Үнэндээ, цахилгаан гүйдлийн хавтан (ПХБ) нь цахилгаан шугаман материалаар хийгдсэн, өөрөөр хэлбэл тэдгээрийн эсэргүүцэл тогтмол байх ёстой. ПХБ яагаад шугаман бус байдлыг дохио болгон нэвтрүүлдэг вэ? ПХБ-ийн зохион байгуулалт нь одоогийн урсаж буй газартай харьцуулахад “орон зайн шугаман бус” гэсэн хариулт юм.

Өсгөгч нэг эсвэл өөр эх үүсвэрээс гүйдэл хүлээн авах эсэх нь ачаалал дээрх дохионы агшин зуурын туйлшралаас хамаарна. Цахилгаан тэжээлээс гүйдэл гүйдэл дамжуулагч конденсатороор дамжуулан өсгөгчөөр дамжин ачаалал руу урсдаг. The current then travels from the load ground terminal (or shielding of the PCB output connector) back to the ground plane, through the bypass capacitor, and back to the source that originally supplied the current.

The concept of minimum path of current through impedance is incorrect. The amount of current in all different impedance paths is proportional to its conductivity. Газрын хавтгайд ихэнхдээ бага эсэргүүцэлтэй зам байдаг бөгөөд үүгээр газрын гүйдлийн ихээхэн хэсэг урсдаг: нэг зам нь тойрч гарах конденсатортой шууд холбогддог; Нөгөө нь оролтын резисторыг тойрч гарах конденсатор хүрэх хүртэл өдөөдөг. Зураг 1 -т эдгээр хоёр замыг харуулав. The backflow current is what’s really causing the problem.

оруулах

Тойрох конденсаторыг ПХБ дээр өөр өөр байрлалд байрлуулах үед газрын гүйдэл нь өөр өөр замаар дамжин холбогдох тойрог конденсатор руу урсдаг бөгөөд энэ нь “орон зайн шугаман бус байдал” гэсэн утгатай юм. If a significant portion of a polar component of the ground current flows through the ground of the input circuit, only that polar component of the signal is disturbed. Хэрэв газрын гүйдлийн бусад туйлшрал алдагдахгүй бол оролтын дохионы хүчдэл шугаман бус байдлаар өөрчлөгддөг. Нэг туйлшралын бүрэлдэхүүн хэсгийг өөрчилсөн боловч нөгөө туйл нь өөрчлөгдөөгүй тохиолдолд гажуудал үүсч, гаралтын дохионы хоёр дахь гармоник гажуудал хэлбэрээр илэрдэг. Энэхүү гажуудал нөлөөг хэтрүүлсэн хэлбэрээр 2 -р зурагт үзүүлэв.

оруулах

Синус долгионы зөвхөн нэг туйлт бүрэлдэхүүн хэсэг эвдэрвэл үүссэн долгионы хэлбэр нь синус долгион байхаа болино. 100-ийн ачаалал бүхий хамгийн тохиромжтой өсгөгчийг дуурайж, ачааллын гүйдлийг 1-ийн эсэргүүцэлээр дамжуулж газардуулгын зөвхөн нэг туйл дээр газардуулгын хүчдэлд холбосноор 3-р зургийг үзүүлсэн болно. Fourier transform shows that the distortion waveform is almost all the second harmonics at -68 DBC. Өндөр давтамжтай үед энэ түвшний холболтыг ПХБ дээр амархан үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ПХБ-ийн шугаман бус онцгой нөлөөг ашиглахгүйгээр өсгөгчийн гажуудлын эсрэг маш сайн шинж чанарыг устгадаг. When the output of a single operational amplifier is distorted due to the ground current path, the ground current flow can be adjusted by rearranging the bypass loop and maintaining distance from the input device, as shown in Figure 4.

оруулах

Multiamplifier chip

Олон өсгөгчтэй чипс (хоёр, гурав, дөрвөн өсгөгч) -ийн асуудал нь тойрч гарах конденсаторын газардуулгын холболтыг бүх оролтоос хол байлгаж чадахгүй байгаатай холбоотой юм. Энэ нь ялангуяа дөрвөн өсгөгчийн хувьд үнэн юм. Дөрвөн өсгөгч чипс нь хоёр талдаа оролтын терминалтай тул оролтын сувгийн эвдрэлийг багасгах тойрог тойрог зам байхгүй.

оруулах

Зураг 5 нь дөрвөн өсгөгчийн зохион байгуулалтын энгийн аргыг харуулж байна. Ихэнх төхөөрөмжүүд нь дөрвөлжин өсгөгчийн зүү рүү шууд холбогддог. Нэг цахилгаан тэжээлийн газардуулгын гүйдэл нь нөгөө сувгийн тэжээлийн оролтын газардуулга ба газардуулгыг алдагдуулж улмаар гажуудал үүсгэдэг. Жишээлбэл, дөрвөлжин өсгөгчийн 1 -р суваг дээрх (+Vs) тойруу конденсаторыг түүний оролттой шууд зэргэлдээ байрлуулж болно; (-Vs) bypass конденсаторыг багцын нөгөө талд байрлуулж болно. Газрын (+Vs) гүйдэл нь 1-р сувгийг үймүүлж болзошгүй бол (-vs) газардуулга нь саад болохгүй.

