An reyalite, an lèt detache sikwi tablo (PCB) yo fèt ak materyèl lineyè elektrik, sa vle di enpedans yo ta dwe konstan. Se konsa, poukisa yon PCB prezante nonlinearite nan yon siyal? Repons lan se ke Layout PCB la se “espasyal ki pa lineyè” relatif nan kote aktyèl la ap koule.

Si anplifikatè a resevwa kouran nan yon sous oswa yon lòt depann sou polarite enstantane siyal la sou chay la. Kouran ap koule soti nan ekipman pou pouvwa a, nan kondansateur a kontoune, nan anplifikatè a nan chay la. Kouran an Lè sa a, vwayaje soti nan tèminal la tè chaj (oswa pwoteksyon nan Connector a pwodiksyon PCB) tounen nan avyon an tè, nan kondansateur a kontoune, ak tounen nan sous la ki orijinal apwovizyone aktyèl la.

Konsèp nan chemen minimòm de aktyèl nan enpedans se kòrèk. Kantite aktyèl la nan tout chemen enpedans diferan se pwopòsyonèl ak konduktivite li yo. Nan yon avyon tè, gen souvan plis pase yon chemen ki ba-enpedans nan ki yon gwo pwopòsyon nan tè aktyèl ap koule: se yon sèl chemen dirèkteman konekte nan kondansateur a kontoune; Lòt la eksite rezistans opinyon an jiskaske kondansateur kontoune a rive. Figi 1 montre de chemen sa yo. Kouran nan backflow se sa ki reyèlman sa ki lakòz pwoblèm nan.

Ki jan diminye deformation Harmony nan konsepsyon PCB

Lè kondansateur yo kontoune yo mete nan diferan pozisyon sou PCB la, aktyèl la tè ap koule nan chemen diferan nan kondansateur yo kontoune respektif, ki se siyifikasyon nan “nonlinearity espasyal”. Si yon pòsyon enpòtan nan yon eleman polè nan tè aktyèl la ap koule nan tè a nan kous la opinyon, se sèlman ki eleman polè nan siyal la detounen. Si lòt polarite tè aktyèl la pa deranje, vòltaj siyal opinyon an chanje nan yon fason ki pa lineyè. Lè yon eleman polarite chanje men polarite lòt la pa, deformation rive epi li manifeste kòm dezyèm deformation Harmony nan siyal pwodiksyon an. Figi 2 montre efè distòsyon sa a nan fòm ekzajere.

Ki jan diminye deformation Harmony nan konsepsyon PCB

Lè se sèlman yon sèl eleman polè nan vag sinis la detounen, fòm onn ki kapab lakòz la pa yon vag sinis ankò. Simulation yon anplifikatè ideyal ak yon chaj 100-and ak kouti aktyèl la chaj nan yon rezistans 1-into nan vòltaj la tè sou yon sèl polarite nan siyal la, rezilta nan figi 3.Transfòme Fourier montre ke fòm onn deformation la se prèske tout dezyèm amonik yo nan -68 DBC. Nan frekans segondè, nivo sa a nan kouti fasil pwodwi sou yon PCB, sa ki ka detwi ekselan karakteristik anti-deformation nan yon anplifikatè san yo pa recourir nan anpil nan efè espesyal lineyè nan yon PCB. Lè pwodiksyon an nan yon sèl anplifikatè operasyonèl defòme akòz chemen tè ​​aktyèl la, koule tè aktyèl la ka ajiste pa ordonne bouk la kontoune ak kenbe distans soti nan aparèy la opinyon, jan yo montre nan Figi 4.

Ki jan diminye deformation Harmony nan konsepsyon PCB

Chip multiamplifikatè

Pwoblèm nan milti-anplifikatè bato (de, twa, oswa kat anplifikatè) se agrave pa enkapasite a kenbe koneksyon an tè nan kondansateur a kontoune lwen opinyon an antye. Sa a se laverite espesyalman pou kat anplifikatè. Bato kwadwilatè-anplifikatè gen tèminal opinyon sou chak bò, kidonk pa gen plas pou sikui kontoune ki bese twoub nan kanal la opinyon.

Ki jan diminye deformation Harmony nan konsepsyon PCB

Figi 5 montre yon apwòch senp nan yon layout kat-anplifikatè. Pifò aparèy konekte dirèkteman nan yon PIN anplifikatè kwadwilatè. Kouran tè a nan yon sèl ekipman pou pouvwa ka deranje vòltaj la tè opinyon ak tè aktyèl la nan ekipman pou pouvwa a chanèl lòt, sa ki lakòz deformation. Pou egzanp, (+ Vs) kondansateur a kontoune sou chanèl 1 nan anplifikatè kwadwilatè a ka mete dirèkteman adjasan a opinyon li yo; (-Vs) kontoune kondansateur la ka mete sou lòt bò a nan pake a. (+ Vs) tè aktyèl la ka deranje chanèl 1, pandan y ap (-vs) tè aktyèl la ka pa.

