ඇත්තටම, මුද්රිත පරිපථ පුවරුව (PCB) විදුලි රේඛීය ද්‍රව්‍ය වලින් සෑදී ඇත, එනම් ඒවායේ සම්බාධනය නියත විය යුතුය. එසේ නම්, PCB සංඥා තුළ රේඛීය නොවන බව හඳුන්වා දෙන්නේ ඇයි? පිළිතුර නම්, ධාරාව ගලා යන ස්ථානයට සාපේක්ෂව පීසීබී පිරිසැලසුම “අවකාශීය වශයෙන් රේඛීය නොවන” බවයි.

ඇම්ප්ලිෆයර් එකකට හෝ වෙනත් ප්‍රභවයකින් ධාරාව ලබා ගන්නේද යන්න රඳා පවතින්නේ භාරය මත ඇති සංඥාවේ ක්‍ෂණික ධ්‍රැවීයතාව මත ය. බල සැපයුමෙන්, බයිපාස් ධාරිත්‍රකයෙන්, ඇම්ප්ලිෆයර් හරහා ධාරාව ධාරාවට ගලා යයි. 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. බිම් තලයක, බොහෝ විට අඩු ධාරා මාර්ගයකට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් ගමන් කරන අතර එමඟින් භූමි ධාරාව විශාල ප්‍රමාණයක් ගලා යයි: එක් මාවතක් බයිපාස් ධාරිත්‍රකයට කෙලින්ම සම්බන්ධ වේ; බයිපාස් ධාරිත්‍රකය ළඟා වන තුරු අනෙක ආදාන ප්‍රතිරෝධකය උද්දීපනය කරයි. රූප සටහන 1 මෙම මාර්ග දෙක නිරූපණය කරයි. The backflow current is what’s really causing the problem.

ඉදිරිපත්

බයිපාස් ධාරිත්‍රක පීසීබී හි විවිධ ස්ථානවල තැබූ විට, භූගත ධාරාව විවිධ මාර්ග හරහා අදාළ බයිපාස් ධාරිත්‍රක වෙත ගලා යන අතර එහි අර්ථය “අවකාශීය නොවන රේඛීයභාවය” යන්නයි. 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. භූමි ධාරාවේ අනෙක් ධ්‍රැවීයතාවයට බාධා නොවන්නේ නම්, ආදාන සංඥා වෝල්ටීයතාවය රේඛීය නොවන ආකාරයකින් වෙනස් වේ. එක් ධ්‍රැවීයතා සංඝටකයක් වෙනස් වූ නමුත් අනෙක් ධ්‍රැවීයතාව වෙනස් නොවන විට විකෘති වීම සිදු වන අතර එය ප්‍රතිදාන සංඥා වල දෙවන හාර්මෝන විකෘතිය ලෙස ප්‍රකාශ වේ. රූපය 2 මෙම විකෘති කිරීමේ බලපෑම අතිශයෝක්තියෙන් පෙන්වයි.

ඉදිරිපත්

සයින් තරංගයේ එක් ධ්‍රැවීය සංඝටකයක් පමණක් බාධා වූ විට, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඇති වන තරංග ආකෘතිය තවදුරටත් සයින් තරංගයක් නොවේ. 100-ω ක බරක් ඇති කදිම ඇම්ප්ලිෆයරයක් අනුකරණය කිරීම සහ 1-ω ප්‍රතිරෝධකයක් හරහා ධාරා ධාරාව සංඥා වල එක් ධ්‍රැවීයතාවයක් මත පමණක් භූගත වෝල්ටීයතාවයට සම්බන්ධ කිරීම මඟින් ප්‍රතිඵලය 3 වේ. Fourier transform shows that the distortion waveform is almost all the second harmonics at -68 DBC. අධික සංඛ්‍යාත වල, මෙම මට්ටමේ සම්බන්ධක PCB එකක පහසුවෙන් ජනනය වන අතර එමඟින් PCB වල විශේෂ නොවන රේඛීය නොවන බලපෑම් වලට යොමු නොවී ඇම්ප්ලිෆයරයක ඇති විශිෂ්ඨ විකෘති විරෝධී ලක්ෂණ විනාශ කළ හැකිය. 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.

