一種數字功放PCB實現方案

引言

　　功放進入了數字時代。數字功放的關鍵部分集成電路已經達到了較高水半，如TDA8902J數字功放有效地降低了信號間的干擾、可實現高保真。雖然核心技術解決了，但印制線路板(PCB)布線不當，也很難達到理想的效果。筆者在TDA8902J數字功放的PCB設計過程中總結了一點經驗，現就PCB設計應遵守的布線原則及抗干擾設計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線的布設是關鍵。

　　1.1 布局原則

　　(1)數字功放的功率管工作在開關狀態，頻率高、電流大，且與電源部分靠得近，而該功放(如圖1—1)由于采用開關電源(圖中未畫出)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，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，電源輸入、去耦濾波元件，也要與數字處理部分分開，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)元件在排列時應按輸出濾波器、H-橋電路、比較器、振蕩發生器、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腳走線不宜相距太近。帶高電壓的元器件(如電源開關)應盡量布置在調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)用的導線應盡量避免相鄰平行，最好加線間地線，以免發生反饋耦合。

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

　　(3)導線的最小寬度主要由導線與絕緣基板間的粘附強度和流過它們的電流值決定。當銅箔厚度為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導線寬度。導線的最小間距主要由最