技术
<p>电源设计PCB布线的特性如下：</p>
<p>1)芯片的电源引脚和地线引脚之间应进行去耦。去耦电容应贴近芯片安装，使去耦电容的回路面积尽可能减小。。</p>
<p>2)尽量加宽电源线、地线宽度，最好是地线比电源线宽。电源线应布1mm以上。</p>
<p>3)两层板表层走多条电源信号，另一层走多条地信号，让电源和地信号像“井”字形排列，基本上不走环线。</p>
<p>4)数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路，即构成一个地网来使用，模拟电路的地不能这样使用。</p>
<p>当我们对整个电路原理分析好以后，就可以开始对整个电路进行布局布线，下面给大家介绍一下布局的思路和原则。</p>
<p>1、首先，我们会对结构有要求的器件进行摆放，摆放的时候根据导入的结构，连接器得注意1脚的摆放位置。</p>
<p><img alt="1" data-entity-type="file" data-entity-uuid="6ad56a44-4418-43ff-b0c4-83e5873b3822" src="/sites/default/files/inline-images/1_141.png" /></p>
<p>这些都是非常经典的总结，转发过来与各位工程师中的同行们分享、学习。</p>
<p><strong>电子工程师必备基础知识(一)</strong></p>
<p>运算放大器通过简单的外围元件，在模拟电路和数字电路中得到非常广泛的应用。运算放大器有好些个型号，在详细的性能参数上有几个差别，但原理和应用方法一样。</p>
<p>运算放大器通常有两个输入端，即正向输入端和反向输入端，有且只有一个输出端。部分运算放大器除了两个输入和一个输出外，还有几个改善性能的补偿引脚。</p>
<p>在电子线路中通常采用浪涌保护器件件来对电路进行保护，常见的几种浪涌抑制保护器件有：瞬态抑制二极管TVS、陶瓷气体放电管GDT、压敏电阻MOV。为大家总结了这几种常见浪涌抑制保护器件的优劣势对比，方便大家选择合适浪涌抑制保护器件：</p>
<p><strong>瞬态抑制二极管（Transient voltage suppressor）</strong></p>
<p>亦称瞬态电压抑制器，是一种专门用于抑制过电压的器件。其核心部分是具有较大截面积的PN结，该PN结工作在雪崩状态时，具有较强的脉冲吸收能力。</p>
<p>优点：残压低，动作精度高，反应时间快（<1ns），无跟随电流（续流）；</p>
<p>学习接触一门新的技术，总会遇到各种各样的问题，学习EMC也不例外。</p>
<p>EMC（电磁兼容）包括EMS（电磁敏感度）和EMI（电磁干扰）两部分，通常我们所说的解决EMC问题，其实就是解决电子设备对外辐射干扰，或者如何防止设备、电子元件被外界电磁波干扰的问题。</p>
<p>学习EMC要重视基础知识，像电磁波、电磁场等入门理论，有迫切学会的愿望，在实践中与别人多人交流，几个人的学习交流效果要远比一个人学习问题效果要好得多。</p>
<p>下面整理了EMC工程师常见的兼容性问题、具体解决方法，以供大家做学习笔记。</p>
<p>当前，随着PCB尺寸要求越来越小，器件密度要求越来越高，PCB设计的难度也就逐渐增大。如何在保证质量的同时缩短设计时间?这需要工程师们有过硬的技术知识，以及掌握一些设计技巧。</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。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。</p>
<p>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。目前多层板之间的成本差别很小，在开始设计时最好采用较多的电路层并使敷铜均匀分布。</p>
<p>在 PCB 的 EMC 设计考虑中，首先涉及的便是层的设置；单板的层数由电源、地的层数和信号层数组成；在产品的 EMC 设计中，除了元器件的选择和电路设计之外，良好的 PCB 设计也是一个非常重要的因素。</p>
<p>PCB 的 EMC 设计的关键，是尽可能减小回流面积，让回流路径按照我们设计的方向流动。而层的设计是 PCB 的基础，如何做好 PCB 层设计才能让PCB 的 EMC 效果最优呢？</p>
<p><strong>一、PCB层的设计思路：</strong></p>
<p>我们在审核电路的时候，往往比较关注电阻的额定功率。</p>
<p>但是，往往会想当然的认为：因为欧姆定律，所以电阻一定的情况下：</p>
<p>P=UI=U²/R=I²R</p>
<p>电压确定了，功耗也就确定了。所以这两个参数相关。不少开发人员觉得，关注额定功率就可以了，电阻的额定电压是多余的参数，不需要关注。</p>
<p>在我们的射频电路设计中，我们经常会遇到一个特殊的阻抗——50Ohm。为什么一定是50Ohm？10Ohm或者100Ohm不行吗？带着这个问题我们一起看一下究竟？</p>
<p>五十欧姆阻抗的标准化可以追溯到1930年代开发用于千瓦无线电发射机的同轴电缆。A. S. Gilmour，Jr.在《Microwave Tubes》中对选择50欧姆做出了很好的解释。这个答案就是：对于空气电介质同轴电缆，50欧姆是功率容量和损耗之间的平衡。</p>
<p>那我们一起看一下是不是这样的吧？</p>
<p>为了证明这个“平衡”，我们先复习一下同轴传输线的知识。</p>
<p>在高速PCB设计中，差分信号的应用越来越广泛，这主要是因为和普通的单端信号走线相比，差分信号具有抗干扰能力强、能有效抑制EMI、时序定位精确的优势。作为一名（准）PCB设计工程师，我们当然需要充分理解差分信号！</p>
