基于TDA8902J數(shù)字功放電路及抗干擾設(shè)計(jì)

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(hào)、數(shù)字信號(hào)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(duì)電路的輻射最小。

(2)元件在排列時(shí)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(jí)交叉排列， 很容易相互影響，出現(xiàn)自激或吸收。
(3)對(duì)電磁場(chǎng)輻射較強(qiáng)的元件(如L3,L2)、和對(duì)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(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， 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(shí)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(jí)走線應(yīng)盡可能短，元件應(yīng)盡量靠攏，大信號(hào)、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(zhǎng)，否則易感應(yīng)交流信號(hào)。
(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(shí)，通過2A 的電流，溫度不會(huì)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壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定，可使間距小至5～8mm。
(4)印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會(huì)影響電氣性能。圖1―2(a)(b)(c)為三種拐角線的形式， 圖(C)采用45°外斜切面拐角線的傳輸性能和反射性能要優(yōu)于其它兩種拐角線。圓弧的拐角線的性能要比這三種走線形式要好， 但是弧度的刻劃對(duì)制板的工藝要求比較高，會(huì)增加生產(chǎn)成本，該功放采用45°外斜切面拐角走線能滿足設(shè)計(jì)要求。

2.抗干擾設(shè)計(jì)措施
PCB的抗干擾設(shè)計(jì)針對(duì)不同電路有不同的要求，以下從三個(gè)方面討論該功放的PCB抗干擾設(shè)計(jì)措施。
2.1電源線設(shè)計(jì)
在直流電源回路中，負(fù)載的變化會(huì)引起電源噪聲。根據(jù)PCB 電流的大小，盡量加粗電源線寬度，減少環(huán)路電阻。該功放電路LM4651L部
分電源的走線，導(dǎo)線寬度為1.5 mm便可滿足要求， 而在LM4652部分則要求3～5mm。同時(shí)使電源線和地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，
這樣有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。