ඉදිරිපත්

Multiamplifier chip

බහු-ඇම්ප්ලිෆයර් චිප්ස් (දෙක, තුන හෝ හතරේ ඇම්ප්ලිෆයර්) ගැටළුව සංකීර්ණ වන්නේ බයිපාස් ධාරිත්‍රකයේ භූගත සම්බන්ධතාවය සමස්ත ආදානයෙන් farත්ව තබා ගැනීමට නොහැකි වීම හේතුවෙනි. ඇම්ප්ලිෆයර් හතරක් සඳහා මෙය විශේෂයෙන්ම සත්‍ය වේ. ක්වාඩ්-ඇම්ප්ලිෆයර් චිප්ස් වල සෑම පැත්තකම ආදාන පර්යන්ත ඇත, එබැවින් ආදාන නාලිකාවට ඇති වන බාධා අවම කරන බයිපාස් පරිපථ සඳහා ඉඩක් නොමැත.

ඉදිරිපත්

ඇම්ප්ලිෆයර් හතරේ පිරිසැලසුමකට සරල ප්‍රවේශයක් රූප සටහන 5 හි දැක්වේ. බොහෝ උපාංග සෘජුවම ක්වාඩ් ඇම්ප්ලිෆයර් පින් එකකට සම්බන්ධ වේ. එක් බල සැපයුමක භූගත ධාරාව අනෙක් නාලිකා බල සැපයුමේ ආදාන භූගත වෝල්ටීයතාවයට සහ භූගත ධාරාවට බාධා ඇති කළ හැකි අතර එමඟින් විකෘති වීමක් සිදු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ක්වාඩ් ඇම්ප්ලිෆයරයේ 1 වන නාලිකාවේ (+Vs) බයිපාස් ධාරිත්‍රකය එහි ආදානයට කෙලින්ම යාබදව තැබිය හැකිය; (-Vs) බයිපාස් ධාරිත්‍රකය පැකේජයේ අනෙක් පැත්තේ තැබිය හැකිය. (+Vs) භූමි ධාරාවට චැනල් 1 බාධා කළ හැකි අතර (-vs) භූමි ධාරාව නොවිය හැක.

ඉදිරිපත්

මෙම ගැටළුව මඟහරවා ගැනීම සඳහා, භූගත ධාරාව යෙදවුමට බාධා කිරීමට ඉඩ දෙන්න, නමුත් පීසීබී ධාරාව අවකාශීය රේඛීය ආකාරයකින් ගලා යාමට සලස්වන්න. මෙය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, (+Vs) සහ ( – Vs) භූමි ධාරා එකම මාවත හරහා ගලා යන ආකාරයට බයිපාස් ධාරිත්‍රකය PCB මත සකසා ගත හැකිය. ධන හා negativeණ ධාරා මඟින් ආදාන සංඥාව එකසේ බාධා කරන්නේ නම්, විකෘති වීමක් සිදු නොවේ. එම නිසා, බයිපාස් ධාරිත්‍රක දෙක එකිනෙකට යාබදව පෙළගැස්වීම නිසා ඒවා භූමි ලක්ෂ්‍යයක් බෙදා ගනී. පෘථිවි ධාරාවේ ධ්‍රැවීය සංරචක දෙක එකම ස්ථානයකින් එන හෙයින් (ප්‍රතිදාන සම්බන්ධක පලිහ හෝ පැටවුම් බිම) දෙකම නැවත එකම ස්ථානයට ගලා යන හෙයින් (බයිපාස් ධාරිත්‍රකයේ පොදු බිම් සම්බන්ධතාවය) ධන/negativeණ ධාරාව ගලා යයි එකම මාර්ගය. නාලිකාවක ආදාන ප්‍රතිරෝධය (+Vs) ධාරාව මඟින් බාධා කරන්නේ නම්, ( – Vs) ධාරාව එයට ඒ හා සමාන බලපෑමක් ඇති කරයි. 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.

ඉදිරිපත්

ඉහත නිගමනය සත්‍යාපනය කිරීම සඳහා විවිධ පීසීබී පිරිසැලසුම් දෙකක් භාවිතා කරන ලදි: සරල පිරිසැලසුමක් (රූපය 5) සහ අඩු විකෘති සැකැස්ම (රූපය 6). ෆෙයාර්චයිල්ඩ් අර්ධ සන්නායකය භාවිතා කරමින් එෆ්එච්පී 3450 ක්වාඩ්-ක්‍රියාකාරී ඇම්ප්ලිෆයර් මඟින් නිපදවන විකෘතිය වගුවේ දක්වා ඇත 1. එෆ්එච්පී 3450 හි සාමාන්‍ය කලාප පළල 210MHz, බෑවුම 1100V/us, ආදාන පක්ෂග්‍රාහී ධාරාව 100 එන්ඒ සහ එක් නාලිකාවක ක්‍රියාකාරී ධාරාව 3.6 වේ එම්ඒ 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.

