电子电路的创新教育透析

音响电路的PCBLAYOUT是一个集合数字电路、模拟电路、高频电路，因此这种电路在进行PCB设计时需要考虑混合信号电路板的设计准则和高频电路布线的技巧等，才能提高产品的稳定性，并通过产品质量认证。现在我们以其中模拟功放电路的LAYOUT为例。此功放电路最大的特点是电流大,它的频率很低,速度也很慢,电路也很简单,但是LAYOUT的好坏直接影响到指标。因此，我们在这里必须要考虑以下几个问题的处理。

1电源的处理组合

音响使用到电源有很多,从高到低有很多的降压、稳压电路,所以我们在做线路图的时候基本上也把它分开了。只是在选用降压、稳压电路的时候,一定要考虑电路的承受工作电流。同一组电压要供给不同模块的时候最好加上磁珠分开。有时候,桥式整流电路滤出来的波形还不是很干净,需要增加有源滤波电路,减少杂波。这样对提高音响产品的性能指标很关键。

2地线的处理组合

音响的地线处理比较讲究,主要是由电流大引起的。一般情况下都是遵循电源从哪里来,地线就回到哪里去。比如一个5V的电源,它给CD部分供电,那么CD部分的地也要回到5V电源的地上,如果这个5V电压是经过12V降下来的,那么它的地也就再回到12V电源的地线上,都是一级一级串起来的，最后到总电源输入的地上。DA解码芯片的地线、FM音频输出的地、DECK的地、AUX输入的地、LINEIN输入的地都应该直接接入到功放的地线上。很多时候,我们画功放电路都会想到单点接地,都想把所有地都接入到滤波电源的电容上,认为这个地方的地是最干净的,其实还是有局限性,我们以下面的图纸来说明。假设电源部分的地的电压是0V,由于功放的地到电源的地是有一定的阻抗的。假设是0.25R,流过它的电流是2A,那么功放的地就被抬高0.5V,从图1中我们可以看出,如果AUX输入的电压是1V,如果AUX的地接到电源的地上,那么它相对与功放的地就只有1V-0.5V=0.5V了,这样相当于是AUX输入的电压是0.5V,严重地影响了功放的放大倍数,而且由于AUX输入的是音频信号,电压的幅度起伏不定,功放的电流波动也很大,也就造成功放的地不稳定。这样的功放放大出来的信号,声音平淡,没有动感。喇叭的地一定要接入到电源的地上,不能接在功放IC的地上。我们已经知道,功放IC的地上是有一定电压的,如果把喇叭的地接到这里,一来喇叭的输出功率降低了,二来这样做等于是把喇叭的地和功放的地接在一起,然后再串了一个电阻接入到电源的地,喇叭的地变得更加不稳定,电压起伏更加大。

3信号线的处理

在模拟功放里信号线已经很少,一般只有声道。在音频输入输中间要用地线隔开,最好音频线的两边要用地线包起来。LR声道线上的滤波电容要离开得远些（在音频信号幅度很大的时候,这点影响很明显)。相隔太近,容易引起失真,串音。在电流很大的信号线电源及地线上可增加露铜区,在过波峰焊的时候露铜的地方会沾上锡,从而减少铜铂上的阻抗，一般是在地线上,或者音频输出线上。

4音响产品的PCB工艺

贴片元器件基本上和MP3的工艺是一样的。音响产品使用到插件的物料很多,所以在焊接上可能还会使用到波峰焊,因此在一些插件元器件中和贴片是不一样的。在一些大的焊脚上需要增加SOLDER缺口,以便过波峰焊的时候,不至于出现连锡，但是过波峰焊的方向一定要和缺口方向一致。如果使用自插机,则在电阻、电容会出现一个倒钩,因此在这些元器件的内侧走线不能太近,而且也要加上丝引。

5认证

由于音响产品要用到高压电,所以在认证上比一般的MP3、U盘还多了一个安规UL认证。所以我们在选器件的时候牵涉的UL认证的物料,一定要选过了UL认证的物料，做认证的时候变压器一定要选用没有浸漆的，安规测试要测试到耐压和过流保护。我们选用好的变压器,耐压一般是不会有问题,电路中我们增加保险丝,是为了做过流保护的。FCC、CE认证的处理方法基本上都是适用于音响产品的。此外就音响产品还有一种特殊的处理方法,就是在连接线上增加磁环。总之，在电子电路设计课程中通过新增加此项目教学，学生的学习积极性和主动性得以大大提高，学生的生产实践能力与电子电路的设计思想也大大提高，达到了我们教学改革的预期目标。

作者：骆雪汇 冯伟 单位：广州工程技术职业学院