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(shù)(black magic)」。其實(shí),EMC是可以藉由數(shù)學(xué)公式來理解的。不過,縱使有數(shù)學(xué)分析方法可以利用,但那些數(shù)學(xué)方程式對實(shí)際的EMC電路設(shè)計(jì)而言,仍然太過復(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。本文藉由簡單的數(shù)學(xué)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(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品通過EMC標(biāo)準(zhǔn)時(shí),事先所必須具備的基本知識。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。這些寄生性組件會影響導(dǎo)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(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。
上傳時(shí)間: 2013-10-09
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PCB LAYOUT 術(shù)語解釋(TERMS)1. COMPONENT SIDE(零件面、正面)︰大多數(shù)零件放置之面。2. SOLDER SIDE(焊錫面、反面)。3. SOLDER MASK(止焊膜面)︰通常指Solder Mask Open 之意。4. TOP PAD︰在零件面上所設(shè)計(jì)之零件腳PAD,不管是否鑽孔、電鍍。5. BOTTOM PAD:在銲錫面上所設(shè)計(jì)之零件腳PAD,不管是否鑽孔、電鍍。6. POSITIVE LAYER:單、雙層板之各層線路;多層板之上、下兩層線路及內(nèi)層走線皆屬之。7. NEGATIVE LAYER:通常指多層板之電源層。8. INNER PAD:多層板之POSITIVE LAYER 內(nèi)層PAD。9. ANTI-PAD:多層板之NEGATIVE LAYER 上所使用之絕緣範(fàn)圍,不與零件腳相接。10. THERMAL PAD:多層板內(nèi)NEGATIVE LAYER 上必須零件腳時(shí)所使用之PAD,一般稱為散熱孔或?qū)住?1. PAD (銲墊):除了SMD PAD 外,其他PAD 之TOP PAD、BOTTOM PAD 及INNER PAD 之形狀大小皆應(yīng)相同。12. Moat : 不同信號的 Power& GND plane 之間的分隔線13. Grid : 佈線時(shí)的走線格點(diǎn)2. Test Point : ATE 測試點(diǎn)供工廠ICT 測試治具使用ICT 測試點(diǎn) LAYOUT 注意事項(xiàng):PCB 的每條TRACE 都要有一個(gè)作為測試用之TEST PAD(測試點(diǎn)),其原則如下:1. 一般測試點(diǎn)大小均為30-35mil,元件分布較密時(shí),測試點(diǎn)最小可至30mil.測試點(diǎn)與元件PAD 的距離最小為40mil。2. 測試點(diǎn)與測試點(diǎn)間的間距最小為50-75mil,一般使用75mil。密度高時(shí)可使用50mil,3. 測試點(diǎn)必須均勻分佈於PCB 上,避免測試時(shí)造成板面受力不均。4. 多層板必須透過貫穿孔(VIA)將測試點(diǎn)留於錫爐著錫面上(Solder Side)。5. 測試點(diǎn)必需放至於Bottom Layer6. 輸出test point report(.asc 檔案powerpcb v3.5)供廠商分析可測率7. 測試點(diǎn)設(shè)置處:Setuppadsstacks
標(biāo)簽: layout design pcb 硬件工程師
上傳時(shí)間: 2013-10-22
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LAYOUT REPORT .............. 1 目錄.................. 1 1. PCB LAYOUT 術(shù)語解釋(TERMS)......... 2 2. Test Point : ATE 測試點(diǎn)供工廠ICT 測試治具使用............ 2 3. 基準(zhǔn)點(diǎn) (光學(xué)點(diǎn)) -for SMD:........... 4 4. 標(biāo)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(xiàng) (PLACEMENT NOTES)............... 5 8. PCB LAYOUT 設(shè)計(jì)............ 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(shí)間: 2013-12-20
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減小電磁干擾的印刷電路板設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(yīng)該怎么做…….5 2.2 兩層板中的電源分配.6 2.2.1 單點(diǎn)和多點(diǎn)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?dāng)_……...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?dāng)_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(yīng)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(xiàn)………………………17
標(biāo)簽: 印刷電路板 設(shè)計(jì)原則
上傳時(shí)間: 2013-10-24
