Leis an fhìrinn innse, bòrd cuairteachaidh clò-bhuailte (PCB) air an dèanamh de stuthan sreathach dealain, ie bu chòir am bacadh a bhith seasmhach. Mar sin carson a tha PCB a ’toirt a-steach nonlinearity gu comharra? Is e am freagairt gu bheil cruth PCB “neo-shreathach gu spàsail” an coimeas ri far a bheil an sruth a ’sruthadh.

Co dhiubh a tha an amplifier a ’faighinn sruth bho aon stòr no fear eile an urra ri polarity sa bhad an comharra air an luchd. Bidh sruth a ’sruthadh bhon t-solar cumhachd, tron ​​capacitor seach-rathad, tron ​​amplifier a-steach don luchd. 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. Ann am plèana talmhainn, gu tric bidh barrachd air aon shlighe le bacadh ìseal tro bheil cuibhreann mòr de shruth talmhainn a ’sruthadh: tha aon shlighe ceangailte gu dìreach ris an capacitor seach-rathad; Bidh am fear eile a ’cuir a-mach an resistor cuir a-steach gus an ruigear an capacitor seach-rathad. Tha Figear 1 a ’nochdadh an dà shlighe sin. Is e an sruth sruth-sruth dè a tha ag adhbhrachadh an duilgheadas gu mòr.

chur a-steach

Nuair a thèid na toillearan seach-rathad a chuir aig diofar àiteachan air a ’PCB, bidh sruth na talmhainn a’ sruthadh tro dhiofar shlighean gu na h-innealan-seach-rathad iomchaidh, a tha a ’ciallachadh“ neo-làthaireachd spàsail ”. 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 tèid dragh a chuir air polarity eile an t-sruth talmhainn, bidh bholtachd a ’chomharra cuir a-steach ag atharrachadh ann an dòigh neo-àbhaisteach. Nuair a thèid aon cho-phàirt polarity atharrachadh ach nach eil am polarity eile, tha saobhadh a ’tachairt agus tha e air a nochdadh mar an dàrna saobhadh harmonic den t-siognal toraidh. Tha Figear 2 a ’sealltainn a’ bhuaidh sgaraidh seo ann an cruth àibheiseach.

chur a-steach

Nuair nach eilear a ’cur dragh air ach aon phàirt polar den tonn sine, chan eil an tonn-tonn mar thoradh air sin na tonn sine. Le bhith a ’dèanamh atharrais air amplifier freagarrach le luchd 100-ω agus a’ ceangal an t-sruth luchd tro fhrasair 1-ω a-steach do bholtachd na talmhainn air dìreach aon polarity den t-siognal, thig gu figear 3. Fourier transform shows that the distortion waveform is almost all the second harmonics at -68 DBC. Aig triceadan àrda, tha an ìre seo de chàraidean air a ghineadh gu furasta air PCB, a dh ’fhaodadh na feartan an-aghaidh saobhadh sàr-mhath aig amplifier a sgrios gun a bhith a’ cleachdadh mòran de na buaidhean neo-àbhaisteach sònraichte aig 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 a-steach

Multiamplifier chip

Tha an duilgheadas a th ’ann de chips ioma-amplifier (dhà, trì, no ceithir amplifiers) air a dhèanamh nas miosa leis an neo-chomas ceangal talmhainn an capacitor seach-rathad a chumail fada bhon chur-a-steach iomlan. Tha seo gu sònraichte fìor airson ceithir amplifiers. Tha cinn-uidhe inntrigidh aig sliseagan quad-amplifier air gach taobh, agus mar sin chan eil àite ann airson cuairtean seach-rathad a lughdaicheas dragh don t-sianal cuir a-steach.

chur a-steach

Tha Figear 5 a ’sealltainn dòigh-obrach shìmplidh a thaobh cruth ceithir-amplifier. Bidh a ’mhòr-chuid de dh’ innealan a ’ceangal gu dìreach ri prìne amplifier quad. Faodaidh sruth talmhainn aon solar cumhachd dragh a chuir air bholtadh talmhainn a-steach agus sruth talmhainn solar cumhachd an t-seanail eile, ag adhbhrachadh saobhadh. Mar eisimpleir, faodar an capacitor seach-rathad (+ Vs) air sianal 1 den amplifier quad a chuir dìreach ri taobh a chuir a-steach; Faodar an capacitor seach-rathad (-Vs) a chuir air taobh eile a ’phacaid. Faodaidh an sruth talmhainn (+ Vs) dragh a chuir air sianal 1, agus is dòcha nach bi an sruth talmhainn (-vs).