<p><img alt="差分信号" data-entity-type="file" data-entity-uuid="98a6d96a-db2a-4291-9162-c26177d68940" height="248" src="/sites/default/files/inline-images/1_184.jpg" width="529" /></p>
<p>说到电阻，都知道电阻阻值不是任意的，那么你知道电阻是咋定的吗？</p>
<p>当你发现有4.99K的电阻，有5.1K的电阻，但是没有5K的电阻的时候，有没有感叹这是哪个脑残定的阻值哦！</p>
<p>下面就来说一说“电阻值是怎么定的？”。</p>
<p><strong>1. 阻值标准</strong></p>
<p>电阻标准由IEC（国际电工委员会）制定，标准文件为IEC60063。</p>
<p><strong>1.元件排列规则</strong></p>
<p>1).在通常条件下,所有的元件均应布置在印制电路的同一面上，只有在顶层元件过密时，才能将一些高度有限并且发热量小的器件，如贴片电阻、贴片电容、贴IC等放在底层。</p>
<p>2).在保证电气性能的前提下，元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列，以求整齐、美观，一般情况下不允许元件重叠；元件排列要紧凑，输入和输出元件尽量远离。</p>
<p>3).某元器件或导线之间可能存在较高的电位差，应加大它们的距离，以免因放电、击穿而引起意外短路。</p>
<p><strong>一、电路基础</strong></p>
<p><strong>电压电流</strong></p>
<p>电流的参考方向可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则i>0，反之i0。</p>
<p>电压的参考方向也可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0反之u0。</p>
<p><strong>功率平衡</strong></p>
<p>一个实际的电路中，电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。</p>
<p>1、在PCB设计时，芯片电源处旁路滤波等电容应尽可能的接近器件，典型距离是小于3MM。</p>
<p>2、运算放大器芯片电源处的小陶瓷旁路电容在放大器处于输入高频信号时可以为放大器的高频特性提供能量电容值的选择根据输入信号的频率与放大器的速度选择例如，一个400MHz的放大器可能采用并连安装的0.01uF和1nF电容。</p>
<p>3、当我们购买电容等器件时，还需要注意他的自谐振荡频率，自谐振频率在此频率(400MHz)上下的电容毫无益处。</p>
<p>4、在画PCB时，放大器的输入输出信号脚以及反馈电阻的下面不要在走其他线，这样可以减小不同线之间的寄生电容的相互影响让放大器更稳定。</p>
<p><strong>EN：Enable，使能。</strong></p>
<p>使芯片能够工作。要用的时候，就打开EN脚，不用的时候就关闭。有些芯片是高电平使能，有些是低电平使能，要看元器件的数据手册才知道。</p>
<p><strong>CS：Chip Select，片选。</strong></p>
<p>芯片的选择。通常用于发数据的时候选择哪个芯片接收。例如一根SPI总线可以挂载多个设备，DDR总线上也会挂载多颗DDR内存芯片，此时就需要CS来控制把数据发给哪个设备，一般为低电平有效，也就是/CS表示。</p>
<p>随着以片状多层陶瓷电容器为首的电子元器件的快速小型化发展，尺寸也进行了如下变化：<br />
size (EIA) 3216(1206)→2012(0805)→1608(0603)→1005(0402)→0603(0201)→0402(01005)* ，对于封装的难度也在不断增加。</p>
<p> 电路保护主要有三种形式：过压保护、过流保护和过温保护。选择适当的电路保护器件是实现高效、可靠的电路保护设计之关键的第一步。</p>
<p><strong>1、过流保护</strong></p>
<p> 过流保护元件自恢复保险丝（PPTC：高分子自恢复保险丝）是一种正温度系数聚合物热敏电阻，作过流保护用，可代替电流保险丝。一旦有过流状态出现，过大的电流让保护元件发热使阻值发生变化，由低阻态跃变为高阻态，从而限制电流，使被保护的电路免受过流损坏；在过流故障排除后，保护元件冷却，自动由高阻态转变为低阻态，恢复正常工作。</p>
<p>一个产品的设计成功与否，一是要注重内在质量，二是兼顾整体的美观，两者都较完美才能认为该产品是成功的。考虑到PCB板布局的整体美观，在一块PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序。不好的PCB布局会有相反的作用，合理的布局是系统设计的基础，是PCB板设计成功的第一步。</p>
<p>在PCB板的设计中，布局是一个非常重要的环节。系统布局的好坏将直接影响到布线的效果，合理的布局可以有以下优点：</p>
<p>在前篇中，我们谈到了为实现适用于IoT设备及可穿戴设备，且兼备安全性和高性能的全固态电池的实际应用，村田制作所（以下称为“村田”）所开展的工作经过。村田将安全性放在第一位，选用氧化物陶瓷材料作为电解质*1），以求实现全固态电池的实际应用与批量生产，但凭借以往的技术，还无法使全固态电池完全发挥性能。在后篇中，我们向负责开发工作的工程师们询问了他们如何解决了棘手的难题，以及成功开发出的全固态电池的优点和今后利用其优点的发展方向。</p>
<p><sub>*1）在可充放电的蓄电池的内部，对于在正负极之间传递电荷的载体（锂离子电池的载体为锂离子）起到移动通道作用的物质被称为电解质。</sub></p>