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PCB設(shè)計(jì)問題集錦 問:PCB圖中各種字符往往容易疊加在一起,或者相距很近,當(dāng)板子布得很密時(shí),情況更加嚴(yán)重。當(dāng)我用Verify Design進(jìn)行檢查時(shí),會產(chǎn)生錯(cuò)誤,但這種錯(cuò)誤可以忽略。往往這種錯(cuò)誤很多,有幾百個(gè),將其他更重要的錯(cuò)誤淹沒了,如何使Verify Design會略掉這種錯(cuò)誤,或者在眾多的錯(cuò)誤中快速找到重要的錯(cuò)誤。 答:可以在顏色顯示中將文字去掉,不顯示后再檢查;并記錄錯(cuò)誤數(shù)目。但一定要檢查是否真正屬于不需要的文字。 問: What’s mean of below warning:(6230,8330 L1) Latium Rule not checked: COMPONENT U26 component rule.答:這是有關(guān)制造方面的一個(gè)檢查,您沒有相關(guān)設(shè)定,所以可以不檢查。 問: 怎樣導(dǎo)出jop文件?答:應(yīng)該是JOB文件吧?低版本的powerPCB與PADS使用JOB文件。現(xiàn)在只能輸出ASC文件,方法如下STEP:FILE/EXPORT/選擇一個(gè)asc名稱/選擇Select ALL/在Format下選擇合適的版本/在Unit下選Current比較好/點(diǎn)擊OK/完成然后在低版本的powerPCB與PADS產(chǎn)品中Import保存的ASC文件,再保存為JOB文件。 問: 怎樣導(dǎo)入reu文件?答:在ECO與Design 工具盒中都可以進(jìn)行,分別打開ECO與Design 工具盒,點(diǎn)擊右邊第2個(gè)圖標(biāo)就可以。 問: 為什么我在pad stacks中再設(shè)一個(gè)via:1(如附件)和默認(rèn)的standardvi(如附件)在布線時(shí)V選擇1,怎么布線時(shí)按add via不能添加進(jìn)去這是怎么回事,因?yàn)橛袝r(shí)要使用兩種不同的過孔。答:PowerPCB中有多個(gè)VIA時(shí)需要在Design Rule下根據(jù)信號分別設(shè)置VIA的使用條件,如電源類只能用Standard VIA等等,這樣操作時(shí)就比較方便。詳細(xì)設(shè)置方法在PowerPCB軟件通中有介紹。 問:為什么我把On-line DRC設(shè)置為prevent..移動元時(shí)就會彈出(圖2),而你們教程中也是這樣設(shè)置怎么不會呢?答:首先這不是錯(cuò)誤,出現(xiàn)的原因是在數(shù)據(jù)中沒有BOARD OUTLINE.您可以設(shè)置一個(gè),但是不使用它作為CAM輸出數(shù)據(jù). 問:我用ctrl+c復(fù)制線時(shí)怎設(shè)置原點(diǎn)進(jìn)行復(fù)制,ctrl+v粘帖時(shí)總是以最下面一點(diǎn)和最左邊那一點(diǎn)為原點(diǎn) 答: 復(fù)制布線時(shí)與上面的MOVE MODE設(shè)置沒有任何關(guān)系,需要在右鍵菜單中選擇,這在PowerPCB軟件通教程中有專門介紹. 問:用(圖4)進(jìn)行修改線時(shí)拉起時(shí)怎總是往左邊拉起(圖5),不知有什么辦法可以輕易想拉起左就左,右就右。答: 具體條件不明,請檢查一下您的DESIGN GRID,是否太大了. 問: 好不容易拉起右邊但是用(圖6)修改線怎么改怎么下面都會有一條不能和在一起,而你教程里都會好好的(圖8)答:這可能還是與您的GRID 設(shè)置有關(guān),不過沒有問題,您可以將不需要的那段線刪除.最重要的是需要找到布線的感覺,每個(gè)軟件都不相同,所以需要多練習(xí)。 問: 尊敬的老師:您好!這個(gè)圖已經(jīng)畫好了,但我只對(如圖1)一種的完全間距進(jìn)行檢查,怎么錯(cuò)誤就那么多,不知怎么改進(jìn)。請老師指點(diǎn)。這個(gè)圖在附件中請老師幫看一下,如果還有什么問題請指出來,本人在改進(jìn)。謝!!!!!答:請注意您的DRC SETUP窗口下的設(shè)置是錯(cuò)誤的,現(xiàn)在選中的SAME NET是對相同NET進(jìn)行檢查,應(yīng)該選擇NET TO ALL.而不是SAME NET有關(guān)各項(xiàng)參數(shù)的含義請仔細(xì)閱讀第5部教程. 問: U101元件已建好,但元件框的拐角處不知是否正確,請幫忙CHECK 答:元件框等可以通過修改編輯來完成。問: U102和U103元件沒建完全,在自動建元件參數(shù)中有幾個(gè)不明白:如:SOIC--》silk screen欄下spacing from pin與outdent from first pin對應(yīng)U102和U103元件應(yīng)寫什么數(shù)值,還有這兩個(gè)元件SILK怎么自動設(shè)置,以及SILK內(nèi)有個(gè)圓圈怎么才能畫得與該元件參數(shù)一致。 答:Spacing from pin指從PIN到SILK的Y方向的距離,outdent from first pin是第一PIN與SILK端點(diǎn)間的距離.請根據(jù)元件資料自己計(jì)算。
標(biāo)簽: PCB 設(shè)計(jì)問題 集錦
上傳時(shí)間: 2013-10-07
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半導(dǎo)體的產(chǎn)品很多,應(yīng)用的場合非常廣泛,圖一是常見的幾種半導(dǎo)體元件外型。半導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體元件真正的的核心,是包覆在膠體或陶瓷內(nèi)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(nèi)部的晶片,圖三是以顯微鏡將內(nèi)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(dāng)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(nèi)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(fù)極的腳上,經(jīng)由銲線連接正極的腳。當(dāng)LED通過正向電流時(shí),晶片會發(fā)光而使LED發(fā)亮,如圖六所示。 半導(dǎo)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(chǎn)品,稱為IC封裝製程,又可細(xì)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(shí)間: 2014-01-20
