第一章 傳輸線理論一 傳輸線原理二 微帶傳輸線三 微帶傳輸線之不連續分析第二章 被動組件之電感設計與分析一 電感原理二 電感結構與分析三 電感設計與模擬四 電感分析與量測傳輸線理論與傳統電路學之最大不同,主要在于組件之尺寸與傳導電波之波長的比值。當組件尺寸遠小于傳輸線之電波波長時,傳統的電路學理論才可以使用,一般以傳輸波長(Guide wavelength)的二十分之ㄧ(λ/20)為最大尺寸,稱為集總組件(Lumped elements);反之,若組件的尺寸接近傳輸波長,由于組件上不同位置之電壓或電流的大小與相位均可能不相同,因而稱為散布式組件(Distributed elements)。 由于通訊應用的頻率越來越高,相對的傳輸波長也越來越小,要使電路之設計完全由集總組件所構成變得越來越難以實現,因此,運用散布式組件設計電路也成為無法避免的選擇。 當然,科技的進步已經使得集總組件的制作變得越來越小,例如運用半導體制程、高介電材質之低溫共燒陶瓷(LTCC)、微機電(MicroElectroMechanical Systems, MEMS)等技術制作集總組件,然而,其中電路之分析與設計能不乏運用到散布式傳輸線的理論,如微帶線(Microstrip Lines)、夾心帶線(Strip Lines)等的理論。因此,本章以討論散布式傳輸線的理論開始,進而以微帶傳輸線為例介紹其理論與公式,并討論微帶傳輸線之各種不連續之電路,以作為后續章節之被動組件的運用。
標簽: 傳輸線
上傳時間: 2014-01-10
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PCB 被動組件的隱藏特性解析 傳統上,EMC一直被視為「黑色魔術(black magic)」。其實,EMC是可以藉由數學公式來理解的。不過,縱使有數學分析方法可以利用,但那些數學方程式對實際的EMC電路設計而言,仍然太過復雜了。幸運的是,在大多數的實務工作中,工程師并不需要完全理解那些復雜的數學公式和存在于EMC規范中的學理依據,只要藉由簡單的數學模型,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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PCB LAYOUT 術語解釋(TERMS)1. COMPONENT SIDE(零件面、正面)︰大多數零件放置之面。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︰在零件面上所設計之零件腳PAD,不管是否鑽孔、電鍍。5. BOTTOM PAD:在銲錫面上所設計之零件腳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 內層PAD。9. ANTI-PAD:多層板之NEGATIVE LAYER 上所使用之絕緣範圍,不與零件腳相接。10. THERMAL PAD:多層板內NEGATIVE LAYER 上必須零件腳時所使用之PAD,一般稱為散熱孔或導通孔。11. PAD (銲墊):除了SMD PAD 外,其他PAD 之TOP PAD、BOTTOM PAD 及INNER PAD 之形狀大小皆應相同。12. Moat : 不同信號的 Power& GND plane 之間的分隔線13. Grid : 佈線時的走線格點2. Test Point : ATE 測試點供工廠ICT 測試治具使用ICT 測試點 LAYOUT 注意事項:PCB 的每條TRACE 都要有一個作為測試用之TEST PAD(測試點),其原則如下:1. 一般測試點大小均為30-35mil,元件分布較密時,測試點最小可至30mil.測試點與元件PAD 的距離最小為40mil。2. 測試點與測試點間的間距最小為50-75mil,一般使用75mil。密度高時可使用50mil,3. 測試點必須均勻分佈於PCB 上,避免測試時造成板面受力不均。4. 多層板必須透過貫穿孔(VIA)將測試點留於錫爐著錫面上(Solder Side)。5. 測試點必需放至於Bottom Layer6. 輸出test point report(.asc 檔案powerpcb v3.5)供廠商分析可測率7. 測試點設置處:Setuppadsstacks
上傳時間: 2013-10-22
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共模干擾和差模干擾是電子、 電氣產品上重要的干擾之一,它們 可以對周圍產品的穩定性產生嚴重 的影響。在對某些電子、電氣產品 進行電磁兼容性設計和測試的過程 中,由于對各種電磁干擾采取的抑 制措施不當而造成產品在進行電磁 兼容檢測時部分測試項目超標或通 不過EMC 測試,從而造成了大量人 力、財力的浪費。為了掌握電磁干 擾抑制技術的一些特點,正確理解 一些概念是十分必要的。共模干擾 和差模干擾的概念就是這樣一種重 要概念。正確理解和區分共模和差 模干擾對于電子、電氣產品在設計 過程中采取相應的抗干擾技術十分 重要,也有利于提高產品的電磁兼 容性。
上傳時間: 2014-01-16
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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,說明電感參數的萃取。
上傳時間: 2013-11-20
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目錄 第一章 傳輸線理論 一 傳輸線原理 二 微帶傳輸線 三 微帶傳輸線之不連續分析 第二章 被動組件之電感設計與分析 一 電感原理 二 電感結構與分析 三 電感設計與模擬 電感分析與量測
標簽: 傳輸線
上傳時間: 2013-12-12
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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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隨著數字儀控系統在工業行業應用的日益廣泛,效率及可靠性更高的開關電源在數字儀控系統設計中的應用也越來越多。針對數字儀控系統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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利用四分之三波長折疊微帶線與四分之一波長微帶線級聯,并在輸入端口引入四分之一波長短路線,設計出一種新型的超寬帶功率分配器。采用奇偶模的方法進行理論分析,導出設計參數方程,并通過HFSS進行仿真優化。仿真和測量結果表明, 輸入回波損耗從3 GHz~10.9 GHz均大于10 dB。插入損耗從2.6 GHz~9.5 GHz均小于1 dB,從9.5 GHz~10.8 GHz均小于1.3 dB。輸出端口的回波損耗和隔離度從3 GHz~12.7 GHz均大于10 dB。高頻的帶外抑制在14.2 GHz時達到20 dB。
上傳時間: 2013-11-08
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