TDA8902J数字功放的PCB电磁兼容设计(二)

2017-03-16 71 0

本文讨论TDA8902J数字功放PCB的抗干扰与电磁兼容设计措施。

2.电源线设计:直流电源回路中负载变化会引起电源噪声,应尽量加粗电源线、减少环路电阻。LM4651电源走线宽度1.5 mm即可满足,LM4652部分则要求3~5 mm;使电源线、地线与数据传递方向一致以增强抗噪。

2.2 地线设计:地线比电源线更关键,通常采用单点接地、使模拟地、数字地与大功率器件地分开并汇集到电源地。原则:(1)数字地与模拟地分开分别与电源地相连并加大线性电路接地面积,模拟音频地尽量单点并联接地;(2)接地线尽量加粗(能通过三倍电流),本功放接地线3~6 mm以上;(3)正确选单点/多点接地:模拟部分频率低、接地环流影响大、宜单点接地;数字部分频率>10 MHz时地线阻抗大、应多点就近接地;工作在1~10 MHz时单点接地长度不超波长的1/20,本功放数字部分虽开关频率125 kHz,但因谐波影响更好采用多点接地;(4)将接地线构成闭环可明显提高抗噪,因耗电元件多会在地线产生较大电位差,成环缩小差值。

2.3 信号线设计:与PCB外的弱信号相连宜用屏蔽电缆;高频数字信号两端接地,本功放模拟音频屏蔽电缆一端接地为好;PCB内信号走线尽量短并避开干扰源。

3.电磁兼容(EMC)设计:简单的电磁干扰模型由干扰源、耦合路径与敏感设备三部分组成。本功放含开关电源与大功率驱动、以及微弱模拟信号与高精度A/D电路,需抑制外来干扰并减少对外的辐射。

3.1 布局分区、专用零伏线与电源线宽度≥1 mm、电源与地呈“井”字分布均衡电流、为模拟电路专设零伏线,增加线条间距并加零伏线隔离,特别注意大电流环路尺寸。3.2 配套开关电源的EMC:供电同时引入噪声,信号输入、振荡与控制部分最易受扰,电源对开关电压波形修整、晶体管与散热器间加带屏蔽层绝缘垫片、输入端加互感滤波器、减小环路面积、次级软恢复二极管并联聚酯薄膜电容。3.3 传输线EMC:同轴电缆抗干扰好,本功放信号线采用同轴线、单端接地减小环路电流、增强屏蔽。

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