技术
<p>PCB设计方法：将PCB原理图传递给版图(layout)设计时需要考虑的六件事。本文中提到的所有例子都是用Multisim设计环境开发的，不过在使用不同的EDA工具时相同的概念同样适用。</p>
<p><strong>一、初始原理图传递</strong></p>
<p>通过网表文件将原理图传递到版图环境的过程中还会传递器件信息、网表、版图信息和初始的走线宽度设置。</p>
<p>EMI（电磁干扰）：从一个电路到另一个电路的耦合干扰，主要分为传导EMI（通过传输阻抗，电源线和地线等产生的耦合），辐射EMI（通过无线信号产生的耦合）。</p>
<p>EMC（电磁兼容）：一个电气系统在其内部EMI或者外部EMI环境中仍能正常工作。</p>
<p>噪声源通过传导、辐射、电场和磁场这几种路径影响电源系统。</p>
<p>开关电源中辐射和传导主要来源：开关管频繁开关，电流路径中的寄生电容和寄生电感，未屏蔽的环境。</p>
<p>小环形天线的能量计算公式如下图：</p>
<p>LoRa有两种数据包格式：显示和隐式 </p>
<p>其中显示数据包的报头较短，主要包含字节数、编码率及是否使用CRC等信息。</p>
<p>LoRa数据包包含：</p>
<ul>
<li>Preamble（前导码）</li>
<li>Header（可选类型的报头）</li>
<li>Payload（数据有效负载）</li>
</ul>
<p>如下图： </p>
<p>在开关电源中，电压、电流波形均为突变的脉冲状态，元器件所承受电压或电流除加在元器件上的供电电压以外，还有电路中功率电感成分引起的感应电压、电容器的充电电流等，使得元器件的选择变得复杂化。</p>
<p>开关电源设计中元器件选择实际上，开关电源属有稳压功能的AC/DC或DC/DC变换器，即使所谓DC/DC变换，其中间环节仍然要通过脉冲状态作为转换媒介。实际过程是：DC先逆变成脉冲状态的AC，再由脉冲整流、滤波成为直流电压。在此过程中，整流、滤波元器件要求也与工频整流电路大有区别。工频正弦波交流电源最大值、平均值和有效值都按正弦函数有固定的比例关系，可以对元器件的额定参数进行十分准确的计算。</p>
<p><strong>开关电源电磁搅扰的发生机理 </strong> </p>
<p>开关电源发生的搅扰，按噪声搅扰源品种来分，可分为尖峰搅扰和谐波搅扰两种;若按耦合通路来分，可分为传导搅扰和辐射搅扰两种。现在按噪声搅扰源来别离说明： </p>
<p>1、二极管的反向恢复时间引起的搅扰 <br />
高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过，在其受反偏电压而转向截止时，因为PN结中有较多的载流子堆集，因而在载流子消失之前的一段时间里，电流会反向活动，致使载流子消失的反向恢复电流急剧削减而发生很大的电流改变（di/dt）。 </p>
<p>在设计多层PCB电路板之前，设计者需要首先根据电路的规模、电路板的尺寸和电磁兼容（EMC）的要求来确定所采用的电路板结构，也就是决定采用4层，6层，还是更多层数的电路板。确定层数之后，再确定内电层的放置位置以及如何在这些层上分布不同的信号。这就是多层PCB层叠结构的选择问题。层叠结构是影响PCB板EMC性能的一个重要因素，也是抑制电磁干扰的一个重要手段。本节将介绍多层PCB板层叠结构的相关内容。 <br />
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<strong>11.1.1 层数的选择和叠加原则</strong> <br />
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<p>在电路设计中，一般我们很关心信号的质量问题，但有时我们往往局限在信号线上进行研究，而把电源和地当成理想的情况来处理，虽然这样做能使问题简化，但在高速设计中，这种简化已经是行不通的了。尽管电路设计比较直接的结果是从信号完整性上表现出来的，但我们绝不能因此忽略了电源完整性设计。因为电源完整性直接影响最终PCB板的信号完整性。电源完整性和信号完整性二者是密切关联的，而且很多情况下，影响信号畸变的主要原因是电源系统。例如，地反弹噪声太大、去耦电容的设计不合适、回路影响很严重、多电源/地平面的分割不好、地层设计不合理、电流不均匀等等。</p>
<p><strong>1) 去耦电容</strong></p>
<p>在电子系统设计中，为了少走弯路和节省时间，应充分考虑并满足抗干扰性的要求，避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。形成干扰的基本要素有三个：</p>
<p>（1）干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt， di/dt大的地方就是干扰源。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可 能成为干扰源。</p>
<p>（2）传播路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。</p>
