功放電路PCB設計中的問題及防治措施（二）

二、地線干擾及防治措施1. 地線干擾產品的地線設計是極其重要的，無論低頻電路還是高頻電路都必須要個遵照設計規(guī)則。高頻、低頻電路地線設計要求不同，高頻電路地線設計主要考慮分布參數(shù)影響，一般為環(huán)地，低頻電路主要考慮大小信號地電位疊加問題，需獨立走線、集中接地。從提高信噪比、降低噪音角度看，模擬音頻電路應劃歸低頻電路，嚴格遵循“獨立走線、集中一點接地”原則，可顯著提高信噪比。音頻電路地線可簡單劃分為電源地和信號地，電源地主要是指濾波、退耦電容地線，小信號地是指輸入信號、反饋地線。小信號地與電源地不能混合，否則必將引發(fā)很強的交流聲：強電地由于濾波和退耦電容充放電電流較大（相對信號地電流），在走線上必然存在一定壓降，小信號地與該強電地重合，勢必會受此波動電壓影響，也就是說，小信號的參考點電壓不再為零。信號輸入端與信號地之間的電壓變化等效于在放大器輸入端注入信號電壓，地電位變化將被放大器拾取并放大，產生交流聲。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。有部分未嚴格將地線分開的PCB由于地線寬、走線很短，同時放大級數(shù)很少、退耦電容容量很小，因此交流聲尚在勉強可接受范圍內。2.正確的布線方法是：1）主濾波電容引腳作為集中接地點，強、弱信號地線嚴格區(qū)分開，在總接地點匯總。下面以最常見的LM1875（TDA2030A）為例，以生產商推薦線路說明一下：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，接地點是小信號地，標記為藍色，；C3、C4、C6、C7是退耦電容，接地端標記為紅色，屬電源地。正確的接地方式為：三個小信號接地點可混合在一條地線上，四個電源地匯集為另一條地線，電源地與小信號地在總 接地點處匯合，除總接地點外，兩種地不得有其他連通點！2）功放輸出端的茹貝爾（zobel）移相網絡（R5、C5）接地點處理方法較特殊，該接地點如并入電源地，地線電壓擾動將經R4反饋至LM1875反相輸入端，引起交流聲；而并入小信號地的話，由于信號的相位、強度不一致，將導致音樂信號質量嚴重下降。因此，如印 刷空間允許，最好能單獨走線。下面結合幾張實際的PCB板圖來詳細說明：TDA2030 PCB圖這張PCB圖中，存在明顯的地線設計錯誤，小信號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第三腳等五個接地點則屬小信號地，大小信號地重疊后通過跳線引至C8、C9的總接地點。同時，zobel移相網絡接地點（C1第二腳）也混雜在一條地線上，必然使 實際情況更加復雜。LM4766 PCB圖該圖中，C5、C11、C12為OP退耦電容，接地端屬電源地，圖中用紅色細線標記出電流走向；而R5、R6、R7、R9等HPF電路電阻接地端屬小信號地，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阻引起的壓降勢必會疊加在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，大小信號地嚴格分開，同時采用了一些其他降噪手段，信噪比例很高，輸入端開路時，實測輸出端殘留噪音不高于0.3mV,夜深人靜時耳朵貼在揚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及信號輸入插座接地端是小信號地，通過紅色地線接至總接地點，左側地線是揚聲器及zobel網絡地，右側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，實現(xiàn)真正意義上的“一點接 地”.