PCB設計中減少諧波失真的方法

事實上，印刷電路板（PCB）是由電氣線性材料組成的，也就是說，它的阻抗應該是恒定的。 那么為什么 PCB 會給信號引入非線性呢？ 答案是 PCB 布局相對于電流流動位置而言是“空間非線性”的。

放大器是否從該電源或另一個電源獲取電流取決于負載上信號的瞬時極性。 電流從電源流出，通過旁路電容器，并通過放大器流入負載。 然后，電流從負載接地端（或PCB輸出連接器的屏蔽層）返回地平面，經過旁路電容，返回到原來提供電流的電源。

電流流經的最小阻抗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正比。 在接地層中，通常有不止一條低阻抗路徑，其中大部分電流流過：一條路徑直接連接到旁路電容器；另一條路徑直接連接到旁路電容器。 另一個在到達旁路電容器之前激勵輸入電阻。 接地返回電流是問題的真正原因。

當旁路電容放置在PCB上的不同位置時，地電流會通過不同的路徑流向各自的旁路電容，即“空間非線性所代表的含義。如果地電流的某一極性的成分很大一部分 如果流過輸入電路的地，則只有該信號極性的分量電壓會受到干擾，如果另一極性的地電流不干擾，則輸入信號電壓將以非線性方式變化。 極性分量發生變化而另一極性不變時，就會發生失真，表現為輸出信號True的二次諧波丟失。

當正弦波中只有一個極性分量受到干擾時，生成的波形就不再是正弦波。 用 100 Ω 負載模擬理想放大器，使負載電流通過 1 Ω 電阻，輸入接地電壓僅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處的二次諧波。 當頻率很高時，PCB上很容易產生這種程度的耦合。 它可以破壞放大器優良的抗失真特性，而無需借助PCB太多的特殊非線性效應。 當單個運算放大器的輸出由于接地電流路徑而失真時，可以通過重新布置旁路電路來調整接地電流流動，并且可以保持與輸入設備的距離。

多功放芯片

多個放大器芯片（兩個、三個或四個放大器）的問題更加復雜，因為它無法使旁路電容器的接地連接遠離所有輸入。 對于四個放大器來說尤其如此。 四放大器芯片的每一側都有一個輸入，因此沒有空間放置可以減輕對輸入通道的干擾的旁路電路。

大多數設備直接連接到四個放大器引腳。 一個電源的地電流會干擾另一路電源的輸入地電壓和地電流，從而導致失真。 例如，四個放大器的通道1上的（Vs）旁路電容可以直接放置在其輸入附近； (Vs) 旁路電容器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) 接地電流則可能不會。 PCB組裝和PCB加工廠家講解PCB設計中減少諧波失真的方法。