တကယ်တော့, ပုံနှိပ်တိုက်နယ်ဘုတ်အဖွဲ့ (PCB) are made of electrical linear materials, i.e. their impedance should be constant. ဒါဆို PCB က nonlinearity ကို signal တစ်ခုအနေနဲ့ဘာလို့မိတ်ဆက်တာလဲ။ အဖြေသည် PCB အပြင်အဆင်သည်လက်ရှိစီးဆင်းနေသောနေရာနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက“ နေရာအကျယ်အဝန်းမရှိ” ဖြစ်သည်။

အသံချဲ့စက်သည်အရင်းအမြစ်တစ်ခု (သို့) အခြားတစ်ခုမှလက်ခံသည်ဖြစ်စေ၊ ၀ င်ရိုးပေါ်ရှိအချက်ပြမှု၏ချက်ချင်း polarity ပေါ်မူတည်သည်။ Current flows from the power supply, through the bypass capacitor, through the amplifier into the load. 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. In a ground plane, there is often more than one low-impedance path through which a large proportion of ground current flows: one path is directly connected to the bypass capacitor; အခြားတစ်ခုက bypass capacitor ကိုရောက်သည်အထိ input resistor ကိုစိတ်လှုပ်ရှားစေသည်။ ပုံ ၁ သည်ဤလမ်းကြောင်းနှစ်ခုကိုသရုပ်ဖော်သည်။ The backflow current is what’s really causing the problem.

တင်သွင်း

bypass capacitors များကို PCB ပေါ်တွင်မတူညီသောနေရာများတွင်ချထားလိုက်သောအခါမြေပြင်စီးဆင်းမှုသည်သက်ဆိုင်ရာ spatial nonlinearity ၏အဓိပ္ပာယ်ဖြစ်သည့်သက်ဆိုင်ရာ bypass capacitors များသို့ကွဲပြားသောလမ်းကြောင်းများဖြင့်စီးဆင်းသွားသည်။ 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. If the other polarity of the ground current is not disturbed, the input signal voltage changes in a nonlinear manner. polarity အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုကိုပြောင်းသော်လည်းအခြား polarity မပါရှိလျှင်ပုံပျက်ပန်းပျက်ဖြစ်သွားပြီး output signal ၏ဒုတိယ harmonic ပုံပျက်သောအဖြစ်ပေါ်လာသည်။ ပုံ ၂ တွင်ပုံပျက်သောအကျိုးသက်ရောက်မှုကိုပုံကြီးချဲ့ပြထားသည်။

တင်သွင်း

sine wave ၏ဝင်ရိုးစွန်းအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုသာနှောင့်ယှက်သောအခါထွက်ပေါ်လာသော waveform သည် sine wave မဟုတ်တော့ပါ။ 100 ω load ရှိစံပြအသံချဲ့စက်တစ်ခုနှင့်တူသောအချက်ပြတစ်ခု၏ polarity တစ်ခုတည်းတွင်မြေဗို့အား ၀ င်သော load current ကို တွဲ၍ ပုံ ၃ တွင်ရလဒ်ပြသည်။ Fourier transform shows that the distortion waveform is almost all the second harmonics at -68 DBC. မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းများတွင်၊ တွဲခြင်း၏ဤအဆင့်သည် PCB ၏အထူး nonlinear effects များစွာကိုမသုံးဘဲအသံချဲ့စက်၏အလွန်ကောင်းမွန်သောပုံပျက်သောလက္ခဏာများကိုအလွယ်တကူဖျက်ဆီးနိုင်သည့် PCB တစ်ခုဖြစ်သည်။ 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.

တင်သွင်း

Multiamplifier chip

Multi-Amplifier Chips (နှစ်ခု၊ သုံးလုံး၊ လေးလုံးပါအသံချဲ့စက်) ၏ပြဿနာမှာ bypass capacitor ၏ ground connection ကိုအဝေးထိန်းစနစ်မစိုက်နိုင်ခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည်အသံချဲ့စက်လေးလုံးအတွက်အထူးမှန်သည်။ Quad-amplifier chip များသည်တစ်ဖက်စီတွင် input terminal များရှိသည်၊ ထို့ကြောင့် input channel ကိုအနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေသော bypass ဆားကစ်များအတွက်နေရာမရှိပါ။

