:
Chân Tên Chức năng
A1 / A2 INP / INN Ngõ vào audio
B3 AVDD Nguồn analog
C4 VDD Nguồn chính
B4 GND Mass
B5 VCN Điều khiển bias
A3 OUTP Ngõ ra loa (+)
A4 OUTN Ngõ ra loa (–)
Ý nghĩa:
✔ Khuếch đại tín hiệu nhỏ từ CPU
IC này chịu trách nhiệm nâng biên độ âm thanh lên đủ lớn để đánh loa 0.5–1W.
✔ Ít méo tiếng
Dùng kiến trúc Class-AB hoặc Class-D tùy phiên bản.
✔ Tích hợp bảo vệ:
Quá dòng
Quá nhiệt
Chập tải
Tự tắt khi không có tín hiệu (Power-Saving Mode)
⭐ 3.4. Đường ra loa
IC PA nối với 2 dây ra loa:
SPK1_P
SPK1_N
Dạng loa 2 dây thông thường.
⭐ 4. So Sánh Internal PA vs External PA
Tiêu chí Internal PA External PA (Default)
Công suất Thấp Cao (0.5–1W)
Chất lượng âm Trung bình Tốt, ít méo
Lọc nhiễu Ít linh kiện Nhiều tụ lọc
Ứng dụng Đồng hồ nhỏ, giá rẻ Smartwatch 4G, video call
Độ bền loa + ++
Do đó External PA được chọn mặc định trên đồng hồ 4G có loa ngoài to.
⭐ 5. Vai Trò Các Linh Kiện Quan Trọng Trong Mạch
Điện trở (R):
Giảm biên độ âm thanh
Cân bằng trở kháng
Giảm nhiễu xuyên âm giữa 2 kênh
Tụ điện (C):
Chặn DC
Lọc nhiễu
Tạo dải tần ổn định
Chống sốc điện khi bật/tắt nguồn
IC PA (U):
Khuếch đại công suất
Bảo vệ loa
Cung cấp âm lượng đủ lớn
⭐ 6. Ưu Điểm Thiết Kế Loa Trong Đồng Hồ Thông Minh
Kích thước nhỏ nhưng công suất cao nhờ dùng IC PA chuyên dụng
Chống nhiễu tốt từ sóng RF, Wi-Fi, 4G
Âm lượng lớn phù hợp trẻ nhỏ
Ổn định nguồn khi hoạt động liên tục
⭐ 7. Lỗi Thường Gặp Trong Mạch Loa Đồng Hồ Smartwatch
Hiện tượng Nguyên nhân khả năng
Không có tiếng IC PA chết, đứt dây loa
Tiếng nhỏ Hỏng tụ lọc 13nF / 1µF hoặc R sai trị số
Loa rè Tụ 22µF khô hoặc loa bị nước
Mất 1 kênh Hỏng INP/INN hoặc cầu loa
Loa kêu rè khi gọi Nguồn VDD sụt áp, cần kiểm tra pin
⭐ 8. Kết Luận
Sơ đồ loa của đồng hồ thông minh trong hình cho thấy một thiết kế âm thanh đầy đủ và hiện đại:
Có lựa chọn Internal PA (đơn giản) và External PA (mặc định – mạnh mẽ hơn)
Hệ thống tụ lọc dày đặc → giảm nhiễu tốt
IC khuếch đại chuyên dụng → âm lượng lớn, chất lượng cao
Mạch bảo vệ đầy đủ → loa bền, ổn định lâu dài
Read More
0
Categories:
Đồng hồ thông minh trẻ em