數(shù)字與模擬電路設(shè)計(jì)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(dǎo)體組件所構(gòu)成，雖然半導(dǎo)體組件高速、高頻化時(shí)會(huì)有EMI的困擾，不過(guò)為了充分發(fā)揮半導(dǎo)體組件應(yīng)有的性能，電路板設(shè)計(jì)與封裝技術(shù)仍具有決定性的影響。 模擬與數(shù)字技術(shù)的融合由于IC與LSI半導(dǎo)體本身的高速化，同時(shí)為了使機(jī)器達(dá)到正常動(dòng)作的目的，因此技術(shù)上的跨越競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。雖然構(gòu)成系統(tǒng)的電路未必有clock設(shè)計(jì)，但是毫無(wú)疑問(wèn)的是系統(tǒng)的可靠度是建立在電子組件的選用、封裝技術(shù)、電路設(shè)計(jì)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(jī)器小型化、高速化、多功能化使得低頻/高頻、大功率信號(hào)/小功率信號(hào)、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(gè)高封裝密度電路板，設(shè)計(jì)者身處如此的環(huán)境必需面對(duì)前所未有的設(shè)計(jì)思維挑戰(zhàn)，例如高穩(wěn)定性電路與吵雜(noisy)性電路為鄰時(shí)，如果未將噪訊入侵高穩(wěn)定性電路的對(duì)策視為設(shè)計(jì)重點(diǎn)，事后反復(fù)的設(shè)計(jì)變更往往成為無(wú)解的夢(mèng)魘。模擬電路與高速數(shù)字電路混合設(shè)計(jì)也是如此，假設(shè)微小模擬信號(hào)增幅后再將full scale 5V的模擬信號(hào)，利用10bit A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，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(wú)法順利運(yùn)作的窘境。另一典型實(shí)例是使用示波器量測(cè)某數(shù)字電路基板兩點(diǎn)相隔10cm的ground電位，理論上ground電位應(yīng)該是零，然而實(shí)際上卻可觀測(cè)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(cè)得4.9 mV的信號(hào)根本是不可能的事情，也就是說(shuō)為了使模擬與數(shù)字混合電路順利動(dòng)作，必需在封裝與電路設(shè)計(jì)有相對(duì)的對(duì)策，尤其是數(shù)字電路switching時(shí)，ground vance noise不會(huì)入侵analogue ground的防護(hù)對(duì)策，同時(shí)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(shí)例都是設(shè)計(jì)模擬與數(shù)字混合電路時(shí)經(jīng)常遇到的瓶頸，如果是設(shè)計(jì)12bit以上A/D轉(zhuǎn)換器時(shí)，它的困難度會(huì)更加復(fù)雜。
標(biāo)簽： 數(shù)字 模擬電路 設(shè)計(jì)技巧
上傳時(shí)間： 2014-02-12
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一種采用Altera Cyclone Ⅲ FPGA將標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)轉(zhuǎn)換成高清晰度電視(HDTV)的方法.用圖像插值技術(shù),充分利用了原始圖像,實(shí)現(xiàn)視頻格式水平方向上行內(nèi)像素點(diǎn)的增加及垂直方向上行數(shù)的提升,滿足高清晰度電視格式的標(biāo)準(zhǔn)輸出.整個(gè)上變換模塊的復(fù)雜度低,易于硬件實(shí)現(xiàn),完成了專用格式轉(zhuǎn)換芯片的功能,在工程應(yīng)用中有利于提高系統(tǒng)的集成度和靈活性.
