功放线路布线技巧-解决噪音的困扰
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音频电路出现杂音解决方法和功放电路处理V1音频杂音处理音频的杂音主要在以下三点:芯片DAC输出的杂音功放芯片避免杂音电源纹波产生的杂音一、DAC输出注意事项:音频输出比较麻烦的地方,就是出声音和关声音的时候,有一些杂音。
好的电路和软件都是在想办法避免这些杂音。
因为DAC的输出开启和关闭,再加上后级的电容充放电,出现杂音是非常正常的,我们只需要本着一个原则,就是尽量避开这些杂音,或者将这些杂音掩盖,让人耳听不到即可。
这个杂音的具体表现就是“po”的一声通常音频的输出分为两种接口,一种是PWM输出,一种是DAC 输出PWM输出这个基本上是低端的语音芯片常用的接口,他的好处就是可以直接推动0.5W的喇叭,而不需要外接功放缺点就是音质差,因为这个PWM输出就像我们的MCU的IO口模拟输出,采样率是很低的DAC输出这个是主流的音频输出,就像我们的手机耳机接口、平板等等,都是DAC输出,因为专业的音频解码芯片都是DAC输出,并且DAC的位数越高,音质也就越好,我们的DAC是24位,音质是有保障的劣势,就是不能直接推动喇叭,而需要增加功放芯片,但是可以直接推动耳机1、只要是DAC输出,均会有这样一个问题,就是芯片的DAC打开,会有一个瞬间的“po”音,这个是没办法避免的,但是可以有方法让人耳听不到这个声音。
解决方如下:在DAC的输出增加静音电路增加一个功放芯片(1)、上图采用的是增加一个三极管、2个mos制作的静音电路,用MCU的一个IO口作为控制脚。
上电的时候,将MUTE 脚拉低或者高阻,这样两个MOS就导通,这样DAC输出就没有声音,等到DAC 初始化完毕之后,再将MUTE置高,这样DAC就打开了,就可以输出声音。
这样做的目的就是为了让人耳听不到这个po音(2)、方案二就是增加一个音频功放,像CS8002等等,因为这些芯片都有一个静音脚。
方法是,在芯片上电的时候,就让功放静音。
等到DAC初始化完成,并且播放音乐的时候,再将功放打开,这样就避开了DAC开启的“po”音,或者说将这个po音复合到音乐中去了,人耳感觉不到市面的上的几乎所有音箱都是采用这两种方法中的一种2、DAC输出的两种参考电路,两种电路均是可行的,但是用电解电容的话,一些po音是比较难调试出一个好的效果,我们推荐第二种电路,也就是下图的有图用电解电容隔直用瓷片电容+电阻隔直(1)、左边的图,DAC输出经过电解电容隔直,电容C1、C2将决定低音的效果。
功率放大器接地和降噪关键字:通过对配线的处理可以减轻音频放大器中的噪声,但对剩余的噪声大都用接地的处理来加以解决。
下面来考虑噪声源和接地点的关系。
所谓噪声有很多种,一般指出现在放大器输出端的有用信号以外的其它信号。
而放大器的噪声是指在不输入信号时出现在输出端的无用信号。
这些噪声有的是从放大器外部“飞入”或电源线传入的外部噪声,还有放大器自身产生的内部噪声。
电磁波随“飞入”放大器的噪声可用完全的屏蔽来防止,而由电源线传入的噪声可用电源滤波器来滤除,这个就用不着我在这里废话了。
这里要解决的问题是在放大器电路中因配线处理不当而引起的交流声,重点是电源线的走向和地线的安排。
图1图1是一个多级放大器的电路,如果有很小的噪声进入第一级放大管的栅极(图1中的1 点),则经过多级放大后,输出端将出现高的噪声电平;如果噪声信号从 2 点进入,则影响较小;如果噪声信号从 3 点进,则几乎可以忽略不计。
因此要抑制交流声,重点应考虑放大器的前级。
图2电子管放大器的安装底板和机壳多为金属板,当受到电场和电磁场的影响,在金属板的两点之间就会产生电位差,极端的情况如(图2),在AB两点之间产生大的电位差。
在这种情况下,如果把电路的地和机壳的B点相连,则与输入端子相连的其它设备的地电位就和输入端子附近的地形成大的电位差,从而感应出噪声。
因此,电路的地应选择在输入端子附近,如A点。
