技术
<p>作为使用电感的降噪对策之一，本文将介绍使用共模滤波器降噪的内容。从严格意义上讲，共模滤波器并不是电感器，而是磁性器件，是降噪对策中的重要部件。</p>
<p><strong>共模滤波器</strong></p>
<p>共模滤波器的结构是两个绕组绕在一个磁芯上，相当于两个电感组合在一起（见下图）。当绕组中流过电流时，磁芯产生磁通，针对急剧的电流变化，起到使电流不易流通（扼流）的作用。这与电感的自感作用相同。</p>
<p>作者：Walter N. Maclay, 总裁, Voler Systems，文章转载自：<a href="https://www.digikey.cn/zh/articles/wireless-technology-overview-for-iot…;
<p>USB是技术应用的最成功案例之一。在过去20年来，USB通用标准一直都是有线数据和电源传输的中心。但是近年来，由于USB 3.x的标准具有多种不同电缆类型，使得情况变得有些混乱。另外，将多个连接标准纳入其中的一部分，这也变得更加令人困惑。</p>
<p><img alt="USB 3.x的标准具有多种不同介面类型，使用上也令人困惑" data-entity-type="file" data-entity-uuid="aa16cc41-ba33-47f2-a4f5-59f501b19a60" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE1_72.png" /></p>
<p>对学电子的人来说，在电路板上设置测试点（test point）是在自然不过的事了，可是对学机械的人来说，测试点是什么？</p>
<p><img alt="1" data-entity-type="file" data-entity-uuid="40ba6c0f-feeb-4786-a1c5-b7d67df390eb" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE1_71.png" /></p>
<p>Murata Electronics快速充电噪声抑制解决方案有助于限制快速充电器产生的噪声，提高接收范围和速度。由于快速充电系统采用直流-直流转换器，因此直流-直流转换器产生的开关噪声会导致接收灵敏度降低。减少直流-直流转换器产生噪声的有效方法是将铁氧体磁珠插入输出部分。</p>
<p><strong>快速充电噪声问题</strong></p>
<p>随着电子技术的高速发展，以及无线通信技术在各领域的广泛应用，高频、高速、高密度已逐步成为现代电子产品的显著发展趋势之一。信号传输高频化和高速数字化，迫使PCB走向微小孔与埋/盲孔化、导线精细化、介质层均匀薄型化，高频高速高密度多层PCB设计技术已成为一个重要的研究领域。本文，我们主要来了解下高频PCB设计的一些实用技巧。</p>
<p><strong>高频PCB</strong></p>
<p>“地”是电子技术中一个非常重要的概念，在PCB设计过程中，我们会遇到各种各样的地，比如数字地、模拟地、信号地等。本文，我们不妨就来了解下开关电源中的各种“地”。</p>
<p><strong>“地”的概念</strong></p>
<p>“地”的经典定义是“作为电路或系统基准的等电位点或平面”。</p>
<p>HDMI是一款采用差分信号的数字接口，设计用于数字视频和音频。该接口广泛用于音频-视频市场。HDMI 2.1是HDMI 2.0的扩展，支持的速度是HDMI 2.0的两倍。</p>
<p><img alt="提升画质" data-entity-type="file" data-entity-uuid="6c1d3909-03cc-40dd-a48f-df3de5946f24" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE1_70.png" /></p>
<p>电容耦合是电路中信号传输的方式之一，和滤波有区别。</p>
<p>在电路中经常需要将本级信号传输到下一级电路中去，这种传输就叫耦合。根据所用的元件不同，耦合方式有电感耦合、电容耦合、光电耦合、直流耦合等多种。用电容来实现这种信号传输的方式叫电容耦合。扩音机是常见的一种电器，前级放大器将话筒微弱的音频信号放大后，需要传输给功率放大级，输出足够的功率推动喇叭发出声音。在前级和功放之间往往用一只电容来连接，根据电容“通交流，隔直流”的特性，把有用的音频信号（交流电）传输给功率放大级。直流会被隔断，因而两级之间没有直流电的传输，互不影响工作状态。这就是电容耦合的具体含义。</p>
<p>滤波电路经常用到电容，虽然都是利用电容“通交流，隔直流”的特性，但是有区别的，表现在：</p>
<p>1. 晶体管基本放大电路有共射、共集、共基三种接法，请简述这三种基本放大电路的特点。</p>
<p>共射：共射放大电路具有放大电流和电压的作用，输入电阻大小居中，输出电阻较大，频带较窄，适用于一般放大。</p>
<p>共集：共集放大电路只有电流放大作用，输入电阻高，输出电阻低，具有电压跟随的特点，常做多级放大电路的输入级和输出级。</p>
