功放電路PCB設(shè)計(jì)中的問題及防治措施（二）
二、地線干擾及防治措施1. 地線干擾產(chǎn)品的地線設(shè)計(jì)是極其重要的，無(wú)論低頻電路還是高頻電路都必須要個(gè)遵照設(shè)計(jì)規(guī)則。高頻、低頻電路地線設(shè)計(jì)要求不同，高頻電路地線設(shè)計(jì)主要考慮分布參數(shù)影響，一般為環(huán)地，低頻電路主要考慮大小信號(hào)地電位疊加問題，需獨(dú)立走線、集中接地。從提高信噪比、降低噪音角度看，模擬音頻電路應(yīng)劃歸低頻電路，嚴(yán)格遵循“獨(dú)立走線、集中一點(diǎn)接地”原則，可顯著提高信噪比。音頻電路地線可簡(jiǎn)單劃分為電源地和信號(hào)地，電源地主要是指濾波、退耦電容地線，小信號(hào)地是指輸入信號(hào)、反饋地線。小信號(hào)地與電源地不能混合，否則必將引發(fā)很強(qiáng)的交流聲：強(qiáng)電地由于濾波和退耦電容充放電電流較大（相對(duì)信號(hào)地電流），在走線上必然存在一定壓降，小信號(hào)地與該強(qiáng)電地重合，勢(shì)必會(huì)受此波動(dòng)電壓影響，也就是說(shuō)，小信號(hào)的參考點(diǎn)電壓不再為零。信號(hào)輸入端與信號(hào)地之間的電壓變化等效于在放大器輸入端注入信號(hào)電壓，地電位變化將被放大器拾取并放大，產(chǎn)生交流聲。增加地線線寬、背錫處理只能在一定程度上減弱地線干擾，但收效并不明顯。有部分未嚴(yán)格將地線分開的PCB由于地線寬、走線很短，同時(shí)放大級(jí)數(shù)很少、退耦電容容量很小，因此交流聲尚在勉強(qiáng)可接受范圍內(nèi)。2.正確的布線方法是：1）主濾波電容引腳作為集中接地點(diǎn)，強(qiáng)、弱信號(hào)地線嚴(yán)格區(qū)分開，在總接地點(diǎn)匯總。下面以最常見的LM1875（TDA2030A）為例，以生產(chǎn)商推薦線路說(shuō)明一下：2030A推薦線路圖圖中R1、R2是輸入落地電阻，C2是直流反饋電容，接地點(diǎn)是小信號(hào)地，標(biāo)記為藍(lán)色，；C3、C4、C6、C7是退耦電容，接地端標(biāo)記為紅色，屬電源地。正確的接地方式為：三個(gè)小信號(hào)接地點(diǎn)可混合在一條地線上，四個(gè)電源地匯集為另一條地線，電源地與小信號(hào)地在總 接地點(diǎn)處匯合，除總接地點(diǎn)外，兩種地不得有其他連通點(diǎn)！2）功放輸出端的茹貝爾（zobel）移相網(wǎng)絡(luò)（R5、C5）接地點(diǎn)處理方法較特殊，該接地點(diǎn)如并入電源地，地線電壓擾動(dòng)將經(jīng)R4反饋至LM1875反相輸入端，引起交流聲；而并入小信號(hào)地的話，由于信號(hào)的相位、強(qiáng)度不一致，將導(dǎo)致音樂信號(hào)質(zhì)量嚴(yán)重下降。因此，如印 刷空間允許，最好能單獨(dú)走線。下面結(jié)合幾張實(shí)際的PCB板圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明：TDA2030 PCB圖這張PCB圖中，存在明顯的地線設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，小信號(hào)地與電源地完全重合，因此該板必然存在交流噪聲，且不受音量電位器控制。圖中C2、C3、C4、C5是退耦電容，C7、R2、C6、JP1第一腳、JP2第三腳等五個(gè)接地點(diǎn)則屬小信號(hào)地，大小信號(hào)地重疊后通過跳線引至C8、C9的總接地點(diǎn)。同時(shí)，zobel移相網(wǎng)絡(luò)接地點(diǎn)（C1第二腳）也混雜在一條地線上，必然使 實(shí)際情況更加復(fù)雜。LM4766 PCB圖該圖中，C5、C11、C12為OP退耦電容，接地端屬電源地，圖中用紅色細(xì)線標(biāo)記出電流走向；而R5、R6、R7、R9等HPF電路電阻接地端屬小信號(hào)地，與C5、C11、C12等退耦地共用一條地線走線的話，退耦電容工作電流與地線內(nèi)阻引起的壓降勢(shì)必會(huì)疊加在R5、R6、 R7、R9接地端，引發(fā)交流聲甚至自激。3）一張地線布線正確的PCB圖，如下圖：地線布線PCB圖這張PCB中，大小信號(hào)地嚴(yán)格分開，同時(shí)采用了一些其他降噪手段，信噪比例很高，輸入端開路時(shí)，實(shí)測(cè)輸出端殘留噪音不高于0.3mV,夜深人靜時(shí)耳朵貼在揚(yáng)聲器單元上也沒有任何噪聲。為看圖方便，僅畫出一聲道的地線做示范。C9、R1、C10及信號(hào)輸入插座接地端是小信號(hào)地，通過紅色地線接至總接地點(diǎn)，左側(cè)地線是揚(yáng)聲器及zobel網(wǎng)絡(luò)地，右側(cè)地線是退耦電容的電源地，三條地線在主濾波電容C4的2腳匯合，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“一點(diǎn)接 地”.
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