聯(lián)系人: 郎蘋(píng)(女士) 電話:0769-82136991 傳真:0769-82138385 地址:廣東省東莞市塘廈鎮(zhèn)林村新太陽(yáng)工業(yè)城新鴻路30號(hào)10樓/12樓
開(kāi)關(guān)電源之PCB設(shè)計(jì)可以做到減少諧波失真?
來(lái)源:東莞市成良智能科技 發(fā)布時(shí)間:2019-09-04 點(diǎn)擊量:944
實(shí)際上開(kāi)關(guān)電源之印刷線路板(PCB)是由電氣線性材料構(gòu)成的,也即其阻抗應(yīng)是恒定的。那么,PCB為什么會(huì)將非線性引入信號(hào)內(nèi)呢?答案在于:相對(duì)于電流流過(guò)的地方來(lái)說(shuō),開(kāi)關(guān)電源之PCB布局是“空間非線性”的。
放大器是從這個(gè)開(kāi)關(guān)電源還是從另外一個(gè)開(kāi)關(guān)電源獲取電流,取決于加負(fù)載上的信號(hào)瞬間極性。電流從電源流出,經(jīng)過(guò)旁路電容,通過(guò)放大器進(jìn)入負(fù)載。然后,電流從負(fù)載接地端(或PCB輸出連接器的屏蔽)回到地平面,經(jīng)過(guò)旁路電容,回到最初提供該電流的開(kāi)關(guān)電源。
電流流過(guò)阻抗最小路徑的概念是不正確的。電流在全部不同阻抗路徑的多少與其電導(dǎo)率成比例。在一個(gè)地平面,常常有不止一個(gè)大比例地電流流經(jīng)的低阻抗路徑:一個(gè)路徑直接連至旁路電容;另一個(gè)在達(dá)到旁路電容前,對(duì)輸入電阻形成激勵(lì)。地回流電流才是真正引發(fā)問(wèn)題的原因。
旁路電容放在開(kāi)關(guān)電源之PCB的不同位置時(shí),地電流通過(guò)不同路徑流至各自的旁路電容,即“空間非線性”所代表的含義。若地電流某一極性的分量的很大部分流過(guò)輸入電路的地,則只擾動(dòng)信號(hào)的這一極性的分量電壓。而若地電流的另一極性并沒(méi)施擾,則輸入信號(hào)電壓以一種非線性方式發(fā)生變化。當(dāng)一個(gè)極性分量發(fā)生改變而另一個(gè)極性沒(méi)改動(dòng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生失真,并表現(xiàn)為輸出信號(hào)的二次諧波失真。
當(dāng)只有正弦波的一個(gè)極性分量受到擾動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的波形就不再是正弦波。用一個(gè)100 Ω負(fù)載模擬理想放大器,使負(fù)載電流通過(guò)一個(gè)1 Ω電阻,僅在信號(hào)的一個(gè)極性上耦合輸入地電壓。失真波形幾乎全是-68dBc處的二次諧波。
當(dāng)頻率很高時(shí),很容易在PCB上生成這種程度的耦合,它無(wú)需借助太多開(kāi)關(guān)電源之PCB特殊的非線性效應(yīng),就可毀掉放大器優(yōu)異的防失真特性。當(dāng)單個(gè)運(yùn)算放大器的輸出由于地電流路徑而失真時(shí),通過(guò)重新安排旁路回路可調(diào)節(jié)地電流流動(dòng),并保持與輸入器件的距離。
開(kāi)關(guān)電源之PCB設(shè)計(jì)之多放大器芯片(兩個(gè)、三個(gè)或者四個(gè)放大器)的問(wèn)題更加復(fù)雜,因?yàn)樗鼰o(wú)法使旁路電容的地連接遠(yuǎn)離全部輸入端。對(duì)四放大器來(lái)說(shuō)更是如此。四放大器芯片的每一邊都有輸入端,所以沒(méi)有空間放置可減輕對(duì)輸入通道擾動(dòng)的旁路電路。
為避免這種問(wèn)題,可讓地電流擾動(dòng)輸入,但讓PCB電流以一種空間線性方式流動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)此目的,可以采用下方式在PCB上布局旁路電容:使(+Vs)和(–Vs) 地電流流經(jīng)同一路徑。若正/負(fù)電流對(duì)輸入信號(hào)的擾動(dòng)相等,則將不會(huì)產(chǎn)生失真。因此,使兩個(gè)旁路電容緊挨著排列,以使它們共享一個(gè)接地點(diǎn)。因?yàn)榈仉娏鞯膬蓚€(gè)極性分量來(lái)自同一個(gè)點(diǎn)(輸出連接器屏蔽或負(fù)載地),并都回流至同一個(gè)點(diǎn)(旁路電容的公共地連接),所以正/負(fù)電流都流經(jīng)同一路徑。若一個(gè)通道的輸入電阻被(+Vs)電流擾動(dòng),則(–Vs)電流對(duì)其有相同影響。因?yàn)闊o(wú)論極性是怎樣的,產(chǎn)生的擾動(dòng)都相同,所以不會(huì)產(chǎn)生失真,但將使該通道增益發(fā)生小的變化。
若在開(kāi)關(guān)電源之PCB上沒(méi)有一個(gè)理想的四放大器,則測(cè)量單一放大器通道的效應(yīng)會(huì)很困難。顯然,一個(gè)給定的放大器通道不僅擾動(dòng)其本身輸入,還會(huì)擾動(dòng)其它通道的輸入。地電流流經(jīng)全部不同的通道輸入,且產(chǎn)生不同效果,但又都受每個(gè)輸出的影響,這種影響是可測(cè)量的。
推薦產(chǎn)品MORE+
推薦資訊MORE+
- 東莞超薄開(kāi)關(guān)電源哪家比較優(yōu)惠 2023-06-01
- 開(kāi)關(guān)電源和LED驅(qū)動(dòng)電源有什么區(qū)別? 2023-03-21
- 開(kāi)關(guān)電源的五種紋波噪聲如何抑制? 2023-02-20
- 開(kāi)關(guān)電源原理詳解 2023-02-15
- 開(kāi)關(guān)電源一通電保險(xiǎn)管就燒掉什么原因? 2023-02-08
- 一分鐘迅速了解開(kāi)關(guān)電源 2023-02-06
- 開(kāi)關(guān)電源各元件名稱(chēng)及作用是什么? 2023-02-01
- 直流穩(wěn)壓開(kāi)關(guān)電源和線性電源的區(qū)別? 2023-01-31
- 開(kāi)關(guān)電源IC的作用 2023-01-04
- 開(kāi)關(guān)電源是幾V的? 2023-01-03