PCB布局來減少二次諧波失真

通過差分信號驅(qū)動對稱結(jié)構(gòu)通常是抑制二次諧波的基本技術(shù)。讓我們看看這個技術(shù)是如何工作的。

假設(shè)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：

其中

分別是電路輸入和輸出信號。

在此等式中，系數(shù)

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(shù)

并得到簡化的方程：

如果我們采用該電路的兩個副本，一個由輸入

激發(fā)，另一個由

激發(fā)，我們將獲得以下輸出：

減去這兩個輸出，我們有：

當(dāng)各個電路產(chǎn)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(qū)動的差分電路不產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(yīng)用，其中使用兩個單端信號路徑創(chuàng)建與 ADS5500（TI的 14 位、125MSPS 模數(shù)轉(zhuǎn)換器）的差分接口。

圖 1，圖片由TI提供。

變壓器將單端輸入轉(zhuǎn)換為差分信號。經(jīng)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?？梢钥闯?，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(yán)重。