RF电路及其音频电路的PCB设计技巧

文章摘要：图1不合理的元件布局示意对音频信品质影响* 合理的元件布局对音频信号品质改善图2给出了图1相同元件的排列，重新排列的元件能够更有效地利用空间，缩短引线长度。注意，所有音频电路分配在耳机插孔和扬声器附近，音频输入、输出引线比上述方案短得多，PCB的其它区域没有放置音频电路。这样的设计能够全面降低系统噪音，减小RF干扰，并且布线简单。图2. 合理的元件布局示意对音频信号品质改善3 、布线原则与技巧在基本完成元器件的布局后，就可开始布线了。3.1 布线的基本原则在组装密度许可情况下后，尽量选用低密度布线设计，并且信号走线尽量粗细一致，有利于阻抗匹配。对于RF电路，信号线的走向、宽度、线间距的不合理设

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　　图1不合理的元件布局示意对音频信品质影响

　　* 合理的元件布局对音频信号品质改善

　　图2给出了图1相同元件的排列，重新排列的元件能够更有效地利用空间，缩短引线长度。注意，所有音频电路分配在耳机插孔和扬声器附近，音频输入、输出引线比上述方案短得多，PCB的其它区域没有放置音频电路。这样的设计能够全面降低系统噪音，减小RF干扰，并且布线简单。

　　图2. 合理的元件布局示意对音频信号品质改善

　　3 、布线原则与技巧

　　在基本完成元器件的布局后，就可开始布线了。

　　3.1 布线的基本原则

　　在组装密度许可情况下后，尽量选用低密度布线设计，并且信号走线尽量粗细一致，有利于阻抗匹配。

　　对于RF电路，信号线的走向、宽度、线间距的不合理设计，可能造成信号信号传输线之间的交叉干扰。而信号通路对音频输出噪音和失真的影响非常有限，也就是说为了保证性能需要提供的折中措施很有限。音频放大器通常由电池直接供电，需要相当大的电流。如果使用长而细的电源引线，会增大电源纹波。与短而宽的引线相比，又长又细的引线阻抗较大，引线阻抗产生的电流变化会转变成电压变化，馈送到器件内部。为了优化性能，放大器电源应使用尽可能短的引线。应该尽可能使用差分信号。差分输入具有较高的噪声抑制，使得差分接收器能够抑制正、负信号线上的共模噪声。为充分利用差分放大器的优势，布线时保持相同的差分信号线对的长度非常重要，使其具有相同的阻抗，二者尽可能相互靠近使其耦合噪声相同。放大器的差分输入对抑制来自系统数字电路的噪声非常有效。另外，系统电源自身还存在噪声干扰，所以在设计RF电路PCB时一定要综合考虑，合理布线。

　　3.2 布线技巧

　　布线时，所有走线应远离PCB板的边框（2mm左右），以免PCB板制作时造成断线或有断线的隐患。电源线要尽中能宽，以减少环路电阻，同时，使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，以提高抗干扰能力；所布信号线应尽可能短，并尽量减少过孔数目；各元器件间的连线越短越好，以减少分布参数和相互间的电磁干扰；对于不相容的信号线应量相互远离，而且尽量避免平行走线，而在正向两面的信号线应用互垂直；布线时在需要拐角的地址方应以135°角为宜，避免拐直角。

　　4、接地

　　在射频电路PCB设计中，电源线和地线的正确布线显得尤其重要，合理的设计是克服电磁干扰的最重要的手段。PCB上相当多的干扰源是通过电源和地线产生的，其中地线引起的噪声干扰最大。地线容易形成电磁干扰的主要原因于地线存在阻抗。当有电流流过地线时，就会在地线上产生电压，从而产生地线环路电流，形成地线的环路干扰。当多个电路共用一段地线时，就会形成公共阻抗耦合，从而产生所谓的地线噪声。因此，在对RF电路PCB的地线进行布线时应该做到：

　　*对电路进行分块处理，射频电路基本上可分成高频放大、混频、解调、本振等部分，要为各个电路模块提供一个公共电位参考点即各模块电路各自的地线，这样信号就可以在不同的电路模块之间传输。然后，汇总于射频电路PCB接入地线的地方，即汇总于总地线。由于只存在一个参考点，因此没有公共阻抗耦合存在，从而也就没有相互干扰问题。

　　*数字区与模拟区尽可能地线进行隔离，并且数字地与模拟地要分离，最后接于电源地。

　　*在空间允许的情况下，各模块之间最好能以地线进行隔离，防止相互之间的信号耦合效应。

　　对于音频电路,接地对于是否能够达到音频系统的性能要求至关重要。任何系统中接地有两个重要考虑：首先它是流过器件的电流返回路径，其次是数字和模拟电路的参考电位。这里给出了适用于所有系统的技巧：

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