ඉදිරිපත්

Without an ideal quad amplifier on a PCB, measuring the effects of a single amplifier channel can be difficult. පැහැදිලිවම, දී ඇති ඇම්ප්ලිෆයර් නාලිකාවක් තමන්ගේම ආදානය පමණක් නොව අනෙකුත් නාලිකා වල ආදානද බාධා කරයි. The earth current flows through all the different channel inputs and produces different effects, but is influenced by each output, which is measurable.

වගුවක් 2 මඟින් දැක්වෙන්නේ එක් නාලිකාවක් පමණක් ගෙන යන විට අනෙක් නොගැලපෙන නාලිකා වල මනින ලද එකඟතාවයන් ය. නොගැලපෙන නාලිකාව මූලික සංඛ්‍යාතයේදී කුඩා සංඥාවක් (ක්‍රොස්ටොක්) පෙන්වන නමුත් සැලකිය යුතු මූලික සංඥාවක් නොමැති විට භූගත ධාරාව මඟින් සෘජුවම හඳුන්වා දෙන විකෘති කිරීම් ද නිෂ්පාදනය කරයි. රූප සටහන 6 හි අඩු විකෘති සැකැස්ම මඟින් පෙන්නුම් කරන්නේ භූමි ධාරා බලපෑම ආසන්න වශයෙන් තුරන් කිරීම නිසා දෙවන හාර්මොනික් හා සම්පූර්ණ හර්මොනික් විකෘති (ටීඑච්ඩී) ලක්ෂණ බෙහෙවින් වැඩි දියුණු වී ඇති බවයි.

ඉදිරිපත්

මෙම ලිපි සාරාංශය

සරලව කිවහොත්, පීසීබී එකක පසුපස ධාරාව විවිධ බයිපාස් ධාරිත්‍රක (විවිධ බල සැපයුම් සඳහා) සහ එහි සන්නායකතාවයට සමානුපාතිකව බල සැපයුම හරහා ගලා යයි. අධි සංඛ්‍යාත සංඥා ධාරාව කුඩා බයිපාස් ධාරිත්‍රකයට ආපසු ගලා යයි. ශ්‍රව්‍ය සංඥා වැනි අඩු සංඛ්‍යාත ධාරා ප්‍රධාන වශයෙන් විශාල බයිපාස් ධාරිත්‍රක හරහා ගලා යා හැකිය. අඩු සංඛ්‍යාත ධාරාවක් වුවද සම්පූර්ණ බයිපාස් ධාරිතාවය “නොසලකා හැරීම” සහ powerජුවම බල ඊයම් වෙත ගලා යාම සිදු විය හැක. වර්තමාන මාවත වඩාත් තීරණාත්මක යැයි නිශ්චිත යෙදුම විසින් තීරණය කරනු ඇත. 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.

එච්එෆ් පීසීබී පිරිසැලසුම සඳහා වන ස්වර්ණමය රීතිය නම් එච්එෆ් බයිපාස් ධාරිත්‍රකය ඇසුරුම් කරන ලද බල පින් එකට හැකි තරම් සමීපව තබා ගැනීමයි, නමුත් රූපය 5 සහ රූප සටහන 6 සංසන්දනය කිරීමෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ විකෘති ලක්ෂණ වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා මෙම රීතිය වෙනස් කිරීමෙන් වැඩි වෙනසක් සිදු නොවන බවයි. උසස් සංඛ්‍යාත බයිපාස් ධාරිත්‍රක වයර් අඟල් 0.15 ක් පමණ එකතු කිරීමේ වියදමින් වැඩිදියුණු කළ විකෘති ලක්‍ෂණ පැමිණියද මෙය එෆ්එච්පී 3450 හි ඒසී ප්‍රතිචාර දැක්වීමේ කාර්ය සාධනය කෙරෙහි සුළු බලපෑමක් ඇති කළේය. උසස් තත්ත්වයේ ඇම්ප්ලිෆයරයක ක්‍රියාකාරිත්වය උපරිම කිරීම සඳහා PCB පිරිසැලසුම වැදගත් වන අතර මෙහි සාකච්ඡා කෙරෙන කරුණු එච්එෆ් ඇම්ප්ලිෆයර් වලට පමණක් සීමා නොවේ. ශ්‍රව්‍ය වැනි අඩු සංඛ්‍යාත සංඥා වලට වඩාත් දැඩි විකෘති කිරීමේ අවශ්‍යතා ඇත. අඩු සංඛ්‍යාත වලදී භූගත ධාරාවේ බලපෑම කුඩා වන නමුත් අවශ්‍ය විකෘතිතා දර්ශකය ඒ අනුව වැඩි දියුණු කළ හොත් එය තවමත් වැදගත් ගැටළුවක් විය හැකිය.