板振产生的原理、定位问题和优化方法

调试过音频干扰问题的机圈工程师，想必一定经历过被TDD和板振问题支配时的那种痛苦。之前的文章中，给大家详细介绍了TDD的原理和调试方法，点击可回顾原文。

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今天，就给大家详细讲解一下板振产生的原理、定位问题和优化方法。

一、板振原因

机圈中常说的板振，又被叫做电容啸叫。顾名思义，就是电容因为某些原因形变伸缩，进而带着PCB板振动，产生所谓的板振音。

但并不是所有的电容都会有这种问题，板振问题通常都出现在叠层陶瓷电容（MLCC）上。原因在于，在外加电场的情况下，陶瓷介质本身会有较大的伸缩变形。

如果此时电容两端有一个交变电压的话，那么陶瓷电容自身的形变就会成周期性。由于电容紧贴PCB基板，电容这种周期性形变就会带动PCB一起形成周期性振动。

如果电容两端的交变电压频率处于人耳可听范围的话，比如2G PA工作时，VBAT上会产生一个217Hz的周期性电压纹波，那么电容和PCB板一起形成的板振音就会被人耳所听到。

二、板振音定位

1）追本溯源：出现板振音，基本上就是出现在具有周期性变化的电源网络中的陶瓷电容上了，比如2G PA工作时的VBAT网络，动态调压的显示背光输出、开关电源的轻负载模式等场景中。看一下你的板子上有没有这些东西...

2）听诊器：确定了具体的网络，甚至某一块区域，可是那一片有很多颗电容怎么办？一般电容尺寸越大，啸叫也就越大。可以借助听诊器，确认具体是哪些电容在啸叫，再做针对性改善。

三、板振优化方法

1）尽可能加粗电源走线，降低电源纹波，电容的形变伸缩也会降低，板振音自然就减小了。

2）可以将大封装的陶瓷电容更换为多颗小尺寸的电容并联，电容之间彼此交错排布，可以抑制pcb板的形变，降低板振影响。

3）空间充足的情况下，还可以在电容两端的PCB上开槽，将电容形变伸缩所带动的PCB限制在较小的范围内，来减小振动区域，从而降低板振音。

4）如果成本允许的话，还可以采用专门应对啸叫的MLCC，这类MLCC底部增加了不会发生形变的垫高板，或者两端增加了金属支架。其作用都是将MLCC和PCB基板隔开，降低MLCC的形变对PCB板的影响，从而降低板振音。

5）如果成本和空间都OK的情况下，你还可以用聚合物电容，这类电介质元件不会受施加的电场发生应变，从源头解决了电容的振动问题，还能获得较好的有效电容容量。

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