图3使用交流电源的放大器,应注意到电源开关和保险丝的配线,以及从电源变压器到各放大器灯丝的配线,这些配线中由于流过交流电流,所经过之处都产生交变磁场,从而在附近的底板及导体上感生电流,形成噪声干扰。
在(图3A),两根交流供电导线间有一定的距离,它们各自产生的磁场对周围的影响较大;在(图3B)中两线平行靠拢,由于电流方向相反,故产生的磁场相互抵消大部分的电磁干扰,对周围的影响较小;在(图3C)中,两面三刀线紧密绞合,基本上无磁场泄漏,噪声干扰最小。
因此,交流供电线路应双线绞合,远离输入级,沿着机壳边缘走线。
音响系统布线方案全套资料在设计和安装音响系统的过程中,合理的布线方案是非常重要的。
一个良好的布线方案可以确保音频信号传输的质量和稳定性,并最大限度地减少干扰和噪音的影响。
本文档将提供一份完整的音响系统布线方案的资料,以供参考和使用。
1. 布线原则和建议- 保持布线的简洁和整齐,避免交叉和纠缠。
这有助于减少信号干扰和故障的可能性。
- 使用合适的电缆类型和规格,如扬声器电缆、音频传输电缆和电源电缆等。
- 避免音频和电源线路的靠近,以减少干扰。
- 根据布线长度和环境条件选择合适的电缆屏蔽类型。
- 在布线过程中留出足够的余量,以便日后的维护和调整。
2. 扬声器布线方案扬声器布线是音响系统中最关键的一部分。
下面是一些关于扬声器布线方案的资料:- 根据房间大小和形状,确定合适的扬声器位置和数量。
- 使用合适的扬声器电缆,根据功率和距离需求选择合适的电缆规格。
- 扬声器电缆应直接连接到扬声器和功放设备,避免插头和连接器的使用。
- 采用适当的扬声器布线路径,避免与电源线路和其他干扰源相交。
3. 信号源布线方案音响系统的信号源包括音频设备、混音器和调音台等。
下面是一些关于信号源布线方案的资料:- 使用合适的音频传输电缆连接信号源和功放设备。
根据距离和信号类型的要求,选择合适的电缆规格。
- 在布线过程中,尽量避免音频电缆与电源线路和其他干扰源相交。
- 对于长距离传输,可以考虑使用平衡线路以减少信号干扰。
4. 电源布线方案稳定和可靠的电源布线对于音响系统的正常运行至关重要。
以下是一些关于电源布线方案的资料:- 选择合适的电源电缆,根据功率和距离需求选择合适的电缆规格。
- 使用标准的电源插座和电源线缆连接音响设备和电源。
- 避免电源线路与音频和信号线路相交,以减少电磁干扰。
5. 安全注意事项在进行音响系统布线时,务必注意以下安全事项:- 在进行任何布线工作之前,确保所有设备和电源已经关闭。
- 使用绝缘手套和工具,以防止触电和其他安全风险。
如何降低运放电路中的电源噪声在运放电路中,电源噪声是一个常见的问题,它会对电路的性能和稳定性产生负面影响。
为了降低电源噪声,可以从以下几个方面入手:1.电源滤波电源滤波是降低电源噪声的一种有效手段。
可以在电源输入端使用滤波电容、电感和滤波电阻组成滤波网络。
滤波电容主要消除高频噪声,电感主要消除低频噪声。
通过选取合适的滤波元件和设计适当的滤波网络,可以有效地降低电源噪声。
2.电源线路布线电源线路的布线对电路的稳定性和噪声抑制也有很大的影响。
应尽量将电源线路与信号线路分开布线,避免它们在物理上或电路层面上的交叉干扰。
同时,电源线路的布线应尽量短,减少电源线路的电阻和电感对电源噪声的传播。
3.地线设计地线设计同样对电源噪声的降低至关重要。
通常情况下,应采用单点接地设计,即将所有的接地点都连接到同一个地点。
这可以减少接地回路的电阻和电感,降低电源噪声的干扰。
4.电源稳压器使用稳压器对电源进行稳压可以有效降低电源噪声。
稳压器可以根据输入电源的波动自动调节输出电压,在一定程度上减少电源噪声的干扰。
常见的稳压器有线性稳压器和开关稳压器,根据具体的应用需求选择合适的稳压器。
5.屏蔽技术在一些特殊的场合,可以采用屏蔽技术来减少电源噪声对电路的影响。
可以使用屏蔽罩将电源和信号线路进行物理隔离,或者在电源线路上添加屏蔽层,减少电磁辐射和电磁干扰对电路的影响。
