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[参考译文] PGA2311:基于音频的 PCB 设计指南

Guru**** 2812305 points

Other Parts Discussed in Thread: TLV320AIC3104, PGA2311, TPA6120A2

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1621184/pga2311-design-guidelines-for-audio-based-pcb

部件号: PGA2311
主题中讨论的其他器件: TLV320AIC3104TPA6120A2

我正在设计混合信号音频板、非常感谢大家对我的布局和接地策略提供一些反馈。

在上 电路板的左侧 、我有:

  • TLV320AIC3104(音频编解码器)

  • PGA2311(数字控制音量)

  • LDO 稳压器 (3.3V 和 1.8V)

  • 用于 SPI 通信的 TXU 电平转换器

  • MCU 将 I2S 馈送到编解码器、将 SPI 馈送到 PGA(通过电平转换器)

在上 右侧 、我有:

  • TPA6120A2 耳机放大器

  • 模拟输出路由和输出连接器

我物理上分开了数字/控制部分和模拟放大器部分。 AGND 和 DGND 在布局中进行隔离、并使用星形接地方法在单点进行连接。

为了测试灵活性、我在 PGA 输出和 TPA 输入之间放置了跳线。


我的问题:

  1. 采用这种布局(数字元件在左侧,模拟元件在右侧)时、是否可能因以下因素而产生噪声耦合:

    • I2S 线路?

    • SPI 信号的器件有什么不同?

    • 如何设置 PGA 和 TPA 之间的跳线?

  2. 在这种音频设计中是否仍建议使用星形接地、或者连续接地平面是否更好?

我主要关心的是在耳机放大器级保持低噪声性能。

任何指导或布局建议都将非常有用。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好:

    [引述 userid=“662926" url="“ url="~“~/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1621184/pga2311-design-guidelines-for-audio-based-pcb

    采用这种布局(数字元件在左侧,模拟元件在右侧)时、是否可能因以下因素而产生噪声耦合:

    • I2S 线路?

    • SPI 信号的器件有什么不同?

    • 如何设置 PGA 和 TPA 之间的跳线?

    [/报价]

    如果布线保持较短并通过实心接地平面布线、则 I2S 是低风险的。  如果电平转换器放置在数字部分附近并且使用了适当的去耦电容器、则可以通过电平转换器实现 SPI。 对于 PGA 至 TPA 跳线、这是最敏感的、因为它是低电平模拟。 保持布线较短、并避免在数字信号/部分附近布线。 考虑在焊盘上使用 0 欧姆电阻器或焊接电桥以实现超低噪声。  

    在这种类型的音频设计中是否仍建议使用星形接地、或者连续接地平面是否会更好?

    一些工程师将创建一个单独的模拟和数字接地层、以避免因通信数字的串扰噪声而损坏敏感模拟。  通常、两个 GND 平面使用零欧姆电阻器、电感器或铁氧体连接在 ADC 附近的一个点处。  这种方法在 30 年前被广泛宣传为一个好主意。  事实证明、这通常不是一种好的方法。  穿过分割区域的信号将具有较大的射频辐射、并且通常具有较差的模拟性能。  当开关电流从数字接地端流向模拟接地端时、使用电感器或铁氧体会产生较大的瞬态电压、这会导致数据错误、甚至可能损坏器件。  对于真正想要采用分离式设计的工程师、可以使用中间图中所示的接地电桥。   接地电桥需要足够宽、以允许任何数字布线通过电桥而不是通过接地分割。  理想的接地选择是简单地使用实心平面、并确保数字信号和其他噪声信号的物理距离远离模拟信号。  将不同信号类型物理分割到 PCB 不同部分的过程称为布局规划、而良好的布局规划是一种更好的方法、可以更大限度地减少数字信号与模拟信号以及分割平面的耦合。  

    有关最佳布局实践、请参阅我们有关 PCB 设计以实现良好 EMC 的视频培训系列。 此链接将带您转到 高精度实验室系列:模数转换器 (ADC)。 请查看有关  PCB 设计以获得良好 EMC 的主题。  

    https://www.ti.com/video/series/precision-labs/ti-precision-labs-analogue-to-digital-converters-adcs.html

    我希望这些信息对您有所帮助。  

    此致、  

    Chris Featherstone