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如何利用PCB Layout减少谐波失真

资料介绍
如何利用PCB Layout减少谐波失真
如何利用PCB Layout减少谐波失真
实际上印刷线路板(PCB)是由电气线性材料构成的,也即其阻抗应是恒定的。那么,PCB
为什么会将非线性引入信号内呢?答案在于:相对于电流流过的地方来说,PCB布局是“
空间非线性”的。
放大器是从这个电源还是从另外一个电源获取电流,取决于加负载上的信号瞬间极性。
电流从电源流出,经过旁路电容,通过放大器进入负载。然后,电流从负载接地端(或P
CB输出连接器的屏蔽)回到地平面,经过旁路电容,回到最初提供该电流的电源。
电流流过阻抗最小路径的概念是不正确的。电流在全部不同阻抗路径的多少与其电导率
成比例。在一个地平面,常常有不止一个大比例地电流流经的低阻抗路径:一个路径直
接连至旁路电容;另一个在达到旁路电容前,对输入电阻形成激励。图1示意了这两个路
径。地回流电流才是真正引发问题的原因。
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当旁路电容放在PCB的不同位置时,地电流通过不同路径流至各自的旁路电容,即“空间
非线性”所代表的含义。若地电流某一极性的分量的很大部分流过输入电路的地,则只扰
动信号的这一极性的分量电压。而若地电流的另一极性并没施扰,则输入信号电压以一
种非线性方式发生变化。当一个极性分量发生改变而另一个极性没改动时,就会产生失
真,并表现为输出信号的二次谐波失真。图2以夸张的形式显示这种失真效果。
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当只有正弦波的一个极性分量受到扰动时,产生的波形就不再是正弦波。用一个100
Ω负载模拟理想放大器,使负载电流通过一个1
Ω电阻,仅在信号的一个极性上耦合输入地电压,则得到图3所示的结果。傅立叶变换显
示,失真波形几乎……
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