Технология PCB - как избежать искажений при проектировании PCB

На самом деле, the printed circuit board PCB is made of electrical linear materials, То есть, its impedance should be constant. поэтому, why does PCB introduce nonlinearity into the signal? Ответ: расположение расположения PCB по отношению к потоку тока "пространственная нелинейность".

тот факт, что усилитель отсасывает ток из этого источника или из другого источника, зависит от мгновенной полярности сигнала, наложенного на нагрузку. ток уходит из источника, протекает через блокирующий конденсатор, а затем через усилитель попадает в нагрузку. затем ток возвращается из заземления нагрузки (или экран выходного разъема PCB) в соединительный пласт через байпасный конденсатор и обратно к источнику питания, который первоначально обеспечивал ток.

понятие наименьшего пути тока, проходящего через импеданс, неверно. количество тока в пути всех различных сопротивлений прямо пропорционально их электропроводности. в сопротивленных пластах обычно имеются несколько путей к низкому сопротивлению, через которые протекает большинство заземляющих токов: один путь непосредственно связан с обходным конденсатором; другой способ - стимулировать входное сопротивление до прибытия в обходный конденсатор.

Если блокировочный конденсатор находится в разных местах на PCB, the ground current flows to the respective bypass capacitors through different paths, это значит "пространственная нелинейность". Если большая часть тока заземления какой - то полярности протекает через заземление входной схемы, only the component voltage of this polarity of the signal will be disturbed. если другая полярность тока заземления не будет нарушена, нелинейное изменение напряжения входного сигнала. When one polarity component is changed and the other polarity is not changed, возникнут искажения, Он появится в виде вторичных гармонических искажений выходного сигнала.

когда в синусоидальной волне вмешивается только одна полярная составляющая, генерируемая форма уже не является синусоидальной волной. используйте 100 © имитационный идеальный усилитель с нагрузкой, чтобы ток нагрузки прошел через 1 © резистор, и только в полярной связи сигнала введите напряжение заземления, а затем получить результат, показанный на рис. 3. преобразование Фурье показывает, что при - 68dbc искаженная форма почти всегда является второй гармоникой. если частота выше, то легко установить такую связь на PCB. Это может нарушить хорошую устойчивость усилителя к искажениям, не прибегая к слишком многим специальным нелинейным эффектам PCB. когда выход одного оперативного усилителя искажается путём заземления тока, можно регулировать ток заземления, Перестраивая контур обходного канала и поддерживая дистанцию от устройства ввода.

How to avoid the distortion of проектирование PCB

Multi-amplifier chip

The problem of multi-amplifier chips (two, три, or four amplifiers) is more complicated becaмыe it cannot keep the bypass capacitor ground connections away from all inputs. особенно для четырёхканального усилителя. Each side of the four-amplifier chip has an input terminal, Поэтому нет места для обходных схем, чтобы уменьшить помехи входному каналу.

простой способ расположения четырех усилителей. Большинство устройств подключены непосредственно к четырем выводам усилителя. электрический ток заземления одного источника может повлиять на входное напряжение заземления и ток заземления другого канала, что приводит к искажениям. например, блокирующий конденсатор (+ Vs) на канале усилителя 4 может быть размещен непосредственно вблизи входа; (Vs) блокирующий конденсатор может быть установлен на другой стороне упаковки. (+ Vs) электрический ток заземления может нарушить канал 1, а ток заземления (- Vs) может не сработать.

чтобы избежать этой проблемы, пусть заземляющий ток будет мешать входу, но пусть ток PCB будет протекать линейно в пространстве. для этого блокирующие конденсаторы могут устанавливаться на PCB так, чтобы ток заземления (+ Vs) и (– Vs) протекал по одному и тому же пути. Если отрицательное и отрицательное электрическое возмущение входной сигнал равны, искажения не будет. Таким образом, два обходных конденсатора расположены рядом, с тем чтобы они могли находиться в одном месте. Поскольку две полярные составляющие тока заземления приходятся на одну и ту же точку (экранирование выходного соединителя или заземление под нагрузкой) и возвращаются в одну и ту же точку (открытое заземление обходного конденсатора), положительный и отрицательный ток проходят по одному и тому же маршруту. Если входное сопротивление канала нарушено током (+ Vs), то на него равным образом влияет и ток Vs. Потому что независимо от полярности, возмущение все равно, поэтому никаких искажений не будет, но усиление канала незначительно изменится.

To verify the above inference, два разных схема PCB are used: simple layout and low distortion layout. операционный усилитель на четырех каналах FHP3450, FHP3450 - стандартная ширина полосы 210MHz, the slope is 1100V/us, the input bias current is 100nA, рабочий ток каждого канала составляет 3.6mA. Как видно из таблицы 1, чем серьезнее искажение канала, улучшить эффект, Поэтому характеристики этих четырех каналов почти одинаковы.

Without an ideal quad amplifier on the PCB, трудно измерить эффективность канала одного усилителя. очевидно, заданный канал усилителя не только препятствует его вводу, but also the inputs of other channels. заземляющий ток протекает через все различные каналы при входе, что приводит к различным результатам, but they are all affected by each output. это влияние поддается измерению.

гармоники, измеренные на других неработающих каналах, когда движет только один канал. невыводимый канал на основной частоте отображает небольшие сигналы (последовательные помехи), но без каких - либо важных сигналов основной частоты также может создавать искажения, вносимые непосредственно током заземления. схема с низкими искажениями показывает значительное улучшение характеристик второй гармоники и общей гармонической аберрации (THD) вследствие почти полного устранения эффекта земного тока.