Ի դեպ, PRINTED CIRCUIT խորհուրդը (PCB) պատրաստված են էլեկտրական գծային նյութերից, այսինքն դրանց դիմադրողականությունը պետք է լինի հաստատուն: Այսպիսով, ինչու՞ է PCB- ն ազդանշանի մեջ մտցնում ոչ գծայնությունը: Պատասխանն այն է, որ PCB- ի դասավորությունը «տարածականորեն ոչ գծային» է `համեմատած հոսանքի հոսքի հետ:

Արդյո՞ք ուժեղացուցիչը հոսանք է ստանում այս կամ այն ​​աղբյուրից, կախված է բեռի վրա ազդանշանի ակնթարթային բևեռականությունից: Էլեկտրաէներգիայի մատակարարումից, շրջանցող կոնդենսատորի միջոցով, ուժեղացուցիչի միջոցով հոսանքը հոսում է բեռի մեջ: Այնուհետև հոսանքը շարժվում է բեռի գրունտի տերմինալից (կամ PCB- ի ելքային միակցիչի պաշտպանությունից) հետ դեպի գետնի հարթություն, շրջանցող կոնդենսատորի միջոցով և հետ դեպի սկզբնաղբյուրը հոսող աղբյուր:

Անթույլատրելիության միջոցով հոսանքի նվազագույն ուղու հասկացությունը սխալ է: Բոլոր տարբեր դիմադրողական ուղիների հոսանքի քանակը համաչափ է նրա հաղորդունակությանը: Հողային հարթությունում հաճախ կան մեկից ավելի ցածր դիմադրության ուղիներ, որոնցով հոսում է գրունտի հոսանքի մեծ մասը. Մյուսը գրգռում է մուտքային դիմադրությունը մինչև շրջանցման կոնդենսատորի հասնելը: Նկար 1 -ը ցույց է տալիս այս երկու ուղիները: Հետադարձ հոսանքը այն է, ինչ իրականում առաջացնում է խնդիրը:

Ինչպես նվազեցնել ներդաշնակ աղավաղումը PCB- ի նախագծման մեջ

Երբ շրջանցող կոնդենսատորները տեղադրվում են PCB- ի տարբեր դիրքերում, գրունտի հոսանքը տարբեր ուղիներով հոսում է դեպի համապատասխան շրջանցող կոնդենսատորներ, ինչը «տարածական ոչ գծայնության» իմաստն է: Եթե ​​հողային հոսանքի բևեռային բաղադրիչի զգալի մասը հոսում է մուտքային շղթայի գետնով, ապա ազդանշանի միայն այդ բևեռային բաղադրիչն է խանգարվում: Եթե ​​գրունտի հոսանքի մյուս բեւեռականությունը չի խախտվում, մուտքային ազդանշանի լարումը փոխվում է ոչ գծային եղանակով: Երբ բևեռայնության մեկ բաղադրիչը փոխվում է, իսկ մյուսը ՝ ոչ, աղավաղումը տեղի է ունենում և դրսևորվում է որպես ելքային ազդանշանի երկրորդ ներդաշնակ աղավաղում: Նկար 2 -ը ցույց է տալիս այս խեղաթյուրման ազդեցությունը չափազանցված տեսքով:

Ինչպես նվազեցնել ներդաշնակ աղավաղումը PCB- ի նախագծման մեջ

Երբ սինուսային ալիքի միայն մեկ բևեռային բաղադրիչն է խանգարվում, արդյունքում ստացված ալիքի ձևն այլևս սինուս ալիք չէ: 100-ω բեռնվածությամբ իդեալական ուժեղացուցիչի մոդելավորումը և 1-ω դիմադրիչի միջոցով բեռնվածքի հոսանքի միացումը ազդանշանի միայն մեկ բևեռայնության վրա `գետնի լարման վրա, արդյունքում ստացվում է նկար 3:Ֆուրիեի փոխակերպումը ցույց է տալիս, որ աղավաղման ալիքի ձևը գրեթե բոլոր երկրորդ ներդաշնակն է -68 DBC- ում: Բարձր հաճախականությունների դեպքում միացման այս մակարդակը հեշտությամբ ստեղծվում է PCB- ի վրա, ինչը կարող է ոչնչացնել ուժեղացուցիչի հակահայկական աղավաղման գերազանց բնութագրերը ՝ առանց դիմելու PCB- ի հատուկ ոչ գծային ազդեցությունների մեծ մասին: Երբ մեկ գործառնական ուժեղացուցիչի ելքը աղավաղվում է գետնի հոսանքի ուղու պատճառով, գետնի հոսանքի հոսքը կարող է ճշգրտվել `շրջանցման օղակը վերադասավորելով և մուտքային սարքից հեռավորություն պահպանելով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 4 -ում:

