放大器和視頻濾波器電路板的設計技巧

在任何一個設計人員的工具箱里，集成電路
集成電路

　　集成電路是采用半導體制作工藝，在一塊較小的單晶硅片上制作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器件，并按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母IC(也有用文字符號N等)表示。 [全文]

放大器都是最基本的構件模塊之一，它也是目前市面上最全能的產品之一。放大器具有多項功能，比如驅動ADC，驅動多個視頻負載，作為視頻或其他類型濾波器
濾波器
　　凡是有能力進行信號處理的裝置都可以稱為濾波器。在近代電信裝備和各類控制系統中，濾波器應用極為廣泛；在所有的電子部件中，使用最多，技術最復雜要算濾波器了。濾波器的優劣直接決定產品的優劣，所以，對濾波器的研究和生產歷來為各國所重視。 [全文]

而工作，驅動高速儀器信號等等。它們還可以作為振蕩器
振蕩器
　　振蕩器是收發設備的基礎電路,它的作用是產生一定頻率的交流信號，是一種能量轉換裝置——將直流電能轉換為具有一定頻率的交流電能。 [全文]

。不過，實際中這種方案存在一些問題。因為放大器應該只在設計人員需要的時候才振蕩，而如果電路板設計不正確，放大器卻會自行其是，隨意振蕩。那么，設計人員應該如何避免這種有害的振蕩呢？試回憶一下我們以前在電子課程里學過的知識，即振蕩與電容、電感和反饋相關。因此，關鍵在于精心設計電路板，減少或消除任何無關的電容性和電感性反饋路徑。對于較高速的放大器（大于50MHz）而言，這尤其重要。

　　電路板、負載（尤其是電容性負載）和/或版圖設計，都會引入無形的電容和電感。此外，流入電路板各處旁路電容的電流可能產生不同的路徑，從而導致失真。因此，有些號稱減少失真的技術其實是適得其反，與避免振蕩的設計規則背道而馳。那么，在進行放大器或視頻濾波器的版圖設計時，為了保持全局平衡，減少失真和振蕩，需要考慮到哪些事項呢？

　　首先我們來看看振蕩器，在利用放大器直接驅動電容性負載時，負載會與放大器的輸出阻抗會產生相位滯后，而相位滯后將導致脈沖尖峰或振蕩。有些放大器能夠直接驅動電容性負載，但有些放大器則需要在放大器的輸出端增加一個小串聯電阻
電阻

　　電阻，物質對電流的阻礙作用就叫該物質的電阻。電阻小的物質稱為電導體，簡稱導體。電阻大的物質稱為電絕緣體，簡稱絕緣體。 [全文]

（Rs）來提高放大器的穩定性和建立時間（settling time）性能。

圖1：在輸出端增加Rs提高穩定性。

　　圖2給出了驅動傳輸電纜
電纜

　　電纜是一種用以傳輸電能信息和實現電磁能轉換的線材產品。既有導體和絕緣層，有時還加有防止水份侵入的嚴密內護層，或還加機械強度大的外護層，結構較為復雜，截面積較大的產品叫做電纜。 [全文]

（如同軸電纜）的典型電路配置圖。電阻Rs和RL應該等于電纜的特征阻抗（Zo），而電容C應該可被用來在更大的頻率范圍對電纜進行匹配，以對隨頻率提高而增加的放大器輸出阻抗進行補償。

圖2：驅動電纜或傳輸線的典型電路圖。