ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಮುದ್ರಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್ (PCB) ವಿದ್ಯುತ್ ರೇಖೀಯ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಅಂದರೆ ಅವುಗಳ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಬೇಕು. ಹಾಗಾದರೆ ಪಿಸಿಬಿ ರೇಖಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗೆ ಏಕೆ ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ? ಪಿಸಿಬಿ ಲೇಔಟ್ ಪ್ರಸ್ತುತ ಹರಿಯುವ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ “ಪ್ರಾದೇಶಿಕವಾಗಿ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ” ಉತ್ತರವಾಗಿದೆ.

ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಒಂದು ಮೂಲದಿಂದ ಅಥವಾ ಇನ್ನೊಂದರಿಂದ ಕರೆಂಟ್ ಪಡೆಯುತ್ತದೆಯೇ ಎಂಬುದು ಲೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ತಕ್ಷಣದ ಧ್ರುವೀಯತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜಿನಿಂದ, ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಮೂಲಕ, ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಮೂಲಕ ಲೋಡ್‌ಗೆ ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಪ್ರವಾಹವು ನಂತರ ಲೋಡ್ ಗ್ರೌಂಡ್ ಟರ್ಮಿನಲ್‌ನಿಂದ (ಅಥವಾ ಪಿಸಿಬಿ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಕನೆಕ್ಟರ್‌ನ ರಕ್ಷಾಕವಚ) ನೆಲದ ಸಮತಲಕ್ಕೆ, ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಮೂಲತಃ ಪ್ರಸ್ತುತ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಿದ ಮೂಲಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತುತದ ಕನಿಷ್ಠ ಮಾರ್ಗದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯು ತಪ್ಪಾಗಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರವಾಹದ ಪ್ರಮಾಣವು ಅದರ ವಾಹಕತೆಗೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ನೆಲದ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ, ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ-ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮಾರ್ಗವಿದೆ, ಅದರ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ನೆಲದ ಪ್ರವಾಹವು ಹರಿಯುತ್ತದೆ: ಒಂದು ಮಾರ್ಗವು ನೇರವಾಗಿ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ; ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಇತರವು ಇನ್ಪುಟ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 1 ಈ ಎರಡು ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಕ್ ಫ್ಲೋ ಕರೆಂಟ್ ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಪಿಸಿಬಿಯಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಸ್ಥಾನಗಳಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದಾಗ, ನೆಲದ ಪ್ರವಾಹವು ವಿಭಿನ್ನ ಮಾರ್ಗಗಳ ಮೂಲಕ ಆಯಾ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ, ಇದು “ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ” ಅರ್ಥವಾಗಿದೆ. ನೆಲದ ಪ್ರವಾಹದ ಧ್ರುವೀಯ ಘಟಕದ ಗಮನಾರ್ಹ ಭಾಗವು ಇನ್ಪುಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ನೆಲದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತಿದ್ದರೆ, ಸಿಗ್ನಲ್ನ ಧ್ರುವೀಯ ಘಟಕವು ಮಾತ್ರ ತೊಂದರೆಗೊಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ನೆಲದ ಪ್ರವಾಹದ ಇತರ ಧ್ರುವೀಯತೆಯು ತೊಂದರೆಗೊಳಗಾಗದಿದ್ದರೆ, ಇನ್ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಧ್ರುವೀಯತೆಯ ಅಂಶವು ಬದಲಾದಾಗ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಧ್ರುವೀಯತೆಯು ಬದಲಾದಾಗ, ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಔಟ್ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ನ ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತವಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 2 ಈ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಉತ್ಪ್ರೇಕ್ಷಿತ ರೂಪದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

