PCB Tecnico - Il circuito stampato PCB è composto di materiale metallico

Infatti, il circuito stampato (PCB) è composto da materiali simili a filo, cioè la sua impedenza dovrebbe essere costante. Quindi perché PCB introduce la non linearità nel segnale?

La risposta è: la posizione del layout PCB rispetto al flusso corrente è "spazialmente non lineare". Se l'amplificatore preleva corrente da questo alimentatore o da un altro alimentatore dipende dalla polarità istantanea del segnale sul carico. La corrente fuoriesce dall'alimentazione elettrica, passa attraverso il condensatore bypass ed entra nel carico attraverso l'amplificatore.

Quindi, la corrente ritorna dal terreno di carico (o schermata dal connettore di uscita PCB) al piano di terra, passa attraverso il condensatore di bypass e ritorna alla fonte di alimentazione che originariamente forniva la corrente. Il concetto del percorso della corrente minore che scorre attraverso l'impedenza è errato. La quantità di corrente in tutti i diversi percorsi di impedenza è proporzionale alla loro conducibilità. Nel piano di terra, c'è solitamente un percorso a bassa impedenza attraverso il quale scorre una grande percentuale di corrente: un percorso è direttamente collegato al condensatore bypass e l'altro percorso eccita la resistenza in ingresso prima di raggiungere il condensatore bypass.

La corrente di ritorno a terra è la vera causa del problema.

Misure per ridurre la distorsione armonica nella progettazione PCB Quando i condensatori di bypass sono posizionati in posizioni diverse sul PCB, la corrente di massa scorre attraverso diversi percorsi dei corrispondenti condensatori di bypass, che significa "non linearità spaziale". Se la maggior parte dei componenti di una certa polarità della corrente di terra fluisce attraverso il terreno del circuito di ingresso, solo la tensione componente del segnale di quella polarità sarà disturbata. Se l'altra polarità della corrente di terra non viene disturbata, la tensione del segnale in ingresso cambia in modo non lineare. Quando un componente di polarità cambia e l'altra polarità non cambia, produrrà distorsione e apparirà come distorsione bicormonica del segnale di uscita.

Misure per ridurre la distorsione armonica nella progettazione di prova PCB Quando solo un componente di polarità dell'onda sinusoidale viene disturbato, la forma d'onda generata non è più un'onda sinusoidale. Utilizzare un carico 100ϸ per simulare un amplificatore ideale, far passare la corrente di carico attraverso una resistenza 1ϸ e solo la tensione di massa in ingresso è accoppiata a una polarità del segnale e si ottiene il risultato mostrato nella Figura 3. La trasformazione Fourier mostra che le forme d'onda distorte sono quasi tutte due armoniche di -68DBC. Quando la frequenza è molto alta, è facile produrre questo grado di accoppiamento sul PCB, che può distruggere le eccellenti caratteristiche anti-distorsione dell'amplificatore senza richiedere troppi effetti speciali non lineari del PCB.

Quando l'uscita di un singolo amplificatore operativo è distorta dal percorso della corrente di massa, il ciclo di bypass può essere riorganizzato per regolare il flusso della corrente di massa e mantenere la distanza dal dispositivo di ingresso

Misure per ridurre la distorsione armonica nella progettazione di prova PCB

Il problema dei chip multi-amplificatore (due, tre o quattro amplificatori) è più complicato perché non permette che il collegamento a terra del condensatore bypass sia lontano da tutti gli ingressi. Il problema dell'attenzione ai fili stampati quando la prova PCB è particolarmente vero per gli amplificatori quad.

Ogni lato del chip amplificatore a quattro vie ha un terminale di ingresso, quindi non c'è spazio per un circuito di bypass, che può ridurre l'interferenza al canale di ingresso.

Misure per ridurre la distorsione armonica nella progettazione PCB Figura 5 mostra un modo semplice per posizionare quattro amplificatori. La maggior parte dei dispositivi si collega direttamente ai quattro pin dell'amplificatore. La corrente di terra di un alimentatore interferirà con la tensione di terra di ingresso e la corrente di terra dell'altro alimentatore del canale, con conseguente distorsione. Ad esempio, il condensatore bypass (+VS) sul canale 1 dell'amplificatore quad può essere posizionato direttamente vicino al suo ingresso, mentre il condensatore bypass (-VS) può essere posizionato sull'altro lato della confezione. (+VS) la corrente di terra può interferire con il canale 1, mentre (-VS) la corrente di terra potrebbe non interferire.