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單片機(jī)接口技術(shù)(shù)

PCB被動組件的隱藏特性解析

PCB 被動組件的隱藏特性解析傳統(tǒng)上，EMC一直被視為「黑色魔術(shù)（black magic）」。其實，EMC是可以藉由數(shù)學(xué)公式來理解的。不過，縱使有數(shù)學(xué)分析方法可以利用，但那些數(shù)學(xué)方程式對實際的EMC電路設(shè)計而言，仍然太過復(fù)雜了。幸運的是，在大多數(shù)的實務(wù)工作中，工程師并不需要完全理解那些復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式和存在于EMC規(guī)范中的學(xué)理依據(jù)，只要藉由簡單的數(shù)學(xué)模型，就能夠明白要如何達到EMC的要求。本文藉由簡單的數(shù)學(xué)公式和電磁理論，來說明在印刷電路板（PCB）上被動組件（passivecomponent）的隱藏行為和特性，這些都是工程師想讓所設(shè)計的電子產(chǎn)品通過EMC標準時，事先所必須具備的基本知識。導(dǎo)線和PCB走線導(dǎo)線（wire）、走線（trace）、固定架……等看似不起眼的組件，卻經(jīng)常成為射頻能量的最佳發(fā)射器（亦即，EMI的來源）。每一種組件都具有電感，這包含硅芯片的焊線（bond wire）、以及電阻、電容、電感的接腳。每根導(dǎo)線或走線都包含有隱藏的寄生電容和電感。這些寄生性組件會影響導(dǎo)線的阻抗大小，而且對頻率很敏感。依據(jù)LC 的值（決定自共振頻率）和PCB走線的長度，在某組件和PCB走線之間，可以產(chǎn)生自共振（self-resonance），因此，形成一根有效率的輻射天線。在低頻時，導(dǎo)線大致上只具有電阻的特性。但在高頻時，導(dǎo)線就具有電感的特性。因為變成高頻后，會造成阻抗大小的變化，進而改變導(dǎo)線或PCB 走線與接地之間的EMC 設(shè)計，這時必需使用接地面（ground plane）和接地網(wǎng)格（ground grid）。導(dǎo)線和PCB 走線的最主要差別只在于，導(dǎo)線是圓形的，走線是長方形的。導(dǎo)線或走線的阻抗包含電阻R和感抗XL = 2πfL，在高頻時，此阻抗定義為Z = R + j XL j2πfL，沒有容抗Xc = 1/2πfC存在。頻率高于100 kHz以上時，感抗大于電阻，此時導(dǎo)線或走線不再是低電阻的連接線，而是電感。一般而言，在音頻以上工作的導(dǎo)線或走線應(yīng)該視為電感，不能再看成電阻，而且可以是射頻天線。