Ինչպես նվազեցնել ներդաշնակ աղավաղումը PCB- ի նախագծման մեջ

Multiamplifier չիպ

Բազմամակարդիչ չիպերի (երկու, երեք կամ չորս ուժեղացուցիչ) խնդիրներին ավելանում է շրջանցող կոնդենսատորի գրունտային կապը ամբողջ մուտքից հեռու պահելու անկարողությունը: Սա հատկապես վերաբերում է չորս ուժեղացուցիչին: Չորս ուժեղացուցիչ չիպերը յուրաքանչյուր կողմում ունեն մուտքային տերմինալներ, ուստի տեղ չկա շրջանցող սխեմաների համար, որոնք մեղմացնում են մուտքային ալիքի խանգարումը:

Ինչպես նվազեցնել ներդաշնակ աղավաղումը PCB- ի նախագծման մեջ

Նկար 5-ը ցույց է տալիս չորս մոտեցող ուժեղացուցիչի դասավորության պարզ մոտեցում: Սարքերի մեծ մասն ուղղակիորեն միանում է քառակի ուժեղացուցիչի քորոցին: Էներգամատակարարման մեկ հոսանքի հոսանքը կարող է խաթարել մյուս ալիքի սնուցման աղբյուրի մուտքային լարման և գրունտի հոսանքը, ինչը կհանգեցնի աղավաղման: Օրինակ, չորս ուժեղացուցիչի 1 -ին ալիքի (+Vs) շրջանցման կոնդենսատորը կարող է տեղադրվել անմիջապես նրա մուտքի հարևանությամբ. (-Vs) շրջանցման կոնդենսատորը կարող է տեղադրվել փաթեթի մյուս կողմում: (+Vs) գրունտի հոսանքը կարող է խանգարել 1-ին ալիքին, մինչդեռ (-vs) գետնի հոսանքը ՝ ոչ:

Ինչպես նվազեցնել ներդաշնակ աղավաղումը PCB- ի նախագծման մեջ

Այս խնդրից խուսափելու համար թույլ տվեք, որ գետնի հոսանքը խանգարի մուտքը, բայց թողեք, որ PCB- ի հոսանքը հոսի տարածականորեն գծային եղանակով: Դրան հասնելու համար շրջանցման կոնդենսատորը կարող է այնպես դասավորվել PCB- ի վրա, որ (+Vs) և ( – Vs) հողային հոսանքները հոսեն նույն ճանապարհով: Եթե ​​մուտքային ազդանշանը հավասարապես խախտվում է դրական և բացասական հոսանքներից, ապա աղավաղում տեղի չի ունենա: Հետևաբար, երկու շրջանցող կոնդենսատորները հավասարեցրեք միմյանց կողքին, որպեսզի նրանք կիսեն հողային կետը: Քանի որ երկրագնդի երկու բևեռային բաղադրիչները գալիս են նույն կետից (ելքային միակցիչի պաշտպանությունը կամ բեռի հիմքը) և երկուսն էլ հետ են վերադառնում նույն կետ (շրջանցող կոնդենսատորի ընդհանուր հողային միացում), դրական/բացասական հոսանքը հոսում է նույն ճանապարհը: Եթե ​​ալիքի մուտքային դիմադրությունը խախտվում է (+Vs) հոսանքով, ( – Vs) հոսանքը նույն ազդեցությունն է թողնում դրա վրա: Քանի որ արդյունքում առաջացած խանգարումը նույնն է ՝ անկախ բևեռականությունից, աղավաղում չկա, բայց կապուղու շահույթի փոքր փոփոխություն տեղի կունենա, ինչպես ցույց է տրված Նկար 6 -ում:

Ինչպես նվազեցնել ներդաշնակ աղավաղումը PCB- ի նախագծման մեջ

Վերոնշյալ եզրակացությունը ստուգելու համար օգտագործվել են երկու տարբեր PCB դասավորություններ `պարզ դասավորություն (Նկար 5) և ցածր խեղաթյուրման դասավորություն (Նկար 6): FHP3450 քառաֆունկցիոնալ ուժեղացուցիչի կողմից արտադրված խեղաթյուրումը, որը կիրառվում է ազնվամորի կիսահաղորդչով, ցույց է տրված աղյուսակում 1. FHP3450- ի բնորոշ թողունակությունը 210 ՄՀց է, թեքությունը ՝ 1100 Վ/ԱՄՆ, մուտքային կողմնակալ հոսանքը ՝ 100nA, իսկ գործող հոսանքը ՝ 3.6 մԱ Ինչպես երևում է Աղյուսակ 1 -ից, որքան ավելի խեղաթյուրված է ալիքը, այնքան ավելի լավ է բարելավումը, այնպես որ չորս ալիքները գրեթե հավասար են կատարման մեջ:

