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(black magic)」。其實,EMC是可以藉由數(shù)學公式來理解的。不過,縱使有數(shù)學分析方法可以利用,但那些數(shù)學方程式對實際的EMC電路設計而言,仍然太過復雜了。幸運的是,在大多數(shù)的實務工作中,工程師并不需要完全理解那些復雜的數(shù)學公式和存在于EMC規(guī)范中的學理依據(jù),只要藉由簡單的數(shù)學模型,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計的電子產品通過EMC標準時,事先所必須具備的基本知識。導線和PCB走線導線(wire)、走線(trace)、固定架……等看似不起眼的組件,卻經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,導線大致上只具有電阻的特性。但在高頻時,導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,進而改變導線或PCB 走線與接地之間的EMC 設計,這時必需使用接地面(ground plane)和接地網格(ground grid)。導線和PCB 走線的最主要差別只在于,導線是圓形的,走線是長方形的。導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線或走線應該視為電感,不能再看成電阻,而且可以是射頻天線。
上傳時間: 2013-10-09
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LAYOUT REPORT .............. 1 目錄.................. 1 1. PCB LAYOUT 術語解釋(TERMS)......... 2 2. Test Point : ATE 測試點供工廠ICT 測試治具使用............ 2 3. 基準點 (光學點) -for SMD:........... 4 4. 標記 (LABEL ING)......... 5 5. VIA HOLE PAD................. 5 6. PCB Layer 排列方式...... 5 7.零件佈置注意事項 (PLACEMENT NOTES)............... 5 8. PCB LAYOUT 設計............ 6 9. Transmission Line ( 傳輸線 )..... 8 10.General Guidelines – 跨Plane.. 8 11. General Guidelines – 繞線....... 9 12. General Guidelines – Damping Resistor. 10 13. General Guidelines - RJ45 to Transformer................. 10 14. Clock Routing Guideline........... 12 15. OSC & CRYSTAL Guideline........... 12 16. CPU
上傳時間: 2013-12-20
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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控方向。 關鍵詞: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,變壓器生產廠家和軟磁鐵氧體生產廠家,在電感器和變壓器產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。從工藝技術上采取了不少有效措施,促進了質量問題的迅速解決。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要求。濾波器的電感全由不帶任何磁介質的大空心線圈繞成,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,出窯后經真空罐冷卻的落后方式,改用真空爐,并控制燒結、冷卻氣氛。技術上采用共沉淀法攻關試制出了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)的技術差異。當時正處于通信技術由FDM(頻率劃分調制)向PCM(脈沖編碼調制) 轉換時期, 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: 2014-12-24
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隨著高頻微波在日常生活上的廣泛應用,例如行動電話、無線個人計算機、無線網絡等,高頻電路的技術也日新月異。良好的高頻電路設計的實現(xiàn)與改善,則建立在于精確的組件模型的基礎上。被動組件如電感、濾波器等的電路模型與電路制作的材料、制程有緊密的關系,而建立這些組件等效電路模型的方法稱為參數(shù)萃取。 早期的電感制作以金屬繞線為主要的材料與技術,而近年來,由于高頻與高速電路的應用日益廣泛,加上電路設計趨向輕薄短小,電感制作的材質與技術也不斷的進步。例如射頻機體電路(RFIC)運用硅材質,微波集成電路則廣泛的運用砷化鎵(GaAs)技術;此外,在低成本的無線通訊射頻應用上,如混合(Hybrid)集成電路則運用有機多芯片模塊(MCMs)結合傳統(tǒng)的玻璃基板制程,以及低溫共燒陶瓷(LTCC)技術,制作印刷式平面電感等,以提升組件的質量與效能,并減少體積與成本。 本章的重點包涵探討電感的原理與專有名詞,以及以常見的電感結構,并分析影響電感效能的主要因素與其電路模型,最后將以電感的模擬設計為例,說明電感參數(shù)的萃取。
上傳時間: 2013-11-20
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高速電路信號完整性分析之應用篇
上傳時間: 2013-11-19
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半導體的產品很多,應用的場合非常廣泛,圖一是常見的幾種半導體元件外型。半導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,而半導體元件真正的的核心,是包覆在膠體或陶瓷內一片非常小的晶片,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部的晶片,圖三是以顯微鏡將內部的晶片放大,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,經由銲線連接正極的腳。當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: 2014-01-20
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電路板故障分析 維修方式介紹 ASA維修技術 ICT維修技術 沒有線路圖,無從修起 電路板太複雜,維修困難 維修經驗及技術不足 無法維修的死板,廢棄可惜 送電中作動態(tài)維修,危險性極高 備份板太多,積壓資金 送國外維修費用高,維修時間長 對老化零件無從查起無法預先更換 維修速度及效率無法提升,造成公司負擔,客戶埋怨 投資大量維修設備,操作複雜,績效不彰
上傳時間: 2013-10-26
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隨著數(shù)字儀控系統(tǒng)在工業(yè)行業(yè)應用的日益廣泛,效率及可靠性更高的開關電源在數(shù)字儀控系統(tǒng)設計中的應用也越來越多。針對數(shù)字儀控系統(tǒng)工程中開關電源的典型應用配電回路,在電源擴容、電源冗余可靠性設計方面進行分析描述,同時結合試驗分析由此設計而產生的電源模塊均流問題對配電回路可靠性的影響。
上傳時間: 2013-10-14
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為研究功率型鋰離子電池性能,對某35 Ah功率型鋰離子電池單體進行了充放電特性試驗和分析,由此獲得功率型電池在不同溫度和不同倍率下的充放電特性、內阻特性和溫升特性。研究結果表明,低溫下電池的充放電內阻較大,充放電性能衰減顯著;常溫下電池的內阻較小,充放電溫升較小,大電流充放電的容量穩(wěn)定性好,質量比能量高,作為電傳動車輛主要或輔助動力源具有良好的應用前景。
上傳時間: 2013-11-13
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結合功率MOSFET管不同的失效形態(tài),論述了功率MOSFET管分別在過電流和過電壓條件下?lián)p壞的模式,并說明了產生這樣的損壞形態(tài)的原因,也分析了功率MOSFET管在關斷及開通過程中發(fā)生失效形態(tài)的差別,從而為失效在關斷或在開通過程中發(fā)生損壞提供了判斷依據(jù)。給出了測試過電流和過電壓的電路圖。同時分析了功率MOSFET管在動態(tài)老化測試中慢速開通、在電池保護電路應用中慢速關斷及較長時間工作在線性區(qū)時損壞的形態(tài)。最后,結合實際應用,論述了功率MOSFET通常會產生過電流和過電壓二種混合損壞方式損壞機理和過程。
上傳時間: 2013-11-14
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