標簽： PCB 被動組件

上傳時間： 2013-11-16

上傳用戶：極客
PCB布線原則

PCB 布線原則連線精簡原則連線要精簡，盡可能短，盡量少拐彎，力求線條簡單明了，特別是在高頻回路中，當然為了達到阻抗匹配而需要進行特殊延長的線就例外了，例如蛇行走線等。安全載流原則銅線的寬度應(yīng)以自己所能承載的電流為基礎(chǔ)進行設(shè)計，銅線的載流能力取決于以下因素：線寬、線厚（銅鉑厚度）、允許溫升等，下表給出了銅導(dǎo)線的寬度和導(dǎo)線面積以及導(dǎo)電電流的關(guān)系（軍品標準），可以根據(jù)這個基本的關(guān)系對導(dǎo)線寬度進行適當?shù)目紤]。印制導(dǎo)線最大允許工作電流（導(dǎo)線厚50um，允許溫升10℃）導(dǎo)線寬度（Mil）導(dǎo)線電流（A）其中:K 為修正系數(shù)，一般覆銅線在內(nèi)層時取0.024，在外層時取0.048；T 為最大溫升，單位為℃;A 為覆銅線的截面積，單位為mil（不是mm，注意）；I 為允許的最大電流，單位是A。電磁抗干擾原則電磁抗干擾原則涉及的知識點比較多，例如銅膜線的拐彎處應(yīng)為圓角或斜角（因為高頻時直角或者尖角的拐彎會影響電氣性能）雙面板兩面的導(dǎo)線應(yīng)互相垂直、斜交或者彎曲走線，盡量避免平行走線，減小寄生耦合等。一、通常一個電子系統(tǒng)中有各種不同的地線，如數(shù)字地、邏輯地、系統(tǒng)地、機殼地等，地線的設(shè)計原則如下：1、正確的單點和多點接地在低頻電路中，信號的工作頻率小于1MHZ，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大，因而應(yīng)采用一點接地。當信號工作頻率大于10MHZ 時，如果采用一點接地，其地線的長度不應(yīng)超過波長的1/20，否則應(yīng)采用多點接地法。2、數(shù)字地與模擬地分開若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應(yīng)盡量使它們分開。一般數(shù)字電路的抗干擾能力比較強，例如TTL 電路的噪聲容限為0.4~0.6V，CMOS 電路的噪聲容限為電源電壓的0.3~0.45 倍，而模擬電路只要有很小的噪聲就足以使其工作不正常，所以這兩類電路應(yīng)該分開布局布線。3、接地線應(yīng)盡量加粗若接地線用很細的線條，則接地電位會隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應(yīng)將地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能，接地線應(yīng)在2~3mm 以上。4、接地線構(gòu)成閉環(huán)路只由數(shù)字電路組成的印制板，其接地電路布成環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。因為環(huán)形地線可以減小接地電阻，從而減小接地電位差。二、配置退藕電容PCB 設(shè)計的常規(guī)做法之一是在印刷板的各個關(guān)鍵部位配置適當?shù)耐伺弘娙?，退藕電容的一般配置原則是：􀁺?電電源的輸入端跨½10~100uf的的電解電容器，如果印制電路板的位置允許，采Ó100uf以以上的電解電容器抗干擾效果會更好¡��?原原則上每個集成電路芯片都應(yīng)布置一¸0.01uf~`0.1uf的的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可Ã4~8個個芯片布置一¸1~10uf的的鉭電容（最好不用電解電容，電解電容是兩層薄膜卷起來的，這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時表現(xiàn)為電感，最好使用鉭電容或聚碳酸醞電容）。��?對對于抗噪能力弱、關(guān)斷時電源變化大的器件，ÈRA、¡ROM存存儲器件，應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容¡��?電電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線¡三¡過過孔設(shè)¼在高ËPCB設(shè)設(shè)計中，看似簡單的過孔也往往會給電路的設(shè)計帶來很大的負面效應(yīng)，為了減小過孔的寄生效應(yīng)帶來的不利影響，在設(shè)計中可以盡量做到£��?從從成本和信號質(zhì)量兩方面來考慮，選擇合理尺寸的過孔大小。例如¶6- 10層層的內(nèi)存模¿PCB設(shè)設(shè)計來說，選Ó10/20mi（（鉆¿焊焊盤）的過孔較好，對于一些高密度的小尺寸的板子，也可以嘗試使Ó8/18Mil的的過孔。在目前技術(shù)條件下，很難使用更小尺寸的過孔了（當孔的深度超過鉆孔直徑µ6倍倍時，就無法保證孔壁能均勻鍍銅）；對于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗¡��?使使用較薄µPCB板板有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù)¡��? PCB板板上的信號走線盡量不換層，即盡量不要使用不必要的過孔¡��?電電源和地的管腳要就近打過孔，過孔和管腳之間的引線越短越好¡��?在在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔，以便為信號提供最近的回路。