標(biāo)簽： SDTV-HDTV FPGA 轉(zhuǎn)換
上傳時(shí)間： 2013-11-19
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利用FPGA 設(shè)計(jì)一個(gè)類似點(diǎn)陣LCD 顯示的VGA 顯示控制器，可實(shí)現(xiàn)文字及簡(jiǎn)單的圖表顯示。工作時(shí)只需將要顯示內(nèi)容轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)字模送入FPGA，即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)內(nèi)容的顯示。關(guān)鍵詞：FPGA；VGA；顯示控制 隨著數(shù)字圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，其實(shí)時(shí)處理技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）技術(shù)的迅猛發(fā)展為數(shù)字圖像實(shí)時(shí)處理技術(shù)提供了硬件基礎(chǔ)。其中FPGA 的特點(diǎn)適用于進(jìn)行一些基于像素級(jí)的圖像處理[1]。LCD 和CRT 顯示器作為一種通用型顯示設(shè)備，如今已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工作和生活中。與嵌入式系統(tǒng)中常用的顯示器件相比，它具有顯示面積大、色彩豐富、承載信息量大、接口簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，如果將其應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)中，可以顯著提升產(chǎn)品的視覺(jué)效果。為此，嘗試將VGA 顯示的控制轉(zhuǎn)化到FPGA 來(lái)完成實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽： FPGA VGA 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-11-16
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PCB 被動(dòng)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(shí)，EMC是可以藉由數(shù)學(xué)公式來(lái)理解的。不過(guò)，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(duì)實(shí)際的EMC電路設(shè)計(jì)而言，仍然太過(guò)復(fù)雜了。幸運(yùn)的是，在大多數(shù)的實(shí)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(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型，就能夠明白要如何達(dá)到EMC的要求。本文藉由簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式和電磁理論，來(lái)說(shuō)明在印刷電路板（PCB）上被動(dòng)組件（passivecomponent）的隱藏行為和特性，這些都是工程師想讓所設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品通過(guò)EMC標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，事先所必須具備的基本知識(shí)。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(lái)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(huì)影響導(dǎo)線的阻抗大小，而且對(duì)頻率很敏感。依據(jù)LC 的值（決定自共振頻率）和PCB走線的長(zhǎng)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(shí)，導(dǎo)線大致上只具有電阻的特性。但在高頻時(shí)，導(dǎo)線就具有電感的特性。因?yàn)樽兂筛哳l后，會(huì)造成阻抗大小的變化，進(jìn)而改變導(dǎo)線或PCB 走線與接地之間的EMC 設(shè)計(jì)，這時(shí)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(zhǎng)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(shí)，此阻抗定義為Z = R + j XL j2πfL，沒(méi)有容抗Xc = 1/2πfC存在。頻率高于100 kHz以上時(shí)，感抗大于電阻，此時(shí)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。
