事實上,印刷電路板(PCB)是由類似導線的資料組成的,也就是說,其阻抗應該是恒定的。 那麼,為什麼PCB會將非線性引入訊號?
答案是:的位置 PCB佈局 相對於電流而言,流動是“空間非線性的”. 放大器是從這個電源還是從另一個電源吸取電流取決於負載上訊號的暫態極性. 電流從電源流出, 通過旁路電容器, 並通過放大器輸入負載.
然後, the current returns from the load ground (or shielded from the PCB輸出 connector) to the ground plane, 通過旁路電容器並返回最初提供電流的電源. 通過阻抗的最小電流路徑的概念是不正確的. 所有不同阻抗路徑中的電流量與其電導率成正比. 在地平面中, 通常有一條低阻抗路徑,大部分電流通過該路徑:一條路徑直接連接到旁路電容器, 另一條路徑在到達旁路電容器之前激勵輸入電阻器.
接地回路電流是問題的真正原因。
减少PCB設計中諧波失真的措施當旁路電容器放置在PCB上的不同位置時,接地電流流過相應旁路電容器的不同路徑,這意味著“空間非線性”。 如果某極性接地電流的大多數分量流過輸入電路的接地,則只有該極性訊號的分量電壓會受到干擾。 如果接地電流的另一極性不受干擾,則輸入信號電壓以非線性管道變化。 當一個極性分量改變而另一個極性不改變時,它將產生失真,並表現為輸出信號的兩次諧波失真。
PCB防護設計中减少諧波失真的措施當正弦波的一個極性分量受到干擾時,生成的波形不再是正弦波。 使用100Ï 負載類比理想放大器,使負載電流通過1Ï 電阻器,僅將輸入接地電壓耦合到訊號的一個極性,得到圖3所示的結果。 傅立葉轉換表明,畸變波形幾乎都是-68DBC的兩個諧波。 當頻率很高時,很容易在PCB上產生這種耦合度,這會破壞放大器的優良抗失真特性,而不需要PCB的太多特殊非線性效應。
當單個運算放大器的輸出因接地電流路徑而失真時,可以重新排列旁路回路,以調整接地電流的流量,並保持與輸入裝置的距離
减少諧波失真的措施 PCB打樣設計
多放大器晶片多放大器晶片(兩個、3個或四個放大器)的問題更複雜,因為它不允許旁路電容器的接地遠離所有輸入。 印刷電路板打樣時注意印刷線路的問題對於四路放大器尤其如此。
四路放大器晶片的每一側都有一個輸入端子,囙此沒有用於旁路電路的空間,這可以减少對輸入通道的干擾。
减少PCB設計中諧波失真的措施圖5顯示了佈置四個放大器的簡單方法。 大多數設備直接連接到四個放大器引脚。 一個電源的接地電流將干擾另一個通道電源的輸入接地電壓和接地電流,導致失真。 例如,四通道放大器通道1上的(+VS)旁路電容器可以直接放置在其輸入附近,而(-VS)旁路電容器可以放置在封裝的另一側。 (+VS)接地電流可能會干擾通道1,而(-VS)接地電流可能不會。