PCB 뉴스 - PCB 설계에서 고조파 왜곡을 줄이는 방법

사실 인쇄회로기판 (PCB) 은 전기선형재료로 만들어졌는데 다시말하면 그 저항은 고정되여야 한다.그렇다면 PCB가 신호에 비선형을 도입하는 이유는 무엇일까요?답은 전류가 흐르는 곳에 비해 PCB 배치는"공간이 비선형"이다.

증폭기가 이 전원에서 전류를 받는지 아니면 다른 전원에서 전류를 받는지는 부하에 가해지는 신호의 순간극성에 달려 있다.전류는 전원에서 흘러나와 바이패스 콘덴서를 지나 증폭기를 통해 부하로 들어간다.그런 다음 전류는 로드 접지 (또는 PCB 출력 커넥터의 차폐) 에서 접지 평면으로, 바이패스 콘덴서를 통해 원래 전류를 공급하는 전원으로 돌아갑니다.

전류가 최소 임피던스 경로를 통과한다는 개념은 정확하지 않다.다른 모든 임피던스 경로의 전류량은 전도도에 비례합니다.접지 평면에는 일반적으로 하나 이상의 저임피던스 경로가 있으며, 대부분의 접지 전류는 이 경로를 통해 흐른다: 하나의 경로는 바이패스 콘덴서에 직접 연결된다;다른 하나는 바이패스 콘덴서에 도달하기 전에 입력 저항을 자극하는 것입니다.그림 1은 두 경로를 보여줍니다.접지 환류가 문제의 진짜 원인이다.

바이패스 콘덴서가 PCB 보드의 다른 위치에 배치되면 접지 전류는 다른 경로를 통해 개별 바이패스 콘덴서로 흐릅니다. 즉,의 의미"공간은 비선형이다. 극성 접지 전류의 상당 부분이 입력 회로를 통과하는 땅은 극성 신호의 컴포넌트 전압만 간섭한다. 다른 극성 접지 전류가 간섭하지 않으면 입력 신호 전압은 비선형으로 변한다.arity가 변경되지 않으면 왜곡이 발생하며 출력 신호의 2차 고조파 왜곡으로 표현됩니다.그림 2는 이러한 왜곡 효과를 과장된 형태로 보여줍니다.

정현파가 극성 컴포넌트 하나만 간섭될 때 발생하는 파형은 더 이상 정현파가 아닙니다.100섬 부하를 사용하여 이상적인 증폭기를 시뮬레이션하여 부하 전류를 1도 저항기를 통과하게 하고 입력 접지 전압을 신호의 한 극성에만 결합시킨 후 그림 3과 같은 결과를 얻는다.부립엽 변환은 왜곡 파형이 거의 -68dBc의 2차 고조파임을 나타낸다.주파수가 높을 때 PCB에서 이 정도의 결합이 발생하기 쉽다.그것은 증폭기의 우수한 내실진 특성을 파괴할 수 있으며, PCB의 너무 많은 특수한 비선형 효과에 도움을 청할 필요가 없다.단일 연산 증폭기의 출력이 접지 전류 경로로 인해 왜곡될 경우 그림 4와 같이 바이패스 회로를 재배치하고 입력 장치와의 거리를 유지하여 접지 전류를 조정할 수 있습니다.

이상은 PCB 설계에서 고조파 왜곡을 줄이는 방법에 대한 소개입니다.Ipcb는 PCB 제조업체 및 PCB 제조 기술에도 제공됩니다.

멀티앰프 칩

다중 증폭기 칩 (두 개, 세 개 또는 네 개의 증폭기) 의 문제는 더욱 복잡하다. 왜냐하면 바이패스 콘덴서의 접지 연결을 모든 입력 단자에서 멀어지게 할 수 없기 때문이다.특히 4방향 증폭기에 있어서는 그렇다.쿼드 앰프 칩의 각 측면에는 입력 포트가 있기 때문에 입력 채널에 대한 간섭을 줄일 수 있는 우회 회로를 배치할 공간이 없습니다.

그림 5는 쿼드 앰프 레이아웃의 간단한 방법을 보여줍니다.대부분의 장치는 네 개의 앰프 핀에 직접 연결됩니다.한 전원의 접지 전류는 다른 채널 전원의 입력 접지 전압과 접지 전류를 방해하여 왜곡을 초래할 수 있다.예를 들어, 4원 증폭기의 채널 1의 (Vs) 바이패스 커패시터는 입력 근처에 직접 배치할 수 있습니다.또한 (-Vs) 바이패스 콘덴서는 패키지의 반대편에 배치할 수 있습니다.(Vs) 접지 전류는 채널 1을 방해할 수 있지만 (-Vs) 접지 전압은 그렇지 않을 수 있습니다.