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技术

资深工程师PCB设计经验总结

<p>作为一个电子工程师设计电路是一项必备的硬功夫,但是原理设计再完美,如果电路板设计不合理性能将大打折扣,严重时甚至不能正常工作。根据公司工程师的经验,总结出以下一些PCB设计中应该注意的地方,希望能对您有所启示。</p>

<p>不管用什么软件,PCB设计有个大致的程序,按顺序来会省时省力,因此我将按制作流程来介绍一下。(由于protel界面风格与windows视窗接近,操作习惯也相近,且有强大的仿真功能,使用的人比较多,将以此软件作说明。)</p>

开关电源的种类与应用方向

<p>现代开关电源有两种:一种是直流开关电源;另一种是交流开关电源。这里主要介绍的只是直流开关电源,其功能是将电能质量较差的原生态电源(粗电),如市电电源或蓄电池电源,转换成满足设备要求的质量较高的直流电压(精电)。</p>

<p>直流开关电源的核心是DC/DC转换器。因此直流开关电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。也就是说,直流开关电源的分类与DC/DC转换器的分类是基本相同的,DC/DC转换器的分类基本上就是直流开关电源的分类。</p>

电感、电阻和电容的关系和作用

<p>电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量.给一个线圈通入电流,线圈周围就会产生磁场,线圈就有磁通量通过.通入线圈的电源越大,磁场就越强,通过线圈的磁通量就越大.实验证明,通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的,它们的比值叫做自感系数,也叫做电感。 &nbsp;&nbsp;</p>

<p>电阻是描述导体导电性能的物理量,用R表示。电阻由导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值来定义,即R=U/I。所以,当导体两端的电压一定时,电阻愈大,通过的电流就愈小; 反之,电阻愈小,通过的电流就愈大。</p>

元器件在低频和高频特性有什么不同?您知道吗?

<p>我们先来说说电容,都说大电容低频特性好,小电容高频特性好,那么根据容抗的大小与电容C及频率F成反比来说的话,是不是大电容不仅低频特性好,高频特性更好呢,因为频率越高,容量越大,容抗就越低,高频就是否越容易通过大电容呢,但从大电容充放电的速度慢来说的话,高频好象又不容易通过的,这不很矛盾吗?</p>

<p>首先,高频低频是相对的。如果频率太高,那么,电容的容量变得再大也没有意义,因为,大家知道,线圈是电感,是阻高频的,频率越高,阻碍作用越大。尽管电感量很小,但是,大容量电容一般都有较长的引脚和较大的极板圈在一起,这时,电容两脚的等效电感量已经对高频起了很大的阻碍作用了。</p>

<p>&nbsp;</p>

电磁干扰的耦合途径

<p><strong>1、传导耦合</strong></p>

<p>导线经过有干扰的环境,即拾取干扰信号并经导线传导到电路而造成对电路的干扰,称为传导耦合,或者叫直接耦合。</p>

<p>在音频和低频的时候 由于电源线、接地导体、电缆的屏蔽层呈现低阻抗,故电流注入这些导体时容易传播,当噪声传导到其他敏感电路的时候,就能产生干扰作用。</p>

<p>在高频的时候:导体的电杆和电容将不容忽视,感抗随着频率的增加而增加,容抗随着频率的增加而减小。</p>

<p>解决方法:防止导线的感应噪声,即采用适当的屏蔽和将导线分离,或者在骚扰进入明暗电路之前,用滤波的方法将其从导线中除去;</p>

PCB设计掌握这几点,轻装上阵

<p>1、如果仿真器用一个电源,pcb板用一个电源,这两个电源的地是否应该连在一起?</p>

<p>如果可以采用分离电源当然较好,因为如此电源间不易产生干扰,但大部分设备是有具体要求的。既然仿真器和PCB板用的是两个电源,按我的想法是不该将其共地的。</p>

<p>2、PCB在出厂时如何检查是否达到了设计工艺要求?</p>

<p>很多PCB厂家在PCB加工完成出厂前,都要经过加电的网络通断测试,以确保所有联线正确。同时,越来越多的厂家也采用x光测试,检查蚀刻或层压时的一些故障。</p>

射频电路的电源电路该如何设计?

<p>(1)电源线是EMI 出入电路的重要途径。通过电源线,外界的干扰可以传入内部电路,影响RF电路指标。为了减少电磁辐射和耦合,要求DC-DC模块的一次侧、二次侧、负载侧环路面积最小。电源电路不管形式有多复杂,其大电流环路都要尽可能小。电源线和地线总是要很近放置。</p>

<p>(2)如果电路中使用了开关电源,开关电源的外围器件布局要符合各功率回流路径最短的原则。滤波电容要靠近开关电源相关引脚。 使用共模电感,靠近开关电源模块。</p>

<p>(3)单板上长距离的电源线不能同时接近或穿过级联放大器(增益大于45dB)的输出和输入端附近。避免电源线成为RF信号传输途径,可能引起自激或降低扇区隔离度。长距离电源线的两端都需要加上高频滤波电容,甚至中间也加高频滤波电容。</p>

三种应对电磁兼容测试故障的方法详解

<p>电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。</p>

电感的重要参数之Q值

<p><strong>1. 什么是电感Q值</strong></p>

<p>电感Q值:也叫电感的品质因素,是衡量电感器件的主要参数。是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高。电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。</p>

<p>根据使用场合的不同,对品质因数Q的要求也不同。对调谐回路中的电感线圈,Q值要求较高,因为Q值越高,回路的损耗就越小,回路的效率就越高;对耦合线圈来说,Q值可以低一些;而对于低频或高频扼流圈,则可以不做要求。</p>

