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避免PCB设计限制D类放大器性能的实践设计经验
来源:本站整理  作者:佚名  2010-04-12 23:31:18





输出滤波

输出滤波器件务必紧随其后。从放大器输出到电感以及从电感到薄膜电容的路径承载着具有大量高频成分的大电流,因此该路径必须尽可能的宽且短,从而减小杂散阻抗和感抗。

电感和放大器必须尽可能近的放置,同时还要和临近的电感之间保持一定的距离。如果使用开磁路电感,则为了抑制电磁干扰,这些电感彼此之间至少要有7.5毫米间距,尤其是不同通道之间的电感更应如此。





图8:输出滤波器件和高频电流路径的布局

输出滤波器件和走线的位置对降低EMI是至关重要的。对低通滤波器而言,走线之间的回路面积须尽可能的小。对单端输出的放大器来说,放大器的回流路径就是地,因此回路面积须小。只要电路板上有一个良好的地平面便可实现此点要求。

对于带有BTL输出的放大器来说,滤波环路面积是连接IC的走线、滤波电感和薄膜电容之间的面积(见图5)。为了减小环路面积,BTL输出滤波的走线必须相互平行且尽可能的保留一定的走线间距。但是,每个独立通道的输出走线可以不必彼此相邻。

低通滤波电容和共模滤波器件必须和电感尽可能的靠近。针对具有单端输出的放大器,DC阻塞电容必须随后放置。和扬声器相连的输出连接器必须和滤波器尽可能的紧密布局。





图9:四通道单端放大器输出布局示例

电路板布局建议总结

器件布局优先级:

1)100nF电源旁路电容

2)1uF电源旁路电容

3)缓冲器件

4)电解电容

5)输出滤波器件

100nF和1uF去耦电容必须和IC尽可能近的放置。100nF电容和IC之间的间距必须小于2毫米。为了减小走线长度和降低杂散感抗,100nF电容及其与IC的连线必须和IC在电路板的同一层。

100nF电容必须是X7R叠层陶瓷芯片电容(MLC)。1uF电容必须是钽电容或X7R叠层陶瓷芯片电容。

缓冲网络必须和IC尽可能近的布局。采用一个额定值至少100V的X7R陶瓷电容,并确保电容能够处理功率消耗。

从电解电容到IC的电源走线须采用星型连接。

电源和输出走线必须短且尽可能宽,以便降低杂散阻抗和感抗。

将输出信号路径紧密布线,以便减小环路面积;同时保持将滤波器件和IC尽可能近的放置。

在电路板的顶层尽可能多的布局电路,且尽力将电路板的底层作为地平面。只有在万不得已的情况下才将信号线和电源线走在电路板的底层,而且一定要灵活的使用过孔。

将放大器输入端的低电压电路远离放大器输出端的电源电路

无论何时都要尽可能的使用表贴器件。SMT器件具有更低的寄生感抗(对旁路电容性能尤为重要)

D类放大器器件需要手工布局布线,不要使用软件的自动布局布线。

总之,为了降低阻抗和感抗,处理大电流的走线如VCC和输出信号路径必须尽可能的宽且短。VCC和输出信号走线仍具有较高的电压和电流,因此这些走线必须远离敏感信号和敏感器件,如时钟信号和PLL器件。

采用一个完整的地平面

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