6.过渡段设计在一些高灵敏度的运放电路中,可以在输入端和输出端添加过渡段,减小输入/输出信号与电源线路之间的耦合。
过渡段可以由阻抗匹配电路、滤波电容和电感组成,有效减少电源噪声的干扰。
总之,降低电源噪声可以从电源滤波、电源线路布线、地线设计、电源稳压器、屏蔽技术和过渡段设计等多个方面入手。
通过综合运用这些方法,可以有效降低运放电路中的电源噪声,提高电路的性能和稳定性。
功放环牛响声的消除方法
要消除功放环牛响声,我们可以从多个角度来考虑解决方法。
首先,环境因素可能会导致功放环牛响声,因此我们可以考虑以下几种方法来解决这个问题:
1. 接地,确保功放及其连接的音频设备都正确接地。
不良接地可能会导致环牛噪声问题。
检查所有设备的接地线是否连接良好,并确保它们连接到良好的接地点。
2. 信号线路,检查音频信号线路,包括输入和输出连接线。
可能存在损坏或不良连接的线路,这可能导致环牛噪声。
更换或修复有问题的线路可以帮助解决这个问题。
3. 使用平衡连接,如果可能的话,尽量使用平衡连接。
平衡连接可以减少干扰和噪音,从而降低环牛噪声的可能性。
4. 消除干扰源,附近的电源线、电脑、手机等电子设备可能会产生干扰,导致环牛噪声。
尽量将功放远离这些干扰源,或者使用隔离设备来减少干扰。
5. 使用滤波器,安装滤波器可以帮助减少电源干扰,从而减少环牛噪声。
6. 联系专业人士,如果以上方法都无法解决问题,建议联系专业的音频工程师或技术人员,他们可以帮助诊断并解决功放环牛噪声问题。
总的来说,消除功放环牛噪声需要从设备连接、信号线路、环境因素等多个方面进行综合考虑,通过逐步排除可能的问题源来解决这个问题。
希望这些方法能够帮助你解决功放环牛噪声问题。
解决噪音的困扰,有源音箱降噪秘笈解决噪音的困扰,有源音箱降噪秘笈 文: 矿泉水在网上浏览BBS时,常见一些玩家被有源音箱的各种噪音困扰,这里就笔者在实践中总结出的一些经验与大家分享。
顾名思义,有源音箱就是音箱与放大器的组合,因此有源音箱噪音分析与一般放大器噪音与放大器近似,分析、处理时可借鉴HIFI放大器。
噪音与放大器相生相伴,是无可避免的,这里讨论降低噪音,目的是将其降低至可接受的范围,而不是、也无法将其彻底根除,换句话说,信噪比只能尽量提高,但不能无限大。
有源音箱的噪音按来源可粗略分为电磁干扰、地线干扰、机械噪声与热噪声几类,下面来从噪音产生根源与机理方面简要分析一下,并提出一些经实践检验行之有效的解决方案,以期能对初学者能所帮助。
一、电磁干扰电磁干扰主要来源是电源变压器和空间杂散电磁波。
有源音箱除极少数特殊产品外,多数是由市电提供电源,因此必然要使用电源变压器。
电源变压器工作过程是一个“电—磁—电”的转换过程,在电磁转换过程中必然会产生磁泄露,变压器泄磁被放大电路拾取放大,最终表现为由扬声器发出的交流声。
电源变压器常见规格有EI型、环型和R型,无论是从音质角度还是从电磁泄露角度来看,这三种变压器各有优缺点,不能简单判定优劣。
EI型变压器是最常见、应用最广的变压器,磁泄露主要来源E与I型铁心之间的气隙以及线圈自身辐射。
EI型变压器磁泄露是有方向性,如下图所示,X、Y、Z轴三个方向上,线圈轴心Y轴方向干扰最强,Z轴方向最弱,X轴方向的辐射介于Y、Z之间,因此实际使用时尽量不要使Y轴与电路板平行。
环型变压器由于不存在气隙、线圈均匀卷绕铁芯,理论上漏磁很小,也不存在线圈辐射。
但环型变压器由于无气隙存在,抗饱和能力差,在市电存在直流成分时容易产生饱和,产生很强的磁泄露。
国内不少地区市电波形畸变严重,因此许多用家使用环型变压器感觉并不比EI型变压器好,甚至更差。
所谓环型变压器绝无泄露,或是因媒介误导,或是因厂商出于商业宣传需要而杜撰,环型变压器磁泄露极低的说法只是在市电波型为严格的正弦波时才成立。
几种方法教你如何有效根治功放噪音
技术专栏功率放大器简称功放,俗称“扩音机”,是音响系统中最基本的设备,它的任务是把来自信号源(专业音响系统中则是来自调音台)的微弱电
