Recent advances in low voltage silicon germaniumand BiCMOS processes have allowed the design andproduction of very high speed amplifi ers. Because theprocesses are low voltage, most of the amplifi er designshave incorporated differential inputs and outputs to regainand maximize total output signal swing. Since many lowvoltageapplications are single-ended, the questions arise,“How can I use a differential I/O amplifi er in a single-endedapplication?” and “What are the implications of suchuse?” This Design Note addresses some of the practicalimplications and demonstrates specifi c single-endedapplications using the 3GHz gain-bandwidth LTC6406differential I/O amplifi er.
上傳時間: 2013-11-23
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本次在線座談主要介紹TI的高精度Delta-Sigma A/D轉(zhuǎn)換器的原理及其應用,Delta-Sigma A/D轉(zhuǎn)換器在稱重儀器中,大量采用比例測量方法。
標簽: Delta-Sigma 高精度 轉(zhuǎn)換器
上傳時間: 2013-10-17
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數(shù)字與模擬電路設計技巧IC與LSI的功能大幅提升使得高壓電路與電力電路除外,幾乎所有的電路都是由半導體組件所構(gòu)成,雖然半導體組件高速、高頻化時會有EMI的困擾,不過為了充分發(fā)揮半導體組件應有的性能,電路板設計與封裝技術仍具有決定性的影響。 模擬與數(shù)字技術的融合由于IC與LSI半導體本身的高速化,同時為了使機器達到正常動作的目的,因此技術上的跨越競爭越來越激烈。雖然構(gòu)成系統(tǒng)的電路未必有clock設計,但是毫無疑問的是系統(tǒng)的可靠度是建立在電子組件的選用、封裝技術、電路設計與成本,以及如何防止噪訊的產(chǎn)生與噪訊外漏等綜合考慮。機器小型化、高速化、多功能化使得低頻/高頻、大功率信號/小功率信號、高輸出阻抗/低輸出阻抗、大電流/小電流、模擬/數(shù)字電路,經(jīng)常出現(xiàn)在同一個高封裝密度電路板,設計者身處如此的環(huán)境必需面對前所未有的設計思維挑戰(zhàn),例如高穩(wěn)定性電路與吵雜(noisy)性電路為鄰時,如果未將噪訊入侵高穩(wěn)定性電路的對策視為設計重點,事后反復的設計變更往往成為無解的夢魘。模擬電路與高速數(shù)字電路混合設計也是如此,假設微小模擬信號增幅后再將full scale 5V的模擬信號,利用10bit A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,由于分割幅寬祇有4.9mV,因此要正確讀取該電壓level并非易事,結(jié)果造成10bit以上的A/D轉(zhuǎn)換器面臨無法順利運作的窘境。另一典型實例是使用示波器量測某數(shù)字電路基板兩點相隔10cm的ground電位,理論上ground電位應該是零,然而實際上卻可觀測到4.9mV數(shù)倍甚至數(shù)十倍的脈沖噪訊(pulse noise),如果該電位差是由模擬與數(shù)字混合電路的grand所造成的話,要測得4.9 mV的信號根本是不可能的事情,也就是說為了使模擬與數(shù)字混合電路順利動作,必需在封裝與電路設計有相對的對策,尤其是數(shù)字電路switching時,ground vance noise不會入侵analogue ground的防護對策,同時還需充分檢討各電路產(chǎn)生的電流回路(route)與電流大小,依此結(jié)果排除各種可能的干擾因素。以上介紹的實例都是設計模擬與數(shù)字混合電路時經(jīng)常遇到的瓶頸,如果是設計12bit以上A/D轉(zhuǎn)換器時,它的困難度會更加復雜。
上傳時間: 2013-11-16
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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以自己所能承載的電流為基礎進行設計,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,下表給出了銅導線的寬度和導線面積以及導電電流的關系(軍品標準),可以根據(jù)這個基本的關系對導線寬度進行適當?shù)目紤]。印制導線最大允許工作電流(導線厚50um,允許溫升10℃)導線寬度(Mil) 導線電流(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)雙面板兩面的導線應互相垂直、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,其地線的長度不應超過波長的1/20,否則應采用多點接地法。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,所以這兩類電路應該分開布局布線。