PCB-Technologie - Leiterplatte besteht aus Drahtmaterial

Tatsächlich besteht die Leiterplatte (PCB) aus drahtähnlichen Materialien, das heißt, ihre Impedanz sollte konstant sein. Warum also führt PCB Nichtlinearität in das Signal ein?

Die Antwort lautet: die Position der Leiterplattenlayout relativ zum Stromfluss ist "räumlich nichtlinear". Ob der Verstärker Strom von diesem Netzteil oder einer anderen Stromversorgung bezieht, hängt von der momentanen Polarität des Signals auf die Last ab.. Der Strom fließt aus der Stromversorgung, durchläuft den Bypass-Kondensator, und tritt die Last durch den Verstärker ein.

Dann, the current returns from the load ground (or shielded from the PCB-Ausgang connector) to the ground plane, fließt durch den Bypass-Kondensator und kehrt zu der Stromquelle zurück, die ursprünglich den Strom lieferte. Das Konzept des Pfades des geringsten Stroms, der durch Impedanz fließt, ist falsch. Die Strommenge in allen unterschiedlichen Impedanzpfaden ist proportional zu ihrer Leitfähigkeit. In der Bodenebene, Es gibt in der Regel einen niederohmigen Pfad, durch den ein großer Teil des Stroms fließt: ein Pfad ist direkt mit dem Bypass-Kondensator verbunden, und der andere Weg regt den Eingangswiderstand an, bevor der Bypass-Kondensator erreicht wird.

Der Erdrückstrom ist die eigentliche Ursache des Problems.

Maßnahmen zur Verringerung der harmonischen Verzerrung im PCB-Design Wenn Bypass-Kondensatoren an verschiedenen Positionen auf der Leiterplatte platziert werden, fließt der Massestrom durch verschiedene Pfade der entsprechenden Bypass-Kondensatoren, was "räumliche Nichtlinearität" bedeutet. Wenn die meisten Komponenten einer bestimmten Polarität des Massestroms durch die Masse der Eingangsschaltung fließen, wird nur die Komponentenspannung des Signals dieser Polarität gestört. Wird die andere Polarität des Massestroms nicht gestört, ändert sich die Eingangssignalspannung nichtlinear. Wenn sich eine Polaritätskomponente ändert und die andere Polarität nicht ändert, erzeugt sie Verzerrung und erscheint als zweiharmonische Verzerrung des Ausgangssignals.

Wenn nur eine Polaritätskomponente der Sinuswelle gestört wird, ist die erzeugte Wellenform keine Sinuswelle mehr. Verwenden Sie eine 100Ï­Last, um einen idealen Verstärker zu simulieren, lassen Sie den Laststrom durch einen 1Ï­Widerstand laufen, und nur die Eingangs­Massespannung wird mit einer Polarität des Signals gekoppelt, und das Ergebnis in Abbildung 3 wird erhalten. Die Fourier-Transformation zeigt, dass die verzerrten Wellenformen fast alle zwei Oberschwingungen von -68DBC sind. Wenn die Frequenz sehr hoch ist, ist es einfach, diesen Grad der Kopplung auf der Leiterplatte herzustellen, der die ausgezeichneten Verzerrungseigenschaften des Verstärkers zerstören kann, ohne zu viele spezielle nichtlineare Effekte der Leiterplatte zu erfordern.

Wenn der Ausgang eines einzelnen Operationsverstärker durch den Massestrompfad verzerrt wird, kann die Bypass-Schleife neu angeordnet werden, um den Massestromfluss einzustellen und den Abstand zum Eingabegerät zu halten

Maßnahmen zur Verringerung der harmonischen Verzerrung in PCB Proofing Design

Mehrverstärker-Chips Das Problem der Mehrverstärker-Chips (zwei, drei oder vier Verstärker) ist komplizierter, da der Masseanschluss des Bypass-Kondensators nicht weit von allen Eingängen entfernt sein kann. Das Problem der Aufmerksamkeit auf gedruckte Drähte beim PCB-Proofing gilt besonders für Quad-Verstärker.

Jede Seite des Vier-Wege-Verstärkerchips hat eine Eingangsklemme, so dass kein Platz für eine Bypass-Schaltung ist, die die Interferenz zum Eingangskanal reduzieren kann.

Maßnahmen zur Reduzierung von harmonischen Verzerrungen im Leiterplattendesign Abbildung 5 zeigt eine einfache Möglichkeit, vier Verstärker auszulegen. Die meisten Geräte werden direkt an die vier Verstärker-Pins angeschlossen. Der Massestrom eines Netzteils stört die Eingangsmasse und den Massestrom des anderen Kanalnetzteils, was zu Verzerrungen führt. Beispielsweise kann der (+VS) Bypass-Kondensator auf Kanal 1 des Quad-Verstärkers direkt in der Nähe seines Eingangs platziert werden, während der (-VS) Bypass-Kondensator auf der anderen Seite des Gehäuses platziert werden kann. (+VS) Massestrom kann Kanal 1 stören, während (-VS) Massestrom nicht.