信号进行放大以驱动扬声器发出声音。
调音过程中,经常碰到不同程序的噪音问题,对于已经制作成形的电路板,以下几种方法可以根治或者降低噪音。
一、后级功放板的电流哼声
1、将音箱驳入功放,开启电源,挪动电源变压器位置直至哼声减弱,再用金属罩(可以是铁壳)和住固定。
功放抗噪四大秘籍功放噪音来由 (1)1、电磁干扰 (1)1.1 电源变压器 (1)1.2 杂散电磁波 (2)1.3 电磁干扰主要防治措施 (3)2 地线干扰 (3)2.1 地线干扰原理分析 (3)2.2 解决地线干扰实例说明 (4)2.3 实际的项目PCB 板Layout 图来详细说明 (5)3 机械噪声 (7)4 热燥声 (7)功放噪音来由常见一些玩家被有源音箱的各种噪音困扰,这里就笔者在实践中总结出的一些经验与大家分享。
顾名思义,有源音箱就是音箱与放大器的组合,因此有源音箱噪音分析与一般放大器噪音与放大器近似,分析、处理时可借鉴HIFI 放大器。
噪音与放大器相生相伴,是无可避免的,这里讨论降低噪音,目的是将其降低至可接受的范围,而不是、也无法将其彻底根除,换句话说,信噪比只能尽量提高,但不能无限大。
有源音箱的噪音按来源可粗略分为电磁干扰、地线干扰、机械噪声与热噪声几类,下面来从噪音产生根源与机理方面简要分析一下,并提出一些经实践检验行之有效的解决方案。
1、电磁干扰电磁干扰主要来源是电源变压器和空间杂散电磁波。
1.1 电源变压器电源变压器工作过程是一个“电—磁—电”的转换过程,在电磁转换过程中必然会产生磁泄露,变压器泄磁被放大电路拾取放大,最终表现为由扬声器发出的交流声。
电源变压器常见规格有EI 型、环型和R 型,无论是从音质角度还是从电磁泄露角度来看,这三种变压器各有优缺点,不能简单判定优劣。
1) EI 型变压器是最常见、应用最广的变压器,磁泄露主要来源E与I型铁心之间的气隙以及线圈自身辐射。
EI 型变压器磁泄露是有方向性,如图 1 所示,X、Y 、Z 轴三个方向上,线圈轴心Y 轴方向干扰最强,Z 轴方向最弱,X 轴方向的辐射介于Y、Z之间,因此实际使用时尽量不要使Y 轴与电路板平行。
2) 环型变压器由于不存在气隙、线圈均匀卷绕铁芯,理论上漏磁很小,也不存在线圈辐射。
但环型变压器由于无气隙存在,抗饱和能力差,在市电存在直流成分时容易产生饱和,产生很强的磁泄露。
电路设计中的噪声抑制方法在电路设计中,噪声是一个常见的问题,它会对电路的性能产生负面影响。
为了保证电路的正常工作和稳定性,我们需要采取一些噪声抑制方法。
本文将介绍一些常用的电路设计中的噪声抑制方法。
一、使用综合布线技术综合布线技术是一种常见的电路设计中的噪声抑制方法。
它通过合理的布线,避免信号线之间的干扰,达到减少噪声的效果。
在进行布线时,可以采用对地平面和电源平面进行分层的方法,从而有效地隔离信号线和地线,减少噪声的干扰。
二、使用滤波器滤波器是电路设计中常用的噪声抑制方法之一。
它可以通过选择合适的频带,滤除不需要的信号,从而减少噪声的干扰。
在设计电路时,可以根据需要选择不同类型的滤波器,如低通滤波器、高通滤波器等,来实现对噪声的抑制。
三、增加电源滤波器电源滤波器是另一种常用的电路设计中的噪声抑制方法。
它可以通过滤除电源中的噪声信号,使得电路所需的电源信号更干净、稳定。
电源滤波器通常由电容器和电感器组成,可以选择合适的参数来滤除不同频率的噪声。
四、地面规划和分离地面规划和分离是电路设计中常用的噪声抑制方法。
它通过合理规划和分离地面,将不同信号的地线分开,避免噪声在地线中传播。
在设计电路时,可以使用多层板来实现地面的规划和分离,从而减少噪声的干扰。
五、降低电路的阻抗降低电路的阻抗是一种有效的噪声抑制方法。
当电路的阻抗较低时,可以有效地降低噪声的干扰。
在设计电路时,可以使用合适的材料和技术来降低电路的阻抗,提高电路的抗干扰能力。
六、减少信号线的长度和面积减少信号线的长度和面积是一种简单而有效的噪声抑制方法。
信号线的长度越长,面积越大,其受到的噪声干扰也就越大。