оруулах

Энэ асуудлаас зайлсхийхийн тулд газардуулгын оролтыг хөндлөнгөөс оруулах боловч ПХБ -ийн гүйдэл нь орон зайн шугаман хэлбэрээр урсах ёстой. Үүнд хүрэхийн тулд тойрог замын конденсаторыг ПХБ дээр (+Vs) ба ( – Vs) газрын гүйдэл нэг замаар урсах байдлаар байрлуулж болно. Хэрэв оролтын дохио эерэг ба сөрөг гүйдэлтэй адилхан эвдэрвэл гажуудал үүсэхгүй. Тиймээс хоёр тойрч гарах конденсаторыг газардуулгын цэгийг хуваалцахаар зэрэгцүүлээрэй. Газрын гүйдлийн хоёр туйлт бүрэлдэхүүн хэсэг нь нэг цэгээс (гаралтын холбогч хамгаалалт эсвэл ачааллын газардуулга) ирдэг бөгөөд хоёулаа нэг цэг рүү буцдаг (тойрч гарах конденсаторын нийтлэг газардуулгын холболт), эерэг/сөрөг гүйдэл дамждаг. ижил зам. Хэрэв сувгийн оролтын эсэргүүцэл (+Vs) гүйдлийн нөлөөгөөр алдагдсан бол ( – Vs) гүйдэл нь үүнтэй ижил нөлөө үзүүлдэг. Because the resulting disturbance is the same regardless of the polarity, there is no distortion, but a small change in the gain of the channel will occur, as shown in Figure 6.

оруулах

Дээрх дүгнэлтийг шалгахын тулд ПХБ-ийн хоёр өөр схемийг ашигласан: энгийн байршил (Зураг 5) ба гажуудал багатай байршил (Зураг 6). Fairchild хагас дамжуулагч ашиглан FHP3450 дөрвөн үйлдлийн өсгөгчийн үйлдвэрлэсэн гажуудлыг 1-р хүснэгтэд үзүүлэв. мА. As can be seen from Table 1, the more distorted the channel, the better the improvement, so that the four channels are nearly equal in performance.

оруулах

Without an ideal quad amplifier on a PCB, measuring the effects of a single amplifier channel can be difficult. Мэдээжийн хэрэг, өсгөгчийн суваг нь зөвхөн өөрийн оролтыг төдийгүй бусад сувгуудын оролтыг алдагдуулдаг. The earth current flows through all the different channel inputs and produces different effects, but is influenced by each output, which is measurable.

2 -р хүснэгтэд зөвхөн нэг сувгийг жолоодох үед бусад дамжуулагдаагүй сувгууд дээр хэмжигддэг гармоникуудыг харуулав. Цахилгаан суваг нь үндсэн давтамж дээр жижиг дохио (хөндлөн дамжуулалт) харуулдаг боловч мэдэгдэхүйц үндсэн дохио байхгүй тохиолдолд газрын гүйдэл шууд дамжуулдаг гажуудал үүсгэдэг. Зураг 6-д байгаа бага гажуудалтай схем нь газрын гүйдлийн эффект бараг арилсан тул хоёр дахь гармоник ба нийт гармоник гажуудал (THD) шинж чанар ихээхэн сайжирсан болохыг харуулж байна.

оруулах

Энэхүү нийтлэлийн тойм

Энгийнээр хэлэхэд, ПХБ дээр буцах урсгал нь өөр өөр тойрог конденсатороор дамждаг (өөр өөр тэжээлийн хангамжийн хувьд), цахилгаан дамжуулах чадвартай пропорциональ байдаг. Өндөр давтамжийн дохионы гүйдэл нь жижиг тойрч гарах конденсатор руу буцдаг. Аудио дохио гэх мэт бага давтамжийн гүйдэл нь ихэвчлэн том тойрч өнгөрөх конденсаторуудаар дамждаг. Бага давтамжийн гүйдэл ч гэсэн бүрэн тойрч гарах багтаамжийг “үл тоомсорлож”, цахилгаан дамжуулагч руу шууд буцаж орно. Тодорхой програм нь одоогийн байгаа зам хамгийн чухал болохыг тодорхойлох болно. Fortunately, it is easy to protect the entire ground current path by using a common ground point and a ground bypass capacitor on the output side.

ЭМХ -ийн ПХБ -ийн зохион байгуулалтын алтан дүрэм бол ЭЗ -ийн тойрч гарах конденсаторыг савласан цахилгаан тэжээлийн зүүтэй аль болох ойр байлгах явдал боловч Зураг 5 ба Зураг 6 -ийн харьцуулалт нь гажуудлын шинж чанарыг сайжруулахын тулд энэ дүрмийг өөрчлөх нь тийм ч их ач холбогдолгүй болохыг харуулж байна. Сайжруулсан гажуудлын шинж чанар нь 0.15 инч орчим өндөр давтамжтай тойрог конденсаторын утас нэмсэнтэй холбоотой боловч энэ нь FHP3450-ийн АС-ийн хариу урвалд бага нөлөө үзүүлэв. ПХБ-ийн зохион байгуулалт нь өндөр чанарын өсгөгчийн гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэхэд чухал ач холбогдолтой бөгөөд энд хэлэлцсэн асуудлууд нь зөвхөн hf өсгөгчөөр хязгаарлагдахгүй. Аудио гэх мэт бага давтамжийн дохио нь илүү хатуу гажуудал шаарддаг. Газрын гүйдлийн эффект нь бага давтамжтай үед бага боловч шаардлагатай гажуудлын индексийг зохих ёсоор сайжруулбал энэ нь чухал асуудал хэвээр байх болно.