ಸೈನ್ ತರಂಗದ ಕೇವಲ ಒಂದು ಧ್ರುವೀಯ ಘಟಕವು ತೊಂದರೆಗೊಳಗಾದಾಗ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ತರಂಗ ರೂಪವು ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಸೈನ್ ತರಂಗವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. 100-ω ಲೋಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಆದರ್ಶ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಅನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಲೋಡ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು 1-ω ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಗ್ರೌಂಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ಒಂದೇ ಧ್ರುವೀಯತೆಯ ಮೇಲೆ ಜೋಡಿಸುವುದು, ಚಿತ್ರ 3 ಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.ಫೋರಿಯರ್ ರೂಪಾಂತರವು -68 ಡಿಬಿಸಿಯಲ್ಲಿ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯ ತರಂಗ ರೂಪವು ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ಆಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಮಟ್ಟದ ಜೋಡಣೆಯು ಪಿಸಿಬಿಯಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪಿಸಿಬಿಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಶೇಷ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಆಶ್ರಯಿಸದೆ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ನ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಿರೂಪ ವಿರೋಧಿ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ನೆಲದ ಪ್ರಸಕ್ತ ಪಥದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಒಂದೇ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ನ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ವಿರೂಪಗೊಂಡಾಗ, ಚಿತ್ರ 4 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಬೈಪಾಸ್ ಲೂಪ್ ಅನ್ನು ಮರುಹೊಂದಿಸಿ ಮತ್ತು ಇನ್ಪುಟ್ ಸಾಧನದಿಂದ ದೂರವನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ನೆಲದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಹರಿವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

ಮಲ್ಟಿಅಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಚಿಪ್

ಮಲ್ಟಿ-ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಚಿಪ್‌ಗಳ ಸಮಸ್ಯೆ (ಎರಡು, ಮೂರು, ಅಥವಾ ನಾಲ್ಕು ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು) ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ನ ನೆಲದ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣ ಒಳಹರಿವಿನಿಂದ ದೂರವಿರಿಸಲು ಅಸಮರ್ಥತೆಯಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ನಾಲ್ಕು ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ಇದು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸತ್ಯವಾಗಿದೆ. ಕ್ವಾಡ್-ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಚಿಪ್ಸ್ ಪ್ರತಿ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಇನ್ಪುಟ್ ಟರ್ಮಿನಲ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇನ್ಪುಟ್ ಚಾನೆಲ್ಗೆ ಅಡಚಣೆಯನ್ನು ತಗ್ಗಿಸುವ ಬೈಪಾಸ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಿಗೆ ಸ್ಥಳವಿಲ್ಲ.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

