放大器和视频滤波器电路板的设计技巧

频滤波器/驱动器的典型原理示意图。在图4所示的情况下，多媒体设备的复合视频信号端子
端子

端子通常指由铜材等冲制而成的连接器接触件。端子是连接电气线路的常用元件，主要在器件与组件、组件与机柜、系统与子系统之间起电连接和信号传递的作用，并且尽量保持系统与系统之间不发生信号失真和能量损失的变化。

接多媒体设备，S视频输出端子开通。在这时，让串联端接电阻靠近器件的输出引脚非常关键，可以把寄生电容对滤波器输出驱动器的影响降至最小，从而避免输出端出现振荡。图5所示为飞兆半导体的FMS*6A视频滤波驱动器驱动25pF 的负载，图6所示为FMS*6A驱动47pF的电容性负载。这表明，电容越小，性能越好。

 

图3：器件引脚到串联端接电阻的距离不应该超过0.5英寸。

 

图4：FMS*6A 视频滤波器输出到 S-视频

 

 

图5：FMS*6A 视频滤波驱动器驱动25pF 的负载

 

 

图6：FMS*6A 驱动 47pF 的电容性负载

那么，考虑到了电路布局对性能的所有可能的影响，设计人员可以做些什么来确保版图避免振荡、失真和总体信号质量低下呢？下面的基本版图和旁路电容设计指南"设计规则13条"可能颇有裨益：

1） RTM （仔细阅读产品手册）。放大器的数据手册一般都会给出它的最小稳定增益要求。该指标至关重要，如果放大器的工作增益小于推荐的最小稳定增益，就可能产生振荡。

2）采用一个接地平面。这是为元件提供低感性接地连接的最好方法。

3） 去掉放大器下面和周围的接地平面，去掉敏感引脚附近的接地平面。去掉高速放大器输入输出引脚附近的接地平面，可以减少杂散电容。同样，去掉放大器下面和周围的接地平面也很有帮助。

4） 采用表面贴装元件。这类元件的引脚电感很小。

5） 尽可能缩短引脚长度。 缩短引脚长度可以减少放大器反相输入端的串联电感。

6） 避免使用插槽。避免使用插槽，或者最多使用嵌入式插槽 （flush-mount），以减少电感。

7)  采用推荐的反馈电阻值。在使用电流反馈放大器时，这一点十分重要。

8） 不要在放大器的直接反馈回路中使用非线性元件 （如电容器
电容器

所谓电容器就是能够储存电荷的"容器"。只不过这种"容器"是一种特殊的物质——电荷，而且其所存储的正负电荷等量地分布于两块不直接导通的导体板上。至此，我们就可以描述电容器的基本结构：两块导体板（通常为金属板）中间隔以电介质，即构成电容器的基本模型） 。

9） 采用一个反馈电阻来实现单位增益配置。而不要使用标准的电压跟随（voltage-follower）电路。

10） 使用旁路电容。在每个电源上增加一个旁路电容有助于降低电源引脚处的回流电流路径阻抗，提高电源噪声抑制能力，并对电源走线进行高频过滤。大多数厂商都推荐使用6.8uF钽电容
钽电容

钽电容全称是钽电解电容，也属于电解电容的一种，使用金属钽做介质，不像普通电解电容那样使用电解液，，钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制，本身几乎没有电感，但这也限制了它的容量。

和0.1uF陶瓷电容。为获得最佳性能，应该按照以下规则放置电容：6.8uF电容距电源引脚不超过0.75英寸，0.1uF电容距电源引脚不超过0.1英寸。当两者的距离增加时，由于走线电感增加，电容的滤波效果下降。不过，这也需要与失真考虑事项进行权衡，因为实验结果显示，该距离延长一点点会改善失真性能。

11） 调整旁路电容，减小失真。当单个运算放大器
运算放大器

运算放大器（Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP）是一种直流耦合﹐差模（差动模式）输入、通常为单端输出的高增益电压放大器。在实际电路中，通常结合反馈网络和不同的反馈方式，共同组成某些功能和特性不同的模块，这些模块是各种电子电路中最基本的环节。可见运放在电子电路中的应用之广。 [全文]

因接地电流路径而产生失真时，可调整旁路元件，对接地电流进行调节，使其远离输入元件。这十分简单，只需调整旁路电容，使它的接地连接远离输入即可。

12）对于视频滤波器，使串联端接电阻靠近输出引脚放置。这样做可以把寄生电容对滤波器输出驱动器的影响减至最小，从而避免输出端出现振荡。

13） 输入耦合电容和端接电阻靠近输入引脚放置，以获得最佳信号完整性。电路板布局对系统性能的影响非常大，因此，在版图设计阶段，应该谨慎监测，避免失误。

 

图7：一个单电源放大器示例 （如果使用双电源放大器，则只需在其它电源上增加相同的旁路电容即可）