技术
<p>过孔（via）是多层PCB的重要组成部分之一，钻孔的费用通常占PCb制板费用的30%到40%。从设计的角度来看，一个过孔主要由两个部分组成，一是中间的钻孔（drill hole）,二是钻孔周围的焊盘区，这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。</p>
<p>很显然，在高速,高密度的pcb设计时，设计者总是希望过孔越小越好，这样板上可以留有更多的布线空间，此外，过孔越小，其自身的寄生电容也越小，更适合用于高速电路。</p>
<p><strong>简介</strong></p>
<p>在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战。工程师不仅要选择电感值，还要考虑电感可承受的电流，绕线电阻，机械尺寸等等。本文专注于解释：电感上的DC电流效应。这也会为选择合适的电感提供必要的信息。</p>
<p><strong>理解电感的功能<strong>▼</strong></strong></p>
<p>电感常常被理解为开关电源输出端中的LC滤波电路中的L（C是其中的输出电容）。虽然这样理解是正确的，但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为。</p>
<p>电源的拓扑有很多种，但是其实我们能够理解一种拓扑，就可以理解其他拓扑结构。因为组成各种拓扑的基本元素是一样的。</p>
<p><img alt="我一说你就懂的电源知识——从Buck-Boost到Flyback" data-entity-type="file" data-entity-uuid="3b72cf2b-8c84-42d7-a169-10bb63530f0e" height="376" src="/sites/default/files/inline-images/1_177.jpg" width="734" /></p>
<p>在设计 PCB（印制电路板）时，需要考虑的一个最基本的问题就是实现电路要求的功能需要多少个布线层、接地平面和电源平面，而印制电路板的布线层、接地平面和电源平面的层数的确定与电路功能、信号完整性、EMI、EMC、制造成本等要求有关。对于大多数的设计，PCB 的性能要求、目标成本、制造技术和系统的复杂程度等因素存在许多相互冲突的要求，PCB 的叠层设计通常是在考虑各方面的因素后折中决定的。高速数字电路和射频电路通常采用多层板设计。</p>
<p><strong>1．分层</strong></p>
<p>在高速PCB设计的学习中，有很多的知识点需要大家去了解和掌握，比如常见的信号完整性、反射、串扰、电源噪声、滤波等。本文就和大家分享10个和高速PCB设计相关的重要知识，希望对大家的学习有所帮助。</p>
<p><strong>1、信号完整性</strong></p>
<p>信号完整性（英语：Signal integrity，SI）是指信号在传输路径上的质量，传输路径可以是普通的金属线，可以是光学器件，也可以是其他媒质。在短距离、低比特率的情况里，一个简单的导体可以忠实地传输信号。而长距离、高比特率的信号如果通过几种不同的导体，多种效应可以降低信号的可信度，这样系统或设备不能正常工作。</p>
<p>我们知道，在电路系统的各个子模块进行数据交换时可能会存在一些问题导致信号无法正常、高质量地“流通”。例如有时电路子模块各自的工作时序有偏差(如CPU与外设)或者各自的信号类型不一致(如传感器检测光信号)等，这时我们应该考虑通过相应的接口方式来很好地处理这个问题。</p>
<p>下面就电路设计中7个常用的接口类型的关键点进行说明：</p>
<p><strong>1.TTL电平接口</strong></p>
<p>在PCB设计中，电磁兼容性(EMC)及关联的电磁干扰(EMI)历来是让工程师们头疼的两大问题，特别是在当今电路板设计和元器件封装不断缩小、OEM要求更高速系统的情况下。本文和大家分享如何在PCB设计中避免出现电磁问题。</p>
<p><strong>PCB设计中避免出现电磁问题的6个技巧</strong></p>
<p><strong>1、串扰和走线是重点</strong></p>
<p><strong>1. 什么是MIPI D-PHY</strong></p>
<p>MIPI D-PHY是移动设备等内部用于和显示器、摄像头收发信号的I/F规格。</p>
<p>在Ver.2中，D-PHY已实现每个通道最高为4.5Gbps的通信速度。随着智能手机等移动设备的像素的增加，该技术可满足对于视频数据增加的需求。</p>
<p>除D-PHY之外，还有可实现每个通道最高为6Gbps的通信速度的C-PHY。</p>
<p>对于硬件工程师来说电子元器件失效是非常麻烦的事情，比如某个半导体器件外表完好但实际上已经半失效或者完全失效会在硬件电路调试上面花费大把的时间，有时甚至炸机。所以掌握各类电子元器件的实效机理与特性是硬件工程师必不可少的知识。</p>
