<p>电子设备的灵敏度越来越高，这要求设备的抗干扰能力也越来越强，因此PCB设计也变得更加困难，如何提高PCB的抗干扰能力成为众多工程师们关注的重点问题之一。</p>

<p>下面是经过多年设计总结出来的，在PCB设计中降低噪声与电磁干扰的几种方法：</p>

<p>(1) 用大容量的钽电容或聚酷电容而不用电解电容作电路充放电储能电容。使用管状电容时，外壳要接地。</p>

<p>(2) 印制板尽量，使用45 折线而不用90 折线布线以减小高频信号对外的发射与耦合。</p>

<p>(3) 印制板按频率和电流开关特性分区，噪声元件与非噪声元件要距离再远一些。</p>

<p>1、单面 PCB 板中的地环路干扰</p>

<p>分析图中的地线（浅蓝色部分），可见地线构成了地环路。得到几点分析结果：</p>

<p>解决EMI问题的办法很多，现代的EMI抑制方法包括：利用EMI抑制涂层、选用合适的EMI抑制零配件和EMI仿真设计等。本文从最基本的PCB布板出发，讨论PCB分层堆叠在控制EMI辐射中的作用和设计技巧。&nbsp;</p>

<p><strong>电源汇流排&nbsp;</strong></p>

<p>在IC的电源引脚附近合理地安置适当容量的电容，可使IC输出电压的跳变来得更快。由于电容呈有限频率响应的特性，这使得电容无法在全频带上生成干净地驱动IC输出所需要的谐波功率。除此之外，电源汇流排上形成的瞬态电压在去耦路径的电感两端会形成电压降，这些瞬态电压就是主要的共模EMI干扰源。&nbsp;</p>

<p>众所周知，当电源的输出端超过额定负载或短路时，会对电源造成损坏，以至造成系统不能正常工作。针对于此我们在设计电源时要对产品进行限流保护设计。那么方法很多，我们可以将他设计到电源的输入端或者设计到电源的输出端。要达到最佳的设计方法就要以实际的情况而定，以下几种方法都是常用的电流控制方法：</p>

<p>随着电路板上走线密度越来越高，信号串扰总是一个难以忽略的问题。因为不仅仅会影响电路的正常工作，还会增加电路板上的电磁干扰。</p>

<p>在电路板上的一些高频信号会串扰到MCU电路或者MCU的I/O接口电路，形成共模电压，众所周知，共模电压在电路设计时是最让人讨厌的玩意儿，因此，设计电路板时要避免各种可能造成电路工作不正常的共模电压的串扰。</p>

<p>减小电路板上串扰的设计原则简单归类<br />
1，通过合理布局使各个元器件之间的连线尽量短。</p>

<p>2，由于串扰程度和施加干扰信号的频率成正比，因此要使高频信号线远离敏感信号线。</p>

<p><em>作者：HFK_Frank</em></p>

<p><strong>MQTT协议</strong></p>

<p>MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）最早是IBM开发的一个即时通讯协议，MQTT协议是为大量计算能力有限且工作在低带宽、不可靠网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的一种协议。</p>

<p>MQTT协议的优势是可以支持所有平台，它几乎可以把所有的联网物品和互联网连接起来。</p>

<p>它具有以下主要的几项特性：</p>

<p>据麦姆斯咨询报道，近日，IC Insights发布最新MEMS报告，2018年MEMS传感器预计将占据93亿美元半导体传感器市场的73%，占全年241亿颗总出货量的47%。</p>

<p>包括加速度计、陀螺仪、压力传感器和麦克风等在内的MEMS传感器市场规模，预计将以10%的年增长率，从2017年的61亿美元增长至2018年的68亿美元。</p>

<p>MEMS传感器的出货量预计将在2018年增长11%，而2016年这一数字为19%。</p>

<p>随着物联网、人工智能等技术的不断进步，全球智能照明产业进入高速发展阶段。据集邦咨询LED研究中心（LEDinside）数据显示，2017年全球智能照明市场规模接近46亿美元，年成长率高达95%，预计2020年可达134亿美元，智能照明有望成为未来市场的新蓝海。作为电子行业的领军者，村田制作所（以下简称“村田”）很早之前就洞察到了智能照明市场广阔的发展空间，积极拓展在智能照明领域的布局。</p>

<p><strong>一、地线布置</strong></p>

<p>1、数字地与模拟地分开。</p>

<p>2、接地线应尽量加粗，致少能通过3倍于印制板上的允许电流，一般应达2~3mm。</p>

<p>3、接地线应尽量构成死循环回路，这样可以减少地线电位差。</p>

<p><strong>二、电源线布置</strong></p>

<p>1、根据电流大小，尽量调宽导线布线。</p>

<p>2、电源线、地线的走向应与资料的传递方向一致。</p>

<p>无线传感器网络所具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。</p>

<p>潜在的应用领域可以归纳为: 军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。</p>

<p><strong>通讯协议</strong><br />
1、 MQTT 、SOAP协议（webservice）：物联网协议</p>

<p>2、MODBUS RTU：串口协议;</p>

<p>3、MODBUS TCP：以太网协议;</p>

<p>Murata Power Solutions DCM20三功能直流电表可在固定或连续自动循环两种显示模式下显示电压、电流和功率。这些紧凑型SMD电表在12VDC和72VDC电源电压下分别仅需要6mA和2mA工作电流。该设计占用的空间极小，并支持将电表添加到现有系统中，电负载效应极小。DCM20电表的直流电源电压范围为9VDC - 72VDC，可支持高侧和低侧电流监控。Murata Power Solutions DCM20直流电表非常适合用于实验室仪器、替代能源应用以及备用电源。</p>