ಚಿತ್ರ 5 ನಾಲ್ಕು-ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಸರಳವಾದ ವಿಧಾನವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಧನಗಳು ನೇರವಾಗಿ ಕ್ವಾಡ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಪಿನ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಕೆಯ ಗ್ರೌಂಡ್ ಕರೆಂಟ್ ಇನ್ಪುಟ್ ಗ್ರೌಂಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಚಾನೆಲ್ ಪವರ್ ಸಪ್ಲೈನ ಗ್ರೌಂಡ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ತೊಂದರೆಗೊಳಿಸಬಹುದು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, (+Vs) ಕ್ವಾಡ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ನ ಚಾನೆಲ್ 1 ರಲ್ಲಿ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅದರ ಇನ್‌ಪುಟ್‌ಗೆ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಬಹುದು; (-Vs) ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಪ್ಯಾಕೇಜ್‌ನ ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಬಹುದು. (+Vs) ಗ್ರೌಂಡ್ ಕರೆಂಟ್ ಚಾನೆಲ್ 1 ಅನ್ನು ತೊಂದರೆಗೊಳಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ (-vs) ಗ್ರೌಂಡ್ ಕರೆಂಟ್ ಆಗದಿರಬಹುದು.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು, ನೆಲದ ಪ್ರವಾಹವು ಒಳಹರಿವನ್ನು ತೊಂದರೆಗೊಳಿಸಲಿ, ಆದರೆ ಪಿಸಿಬಿ ಕರೆಂಟ್ ಪ್ರಾದೇಶಿಕವಾಗಿ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡಿ. ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಪಿಸಿಬಿಯಲ್ಲಿ (+Vs) ಮತ್ತು ( – Vs) ನೆಲದ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಒಂದೇ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವಂತೆ ಜೋಡಿಸಬಹುದು. ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು negativeಣಾತ್ಮಕ ಪ್ರವಾಹಗಳಿಂದ ಇನ್ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಸಮಾನವಾಗಿ ತೊಂದರೆಗೊಳಗಾದರೆ, ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಎರಡು ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಒಂದರ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಿ ಇದರಿಂದ ಅವು ನೆಲದ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಭೂಮಿಯ ಪ್ರವಾಹದ ಎರಡು ಧ್ರುವೀಯ ಘಟಕಗಳು ಒಂದೇ ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಬಂದಿರುವ ಕಾರಣ (ಔಟ್ಪುಟ್ ಕನೆಕ್ಟರ್ ಶೀಲ್ಡ್ ಅಥವಾ ಲೋಡ್ ಗ್ರೌಂಡ್) ಮತ್ತು ಎರಡೂ ಒಂದೇ ಬಿಂದುವಿಗೆ ಹರಿಯುತ್ತವೆ (ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ನ ಸಾಮಾನ್ಯ ನೆಲದ ಸಂಪರ್ಕ), ಧನಾತ್ಮಕ/negativeಣಾತ್ಮಕ ಪ್ರವಾಹವು ಹರಿಯುತ್ತದೆ ಅದೇ ದಾರಿ. ಒಂದು ಚಾನಲ್‌ನ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು (+Vs) ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ತೊಂದರೆಗೊಳಗಾಗಿದ್ದರೆ, ( – Vs) ಪ್ರವಾಹವು ಅದರ ಮೇಲೆ ಅದೇ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ. ಧ್ರುವೀಯತೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಉಂಟಾಗುವ ಅಡಚಣೆಯು ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, ಯಾವುದೇ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆ ಇಲ್ಲ, ಆದರೆ ಚಿತ್ರ 6 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಚಾನಲ್‌ನ ಲಾಭದಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

ಮೇಲಿನ ತೀರ್ಮಾನವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು, ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಪಿಸಿಬಿ ಲೇಔಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ: ಸರಳ ವಿನ್ಯಾಸ (ಚಿತ್ರ 5) ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆ ಲೇಔಟ್ (ಚಿತ್ರ 6). FHP3450 ಕ್ವಾಡ್-ಆಪರೇಟಿವ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಫೇರ್‌ಚೈಲ್ಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಬಳಸಿ ತಯಾರಿಸಿದ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ 1. FHP3450 ನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ 210MHz, ಇಳಿಜಾರು 1100V/ನಮಗೆ, ಇನ್ಪುಟ್ ಬಯಾಸ್ ಕರೆಂಟ್ 100nA, ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಚಾನೆಲ್‌ನ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ 3.6 mA ಕೋಷ್ಟಕ 1 ರಿಂದ ನೋಡಬಹುದಾದಂತೆ, ಚಾನಲ್ ಹೆಚ್ಚು ವಿರೂಪಗೊಂಡಂತೆ, ಉತ್ತಮ ಸುಧಾರಣೆ, ಇದರಿಂದ ನಾಲ್ಕು ಚಾನಲ್‌ಗಳು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಲ್ಲಿ ಬಹುತೇಕ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

ಪಿಸಿಬಿಯಲ್ಲಿ ಆದರ್ಶ ಕ್ವಾಡ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಇಲ್ಲದೆ, ಒಂದೇ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಚಾನಲ್‌ನ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಸ್ಸಂಶಯವಾಗಿ, ಕೊಟ್ಟಿರುವ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಚಾನಲ್ ತನ್ನದೇ ಆದ ಒಳಹರಿವನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಇತರ ಚಾನೆಲ್‌ಗಳ ಒಳಹರಿವನ್ನೂ ತೊಂದರೆಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ಪ್ರವಾಹವು ಎಲ್ಲಾ ವಿಭಿನ್ನ ಚಾನಲ್ ಒಳಹರಿವಿನ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರತಿ ಔಟ್ಪುಟ್ನಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಳೆಯಬಹುದು.

