技术
<p>电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。</p>
<p>电容量大，交流电容易通过电容，说明电容量大，电容的阻碍作用小;交流电的频率高，交流电也容易通过电容，说明频率高，电容的阻碍作用也小。</p>
<p>实验证明，容抗和电容成反比，和频率也成反比。</p>
<p>如果容抗用XC表示，电容用C(F)表示，频率用f(Hz)表示，那么Xc=1/2πfc 容抗的单位是欧。知道了交流电的频率f和电容C，就可以用上式把容抗计算出来。</p>
<p><em>文 | 刘为霞 ，一博科技高速先生团队队员；来源：<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTExODk3Nw==&
<p><strong>GND</strong></p>
<p>GND是电线接地端的简写，代表地线或0线。GND就是公共端的意思，也可以说是地，但这个地并不是真正意义上的地，是出于应用而假设的一个地，对于电源来说，它就是一个电源的负极。</p>
<p><strong>电感的作用</strong></p>
<p><strong>1、通直流、阻交流</strong></p>
<p>大家都知道，电容的作用是通交流、阻直流。那么，是否存在通直流、阻交流的场合呢。以电源为例，DC/DC直流电源是通过不断的开合、和MOSFET管以形成所需的电源电压。开、合的过程含有大量的交流分量，而这些交流分量是直流电源所不需要的。根据公式Z=jwL，频率越高，电感阻抗越大，反之电感越小，电感阻抗越小。所以，电感天生就具有通直流、阻交流的能力，既电感的作用之一是：通直流、阻交流。</p>
<p><em>作者：磁小诗，来源：<a href="https://www.toutiao.com/i6874405829785682439/">今日头条号</a></em></p>
<p>为什么电感串联会增大总电感量，而电感并联会减小总电感量，下面我们先看一下简单的情况，即电感之间没有耦合发生（实际使用中，很多情况也是没有耦合发生）。</p>
<p><em>文 | 刘为霞 ，一博科技高速先生团队队员，来源：<a href="https://mp.weixin.qq.com/s/AYtjos5uLEtjS_n7Gn5-WQ">高速先生微信公众号</a></em></…;
<p>车用CD、VCD中大量应用CM0S数字器件和数 字模拟混合器件，当设备工作时这些器件同时工作会使电路板内的电源电压和地电平波动，导致信号波形产生尖峰过冲或衰减振荡。</p>
<p> 电源线合理布局是为了尽可能的减少由于线路、 阻抗引起的降压和高频电磁场转换而产生的各种噪声。电源走线不能中间细两头粗，以免在上面产生过大的降压，拐弯要采用大于90°的钝角，好用圆弧形，其过孔要大一些，而且在允许的情况下好在其过孔处加滤波电容。</p>
<p>在高速PCB设计的学习过程中，串扰是一个需要大家掌握的重要概念。它是电磁干扰传播的主要途径，异步信号线，控制线，和I\O口走线上，串扰会使电路或者元件出现功能不正常的现象。</p>
<p><strong>串扰（crosstalk）</strong></p>
<p>指当信号在传输线上传播时，因电磁耦合而对相邻的传输线产生的不期望的电压噪声干扰。这种干扰是由于传输线之间的互感和互容引起的。PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。</p>
<p>克服串扰的主要措施是：</p>
<p><strong>一、电容的作用</strong></p>
<p>作为无源元件之一的电容，其作用不外乎以下几种：</p>
<p>应用于电源电路，实现旁路、去藕、滤波和储能的作用。下面分类详述之：</p>
<p>1）旁路</p>
<p>旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。</p>
<p>在对某一设计的部分电路进行傍路，双通道(大电容 小电容)或是多通道(三个以上的小电容组成，一般在dsp上用的比效多，目的是使频率特性更好。)在电容的接地端，(地线的宽与乍会引起频率的特性)，例如在ccd的layout中的bypass，要量电容的接地端的纹波。这就指的是近地端。</p>
<p>在直流馈线中滤出一切交流成分，可将不同的电容并联，滤低频要求电容大，但引线电感不大适合滤高频，滤高频要求电容小，不适合滤低频，如将他们并联可以同时滤除高低频。</p>
<p>有些滤波电路用3个电容并联，分别是电解电容、纸质电容、云母电容，分别滤除电源频率、音频和射频。并联后电容的esr也会小一点。</p>
<p><strong>一 电气基本概念</strong></p>
<p>1.1 保安性<br />
fail-safe<br />
为防止产品本身的危险故障而设计的性能。</p>
<p>1.2 正常状态<br />