上傳用戶:蒼山觀海
Abstract: The rapid build out of today's smart grid raises a number of security questions. In this article,we review two recent well-documented security breaches and a report of a security gap. These situationsinclude a 2009 smart-meter hack in Puerto Rico; a 2012 password discovery in grid distributionequipment; and insecure storage of a private key in distribution automation equipment. For each of theseattacks, we examine the breach, the potential threat, and secure silicon methods that, as part of acomplete security strategy, can help thwart the attacks.
標(biāo)簽: 智能電網(wǎng) 安全性
上傳時(shí)間: 2013-10-27
上傳用戶:tecman
Abstract: It may sound trite, but it is definitely true: the smart grid has the potential to completely transform the energyindustry. However, smart meters and grid management alone will not ensure the success of the smart grid. Unliketraditional IT networks, smart grids require consideration of energy measurement and security. To completely optimize thistechnology, smart grid designs must focus on energy measurement and security. This tutorial considers the benefits ofboth energy measurement and security and how they make machine-to-machine networks different from traditional IT.
標(biāo)簽: 電能計(jì)量 安全性 智能電網(wǎng)
上傳時(shí)間: 2013-10-29
上傳用戶:皇族傳媒
Abstract: Stuxnet, a sophisticated virus that damaged Iran's nuclear capability, should be an eye openerfor the world. We can choose to learn something very narrow (how to combat the Stuxnet virus) or wecan choose to focus on the larger goal of thwarting the next type of creative cyber attack. Unfortunately,critical industrial infrastructure is not currently designed with security as a key goal, leaving open multipleavenues for an educated and funded attacker to create massive problems. This tutorial outlines somebasic concepts that engineers and product definers should consider to make sure their new projects stayahead of future threats.
標(biāo)簽: 智能電網(wǎng) 安全保護(hù)
上傳時(shí)間: 2013-11-17
上傳用戶:llwap
Abstract: Investment in smart meters and smart grid end equipment continues to grow worldwide as countriestry to make their electric delivery systems more efficient. However, as critical as the electric deliveryinfrastructure is, it is normally not secured and thus subject to attack. This article describes the concept oflife-cycle security—the idea that embedded equipment in the smart grid must have security designed into theentire life of the product, even back to the contract manufacturer. We also talk about how life-cycle securityapplies to embedded equipment in the smart grid. Potential threats are discussed, as are potential solutionsto mitigate the risks posed by those threats.
標(biāo)簽: 智能電表 智能電網(wǎng)
上傳時(shí)間: 2014-12-24
上傳用戶:熊少鋒
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