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。
上傳時間: 2013-11-16
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磁芯電感器的諧波失真分析 摘 要:簡述了改進鐵氧體軟磁材料比損耗系數(shù)和磁滯常數(shù)ηB,從而降低總諧波失真THD的歷史過程,分析了諸多因數(shù)對諧波測量的影響,提出了磁心性能的調(diào)控方向。 關(guān)鍵詞:比損耗系數(shù), 磁滯常數(shù)ηB ,直流偏置特性DC-Bias,總諧波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient,hysteresis constant,DC-Bias,THD 近年來,變壓器生產(chǎn)廠家和軟磁鐵氧體生產(chǎn)廠家,在電感器和變壓器產(chǎn)品的總諧波失真指標控制上,進行了深入的探討和廣泛的合作,逐步弄清了一些似是而非的問題。從工藝技術(shù)上采取了不少有效措施,促進了質(zhì)量問題的迅速解決。本文將就此熱門話題作一些粗淺探討。 一、 歷史回顧 總諧波失真(Total harmonic distortion) ,簡稱THD,并不是什么新的概念,早在幾十年前的載波通信技術(shù)中就已有嚴格要求<1>。1978年郵電部公布的標準YD/Z17-78“載波用鐵氧體罐形磁心”中,規(guī)定了高μQ材料制作的無中心柱配對罐形磁心詳細的測試電路和方法。如圖一電路所示,利用LC組成的150KHz低通濾波器在高電平輸入的情況下測量磁心產(chǎn)生的非線性失真。這種相對比較的實用方法,專用于無中心柱配對罐形磁心的諧波衰耗測試。 這種磁心主要用于載波電報、電話設(shè)備的遙測振蕩器和線路放大器系統(tǒng),其非線性失真有很嚴格的要求。 圖中 ZD —— QF867 型阻容式載頻振蕩器,輸出阻抗 150Ω, Ld47 —— 47KHz 低通濾波器,阻抗 150Ω,阻帶衰耗大于61dB, Lg88 ——并聯(lián)高低通濾波器,阻抗 150Ω,三次諧波衰耗大于61dB Ld88 ——并聯(lián)高低通濾波器,阻抗 150Ω,三次諧波衰耗大于61dB FD —— 30~50KHz 放大器, 阻抗 150Ω, 增益不小于 43 dB,三次諧波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 選頻電平表,輸入高阻抗, L ——被測無心罐形磁心及線圈, C ——聚苯乙烯薄膜電容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。 測量時,所配用線圈應(yīng)用絲包銅電磁線SQJ9×0.12(JB661-75)在直徑為16.1mm的線架上繞制 120 匝, (線架為一格) , 其空心電感值為 318μH(誤差1%) 被測磁心配對安裝好后,先調(diào)節(jié)振蕩器頻率為 36.6~40KHz, 使輸出電平值為+17.4 dB, 即選頻表在 22′端子測得的主波電平 (P2)為+17.4 dB,然后在33′端子處測得輸出的三次諧波電平(P3), 則三次諧波衰耗值為:b3(+2)= P2+S+ P3 式中:S 為放大器增益dB 從以往的資料引證, 就可以發(fā)現(xiàn)諧波失真的測量是一項很精細的工作,其中測量系統(tǒng)的高、低通濾波器,信號源和放大器本身的三次諧波衰耗控制很嚴,阻抗必須匹配,薄膜電容器的非線性也有相應(yīng)要求。濾波器的電感全由不帶任何磁介質(zhì)的大空心線圈繞成,以保證本身的“潔凈” ,不至于造成對磁心分選的誤判。 為了滿足多路通信整機的小型化和穩(wěn)定性要求, 必須生產(chǎn)低損耗高穩(wěn)定磁心。上世紀 70 年代初,1409 所和四機部、郵電部各廠,從工藝上改變了推板空氣窯燒結(jié),出窯后經(jīng)真空罐冷卻的落后方式,改用真空爐,并控制燒結(jié)、冷卻氣氛。技術(shù)上采用共沉淀法攻關(guān)試制出了μQ乘積 60 萬和 100 萬的低損耗高穩(wěn)定材料,在此基礎(chǔ)上,還實現(xiàn)了高μ7000~10000材料的突破,從而大大縮短了與國外企業(yè)的技術(shù)差異。當(dāng)時正處于通信技術(shù)由FDM(頻率劃分調(diào)制)向PCM(脈沖編碼調(diào)制) 轉(zhuǎn)換時期, 日本人明石雅夫發(fā)表了μQ乘積125 萬為 0.8×10 ,100KHz)的超優(yōu)鐵氧體材料<3>,其磁滯系數(shù)降為優(yōu)鐵
上傳時間: 2013-12-15
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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(fàn)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:Setuppadsstacks
上傳時間: 2013-11-17
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PCB LAYOUT 基本規(guī)範(fàn)項次 項目 備註1 一般PCB 過板方向定義: PCB 在SMT 生產(chǎn)方向為短邊過迴焊爐(Reflow), PCB 長邊為SMT 輸送帶夾持邊. PCB 在DIP 生產(chǎn)方向為I/O Port 朝前過波焊爐(Wave Solder), PCB 與I/O 垂直的兩邊為DIP 輸送帶夾持邊.1.1 金手指過板方向定義: SMT: 金手指邊與SMT 輸送帶夾持邊垂直. DIP: 金手指邊與DIP 輸送帶夾持邊一致.2 SMD 零件文字框外緣距SMT 輸送帶夾持邊L1 需≧150 mil. SMD 及DIP 零件文字框外緣距板邊L2 需≧100 mil.3 PCB I/O port 板邊的螺絲孔(精靈孔)PAD 至PCB 板邊, 不得有SMD 或DIP 零件(如右圖黃色區(qū)).PAD
