一种数字功放PCB实现方案
3 电磁兼容性(EMC)设计
一个简单的电磁干扰模型由三部分组成,如图3—1所示。该功放含有开关电源和大功率、大电流驱动电路以及含有微弱模拟信号电路与高精度A/D变换电路的系统,电磁干扰不可避免。EMC设计的目的是使功放既能抑制各种外来的干扰,同时又能减少本身对其它电子设备的电磁干扰。

3.1 PCB设计中的EMC措施
该功放注意了不同的布局区域,使专用零伏线、电源线的走线宽度≥1mm,电源与地呈“井”字形分布,分布线电流达到了均衡,并为模拟电路专门提供一根零伏线。为减少线间串扰,增加了印刷线条间距,并安插了几根零伏线作为线间隔离。PCB的插头也多安排二根零伏线作为线间隔离。特别注意了电流流通中的导线环路尺寸。
3.2 配套于PCB的开关电源的EMC
电源在向功放供电的同时,也将噪声加到了电路中。该功放电路的信号输入、振荡及控制部分最容易受外界噪声的干扰。电网上的强干扰通过电源进入电路,电路中的模拟信号最容易受到来自电源的干扰。该电源对电网的传导骚扰及辐射骚扰是非线性流和初级电路中功率晶体管外壳与散热器之间的耦合在电源输入端产生的共模噪声。
该电源对开关电压波形进行了修整,在晶体管与散热器之间加装了带屏蔽层的绝缘垫片,在市电输入端加接了互感滤波器,并减小了环路面积,在次级整流回路中使用的软恢复二极管上并联了聚酯薄膜电容,因而使开关电压波形得到了很大的改善。
3.3 传输线的EMC
同轴电缆有较好的抗电磁干扰能力。该功放信号线所用同轴电缆为美国的AUDIOOUEST(线圣),采用单端接地,为磁感应减小了环路电流,使磁场屏蔽性能增强。
4 结束语
基于TDA8902J的数字功放,功率大、热损耗小、音质好、体积小,通过对其PCB进行电磁兼容设计后,音质更好、信噪比更高、抗干扰能力也明显增强,可应用于很多音频设备中,如声卡、有源音箱、汽车音响等,具有广阔的前景。
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