甚至可以ÔPCB板板上大量放置一些多余的接地過孔¡四¡降降低噪聲與電磁干擾的一些經(jīng)Ñ?能能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在關(guān)鍵地方¡?可可用串一個電阻的方法，降低控制電路上下沿跳變速率¡?盡盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼，ÈRC設(shè)設(shè)置電流阻尼¡?使使用滿足系統(tǒng)要求的最低頻率時鐘¡?時時鐘應(yīng)盡量靠近到用該時鐘的器件，石英晶體振蕩器的外殼要接地¡?用用地線將時鐘區(qū)圈起來，時鐘線盡量短¡?石石英晶體下面以及對噪聲敏感的器件下面不要走線¡?時時鐘、總線、片選信號要遠ÀI/O線線和接插件¡?時時鐘線垂直ÓI/O線線比平行ÓI/O線線干擾小¡? I/O驅(qū)驅(qū)動電路盡量靠½PCB板板邊，讓其盡快離¿PC。。對進ÈPCB的的信號要加濾波，從高噪聲區(qū)來的信號也要加濾波，同時用串終端電阻的辦法，減小信號反射¡? MCU無無用端要接高，或接地，或定義成輸出端，集成電路上該接電源、地的端都要接，不要懸空¡?閑閑置不用的門電路輸入端不要懸空，閑置不用的運放正輸入端接地，負輸入端接輸出端¡?印印制板盡量使Ó45折折線而不Ó90折折線布線，以減小高頻信號對外的發(fā)射與耦合¡?印印制板按頻率和電流開關(guān)特性分區(qū)，噪聲元件與非噪聲元件呀距離再遠一些¡?單單面板和雙面板用單點接電源和單點接地、電源線、地線盡量粗¡?模模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠離數(shù)字電路信號線，特別是時鐘¡?對¶A/D類類器件，數(shù)字部分與模擬部分不要交叉¡?元元件引腳盡量短，去藕電容引腳盡量短¡?關(guān)關(guān)鍵的線要盡量粗，并在兩邊加上保護地，高速線要短要直¡?對對噪聲敏感的線不要與大電流，高速開關(guān)線并行¡?弱弱信號電路，低頻電路周圍不要形成電流環(huán)路¡?任任何信號都不要形成環(huán)路，如不可避免，讓環(huán)路區(qū)盡量小¡?每每個集成電路有一個去藕電容。每個電解電容邊上都要加一個小的高頻旁路電容¡?用用大容量的鉭電容或聚酷電容而不用電解電容做電路充放電儲能電容，使用管狀電容時，外殼要接地¡?對對干擾十分敏感的信號線要設(shè)置包地，可以有效地抑制串擾¡?信信號在印刷板上傳輸，其延遲時間不應(yīng)大于所有器件的標稱延遲時間¡環(huán)境效應(yīng)原Ô要注意所應(yīng)用的環(huán)境，例如在一個振動或者其他容易使板子變形的環(huán)境中采用過細的銅膜導(dǎo)線很容易起皮拉斷等¡安全工作原Ô要保證安全工作，例如要保證兩線最小間距要承受所加電壓峰值，高壓線應(yīng)圓滑，不得有尖銳的倒角，否則容易造成板路擊穿等。組裝方便、規(guī)范原則走線設(shè)計要考慮組裝是否方便，例如印制板上有大面積地線和電源線區(qū)時（面積超¹500平平方毫米），應(yīng)局部開窗口以方便腐蝕等。此外還要考慮組裝規(guī)范設(shè)計，例如元件的焊接點用焊盤來表示，這些焊盤（包括過孔）均會自動不上阻焊油，但是如用填充塊當表貼焊盤或用線段當金手指插頭，而又不做特別處理，（在阻焊層畫出無阻焊油的區(qū)域），阻焊油將掩蓋這些焊盤和金手指，容易造成誤解性錯誤£SMD器器件的引腳與大面積覆銅連接時，要進行熱隔離處理，一般是做一¸Track到到銅箔，以防止受熱不均造成的應(yīng)力集Ö而導(dǎo)致虛焊£PCB上上如果有¦12或或方Ð12mm以以上的過孔時，必須做一個孔蓋，以防止焊錫流出等。經(jīng)濟原則遵循該原則要求設(shè)計者要對加工，組裝的工藝有足夠的認識和了解，例È5mil的的線做腐蝕要±8mil難難，所以價格要高，過孔越小越貴等熱效應(yīng)原則在印制板設(shè)計時可考慮用以下幾種方法：均勻分布熱負載、給零件裝散熱器，局部或全局強迫風(fēng)冷。從有利于散熱的角度出發(fā)，印制板最好是直立安裝，板與板的距離一般不應(yīng)小Ó2c，，而且器件在印制板上的排列方式應(yīng)遵循一定的規(guī)則£同一印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的器件（如小信號晶體管、小規(guī)模集³電路、電解電容等）放在冷卻氣流的最上（入口處），發(fā)熱量大或耐熱性好的器件（如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等）放在冷卻Æ流最下。在水平方向上，大功率器件盡量靠近印刷板的邊沿布置，以便縮短傳熱路徑；在垂直方向上，大功率器件盡量靠近印刷板上方布置£以便減少這些器件在工作時對其他器件溫度的影響。對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區(qū)域（如設(shè)備的µ部），千萬不要將它放在發(fā)熱器件的正上方，多個器件最好是在水平面上交錯布局¡設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動，所以在設(shè)計時要研究空氣流動的路徑，合理配置器件或印制電路板。采用合理的器件排列方式，可以有效地降低印制電路的溫升。此外通過降額使用，做等溫處理等方法也是熱設(shè)計中經(jīng)常使用的手段¡