3、 接地線應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 設計的常規(guī)做法之一是在印刷板的各個關鍵部位配置適當?shù)耐伺弘娙荩伺弘娙莸囊话闩渲迷瓌t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、關斷時電源變化大的器件,ÈRA、¡ROM存存儲器件,應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¼在高ËPCB設設計中,看似簡單的過孔也往往會給電路的設計帶來很大的負面效應,為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響,在設計中可以盡量做到£���?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設設計來說,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設設置電流阻尼¡?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¡?關關鍵的線要盡量粗,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,其延遲時間不應大于所有器件的標稱延遲時間¡環(huán)境效應原Ô要注意所應用的環(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),應局部開窗口以方便腐蝕等。此外還要考慮組裝規(guī)范設計,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力集Ö而導致虛焊£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原則在印制板設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小Ó2c,,而且器件在印制板上的排列方式應遵循一定的規(guī)則£同一印制板上的器件應盡可能按其發(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¡設備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動,所以在設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計中經(jīng)常使用的手段¡
上傳時間: 2013-11-24
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電路板布局………………………………………42.1 電源和地…………………………………………………………………….42.1.1 感抗……………………………………………………………………42.1.2 兩層板和四層板………………………………………………………42.1.3 單層板和二層板設計中的微處理器地……………………………….42.1.4 信號返回地……………………………………………………………52.1.5 模擬數(shù)字和高壓…………………………………………………….52.1.6 模擬電源引腳和模擬參考電壓……………………………………….52.1.7 四層板中電源平面因該怎么做和不應該怎么做…………………….52.2 兩層板中的電源分配……………………………………………………….62.2.1 單點和多點分配……………………………………………………….62.2.2 星型分配………………………………………………………………62.2.3 格柵化地……………………………………………………………….72.2.4 旁路和鐵氧體磁珠……………………………………………………92.2.5 使噪聲靠近磁珠……………………………………………………..102.3 電路板分區(qū)………………………………112.4 信號線……………………………………………………………………...122.4.1 容性和感性串擾……………………………………………………...122.4.2 天線因素和長度規(guī)則………………………………………………...122.4.3 串聯(lián)終端傳輸線…………………………………………………..132.4.4 輸入阻抗匹配………………………………………………………...132.5 電纜和接插件……………………………………………………………...132.5.1 差模和共模噪聲……………………………………………………...142.5.2 串擾模型……………………………………………………………..142.5.3 返回線路數(shù)目……………………………………..142.5.4 對板外信號I/O的建議………………………………………………142.5.5 隔離噪聲和靜電放電ESD ……………………………………….142.6 其他布局問題……………………………………………………………...142.6.1 汽車和用戶應用帶鍵盤和顯示器的前端面板印刷電路板………...152.6.2 易感性布局…………………………………………………………...15
上傳時間: 2013-10-10