<p>共基：共基电路只有电压放大作用，输入电阻小，输出电阻和电压放大倍数与共射电路相当，高频特性好，适用于宽频带放大电路。</p>
<p>2. 多级放大电路的级间耦合方式有哪几种？哪种耦合方式的电路零点偏移最严重？哪种耦合方式可以实现阻抗变换？</p>
<p><em>Wi-Fi 6（原称：IEEE 802.11.ax）即第六代无线网络技术，是Wi-Fi标准的名称。是Wi-Fi联盟创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。Wi-Fi 6主要使用了OFDMA、MU-MIMO等技术，MU-MIMO（多用户多入多出）技术允许路由器同时与多个设备通信，而不是依次进行通信。MU-MIMO允许路由器一次与四个设备通信，Wi-Fi 6将允许与多达8个设备通信，最高速率可达9.6Gbps。</em></p>
<p>数字地、模拟地互相会影响不是因为一个叫数字，一个叫模拟，而是用了同一部电梯：地，而这部电梯所用的井道就是在PCB上布得地线。</p>
<p>模拟回路的电流走这条线，数字回路的电流也走这条线，本来无可厚非，线布着就是用来导通电流的，可问题出在这根线上有电阻！而且最根本的问题是走这条线的电流要去2个不同的回路。</p>
<p>假设：有2股电流，数流，模流同时从地出发。有2个器件：数字件和模拟件。若2个回路不分开，数流模流走到数字件的接地端前的时候，损耗的电压为V=（数流+模流）X走线电阻，相当于数字器件的接地端相对于地端升高了V，数字器件不满意了，我承认会升高少许电压，数流的那部分我认了，但模流的为什么要加在我头上？同理模拟器件也会同样抱怨！</p>
<p>我们在平常的PCB设计中会遇到各种各样的安全间距的问题，比如像过孔跟焊盘的间距，走线跟走线之间的间距等等都是我们应该要考虑到的地方。那么我们今天就把这些间距要求分为两类，一类是：电气安全间距；另一类为：非电气安全间距。</p>
<p><strong>电气安全间距：</strong></p>
<p>1.导线之间间距：</p>
<p>数字放大器在家庭音频应用中越来越受欢迎，大大提高了音频质量。但是，由于数字放大器中出现的开关噪声，超过EMC标准的噪声可以发射到连接扬声器的电缆周围的空间。通常情况下，采用电容器和电感器抑制噪声可以解决这一噪声问题。但是，Murata开发了用于音频线路的噪声滤波器，可抑制不必要的噪声，同时保持音频质量。下面概述了家用音频器件及其解决方案中的噪声问题。</p>
<p><strong>家庭音频器件的音频线路问题</strong></p>
<p>电感器通常用作EMI抑制元件，抑制电子设备中的噪声。为了确保家用音频应用中的高质量，音频线路需要使用低失真噪声抑制产品。在某些情况下，电源线路也需要抑制噪声，以满足EMC标准（下方图1）。</p>
<p>目前应用最广泛的数字电路是TTL电路和CMOS电路。</p>
<p>TTL—Transistor-Transistor Logic 三极管－三极管逻辑</p>
<p>MOS—Metal-Oxide Semiconductor 金属氧化物半导体晶体管</p>
<p>CMOS—Complementary Metal-Oxide Semiconductor互补型金属氧化物半导体晶体管</p>
<p><strong>1. TTL电路</strong></p>
<p>随着无线耳机越来越普及，蓝牙®的使用也日渐增多。无线技术标准通常用于智能手机和耳机之间的通信。但是，由于通信误差，音频可能会跳过，因此需要采取对策。Murata研究了这一棘手问题，描述了解释设备中干扰机制（导致音频跳过）的实际案例。Murata研究了解决这个问题的实用对策。</p>
<p><strong>设计问题/范围</strong><br />
Murata认为主要有两种设计问题。<br />
•耳机设备内的干扰，绝对需要一种解决音频跳过问题的方法<br />
• 耳机中有安装区域限制（下方图1），包括真无线耳机，左侧和右侧分开。</p>
<p>传感器是物联网 (IoT) 设备和无人驾驶汽车的关键，它们在各种产品中的应用只增不减。噪声抑制对于各种传感器都很重要，也是必不可少的一项性能，因为如果传感器未能正确传输检测到的数据，则可能会发生严重事故。Murata研究了故障机制和噪声抑制方法，以单芯片类型传感器（数字输出类型）为例。</p>
<p><strong>推荐的单芯片传感器噪声抑制电路</strong></p>
<p>电容降压的工作原理并不复杂。它的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。</p>
<p>例如,在50Hz的工频条件下,一个1uF的电容所产生的容抗约为3180欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,应为如果电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。</p>
<p>根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。</p>
