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1、接地与实装技术1. 串扰所有串扰都有一个发送端 （其阻抗可以是任意大小 ）和一个接收端,其中一端通常为高阻抗呈虚拟地特 性-均敏感于小电流的注入.对于声道之间的声音串扰来说 ,发送端是正在播放的声道,接收端是没有放声 的声道.串扰来自于多个途径:1. 电容性串扰.由于不同电路在物理位置上的接近 ,可能在两个电路之间形成一个小电容而产生这种串扰.通常以6dB/oct的速率随着频率的上升而增大，速率也可能高于6dB/oct.利用导电材料作屏蔽可以完全消除这种串 扰;拉开电路间的距离也是有效的处理办法,而且成本通常更低.2. 电阻性串扰.通常是因地线电阻不为零而引起-地线所使用的铜不是室温超导体.电
2、阻性串扰的幅度大小比较固 定， 不随频率而变.3. 电感性串扰.放大器中很少因这种串扰而出现问题，通常可以不予考虑，除非你不得不将两个没有屏蔽罩的音频耦合 变压器紧靠地安装在一起.还有一个例外情况是B类放大器，由于电源电流具有半波特性，如果被耦合到输入、 反馈或者输出电路中，就会严重影响放大器的失真性能.对于处理中等电平信号的音频电路，串扰主要是由电容性耦合引起 ，而且大多数情况下取决于 PCB 排 布.B类放大器侧相反，电容性串扰的电平很小甚至可以忽略，因为电路的阻抗往往较低；最大的问题在于电 源电流对信号电路产生的电感性耦合.如果耦合发生在同一声道，那么将表现为失真，并且可以主宰放大器 的
3、失真性能.如果是两个声道之间的耦合，那么将表现为声道间的串音，串入了失真的声音信号.这两种耦合 都应避免， 必须做好预防.串扰必定同时有发送端和接收端，因此，唯有依靠 PCB 的排布才能有效进行预防.总的来说，内部接线因 它的长度以及涉及范围而成为最大的发送源 ;放大器要获得最佳性能，接线的排布可能至为关键，并且需要 用卡夹将电线固定等放大器的输入电路和反馈电路可能成为接收端，而这些电路均在PCB板上，为获得良好 的性能，所有涉及的设计都十分重要.2. 电源感应失真B 类放大器的正负电源线要承载很大的失真电流.正如前面所概述，如果通过感应让串扰信号进入到音 频信号路径中，放大器的失真性能将严重
4、受损就这一点来说,PCB板的铜箔跟接线差不多;PCB的设计要在其 他方面获得满意效果并不难，唯独这方面例外，一旦出现感应失真问题，只能重新设计另一块 PCB 板，除此之 外再没有其它好办法. 要预防出现感应失真，是完全可以做到的，但以现在的知识水平，我还不能提供适合于 每一种结构布局的详细指导意见.在这里，给出我认为最佳的方法.V+与V-电源线要尽可能靠近，以将电源线上的辐射减至最小.这些电源线还要远离放大器的输入级，不 要靠近放大器输出的连接部分，最好是让电源线从 PCB 板的某一侧引向输出级，放大器的其它电路安排在另 一侧;然后，再从输出级引出PCB走线让电源送往其它电路，由于这里没有半波
5、电流,应该不会引发问题.输入和反馈电路的排布面积要尽可能小，以将电源线幅射的检拾减到最小.这些电路与音频地线构成环 路,必须要令环路面积尽可能减小 .最好的做法通常是把反馈网络与输入网络都安排在地线铜箔上 ,以这块 地线铜箔的中心作为交点,分别构成输入地和输出地.输出引线、输出地线甚至输出电感,都有可能引入感应失真.当输出电感出现问题时,需调整电感的摆放 方向,但经常因不便于修改 PCB 板而还来困难.3. 功率输出管的安装是否将输出管直接安装在 PCB 上,是其中最重要的抉择.有关这一问题争议很大,但不管哪一种选择,都 是优缺点共存.在 PCB 板上安装输出管的优点如下 :1. 放大器的 P
