Tipps zum PCB-Design von Audioverstärkern

Ich begrüße Ihren Lernwillen, anstatt das Referenzdesign blind zu kopieren. Ich schätze, ich bin die 2 % der Ingenieure, auf die sich Kortuk bezieht. Ich schaue mir vielleicht ein Referenzdesign an, aber ich werde ihm nicht einfach folgen. Ich versuche zu verstehen, was die wichtigen Punkte sind und warum sie getan haben, was sie getan haben, und stelle dann sicher, dass ich diese einbeziehe, wenn ich sie für mein Design für anwendbar halte. Datenblätter werden oft isoliert geschrieben, und jedes echte Design hat andere Kompromisse und Probleme, die berücksichtigt werden müssen. Ich würde sagen, dass 98 % der guten Ingenieure nicht einfach kopieren, was auch immer die Datenblattbeispiele sind. Natürlich müssen Sie das Datenblatt sorgfältig lesen und sicherstellen, dass Sie verstehen, was sie über die besonderen Anforderungen des Teils aussagen.

Also um deine Frage zu beantworten. Die Eigenschaften von Audio sind, dass es sich um eine niedrige Frequenz, aber einen hohen Signal-Rausch-Abstand handelt. Das bedeutet, dass Sie sich keine Gedanken über Übertragungsleitungseffekte und dergleichen machen müssen. Sie müssen jedoch an jeden kleinen Ort denken, an dem Lärm eindringen kann, und versuchen, ihn auf so viele Arten wie möglich zu verhindern. Separate Filter für die Stromversorgung jedes ICs sind eine gute Idee, so etwas wie ein kleiner Ferrit in Reihe und eine Kappe zur Masse direkt am Chip. Dies ist für alles, was nicht die endgültige Ausgangsleistung handhabt. Das erfordert eine niederohmige Verbindung zur Stromversorgung.

Eine kapazitive Kopplung auf Signalspuren muss berücksichtigt werden. Dies kann beim Routing gehandhabt werden, und manchmal legen Sie aus diesem Grund zusätzliche Erdungsspuren um einen Signalpfad herum. Es hilft, die Signalnetze niederohmig zu halten, aber das ist nicht immer möglich. Halten Sie die empfindlichen Leiterbahnen von Leiterbahnen mit großen Spannungsschwankungen, wie z. B. der Endleistung, fern. Halten Sie das Netzteil so gut wie möglich von Signalspuren fern. Schließlich muss das Netzteil die Schaltung mit Strom versorgen, aber stellen Sie sicher, dass es gut gefiltert wird, bevor es dorthin gelangt, dass es keine Quelle für kapazitives Rauschen ist. In einigen Fällen müssen Sie eine induktive Kopplung zwischen Spuren berücksichtigen, aber das ist normalerweise keine so große Sache wie eine kapazitive Kopplung, insbesondere wenn Sie die Hochstrom-Endausgangsspuren von den empfindlichen Eingangsspuren fernhalten.

Eine weitere Rauschquelle ist eine externe Kopplung von der Netzfrequenz oder von Radiosendern. Das Abhalten von Stromleitungsrauschen ist einer der wenigen Orte, an denen eine Abschirmung tatsächlich eine gute Idee sein kann. Es ist ein guter Anfang , die Schaltung in eine Metallbox zu stecken, die an einer Stelle mit der Signalerde verbunden ist. Einfache RC-Tiefpassfilter weit über der Audiofrequenz, aber immer noch weit unter dem Radio, helfen, die Radioaufnahme niedrig zu halten. Beispielsweise beeinflusst ein RC-Pol im Bereich von 50-100 kHz das Audio nicht, dämpft jedoch sogar AM-Radio.

Es gibt noch viel mehr Details, und wahrscheinlich sind ganze Bücher darüber geschrieben worden, aber dies sollte Ihnen einen Anfang geben. Eine gute Möglichkeit, etwas zu lernen, besteht darin, diese Dinge auszuprobieren, dann damit herumzuspielen und zu sehen, wie sie sich auf die Ausgabe auswirken.

Vorspeise für 10:

Mäßig

Maxime - Gut - 4 S

Maxime – Halten Sie HF von Ihrem Audio fern

TI - Erzielen Sie eine gute Audioqualität in tragbaren Geräten - gute
PDF-Version von ame

IBEX - nützlich

Richtlinien für das Audio-PCB-Layout. Auf einen bestimmten IC ausgerichtet, aber nützlich. Lädt ein nützliches PDF über den Google-Suchlink herunter - absolute Adresse unbekannt. Nützlich

Wie man viele, viele, viele mehr bekommt ... => woher all das oben Genannte kam

111014 - TI Circuit Board Layout
Techniques ~= 30-seitiges Kapitel aus ihrem Buch "Opamps für alle".

Wow!
464-seitiges TI-Buch „ Op Amps for everyone “ – enthält das obige Kapitel „PCB-Design“.
Dies kann Version eins sein. Sie können aber Version 2 im Internet für etwa 60 US-Dollar kaufen.

Oder Sie können die dritte Version von den vielleicht aufrechten und moralischen Gentlemen hier Kapitel für Kapitel online für etwa 30 $/Kapitel oder etwa 5600 $ für das Buch kaufen. Ich bin mir überhaupt nicht sicher, warum irgendjemand ihnen ihr Geschäft geben möchte.

Das Wichtigste, was man über Audio-PCB-Layouts wissen muss, ist, dass Kupfer kein perfekter Leiter ist. Es hat einen geringen Widerstand, und ein Strom, der durch eine Spur fließt, induziert kleine Spannungsunterschiede an verschiedenen Punkten entlang dieser Spur. Wenn Sie ein Netzteil haben, das starke Ströme durch eine Massespur leitet, und Sie dann ein Signal verstärken, indem Sie einen anderen Punkt auf dieser Spur als Massereferenz verwenden, wird jegliches Rauschen in der Stromversorgung Ihrem Signal hinzugefügt.

http://www.aikenamps.com/StarGround.html

Wenn Sie mit einem Verstärker arbeiten, der über einen Differenzeingang verfügt, führen Sie die Massespur dorthin zurück, wo das Signal herkommt, ohne etwas anderes zu berühren. Erden Sie es nicht einfach lokal an der Masse der Endstufe. Es ist die Referenz für das Signal und sollte nur mit der Masse der Quelle verbunden werden, damit jede Spannungsdifferenz zwischen der Quelle und der Verstärkermasse durch den Diff-Amp aufgehoben wird.

Leiterbahnen mit nichts als hohen Impedanzen, die sie mit anderen Schaltkreisen verbinden, nehmen leicht Interferenzen auf. Im Allgemeinen, wenn Sie die Wahl haben, dieses Operationsverstärker-Layout:

▷—————————[MΩ]—▷

ist besser als das:

▷—[MΩ]—————————▷

Weil letzteres eine lange Spur mit einer Impedanz von> MΩ an beiden Enden hat, was es für kapazitive Kopplung öffnet, während ersteres eine lange Spur hat, die vom niederohmigen Ausgang des Operationsverstärkers "steif" gehalten wird, so dass eine Kopplung von einem höheren -Impedanzquelle in die Spur hat keine große Wirkung.