失真的一個重要原因是PCB中的接地電流效應。這種效應來自于流入每個電源和各電源旁路電容的電流,該電流與路徑的電導率成比例。各個路徑都存在不同的傳導性,從而導致失真。因為即使PCB本身的材料是線性的,電路板的行為也會表現(xiàn)出“空間非線性”特性。這是因為旁路電容分布在電路板的不同位置,導致接地電流沿不同的路徑流入各個旁路電容。路徑不同導致接地電流流經(jīng)的接地電阻輸入一端的電壓受到影響,而另一端則不會。結(jié)果是輸入信號電壓被不均衡地調(diào)整,導致非線性的產(chǎn)生。在這種情況下,如果一個極性被調(diào)節(jié),而另一個卻沒有,就會造成二次諧波失真。換一句話說,如果只有正弦波的一個極性被調(diào)節(jié),結(jié)果將不再是正弦波,這種失真的影響是顯而易見的。為了避免失真,設計人員可以使用共有接地點并在輸出端采用接地旁路電容。
高頻電路板版圖設計的主要規(guī)則是使高頻旁路電容盡可能靠近封裝的電源引腳。不過,經(jīng)驗證明,稍微延長高頻旁路電容的連接走線可以提高平坦度和差分增益,從而減少失真。設計規(guī)則當然有益,而設計人員的實踐經(jīng)驗也十分有用,可以確保規(guī)則與實際的一致性。
在電路板上設計視頻濾波驅(qū)動器時,很重要的一點是,應該把輸入耦合電容和端接電阻靠近輸入引腳放置,以獲得最佳信號完整性。在這種配置中,采用0.1uF陶瓷電容來對輸入信號進行AC耦合。如果輸入信號不低于接地電位,鉗位電路不激活;但若輸入信號低于接地電位,則鉗位電路會把同步端最低電壓設置為恰好低于接地電位。鉗位電路設置的輸入電平,結(jié)合內(nèi)部DC偏移量,將使輸出信號保持在可接受的范圍之內(nèi),大約在250mV左右。這種鉗位特性還允許參考電平為地的DAC輸出直接驅(qū)動直流耦合輸入。
為了獲得最高的輸出信號質(zhì)量,串聯(lián)端接電阻必須盡可能靠近器件的輸出引腳放置。這將大大減少寄生電容和寄生電感對驅(qū)動器輸出的影響。從器件引腳到串聯(lián)端接電阻的距離不應該超過0.5英寸(見圖3)。圖4是作為多媒體設備中作為輸出驅(qū)動器的視頻濾波器/驅(qū)動器的典型原理示意圖。在圖4所示的情況下,多媒體設備的復合視頻信號端子接多媒體設備,S視頻輸出端子開通。在這時,讓串聯(lián)端接電阻靠近器件的輸出引腳非常關(guān)鍵,可以把寄生電容對濾波器輸出驅(qū)動器的影響降至最小,從而避免輸出端出現(xiàn)振蕩。圖5所示為飛兆半導體的FMS*6A視頻濾波驅(qū)動器驅(qū)動25pF 的負載,圖6所示為FMS*6A驅(qū)動47pF的電容性負載。這表明,電容越小,性能越好。
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