標(biāo)簽： PCB 被動(dòng)組件
上傳時(shí)間： 2013-11-16
上傳用戶：極客
當(dāng)你認(rèn)為你已經(jīng)掌握了PCB 走線的特征阻抗Z0，緊接著一份數(shù)據(jù)手冊(cè)告訴你去設(shè)計(jì)一個(gè)特定的差分阻抗。令事情變得更困難的是，它說(shuō)：“……因?yàn)閮筛呔€之間的耦合可以降低有效阻抗，使用50Ω的設(shè)計(jì)規(guī)則來(lái)得到一個(gè)大約80Ω的差分阻抗！”這的確讓人感到困惑！這篇文章向你展示什么是差分阻抗。除此之外，還討論了為什么是這樣，并且向你展示如何正確地計(jì)算它。 單線：圖1(a)演示了一個(gè)典型的單根走線。其特征阻抗是Z0，其上流經(jīng)的電流為i。沿線任意一點(diǎn)的電壓為V=Z0*i（ 根據(jù)歐姆定律）。一般情況，線對(duì)：圖1(b)演示了一對(duì)走線。線1 具有特征阻抗Z11，與上文中Z0 一致，電流i1。線2具有類似的定義。當(dāng)我們將線2 向線1 靠近時(shí)，線2 上的電流開(kāi)始以比例常數(shù)k 耦合到線1 上。類似地，線1 的電流i1 開(kāi)始以同樣的比例常數(shù)耦合到線2 上。每根走線上任意一點(diǎn)的電壓，還是根據(jù)歐姆定律，
標(biāo)簽： 差分阻抗
上傳時(shí)間： 2013-11-10
上傳用戶：KSLYZ
本文將接續(xù)介紹電源與功率電路基板，以及數(shù)字電路基板導(dǎo)線設(shè)計(jì)。寬帶與高頻電路基板導(dǎo)線設(shè)計(jì)a.輸入阻抗1MHz，平滑性(flatness)50MHz 的OP增幅器電路基板圖26 是由FET 輸入的高速OP 增幅器OPA656 構(gòu)成的高輸入阻抗OP 增幅電路，它的gain取決于R1、R2，本電路圖的電路定數(shù)為2 倍。此外為改善平滑性特別追加設(shè)置可以加大噪訊gain，抑制gain-頻率特性高頻領(lǐng)域時(shí)峰值的R3。圖26 高輸入阻抗的寬帶OP增幅電路圖27 是高輸入阻抗OP 增幅器的電路基板圖案。降低高速OP 增幅器反相輸入端子與接地之間的浮游容量非常重要，所以本電路的浮游容量設(shè)計(jì)目標(biāo)低于0.5pF。如果上述部位附著大浮游容量的話，會(huì)成為高頻領(lǐng)域的頻率特性產(chǎn)生峰值的原因，嚴(yán)重時(shí)頻率甚至?xí)驗(yàn)閒eedback 阻抗與浮游容量，造成feedback 信號(hào)的位相延遲，最后導(dǎo)致頻率特性產(chǎn)生波動(dòng)現(xiàn)象。此外高輸入阻抗OP 增幅器輸入部位的浮游容量也逐漸成為問(wèn)題，圖27 的電路基板圖案的非反相輸入端子部位無(wú)full ground設(shè)計(jì)，如果有外部噪訊干擾之虞時(shí)，接地可設(shè)計(jì)成網(wǎng)格狀(mesh)。圖28 是根據(jù)圖26 制成的OP 增幅器Gain－頻率特性測(cè)試結(jié)果，由圖可知即使接近50MHz頻率特性非常平滑，-3dB cutoff頻率大約是133MHz。
標(biāo)簽： PCB
上傳時(shí)間： 2013-11-09
上傳用戶：z754970244
PCB 布線原則連線精簡(jiǎn)原則連線要精簡(jiǎn)，盡可能短，盡量少拐彎，力求線條簡(jiǎn)單明了，特別是在高頻回路中，當(dāng)然為了達(dá)到阻抗匹配而需要進(jìn)行特殊延長(zhǎng)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(yīng)以自己所能承載的電流為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(dǎo)線的寬度和導(dǎo)線面積以及導(dǎo)電電流的關(guān)系（軍品標(biāo)準(zhǔn)），可以根據(jù)這個(gè)基本的關(guān)系對(duì)導(dǎo)線寬度進(jìn)行適當(dāng)?shù)目紤]。印制導(dǎo)線最大允許工作電流（導(dǎo)線厚50um，允許溫升10℃）導(dǎo)線寬度（Mil） 導(dǎo)線電流（A） 其中:K 為修正系數(shù)，一般覆銅線在內(nèi)層時(shí)取0.024，在外層時(shí)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(shí)點(diǎn)比較多，例如銅膜線的拐彎處應(yīng)為圓角或斜角（因?yàn)楦哳l時(shí)直角或者尖角的拐彎會(huì)影響電氣性能）雙面板兩面的導(dǎo)線應(yīng)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(gè)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(jī)殼地等，地線的設(shè)計(jì)原則如下：1、 正確的單點(diǎn)和多點(diǎn)接地在低頻電路中，信號(hào)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(duì)干擾影響較大，因而應(yīng)采用一點(diǎn)接地。