nromal condition<br />
所有用于防止危险的设施均无损坏的状态。</p>
<p>在PCB设计中，对于强干扰信号线和对干扰很敏感的信号线产生的串扰，会存在于走线之间,这种不良影响不仅与时钟或周期信号有关,而且也会对系统中其他的重要走线,数据线、地址线、控制线和IO产生影响。问题的大多数来自时钟和周期信号,它们间的串扰将引起其他部分的功能性问题。</p>
<p><strong>3W原则的概念</strong><br />
所以在时钟走线、差分线、视频、音频，复位线，以及其他系统关键电路等,多个高速信号线长距离走线的时，为了减少线与线之间的串扰，应保证线间距足够大，当线中心间距不少于3倍线宽时，则可保持大部分电场不互相干扰，这就是3W规则。如下图所示。</p>
<p>对电路进行分析的方法很多，如叠加定理、支路分析法、网孔分析法、结点分析法、戴维南和诺顿定理等。根据具体电路及相关条件灵活运用这些方法，对基本电路的分析有重要的意义。现就具体电路采用不同方法进行如下比较。</p>
<p><strong>1. 支路电流法</strong></p>
<p>支路电流法是以支路电流为待求量，利用基尔霍夫两定律列出电路的方程式，从而解出支路电流的一种方法。</p>
<p>一支路电流分析步骤</p>
<p>1) 假定各支路电流的参考方向，对选定的回路标出回路绕行方向。若有n个节点，根据基尔霍夫电流定律列（n一1）个独立的节点电流方程。</p>
<p>在进行PCB设计时，我们经常会遇到各种各样的问题，如阻抗匹配、EMI规则等。本文为大家整理了一些和高速PCB相关的疑难问答，希望对大家有所帮助。</p>
<p><strong>1、在高速PCB设计原理图设计时，如何考虑阻抗匹配问题？</strong></p>
<p>在设计高速 PCB 电路时，阻抗匹配是设计的要素之一。而阻抗值跟走线方式有绝对的关系，例如是走在表面层(microstrip)或内层(stripline/double stripline)，与参考层(电源层或地层)的距离，走线宽度，PCB材质等均会影响走线的特性阻抗值。</p>
<p>“过孔开窗”和“过孔盖油”是电路板设计中的两个专业术语。如果你是一个初学电子的小白，听到某人说了句：“把这个电路板给我设计成过孔开窗的”，是不是感觉说这话的人很牛。不过，千万别被专业术语给吓坏了，“过孔开窗”“过孔盖油”，就是电路板设计中的一个关于过孔如何处理的方式而已。</p>
<p><img alt="01" data-entity-type="file" data-entity-uuid="7872b8b6-1eac-4790-98d4-e1e64ea4335f" src="/sites/default/files/inline-images/01_87.png" /></p>
<p>本文所选电路图为一家公司HR面试出的题，这道题本身并不太难，不过却能刷掉大部分不能胜任岗位的面试人员，大家赶紧看看吧。</p>
<p><strong>电路图</strong></p>
<p>有两个晶体管(transistor)，一个NPN和一个PNP，连接方式下图所示。假设此晶体管是硅(Si)，并显示0.6伏特(V)基极至发射极电压，且两个晶体管的ß值非常高，使得基极电流几乎为零。</p>
<p>耦合指信号由第一级向第二级传递的过程，一般不加注明时往往是指交流耦合。</p>
<p><img alt="滤波电容" data-entity-type="file" data-entity-uuid="4c056768-7dce-4ad7-b20c-197a1825ffd8" src="/sites/default/files/inline-images/%E6%BB%A4%E6%B3%A2%E7%94%B5%E5%AE%B9.png" /></p>
<p>经常在实际操作中，对系统损伤最大的都是低频的共模干扰，譬如大功率电机、断路器或开关，短路，雷击感应等，这些类型大都是外来的共模信号，其脉宽在数百us到s之间，周期最长也是数秒，这样的脉冲持续引起对地的高电压波动，从而损伤系统。但是对于高频共模干扰，从干扰源开始，大部分能量是以辐射的方式作为能量传输途径的，而且这样的共模干扰多产生于系统本身。</p>
<p>1、对接地产品而言，当然希望线缆上传导过来的共模干扰，通过电容或瞬态抑制器件，导向大地或机壳，防止其干扰敏感电路(如CPU)。</p>
<p><strong>为什么要阻抗匹配？</strong></p>
<p>在高速数字电路系统中，电路数据传输线上阻抗如果不匹配会引起数据信号反射，造成过冲、下冲和振铃等信号畸变，当然信号沿传输线传播过程当中，如果传输线上各处具有一致的信号传播速度，并且单位长度上的电容也一样，那么信号在传播过程中总是看到完全一致的瞬间阻抗。由于在整个传输线上阻抗维持恒定不变，我们给出一个特定的名称，来表示特定的传输线的这种特征或者是特性，称之为该传输线的特征阻抗。</p>
