多層線路板設計
上傳時間： 2014-12-24
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【摘要】本文結合作者多年的印制板設計經驗，著重印制板的電氣性能，從印制板穩定性、可靠性方面，來討論多層印制板設計的基本要求。【關鍵詞】印制電路板；表面貼裝器件；高密度互連；通孔【Key words】Printed Circuit Board；Surface Mounting Device；High Density Interface；Via一．概述印制板（PCB－Printed Circuit Board）也叫印制電路板、印刷電路板。多層印制板，就是指兩層以上的印制板，它是由幾層絕緣基板上的連接導線和裝配焊接電子元件用的焊盤組成，既具有導通各層線路，又具有相互間絕緣的作用。隨著SMT（表面安裝技術）的不斷發展，以及新一代SMD（表面安裝器件）的不斷推出，如QFP、QFN、CSP、BGA（特別是MBGA），使電子產品更加智能化、小型化，因而推動了PCB工業技術的重大改革和進步。自1991年IBM公司首先成功開發出高密度多層板（SLC）以來，各國各大集團也相繼開發出各種各樣的高密度互連（HDI）微孔板。這些加工技術的迅猛發展，促使了PCB的設計已逐漸向多層、高密度布線的方向發展。多層印制板以其設計靈活、穩定可靠的電氣性能和優越的經濟性能，現已廣泛應用于電子產品的生產制造中。下面，作者以多年設計印制板的經驗，著重印制板的電氣性能，結合工藝要求，從印制板穩定性、可靠性方面，來談談多層制板設計的基本要領。
上傳時間： 2013-11-19
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第一部分 信號完整性知識基礎.................................................................................5第一章 高速數字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設計流程剖析...............................................................61.3 相關的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質.................................................................................142.3.2 特征阻抗相關計算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對信號完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報方程及推導.............................................................................182.5 趨膚效應和集束效應.................................................................................232.6 信號的反射.................................................................................................252.6.1 反射機理和電報方程.........................................................................252.6.2 反射導致信號的失真問題.................................................................302.6.2.1 過沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩：.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負載的匹配.................................................................................41第三章 串擾的分析...............................................................................................423.1 串擾的基本概念.........................................................................................423.2 前向串擾和后向串擾.................................................................................433.3 后向串擾的反射.........................................................................................463.4 后向串擾的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對串擾的影響.................................................................483.6 連接器的串擾問題.....................................................................................513.7 串擾的具體計算.........................................................................................543.8 避免串擾的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 電場屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設計中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設計抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設計.............................................................................................855.3 同步開關噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內部開關噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統時序.................................................................................................1006.1 普通時序系統...........................................................................................1006.1.1 時序參數的確定...............................................................................1016.1.2 時序約束條件...................................................................................1063.2 高速設計的問題.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的組件.......................................................2103.3.1 SPECCTRAQuest Model Integrity .................................................2103.3.2 SPECCTRAQuest Floorplanner/Editor .........................................2153.3.3 Constraint Manager .......................................................................2163.3.4 SigXplorer Expert Topology Development Environment .......2233.3.5 SigNoise 仿真子系統......