တင်သွင်း

ပုံ ၅ တွင်အသံချဲ့စက်လေးလုံးအပြင်အဆင်အတွက်ရိုးရှင်းသောချဉ်းကပ်ပုံကိုပြသည်။ ကိရိယာအများစုသည် quad amplifier pin နှင့်တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်သည်။ ပါဝါထောက်ပံ့မှုတစ်ခု၏မြေ ၀ င်မှုသည်အခြားချန်နယ်ပါဝါထောက်ပံ့မှု၏ input ground voltage နှင့် ground current ကိုနှောင့်ယှက်စေပြီးပုံပျက်စေသည်။ ဥပမာ၊ quad amplifier ၏ channel 1 ရှိ (+Vs) bypass capacitor ကို၎င်း၏ input နှင့်တိုက်ရိုက်တိုက်ရိုက်ကပ်ထားနိုင်သည်။ (-Vs) bypass capacitor ကိုအထုပ်၏အခြားတစ်ဖက်တွင်ထားနိုင်သည်။ (+Vs) ground current သည် channel 1 ကိုနှောင့်ယှက်နိုင်ပြီး၊ (-vs) ground current သည်မဖြစ်နိုင်သည်။

တင်သွင်း

ဤပြသနာကိုရှောင်ရှားရန်မြေပြင်ကိုလက်ရှိအ ၀ င်အထွက်ကိုနှောင့်ယှက်ပါစေ၊ ဒါပေမယ့် PCB ကိုလက်ရှိရေစီးကြောင်းအတိုင်းအတာတစ်ခုအနေနှင့်ထားပါ။ ဤအရာကိုအောင်မြင်ရန်၊ (+Vs) နှင့် ( – Vs) မြေပြင်ရေစီးကြောင်းများသည်လမ်းကြောင်းတစ်ခုတည်းသို့စီးဆင်းစေသောနည်းလမ်းဖြင့် PCB ကိုစီစဉ်နိုင်သည်။ အ ၀ င်အထွက်အချက်အားအပေါင်းနှင့်အပျက်စီးကြောင်းများကအညီအမျှနှောင့်ယှက်ပါကပုံပျက်ပန်းပျက်ဖြစ်လိမ့်မည်မဟုတ်ပေ။ ထို့ကြောင့်၎င်းတို့သည် ground point တစ်ခုဝေမျှနိုင်ရန် bypass capacitors နှစ်ခုကိုတစ်ခုနှင့်တစ်ခုညှိပါ။ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော်လက်ရှိ ၀ င်ရိုးစွန်းနှစ်ခုသည်တူညီသောအချက် (output connector shielding သို့မဟုတ် load ground) မှနှစ်ခုလုံးတူညီသောအမှတ် (bypass capacitor ၏ဘုံမြေဆက်သွယ်မှု) မှစီးဆင်းလာသောကြောင့် positive/negative current များစီးဆင်းသည်။ တူညီတဲ့လမ်းကြောင်း အကယ်၍ channel တစ်ခု၏ input resistance ကို (+Vs) current ဖြင့်နှောင့်ယှက်ပါက ( – Vs) current သည်၎င်းအပေါ်၌တူညီသောအကျိုးသက်ရောက်မှုရှိသည်။ 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.

တင်သွင်း

အထက်ပါကောက်ချက်ကိုအတည်ပြုရန်ကွဲပြားသော PCB အပြင်အဆင်နှစ်ခုကိုသုံးခဲ့သည်။ fairchild semiconductor ကို သုံး၍ FHP3450 quad-operation အသံချဲ့စက်မှထုတ်လုပ်သောပုံမမှန်ခြင်းကိုဇယား ၁ တွင်ပြထားသည်။ FHP1 ၏ပုံမှန် bandwidth သည် 3450MHz, slope သည် 210V/us, input bias current သည် 1100nA, နှင့် channel တစ်ခုလျှင်လည်ပတ်မှု 100 ရှိသည်။ mA 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.

တင်သွင်း

Without an ideal quad amplifier on a PCB, measuring the effects of a single amplifier channel can be difficult. ပေးထားသောအသံချဲ့စက်လိုင်းသည်၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်သွင်းအားတင်မကအခြားချန်နယ်များပါ ၀ င်မှုကိုနှောင့်ယှက်သည်မှာသိသာထင်ရှားသည်။ The earth current flows through all the different channel inputs and produces different effects, but is influenced by each output, which is measurable.

