一種數(shù)字功放PCB實現(xiàn)方案
(4)印制導線拐彎處一般取圓弧形,而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。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,但是弧度的刻劃對制板的工藝要求比較高,會增加生產(chǎn)成本,該功放采用45°外斜切面拐角走線能滿足設(shè)計要求。
2 抗干擾設(shè)計措施
PCB的抗干擾設(shè)計針對不同電路有不同的要求,以下從三個方面討論該功放的PCB抗干擾設(shè)計措施。
2.1 電源線設(shè)計
在直流電源回路中,負載的變化會引起電源噪聲。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,導線寬度為1.5mm便可滿足要求,而在LM4652部分則要求3~5mm。同時使電源線和地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致,這樣有助于增強抗噪聲能力。
2.2 地線設(shè)計
地線比電源線更重要??朔姶鸥蓴_,最主要的手段是地線的設(shè)計。地線的布線特別講究,通常采用單點接地法。模擬地、數(shù)字地和大功率器件地分開,最后都匯集到電源地。該功放地線結(jié)構(gòu)有系統(tǒng)地、機殼地、數(shù)字地和模擬地等。地線的設(shè)計原則是:
(1)數(shù)字地與模擬地分開。該功放既有邏輯電路又有線性電路,應(yīng)使它們盡量分開,分別與電源端地線相連,并盡可能加大線性電路的接地面積。模擬音頻的地應(yīng)盡量采用單點并聯(lián)接地。
(2)接地線應(yīng)盡量加粗。若接地線很細。接地電位則隨電流的變化而變化,致使功放電路信號電平不穩(wěn),抗噪聲性能變壞。通常使地線能通過三倍的電流。該功放接地線應(yīng)在3~6mm以上。
(3)正確選擇單點接地與多點接地。該功放的模擬部分,工作頻率低,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大,因而應(yīng)采用單點接地。而在數(shù)字部分工作頻率大于10MHz時,地線阻抗變得很大,此時應(yīng)盡量降低地線阻抗,就近多點接地。當工作頻率在1—10MHz時,如果采用單點接地,其地線長度不應(yīng)超過波長的1/20,否則應(yīng)采用多點接地法。該功放數(shù)字部分雖然開關(guān)頻率為125kHz,但由于諧波的影響,采用多點接地更好。
(4)將接地線構(gòu)成閉環(huán)路。數(shù)字功放的PCB,將接地線設(shè)計成閉環(huán)路可以明顯地提高抗噪聲能力。其原因在于:電路中耗電元件多,因受接地線粗細的限制,會在地線上產(chǎn)生較大的電位差,引起抗噪聲能力下降,若將接地構(gòu)成環(huán)路,則會縮小電位差值,提高功放電路的抗噪聲能力。
2.3 信號線的設(shè)計
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