Дар асл, Шӯрои ноҳиявии чопшуда (PCB) аз маводи хаттии электрикӣ сохта шудаанд, яъне импедансҳои онҳо бояд доимӣ бошанд. Пас чаро PCB ба сигнал сигнали ғайримуқаррариро ҷорӣ мекунад? Ҷавоб ин аст, ки тарҳбандии PCB нисбат ба он ҷое, ки ҷараён ҷараён дорад, “фазоӣ-хатӣ” нест.

Новобаста аз он, ки тақвиятдиҳанда аз ин ё он манбаъ ҷараён мегирад, аз полярии фаврии сигнал дар бор вобаста аст. Ҷараён аз таъминоти барқ ​​тавассути конденсатори байпас тавассути пурқувват ба сарборӣ ҷорӣ мешавад. 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. Дар ҳавопаймоҳои заминӣ аксар вақт зиёда аз як роҳи импеданси паст мавҷуд аст, ки аз он қисми зиёди ҷараёни замин мегузарад: як роҳ мустақиман ба конденсатори байпас пайваст мешавад; Дигараш то расидан ба конденсатори гузаргоҳ муқовимати вурудро ба вуҷуд меорад. Дар расми 1 ин ду роҳ нишон дода шудааст. Ҷараёни бозгашт он чизест, ки воқеан боиси мушкилот мегардад.

пешниҳод

Ҳангоме ки конденсаторҳои байпас дар ҷойҳои гуногун дар ПХБ ҷойгир карда мешаванд, ҷараёни замин аз роҳҳои гуногун ба конденсаторҳои мувофиқи гардиш мегузарад, ки маънояш “ғайримарҳалии фазоӣ” мебошад. 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. Агар полярии дигари ҷараёни замин вайрон нашавад, шиддати сигнали даромад ба таври ғайримутамарказ тағир меёбад. Вақте ки як ҷузъи полярӣ тағир меёбад, аммо қутби дигараш тағир намеёбад, таҳриф ба амал меояд ва ҳамчун таҳрифи дуюми гармоникии сигнали баромад зоҳир мешавад. Дар расми 2 ин таъсири таҳриф дар шакли муболиға нишон дода шудааст.

пешниҳод

Вақте ки танҳо як ҷузъи қутбии мавҷи синус вайрон мешавад, шакли мавҷи натиҷа дигар мавҷи синусӣ нест. Симулятсияи тақвиятдиҳандаи идеалӣ бо бори 100 and ва пайваст кардани ҷараёни сарборӣ тавассути резистори 1-into ба шиддати замин дар танҳо як қутби сигнал, дар расми 3 оварда шудааст. Fourier transform shows that the distortion waveform is almost all the second harmonics at -68 DBC. Дар басомадҳои баланд, ин сатҳи пайвастшавӣ ба осонӣ дар як PCB тавлид мешавад, ки метавонад хусусиятҳои аълои зидди таҳрифи тақвиятдиҳандаро бидуни истифода аз таъсири махсуси махсуси ғайримуқаррарии PCB нобуд созад. 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.

пешниҳод

Multiamplifier chip

Мушкилоти микросхемаҳои мултипликатори (ду, се ё чор тақвиятдиҳанда) аз сабаби қобилияти нигоҳ доштани пайвастагии заминии конденсаторҳои гузаргоҳ аз тамоми вуруд душвортар мегардад. Ин хусусан барои чор ампликатор дуруст аст. Микросхемаҳои чоргонаи тақвиятдиҳанда дар ҳар тараф терминалҳои вуруд доранд, аз ин рӯ ҷой барои микросхемаҳои байпас вуҷуд надорад, ки халалдоршавиро ба канали вуруд коҳиш медиҳад.

пешниҳод

Дар расми 5 равиши содда ба тарҳбандии чор амплиф нишон дода шудааст. Аксари дастгоҳҳо мустақиман ба як сими пуркунандаи барқ ​​пайваст мешаванд. Ҷараёни зеризаминии як таъминоти барқ ​​метавонад шиддати вуруди замин ва ҷараёни хоки шабакаи дигари барқро халалдор кунад, ки боиси таҳриф мегардад. Масалан, конденсатор (+Vs) дар канали 1 -и тақвиятдиҳандаи чоргонаро бевосита дар паҳлӯи даромадгоҳи он ҷойгир кардан мумкин аст; Конденсаторро (-Vs) дар тарафи дигари баста ҷойгир кардан мумкин аст. Ҷараёни замин (+Vs) метавонад канали 1-ро халалдор кунад, дар ҳоле ки ҷараёни заминии (-vs) наметавонад.

