Go deimhin, phriontáilte chuaird Tá (PCB) déanta as ábhair líneacha leictreacha, ie ba chóir go mbeadh a n-impedance seasmhach. Mar sin, cén fáth a dtugann PCB neamhlíneacht isteach i gcomhartha? Is é an freagra ná go bhfuil leagan amach an PCB “neamhlíneach go spásúil” i gcoibhneas leis an áit a sreabhann an sruth.

Braitheann cibé an bhfaigheann an aimplitheoir sruth ó fhoinse amháin nó ó fhoinse eile ar pholaraíocht mheandarach an chomhartha ar an ualach. Current flows from the power supply, through the bypass capacitor, through the amplifier into the load. The current then travels from the load ground terminal (or shielding of the PCB output connector) back to the ground plane, through the bypass capacitor, and back to the source that originally supplied the current.

The concept of minimum path of current through impedance is incorrect. The amount of current in all different impedance paths is proportional to its conductivity. I bplána talún, is minic a bhíonn níos mó ná cosán íseal-impedance ann trína sreabhann sciar mór de shruth talún: tá cosán amháin ceangailte go díreach leis an toilleoir seachbhóthar; Spreagann an ceann eile an friotóir ionchuir go dtí go sroichtear an toilleoir seachbhóthar. Léiríonn Figiúr 1 an dá chosán seo. The backflow current is what’s really causing the problem.

chur faoi bhráid

Nuair a chuirtear na toilleoirí seachbhóthar ag suíomhanna difriúla ar an PCB, sreabhann sruth na talún trí chosáin éagsúla chuig na toilleoirí seachbhóthar faoi seach, arb é is brí le “neamhlíneacht spásúil”. If a significant portion of a polar component of the ground current flows through the ground of the input circuit, only that polar component of the signal is disturbed. Mura gcuirtear isteach ar pholaraíocht eile an tsrutha talún, athraíonn voltas na comhartha ionchuir ar bhealach neamhlíneach. Nuair a athraítear comhpháirt polaraíocht amháin ach nach bhfuil an polaraíocht eile, tarlaíonn saobhadh agus léirítear é mar an dara saobhadh armónach ar an gcomhartha aschuir. Taispeánann Figiúr 2 an éifeacht saobhadh seo i bhfoirm áibhéalacha.

chur faoi bhráid

Nuair nach gcuirtear isteach ach ar chomhpháirt pholar amháin den tonn sine, ní tonn sine í an tonnform a leanann dá bharr. Má dhéantar aimplitheoir idéalach a insamhladh le hualach 100-ω agus an sruth ualaigh a chúpláil trí fhriotóir 1-ω isteach sa voltas talún ar pholaraíocht amháin den chomhartha, tá figiúr 3 mar thoradh air. Fourier transform shows that the distortion waveform is almost all the second harmonics at -68 DBC. Ag minicíochtaí arda, gintear an leibhéal cúplála seo go héasca ar PCB, a fhéadann tréithe frith-shaobhadh den aimplitheoir a scriosadh gan dul i muinín cuid mhór d’éifeachtaí neamhlíneach speisialta PCB. When the output of a single operational amplifier is distorted due to the ground current path, the ground current flow can be adjusted by rearranging the bypass loop and maintaining distance from the input device, as shown in Figure 4.

chur faoi bhráid

Multiamplifier chip

Tá fadhb na sceallóga il-aimplitheoir (dhá, trí, nó ceithre aimplitheoir) níos measa ag an neamhábaltacht nasc talún an toilleora sheachbhóthar a choinneáil i bhfad ón ionchur iomlán. Tá sé seo fíor go háirithe i gcás ceithre aimplitheoir. Tá críochfoirt ionchuir ag sceallóga quad-aimplitheoir ar gach taobh, mar sin níl aon spás ann do chiorcaid sheachbhóthar a mhaolaíonn suaitheadh ​​ar an gcainéal ionchuir.

chur faoi bhráid

Taispeánann Figiúr 5 cur chuige simplí i leith leagan amach ceithre aimplitheoir. Ceanglaíonn mórchuid na bhfeistí go díreach le bioráin aimplitheoir quad. Féadfaidh sruth talún soláthar cumhachta amháin cur isteach ar voltas talún ionchuir agus sruth talún an tsoláthair chumhachta cainéil eile, agus saobhadh dá bharr. Mar shampla, is féidir an toilleoir seachbhóthar (+ Vs) ar chainéal 1 den aimplitheoir quad a chur díreach in aice lena ionchur; Is féidir an toilleoir seachbhóthar (-Vanna) a chur ar an taobh eile den phacáiste. Is féidir leis an sruth talún (+ Vs) cur isteach ar chainéal 1, ach ní fhéadfaidh an sruth talún (-vs).