標簽： PCB 布線原則

上傳時間： 2015-01-02

上傳用戶：15070202241
pcb layout design(臺灣硬件工程師15年經(jīng)驗

PCB LAYOUT 術(shù)語解釋(TERMS)1. COMPONENT SIDE(零件面、正面)︰大多數(shù)零件放置之面。2. SOLDER SIDE(焊錫面、反面)。3. SOLDER MASK(止焊膜面)︰通常指Solder Mask Open 之意。4. TOP PAD︰在零件面上所設(shè)計之零件腳PAD，不管是否鑽孔、電鍍。5. BOTTOM PAD：在銲錫面上所設(shè)計之零件腳PAD，不管是否鑽孔、電鍍。6. POSITIVE LAYER：單、雙層板之各層線路；多層板之上、下兩層線路及內(nèi)層走線皆屬之。7. NEGATIVE LAYER：通常指多層板之電源層。8. INNER PAD：多層板之POSITIVE LAYER 內(nèi)層PAD。9. ANTI-PAD：多層板之NEGATIVE LAYER 上所使用之絕緣範圍，不與零件腳相接。10. THERMAL PAD：多層板內(nèi)NEGATIVE LAYER 上必須零件腳時所使用之PAD，一般稱為散熱孔或?qū)住?1. PAD (銲墊)：除了SMD PAD 外，其他PAD 之TOP PAD、BOTTOM PAD 及INNER PAD 之形狀大小皆應(yīng)相同。12. Moat : 不同信號的 Power& GND plane 之間的分隔線13. Grid : 佈線時的走線格點2. Test Point : ATE 測試點供工廠ICT 測試治具使用ICT 測試點 LAYOUT 注意事項:PCB 的每條TRACE 都要有一個作為測試用之TEST PAD(測試點)，其原則如下：1. 一般測試點大小均為30-35mil，元件分布較密時，測試點最小可至30mil.測試點與元件PAD 的距離最小為40mil。2. 測試點與測試點間的間距最小為50-75mil，一般使用75mil。密度高時可使用50mil,3. 測試點必須均勻分佈於PCB 上，避免測試時造成板面受力不均。4. 多層板必須透過貫穿孔(VIA)將測試點留於錫爐著錫面上(Solder Side)。5. 測試點必需放至於Bottom Layer6. 輸出test point report(.asc 檔案powerpcb v3.5)供廠商分析可測率7. 測試點設(shè)置處:Setup􀃆pads􀃆stacks

