一種數字功放PCB實(shí)現方案

引言

　　功放進(jìn)入了數字時(shí)代。數字功放的關(guān)鍵部分集成電路已經(jīng)達到了較高水半，如TDA8902J數字功放有效地降低了信號間的干擾、可實(shí)現高保真。雖然核心技術(shù)解決了，但印制線(xiàn)路板(PCB)布線(xiàn)不當，也很難達到理想的效果。筆者在TDA8902J數字功放的PCB設計過(guò)程中總結了一點(diǎn)經(jīng)驗，現就PCB設計應遵守的布線(xiàn)原則及抗干擾設計要求與電磁兼容性要求作簡(jiǎn)要分析介紹。

　　1 PCB的布局及布線(xiàn)原則

　　PCB提供了功放電路元器件之間的電氣連接，要使功放電路獲得最佳性能，元器件的布局及印制導線(xiàn)的布設是關(guān)鍵。

　　1.1 布局原則

　　(1)數字功放的功率管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，頻率高、電流大，且與電源部分靠得近，而該功放(如圖1—1)由于采用開(kāi)關(guān)電源(圖中未畫(huà)出)供電，干擾和紋波系數較大，因此，元器件在PCB上排列的位置要考慮抗電磁干擾，各部件之間的引線(xiàn)要盡量短。在布局上，要把模擬信號、數字信號和噪聲源這三部分合理地分開(kāi)，使相互間的耦合為最小。即要求與LM4651⑩腳相連的模擬輸入部分與其它數字部分要分開(kāi)，電源輸入、去耦濾波元件，也要與數字處理部分分開(kāi)，此外，還要考慮電源變壓器的方向性，使之對電路的輻射最小。

　　(2)元件在排列時(shí)應按輸出濾波器、H-橋電路、比較器、振蕩發(fā)生器、電壓放大器的次序，如果各級交叉排列，很容易相互影響，出現自激或吸收。

　　(3)對電磁場(chǎng)輻射較強的元件(如L3，L2)、和對電磁感應較敏感的元件(R1、C1，R5、C3)，應加以屏蔽，或遠離電磁場(chǎng)輻射源，以減少干擾。

　　(4)盡可能縮短高頻元件(如R5、C3)之間的連線(xiàn)，設法減少它們的分布參數和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應盡量遠離。

　　(5)有些元器件或導線(xiàn)之間有較高的電位差，應加大它們之間的距離，以免放電出現意外短路。如TDA8902J的⑤、⑦腳：LH4652的①、③腳走線(xiàn)不宜相距太近。帶高電壓的元器件(如電源開(kāi)關(guān))應盡量布置在調試時(shí)手不易觸及的地方。

　　1.2 布線(xiàn)原則

　　(1)輸入輸出端(如R8、L1)用的導線(xiàn)應盡量避免相鄰平行，最好加線(xiàn)間地線(xiàn)，以免發(fā)生反饋耦合。

　　(2)各級走線(xiàn)應盡可能短，元件應盡量靠攏，大信號、高阻抗走線(xiàn)更要注意。如R11、C18的走線(xiàn)應盡可能短，音頻的輸入(C1 、R1)輸出(L1、L2)線(xiàn)也不宜長(cháng)，否則易感應交流信號。

　　(3)導線(xiàn)的最小寬度主要由導線(xiàn)與絕緣基板間的粘附強度和流過(guò)它們的電流值決定。當銅箔厚度為0.05mm、寬度為1—15mm時(shí)，通過(guò)2A的電流，溫度不會(huì )高于3℃。該功放可選0.5～5mm導線(xiàn)寬度。導線(xiàn)的最小間距主要由最