RF电源电路以及声频电源电路的PCB设计方法

图1得出一个不科学的声频元器件合理布局，较为严重的难题有二：其一是音频放大器离模拟信号源很远，因为导线从喧闹的数字电路设计和电路周边越过，进而提高了噪声藕合的概率。较长的连接线也加强了RF无线天线效用。 如手机电话选用GSM技术性，这种无线天线可以捡取GSM发送数据信号，并将其馈入音频放大器。基本上全部放大仪都能一定水平上调制解调217Hz线性，在輸出端造成噪声。槽糕时，噪声很有可能会将模拟信号彻底吞没掉，减少键入导线的尺寸可以有效的减少藕合到音频放大器的噪音.其二声频是放大仪放间距音箱和耳机插座很远。假如音频放大器选用的是D类放大仪，较长的耳麦导线会扩大该放大电路的EMI辐射源。这类辐射源有可能造成机器设备没法根据当地政府制订的检测规范。较长的耳麦和话筒导线还会继续扩大导线特性阻抗，减少负荷可以获得的输出功率。最终，由于元器件布局得这般分散化，元器件相互间的联线将迫不得已越过其他分系统。这不仅仅会提升声频一部分的走线难度系数，也扩大了其他分系统的走线难度系数。

　　图1不科学的元器件合理布局提示对声频信质量危害

　　* 有效的元器件合理布局对模拟信号质量改进

　　图2得出了图1同样元器件的排序，重新排序的元器件可以更合理地使用室内空间，减少导线长短。留意，全部声频电源电路分派在耳机孔和音箱周边，音频输入、輸出导线比以上计划方案短得多，PCB的其他地区沒有置放声频电源电路。那样的制定可以全方位减少系统软件噪声，减少RF影响，而且走线简易。

　　图2. 有效的元器件合理布局提示对模拟信号质量改进

　　3 、走线标准与方法

　　在基本上进行元件的布置后，就可进行走线了。

　　3.1 走线的基本准则

　　在拼装相对密度批准状况下后，尽可能采用密度低走线设计方案，而且数据信号布线尽可能大小一致，有益于匹配电阻。

　　针对RF电源电路，电源线的迈向、总宽、线间隔的不科学设计方案，很有可能导致数据信号数据信号同轴电缆中间的交叠影响。而转录因子对音频输出噪声和失确实危害十分比较有限，换句话说为了更好地确保特性必须出示的最合适的对策很比较有限。音频放大器一般由充电电池立即供电系统，必须非常大的电流量。假如应用长而细的开关电源导线，会扩大开关电源谐波失真。与短而宽的导线对比，又长又细的导线特性阻抗很大，导线特性阻抗造成的工作电流转变会转化成工作电压转变，馈送到元器件內部。为了更好地提升特性，放大仪开关电源应采用尽量短的导线。应当尽量应用音频信号。差分信号键入具备较高的噪音抑止，促使差分信号信号接收器可以抑止正、负电源线上的共模噪音。为灵活运用差分放大器的优点，走线时维持同样的音频信号线对的尺寸十分关键，使其具备同样的特性阻抗，二者尽量互相挨近使其藕合噪音同样。放大仪的差分信号键入对抑止来源于系统软件数字电路设计的环境噪声十分合理。此外，系统软件开关电源本身还存有噪音影响，因此 在设计方案RF电源电路PCB时一定要综合性考虑到，有效走线。

　　3.2 走线方法

　　走线时，全部布线应避开PCB板的外框（2mm上下），以防PCB板制做时导致掉线或有掉线的安全隐患。电源插头要尽里能宽，以降低环城路电阻器，与此同时，使电源插头、接地线的动向和数据信息传输的方位一致，以提升抗干扰性；所布电源线应尽量短，并尽量避免过孔数量；各电子器件间的联线越少越好，以降低遍布主要参数和相互之间的干扰信号；针对不兼容的电源线应量互相避开，并且尽量减少平行面布线，而在正方向双面的电源线运用互竖直；走线时在必须转角的详细地址中应以135°角为宜，防止拐斜角。

　　4、接地装置

　　在射频电路PCB设计中，电源插头和接地线的恰当走线看起来尤为关键，有效的制定是摆脱干扰信号的最重要的方式。PCB上非常多的干扰信号是根据开关电源和接地线造成的，在其中接地线造成的噪音影响较大 。接地线非常容易产生干扰信号的首要缘故于接地线存有特性阻抗。当有电流量穿过接地线时，便会在接地线上造成工作电压，进而造成接地线环城路电流量，产生接地线的环城路影响。当好几个电源电路同用一段接地线时，便会产生公共性特性阻抗藕合，进而造成所说的接地线噪音。因而，在对RF电源电路PCB的接地线开展铺线时应当保证：

