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. Bidh an sruth an uairsin a ’siubhal bho thogalach talamh an luchdaidh (no a’ dìon an ceanglaiche toraidh PCB) air ais chun phlèana talmhainn, tron ​​capacitor seach-rathad, agus air ais chun stòr a thug seachad an sruth bho thùs.

Tha bun-bheachd an t-slighe as ìsle de shruth tro bhacadh ceàrr. Tha an ìre de shruth anns a h-uile slighe bacadh eadar-dhealaichte a rèir an ìre giùlain. 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.

Mar a lùghdaicheas tu saobhadh harmonic ann an dealbhadh PCB

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 ”. Ma tha cuibhreann nach beag de phàirt polar den t-sruth talmhainn a ’sruthadh tro ghrunnd a’ chuairt cuairteachaidh, chan eilear a ’cur dragh ach air a’ phàirt pholar sin den t-siognal. 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.

Mar a lùghdaicheas tu saobhadh harmonic ann an dealbhadh PCB

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.Tha cruth-atharrachadh Fourier a ’sealltainn gu bheil an cruth-tonn saobhadh cha mhòr anns an dàrna harmonics aig -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. Nuair a thèid toradh aon amplifier obrachaidh a shaobhadh air sgàth slighe sruth na talmhainn, faodar sruth sruth na talmhainn atharrachadh le bhith ag ath-rèiteachadh an lùb seach-rathad agus a ’cumail astar bhon inneal cuir a-steach, mar a chithear ann am Figear 4.

Mar a lùghdaicheas tu saobhadh harmonic ann an dealbhadh PCB

Chip multiamplifier

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.

Mar a lùghdaicheas tu saobhadh harmonic ann an dealbhadh PCB

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).

Mar a lùghdaicheas tu saobhadh harmonic ann an dealbhadh PCB

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. Leis gu bheil an troimhe-chèile mar thoradh air an aon rud ge bith dè am polarity, chan eil gluasad sam bith ann, ach bidh atharrachadh beag ann an buannachd an t-seanail, mar a chithear ann am Figear 6.

Mar a lùghdaicheas tu saobhadh harmonic ann an dealbhadh PCB

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. Mar a chithear bho Clàr 1, mar as motha a thèid an sianal a thionndadh, is ann as fheàrr a bhios an leasachadh, gus am bi na ceithir seanalan cha mhòr co-ionann ann an coileanadh.

Mar a lùghdaicheas tu saobhadh harmonic ann an dealbhadh PCB

Às aonais amplifier quad air leth freagarrach air PCB, faodaidh e a bhith duilich buaidh aon seanail amplifier a thomhas. 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. Bidh sruth na talmhainn a ’sruthadh tro na diofar shianalan a-steach agus a’ toirt a-mach diofar bhuaidhean, ach tha buaidh aig gach toradh air, a ghabhas tomhas.

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.

Mar a lùghdaicheas tu saobhadh harmonic ann an dealbhadh PCB

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. Gu fortanach, tha e furasta an t-slighe gnàthach talmhainn gu lèir a dhìon le bhith a ’cleachdadh puing talmhainn cumanta agus capacitor seach-rathad talmhainn air taobh an toraidh.

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.