上傳時間: 2013-11-06
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•1-1 傳輸線方程式 •1-2 傳輸線問題的時域分析 •1-3 正弦狀的行進波 •1-4 傳輸線問題的頻域分析 •1-5 駐波和駐波比 •1-6 Smith圖 •1-7 多段傳輸線問題的解法 •1-8 傳輸線的阻抗匹配
上傳時間: 2013-10-21
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半導(dǎo)體的產(chǎn)品很多,應(yīng)用的場合非常廣泛,圖一是常見的幾種半導(dǎo)體元件外型。半導(dǎo)體元件一般是以接腳形式或外型來劃分類別,圖一中不同類別的英文縮寫名稱原文為 PDID:Plastic Dual Inline Package SOP:Small Outline Package SOJ:Small Outline J-Lead Package PLCC:Plastic Leaded Chip Carrier QFP:Quad Flat Package PGA:Pin Grid Array BGA:Ball Grid Array 雖然半導(dǎo)體元件的外型種類很多,在電路板上常用的組裝方式有二種,一種是插入電路板的銲孔或腳座,如PDIP、PGA,另一種是貼附在電路板表面的銲墊上,如SOP、SOJ、PLCC、QFP、BGA。 從半導(dǎo)體元件的外觀,只看到從包覆的膠體或陶瓷中伸出的接腳,而半導(dǎo)體元件真正的的核心,是包覆在膠體或陶瓷內(nèi)一片非常小的晶片,透過伸出的接腳與外部做資訊傳輸。圖二是一片EPROM元件,從上方的玻璃窗可看到內(nèi)部的晶片,圖三是以顯微鏡將內(nèi)部的晶片放大,可以看到晶片以多條銲線連接四周的接腳,這些接腳向外延伸並穿出膠體,成為晶片與外界通訊的道路。請注意圖三中有一條銲線從中斷裂,那是使用不當(dāng)引發(fā)過電流而燒毀,致使晶片失去功能,這也是一般晶片遭到損毀而失效的原因之一。 圖四是常見的LED,也就是發(fā)光二極體,其內(nèi)部也是一顆晶片,圖五是以顯微鏡正視LED的頂端,可從透明的膠體中隱約的看到一片方型的晶片及一條金色的銲線,若以LED二支接腳的極性來做分別,晶片是貼附在負極的腳上,經(jīng)由銲線連接正極的腳。當(dāng)LED通過正向電流時,晶片會發(fā)光而使LED發(fā)亮,如圖六所示。 半導(dǎo)體元件的製作分成兩段的製造程序,前一段是先製造元件的核心─晶片,稱為晶圓製造;後一段是將晶中片加以封裝成最後產(chǎn)品,稱為IC封裝製程,又可細分成晶圓切割、黏晶、銲線、封膠、印字、剪切成型等加工步驟,在本章節(jié)中將簡介這兩段的製造程序。
上傳時間: 2013-11-04
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四相五線步進電機的正反轉(zhuǎn),與加速,減速,C語言編程供單片機用
上傳時間: 2013-12-21
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多維力傳感器采用了均勻壁厚的薄壁圓筒形的彈性體,實現(xiàn)多維力的測量。并對多維測力臺進行了有限元分析,計算出彈性體的應(yīng)力分布,進而精確定位彈性體上應(yīng)變片的粘貼位置。采用4個多維力傳感器聯(lián)合組橋的方式消除維間耦合并提高測量靈敏度。
上傳時間: 2014-01-21
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DH249一款基于混合信號的全極性霍爾效應(yīng)傳感器。平均功耗45uA,它采用先進的斬波穩(wěn)定技術(shù),提供精確、穩(wěn)定的磁性開關(guān)點。它由反向電壓保護器、電壓調(diào)整器,霍爾電壓發(fā)生器、信號放大器,史密特觸發(fā)器和集電及開路的輸出級組成。它是一種雙磁極工作的磁敏電路,適合于矩形或者柱形磁體下工作。工作溫度范圍可以在:-40~85度, 電壓電壓工作范圍:2.5~5.5V。 封裝形式:SIP3L(TO92S)。 產(chǎn)品特點 靈敏度高 抗應(yīng)力強 電壓范圍寬 可和各種邏輯電路直接接口典型應(yīng)用 高靈敏的無觸點開關(guān) 直流無刷電機 直流無刷風(fēng)機
上傳時間: 2013-10-12
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DH471一款基于混合信號的全極性霍爾效應(yīng)傳感器。平均功耗5uA,它采用先進的斬波穩(wěn)定技術(shù),提供精確、穩(wěn)定的磁性開關(guān)點。它由反向電壓保護器、電壓調(diào)整器,霍爾電壓發(fā)生器、信號放大器,史密特觸發(fā)器和集電及開路的輸出級組成。它是一種雙磁極工作的磁敏電路,適合于矩形或者柱形磁體下工作。工作溫度范圍可以在:-40~85度, 電壓電壓工作范圍:2.5~5.5V。 封裝形式:SIP3L(TO92S)。 產(chǎn)品特點 靈敏度高 抗應(yīng)力強 電壓范圍寬 可和各種邏輯電路直接接口典型應(yīng)用 高靈敏的無觸點開關(guān) 直流無刷電機 直流無刷風(fēng)機
標簽: 661 霍爾開關(guān) DH 高頻
上傳時間: 2013-11-04
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