當(dāng)信號(hào)工作頻率大于10MHZ 時(shí)，如果采用一點(diǎn)接地，其地線的長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)波長(zhǎng)的1/20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。2、 數(shù)字地與模擬地分開(kāi)若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應(yīng)盡量使它們分開(kāi)。一般數(shù)字電路的抗干擾能力比較強(qiáng)，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(yīng)該分開(kāi)布局布線。3、 接地線應(yīng)盡量加粗若接地線用很細(xì)的線條，則接地電位會(huì)隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應(yīng)將地線加粗，使它能通過(guò)三倍于印制板上的允許電流。如有可能，接地線應(yīng)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?yàn)榄h(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(shè)計(jì)的常規(guī)做法之一是在印刷板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙?，退藕電容的一般配置原則是：?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(huì)更好¡���?原原則上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)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(gè)個(gè)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(lái)的，這種卷起來(lái)的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感，最好使用鉭電容或聚碳酸醞電容）。���?對(duì)對(duì)于抗噪能力弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大的器件，ÈRA、¡ROM存存儲(chǔ)器件，應(yīng)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(zhǎng)，尤其是高頻旁路電容不能有引線¡三¡過(guò)過(guò)孔設(shè)¼在高ËPCB設(shè)設(shè)計(jì)中，看似簡(jiǎn)單的過(guò)孔也往往會(huì)給電路的設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的負(fù)面效應(yīng)，為了減小過(guò)孔的寄生效應(yīng)帶來(lái)的不利影響，在設(shè)計(jì)中可以盡量做到£���?從從成本和信號(hào)質(zhì)量?jī)煞矫鎭?lái)考慮，選擇合理尺寸的過(guò)孔大小。例如¶6- 10層層的內(nèi)存模¿PCB設(shè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，選Ó10/20mi（（鉆¿焊焊盤(pán)）的過(guò)孔較好，對(duì)于一些高密度的小尺寸的板子，也可以嘗試使Ó8/18Mil的的過(guò)孔。在目前技術(shù)條件下，很難使用更小尺寸的過(guò)孔了（當(dāng)孔的深度超過(guò)鉆孔直徑µ6倍倍時(shí)，就無(wú)法保證孔壁能均勻鍍銅）；對(duì)于電源或地線的過(guò)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(guò)孔的兩種寄生參數(shù)¡���? PCB板板上的信號(hào)走線盡量不換層，即盡量不要使用不必要的過(guò)孔¡���?電電源和地的管腳要就近打過(guò)孔，過(guò)孔和管腳之間的引線越短越好¡���?在在信號(hào)換層的過(guò)孔附近放置一些接地的過(guò)孔，以便為信號(hào)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(guò)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(guān)鍵地方¡?可可用串一個(gè)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(shè)設(shè)置電流阻尼¡?使使用滿足系統(tǒng)要求的最低頻率時(shí)鐘¡?時(shí)時(shí)鐘應(yīng)盡量靠近到用該時(shí)鐘的器件，石英晶體振蕩器的外殼要接地¡?用用地線將時(shí)鐘區(qū)圈起來(lái)，時(shí)鐘線盡量短¡?石石英晶體下面以及對(duì)噪聲敏感的器件下面不要走線¡?時(shí)時(shí)鐘、總線、片選信號(hào)要遠(yuǎn)ÀI/O線線和接插件¡?