ST 原廠：D類放大器布局指南

**ST原厂D类放大器布局指南：关键实践与注意事项** 在电子工程领域，D类放大器因其高效能和高效率而备受青睐，特别是在音频应用中。然而，要充分发挥D类放大器的潜力，正确的印刷电路板（PCB）布局至关重要。ST原厂发布了一份关于D类放大器PCB布局和走线的详细指南，旨在帮助工程师优化设计，避免潜在的性能限制和可靠性问题。以下是从这份资料中提炼出的关键知识点。 ### 地平面的重要性 良好的地平面被视为构建高质量D类放大器布局的基石。理想情况下，PCB的底层应完全用于地平面，这不仅能够提高整体性能，还能增强设计的可靠性。若必须在底层布置信号线或电源线，应尽可能缩短这些线路，并考虑将它们引回到PCB的顶层，以避免在底层形成长距离走线。此外，过孔的合理使用对于连接顶层器件与底层地平面至关重要，但需注意过孔可能阻碍电流回流至地平面，因此布局时应灵活处理。 ### 放大器下方的特殊处理 直接位于放大器下方的区域应敷铜，特别是当放大器封装底部包含裸露焊盘或插件时。这种情况下，放大器必须焊接到下方的地平面上，用作散热区。为此，在放大器下方应密集分布过孔，以促进热量向底层的传导，从而发挥散热作用。同时，避免在此区域走信号线，以减少信号干扰。 ### 电源旁路电容的正确使用 为了确保电源稳定性，抑制噪声和防止串扰，电源旁路电容的应用显得尤为关键。D类放大器的输出级需要快速变化的电流，若旁路电容与放大器电源输入脚间存在寄生电感，可能会产生显著的电压毛刺，故需尽可能减少这种寄生效应。推荐在每个电源输入脚处并联使用100nF和1μF的电容，其中100nF电容应紧邻IC放置，且两者应在同一层，以减少总路径长度和杂散电感。此外，大容量储能电容的配置也非常重要，其位置应靠近放大器和电源脚，以实现有效去耦。 ### 缓冲器的布局策略 缓冲器件应放置在旁路电容外围，确保从放大器输出到缓冲器再到旁路电容地的回流路径最短。对于差分形式的缓冲器，回流路径直接返回放大器；而对于共模缓冲器，每个输出应直接接地。后者相较于前者能提供更佳的性能。 ### 电源电解电容的定位与连接 电解电容和滤波电感应在缓冲器之后放置。电解电容需紧邻所有IC的高电压电源输入脚，采用“星型”连接方式，以减少由其他放大器引起的电压降影响。当设计中存在多个D类放大器时，每个放大器都应配备独立的电解电容，且电解电容与电源间的连接也应遵循星型原则，以避免噪声、串扰和稳定性问题。 ### 输出滤波的布局考量 输出滤波元件的布置需紧随其后，确保从放大器输出到电感，再从电感到薄膜电容的路径宽且短，以减小杂散阻抗和感抗。电感应尽可能靠近放大器放置，同时与其他电感保持一定距离，尤其是在使用开磁路电感时，以抑制电磁干扰。 ST原厂提供的D类放大器布局指南强调了地平面的重要性、散热管理、电源旁路电容的正确使用、缓冲器的布局策略、电源电解电容的定位与连接，以及输出滤波的布局考量。遵循这些实践，工程师可以构建出高性能、高可靠性的D类放大器电路板，避免潜在的设计缺陷，提升整体系统的表现。