Ki jan diminye deformation Harmony nan konsepsyon PCB

Pou evite pwoblèm sa a, kite aktyèl la tè deranje opinyon an, men kite PCB aktyèl la koule nan yon mòd espasyal lineyè. Pou reyalize sa, kondansateur kontoune a ka ranje sou PCB la nan yon fason ke (+ Vs) ak (- Vs) kouran tè a koule nan menm chemen an. Si siyal la opinyon egalman detounen pa kouran pozitif ak negatif, deformation pa pral rive. Se poutèt sa, aliyen de kondansateur yo kontoune youn ak lòt sa yo ke yo pataje yon pwen tè. Paske de konpozan polè kouran latè yo soti nan menm pwen an (pwoteksyon Connector pwodiksyon an oswa tè a chaj) ak tou de koule tounen nan pwen an menm (koneksyon an tè komen nan kondansateur a kontoune), aktyèl la pozitif / negatif ap koule nan menm chemen an. Si rezistans opinyon yon chanèl detounen pa (+ Vs) aktyèl, (- Vs) aktyèl gen menm efè sou li. Paske twoub la ki kapab lakòz se menm kèlkeswa polarite a, pa gen okenn deformation, men yon ti chanjman nan genyen nan kanal la ap fèt, jan yo montre nan Figi 6.

Ki jan diminye deformation Harmony nan konsepsyon PCB

Pou verifye enferans ki anwo a, de kouman PCB diferan yo te itilize: yon layout senp (Figi 5) ak yon layout ki ba-deformation (Figi 6). Deformation ki te pwodwi pa FHP3450 kwadwilatè-operasyon anplifikatè a lè l sèvi avèk semi-conducteurs fairchild yo montre nan tablo 1. Pleasant tipik nan FHP3450 a se 210MHz, pant lan se 1100V / nou, aktyèl la patipri opinyon se 100nA, ak aktyèl la opere pou chak chanèl se 3.6 mA. Kòm ka wè nan tablo 1, plis defòme kanal la, pi bon an amelyorasyon an, se konsa ke kat chanèl yo prèske egal nan pèfòmans.

Ki jan diminye deformation Harmony nan konsepsyon PCB

San yon anplifikatè kwadwilatè ideyal sou yon PCB, mezire efè yon chanèl anplifikatè sèl ka difisil. Li evidan, yon chanèl anplifikatè bay deranje pa sèlman opinyon pwòp li yo, men opinyon lòt chanèl tou. Kouran latè a ap koule nan tout entrain diferan chanèl yo epi li pwodui diferan efè, men li enfliyanse pa chak pwodiksyon, ki se mezirab.

Tablo 2 a montre amonik yo mezire sou lòt chanèl ki pa kondwi lè yon sèl chanèl kondwi. Kanal la pa kondi montre yon ti siyal (kwazyè) nan frekans lan fondamantal, men tou, pwodwi deformation dirèkteman entwodwi pa aktyèl la tè nan absans la nan nenpòt ki siyifikatif siyal fondamantal. Layout ki ba-deformation nan Figi 6 montre ke dezyèm Harmony ak total distòsyon Harmony (THD) karakteristik yo amelyore anpil paske yo te tou pre-eliminasyon efè tè aktyèl la.

Ki jan diminye deformation Harmony nan konsepsyon PCB

Rezime atik sa a

Senpleman mete, sou yon PCB, retou aktyèl la ap koule nan diferan kondansasyon kontoune (pou ekipman pou pouvwa diferan) ak ekipman pou pouvwa nan tèt li, ki se pwopòsyonèl ak konduktivite li yo. Siyal segondè-frekans aktyèl la ap koule tounen nan ti kondansateur kontoune a. Low-frekans kouran, tankou sa yo ki nan siyal odyo, pouvwa koule sitou nan pi gwo kondansateur kontoune. Menm yon aktyèl frekans ki pi ba ka “meprize” kapasite a kontoune plen ak koule dirèkteman tounen nan plon an pouvwa. Aplikasyon espesifik la ap detèmine ki chemen aktyèl ki pi kritik. Erezman, li fasil pou pwoteje tout tè aktyèl chemen an lè l sèvi avèk yon pwen tè ​​komen ak yon kondansateur kontoune tè sou bò pwodiksyon an.

Règ an lò pou Layout PCB HF se kenbe kondansateur kontoune HF a tou pre PIN ki anbalaj pouvwa ke posib, men yon konparezon Figi 5 ak Figi 6 montre ke modifye règ sa a pou amelyore karakteristik distòsyon yo pa fè anpil diferans. Karakteristik sa yo deformation amelyore te vin nan frais de ajoute sou 0.15 pous nan segondè-frekans kontoune fil elektrik kondansateur, men sa a te gen ti enpak sou pèfòmans nan repons AC nan FHP3450 la. Layout PCB enpòtan pou maksimize pèfòmans yon anplifikatè-wo kalite, ak pwoblèm yo diskite isit la yo pa limite a anplifikatè hf. Siyal frekans ki pi ba tankou odyo gen kondisyon distòsyon pi sevè. Efè tè aktyèl la pi piti nan frekans ki ba, men li ka toujou yon pwoblèm enpòtan si endèks deformation ki nesesè yo amelyore kòmsadwa.