時(shí)時(shí)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(dòng)電路盡量靠½PCB板板邊，讓其盡快離¿PC。。對(duì)進(jìn)ÈPCB的的信號(hào)要加濾波，從高噪聲區(qū)來(lái)的信號(hào)也要加濾波，同時(shí)用串終端電阻的辦法，減小信號(hào)反射¡? MCU無(wú)無(wú)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(mén)電路輸入端不要懸空，閑置不用的運(yùn)放正輸入端接地，負(fù)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(hào)對(duì)外的發(fā)射與耦合¡?印印制板按頻率和電流開(kāi)關(guān)特性分區(qū)，噪聲元件與非噪聲元件呀距離再遠(yuǎn)一些¡?單單面板和雙面板用單點(diǎn)接電源和單點(diǎn)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(yuǎn)離數(shù)字電路信號(hào)線，特別是時(shí)鐘¡?對(duì)¶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(guān)關(guān)鍵的線要盡量粗，并在兩邊加上保護(hù)地，高速線要短要直¡?對(duì)對(duì)噪聲敏感的線不要與大電流，高速開(kāi)關(guān)線并行¡?弱弱信號(hào)電路，低頻電路周?chē)灰纬呻娏鳝h(huán)路¡?任任何信號(hào)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(gè)集成電路有一個(gè)去藕電容。每個(gè)電解電容邊上都要加一個(gè)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(chǔ)能電容，使用管狀電容時(shí)，外殼要接地¡?對(duì)對(duì)干擾十分敏感的信號(hào)線要設(shè)置包地，可以有效地抑制串?dāng)_¡?信信號(hào)在印刷板上傳輸，其延遲時(shí)間不應(yīng)大于所有器件的標(biāo)稱延遲時(shí)間¡環(huán)境效應(yīng)原Ô要注意所應(yīng)用的環(huán)境，例如在一個(gè)振動(dòng)或者其他容易使板子變形的環(huán)境中采用過(guò)細(xì)的銅膜導(dǎo)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(yīng)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(shè)計(jì)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(shí)（面積超¹500平平方毫米），應(yīng)局部開(kāi)窗口以方便腐蝕等。此外還要考慮組裝規(guī)范設(shè)計(jì)，例如元件的焊接點(diǎn)用焊盤(pán)來(lái)表示，這些焊盤(pán)（包括過(guò)孔）均會(huì)自動(dòng)不上阻焊油，但是如用填充塊當(dāng)表貼焊盤(pán)或用線段當(dāng)金手指插頭，而又不做特別處理，（在阻焊層畫(huà)出無(wú)阻焊油的區(qū)域），阻焊油將掩蓋這些焊盤(pán)和金手指，容易造成誤解性錯(cuò)誤£SMD器器件的引腳與大面積覆銅連接時(shí)，要進(jìn)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(yīng)力集Ö而導(dǎo)致虛焊£PCB上上如果有¦12或或方Ð12mm以以上的過(guò)孔時(shí)，必須做一個(gè)孔蓋，以防止焊錫流出等。經(jīng)濟(jì)原則遵循該原則要求設(shè)計(jì)者要對(duì)加工，組裝的工藝有足夠的認(rèn)識(shí)和了解，例È5mil的的線做腐蝕要±8mil難難，所以價(jià)格要高，過(guò)孔越小越貴等熱效應(yīng)原則在印制板設(shè)計(jì)時(shí)可考慮用以下幾種方法：均勻分布熱負(fù)載、給零件裝散熱器，局部或全局強(qiáng)迫風(fēng)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(yīng)小Ó2c，，而且器件在印制板上的排列方式應(yīng)遵循一定的規(guī)則£同一印制板上的器件應(yīng)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(hào)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(shí)對(duì)其他器件溫度的影響。對(duì)溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區(qū)域（如設(shè)備的µ部），千萬(wàn)不要將它放在發(fā)熱器件的正上方，多個(gè)器件最好是在水平面上交錯(cuò)布局¡設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動(dòng)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要研究空氣流動(dòng)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(guò)降額使用，做等溫處理等方法也是熱設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的手段¡
