Di rastî, panelê çapkirî (PCB) ji materyalên xêzîkî yên elektrîkê têne çêkirin, ango divê impedansa wan sabît be. Ji ber vê yekê çima PCB nekêşbariyê dixe nav îşaretekê? Bersiv ev e ku nexşeya PCB-yê li gorî cîhê ku nuha diherike “ji hêla fezayî ve ne-xêzikî ye”.

Ka amplifikator ji çavkaniyek an çavkaniyek din a heyî distîne bi polarîteya tavilê ya îşaretê ya li ser barkirinê ve girêdayî ye. Rêya heyî ji dabînkirina hêzê, bi rêya kondensatorê baypasê, bi rêya amplifikatorê ber bi barkirinê ve diherike. Dûvre niha ji termînala zeviyê ya barkirinê (an jî parastina pargîdana derketina PCB) vedigere balafirê erdê, bi navgîniya kondensatorê baypasê, û vedigere çavkaniya ku bi eslê xwe heyî dabîn kiriye.

Têgîna rêça kêmtirîn a heyî bi riya impedance ne rast e. Hejmara tîrêjê di hemî riyên impedance yên cihêreng de bi gewhera wê re têkildar e. Di balafirek erdê de, pir caran zêdetirî yek rêça kêm-impedansê heye ku tê de rêjeyek mezin a herikîna erdê diherike: yek rê rasterast bi kondensatorê baypasê ve girêdayî ye; Ya din heya ku bigihîje kondensatorê dorpêçê berxwedanerê têketinê xweş dike. Nîgara 1 van her du rêyan diyar dike. Tiştê ku bi rastî pirsgirêk çêdike ya paşiya paşîn e.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

Gava ku kondensatorên dorpêçê li ciyên cihê yên li ser PCB -ê têne bicîh kirin, pêla erdê ji rêçên cihêreng ber bi kondensatorên derbasbûnê yên têkildar ve diherike, ku ev tê wateya “nehêlbûna cîhûwar”. Ger beşek girîng a hêmanek polar a tîrêjê axê di binê çerxa ketinê re diherike, tenê wê hêmana polarî ya îşaretê tengav dibe. Ger polarîteya din a heyî ya erdê neyê teng kirin, voltaja sînyala têketinê bi rengek nekêşbar diguhere. Gava ku yek hêmana polarîtaliyê tê guheztin lê polarîteya din nayê guheztin, tehrîf çêdibe û wekî tehrîfa harmonîkî ya duyemîn a sînyala derketinê tê xuyang kirin. Figureikil 2 ev bandora tehrîfê bi şiklê zêdebûyî nîşan dide.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

Gava ku tenê yek hêmana polarî ya pêla sine tengav dibe, şûnda pêlê ya ku tê de nema pêlek sine ye. Simêwekirina amplifikatorek îdeal bi barek 100-ω û hevberdana barkirina bi riya berxwedanek 1-ω li voltaja erdê tenê li ser yek polarîta îşaretê, di jimare 3 de encam dide.Veguheztina Fourier nîşan dide ku şêwaza pêla berevajîkirinê hema hema hemî harmonîkên duyemîn in -68 DBC. Di frekansên bilind de, ev asta hevberdanê bi hêsanî li ser PCB-ê tête çêkirin, ku dikare taybetmendiyên dijî-tehrîkê yên hêja yên amplifikorek hilweşîne bêyî ku serî li pir bandorên nehêzî yên PCB-yê bide. Gava ku derketina yek amplifikatorê xebitandinê ji ber riya heyî ya erdê xera dibe, herikîna heyî ya axê dikare bi nûavakirina çembera baypasê û domandina dûrbûna ji cîhaza têketinê, wekî ku di Wêne 4 de tê xuyang kirin, were sererast kirin.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

Çîpê pirrfirehker

Pirsgirêka çîpên pir-amplifikator (du, sê, an çar amplifikator) bi nekarîna pêwendiya axê ya kondensatorê bypass-ê ji tevahiya têketinê dûr digire. Ev bi taybetî ji bo çar amplifiers rast e. Çîpên quad-amplifikator li her aliyî termînalên têketinê hene, ji ber vê yekê cîh tune ji bo rêçikên dorpêçkirinê yên ku aloziya kanala ketinê kêm dikin.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

Wêne 5 nêzîkbûnek hêsan a nexşeyek çar-amplifikator nîşan dide. Piraniya cîhaz rasterast bi pînek amplifikatorê quad ve girêdayî ne. Currenteqama axê ya yek dabînkirina hêzê dikare voltaja axê ya têketî û pêla xerîdarê ya dabînkirina hêzê ya kanala din teng bike, ku dibe sedema berevajîkirinê. Mînakî, kondensatorê dorpêçê (+Vs) li ser kanala 1 ya amplifikatorê quad dikare rasterast li kêleka têketina wê were danîn; Kondensatorê (-Vs) bypass dikare li aliyek din a pakêtê were danîn. Rêya (+Vs) zemînê dikare kanala 1-ê teng bike, dema ku (-vs) -ya axê nebe.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

