Kwa kweli, printed mzunguko bodi (PCB) hutengenezwa kwa vifaa vya laini vya umeme, yaani impedance yao inapaswa kuwa ya kila wakati. Kwa hivyo kwanini PCB inaingiza nonlinearity katika ishara? Jibu ni kwamba mpangilio wa PCB ni “spatially non-linear” jamaa na mahali panapotiririka sasa.

Ikiwa amplifier inapokea sasa kutoka kwa chanzo moja au nyingine inategemea polarity ya ishara ya mzigo wa wakati huo huo. 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. Katika ndege ya ardhini, mara nyingi kuna njia zaidi ya moja ya chini ya impedance ambayo sehemu kubwa ya mtiririko wa sasa wa ardhi: njia moja imeunganishwa moja kwa moja na capacitor ya kupita; Nyingine inasisimua kipingamizi cha pembejeo mpaka capacitor ya kupita ipatikane. Kielelezo 1 kinaonyesha njia hizi mbili. The backflow current is what’s really causing the problem.

kuwasilisha

Wakati capacitors ya kupitisha imewekwa katika nafasi tofauti kwenye PCB, sasa ardhi inapita kupitia njia tofauti kwenda kwa capacitors inayopita, ambayo ndio maana ya “kutokuwa na usawa wa anga”. 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. Ikiwa polarity nyingine ya sasa ya ardhi haijasumbuliwa, voltage ya ishara ya pembejeo hubadilika kwa njia isiyo ya kawaida. Wakati sehemu moja ya polarity inabadilishwa lakini polarity nyingine sio, upotoshaji hufanyika na hudhihirishwa kama upotoshaji wa pili wa usawa wa ishara ya pato. Kielelezo 2 kinaonyesha athari hii ya upotovu katika fomu ya kutia chumvi.

kuwasilisha

Wakati sehemu moja tu ya polar ya wimbi la sine inasumbuliwa, muundo unaosababishwa sio wimbi la sine tena. Kuiga kipaza sauti bora na mzigo wa 100-and na kuunganisha mzigo wa sasa kupitia kontena la 1-into kwenye voltage ya ardhini kwa polarity moja tu ya ishara, husababisha takwimu 3. Fourier transform shows that the distortion waveform is almost all the second harmonics at -68 DBC. Kwa masafa ya juu, kiwango hiki cha kuunganishwa hutengenezwa kwa urahisi kwenye PCB, ambayo inaweza kuharibu sifa bora za kupambana na upotoshaji wa kipaza sauti bila kutumia athari nyingi maalum za PCB. 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.

kuwasilisha

Multiamplifier chip

Shida ya viboreshaji vya vidonge vingi (viwili, vitatu, au vinne) vimechanganywa na kutoweza kuweka unganisho la ardhi la kipenyezaji cha kupitisha mbali na pembejeo nzima. Hii ni kweli haswa kwa viboreshaji vinne. Chips za amplifier zina vituo vya kuingiza kila upande, kwa hivyo hakuna nafasi ya mizunguko ya kupitisha ambayo hupunguza usumbufu kwa kituo cha kuingiza.

kuwasilisha

Kielelezo 5 kinaonyesha njia rahisi ya mpangilio wa viboreshaji vinne. Vifaa vingi huunganisha moja kwa moja kwenye pini ya amplifier ya quad. Sasa ya ardhi ya usambazaji mmoja wa umeme inaweza kuvuruga pembejeo ya ardhi ya pembejeo na sasa ya ardhini ya umeme mwingine wa kituo, na kusababisha upotovu. Kwa mfano, (+ Vs) bypass capacitor kwenye kituo 1 cha amplifier ya quad inaweza kuwekwa moja kwa moja karibu na pembejeo yake; (-Vs) bypass capacitor inaweza kuwekwa upande wa pili wa kifurushi. Sasa (+ Vs) ardhi ya sasa inaweza kusumbua kituo cha 1, wakati (-vs) ardhi ya sasa haiwezi.