上傳時(shí)間： 2015-01-02
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磁芯電感器的諧波失真分析 摘 要：簡(jiǎn)述了改進(jìn)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(guò)程，分析了諸多因數(shù)對(duì)諧波測(cè)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(lái)，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(biāo)控制上，進(jìn)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(wèn)題。從工藝技術(shù)上采取了不少有效措施，促進(jìn)了質(zhì)量問(wèn)題的迅速解決。本文將就此熱門(mén)話題作一些粗淺探討。 一、 歷史回顧 總諧波失真（Total harmonic distortion） ，簡(jiǎn)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(yán)格要求<1>。1978年郵電部公布的標(biāo)準(zhǔn)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(wú)中心柱配對(duì)罐形磁心詳細(xì)的測(cè)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(cè)量磁心產(chǎn)生的非線性失真。這種相對(duì)比較的實(shí)用方法，專用于無(wú)中心柱配對(duì)罐形磁心的諧波衰耗測(cè)試。 這種磁心主要用于載波電報(bào)、電話設(shè)備的遙測(cè)振蕩器和線路放大器系統(tǒng)，其非線性失真有很?chē)?yán)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(cè)無(wú)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(cè)量時(shí)，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(cè)磁心配對(duì)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(cè)得的主波電平 （P2）為+17.4 dB，然后在33′端子處測(cè)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(cè)量是一項(xiàng)很精細(xì)的工作，其中測(cè)量系統(tǒng)的高、低通濾波器，信號(hào)源和放大器本身的三次諧波衰耗控制很?chē)?yán)，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(duì)磁心分選的誤判。 為了滿足多路通信整機(jī)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(jì) 70 年代初，1409 所和四機(jī)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(wàn)和 100 萬(wàn)的低損耗高穩(wěn)定材料，在此基礎(chǔ)上，還實(shí)現(xiàn)了高μ7000～10000材料的突破，從而大大縮短了與國(guó)外企業(yè)的技術(shù)差異。當(dāng)時(shí)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(shí)期， 日本人明石雅夫發(fā)表了μQ乘積125 萬(wàn)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(shí)間： 2013-12-15
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Hyperlynx仿真應(yīng)用:阻抗匹配.下面以一個(gè)電路設(shè)計(jì)為例，簡(jiǎn)單介紹一下PCB仿真軟件在設(shè)計(jì)中的使用。下面是一個(gè)DSP硬件電路部分元件位置關(guān)系(原理圖和PCB使用PROTEL99SE設(shè)計(jì))，其中DRAM作為DSP的擴(kuò)展Memory(64位寬度，低8bit還經(jīng)過(guò)3245接到FLASH和其它芯片)，DRAM時(shí)鐘頻率133M。因?yàn)轭l率較高，設(shè)計(jì)過(guò)程中我們需要考慮DRAM的數(shù)據(jù)、地址和控制線是否需加串阻。下面，我們以數(shù)據(jù)線D0仿真為例看是否需要加串阻。模型建立首先需要在元件公司網(wǎng)站下載各器件IBIS模型。