ಕೋಷ್ಟಕ 2 ಕೇವಲ ಒಂದು ಚಾನೆಲ್ ಅನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡುವಾಗ ಇತರ ಅಪ್ರತಿಮ ಚಾನೆಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಬೇರ್ಪಡಿಸದ ಚಾನಲ್ ಮೂಲಭೂತ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಸಿಗ್ನಲ್ (ಕ್ರಾಸ್ ಸ್ಟಾಕ್) ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಯಾವುದೇ ಮಹತ್ವದ ಮೂಲಭೂತ ಸಿಗ್ನಲ್ ಇಲ್ಲದಿರುವಾಗ ನೆಲದ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಚಯಿಸಿದ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 6 ರಲ್ಲಿನ ಕಡಿಮೆ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯ ವಿನ್ಯಾಸವು ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆ (ಟಿಎಚ್‌ಡಿ) ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ನೆಲದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

ಈ ಲೇಖನದ ಸಾರಾಂಶ

ಸರಳವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಪಿಸಿಬಿಯಲ್ಲಿ, ಬ್ಯಾಕ್‌ಫ್ಲೋ ಕರೆಂಟ್ ವಿಭಿನ್ನ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತದೆ (ವಿಭಿನ್ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜುಗಳಿಗೆ) ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು, ಇದು ಅದರ ವಾಹಕತೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೈ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಸಿಗ್ನಲ್ ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತೆ ಸಣ್ಣ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಆಡಿಯೋ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳಂತಹ ಕಡಿಮೆ-ಆವರ್ತನದ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಹರಿಯಬಹುದು. ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನ ಪ್ರವಾಹವು ಸಂಪೂರ್ಣ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು “ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಬಹುದು” ಮತ್ತು ನೇರವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಮುನ್ನಡೆಗೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಯಾವ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮಾರ್ಗವು ಅತ್ಯಂತ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಅದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ಔಟ್ಪುಟ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಗ್ರೌಂಡ್ ಪಾಯಿಂಟ್ ಮತ್ತು ಗ್ರೌಂಡ್ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಬಳಸಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ಗ್ರೌಂಡ್ ಕರೆಂಟ್ ಪಥವನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುವುದು ಸುಲಭ.

ಎಚ್‌ಎಫ್ ಪಿಸಿಬಿ ಲೇಔಟ್‌ನ ಸುವರ್ಣ ನಿಯಮವೆಂದರೆ ಎಚ್‌ಎಫ್ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಿದ ಪವರ್ ಪಿನ್‌ಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಹತ್ತಿರ ಇರಿಸುವುದು, ಆದರೆ ಚಿತ್ರ 5 ಮತ್ತು ಚಿತ್ರ 6 ರ ಹೋಲಿಕೆಯು ಈ ನಿಯಮವನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವುದರಿಂದ ವಿರೂಪ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿಲ್ಲ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸುಧಾರಿತ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸುಮಾರು 0.15 ಇಂಚುಗಳಷ್ಟು ಅಧಿಕ ಆವರ್ತನದ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ವೈರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಬಂದವು, ಆದರೆ ಇದು FHP3450 ನ AC ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಿತು. ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಪಿಸಿಬಿ ವಿನ್ಯಾಸವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇಲ್ಲಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿರುವ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಎಚ್‌ಎಫ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿಲ್ಲ. ಆಡಿಯೊದಂತಹ ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನ ಸಂಕೇತಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಕಠಿಣ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ನೆಲದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಪರಿಣಾಮವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯ ಸೂಚಿಯನ್ನು ಅದಕ್ಕೆ ತಕ್ಕಂತೆ ಸುಧಾರಿಸಿದರೆ ಅದು ಇನ್ನೂ ಪ್ರಮುಖ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿರಬಹುದು.