技术
<p> 在学习电流源和电压源时，关于电源内阻的问题经常会困惑很多人，只记得电压源与外界负载连接时认为内阻是和外界负载串联；电流源与外界负载连接时认为内阻是和外界负载并联，使用时要求电压源内阻越小越好，电流源内阻越大越好！并不理解为什么？内阻这个东西到底对电源的影响是什么？为什么要内阻和外界负载相匹配电源输出才能达到最大功率？</p>
<p><strong>一、基本概念</strong></p>
<p>1、电路由电源和负载构成；</p>
<p>2、电路分成内电路和外电路两部分，电源电路就是内电路；</p>
<p>影响单片机系统可靠安全运行的主要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰，并受系统结构设计、元器件选择、安装、制造工艺影响。这些都构成单片机系统的干扰因素，常会导致单片机系统运行失常，轻则影响产品质量和产量，重则会导致事故，造成重大经济损失。</p>
<p>射频（RF）电路板设计虽然在理论上还有很多不确定性，但RF电路板设计还是有许多可以遵循的法则。不过，在实际设计时，真正实用的技巧是当这些法则因各种限制而无法实施时，如何对它们进行折衷处理，本文将集中探讨与RF电路板分区设计有关的各种问题。</p>
<p><strong>1、微过孔的种类</strong></p>
<p>许多资深工程师，常常走着基础而又错误的设计之路。这就是EMC（电磁兼容性）设计的高频思维。</p>
<p>EMC（电磁兼容性）的问题常发生于高频状态下，个别问题(电压跌落与瞬时中断等)除外。高频思维，就是器件的特性、电路的特性，在高频情况下和常规中低频状态下是不一样的，如果仍然按照普通的控制思维来判断分析，则会走入设计的误区。比如：电容，在中低频或直流情况下，就是一个储能组件，只表现为一个电容的特性；在高频情况下，它就不仅仅是个电容了，它有一个理想电容的特性，有漏电流(在高频等效电路上表现为R)，有引线电感，还在导致电压脉冲波动情况下发热的ESR(等效串联电阻)，(如下图示)。</p>
<p>来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤，例如穿透元器件内部薄的绝缘层；损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极；CMOS器件中的触发器锁死；短路反偏的PN结；短路正向偏置的PN结；熔化有源器件内部的焊接线或铝线。为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏，需要采取多种技术手段进行防范。</p>
<p>在PCB板设计时，可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。在设计过程中，通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。通过调整PCB布局布线，能够很好地防范ESD。以下是一些常见的防范措施。</p>
<p> 通信开关电源的主要部件是高频开关整流器，它是伴随功率电子学理论和技术及功率电子器件的发展而逐渐发展成熟的。采用软开关技术的整流器，功耗变得更小，温度更低，体积和重量都有大幅度下降，整体质量和可靠性不断提高。但是每当环境温度升高10℃时，主要功率元件的寿命减少50％。出现这样寿命迅速下降的原因都是由于温度的变化。由各种微观和宏观机械应力集中所导致的疲劳失效，铁磁性材料及其他零部件运行时在交变应力持续作用下，将萌生多种类型的微观内部缺陷。因此保证设备的有效散热，是保证设备可靠性和寿命的必要条件。</p>
<p><strong> 1、 工作温度与功率电子组件的可靠性和寿命的关系。</strong></p>
<p>作为大功率模块的驱动电源来说，其中的开关电路、放大电路和逆变电路等主电路可能对电磁环境存在干扰。因此在设计驱动模块时，必须考虑电磁兼容性问题，避免驱动单元对外界的干扰。</p>
<p><strong>1、电磁兼容基本原理</strong></p>
<p>电磁兼容性指电器及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，均能正常工作互不干扰，达到兼容状态。</p>
<p>对于PCB的走线或者电缆，在其电气长度大于线路上所传输的信号上升时间（幅度由20%升至80%时所需时间）的一半时候，其表现为传输线特性。为了获得优化的信号完整性，适当的终端是非常重要的。这里我们讨论源、负载、双终端策略。</p>
<p>1. 负载终端</p>
<p><strong>作者：Jacob Beningo，Digi-Key's North American Editors</strong></p>
<p>设计互联网连接产品需要掌握众多技能。开发人员必须知道如何编写嵌入式软件和构建电路板，还要了解如何保护设备安全，以及如何将设备连接到网络以便进行远程更新和管理。</p>
<p>为单个物联网产品开发原理和建立架构可能具有很大挑战，且非常耗时，成本昂贵。开发团队需要一种方法，能够快速启动开发，最大程度减少在典型设计周期中需要完成的工作，从而可以满足成本和上市时间要求。</p>
<p> 1)小功率的RF的PCB设计中，主要使用标准 的FR4材料(绝缘特性好、材质均匀、介电常数ε=4，10%)。主要使用4层~6层板，在成本非常敏感的情况下可以使用厚度在1mm以下的双面板，要保 证反面是一个完整的地层，同时由于双面板的厚度在1mm以上，使得地层和信号层之间的FR4介质较厚，为了使得RF信号线阻抗达到50欧，往往信号走线的 宽度在2mm左右，使得板子的空间分布很难控制。对于四层板，一般情况下顶层只走RF信号线，第二层是完整的地，第三层是电源，底层一般走控制RF器件状 态的数字信号线(比如设定ADF4360系列PLL的clk、data、LE信号线。)第三层的电源最好不要做成一个连续的平面，而是让各个RF器件的电 源走线呈星型分布，最后接于一点。
<p>尽管目前半导体集成度越来越高，许多应用也都有随时可用的片上系统，同时许多功能强大且开箱即用的开发板也越来越可轻松获取，但许多使用案例中电子产品的应用仍然需要使用定制PCB。在一次性开发当中，即使一个普通的PCB都能发挥非常重要的作用。PCB是进行设计的物理平台，也是用于原始组件进行电子系统设计的最灵活部件。本文将介绍几种PCB设计黄金法则，这些法则自25年前商用PCB设计诞生以来，大多没有任何改变，且广泛适用于各种PCB设计项目，无论是对年轻的电子设计工程师还是更为成熟的电路板制造商，都具有极大的指导性作用。</p>
<p>如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ，而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量（比如说1/3），通常就称为高频电路。高频电路设计是一个非常复杂的设计过程，其布线对整个设计至关重要！</p>
<h3><strong>【第一招】多层板布线</strong></h3>
<p>作为无源元件之一的电容，其作用不外乎以下几种：</p>
<p> 1、应用于电源电路，实现旁路、去藕、滤波和储能的作用。</p>
<p> 下面分类详述之：</p>
<p> 1）旁路</p>
<p> 可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路掉的电容，称做“旁路电容”。 对于同一个电路来说，旁路（bypass）电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象，把前级携带的高频杂波滤除，而去耦（decoupling，也称退耦）电容是把输出信号的干扰作为滤除对象。</p>
<p>除了杂散电容小之外，铁氧体磁珠电感还具有另一个优异性 能。在高频时，这种电感器不是用作电感器而是用作电阻器，以热的形式耗散噪声。 下图所示为铁氧体磁珠电感器和高频滤波器电路线圈所显示的阻抗曲线。“Z”表示阻抗，“R”表示电阻。在铁氧体磁珠电感器中“R”值较高。</p>
<p>现在市面上流行的EDA工具软件很多，但这些PCB设计软件除了使用的术语和功能键的位置不一样外都大同小异，如何用这些工具更好地实现PCB的设计呢？在开始布线之前对设计进行认真的分析以及对工具软件进行认真的设置将使设计更加符合要求。下面是一般的设计过程和步骤。</p>
<p><strong>1、确定PCB的层数</strong></p>
<p> 电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定。如果设计要求使用高密度球栅数组（BGA）组件，就必须考虑这些器件布线所需要的最少布线层数。布线层的数量以及层叠（stack-up）方式会直接影响到印制线的布线和阻抗。板的大小有助于确定层叠方式和印制线宽度，实现期望的设计效果。</p>
<p><strong>一、认识电容及电容的标注</strong></p>
<p>①电容的功能和表示方法。</p>
<p>由两个金属极，中间夹有绝缘介质构成。电容的特性主要是隔直流通交流，因此多用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。电容在电路中用“C”加数字表示，比如C8，表示在电路中编号为8的电容。</p>
<p>②电容的分类。</p>
<p>电容按介质不同分为：气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机固体介质电容电解电容。按极性分为：有极性电容和无极性电容。按结构可分为：固定电容，可变电容，微调电容。</p>
<p><strong>电容器特性 </strong></p>
<p>本节和下节将描述电容器型EMI滤波器的必要性及性能。 使用理想电容器时，当频率变高时插入损耗增加。但是，实际电容器的插入损耗增加直到频率达到某一级位为止 (自我谐振)，然后插入损耗减小。</p>
<p>本规范简绍EMC的主要原则与结论，为硬件工程师们在开发设计中抛砖引玉。值得收藏~<br />
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电磁干扰的三要素是干扰源、干扰传输途径、干扰接收器。EMC就围绕这些问题进行研究。最基本的干扰抑制技术是屏蔽、滤波、接地。它们主要用来切断干扰的传输途径。广义的电磁兼容控制技术包括抑制干扰源的发射和提高干扰接收器的敏感度，但已延伸到其他学科领域。<br />
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<p>株式会社村田制作所将可用于金属表面的RAIN*1 RFID标签”LXFLANMXMG-003”商品化，预订年内开始量产。主要用于施工现场的资材、工具、IT设备、物流手推车和集装箱等金属物品管理。</p>
<p>由于从RFID标签发射的电磁波受金属表面反射，在金属表面安装RFID标签，存在通信中断的问题。而村田充分使用能够支持多数金属的RFID标签专利技术，将把金属面作为天线一部分来使用的该款产品商品化。通过使用村田可用于金属表面的RAIN RFID标签，可以简单地对很难目视识别和查明保管场所的集装箱和工具等金属物品进行库存管理。 </p>
<p><strong>特点</strong></p>
<p>元器件降额速查表，随查随用。</p>
<p><img alt="元器件应力降额速查表-1" data-entity-type="file" data-entity-uuid="2c9d7eb6-b747-4dad-8013-0152265dcf04" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%85%83%E5%99%A8%E4%BB%B6%E7%A7%8D%E7%B1%BB-1.jpg" /></p>
