下面以最常见的功放块LM1875(TDA2030A)为例,以生产商推荐线路说明一下:
1 大小信号地的区分:
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图中R1是输入电阻,R2是IC的直流偏置电阻,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,除在总接地点汇接外,两种地不得有其他连通点。
功放输出端的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,将导致音乐信号量下降。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:
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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,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、信号插座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。实际测试时,该板的确存在明显的交流声。
2 LM4766 PCB图:
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该图中,C5、C11、C12是运放的退耦电容,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
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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2脚汇合,实现真正意义上的“一点接地”
机械杂音及热噪声在一些特定的音频产品中比较常见,在一般音频电路并不多见,在这里不做讨论。
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