　　*对线路开展分层解决，射频电路大部分可分为高频率变大、混频、调制解调、本振等一部分，要为每个电源电路控制模块给予一个公共性电位差定位点即各控制模块电源电路分别的接地线，那样数据信号就可以在不一样的控制电路控制模块中间传送。随后，归纳于射频电路PCB连接接地线的地区，即归纳于总接地线。因为只存有一个定位点，因而沒有公共性特性阻抗藕合存有，进而也就沒有互相影响难题。

　　*数据区与仿真模拟区尽量接地线开展防护，而且数据地与仿真模拟地要分离出来，最终接于开关电源地。

　　*在区域容许的情形下，各控制模块中间最好是能以接地线开展防护，避免相互间的数据信号耦合效应。

　　针对声频电源电路,接地装置针对是不是可以做到音响系统的功能规定尤为重要。一切系统软件中接地装置有两个关键考虑到：最先它是穿过元器件的电流量回到途径，次之是数据和数字集成电路的参照电位差。这儿列出了适用全部操作系统的方法：

　　*为数字电路设计创建一个持续的地平面图。地质构造的数据电流量根据数据信号途径回到，该环城路的范围应维持最少，以减少无线天线效用和内寄生电感器。保证全部模拟信号导线具备相应的接地装置通道，这一层应当与模拟信号导线遮盖同样的总面积，具备尽量少的中断点。地质构造的中断点，包含过孔，会使地电流量穿过更高的环城路，因此造成很大的辐射源和噪音。

　　*确保地电流量防护。数字电路设计和数字集成电路的地电流量要维持防护，以阻拦数据电流量对数字集成电路的影响。为了更好地实现这一总体目标，必须恰当排序元器件。假如把数字集成电路布局在PCB的一个地区，把数字电路设计布局在另一地区，地电流量会当然隔离。最好是使数字集成电路具备独立性的PCB分层次。

　　*数字集成电路选用星型接地装置。星型接地装置是将PCB的一点当作公共性接地址，并且仅有这一点被作为地电位差，蜂窝电话中，充电电池地端一般被做为星型接地址，输入地平面图的电流量不容易自行消退，全部地电流量都将汇到到这一接地址。音频放大器消化吸收非常大的电流量，这会影响到电源电路自身的参照地和其他系统软件的参照地。为了更好地彻底解决这一难题，最好是给予一个专用型的回到回路桥区接放大仪的输出功率地和耳机孔的地控制回路。留意，这种专用型的控制回路不必穿越重生数据电源线，由于他们会阻拦数据回到电流量。

　　*利润最大化滤波电容功效。基本上全部元件都必须一个滤波电容，以给予开关电源不可以带来的暂态电流量。这种电容器需尽量挨近开关电源脚位置放，以减小电容器和元器件脚位相互之间的内寄生电感器，电感器会减少滤波电容的功效。

　　接地装置遍布的线路板案例

　　以用以*估极低EMI、1.5W、无过滤D类声频功率放大电路和80mW DirectDriv耳机放大器MAX9776*估板为例子作表明。

　　图3是一个具备不错接地装置遍布的线路板案例(即丝印油墨层和地质构造举例说明),图3（a）为应元器件合理布局A(正)面，图3（b）为应元器件合理布局B(背).最先必须留意PCB底端为数据地区，顶端为仿真模拟地区。穿越重生地区界限的唯一电源线是I2C操纵数据信号，这种电源线有一个立即的回到途径，保证模拟信号只出现于数据地区，沒有地质构造切分造成 的数据地电流量。还需要留意绝大多数地平面图是持续的，即便数据地区有一些中断，但相互间的间距非常远，确保了电流量安全通道的畅顺。在这个示例中，星型接地址在PCB高层的左上方。仿真模拟地质构造的中断点保证D类功率放大器和电荷泵的交流电立即回到星型接地址，不容易影响其他仿真模拟层。此外，还特别注意耳机孔有一条导线立即将耳麦地电流量回到到星型接地址。

　　5、结果

　　之上设计方案较好的PCB是一件用时，与此同时也是具有创造性的工作中，但这类资金投入也确实是非常值得的。好的PCB合理布局有利于下降系统软件噪声，提升RF数据信号的控制工作能力，减少数据信号失帧。好的PCB设计还会继续改进EMI特性，有可能必须越来越少的屏蔽掉。假如PCB不科学，会在产品测试发生原本还可以预防的难题。这时候在采取一定的有效措施得话，很有可能于事无补，难以处理所面对的难题，必须付出大量的時间、耗费更高的活力，有时候还需要加上附加的元器件，提升系统软件费用和多元性。

　　现如今PCB的技术性关键按电子设备的特点及需要而更改，在近些年电子设备日趋多用途、精致并合乎环境保护规章。因此，PCB的精度日高，其硬软板融合使用也将提升。

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