6、CB 板可以构造成能够工作的完整单元,不用安装在机箱里,便于进行彻底测试.因为 PCB 多个方向都不阻碍操作,这使得测试变得容易许多,而且大大减少了测试过程中金属物件的 使用损伤（比如划痕等）.2. 只有位置正确才能安装,从而杜绝了输出管的安装错误 .这一点很重要,因为这种错误一旦出现,就会损坏输出管,并引起连锁反应而造成其它故障,需花费不少时间才能修正过来.3. 输出管的接线可以做的很短,这似乎有助于提高输出级的稳定性,防止出现高频振荡.在 PCB 板上安装输出管的缺点如下 :1. 如果输出管需多次更换（这显然是指某些地方出现严重故障）,重复的拆焊容易造成 PCB 走线损伤.2. 输出管即使
7、工作在额定范围，也可能变得相当热对于T0-3P封装的管子来说，温度达到90度也 很常见.如果安装方法缺少一定的物理弹性,那么热膨胀产生的应力会拉脱焊盘.3. 撒热器重量大， 必须将它十分牢固地与 PCB 板对接安装. 否侧， 搬动时两者相对位置的变化会对 焊点产生应力作用， 容易出现问题4. 单面PCB板与双面PCB板由于成本的原因，功率放大器通常选择使用单面PCB板但是单面PCB板与双面PCB板的成本差别，现在 已经比过去小的多.由于功率放大器元件体积较大,决定了 PCB板的尺寸也较大,所以通常不需为解决空间不 够、连接回旋余地不足等问题而去使用双面PCB板在典型的功放电路中，有大量的电阻电
8、容等分布元件，而 且这些元件的引脚跨距大,可借用来进行PCB板的排布,设计所遇的走线交叉问题也就容易化解.为保证拆焊元件时不致造成PCB铜箔与PCB基板的胶粘脱开,须记得将单面PCB板的布线走的宽一些. 针对只有一条 PCB 走线的焊盘，通过为焊盘加“泪滴”是一种增大粘合强度的良好方法，尤其推荐用于维修 时可能需拆卸的那些元件的焊盘如果PCB设计的计算机软件没有自动加“泪滴”的功能,需要手动布线，侧 工作量比较大.功放使用具有过孔的双面PCB板,有如下优点：1. 不需跨接线.2. PCB板的其中一面可用作接地平面,这样可使串扰和电磁兼容问题减至最小.3. PCB板的过孔对焊盘产生固定作用，拆元
9、件时焊盘不易脱开，表现出更好的粘合力.4. PCB板有更大面积供走线排布，因此走线可以布的更宽，放大器工作时走线上的压降和发热量也就更 小.5. 额外开支也不大.5. 电源 PCB 布线由于有储能电容充放电的大电流流动,电源布线有特定的要求:1. 承载直流电源全部电流的PCB走线必须布得足够宽.PCB要使用铜箔较厚的板材，其铜箔的规格不应 小于2-oz（2盎司）.虽有规格为4-oz铜的PCB板供应，但价钱很贵且所需焊接时间较长，故不推荐使 用.2. 储能电容必须要有PCB引入走线直接连接到引脚上，同时要有PCB走线从这个引脚引出，再连接到电 子电路.也就是说，不能在储能电容的引脚外形成 T 字
10、形的布线，如果布线不正确，将会观察到直流 电源上加有尖锐的脉冲波形，并且往往会导致放大器的哼声电平增大.3. 从整流器引出和引入的PCB走线承载的脉冲充电电流，脉冲峰值很高.由于遵循I2R的规律，导体发 热量迅速增大.对于焊在PCB板上的保险管坐来说，尤其容易出现发热过大的问题.所接的电线也因 此受热， 应考虑作双线连接;听起来这种做法有些简陋， 但实际上很有效.以满负荷让电路工作数小时后，通过检查PCB板阻焊层的颜色变化，就可以判断PCB走线的发热情况. 受热的绿色阻焊漆颜色会朝棕色变化.如果阻焊层失去原来的颜色而变为棕色 ，那么大致就可以断 定PCB走线已经过热.如果颜色接近于深棕色或黑色
11、，那么就说明发热很严重，务必设法减小.4. 如果电源变压器市电一侧使用 PCB 走线，而电源变压器为适应不同国家的使用需要而设有多个抽头， 那么就要记住，低电压输入时通电的PCB走线流过的电流比高电压输入时更大，其中,90V市电输入 时的电流接近于240V市电输入的3倍.此外，必需要确保接有市电的PCB走线与其它导电体（包括PCB走线与PCB走线,PCB走线与PCB板边 缘,PCB走线与金属固定件）留出符合标准的安全间距！一般而言,应尽量避免将PCB走线用于市电，因为存在着危及维修人员人身安全的风险.如果一定要这么 做，就必须在PCB板的正反两面印上非常醒目的警告提示但这样的设备往往不能通过美