Ji bo ku hûn ji vê pirsgirêkê dûr bisekinin, bila erda heyî inputê tevlihev bike, lê bila PCB -ya heyî bi rengek xêzî ya cîhanî biherike. Ji bo gihîştina vê yekê, kondensatorê dorpêçê dikare li ser PCB -yê were saz kirin bi vî rengî ku (+Vs) û ( – Vs) pêlên erdê di heman rê de diherikin. Ger sînyala têketinê ji hêla herikên erênî û neyînî ve bi rengek wekhev were tengav kirin, berevajîkirin çênabe. Ji ber vê yekê, du kondensatorên baypasê li tenişta hev rêz bikin da ku ew xalek erdê parve bikin. Ji ber ku du hêmanên polar ên erda heyî ji yek xalî têne (xalîçeya girêdana derxistinê an axa barkirinê) û her du jî vedigerin heman xalê (pêwendiya axê ya hevpar a kondensatorê dorpêçê), pêla erênî/neyînî diherike heman rê. Ger berxwedana ketinê ya kanalek ji hêla (+Vs) heyî ve were tengav kirin, ( – Vs) ya heyî heman bandorê li wê dike. Ji ber ku tevliheviya ku di encamê de çêdibe bêyî polarîtiyê yek e, berevajîbûn çênabe, lê di qezenckirina kanalê de guherînek piçûktir çêdibe, wekî ku di Wêneyê 6 de tê xuyang kirin.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

Ji bo verastkirina vebijarka jorîn, du şêwazên cihêreng ên PCB-ê hatin bikar anîn: nexşeyek hêsan (Wêne 5) û nexşeyek kêm-tehrîkê (Wêne 6). Beralîkirina ku ji hêla FHP3450 amplifikatorê quad-xebitandî ve bi karanîna semiconductor fairchild tê hilberandin di tabloya 1. de tê xuyang kirin. Pîvana tîpîk a FHP3450 210MHz e, berjêr 1100V/me ye, têketina têketinê ya heyî 100nA ye, û kanala xebatê ya per kanalê 3.6 e mA. Wekî ku ji Table 1 -ê tê dîtin, kanal çiqas bêtir tehrîf bibe, ew qas çêtir dibe, ji ber vê yekê çar kanal di performansê de hema hema wekhev in.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

Bêyî amplifikarek quad -a îdeal a li ser PCB -ê, pîvandina bandorên kanalek amplifikatorê yekane dijwar dibe. Bê guman, kanalek amplifikatorê diyarkirî ne tenê têketina xwe, lê têketina kanalên din jî aciz dike. Rêya erdê ji hemî têketinên cihêreng ên kanalê diherike û bandorên cihêreng çêdike, lê ji her derketinê, ya ku tê pîvandin, bandor dibe.

Table 2 dema ku tenê kanalek tê ajotin harmonîkên ku li ser kanalên din ên nekişandî têne pîvandin nîşan dide. Kanala neçandî di frekansa bingehîn de îşaretek piçûk (xaçepirs) nîşan dide, lê di heman demê de tewra ku rasterast ji hêla tîrêjê axê ve di nebûna ti îşaretek bingehîn a girîng de tê destnîşan kirin jî çêdike. Rêzeya kêm-tehrîfê ya di Nîgara 6-an de destnîşan dike ku taybetmendiyên harmonîzasyona harmonîkî ya duyemîn (THD) ya duyemîn (THD) ji ber ku ji holê rakirina bandora heyî ya axê pir çêtir e.

How to reduce harmonic distortion in PCB design

Ev kurteya gotarê

Bi hêsanî, li ser PCB -yê, pêla paşverû di nav kondensatorên cihêreng ên baypasê de (ji bo dabînkirina hêzê yên cihêreng) û dabînkirina hêzê bixwe diherike, ku bi behremendiya wê re têkildar e. Signalşareta sînyala frekansa bilind dîsa vedigere kondensatorê bypassê yê piçûk. Rêçên kêm-frekans, yên wekî îşaretên bihîstwerî, dibe ku di serî de di nav kondensatorên dorpêçê yên mezin de biherikin. Tewra frekansa nizm jî dibe ku “xemsariya” tevahiya kapasîteya baypasê bike û rasterast ber bi serkêşiya hêzê ve biherike. Serîlêdana taybetî dê diyar bike ka kîjan riya heyî ya herî krîtîk e. Bi dilşadî, hêsan e ku meriv tevahiya rêça heyî ya axê bi karanîna xalek hevbeş a erdê û kondensatorek dorpêçkirina axê li aliyê derketinê biparêze.

Qanûna zêrîn a ji bo sêwirana PCB ya HF ev e ku hûn kondensatorê dorpêçkirinê ya HF -ê heya ku mimkun nêzî pin -a hêza pakkirî ye bigirin, lê berhevdana jimare 5 û jimar 6 destnîşan dike ku guheztina vê qaîdeyê ji bo baştirkirina taybetmendiyên tehrîkê pir cûdahiyek nake. Taybetmendiyên tehrîkê yên çêtir bi lêçûna zêdekirina nêzê 0.15 înçên têlên kondensatorê by-frekansa bilind hatin lê ev bandorek hindik li ser performansa bersivdayîna AC ya FHP3450 kir. Sêwirana PCB girîng e ku meriv performansa amplifikatorê qalîteya bilind zêde bike, û mijarên ku li vir têne nîqaş kirin tenê bi amplifikatorên hf re ne sînordar in. Nîşanên frekansa jêrîn ên wekî bihîstwerî hewcedariyên tehrîfê yên pir tundtir hene. Bandora heyî ya axê di frekansên nizm de piçûktir e, lê dibe ku ew dîsa jî pirsgirêkek girîng be ger ku nîşana tehrîba pêwîst li gorî wê were baş kirin.