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功放制作成功,杂音彻底搞定

 

刚进公司那会,主管安排我做一批数模电实训套件,用于电子类学生实训学习用,其中就有一个是双声道功放,用的TDA2030A功放集成电路,参考datasheet和网上的一些原理图,布了块板子,因为TDA2030是很成熟的东西,自然没什么问题,一接上就能发音,而且音质还不错,但令人头痛的是在音量调到0的时候,有一个扬声器里总是传出嗡嗡的交流声,和前面动听的音乐形成鲜明的对比,愉悦的心情一下子变得烦燥,这该死的噪声从哪里来呢?

由于只有一个声道有交流声,而两个声道电路是完全相同的,那为什么一个没有任何杂音,而另一个有杂音呢。首先从音频前置开始查,断开音频前置和功放输入的耦合电容,杂音还是存在,说明噪声不是来源于音频前置,而是在功放部分,而功放部分属于集成电路,外围就是一些RC,会不会是电容失效了或元器件差异的原因呢,于是我将没有杂音的那个声道的电容与有杂音的声道电容进行互换后再测试,发现还是同一个声道发出嗡嗡声,由此可见,不是音频前置的问题,也不是功放的问题,那极有可能是电源的问题,会不会是功放的+电源只是整流滤波而没有稳压的原因呢?为了证明这个观点,找来+12V稳压电源,接上功放板,再一听,嘿!没有了,好小子,果然是电源问题,于是改了PCB加了稳压电路,文件输出存档,这个设计算是告了一段落。

前阵子,销售接了个单,要订50套功放,要求以产品的形式交货,自然各项性能指标要求也很高,老板说,能不能将我们做的这个功放板加个外壳来交货,我看了合同的上技术指标后,对老板说,没问题,我们做的那个功放套件完全能达到要求,于是老板说,行,这事就这么定了。

为保险起见,我安排焊了一块样板,一来是想再测试测试,因为改板后还没有测试过的,二来是想焊块样板好让结构工程师设计外壳;样板焊完后,我接上电源测试,不错,音质果然不错,再将音量调到0,哎呀,我地个乖乖啊,杂音咋还是存在呢?

再找来稳压电源,将板上的稳压芯片拆掉,开电测试,没有杂音,这个稳压电源也是我做的,和功放板上的稳压电源电路是一样的,为什么同样的电路会有差异呢,莫非PCB布线有问题,电源和地线布得不好?

    电源不用怀疑,走的最短距离,而且足够粗,那只能是地线的原因了,由于是单面板,地线有些地方还是绕了一些,于是我用导线将板上的地线再接了一遍,杂音是小了些,但还是存在,只是说不刻意去听还是听不到,但和外接稳压电源比较还是存在很大的差异,后来我仔细的看了下PCB图,发现电源输入的地线端子与音频输出的地线端子窜到了一起,如下图:

电源地与信号地没有隔离和一点接地。

于是将电源地与信号地割开,再一点接地,如下图:

按上图处理后,杂音消除,后来我拆掉7812和7912,用导线将输入输出连接起来,也没有任何杂音,看来真的是地线的原因。

总结:

我想在电源的布线中应该这样,先把电源布到一块,地线也与其它部分分开,电源处理完后的地线才与其它部分采用一点接地的方式接起来,这样才能避免地线的相互窜扰;当然,数字与模拟,各不相同的模块,地线在分布的时候也应如此。

刚工作那会,没有什么经验,布出的板子难免会有一些问题,在PCB布线手册上也经常提到一点接地的重要性,但光知道理论还不行,只有真正吃过亏才会深有体会。

    此刻听音乐的咸觉真好,上图两张:

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