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    電路PCB設計之抗干擾設計措施

    作者:PCB    來源:未知    發布時間:2019-06-20 10:41    瀏覽量:
    PCB的抗干擾設計針對不同電路有不同的要求,D類功率放大器(以下簡稱功放)的PCB抗干擾設計措施如下。

    1)電源線的設計
    在直流電源回路中,負載的變化會引起電源噪聲。根據流過PCB電流的大小,應盡量加粗電源線寬度,以減少環路電阻。同時應使電源線和地線的走向和數據傳遞的方向一致,這樣有助于增強抗噪聲能力。

    2)地線的設計
    地線比電源線更重要。要想克服電磁干擾,地線的設計是最主要的手段之一。地線的布線要特別講究,通常采用的是單點接地法,即將模擬地、數字地和大功率器件地分開,最后都匯集到電源地。該功放的地線結構有系統地、機殼地、數字地和模擬地等。

    地線的設計原則如下。

    ① 數字地與模擬地分開。由于該功放既有邏輯電路又有線性電路,故應使它們盡量分開,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。模擬音頻的地應盡量采用單點并聯接地。

    ② 接地線應盡量加粗。若接地線很細,接地電位則會隨電流的變化而變化,致使功放電路的信號電平不穩,抗噪聲性能變壞。通常使地線能通過3倍的功放電流。該功放的接地線應在3~6mm以上。

    ③ 正確選擇單點接地與多點接地。該功放的模擬部分的工作頻率低,且其布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環流對干擾影響較大,因而應采用單點接地。當數字部分的工作頻率大于10MHz時,地線阻抗會變得很大,此時應盡量降低地線阻抗,并就近多點接地。當工作頻率在1~10MHz時,如果采用單點接地,其地線長度不應超過波長的1/20,否則應采用多點接地法。雖然該功放的數字部分的開關頻率為125kHz,但由于諧波的影響,所以采用多點接地更好。

    ④ 將接地線構成閉環路。對于數字功放的PCB,將接地線設計成閉環路可以明顯地提高其抗噪聲能力。其原因在于:電路中的耗電元件多,因受接地線粗細的限制,會在地線上產生較大的電位差,引起抗噪聲能力下降,若將接地構成環路,則會縮小電位差值,提高功放電路的抗噪聲能力。

    3)信號線的設計

    當功率放大器電路與PCB以外的弱信號相連時,通常采用屏蔽電纜。對于高頻和數字信號而言,屏蔽電纜兩端都接地。該功放模擬音頻信號用的屏蔽電纜采用一端接地為好,而PCB中的信號走線應盡量短并避開干擾源。

    4.配套開關電源的EMC

    配套開關電源在向功放供電的同時,也將噪聲加到了電路中。功放電路的信號輸入、振蕩及控制部分最容易受外界噪聲的干擾。電網上的強干擾會通過電源進入電路,而電路中的模擬信號最容易受到來自電源的干擾。電源對電網的傳導騷擾及輻射騷擾是敏感的。電源的非線性電流、功率晶體管外殼與散熱器之間的耦合,均會在電源輸入端產生共模噪聲。為降低噪聲干擾,可以采用如下措施:對配套開關電源的開關電壓波形進行修整;在晶體管與散熱器之間加裝帶屏蔽層的絕緣墊片;在市電輸入端加接互感濾波器,并減小環路面積;在次級整流回路中使用的軟恢復二極管上并聯聚酯薄膜電容等

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