<p>（3）敏感器件，指容易被干扰的对象。如：A/D、D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器等。</p>
<p><strong>一、解释</strong><br />
DCpower一般是指带实际电压的源，其他的都是标号(在有些仿真软件中默认的把标号和源相连的)VDD:电源电压(单极器件);电源电压(4000系列数字电路);漏极电压(场效应管)VCC：电源电压(双极器件);电源电压(74系列数字电路);声控载波(VoiceControlledCarrier)VSS:地或电源负极VEE：负电压供电;场效应管的源极(S)VPP：编程/擦除电压。<br />
V<sub>CC</sub>：C=circuit表示电路的意思,即接入电路的电压;<br />
VDD：D=device表示器件的意思,即器件内部的工作电压;<br />
<p> 随着电子技术的迅速发展，现代的电子设备已广泛地应用于人类生活的各个领域。当前，电子设备已处于飞速发展的时期，并且这个发展过程仍以日益增长的速度持续着。电子设备的广泛应用和发展，必然导致它们在其周围空间产生的电磁场电平的不断增加。也就是说，电子设备不可避免地在电磁环境（EME）中工作。因此，必须解决电子设备在电磁环境中的适应能力。电磁兼容性（EMC）是一门关于抗电磁干扰（EMI）影响的科学。</p>
<p><strong>电磁干扰源的分类</strong></p>
<p>共模扼流圈 （Common Mode Choke），也叫共模电感，是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈。常用于过滤共模的电磁干扰，抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射，提高系统的EMC，在实际应用中一般是在差分的信号线上加共模电感。</p>
<p id="lora的八种工作模式"><strong>LoRa的八种工作模式</strong></p>
<p>启动LoRa模式（既设置RegOpMode的LongRangeMode位）后，就可以设置LoRa工作模式。。如下表：</p>
<p>一般我们的PCB板的器件有很多种类，但是值得特别关注的，很多人都会说是BGA、接口、IC、晶振之类，因为这些都是layout功能模块以及设计难点。然而数量上占绝对优势的器件却是阻容器件，之前围殴阻抗时，对于电阻已经说了很多了，这次我们从EMC的角度来说说电容。有人肯定要问了：电容的主要作用是旁路、退耦和储能，和EMC有什么关系呢？下面就一一讨论电容不同功能时对整板EMC的作用。</p>
<p> 以下是开关电源的一般设计顺序，对于初学者掌握开关电源设计框架还是有一些帮助的。一个完整的设计过程常常要以下的几步之中反复进行：</p>
<p> （1）： 根据输入电压范围和输出电压选择一种变换器电路。输入电压范围高于输出电压时，选择BUCK变换器；反之，则选择boost变换器。有时候也需要用混合型的变换器。</p>
<p>针对特定应用，开发人员可通过调制扩频因子、调制带宽、纠错编码率这三个关键设计参数，对LoRa调制解调技术进行优化。</p>
<h3 id="1扩频因子sf">1、扩频因子（SF）</h3>
<p>LoRa采用多个信息码片来代表有效负载信息的每个位，扩频信息的发送速度称为符号速率（Rs），而码片速率与标称的Rs比值即为扩频因子（SF，SpreadingFactor），表示了每个信息位发送的符号数量。</p>
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LoRa扩频因子取值范围： </p>
<p>本文罗列了最全电气工程符号，分类如下：</p>
<blockquote>
<p>1. 导体和连接体</p>
<p>2. 基本无源元件</p>
<p>3. 半导体管和电子管</p>
<p>4. 电能发生和转换</p>
<p>5. 开关、控制和保护器</p>
<p>6. 测量仪表、灯和信号</p>
</blockquote>
<p>在成功的电源设计中，电源布局是其中最重要的一个环节。但是，在如何做到这一点方面，每个人都有自己的观点和理由。事实是，很多不同的解决方案都是殊途同归；如果设计不是真的一团糟，多数电源都是可以正常工作的。</p>
<p>当然，这其中也有一些通用性规则，例如：</p>
<h3 id="1-什么是lora调制">1.) 什么是LoRa调制？</h3>
<p>LoRa (Long Range，远距离)是一种调制技术，与同类技术相比，提供更长的通信距离。调制是基于扩频技术，线性调制扩频（CSS）的一个变种，具有前向纠错（FEC）。LoRa显著地提高了接受灵敏度，与其他扩频技术一样，使用了整个信道带宽广播一个信号，从而使信道噪声和由于使用低成本晶振而引起频率偏移的不敏感性更健壮。LoRa可以调制信号19.5dB低于底噪声，而大多数频移键控（FSK）在底噪声上需要一个8-10dB的信号功率才可以正确调制。LoRa调制是物理层（PHY），可为不同协议和不同网络架构所用-Mesh、Star、点对点等等。</p>