пешниҳод

Барои пешгирӣ кардани ин мушкилот, бигзор ҷараёни замин вурудро халалдор кунад, аммо бигзор ҷараёни PCB ба таври фазоии хатӣ ҷараён гирад. Барои ноил шудан ба ин, конденсаторро дар PCB тавре ҷойгир кардан мумкин аст, ки ҷараёнҳои заминии (+Vs) ва ( – Vs) аз як роҳ гузаранд. Агар сигнали даромад аз ҷараёнҳои мусбат ва манфӣ баробар халалдор шавад, таҳриф ба амал намеояд. Аз ин рӯ, ду конденсаторро дар паҳлӯи якдигар ҷойгир кунед, то ки онҳо нуқтаи заминиро мубодила кунанд. Азбаски ду ҷузъи қутбии ҷараёни замин аз як нуқта меоянд (пайвасткунаки баромади муҳофизаткунанда ё хоки сарборӣ) ва ҳарду ба ҳамон нуқта бармегарданд (пайвасти хоки умумии конденсатор аз байпас), ҷараёни мусбат/манфӣ аз он мегузарад ҳамон роҳ. Агар муқовимати вуруди канал бо ҷараёни (+Vs) халалдор шавад, ҷараёни ( – Vs) ба ҳамон таъсир мерасонад. 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.

пешниҳод

Барои тафтиши хулосаи дар боло овардашуда, ду тарҳбандии гуногуни PCB истифода шуданд: тарҳбандии оддӣ (Расми 5) ва тарҳи пасти таҳриф (Расми 6). Таҳрифе, ки аз ҷониби пурқуввати чоркунҷаи амалиётии FHP3450 бо истифода аз нимноқилҳои fairchild истеҳсол шудааст, дар ҷадвали 1 нишон дода шудааст. Паҳнои маъмулии FHP3450 210MHz, нишеб 1100V/us, ҷараёни ғарази вуруд 100nA аст ва ҷараёни амалиётӣ дар як канал 3.6 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.

пешниҳод

Without an ideal quad amplifier on a PCB, measuring the effects of a single amplifier channel can be difficult. Аён аст, ки як канали тақвиятдиҳанда на танҳо вуруди худаш, балки вуруди дигар каналҳоро ҳам халалдор мекунад. The earth current flows through all the different channel inputs and produces different effects, but is influenced by each output, which is measurable.

Дар ҷадвали 2 гармоникҳо нишон дода шудаанд, ки дар дигар каналҳои нопурра чен карда мешаванд, вақте ки танҳо як канал ҳаракат мекунад. Канали интиқолнашуда дар басомади фундаменталӣ як сигнали хурдро (кроссталк) нишон медиҳад, аммо дар сурати набудани ягон сигнали бунёдии назаррас, таҳрифро мустақиман тавассути ҷараёни замин ба вуҷуд меорад. Тарҳи пасти таҳриф дар расми 6 нишон медиҳад, ки тавсифоти дуввуми гармоникӣ ва умумии таҳрифи гармоникӣ (THD) ба сабаби аз байн рафтани таъсири ҷараёни зеризаминӣ хеле беҳтар шудаанд.

пешниҳод

Хулосаи ин мақола

Оддӣ карда гӯем, дар PCB ҷараёни бозгашт аз конденсаторҳои гуногуни байпас (барои таъминоти гуногуни барқ) ва худи таъминоти барқ ​​мегузарад, ки ба гузаронандагии он мутаносиб аст. Ҷараёни сигнали басомади баланд ба конденсатори хурди обпарто бармегардад. Ҷараёнҳои басомади паст, ба монанди мавҷи сигналҳои аудиоӣ метавонанд пеш аз ҳама аз конденсаторҳои калонтари гузариш гузаранд. Ҳатто як ҷараёни басомади пасттар метавонад иқтидори пурраи байпасозиро “нодида гирад” ва мустақиман ба сими барқ ​​баргардад. Барномаи мушаххас муайян хоҳад кард, ки кадом роҳи ҷорӣ муҳимтарин аст. 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.

Қоидаи тиллоӣ барои тарҳбандии HF PCB дар он аст, ки конденсаторҳои гузариши HF то ҳадди имкон ба сими барқии бастабандишуда нигоҳ дошта шаванд, аммо муқоисаи расми 5 ва расми 6 нишон медиҳад, ки тағир додани ин қоида барои беҳтар кардани хусусиятҳои таҳриф чандон фарқе намекунад. Хусусиятҳои беҳтаршудаи таҳриф аз ҳисоби илова кардани тақрибан 0.15 дюймаи ноқилҳои конденсаторҳои баландсуръати байпас ба даст омаданд, аммо ин ба иҷрои аксуламали AC-и FHP3450 таъсири каме расонд. Тарҳбандии PCB барои ба ҳадди аксар расонидани кори пурқуввати баландсифат муҳим аст ва масъалаҳои дар ин ҷо муҳокимашуда танҳо бо тақвиятдиҳандагони hf маҳдуд намешаванд. Сигналҳои басомади поёнӣ, ба монанди аудио, талаботҳои сахтгириро сахттар мекунанд. Таъсири ҷараёни заминӣ дар басомадҳои паст хурдтар аст, аммо агар мутаносибан индекси таҳрифи лозим такмил дода шавад, он метавонад мушкилоти муҳим бошад.