實際上，印刷電路板（PCB）由電線性材料組成，即其阻抗應該是恒定的。那么為什么PCB會在信號中引入非線性？

 

答案是：PCB布局相對于電流流動的位置是“空間非線性”。放大器是從這個電源獲得電流還是從另一個電源獲得電流取決于負載上信號的瞬時極性。電流流出電源，通過旁路電容，并通過放大器進入負載。

 

然后，電流從負載接地端（或與PCB輸出連接器屏蔽）返回到地平面，通過旁路電容并返回最初提供電流的電源。流過阻抗的最小電流路徑的概念是不正確的。所有不同阻抗路徑中的電流量與其電導率成比例。在地平面中，通常存在低阻抗路徑，通過該路徑流過多個大比例的電流：一個路徑直接連接到旁路電容器，另一個路徑在到達旁路電容器之前激勵輸入電阻器。圖1說明了兩條路徑。

 

地面回流電流是問題的真正原因。

 

減少PCB設計中諧波失真的措施當旁路電容放置在PCB的不同位置時，接地電流流過相應旁路電容的不同路徑，即“空間非線性”表示的含義。如果接地電流的特定極性的大部分分量流過輸入電路的地，則僅擾亂該極性信號的分量電壓。如果不干擾接地電流的另一極性，則輸入信號電壓以非線性方式改變。當一個極性分量改變而另一個極性不改變時，它會產生失真并表現為輸出信號的兩次諧波失真。

 

圖2以夸張的形式顯示了這種失真。

 

減少PCB打樣設計中諧波失真的措施當只有正弦波的一個極性分量受到干擾時，產生的波形不再是正弦波。用100ω負載模擬理想放大器，使負載電流通過1ω電阻，只有輸入接地電壓耦合在信號的一個極性上，得到如圖3所示的結果。傅里葉變換表明，失真波形幾乎都是-68DBC的兩個諧波。當頻率非常高時，很容易在PCB上產生這種耦合度，它可以破壞放大器優異的抗失真特性，而不需要太多的PCB特殊非線性效應。

 

當單個運算放大器的輸出被接地電流路徑失真時，可以通過重新安排旁路回路來調節接地電流的流量，并保持與輸入設備的距離，如圖4所示。

 

減少PCB打樣設計中諧波失真的措施

 

多放大器芯片多放大器芯片（兩個，三個或四個放大器）的問題更加復雜，因為它不允許旁路電容的接地連接遠離所有輸入。PCB打樣時印刷電線的注意問題對于四放大器尤其如此。

 

四路放大器芯片的每一側都有一個輸入端，因此沒有空間放置旁路電路，可以減少對輸入通道的干擾。

 

減少PCB設計中諧波失真的措施圖5顯示了一種布局四放大器的簡便方法。大多數器件直接連接到四個放大器引腳。一個電源的接地電流會干擾另一個通道電源的輸入接地電壓和接地電流，從而導致失真。例如，四放大器通道1上的（+ VS）旁路電容可以直接放置在其輸入附近，而（-VS）旁路電容可以放置在封裝的另一側。 （+ VS）接地電流可能會干擾通道1，而（-VS）接地電流可能不會。