標簽： layout design pcb 硬件工程師

上傳時間： 2013-11-17

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J-LIN仿真器操作步驟

J-LIN仿真器操作步驟，J-LIN仿真器操作步驟。

標簽： J-LIN 仿真器操作

上傳時間： 2013-10-31

上傳用戶：1966640071
開放式PAC系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)

一、PAC的概念及軟邏輯技術(shù)二、開放型PAC系統(tǒng)三、應(yīng)用案例及分析四、協(xié)議支持及系統(tǒng)架構(gòu)五、軟件編程技巧&組態(tài)軟件的整合六、現(xiàn)場演示&上機操作。PAC是由ARC咨詢集團的高級研究員Craig Resnick提出的，定義如下:具有多重領(lǐng)域的功能，支持在單一平臺里包含邏輯、運動、驅(qū)動和過程控制等至少兩種以上的功能單一開發(fā)平臺上整合多規(guī)程的軟件功能如HMI及軟邏輯, 使用通用標簽和單一的數(shù)據(jù)庫來訪問所有的參數(shù)和功能。軟件工具所設(shè)計出的處理流程能跨越多臺機器和過程控制處理單元, 實現(xiàn)包含運動控制及過程控制的處理程序。開放式, 模塊化構(gòu)架, 能涵蓋工業(yè)應(yīng)用中從工廠的機器設(shè)備到過程控制的操作單元的需求。采用公認的網(wǎng)絡(luò)接口標準及語言，允許不同供應(yīng)商之設(shè)備能在網(wǎng)絡(luò)上交換資料。

標簽： PAC 開放式系統(tǒng)設(shè)計

上傳時間： 2014-01-14

上傳用戶：JGR2013
使用向量訊號產(chǎn)生器來提升收發(fā)器測試速度

收發(fā)器乃新型通訊系統(tǒng)的基本組件，可以用於各種不同裝置包括手機、收發(fā)器乃新型通訊系統(tǒng)的基本組件，可以用於各種不同裝置包括手機、收發(fā)器乃新型通訊系統(tǒng)的基本組件，可以用於各種不同裝置包括手機、 WLANWLANWLANWLAN網(wǎng)路橋接器與蜂巢式基礎(chǔ)建設(shè)。

標簽： 向量訊號產(chǎn)生器收發(fā)器測試速度

上傳時間： 2013-10-12

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高穩(wěn)定·寬溫單片（或獨石）電容器用介質(zhì)陶瓷材料

利用介質(zhì)陶瓷材料制造的高穩(wěn)定、寬溫單片（或獨石）電容器，廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事及民用通信及電子設(shè)備中。在對介質(zhì)陶瓷材料組分理論、控制溫度工藝研究，以及BaTiO3-MgO3-Nb2O5系材料組分重組的分析的基礎(chǔ)上，通過改進研磨工藝，控制煅燒溫度等方法，研制出了工作溫度范圍寬、低損耗、介電常數(shù)ε可通過調(diào)整、性能穩(wěn)定性電容器介質(zhì)陶瓷材料。

標簽： 高穩(wěn)定寬溫介質(zhì)陶瓷電容器

上傳時間： 2013-10-12

上傳用戶：ve3344
FLASH短接圖(解決U盤

FLASH短接圖

標簽： FLASH U盤

上傳時間： 2013-10-11

上傳用戶：shus521
Netscape公司提供的安全套接字層

Netscape公司提供的安全套接字層

標簽： Netscape 套接

上傳時間： 2013-12-06

上傳用戶：R50974
安全套接字層

安全套接字層

標簽： 套接

上傳時間： 2013-12-19

上傳用戶：123456wh