為了避免這個問題,可以允許接地電流擾動輸入,但PCB電流以空間線性方式流動。為此,旁路電容可以通過以下方式布置在PCB上:允許(+ vs)和(-vs)接地電流流過同一路徑。 Jo Zheng /負電流等于輸入信號的擾動,并且不會發生失真。結果,兩個旁路電容器彼此相鄰布置,使得它們共享連接位置。由于接地電流的兩個極性分量來自同一點(輸出連接器被屏蔽或加載)并且全部流回同一點(旁路電容器的公共連接),正/負電流流過同一點路徑。如果通道的輸入電阻受(+ VS)電流干擾,則(-VS)電流對其產生相同的影響。
因為無論極性是什么,所產生的干擾都是相同的,它不會產生失真,但它會使通道的增益發生微小變化,如圖6所示。
減少PCB設計中諧波失真的措施對于驗證,如上所述,PCB打樣使用了兩種不同的PCB布局:簡單布局(圖5)和低失真布局(圖6)。使用飛兆半導體的FHP3450四路運算放大器產生的失真如表1所示,FHP3450的典型帶寬為210MHz,斜率為1100v / us,輸入偏置電流為100nA,每通道工作電流為3.6mA 。
從表1可以看出,通道的失真越嚴重,效果越好,使4通道的性能幾乎相等。
減少PCB設計中諧波失真的措施如果PCB上沒有理想的四路放大器,PCB打樣則很難測量單個放大器通道的影響。顯然,給定的放大器通道不僅干擾其自身的輸入,而且還干擾其他通道的輸入。
地電流流經所有不同的通道輸入并產生不同的效果,PCB電流以空間線性方式流動,但它們都受到每個輸出的影響,并且這種效果是可測量的。表2顯示了僅驅動一個通道時在其他不支持的通道上測量的諧波。驅動器通道在基頻上顯示小信號(串擾),但在沒有任何重要基本信號的情況下,它也會產生由地電流直接引入的失真。
圖6所示的低失真布局表明,由于幾乎消除了接地電流效應,兩個諧波和整體諧波失真(THD)特性得到了極大的改善。
總結簡單地說,在PCB上,地回流電流流過不同的旁路電容(用于不同的電源)和電源本身,PCB打樣其大小與其電導率成正比。高頻信號電流流回小旁路電容。低頻電流,例如音頻信號的電流,可能主要通過較大的旁路電容器流動。甚至更低的頻率也可以“忽略”所有旁路電容的存在并直接流回電源線。具體應用將確定哪個當前路徑最關鍵。
幸運的是,通過在公共接地點和輸出側使用接地旁路電容,可以輕松保護所有接地電流路徑。高頻PCB布局的黃金法則是使高頻旁路電容盡可能靠近封裝的電源引腳,但與圖5和圖6相比,可以看出修改規則以改善失真特性不會使差別很大。改進的失真是以增加約0.15英寸長的高頻旁路電容器的布線為代價的,但這對FHP3450的AC響應性能幾乎沒有影響。 PCB布局對于充分發揮高質量放大器的性能非常重要,這里討論的問題絕不僅限于高頻放大器。具有較低頻率的信號(例如音頻)在其失真要求方面要嚴格得多。接地電流效應在低頻時較小,但如果需要相應地改善所需的失真指數,則接地電流仍可能是一個重要問題。