<p> 电源并不是一个简单的小盒子，它相当于有源器件的心脏，源源不断的向元器件提供能量。 电源的好坏，直接影响到元器件的性能。电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性（亦即为各项规格），并验证通过后才能投入使用。工程师在设计或者测评电源时须知考虑以下要素：</p>
<p><strong>一． 描述输入电压影响输出电压几个指标形式</strong></p>
<p> 1． 绝对稳压系数</p>
<p> A．绝对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。即：K=△U0/△Ui。</p>
<p>MEMS技术是随着半导体 集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来的，它开辟了一个全新的技术领域和产业，其目标是把信息的获取、处理和执行集成在一起，组成具有多功能的微型系统，集成于大尺寸系统中，从而大幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。</p>
<p>采用MEMS技术制作的微传感器 、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境 监控 、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。</p>
<p>在片状多层陶瓷电容器的规格中，只规定了绝缘电阻的下限值，村田不会为了确保它落入某个上限和下限范围内而进行区分筛选。</p>
<p>关于绝缘电阻的下限值（初始状态及可靠性测试后），请参阅各产品的详细规格表。</p>
<p>此外，由于片状多层陶瓷电容器的设计及特性原因，绝缘电阻的值也可能会因使用环境而变化。</p>
<p>因此，当在动作会受到绝缘电阻值影响的电路（※）中使用片状多层陶瓷电容器时，必须在设计阶段考虑避免因绝缘电阻值的大小而导致误动作和误检测。</p>
<p>电容器在电子电路中几乎是不可缺少的储能元件，它具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性。广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等电路中。熟悉电容器在不同电路中的名称意义，有助于我们读懂电子电路图。</p>
<p>1、滤波电容：接在直流电源的正、负极之间，以滤除直流电源中不需要的交流成分，使直流电变平滑。</p>
<p>一般采用大容量的电解电容器或钽电容，也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。</p>
<p>2、去耦电容：幷接在放大电路的电源正、负极之间，防止由于电源内阻形成的正反馈而引起的寄生震荡。</p>
<p><strong>1. 前言</strong></p>
<p>随着对高速电路需求的不断增加，PCB设计变得越来越具有挑战性。对于PCB上的设计，工程师必须考虑影响电路的几个方面，如功耗，PCB尺寸，环境噪声和EMC。以下将介绍硬件工程师如何解决EMC相关问题的方式方法。</p>
<p><strong>2. 模拟电路</strong></p>
<p>携带模拟信号的布线应远离高速或开关信号，并且必须始终保持接地信号。应始终使用低通滤波器来消除与周围模拟走线耦合的高频噪声。此外，重要的是不要共用模拟和数字子系统的地平面。</p>
<p>在PCB设计过程中，电源平面的分割或者是地平面的分割，会导致平面的不完整，这样信号走线的时候，它的参考平面就会出现从一个电源面跨接到另一个电源面，这种现象我们就叫做信号跨分割。</p>
<p><em>作者： Digi-Key 工程师 Barley Li</em></p>
<p>电容的品质（Q）因子是一个无单位值，它等于电容的电抗除以电容的等效串联电阻（ESR）。由于电抗和ESR均随频率的变化而变化，因此电容的Q值也会随频率发生很大的变化。</p>
<p>大多数应用都不必考虑品质（Q）因子，因此使用普通电容即可。然而，Q因子是频率相关应用（例如RF电路）中最重要的电容参数之一。通常用于高频应用的大多数高Q电容都具有较低ESR值和较低损耗的特点。</p>
<ul>
<li>Q = 1/ DF</li>
</ul>
<p><strong>1.不要忘记在电源输入和输出端加电容滤波</strong></p>
<p>通常情况，电源的输入和输出端的电信号是不稳定的，直接给负载供电，长期会给负载造成损伤，也会其使工作不稳定。而我们知道，电容对电压有储能滤波的作用。电容里面储存电子荷，进入到电容里面电子荷不断堆积，然后再平稳输出去——平稳输出且无波动，从而负载就能得到一个平稳的源源不断的输入。一个平稳，没有什么波动的电压，能让负载工作更可靠，也不会损伤器件。通过电容给负载供电的电压进行滤波，从经验的角度来讲都是一般大的电解电容配合一个104电容进行滤波。大电容用来滤低频波，小电容用来滤高频波，两个结合使用，效果最理想。</p>