chur faoi bhráid

Chun an fhadhb seo a sheachaint, lig don sruth talún an t-ionchur a mhéadú, ach lig do shruth an PCB sreabhadh ar bhealach líneach go spásúil. Chun é seo a bhaint amach, is féidir an toilleoir seachbhóthar a shocrú ar an PCB sa chaoi is go sreabhann na sruthanna talún (+ Vs) agus (- Vs) tríd an gcosán céanna. Má tá sruthanna dearfacha agus diúltacha suaite go cothrom ag an gcomhartha ionchuir, ní tharlóidh saobhadh. Dá bhrí sin, ailínigh an dá toilleoir seachbhóthar in aice lena chéile ionas go roinnfidh siad bunphointe. Toisc go dtagann an dá chomhpháirt pholacha de shruth an domhain ón bpointe céanna (sciath an chónascaire aschuir nó an talamh ualaigh) agus sreabhann an dá cheann ar ais go dtí an pointe céanna (nasc talún coiteann an toilleora sheachbhóthar), sreabhann an sruth dearfach / diúltach tríd an cosán céanna. Má tá friotaíocht ionchuir cainéil suaite ag (+ Vs) srutha, beidh an éifeacht chéanna ag sruth (- Vs) air. Because the resulting disturbance is the same regardless of the polarity, there is no distortion, but a small change in the gain of the channel will occur, as shown in Figure 6.

chur faoi bhráid

Chun an tátal thuas a fhíorú, úsáideadh dhá leagan amach PCB éagsúla: leagan amach simplí (Fíor 5) agus leagan amach saobhadh íseal (Fíor 6). Taispeántar an saobhadh a tháirgeann an aimplitheoir quad-oibríochtúil FHP3450 ag baint úsáide as leathsheoltóir fairchild i dtábla 1. Is é bandaleithead tipiciúil an FHP3450 210MHz, is é an fána 1100V / linn, is é an sruth claonta ionchuir 100nA, agus is é an sruth oibriúcháin in aghaidh an chainéil ná 3.6 mA. As can be seen from Table 1, the more distorted the channel, the better the improvement, so that the four channels are nearly equal in performance.

chur faoi bhráid

Without an ideal quad amplifier on a PCB, measuring the effects of a single amplifier channel can be difficult. Ar ndóigh, cuireann cainéal aimplitheoir áirithe isteach ní amháin ar a ionchur féin, ach ar ionchur cainéil eile freisin. The earth current flows through all the different channel inputs and produces different effects, but is influenced by each output, which is measurable.

Taispeánann Tábla 2 na harmóin a thomhaistear ar chainéil neamhréadúla eile nuair nach ndéantar ach cainéal amháin a thiomáint. Taispeánann an cainéal undriven comhartha beag (crosstalk) ag an minicíocht bhunúsach, ach cruthaíonn sé saobhadh a thugann sruth na talún isteach go díreach mura bhfuil aon chomhartha bunúsach suntasach ann. Taispeánann an leagan amach saobhadh íseal i bhFíor 6 go bhfeabhsaítear an dara saintréithe armónach agus saobhadh armónach iomlán (THD) go mór mar gheall ar an éifeacht reatha ar an talamh a dhíchur beagnach.

chur faoi bhráid

Achoimre ar an alt seo

Níl ort ach a chur, ar PCB, sreabhann an sruth iar-shreabha trí toilleoirí seachbhóthar éagsúla (le haghaidh soláthairtí cumhachta éagsúla) agus an soláthar cumhachta féin, atá comhréireach lena seoltacht. Sreabhann an sruth comhartha ardmhinicíochta ar ais go dtí an toilleoir seachbhóthar beag. Féadfaidh sruthanna minicíochta íseal, cosúil le sruthanna comharthaí fuaime, sreabhadh go príomha trí toilleoirí seachbhóthar níos mó. Féadfaidh fiú sruth minicíochta níos ísle “neamhaird a dhéanamh” den toilleas seachbhóthar iomlán agus sreabhadh díreach ar ais go dtí an luaidhe chumhachta. Cinnfidh an feidhmchlár sonrach an cosán reatha is criticiúla. Fortunately, it is easy to protect the entire ground current path by using a common ground point and a ground bypass capacitor on the output side.

Is é an riail órga maidir le leagan amach HF PCB ná toilleoir sheachbhóthar HF a choinneáil chomh gar don bhiorán cumhachta pacáistithe agus is féidir, ach léiríonn comparáid idir Fíor 5 agus Fíor 6 nach ndéanann mórán difríochta idir an riail seo a athrú chun tréithe saobhadh a fheabhsú. Tháinig na tréithe saobhadh feabhsaithe ar chostas sreangú toilleora seachbhóthar ardmhinicíochta a chur leis, ach is beag tionchar a bhí aige seo ar fheidhmíocht freagartha AC an FHP0.15. Tá leagan amach PCB tábhachtach chun feidhmíocht aimplitheoir ardchaighdeáin a uasmhéadú, agus níl na saincheisteanna a phléitear anseo teoranta do aimplitheoirí hf. Tá riachtanais saobhadh i bhfad níos déine ag comharthaí minicíochta níos ísle cosúil le fuaim. Tá éifeacht reatha na talún níos lú ag minicíochtaí ísle, ach d’fhéadfadh sé a bheith ina fhadhb thábhachtach fós má dhéantar an t-innéacs saobhadh riachtanach a fheabhsú dá réir.