12、国的UL认证，除非 已使用能经受至少 120 度高温的阻燃绝缘材料（比如聚碳酸酯材料）遮盖上 部位.6. 电源 PCB 布线方法假设放大器使用简单的非稳压电源，有关PCB布线要点如下：1. 功率放大器有大量的电流流过电路，因此电源的设计要适应这方面的所有要求.采用宽的 PCB 走线 很重要，也需要PCB板有较厚的铜箔,尤其是走线宽度受到限制时,PCB板应达到至少2-oz铜的规格 要求.如果试图用焊锡方法来增厚PCB板上的铜箔，就不要忘记一般焊锡的成分约为60:40的锡与铅（即锡 与铅分别点60%， 40%），其电阻为铜的6倍，因此，即使很厚也不一定能获得很好的效果.2. 正负电源的储能电容将共
13、同连接到一条粗地线， 这条地线我称之为储能地线 RG（Reservoir Ground）. 这条地线走线上的任何一点都不能作为音频地的星形接地点 ，因为线上有幅值很大的充电脉冲，会 把纹波引入到信号电路中应该在这条走线的中间（这样就不会流出脉冲电流）构造较宽的T字走线, 从而引出分支，并在分支线选点作为上述的星形接地点.3. 放大器工作时，输出级的低值电阻很可能变得很热，甚至达到 200度，他们要尽可能留出足够的空间， 避免与电解电容等其它元件靠近，同时还要远离敏感器件，比如驱动管和输出级偏置管.4. 功率放大器中功率电阻以竖立方式安装，初看上去似乎很有吸引力，能够减少所占的PCB面积,但是,
14、 正常操作中所遇外力会集中到这些元件上，焊盘因此受到大力拉扯，可能会脱离 PCB 板.对于单面 PCB板来说，由于缺乏过孔对焊盘的附着力,这样的情况尤其容易发生.5. 某些电阻（比如 Vitrohm 电阻）有金属支撑架可供焊接，能够增大竖立安装的牢固程度.但这终究不 是普遍适用的解决办法，所以，功率电阻应优先使用卧式安装.6. PCB 板上的正负电源退耦电容必须有一条独立的地线返回到星形接地点.这条返回地线务必不要借 用音频电路的地线，需单独引线返回至星形接地点.（如下图）7. 负反馈选取点的准确排布,对于放大器的正确工作至关重要 .输出级通常有一条将上下臂射极功率 电阻连接起来的输出干线,干
15、线上载有全部的输出电流,所以这条干线的铜箔一定要宽.还要在这条 干线上构造 T 字形走线,以作为输出连接线,并沿着输出连接线确定其中一处作为负反馈选取点.切 勿直接在射极电阻引脚之间的PCB走线上取出负反馈信号.8. 输入级（通常使用差分对）电路应排布在 PCB 板的一端,远离输出级所处的另一端.切勿将输入走线 靠近输出级.输入级的地与负反馈网络底端的地必须以同一条 PCB 走线返回至星形接地点.退耦电 容等不能与这条 PCB 走线相接,但输入偏置电阻等这些只流过很小直流电流的元件似乎可以与这条 PCB 走线相接.9. 大多数放大器都设有静音,过热保护等控制电路,这些电路的地线必须单独返回至储
16、能地线,不能返 回至音频电路的星形接地点.10. 与大多数音频电路不同,功率放大器既有敏感电路,又有大电流流动的电源.必须小心处理,保证桥 式整流器的连接线等流过大电流的部件元离输入电路.11. 放大器需在某一点作机箱地的连接.不要将变压器的中心抽头作为机箱接地点 ,因为储能电容的充 电脉冲电流将会抬高输入地的电压 ,放大器的输入地与其它设备的机箱地相接而形成地环路时 ,就 会产生地环路的严重“哼”声.将机箱地接至星形接地点,侧要好一些. 因为不受充电脉冲电流的影响 ,但输入地与星形接地点之间的 走线电阻仍会流过地环路的电流,从而形成“嗡”声.将机箱地接至输入地,这种做效果最好,能够最大限度地避免地环路带来的不良影响.12. 如果电解电容安装方向不对,可能会致其爆炸.要尽可能将所有电解电容排布成同一种安装