然后打開(kāi)Hyperlynx,新建LineSim File(線路仿真—主要用于PCB前仿真驗(yàn)證)新建好的線路仿真文件里可以看到一些虛線勾出的傳輸線、芯片腳、始端串阻和上下拉終端匹配電阻等。下面，我們開(kāi)始導(dǎo)入主芯片DSP的數(shù)據(jù)線D0腳模型。左鍵點(diǎn)芯片管腳處的標(biāo)志，出現(xiàn)未知管腳，然后再按下圖的紅線所示線路選取芯片IBIS模型中的對(duì)應(yīng)管腳。 3http://bbs.elecfans.com/ 電子技術(shù)論壇 http://www.elecfans.com 電子發(fā)燒友點(diǎn)OK后退到“ASSIGN Models”界面。選管腳為“Output”類型。這樣，一樣管腳的配置就完成了。同樣將DRAM的數(shù)據(jù)線對(duì)應(yīng)管腳和3245的對(duì)應(yīng)管腳IBIS模型加上(DSP輸出，3245高阻，DRAM輸入)。下面我們開(kāi)始建立傳輸線模型。左鍵點(diǎn)DSP芯片腳相連的傳輸線，增添傳輸線，然后右鍵編輯屬性。因?yàn)槲覀兪褂盟膶影澹诒韺幼呔€，所以要選用“Microstrip”，然后點(diǎn)“Value”進(jìn)行屬性編輯。這里，我們要編輯一些PCB的屬性，布線長(zhǎng)度、寬度和層間距等，屬性編輯界面如下：再將其它傳輸線也添加上。這就是沒(méi)有加阻抗匹配的仿真模型(PCB最遠(yuǎn)直線間距1.4inch，對(duì)線長(zhǎng)為1.7inch)?，F(xiàn)在模型就建立好了。仿真及分析下面我們就要為各點(diǎn)加示波器探頭了，按照下圖紅線所示路徑為各測(cè)試點(diǎn)增加探頭：為發(fā)現(xiàn)更多的信息，我們使用眼圖觀察。因?yàn)闀r(shí)鐘是133M，數(shù)據(jù)單沿采樣，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)最高頻率為66.7M，對(duì)應(yīng)位寬為7.58ns。所以設(shè)置參數(shù)如下：之后按照芯片手冊(cè)制作眼圖模板。因?yàn)槲覀冏铌P(guān)心的是接收端(DRAM)信號(hào)，所以模板也按照DRAM芯片HY57V283220手冊(cè)的輸入需求設(shè)計(jì)。芯片手冊(cè)中要求輸入高電平VIH高于2.0V，輸入低電平VIL低于0.8V。DRAM芯片的一個(gè)NOTE里指出，芯片可以承受最高5.6V，最低-2.0V信號(hào)(不長(zhǎng)于3ns)：按下邊紅線路徑配置眼圖模板：低8位數(shù)據(jù)線沒(méi)有串阻可以滿足設(shè)計(jì)要求，而其他的56位都是一對(duì)一，經(jīng)過(guò)仿真沒(méi)有串阻也能通過(guò)。于是數(shù)據(jù)線不加串阻可以滿足設(shè)計(jì)要求，但有一點(diǎn)需注意，就是寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)因?yàn)榇嬖诨貨_，DRAM接收高電平在位中間會(huì)回沖到2V。因此會(huì)導(dǎo)致電平判決裕量較小，抗干擾能力差一些，如果調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)寫(xiě)RAM會(huì)出錯(cuò)，還需要改版加串阻。
上傳時(shí)間： 2013-12-17
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阻抗匹配 阻抗匹配（Impedance matching）是微波電子學(xué)里的一部分，主要用于傳輸線上，來(lái)達(dá)至所有高頻的微波信號(hào)皆能傳至負(fù)載點(diǎn)的目的，不會(huì)有信號(hào)反射回來(lái)源點(diǎn)，從而提升能源效益?！ 〈篌w上，阻抗匹配有兩種，一種是透過(guò)改變阻抗力（lumped-circuit matching），另一種則是調(diào)整傳輸線的波長(zhǎng)（transmission line matching）?！ ∫ヅ湟唤M線路，首先把負(fù)載點(diǎn)的阻抗值，除以傳輸線的特性阻抗值來(lái)歸一化，然后把數(shù)值劃在史密夫圖表上。 把電容或電感與負(fù)載串聯(lián)起來(lái)，即可增加或減少負(fù)載的阻抗值，在圖表上的點(diǎn)會(huì)沿著代表實(shí)數(shù)電阻的圓圈走動(dòng)。如果把電容或電感接地，首先圖表上的點(diǎn)會(huì)以圖中心旋轉(zhuǎn)180度，然后才沿電阻圈走動(dòng)，再沿中心旋轉(zhuǎn)180度。重覆以上方法直至電阻值變成1，即可直接把阻抗力變?yōu)榱阃瓿善ヅ??！ ∮韶?fù)載點(diǎn)至來(lái)源點(diǎn)加長(zhǎng)傳輸線，在圖表上的圓點(diǎn)會(huì)沿著圖中心以逆時(shí)針?lè)较蜃邉?dòng)，直至走到電阻值為1的圓圈上，即可加電容或電感把阻抗力調(diào)整為零，完成匹配.........
標(biāo)簽： 阻抗匹配
上傳時(shí)間： 2013-10-20
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