L'actualité PCB - Comment réduire la distorsion harmonique dans la conception de PCB

En effet, une carte de circuit imprimé (PCB) est réalisée en un matériau électriquement linéaire, c'est - à - dire que son impédance doit être constante. Alors, pourquoi les PCB introduisent - ils la non - linéarité dans le signal? La réponse est: la disposition du PCB est « non linéaire dans l'espace» par rapport à l'endroit où le courant circule.

Le fait que l'amplificateur tire son courant de cette source ou d'une autre dépend de la polarité instantanée du signal appliqué à la charge. Le courant sort de l'alimentation, passe par un condensateur de dérivation, puis entre dans la charge à travers un amplificateur. Le courant est ensuite renvoyé de la masse de la charge (ou du blindage du connecteur de sortie PCB) au plan de masse, à travers le condensateur de dérivation, puis à l'alimentation qui a initialement fourni le courant.

L'idée que le courant passe par le chemin d'impédance minimale est incorrecte. La quantité de courant dans tous les chemins d'impédance différents est proportionnelle à sa conductivité. Dans le plan de masse, il y a généralement plus d'un chemin de faible impédance dans lequel circule la majeure partie du courant de masse: un chemin est directement relié au condensateur de dérivation; L'autre consiste à stimuler la résistance d'entrée avant d'atteindre le condensateur de dérivation. La figure 1 illustre ces deux voies. Le retour de terre est la véritable cause du problème.

Lorsque les condensateurs de dérivation sont placés à différents endroits sur la carte PCB, le courant de masse circule par différents chemins vers les différents condensateurs de dérivation, c'est - à - dire, Signification de "Non linéaire dans l'espace. Si une partie importante de la composante d'une certaine polarité du courant de masse circule. La masse du circuit d'entrée ne perturbe que la tension de cette composante polaire du signal. Si l'autre polarité du courant de masse ne perturbe pas, la tension du signal d'entrée varie de manière non linéaire. Arity ne change pas, la distorsion se produira et elle se comportera comme une distorsion harmonique secondaire du signal de sortie. La figure 2 montre cet effet de distorsion sous une forme exagérée.

Lorsque seule une composante polaire d'une onde sinusoïdale est perturbée, la forme d'onde résultante n'est plus une onde sinusoïdale. On utilise une charge de 100 îlots pour simuler un amplificateur idéal, faire passer le courant de charge à travers une résistance de 1 îlot et coupler la tension de masse d'entrée sur une seule polarité du signal, puis on obtient un résultat tel que représenté sur la figure 3. La transformée de Fourier montre que les formes d'onde déformées sont presque toutes des deuxièmes harmoniques de - 68dbc. Lorsque la fréquence est élevée, il est facile de créer ce degré de couplage sur le PCB. Il peut détruire les excellentes caractéristiques anti - distorsion de l'amplificateur sans avoir à recourir à trop d'effets non linéaires spéciaux du PCB. Lorsque la sortie d'un seul amplificateur opérationnel est déformée en raison du trajet du courant de masse, le courant de masse peut être ajusté en réarrangeant la boucle de dérivation et en maintenant la distance du dispositif d'entrée, comme représenté sur la figure 4.

Ce qui précède est une introduction à la façon de réduire la distorsion harmonique dans la conception de PCB. IPCB est également fourni aux fabricants de PCB et à la technologie de fabrication de PCB.

Puce Multi - amplificateur

Le problème d'une puce Multi - amplificateur (deux, trois ou quatre amplificateurs) est d'autant plus complexe qu'elle ne permet pas d'éloigner la connexion à la masse du condensateur de dérivation de toutes les bornes d'entrée. C'est particulièrement vrai pour les amplificateurs quaternaires. Il y a une entrée de chaque côté de la puce à quatre amplificateurs, il n'y a donc pas de place pour un circuit de dérivation qui pourrait réduire l'interférence sur le canal d'entrée.

La figure 5 montre une approche simple de la disposition à quatre amplificateurs. La plupart des appareils sont directement connectés à quatre broches d'amplificateur. Le courant de terre d'une source d'alimentation peut interférer avec la tension de terre d'entrée et le courant de terre de l'autre source d'alimentation de canal, provoquant la distorsion. Par example, un condensateur de dérivation (vs) sur la voie 1 d'un amplificateur quaternaire peut être placé directement à proximité de son entrée; Et un condensateur de dérivation (- vs) peut être placé de l'autre côté du boîtier. (vs) le courant de terre peut interférer avec le canal 1, tandis que (- vs) le courant de terre ne peut pas.