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自動布線器.......................................................2303.4 高速設計的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓撲結構的探索...............................................................................2313.4.2 空間解決方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓撲模板驅動設計...................................................................2313.4.4 時序驅動布局...................................................................................2323.4.5 以約束條件驅動設計.......................................................................2323.4.6 設計后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的進階運用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括：................................2344.2 圖形化的拓撲結構探索...........................................................................2344.3 全面的信號完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 設計前和設計的拓撲結構提取.......................................................2354.6 仿真設置顧問...........................................................................................2354.7 改變設計的管理.......................................................................................2354.8 關鍵技術特點...........................................................................................2364.8.1 拓撲結構探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形顯示器........................................................................2364.8.3 集成化的在線分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的運用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信號的仿真.......................................................................................2435.3 眼圖模式的使用.......................................................................................249第四部分：HYPERLYNX 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 進行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 進行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 處理信號完整性原理圖的具體問題.......................................................2591.3 在LineSim 中如何對傳輸線進行設置...................................................2601.4 在LineSim 中模擬IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中進行串擾仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 進行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 進行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的進一步介紹..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串擾仿真..........................................................................309
上傳時間： 2014-04-18
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介紹了2H橋級聯電路結構，研究和分析了用于多電平逆變器的三種不同的多載波PWM調制策略，并分析了逆變器側輸出電壓頻譜。在上述調制策略基礎上結合多參考波調制方法，采用新型的多參考波和多載波的PWM技術，在Matlab/Simulink環境下構建了PWM調制模型。仿真結果與典型的多載波PWM策略結果的比較顯示，新型的多載波控制方法能夠小幅減小總諧波的失真率（THD），改善了輸出電壓頻譜。
上傳時間： 2014-12-24
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介紹了一種帶后備電池的多路隔離輸出開關電源，可用于大功率器件驅動電路的供電。在市電掉電的情況下，后備電池立即接入系統，保證多路輸出開關電源的正常工作，提高整個驅動供電電源的可靠性。
上傳時間： 2013-11-24
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為了實現直流電源的監控，提出了一種具有USB HID數據通信功能的直流電源設計方案。詳細論述了基于STM32 USB固件庫（USB-FS Device library V3.3）的自定義HID類下位機的實現，介紹了如何在VC2010集成開發環境中編寫多線程上位機程序并運用PlotLab（一個快速信號繪圖和可視化的VCL組件）顯示實時波形，最后再以實驗開發板和PC實現了HID數據通信，證明了此監控設計方案的可行性。
上傳時間： 2013-10-17
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多路輸出開關電源交叉調整率
上傳時間： 2013-10-31
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PT4115是一款連續電感電流導通模式的降壓恒流源，用于驅動一顆或者多顆串聯LED。根據不同外部器件，芯片可以驅動高達數十瓦的LED。PT4115具有調光功能，通過DIM引腳實現模擬調光和寬范圍PWM調光。當VDIM低于0.3V時，功率開關關斷，芯片進入低功耗待機狀態 主要技術參數 ? 輸入電壓范圍：6V to 40V ? 最大輸出LED電流1.2A ? 5%的輸出電流精度 ? 高達97%的效率 ? 極少的外部器件 ? 復用DIM引腳進行LED開關、模擬調光和PWM調光 ? LED開路保護 ? LED過熱保護 ? 輸出電流可調節 ? 具有輸入欠壓保護功能 應用 ? 低壓LED射燈代替鹵素燈 ? 車載LED燈 ? LED備用燈 ? LED信號燈
上傳時間： 2014-12-24
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反激式轉換器通常應用於具有多個輸出電壓並要求中低輸出功率的電源。配合采用一個反激式轉換器，多輸出僅增加極少的成本或復雜度––– 每個額外的輸出僅要求另一個變壓器繞組、整流器和輸出濾波電容器。
上傳時間： 2013-11-22
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太陽能AC模塊逆變器是近年來發展非常快的技術，本文提出一種新型的基于反激 變換器的逆變器拓撲結構。該電路結構簡單，通過Zeta電路將功率脈動轉換成小容量電容上的 電壓脈動。大大減小了直流輸入側的低頻諧波電流，實現了良好的功率解耦。相比較其他AC模 塊逆變器中使用大電容進行功率解耦的方法， 既節省了成本又減小了體積。文中采用峰值電流控 制方案，使逆變器能夠輸出純正弦的并網電流波形和單位功率因數。最后通過仿真和實驗數據驗 證了所提新型逆變器的有效性和可行性。 關鍵詞 光伏系統 AC模塊 反激變換器 功率解耦 1 引言 隨著全球經濟的快速發展，人類對能源的需求 日益增長，傳統化石能源的大量消耗使全球面臨著 能源危機l1-2]。因此世界各國正在致力于新能源的 開發和使用。太陽能、風能、地熱能和潮汐能等能 源形式都可以為人類所利用，而這其中太陽能以其 資源豐富、分布廣泛、可以再生以及不污染環境等 優點，受到學者們的高度重視。 太陽能光伏發電是一種將太陽光輻射能通過光 伏效應，經太陽能電池直接轉換為電能的新型發電 技術_3 。目前太陽能光伏系統主要分為分散式獨 立發電系統和并網式發電系統l4j。其中后者省略 了直流環節的蓄電池組，對電能的利用更加靈活， 具有很好的發展前景。在光伏并網系統中，逆變器 決定著系統的效率以及輸出電流波形的質量，是整 個光伏發電系統的技術核心，因此研究開發新型高 效逆變器成為越來越多學者關注的焦點。 光伏逆變器的拓撲結構多種多樣，過去主要是 集中式逆變器， 目前應用較多的是串聯式逆變器和 多組串聯式逆變器[5-7 3。AC模塊逆變器是近幾年 來比較熱門的技術l8。 。在這種系統中，每組光電 模塊和一個逆變器集成到一起，形成一個AC模 塊，再將所有AC模塊的輸出并聯到一起接入電 網。這樣就消除了傳統逆變器中，由于逆變器和光 伏模塊不匹配而造成的功率損失。
上傳時間： 2013-11-04
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