PCB新聞 - 功率放大器印刷電路板設計中存在的問題及對策

引言：雜訊和放大器是不可避免的。 這裡討論了降噪。 降低雜訊的目的是將其降低到可接受的範圍。 它沒有也不可能被徹底根除。 換句話說，信噪比只能盡可能遠。 改善，但不是無限的。 下麵，我們將首先分析雜訊的根源和機理，然後瞭解一些經過實踐檢驗的有效預防和控制措施。

有源揚聲器是揚聲器和放大器的組合, 囙此，有源揚聲器的雜訊分析類似於通用放大器的雜訊分析. 高保真放大器可用於分析和處理.

雜訊不可避免地伴隨著放大器。 這裡减少譟音的目的是將其降低到可接受的範圍，而不是徹底消除譟音。 換句話說，只能盡可能地提高信噪比。 但它不可能是無限的。 下麵，我們將首先分析雜訊的根源和機理，然後瞭解一些經過實踐檢驗的有效預防和控制措施。

1、電磁干擾及防範措施

1）電磁干擾

電磁干擾的主要來源是電力變壓器和空間中的雜散電磁波。

除少數特殊產品外，大多數有源揚聲器由都市電力供電，囙此必須使用電力變壓器。 電力變壓器的工作過程是一個“電-磁-電”轉換過程，在電磁轉換過程中不可避免地會發生漏磁。 變壓器洩漏被放大器電路拾取並放大，最後以揚聲器發出的嗡嗡聲出現。

電力變壓器的常見規格有EI型、環形和R型。 無論是從音質還是電磁洩漏的角度來看，這3種變壓器都有各自的優缺點，不能簡單地判斷其優缺點。

EI變壓器是最常見和最廣泛使用的變壓器。 深圳的主要音訊生產商基本上使用EI變壓器。 漏磁的主要來源是E和I磁芯之間的氣隙以及線圈本身的輻射。 EI變壓器的漏磁是定向的。 如下圖所示，在X、Y和Z軸的3個方向上，線圈軸的Y軸方向上的干擾最强，Z軸方向最弱，X軸方向上的輻射介於Y、Z之間，囙此在實際使用中儘量不要使Y軸平行於電路板。

環形變壓器

由於環形變壓器沒有氣隙，線圈均勻地纏繞在鐵芯上，理論上幾乎沒有漏磁，也沒有線圈輻射。 然而，由於沒有氣隙，環形變壓器的抗飽和能力較差，並且當電網中存在直流分量時，很容易飽和，導致强漏磁。 在我國許多地區，電網波形失真嚴重，囙此許多用戶覺得環形變壓器並不比EI變壓器好，甚至更糟。 所謂的環形變壓器沒有洩漏，要麼被媒體誤導，要麼由製造商製造用於商業文宣。 只有當電源波類型為嚴格正弦波時，環形變壓器的漏磁極低的論點才有效。 此外，環形變壓器在引線處也有較强的電磁洩漏，囙此環形變壓器的漏磁也具有方向性。 當實際安裝環形變壓器時，旋轉環形變壓器以在一定角度獲得最高的信噪比。

R型變壓器可以簡單地視為具有圓形截面的環形變壓器，但線圈繞組方法存在差异。 散熱條件遠優於環形變壓器。 鐵芯膨脹，逐漸打開和關閉。 R型變壓器是電磁式的，洩漏情况類似於環形變壓器。 由於每個匝的長度比環形變壓器的長度短，並且可以繞在靠近鐵芯的位置，囙此在上述3種類型的變壓器中，R型變壓器的銅損耗最小。

2、電磁干擾的主要防治措施：

1）降低輸入阻抗。

電磁波主要通過導線和PCB痕迹拾取。 在某些條件下，導線拾取的電磁波基本上可以視為恒定功率。 根據P=U^U/R的推導，感應電壓與電阻值的平方成反比，即放大器的低阻抗非常有利於减少電磁干擾。

2）增强高頻抗干擾能力

鑒於雜散電磁波主要是中高頻訊號的特點，在放大器的輸入端接地新增了一個磁性片狀電容器。 電容值可在47-220P之間選擇。 數百微微法拉電容的頻率轉捩點高於音訊範圍。， 從3個數量級來看，對有效聽力音訊段中的聲壓響應和聽覺的影響可以忽略不計。

3）注意電力變壓器的安裝方法

使用質量更好的電力變壓器, 儘量延長變壓器和變壓器之間的距離 PCB板, 調整變壓器和 PCB板, 並使變壓器和敏感端遠離放大器； EI型電力變壓器在各個方向上具有不同的干擾强度, 囙此，請注意盡可能避免干擾最强的Y軸方向與 PCB板.

4）金屬外殼必須接地

對於高保真獨立功率放大器，具有設計規格的產品在主機殼上有一個獨立的接地點。 該接地點實際上利用了底盤的電磁遮罩效應來减少外部干擾； 對於常見的有源揚聲器，它還充當散熱器。 金屬面板也需要接地； 如果條件允許，音量和音調電位計外殼應盡可能接地。 實踐證明，該措施對在惡劣電磁環境中工作的PCB非常有效。

以上是對我國高校體育教學中存在的問題及對策的介紹 PCB設計 功率放大器電路的.