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減小電磁干擾的印刷電路板設計原則 內(nèi) 容 摘要……1 1 背景…1 1.1 射頻源.1 1.2 表面貼裝芯片和通孔元器件.1 1.3 靜態(tài)引腳活動引腳和輸入.1 1.4 基本回路……..2 1.4.1 回路和偶極子的對稱性3 1.5 差模和共模…..3 2 電路板布局…4 2.1 電源和地…….4 2.1.1 感抗……4 2.1.2 兩層板和四層板4 2.1.3 單層板和二層板設計中的微處理器地.4 2.1.4 信號返回地……5 2.1.5 模擬數(shù)字和高壓…….5 2.1.6 模擬電源引腳和模擬參考電壓.5 2.1.7 四層板中電源平面因該怎么做和不應該怎么做…….5 2.2 兩層板中的電源分配.6 2.2.1 單點和多點分配.6 2.2.2 星型分配6 2.2.3 格柵化地.7 2.2.4 旁路和鐵氧體磁珠……9 2.2.5 使噪聲靠近磁珠……..10 2.3 電路板分區(qū)…11 2.4 信號線……...12 2.4.1 容性和感性串擾……...12 2.4.2 天線因素和長度規(guī)則...12 2.4.3 串聯(lián)終端傳輸線…..13 2.4.4 輸入阻抗匹配...13 2.5 電纜和接插件……...13 2.5.1 差模和共模噪聲……...14 2.5.2 串擾模型……..14 2.5.3 返回線路數(shù)目..14 2.5.4 對板外信號I/O的建議14 2.5.5 隔離噪聲和靜電放電ESD .14 2.6 其他布局問題……...14 2.6.1 汽車和用戶應用帶鍵盤和顯示器的前端面板印刷電路板...15 2.6.2 易感性布局…...15 3 屏蔽..16 3.1 工作原理…...16 3.2 屏蔽接地…...16 3.3 電纜和屏蔽旁路………………..16 4 總結(jié)…………………………………………17 5 參考文獻………………………17
上傳時間: 2013-10-24
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PCB LAYOUT 基本規(guī)範項次 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: 2014-12-24
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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: 2013-11-21
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PCB布線對PCB的電磁兼容性影響很大,為了使PCB上的電路正常工作,應根據(jù)本文所述的約束條件來優(yōu)化布線以及元器件/接頭和某些IC所用去耦電路的布局PCB材料的選擇通過合理選擇PCB的材料和印刷線路的布線路徑,可以做出對其它線路耦合低的傳輸線。當傳輸線導體間的距離d小于同其它相鄰導體間的距離時,就能做到更低的耦合,或者更小的串擾(見《電子工程專輯》2000 年第1 期"應用指南")。設計之前,可根據(jù)下列條件選擇最經(jīng)濟的PCB形式:對EMC的要求·印制板的密集程度·組裝與生產(chǎn)的能力·CAD 系統(tǒng)能力·設計成本·PCB的數(shù)量·電磁屏蔽的成本當采用非屏蔽外殼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時,尤其要注意產(chǎn)品的整體成本/元器件封裝/管腳樣式、PCB形式、電磁場屏蔽、構(gòu)造和組裝),在許多情況下,選好合適的PCB形式可以不必在塑膠外殼里加入金屬屏蔽盒。
上傳時間: 2013-11-01
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Arduino 是一塊基于開放原始代碼的Simple i/o 平臺,并且具有使用類似java,C 語言的開發(fā)環(huán)境。讓您可以快速 使用Arduino 語言與Flash 或Processing…等軟件,作出互動作品。Arduino 可以使用開發(fā)完成的電子元件例如Switch 或Sensors 或其他控制器、LED、步進電機或其他輸出裝置。Arduino 也可以獨立運作成為一個可以跟軟件溝通的平臺,例如說:flash processing Max/MSP VVVV 或其他互動軟件… Arduino 開發(fā)IDE界面基于開放原始碼原則,可以讓您免費下載使用開發(fā)出更多令人驚奇的互動作品。 什么是Roboduino? DFRduino 與Arduino 完全兼容,只是在原來的基礎上作了些改進。Arduino 的IO 使用的孔座,做互動作品需要面包板和針線搭配才能進行,而DFRduino 的IO 使用針座,使用我們的杜邦線就可以直接把各種傳感器連接到DFRduino 上。 特色描述 1. 開放原始碼的電路圖設計,程式開發(fā)界面免費下載,也可依需求自己修改!! 2. DFRduino 可使用ISP 下載線,自我將新的IC 程序燒入「bootloader」; 3. 可依據(jù)官方電路圖,簡化DFRduino 模組,完成獨立云作的微處理控制器; 4. 可簡單地與傳感器、各式各樣的電子元件連接(如:紅外線,超聲波,熱敏電阻,光敏電阻,伺服電機等); 5. 支援多樣的互動程式 如: Flash,Max/Msp,VVVV,PD,C,Processing 等; 6. 使用低價格的微處理控制器(ATMEGA168V-10PI); 7. USB 接口,不需外接電源,另外有提供9VDC 輸入接口; 8. 應用方面,利用DFRduino,突破以往只能使用滑鼠,鍵盤,CCD 等輸入的裝置的互動內(nèi)容,可以更簡單地達成單人或多人游戲互動。 性能描述 1. Digital I/O 數(shù)字輸入/輸出端共 0~13。 2. Analog I/O 模擬輸入/輸出端共 0~5。 3. 支持USB 接口協(xié)議及供電(不需外接電源)。 4. 支持ISP 下載功能。 5. 支持單片機TX/RX 端子。 6. 支持USB TX/RX 端子。 7. 支持AREF 端子。 8. 支持六組PWM 端子(Pin11,Pin10,Pin9,Pin6,Pin5,Pin3)。 9. 輸入電壓:接上USB 時無須外部供電或外部5V~9V DC 輸入。 10.輸出電壓:5V DC 輸出和3.3V DC 輸出 和外部電源輸入。 11.采用Atmel Atmega168V-10PI 單片機。 12.DFRduino 大小尺寸:寬70mm X 高54mm。 Arduino開發(fā)板圖片
上傳時間: 2014-01-14
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