<p><strong>特点：</strong></p>

<ul>
<li>测量范围：</li>
</ul>

<p>RFID使用IC标签以无线通信识别，可以在彼此不接触的点之间写入和读取数据，并且还可以批量读取多组数据。此外，只要RFID读写器和IC标签位于可以传输无线电波的范围内，就可以在几米的距离上进行通信。RFID被用于各种领域，作为替代条形码和QR码的新型自动识别技术。</p>

<p><strong>取代条形码的好选择</strong><br />
RFID使用IC标签以无线通信识别，可以在彼此不接触的点之间写入和读取数据，并且还可以批量读取多组数据。此外，只要RFID读写器和IC标签位于可以传输无线电波的范围内，就可以在几米的距离上进行通信。RFID被用于各种领域，作为替代条形码和QR码的新型自动识别技术。</p>

<p>电源并不是一个简单的小盒子，它相当于有源器件的心脏，源源不断的向元器件提供能量。 电源的好坏，直接影响到元器件的性能。电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性（亦即为各项规格），并验证通过后才能投入使用。</p>

<p>工程师在设计或者测评电源时须知考虑以下要素：</p>

<p>一． 描述输入电压影响输出电压几个指标形式</p>

<p>　　1． 绝对稳压系数</p>

<p>　　A．绝对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。即：K=△U0/△Ui。</p>

<p><strong>1、什么是斩波电路?</strong></p>

<p>斩波电路原来是指在电力运用中,出于某种需要,将正弦波的一部分"斩掉".(例如在电压为50V的时候,用电子元件使后面的50~0V部分截止,输出电压为0.)后来借用到DC-DC开关电源中,主要是在开关电源调压过程中,原来一条直线的电源,被线路"斩"成了一块一块的脉冲。</p>

<p><strong>2、斩波电路分类</strong></p>

<p>a、Buck电路:降压斩波器，其输出平均电压Uo小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相同。</p>

<p>差分信号在高速电路设计中的应用越来越广泛，电路中最关键的信号往往都要采用差分结构设计，什么令它这么倍受青睐呢？在PCB设计中又如何能保证其良好的性能呢？</p>

<p>带着这两个问题，我们进行下一部分的讨论。</p>

<p>何为差分信号？通俗地说，就是驱动端发送两个等值、反相的信号，接收端通过比较这两个电压的差值来判断逻辑状态“0”还是“1”。而承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。</p>

<p>差分信号和普通的单端信号走线相比，最明显的优势体现在以下三个方面：</p>

<p>电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。</p>

<p>EMC包括EMI（电磁干扰）及EMS（电磁耐受性）两部分，所谓EMI电磁干扰，乃为机器本身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声；而EMS乃指机器在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。</p>

<p>目前许多国家都发布了自己的电磁兼容标准。EMC极其考验一个设计人员的经验与能力，如何去抑制电磁兼容问题呢？通过查找资料，我主要去了解了以下的三种与我们目前较为相关的抑制方法。</p>

<p><strong>（1）接地</strong></p>

<p>ZigBee技术具有强大的组网能力，可以形成星型、树型和网状网，可以根据实际项目需要来选择合适的网络结构。</p>

<p>星形拓扑是最简单的一种拓扑形式，他包含一个Co-ordinator（协调者） 节点和一系列的 End Device（终端）节点。每一个End Device 节点只能和 Co-ordinator 节点进行通讯。如果需要在两个 End Device 节点之间进行通讯必须通过Co-ordinator 节点进行信息的转发。</p>

<p>说到电容，各种各样的叫法会让人头晕目眩，薄膜电容，陶瓷电容，安规Y电容,高压电容等等，其实高压陶瓷电容也有多种叫法，比如旁路电容，去耦电容，滤波电容，储能电容等等，其实无论如何称呼，它的原理都是一样的，即利用对交流信号呈现低阻抗的特性，这一点可以通过电容的等效阻抗公式看出来：Xcap=1/2лfC，工作频率越高，电容值越大则电容的阻抗越小。</p>

<p>一般电容器在电源中损坏会出现什么现象，常用电容器有陶瓷电容器，多层陶瓷电容器，高压电容，安规电容器。小编举例了几种常见的现象，大家可以跟小编去了解一下。</p>

<p>1）电容器内部的短、断路损坏，故障现象是烧坏开关管及其他限流元器件，如保险与开关电源中的限流电阻。压敏电阻器可能被击穿失效。</p>

<p>2）电容器短、断路损坏工作在高电压、大电流中的安规电容器，当因某种原因使电压升高，并超过其耐压值时，使之击穿短路损坏。由于短路时流过电容器的电流很大，会使安规电容器爆裂。</p>

<p>高频电路往往集成度较高，布线密度大，采用多层板既是布线所必须，也是降低干扰的有效手段。在PCBLayout阶段，合理的选择一定层数的印制板尺寸，能充分利用中间层来设置屏蔽，更好地实现就近接地，并有效地降低寄生电感和缩短信号的传输长度，同时还能大幅度地降低信号的交叉干扰等，所有这些方法都对高频电路的可靠性有利。同种材料时，四层板要比双面板的噪声低20dB.但是，同时也存在一个问题，PCB半层数越高，制造工艺越复杂，单位成本也就越高，这就要求在进行PCBLayout时，除了选择合适的层数的PCB板，还需要进行合理的元器件布局规划，并采用正确的布线规则来完成设计。</p>

<p><strong>一、高速电子器件管脚间的引线弯折越少越好</strong></p>