chur a-steach

Gus an duilgheadas seo a sheachnadh, leig leis an t-sruth talmhainn dragh a chuir a-steach, ach leig leis an t-sruth PCB sruthadh ann am fasan sreathach spàsail. Gus seo a choileanadh, faodar an capacitor seach-rathad a chuir air dòigh air a ’PCB ann an dòigh gus am bi na sruthan talmhainn (+ Vs) agus (- Vs) a’ sruthadh tron ​​aon shlighe. Ma tha sruthan dearbhach is àicheil a ’cur dragh air a’ chomharra cuir a-steach, cha tachair saobhadh. Mar sin, co-thaobhadh an dà capacitor seach-rathad ri taobh a chèile gus am bi iad a ’roinn puing talmhainn. Leis gu bheil an dà phàirt polar de shruth na talmhainn a ’tighinn bhon aon phuing (sgiath an ceanglaiche toraidh no an talamh luchdaidh) agus tha an dà chuid a’ sruthadh air ais chun aon phuing (ceangal talmhainn cumanta an capacitor seach-rathad), tha an sruth dearbhach / àicheil a ’sruthadh troimhe. an aon shlighe. Ma tha (+ Vs) sruth a ’cur dragh air strì cuir a-steach sianal, tha an aon bhuaidh aig 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 a-steach

Gus dearbhadh a dhèanamh air a ’cho-dhùnadh gu h-àrd, chaidh dà chruth PCB eadar-dhealaichte a chleachdadh: cruth sìmplidh (Figear 5) agus cruth saobhadh ìosal (Figear 6). Tha an gluasad a chaidh a dhèanamh leis an amplifier quad-obrachail FHP3450 a ’cleachdadh semiconductor fairchild air a shealltainn ann an clàr 1. Is e leud bann àbhaisteach an FHP3450 210MHz, is e an leathad 1100V / us, is e an sruth claonadh inntrigidh 100nA, agus is e an sruth obrachaidh gach sianal 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 a-steach

Without an ideal quad amplifier on a PCB, measuring the effects of a single amplifier channel can be difficult. Gu follaiseach, tha seanal amplifier a chaidh a thoirt seachad a ’cur dragh chan ann a-mhàin air an cur-a-steach aige fhèin, ach air cur a-steach seanalan eile cuideachd. The earth current flows through all the different channel inputs and produces different effects, but is influenced by each output, which is measurable.

Tha Clàr 2 a ’sealltainn na harmonics air an tomhas air seanalan undriven eile nuair nach eil ach aon seanal air a stiùireadh. Bidh an sianal undriven a ’taisbeanadh comharra beag (crosstalk) aig an tricead bunaiteach, ach bidh e cuideachd a’ toirt a-mach saobhadh a chaidh a thoirt a-steach gu dìreach leis an t-sruth talmhainn às aonais comharra bunaiteach cudromach. Tha an cruth saobhadh ìosal ann am Figear 6 a ’sealltainn gu bheil na dàrna feartan harmonic agus distort harmonic iomlan (THD) air an leasachadh gu mòr air sgàth gu bheil faisg air cuir às do bhuaidh gnàthach na talmhainn.

chur a-steach

Geàrr-chunntas an artaigil seo

Gu sìmplidh, air PCB, bidh an sruth sruth-sruth a ’sruthadh tro dhiofar innealan seach-rathad (airson solar cumhachd eadar-dhealaichte) agus an solar cumhachd fhèin, a tha a rèir a ghiùlain. Bidh an sruth comharra àrd-tricead a ’sruthadh air ais chun capacitor seach-rathad beag. Faodaidh sruthan le tricead ìosal, leithid an fheadhainn aig comharran claisneachd, sruthadh gu h-àraidh tro innealan seach-rathad nas motha. Faodaidh eadhon sruth tricead nas ìsle “dìmeas a dhèanamh” air comas iomlan an t-seach-rathad agus sruthadh dìreach air ais gu stiùir a ’chumhachd. Bidh an tagradh sònraichte a ’dearbhadh dè an t-slighe gnàthach as cudromaiche. 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 e an riaghailt òrail airson cruth HF PCB an capacitor seach-rathad HF a chumail cho faisg air a ’phrìne cumhachd pacaichte, ach tha coimeas de Figear 5 agus Figear 6 a’ sealltainn nach eil atharrachadh na riaghailt seo gus feartan saobhadh a leasachadh a ’dèanamh mòran eadar-dhealachaidh. Thàinig na feartan saobhadh leasaichte aig cosgais a bhith a ’cur timcheall air 0.15 òirleach de uèirleadh capacitor seach-rathad àrd-tricead, ach cha tug seo mòran buaidh air coileanadh freagairt AC den FHP3450. Tha cruth PCB cudromach gus coileanadh amplifier àrd-inbhe a mheudachadh, agus chan eil na cùisean a tha air an deasbad an seo cuingealaichte ri hf amplifiers. Tha riatanasan gluasaid nas cruaidhe aig comharran tricead nas ìsle leithid claisneachd. Tha buaidh gnàthach na talmhainn nas lugha aig triceadan ìosal, ach dh ’fhaodadh gum bi e fhathast na dhuilgheadas cudromach ma thèid an clàr-amais sgaraidh riatanach a leasachadh a rèir sin.