ဇယား ၂ သည်ချန်နယ်တစ်ခုတည်းကိုသာမောင်းနှင်သောအခါအခြား undriven ချန်နယ်များပေါ်တွင်တိုင်းတာသောသဟဇာတဖြစ်သည်။ undriven ရုပ်သံလိုင်းသည်အခြေခံကြိမ်နှုန်းတွင်သေးငယ်သည့်အချက်ပြ (crosstalk) ကိုပြသသော်လည်းသိသာထင်ရှားသောအခြေခံအချက်ပြမှုမရှိလျှင်မြေပြင်မှတိုက်ရိုက်မိတ်ဆက်သည့်ပုံပျက်ပန်းပျက်များကိုထုတ်လုပ်သည်။ ပုံ ၆ တွင် low-distortion layout သည်ဒုတိယ current harmonic နှင့် total harmonic distortion (THD) ဝိသေသလက္ခဏာများသိသိသာသာတိုးတက်လာသည်ကိုပြသသည်။

တင်သွင်း

ဤဆောင်းပါးအကျဉ်းချုပ်

Simply put, on a PCB, the backflow current flows through different bypass capacitors (for different power supplies) and the power supply itself, which is proportional to its conductivity. ကြိမ်နှုန်းမြင့် signal current သည်သေးငယ်သော bypass capacitor သို့ပြန်လည်စီးဆင်းသည်။ အသံအချက်ပြလှိုင်းများကဲ့သို့ကြိမ်နှုန်းနိမ့်သောလျှပ်စီးကြောင်းများသည်အဓိကအားဖြင့်ကြီးမားသောရှောင်ကွင်း capacitors များမှတဆင့်စီးဆင်းစေနိုင်သည်။ ကြိမ်နှုန်းနိမ့်သောလျှပ်စီးကြောင်းတစ်ခုသည်ပင်အပြည့်အဝကျော်လွှားနိုင်စွမ်းကိုလျစ်လျူရှုပြီးပါဝါခေါင်းသို့တိုက်ရိုက်ပြန်စီးဆင်းစေနိုင်သည်။ တိကျသောလျှောက်လွှာသည်လက်ရှိလမ်းကြောင်းသည်အဝေဖန်ဆုံးဖြစ်သည်ကိုဆုံးဖြတ်လိမ့်မည်။ 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.

HF PCB အပြင်အဆင်အတွက်ရွှေစည်းမျဉ်းသည် HF bypass capacitor ကိုထုပ်ပိုးထားသော power pin ကိုတတ်နိုင်သမျှအနီးဆုံးထားရန်ဖြစ်သည်၊ ပုံ ၅ နှင့်ပုံ ၆ နှိုင်းယှဉ်ခြင်းသည်ပုံပျက်သောဝိသေသလက္ခဏာများကိုတိုးတက်စေရန်ဤစည်းမျဉ်းကိုပြုပြင်ခြင်းသည်များစွာခြားနားမှုမရှိကြောင်းပြသည်။ ပိုမိုကောင်းမွန်သောပုံပျက်သောလက္ခဏာများသည် ၀.၁၅ လက်မ high-frequency bypass capacitor wiring ကို ၀.၁၅ လက်မခန့်ထပ်ဖြည့်ရသော်လည်း၎င်းသည် FHP0.15 ၏ AC တုံ့ပြန်မှုစွမ်းဆောင်ရည်အပေါ်အနည်းငယ်သက်ရောက်မှုရှိသည်။ PCB အပြင်အဆင်သည်အရည်အသွေးမြင့်အသံချဲ့စက်၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုမြှင့်တင်ရန်အရေးကြီးသည်၊ ဤတွင်ဆွေးနွေးသောပြဿနာများသည် hf အသံချဲ့စက်များအတွက်သာမကန့်သတ်ထားပေ။ အသံကဲ့သို့နိမ့်သောကြိမ်နှုန်းအချက်ပြများသည်ပိုမိုတင်းကျပ်သောပုံပျက်မှုလိုအပ်ချက်များရှိသည်။ မြေပြင်လက်ရှိသက်ရောက်မှုသည်ကြိမ်နှုန်းအနိမ့်တွင်ပိုသေးငယ်သော်လည်းလိုအပ်သောပုံပျက်အညွှန်းကိုအညီမြှင့်တင်ပေးလျှင်အရေးကြီးသောပြဿနာတစ်ခုဖြစ်နိုင်သည်။