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模拟电路PCB设计注意事项(上)
摘要:有一个公认的准则就是在所有模拟电路印制电路板中,信号线应尽可能的短,这是因为信号线越长,电路中的感应和电容耦合就越多,这是不希望看到的。现实情况是,不可能将所有的信号线都做成最短,因而,布线时首先要考虑的就是最容易产生干扰的信号线。
在模拟电路印制电路板中,信号线能完成各种功能,如信号输入、反馈、输出以及提供基准信号等。因此,对于不同的应用,信号线都必须以各种方式进行优化。但是,有一个公认的准则就是在所有模拟电路印制电路板中,信号线应尽可能的短,这是因为信号线越长,电路中的感应和电容耦合就越多,这是不希望看到的。现实情况是,不可能将所有的信号线都做成最短,因而,布线时首先要考虑的就是最容易产生干扰的信号线。
特别是在下列电路中信号线的布线需格外引起注意:
1) 高频放大器/振荡器;
2) 多级放大器,特别是输出功率较高的放大器;
3) 高增益直流放大器;
4) 小信号放大器;
5) 差动放大器。
1.高频放大器/振荡器
如果高频放大器印制电路板布线不合理,就会导致放大器带宽的降低。这是因为两条靠近的地线和信号线之间会形成一个大电容,这个电容与输出电阻一起构成一个低通滤波器。这个低通滤波器使放大器带宽降低。同时,如果输入信号线和输出信号线彼此接近,反馈信号就会引起振荡。为了避免这些问题的产生,上述导线之间应该留有足够的空间间隔( Lindsey , 1985) 。
电子电路设计者通常都有这样一个共同的经历,那就是如果设计一个高频放大器,实际上它却会产生振荡。在振荡器的布局中也会遇到类似的问题,它不按照所设计的频率振荡。这种问题的产生是由于信号线之间存在电容藕合,因此,在印制电路板布局时很重要的一点就是减小信号线之间的藕合电容。
2.具有高功率输出的多级放大器
如果电源线和地线太长,多级放大器很容易产生低频振荡。由于导线自身具有电阻率,由高功率输出引起的大电流将会流过这些导线。在电源和地之间加一个足够大的电容,形成电源去藕电路,就可以解决这个问题。或者,对于不同的放大级分别提供独立的电源和地线,这样就不会有公共的电源和地线通路了。
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