因此,在电路设计中,应尽量减少信号线的长度和面积,以减少噪声的干扰。
综上所述,电路设计中的噪声抑制方法是非常重要的。
通过使用综合布线技术、滤波器、电源滤波器、地面规划和分离、降低电路的阻抗以及减少信号线的长度和面积等方法,可以有效地抑制噪声,提高电路的性能和稳定性。
解决噪音的困扰,有源音箱降噪秘笈解决噪音的困扰,有源音箱降噪秘笈 文: 矿泉水在网上浏览BBS时,常见一些玩家被有源音箱的各种噪音困扰,这里就笔者在实践中总结出的一些经验与大家分享。
顾名思义,有源音箱就是音箱与放大器的组合,因此有源音箱噪音分析与一般放大器噪音与放大器近似,分析、处理时可借鉴HIFI放大器。
噪音与放大器相生相伴,是无可避免的,这里讨论降低噪音,目的是将其降低至可接受的范围,而不是、也无法将其彻底根除,换句话说,信噪比只能尽量提高,但不能无限大。
有源音箱的噪音按来源可粗略分为电磁干扰、地线干扰、机械噪声与热噪声几类,下面来从噪音产生根源与机理方面简要分析一下,并提出一些经实践检验行之有效的解决方案,以期能对初学者能所帮助。
一、电磁干扰电磁干扰主要来源是电源变压器和空间杂散电磁波。
有源音箱除极少数特殊产品外,多数是由市电提供电源,因此必然要使用电源变压器。
电源变压器工作过程是一个“电—磁—电”的转换过程,在电磁转换过程中必然会产生磁泄露,变压器泄磁被放大电路拾取放大,最终表现为由扬声器发出的交流声。
电源变压器常见规格有EI型、环型和R型,无论是从音质角度还是从电磁泄露角度来看,这三种变压器各有优缺点,不能简单判定优劣。
EI型变压器是最常见、应用最广的变压器,磁泄露主要来源E与I型铁心之间的气隙以及线圈自身辐射。
EI型变压器磁泄露是有方向性,如下图所示,X、Y、Z轴三个方向上,线圈轴心Y轴方向干扰最强,Z轴方向最弱,X轴方向的辐射介于Y、Z之间,因此实际使用时尽量不要使Y轴与电路板平行。
环型变压器由于不存在气隙、线圈均匀卷绕铁芯,理论上漏磁很小,也不存在线圈辐射。
但环型变压器由于无气隙存在,抗饱和能力差,在市电存在直流成分时容易产生饱和,产生很强的磁泄露。
国内不少地区市电波形畸变严重,因此许多用家使用环型变压器感觉并不比EI型变压器好,甚至更差。
所谓环型变压器绝无泄露,或是因媒介误导,或是因厂商出于商业宣传需要而杜撰,环型变压器磁泄露极低的说法只是在市电波型为严格的正弦波时才成立。
另外,环型变压器还会在引线处出现较强电磁泄露,因此环型变压器的漏磁也是有一定方向性的,实际装机时旋转环型变压器,在某个角度上获得最高信噪比。
R型变压器可简单看做横截面圆型的环型变压器,但在线圈绕制手法上有区别,散热条件远比环型变压器为好,铁芯展开为渐开渐合型,R型变压器电磁泄露情况与环型变压器类似。
由于每匝线长比环型变压器短,能紧贴铁心绕制,因此上述三类变压器中R型变压器的铜损最小。
如条件允许,可考虑为变压器装一只屏蔽罩,并做妥善接地处理,该金属罩只能选用铁性材料,一般金属如铜、铝等只有电屏蔽作用而无磁屏蔽作用,不能作为变压器屏蔽罩。
上述分析是建立在变压器选料、制作精良的基础上,实际多数市售变压器产品由于成本压力和竞争需要,未严格按行业规范设计,甚至偷工减料,分析起来不可预测因素较多。
首先是铁芯材料的品质,很多企业用导磁率较低的H50铁芯、边角料甚至搀杂软铁制作变压器,导致变压器空载电流很高,铁损过大,空载发热严重;这类变压器为降低成本、同时为掩盖铁损偏高带来的电压调整率过大问题,大幅度减少初次级线圈匝数,以降低铜损的方式来降低电压调整率,这种做法更进一步增大了空载电流,而空载电流偏大将直接导致磁泄露加剧。
解决噪音的困扰,有源音箱降噪秘笈 文: 矿泉水环型变压器问题更复杂一些。
正规的环型变压器铁芯是由一条等宽硅钢带紧密卷绕而成。
还是出于成本原因,多数低价环型变压器使用数条甚至数十数条硅钢带拼接,甚至使用边缘参差不齐的边角料卷绕,绕制好后用机床车平,由于环型变压器线圈包绕铁芯,不做破坏性解剖难以发现。