kuwasilisha

Ili kuepukana na shida hii, wacha ardhi iharibu pembejeo, lakini wacha itiririke kwa sasa ya PCB kwa mtindo wa anga. Ili kufanikisha hili, capacitor ya kupita inaweza kupangwa kwenye PCB kwa njia ambayo (+ Vs) na (- Vs) mikondo ya ardhi inapita kupitia njia ile ile. Ikiwa ishara ya kuingiza inasumbuliwa sawa na mikondo mzuri na hasi, upotovu hautatokea. Kwa hivyo, linganisha capacitors mbili za kupita karibu na kila mmoja ili washiriki sehemu ya chini. Kwa sababu vitu viwili vya polar vya sasa vya dunia vinatoka kwa sehemu moja (kontakt ya pato au kinga ya mzigo) na zote mbili hurudi kwa nukta ile ile (unganisho la kawaida la kiunga cha capacitor ya kupita), chanya / hasi ya sasa inapita njia ile ile. Ikiwa upinzani wa pembejeo wa kituo unafadhaika na (+ Vs) ya sasa, (- Vs) sasa ina athari sawa juu yake. 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.

kuwasilisha

Ili kudhibitisha udokezi hapo juu, mipangilio miwili tofauti ya PCB ilitumika: mpangilio rahisi (Kielelezo 5) na mpangilio wa upotoshaji wa chini (Kielelezo 6). Upotoshaji uliozalishwa na mkusanyiko wa utendaji wa quad-FHP3450 ukitumia semiconductor ya watoto unaonyeshwa kwenye jedwali 1. Kiwango cha kawaida cha FHP3450 ni 210MHz, mteremko ni 1100V / sisi, upendeleo wa pembejeo ni 100nA, na sasa ya uendeshaji kwa kila kituo ni 3.6 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.

kuwasilisha

Without an ideal quad amplifier on a PCB, measuring the effects of a single amplifier channel can be difficult. Kwa wazi, kituo cha amplifier kilichopewa kinasumbua sio tu pembejeo yake mwenyewe, lakini pembejeo ya njia zingine pia. The earth current flows through all the different channel inputs and produces different effects, but is influenced by each output, which is measurable.

Jedwali 2 linaonyesha harmonics inayopimwa kwenye chaneli zingine ambazo hazijasafishwa wakati kituo kimoja tu kinaendeshwa. Kituo kisichobadilishwa kinaonyesha ishara ndogo (crosstalk) kwa mzunguko wa kimsingi, lakini pia hutengeneza upotovu ulioletwa moja kwa moja na ardhi ya sasa kwa kukosekana kwa ishara yoyote muhimu ya kimsingi. Mpangilio wa upotoshaji wa chini kwenye Kielelezo 6 unaonyesha kuwa tabia ya pili ya harmonic na jumla ya upotoshaji wa harmonic (THD) imeboreshwa sana kwa sababu ya kuondoa karibu athari ya sasa ya ardhi.

kuwasilisha

Muhtasari wa nakala hii

Kuweka tu, kwenye PCB, mtiririko wa sasa wa mtiririko hupita kupitia capacitors tofauti za kupita (kwa vifaa tofauti vya umeme) na usambazaji wa umeme yenyewe, ambayo ni sawa na mwenendo wake. Ishara ya masafa ya juu sasa inarudi kwa capacitor ndogo ya kupita. Mikondo ya chini-frequency, kama ile ya ishara za sauti, inaweza kutiririka haswa kupitia vizuizi vikubwa vya kupita. Hata mzunguko wa chini wa chini unaweza “kupuuza” uwezo kamili wa kupita na mtiririko wa moja kwa moja kurudi kwa risasi ya nguvu. Maombi maalum yataamua ni njia ipi ya sasa ni muhimu zaidi. 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.

Kanuni ya dhahabu ya mpangilio wa HF PCB ni kuweka HF bypass capacitor karibu na pini ya nguvu iliyofungashwa iwezekanavyo, lakini kulinganisha kwa Kielelezo 5 na Kielelezo 6 inaonyesha kuwa kurekebisha sheria hii ili kuboresha tabia za kupotosha haileti tofauti sana. Tabia za upotovu zilizoboreshwa zilikuja kwa gharama ya kuongeza juu ya inchi 0.15 za wiring ya capacitor ya juu, lakini hii haikuwa na athari kubwa kwa utendaji wa majibu ya AC ya FHP3450. Mpangilio wa PCB ni muhimu kuongeza utendaji wa kipaza sauti cha hali ya juu, na maswala yaliyojadiliwa hapa hayazuwi kwa hf amplifiers. Ishara za masafa ya chini kama vile sauti zina mahitaji magumu ya upotoshaji. Athari ya sasa ya ardhi ni ndogo kwa masafa ya chini, lakini bado inaweza kuwa shida muhimu ikiwa faharisi ya upotoshaji inahitajika imeboreshwa ipasavyo.