简述电容的重要性

<p>电容不是一个绝缘的两边有电荷,挡住之后攒起电来而已么?</p>

<p>这是电容最基础的模型,也体现了电容的最根本原理:存储电荷。</p>

<p>打个比方:人类在很久以前就知道雨季储水,旱季就能好过一点(储能)。人类也知道,用水之前要把里面的杂质先沉淀一下,小到饮用水,大到都江堰(滤波)。</p>

<p>为什么到处都能用到?</p>

<p>的确,电容在模拟、数字电路中起到的作用都无可取代。</p>

<p>接下来简单说下电容的几大用途吧:</p>

电感和磁珠的差别

<p>电感跟磁珠应当说是两兄弟,很多人一直认为它们都是“通直阻交”,很容易混在一起。正所谓:一母生九子,九子各不同。其实电感和磁珠还是有很大区别的。</p>

<p>电感的单位是享,型号也是用电感值来命名的,如:GZ2012-100指2012(0805)封装10uH的电感;磁珠的单位是欧,一般磁珠的型号都是 用100MHz时的电阻值来命名的,需要注意的是这里是电阻值,而不是等效感抗。比如:JCB201209-301,是指2012(0805)封装 100MHz时阻值为300欧的磁珠。</p>

滤波电容与退耦电容的异同

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;<strong> 滤波电容</strong></p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 安装在整流电路两端用以降低交流脉动波纹系数提升高效平滑直流输出的一种储能器件,通常把这种器件称其为滤波电容。由于滤波电路要求储能电容有较大电容量。所以,绝大多数滤波电路使用电解电容。电解电容由于其使用电解质作为电极(负极)而得名。电解电容的一端为正极,另一端为负极,不能接反。</p>

<p>  <strong>滤波电容作用</strong></p>

资深工程师PCB设计经验介绍

<p>作为一个电子工程师设计电路是一项必备的硬功夫,但是原理设计再完美,如果电路板设计不合理性能将大打折扣,严重时甚至不能正常工作。根据我的经验,我总结出以下一些PCB设计中应该注意的地方,希望能对您有所启示。</p>

<p>不管用什么软件,PCB设计有个大致的程序,按顺序来会省时省力,因此我将按制作流程来介绍一下。(由于protel界面风格与windows视窗接近,操作习惯也相近,且有强大的仿真功能,使用的人比较多,将以此软件作说明。)</p>

PCB中防止共阻抗干扰的地线设计

<p>1.电子电路中,多数元器件都要通过地线形成回路,尽可能降低由于地线设计不合理产生对信号传输的干扰。</p>

<p>2.在阅读电路图和理解电路工作状态时,常把地线和各个接地点之间视作无电位差的零电位点。而在实际电路中,由于地线的阻抗(电阻,电感)的存在,会产生一定的电位差。这些电位差的存在,必然对电路的工作带来影响。在PCB设计中必须注意和消除地线阻抗的影响。</p>

<p><strong>地线对电路产生干扰的形式</strong></p>

<p>1.1 全电流共阻抗干扰</p>

LED驱动电源分类方式你知道多少?

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;首先,我们来谈谈什么是LED驱动电源?它可以把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。</p>

<p>  LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路,LED开路保护、过流保护等电路。</p>

电容的串联和并联连接,如何才能合理利用?

<p>电容作为电路基本元器件,是除了电阻之外用的比较多的一种弄元器件,它对高频信号呈现低阻抗特性,经常被用于滤波、储能、振荡电路等电路,那么电容在串联和并联时候如何运用呢?</p>

Y电容的几种接法你都知道吗?

<p>我们都知道Y电容是安规电容,是跨接L线地以及N线与地之间的电容,它的作用是抑制共模干扰。现在一共有三种等级,分别是是Y1, Y2, Y4。由于漏电流不能太大这是安规要求,漏电流太大人体触摸用电器会有一种麻麻的感觉,因此一般Y电容容量大小为1nF到4.7nF之间。</p>

滤波器选择需注意的十个问题

<p>近期接触几位技术工程师朋友在选用滤波器,发现了不少有意思的问题,才发现波平浪静处水最险,简曰“灯下黑”。于是才斗胆诞生此文。</p>

<p>1、如果未经过对仪器的EMI、EMS指标测试就选定了滤波器,基本上属于“盲人骑瞎马、夜半临深池”的主儿;<br />
2、如果机器上选择的是一个市面上买来的通用滤波器,这个滤波器基本上是可以不加的;<br />
3、滤波器8分定制、2分通用才算比较靠谱。</p>

PCB中常见错误大全

<p><strong>一、原理图常见错误</strong></p>

<p>(1)ERC报告管脚没有接入信号: &nbsp; &nbsp;&nbsp;</p>

<p>a. 创建封装时给管脚定义了I/O属性; &nbsp; &nbsp;&nbsp;</p>

<p>b.创建元件或放置元件时修改了不一致的grid属性,管脚与线没有连上; &nbsp; &nbsp;&nbsp;</p>

【必读】降低噪声与电磁干扰的30条干货经验

<p>电子设备的灵敏度越来越高,这要求设备的抗干扰能力也越来越强,因此PCB设计也变得更加困难,如何提高PCB的抗干扰能力成为众多工程师们关注的重点问题之一。</p>

<p>(1) 能用低速芯片就不用高速的,高速芯片用在关键地方。</p>

<p>(2) 可用串一个电阻的办法,降低控制电路上下沿跳变速率。</p>

<p>(3) 尽量为继电器等提供某种形式的阻尼。</p>

<p>(4) 使用满足系统要求的最低频率时钟。</p>

<p>(5) 时钟产生器尽量靠近到用该时钟的器件。石英晶体振荡器外壳要接地</p>