功放电路PCB布线的问题及防治措施
来源： 作者： 发布时间：2014-12-02 13:57:55 浏览量：音频电路地线可简单划分为电源地和信号地，电源地主要是指滤波、退耦电容地线，小信号地是指输入信号、反馈地线。小信隔离电感器号地与电源地不能混合，否则必将引发很强的交流声：强电地由于滤波和退耦电容充放电电流较大(相对信号地电流)，在电路板走线上必然存在一定压降，小信号地与该强电地重合，势必会受此波动电压影响，也就是说，小信号的参考点电压不再为零。信号输入端与信号地之间的电压变化等效于在放大器输入端注入信号电压，地电位变化将被放大器拾取并放大，产生交流声。增加地线线宽、背锡处理只能在一定程度上减弱地线干扰，但收效并不明显。有部分未严格将地线分开的PCB由于地线宽、走线很短，同时放大级数很少、退耦电容容量很小，因此交流声尚在勉强可接受范围内。
2.正确的布线方法是：
1)主滤波电容引脚作为集中接地点，强、弱信号地线严格区分开，在总接地点汇总。下面以最常见的LM1875(TDA2030A)为例，以生产商推荐线路说明一下：
2030A推荐线路图
图中R1、R2是输入落地电阻，C2是直流反馈电容，接地点是小信号地，标记为蓝色，;C3、C4、C6、C7是退耦电容，接地端标记为红色，属电源地。正确的接地方式为：三个小信号接地点可混合在一条地线上，四个电源地汇集为另一条地线，电源地与小信号地在总 接地点处汇合，除总接地点外，两种地不得有其他连通点!
2)功放输出端的茹贝尔(zobel)移相网络(R5、C5)接地点处理方法较特殊，该接地点如并入电源地，地线电压扰动将经R4反馈至LM1875反相输入端，引起交流声;而并入小信号地的话，由于信号的相位、强度不一致，将导致音乐信号质量严重下降。因此，如印 刷电路板空间允许，最好能单独走线。下面结合几张实际的PCB板图来详细说明：
TDA2030 PCB图
这张PCB图中，存在明显的地线设计错误，小信号地与电源地完全重合，因此该板必然存在交流噪声，且不受音量电位器控制。图中C2、C3、C4、C5是退耦电容，C7、R2、C6、JP1第一脚、JP2第三脚等五个接地点则属小信号地，大小信号地重叠后通过跳线引至C8、C9的总接地点。同时，zobel移相网络接地点(C1第二脚)也混杂在一条地线上，必然使 实际情况更加复杂。
LM4766 PCB图
该图中，C5、C11、C12为OP退耦电容，接地端属电源地，图中用红色细线标记出电流走向;而R5、R6、R7、R9等HPF电路电阻接地端属小信号地，与C5、C11、C12等退耦地共用一条地线走线的话，退耦电容工作电流与地线内阻引起的压降势必会叠加在R5、R6、 R7、R9接地端，引发交流声甚至自激。
3)一张地线布线正确的PCB图，如下图：
地线布线PCB图
这张PCB中，大小信号地严格分开，同时采用了一些其他降噪手段，信噪比例很高，输入端开路时，实测输出端残留噪音不高于0.3mV,夜深人静时耳朵贴在扬声器单元上也没有任何噪声。为看图方便，仅画出一声道的地线做示范。C9、R1、C10及信电感生产厂家号输入插座接地端是小信号地，通过红色地线接至总接地点，左侧地线是扬声器及zobel网络地，右侧地线是退耦电容的电源地，三条地线在工字插件电感器电感器主滤波电容C4的2脚汇合，实现真正意义上的“一点接 地”.
三、机械杂音及防治措施
1.机械噪声
有源音箱将音箱与放大器集成在一起，因此有部分噪声是特有的。最常见的机械噪音来源是电源变压器。前面说过，电源变压器工作过程是“电-磁-电”转换的过程，电磁转换过程中，除产生磁泄露外，交变磁场会引起铁芯震动。老式镇流器日光灯工作时镇流器会发出嗡嗡声，使用日久后声音还会增大，就是因为铁芯受交变磁场吸斥而引发震动。
制作精良的变压器，铁芯压的很紧，同时在下线前要经过真空浸漆工艺处理，交变磁场引起的铁芯震动很小;如变压器铁芯松动、未压实，通电时引起的振动会比较强(想象一下理发店的电推子)。许多低价变压器为节约工时仅做“蘸”漆而未做“真空浸漆”处理，铁芯振动更严重。音箱箱体有一定的助声腔作用，变压器振动引起的空气扰动传导到扬声器振膜上，听起来与电磁干扰引起的噪音非常相似。年前修理一套交流声严重的有源音箱，遍查电路找不到原因，无意中将扬声器连线碰断，噪音几乎未降低，最终确认是变压器作怪。
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