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    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制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于同時的輸入)。我們可以使用以下等式來近似非線性輸入輸出特性:


    PCB 布局來減少二次諧波失真


    其中

    分別是電路輸入和輸出信號。
    在此等式中,系數
    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系數

    并得到簡化的方程:


    PCB 布局來減少二次諧波失真


    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:


    PCB 布局來減少二次諧波失真



    減去這兩個輸出,我們有:



    PCB 布局來減少二次諧波失真



    當各個電路產生二次諧波時,差分輸出可以理想地抑制失真分量。這是差分操作的一個非常重要的特性,并解釋了為什么由差分信號驅動的差分電路不產生偶次諧波。

    實際上,差分電路可能無法完全抑制偶次諧波。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。


    PCB 布局來減少二次諧波失真
    圖 1,圖片由TI提供。


    變壓器將單端輸入轉換為差分信號。經過變壓器后,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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