Ինչպես նվազեցնել ներդաշնակ աղավաղումը PCB- ի նախագծման մեջ

Առանց PCB- ի իդեալական քառակի ուժեղացուցիչի, մեկ ուժեղացուցիչի ալիքի ազդեցության չափումը կարող է դժվար լինել: Ակնհայտ է, որ տվյալ ուժեղացուցիչի ալիքը խաթարում է ոչ միայն սեփական մուտքը, այլ նաև այլ ալիքների մուտքը: Երկրի հոսանքը հոսում է բոլոր տարբեր ալիքների մուտքերով և արտադրում է տարբեր էֆեկտներ, բայց ազդում է յուրաքանչյուր ելքի վրա, որը չափելի է:

Աղյուսակ 2 -ը ցույց է տալիս ներդաշնակություն, որը չափվում է այլ անզուգական ալիքների վրա, երբ միայն մեկ ալիք է վարվում: Չլրացված ալիքը ցուցադրում է փոքր ազդանշան (խաչմերուկ) հիմնական հաճախականությամբ, բայց նաև առաջացնում է աղավաղում, որն ուղղակիորեն ներմուծվում է գրունտի հոսանքով ՝ որևէ էական հիմնարար ազդանշանի բացակայության դեպքում: Գծապատկեր 6-ում ցածր խեղաթյուրման դասավորությունը ցույց է տալիս, որ երկրորդ ներդաշնակ և ընդհանուր ներդաշնակ աղավաղման (THD) բնութագրերը զգալիորեն բարելավվել են `գետնի հոսանքի էֆեկտի գրեթե վերացման պատճառով:

Ինչպես նվազեցնել ներդաշնակ աղավաղումը PCB- ի նախագծման մեջ

Այս հոդվածի ամփոփագիրը

Պարզ ասած, PCB- ի վրա հետադարձ հոսանքը հոսում է տարբեր շրջանցող կոնդենսատորներով (տարբեր էներգիայի աղբյուրների համար) և ինքնին էլեկտրամատակարարմամբ, ինչը համաչափ է նրա հաղորդունակությանը: Բարձր հաճախականության ազդանշանային հոսանքը հետ է հոսում դեպի փոքր շրջանցող կոնդենսատոր: Lowածր հաճախականությամբ հոսանքները, ինչպես ձայնային ազդանշանները, կարող են հոսել հիմնականում ավելի մեծ շրջանցող կոնդենսատորների միջով: Նույնիսկ ավելի ցածր հաճախականության հոսանքը կարող է «անտեսել» շրջանցման ամբողջ հզորությունը և հոսել ուղիղ դեպի հոսանքի հոսանք: Հատուկ հավելվածը կորոշի, թե որ ընթացիկ ուղին է առավել կարևոր: Բարեբախտաբար, հեշտ է պաշտպանել գրունտային հոսանքի ամբողջ ուղին `ելքային կողմում օգտագործելով ընդհանուր գրունտային կետ և գետնին շրջանցող կոնդենսատոր:

HF PCB- ի դասավորության ոսկե կանոնն այն է, որ HF շրջանցող կոնդենսատորը հնարավորինս մոտ լինի փաթեթավորված հոսանքի պինին, սակայն Գծապատկեր 5 -ի և Գծապատկեր 6 -ի համեմատությունը ցույց է տալիս, որ այս կանոնը փոփոխելը աղավաղման բնութագրերը բարելավելու համար մեծ տարբերություն չի տալիս: Բարելավված աղավաղման բնութագրերը տեղի ունեցան բարձր հաճախականությամբ շրջանցող կոնդենսատորի լարերի մոտ 0.15 դյույմ ավելացման հաշվին, սակայն դա փոքր ազդեցություն ունեցավ FHP3450- ի AC արձագանքման աշխատանքի վրա: PCB- ի դասավորությունը կարևոր է բարձրորակ ուժեղացուցիչի աշխատանքը առավելագույնի հասցնելու համար, և այստեղ քննարկվող հարցերը չեն սահմանափակվում hf ուժեղացուցիչներով: Owerածր հաճախականության ազդանշանները, ինչպիսիք են աուդիոն, շատ ավելի խիստ խեղաթյուրման պահանջներ ունեն: Groundածր հաճախականությունների դեպքում գրունտային հոսանքի ազդեցությունն ավելի փոքր է, բայց դա դեռ կարող է լինել կարևոր խնդիր, եթե համապատասխան աղավաղման ցուցանիշը համապատասխանաբար բարելավվի: