一、PCB設計團隊的組建建議 二、高性能PCB設計的硬件必備基礎三、高性能PCB設計面臨的挑戰和工程實現 1.研發周期的挑戰 2.成本的挑戰 3.高速的挑戰 4.高密的挑戰 5.電源、地噪聲的挑戰 6.EMC的挑戰 7.DFM的挑戰四、工欲善其事，必先利其器摘要：本文以IT行業的高性能的PCB設計為主線，結合Cadence在高速PCB設計方面的強大功能，全面剖析高性能PCB設計的工程實現。正文：電子產業在摩爾定律的驅動下，產品的功能越來越強，集成度越來越高、信號的速率越來越快，產品的研發周期也越來越短，PCB的設計也隨之進入了高速PCB設計時代。PCB不再僅僅是完成互連功能的載體，而是作為所有電子產品中一個極為重要的部件。本文從高性能PCB設計的工程實現的角度，全面剖析IT行業高性能PCB設計的方方面面。實現高性能的PCB設計首先要有一支高素質的PCB設計團隊。一、PCB設計團隊的組建建議自從PCB設計進入高速時代，原理圖、PCB設計由硬件工程師全權負責的做法就一去不復返了,專職的PCB工程師也就應運而生。
上傳時間： 2013-11-23
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信號完整性問題是高速PCB 設計者必需面對的問題。阻抗匹配、合理端接、正確拓撲結構解決信號完整性問題的關鍵。傳輸線上信號的傳輸速度是有限的，信號線的布線長度產生的信號傳輸延時會對信號的時序關系產生影響，所以PCB 上的高速信號的長度以及延時要仔細計算和分析。運用信號完整性分析工具進行布線前后的仿真對于保證信號完整性和縮短設計周期是非常必要的。在PCB 板子已焊接加工完畢后才發現信號質量問題和時序問題，是經費和產品研制時間的浪費。1.1 板上高速信號分析我們設計的是基于PowerPC 的主板，主要由處理器MPC755、北橋MPC107、北橋PowerSpanII、VME 橋CA91C142B 等一些電路組成，上面的高速信號如圖2-1 所示。板上高速信號主要包括：時鐘信號、60X 總線信號、L2 Cache 接口信號、Memory 接口信號、PCI 總線0 信號、PCI 總線1 信號、VME 總線信號。這些信號的布線需要特別注意。由于高速信號較多，布線前后對信號進行了仿真分析，仿真工具采用Mentor 公司的Hyperlynx7.1 仿真軟件，它可以進行布線前仿真和布線后仿真。
上傳時間： 2013-11-04
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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，晶片會發光而使LED發亮，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，在本章節中將簡介這兩段的製造程序。
上傳時間： 2014-01-20
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在分析了Boost變換器精確離散迭代模型的基礎上，首次研究了采用周期性擴頻技術后Boost變換器中的分叉和混沌現象。通過M文件編程得到了輸出電壓隨著電路參數變化的分叉圖，驗證了它含有豐富的非線性動力學行為，而且研究了采用周期性擴頻技術對變換器中非線性現象的影響。同時，在變換器中電路參數不變的情況下，研究了周期擴頻技術的頻率在不同范圍內變化時，其中的分叉與混沌現象。本研究為更好地設計Boost變換器電路提供了一定理論基礎和應用價值。
上傳時間： 2013-11-03
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為了提高Forward變換器非線性系統的控制性能，采用了精確線性化控制方法。首先采用開關函數和開關周期平均算子建立適合微分幾何方法的仿射非線性系統模型。從理論上證明了該模型滿足系統精確線性化的條件。對非線性坐標變換后得到的線性系統，利用二次型最優控制策略推導出非線性狀態反饋控制律。實驗結果表明，系統具有良好的靜態和動態性能，驗證了該控制方法的有效性和正確性。
上傳時間： 2013-11-10
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LTM®4616 是一款雙路輸入、雙路輸出 DC/DC μModule™ 穩壓器，采用 15mm x 15mm x 2.8mm LGA 表面貼裝型封裝。由於開關控制器、MOSFET、電感器和其他支持元件均被集成在纖巧型封裝之內，因此只需少量的外部元件。
上傳時間： 2013-10-27
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在越來越多的短時間能量存貯應用以及那些需要間歇式高能量脈衝的應用中，超級電容器找到了自己的用武之地。電源故障保護電路便是此類應用之一，在該電路中，如果主電源發生短時間故障，則接入一個後備電源，用於給負載供電
上傳時間： 2014-01-08
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SM7523是應用于離線式小功率AC/DC開關電源的高性能的原邊反饋控制功率開關芯片，在全電壓輸入范圍內實現高精度恒流輸出，精度小于±3%，無需環路補償，并可使系統節省光耦，TL431以及變壓器輔助繞組等元件，降低成本。 芯片內部集成了逐周期峰值電流限制，FB過壓保護，輸出開/短路保護和開機軟啟動等保護功能，以提高系統的可靠性。
上傳時間： 2013-11-14
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模塊電源的電氣性能是通過一系列測試來呈現的，下列為一般的功能性測試項目，詳細說明如下： 電源調整率(Line Regulation) 負載調整率(Load Regulation) 綜合調整率(Conmine Regulation) 輸出漣波及雜訊(Ripple & Noise) 輸入功率及效率(Input Power, Efficiency) 動態負載或暫態負載(Dynamic or Transient Response) 起動(Set-Up)及保持(Hold-Up)時間 常規功能(Functions)測試 1. 電源調整率 電源調整率的定義為電源供應器于輸入電壓變化時提供其穩定輸出電壓的能力。測試步驟如下：于待測電源供應器以正常輸入電壓及負載狀況下熱機穩定后，分別于低輸入電壓(Min)，正常輸入電壓(Normal)，及高輸入電壓(Max)下測量并記錄其輸出電壓值。 電源調整率通常以一正常之固定負載(Nominal Load)下，由輸入電壓變化所造成其輸出電壓偏差率(deviation)的百分比，如下列公式所示： [Vo(max)-Vo(min)] / Vo(normal) 2. 負載調整率 負載調整率的定義為開關電源于輸出負載電流變化時，提供其穩定輸出電壓的能力。測試步驟如下：于待測電源供應器以正常輸入電壓及負載狀況下熱機穩定后，測量正常負載下之輸出電壓值，再分別于輕載(Min)、重載(Max)負載下，測量并記錄其輸出電壓值(分別為Vo(max)與Vo(min))，負載調整率通常以正常之固定輸入電壓下，由負載電流變化所造成其輸出電壓偏差率的百分比，如下列公式所示： [Vo(max)-Vo(min)] / Vo(normal) 3. 綜合調整率 綜合調整率的定義為電源供應器于輸入電壓與輸出負載電流變化時，提供其穩定輸出電壓的能力。這是電源調整率與負載調整率的綜合，此項測試系為上述電源調整率與負載調整率的綜合，可提供對電源供應器于改變輸入電壓與負載狀況下更正確的性能驗證。 綜合調整率用下列方式表示：于輸入電壓與輸出負載電流變化下，其輸出電壓之偏差量須于規定之上下限電壓范圍內(即輸出電壓之上下限絕對值以內)或某一百分比界限內。 4. 輸出雜訊 輸出雜訊(PARD)系指于輸入電壓與輸出負載電流均不變的情況下，其平均直流輸出電壓上的周期性與隨機性偏差量的電壓值。輸出雜訊是表示在經過穩壓及濾波后的直流輸出電壓上所有不需要的交流和噪聲部份(包含低頻之50/60Hz電源倍頻信號、高于20 KHz之高頻切換信號及其諧波，再與其它之隨機性信號所組成))，通常以mVp-p峰對峰值電壓為單位來表示。 一般的開關電源的規格均以輸出直流輸出電壓的1%以內為輸出雜訊之規格，其頻寬為20Hz到20MHz。電源實際工作時最惡劣的狀況(如輸出負載電流最大、輸入電源電壓最低等)，若電源供應器在惡劣環境狀況下，其輸出直流電壓加上雜訊后之輸出瞬時電壓，仍能夠維持穩定的輸出電壓不超過輸出高低電壓界限情形，否則將可能會導致電源電壓超過或低于邏輯電路(如TTL電路)之承受電源電壓而誤動作，進一步造成死機現象。 同時測量電路必須有良好的隔離處理及阻抗匹配，為避免導線上產生不必要的干擾、振鈴和駐波，一般都采用雙同軸電纜并以50Ω于其端點上，并使用差動式量測方法(可避免地回路之雜訊電流)，來獲得正確的測量結果。 5. 輸入功率與效率 電源供應器的輸入功率之定義為以下之公式： True Power = Pav(watt) = Vrms x Arms x Power Factor 即為對一周期內其輸入電壓與電流乘積之積分值，需注意的是Watt≠VrmsArms而是Watt=VrmsArmsxP.F.，其中P.F.為功率因素(Power Factor)，通常無功率因素校正電路電源供應器的功率因素在0.6～0.7左右，其功率因素為1～0之間。 電源供應器的效率之定義為為輸出直流功率之總和與輸入功率之比值。效率提供對電源供應器正確工作的驗證，若效率超過規定范圍，即表示設計或零件材料上有問題，效率太低時會導致散熱增加而影響其使用壽命。 6. 動態負載或暫態負載 一個定電壓輸出的電源，于設計中具備反饋控制回路，能夠將其輸出電壓連續不斷地維持穩定的輸出電壓。由于實際上反饋控制回路有一定的頻寬，因此限制了電源供應器對負載電流變化時的反應。若控制回路輸入與輸出之相移于增益(Unity Gain)為1時，超過180度，則電源供應器之輸出便會呈現不穩定、失控或振蕩之現象。實際上，電源供應器工作時的負載電流也是動態變化的，而不是始終維持不變(例如硬盤、軟驅、CPU或RAM動作等)，因此動態負載測試對電源供應器而言是極為重要的。可編程序電子負載可用來模擬電源供應器實際工作時最惡劣的負載情況，如負載電流迅速上升、下降之斜率、周期等，若電源供應器在惡劣負載狀況下，仍能夠維持穩定的輸出電壓不產生過高激(Overshoot)或過低(Undershoot)情形，否則會導致電源之輸出電壓超過負載組件(如TTL電路其輸出瞬時電壓應介于4.75V至5.25V之間，才不致引起TTL邏輯電路之誤動作)之承受電源電壓而誤動作，進一步造成死機現象。 7. 啟動時間與保持時間 啟動時間為電源供應器從輸入接上電源起到其輸出電壓上升到穩壓范圍內為止的時間，以一輸出為5V的電源供應器為例，啟動時間為從電源開機起到輸出電壓達到4.75V為止的時間。 保持時間為電源供應器從輸入切斷電源起到其輸出電壓下降到穩壓范圍外為止的時間，以一輸出為5V的電源供應器為例，保持時間為從關機起到輸出電壓低于4.75V為止的時間，一般值為17ms或20ms以上，以避免電力公司供電中于少了半周或一周之狀況下而受影響。 8. 其它 在電源具備一些特定保護功能的前提下，還需要進行保護功能測試，如過電壓保護(OVP)測試、短路保護測試、過功保護等
上傳時間： 2013-10-22
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【摘要】電力直流系統是變電站安全運行的基礎，隨著變電站數字化、智能化程度的不斷提高，對站用電源的管理也提出了新的、更高的要求。而管理的的基礎，就是設備能準確、高速的反應當前設備的電壓、電流、開關狀態等信息。做到設備不死機，不停機，干擾不誤報等。隨著微電子技術、計算機和通訊技術的飛速發展，新器件的研制、生產周期的日益縮短。為了滿足工業自動化，新技術、新器件不斷應用到新產品中。模擬量采集包括直流電壓和電流。開關量采集包括開關的分合，繼電器的投入切除等。
上傳時間： 2013-11-02
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