電子設(shè)備采用印制板后,由于同類印制板的一致性,從而避免了人工接線的差錯(cuò),并可實(shí)現(xiàn)電子元器件自動(dòng)插裝或貼裝、自動(dòng)焊錫、自動(dòng)檢測(cè),保證了電子設(shè)備的質(zhì)量,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低了成本,并便于維修。
實(shí)際上印刷線路板(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)于電流流過的地方來說,PCB布局是“空間非線性”的。
放大器是從這個(gè)電源還是從另外一個(gè)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)過旁路電容,通過放大器進(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)過旁路電容,回到最初提供該電流的電源。
電流流過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)。
當(dāng)旁路電容放在PCB的不同位置時(shí),地電流通過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)100Ω負(fù)載模擬理想放大器,使負(fù)載電流通過一個(gè)1Ω電阻,僅在信號(hào)的一個(gè)極性上耦合輸入地電壓,則得到圖3所示的結(jié)果。傅立葉變換顯示,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,它無需借助太多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。
<p>深圳市冠能科技有限公司</p>