一種數(shù)字功放PCB實(shí)現(xiàn)方案

引言

　　功放進(jìn)入了數(shù)字時代。數(shù)字功放的關(guān)鍵部分集成電路已經(jīng)達(dá)到了較高水半，如TDA8902J數(shù)字功放有效地降低了信號間的干擾、可實(shí)現(xiàn)高保真。雖然核心技術(shù)解決了，但印制線路板(PCB)布線不當(dāng)，也很難達(dá)到理想的效果。筆者在TDA8902J數(shù)字功放的PCB設(shè)計(jì)過程中總結(jié)了一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)就PCB設(shè)計(jì)應(yīng)遵守的布線原則及抗干擾設(shè)計(jì)要求與電磁兼容性要求作簡要分析介紹。

　　1 PCB的布局及布線原則

　　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(dǎo)線的布設(shè)是關(guān)鍵。

　　1.1 布局原則

　　(1)數(shù)字功放的功率管工作在開關(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)由于采用開關(guān)電源(圖中未畫出)供電，干擾和紋波系數(shù)較大，因此，元器件在PCB上排列的位置要考慮抗電磁干擾，各部件之間的引線要盡量短。在布局上，要把模擬信號、數(shù)字信號和噪聲源這三部分合理地分開，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(shù)字部分要分開，電源輸入、去耦濾波元件，也要與數(shù)字處理部分分開，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)元件在排列時應(yīng)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(xiàn)自激或吸收。

　　(3)對電磁場輻射較強(qiáng)的元件(如L3，L2)、和對電磁感應(yīng)較敏感的元件(R1、C1，R5、C3)，應(yīng)加以屏蔽，或遠(yuǎn)離電磁場輻射源，以減少干擾。

　　(4)盡可能縮短高頻元件(如R5、C3)之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)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(yīng)盡量遠(yuǎn)離。

　　(5)有些元器件或?qū)Ь€之間有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電出現(xiàn)意外短路。如TDA8902J的⑤、⑦腳：LH4652的①、③腳走線不宜相距太近。帶高電壓的元器件(如電源開關(guān))應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。

　　1.2 布線原則

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

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

　　(3)導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為0.05mm、寬度為1—15mm時，通過2A的電流，溫度不會高于3℃。該功放可選0.5～5mm導(dǎo)線寬度。導(dǎo)線的最小間距主要由最