PCB 布局來減少二次諧波失真
發布時間:2023-07-06 責任編輯:lina
【導讀】值得一提的是,實際上,變壓器輸出不是理想的差分信號——兩個輸出之間可能存在相位和/或幅度不平衡。這些不平衡會增加二次諧波失真。可以看出,二次諧波幅度受相位不平衡的影響比幅度不平衡的影響更嚴重。
通過差分信號驅動對稱結構通常是抑製二次諧波的基本技術。讓我們看看這個技術是如何工作的。
假設我們的非線性電路是無記憶的(即任何時刻的輸出僅取決於同時的輸入)。我們可以使用以下等式來近似非線性輸入輸出特性:

其中
分別是電路輸入和輸出信號。
在此等式中,係數
指定電路的線性增益,而
則表征二次諧波失真。為了分析二次諧波,我們可以忽略高階失真係數
並得到簡化的方程:

如果我們采用該電路的兩個副本,一個由輸入
激發,另一個由
激發,我們將獲得以下輸出:

減去這兩個輸出,我們有:
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當(dang)各(ge)個(ge)電(dian)路(lu)產(chan)生(sheng)二(er)次(ci)諧(xie)波(bo)時(shi),差(cha)分(fen)輸(shu)出(chu)可(ke)以(yi)理(li)想(xiang)地(di)抑(yi)製(zhi)失(shi)真(zhen)分(fen)量(liang)。這(zhe)是(shi)差(cha)分(fen)操(cao)作(zuo)的(de)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)特(te)性(xing),並(bing)解(jie)釋(shi)了(le)為(wei)什(shen)麼(me)由(you)差(cha)分(fen)信(xin)號(hao)驅(qu)動(dong)的(de)差(cha)分(fen)電(dian)路(lu)不(bu)產(chan)生(sheng)偶(ou)次(ci)諧(xie)波(bo)。
實際上,差分電路可能無法完全抑製偶次諧波。然而,與奇次諧波相比,差分結構的偶次諧波通常可以忽略不計。
示例:差分 ADC 接口可以減少二次諧波
下圖顯示了一個示例應用,其中使用兩個單端信號路徑創建與 ADS5500(TI的 14 位、125MSPS 模數轉換器)的差分接口。

圖 1,圖片由TI提供。
變壓器將單端輸入轉換為差分信號。經過變壓器後,兩條信號路徑完全相同。
值得一提的是,實際上,變壓器輸出不是理想的差分信號——兩個輸出之間可能存在相位和/或幅度不平衡。這些不平衡會增加二次諧波失真。可以看出,二次諧波幅度受相位不平衡的影響比幅度不平衡的影響更嚴重。
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