机械加工对硅材料的晶格排列、相邻硅钢带间绝缘都有严重破坏,这样的环型变压器无论性能或漏磁特性均会大幅度降低,即使经过退火处理也无法弥补质量上的严重缺陷。
杂散电磁波主要来自有源音箱的功率输出导线、扬声器及功率分频器、无线发射设备和计算机主机,产生原因在这里不做深入讨论。
杂散电磁波在传输、感应的形式上与电源变压器类似,杂散磁场频率范围很宽,有用家反映有源音箱莫名其妙接收到当地电台广播就是典型的杂散电磁波干扰。
另外一个需引起重视的干扰源为整流电路。
滤波电容在开机进入正常状态后,充电仅集中在交流电峰值时,充电波形是一个宽度较窄的强脉冲,电容量越大,脉冲强度也越大,从电磁干扰角度看,滤波电容并非越大越好,整流管与滤波电容之间走线应尽量缩短,同时尽量远离功放电路,PCB空间不允许则尽量用地线包络。
电磁干扰主要防治措施:1.降低输入阻抗。
电磁波主要被导线及PCB板走线拾取,在一定条件下,导线拾取电磁波基本可视为恒功率。
根据P=U^U/R推导,感应电压与电阻值的平方成反比,即放大器实现低阻抗化对降低电磁干扰很有利。
例如一个放大器输入阻抗由原20K降低至10K,感应噪声电平将降至1/4的水平。
有源音箱音源主要是电脑声卡、随身听、MP3,这类音源带载能力强,适当降低有源音箱输入阻抗对音质造成的影响非常微弱不易觉察,笔者试验时曾尝试将有源音箱输入阻抗降至2KΩ,未感觉音质变化,长期工作也未见异常。
2.增强高频抗干扰能力针对杂散电磁波多数是中高频信号的特点,在放大器输入端对地增设磁片电容,容值可在47——220P之间选取,数百皮法容值的电容频率转折点比音频范围高两、三个数量级,对有效听音频段内的声压响应和听感的影响可忽略不计。
3.注意电源变压器安装方式采用质量较好的电源变压器,尽量拉开变压器与PCB之间的距离,调整变压器与PCB 之间的方位,将变压器与放大器敏感端远离;EI型电源变压器各方向干扰强度不同,注意尽量避免干扰强度最强的Y轴方向对准PCB。
4.金属外壳须接地对于HIFI独立功放来说,设计规范的产品在机箱上都有一个独立的接地点,该接地点其实是借助机箱的电磁屏蔽作用降低外来干扰;对于常见有源音箱来说,兼做散热器的金属面板也需接地;音量、音调电位器外壳,条件允许的话尽量接地,实践证明,该措施对工作于电磁环境恶劣条件下的PCB十分有效。
二、地线干扰电子产品的地线设计是极其重要的,无论低频电路还是高频电路都必须要个遵照设计规则。
高频、低频电路地线设计要求不同,高频电路地线设计主要考虑分布参数影响,一般为环地,低频电路主要考虑大小信号地电位叠加问题,需独立走线、集中接地。
从提高信噪比、降低噪音角度看,模拟音频电路应划归低频电子电路,严格遵循“独立走线、集中一点接地”原则,可显著提高信噪比。
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,只是特例,没有参考意义。
需注意的是,变压器电磁干扰引发的交流声频率一般为50HZ左右,而地线布线不当导致的交流声,由于整流电路的倍频作用频率约为100HZ,仔细区分还是可以察觉的。
正确的布线方法是,选择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: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!解决噪音的困扰,有源音箱降噪秘笈 文: 矿泉水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:1.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。
2.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: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,三条地线在主滤波电容C4的1脚汇合,实现真正意义上的“一点接地”。