技术
<p>地环路经常来无踪，去无影，只在示波器上留下一道痕迹。在电子设备正常工作的时候，它就突然出现了，然后又消失了。</p>
<img alt="地环路" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="83ed182f-d354-4bac-9b51-618b438d8af2" src="/sites/default/files/inline-images/01_28.png" />
<p>电源平面的处理，在 PCB设计中占有很重要的地位。在一个完整的设计项目中，通常电源的处理情况能决定此次项30%-50%的成功率。</p>
<p>本次给大家介绍在PCB设计过程中电源平面处理应该考虑的基本要素。</p>
<p>1、做电源处理时，首先应该考虑的是其载流能力，其中包含 2 个方面。</p>
<p>浪涌电流可能对电路元件造成毁灭性影响，因此在电路设计时正确选择过流保护元器件十分必要。本文着重介绍一种防止浪涌电流的主要元器件：热敏电阻，对于负温度系数（NTC）热敏电阻和正温度系数（PTC）热敏电阻的原理、应用以及选型要领做了详细地说明。</p>
<p>当打开电机、变压器、驱动器、镇流器和电源等电气设备时，浪涌峰值涌流可能比电路的稳态工作电流大几倍。</p>
<p>这种浪涌电流可能对电路元件造成毁灭性影响。开关和继电器的接触和分离可能会产生电弧，还可能使开关触点焊接在一起。高涌流严重地影响转换器、输入整流器和电容器，是造成保险丝和断路器故障的最常见原因。</p>
<p>电容种类繁杂，但无论再怎么分类，其基本原理都是利用电容对交变信号呈低阻状态。交变电流的频率f越高，电容的阻抗就越低。旁路电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路;去耦电容的主要功能是提供一个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地，加入去耦电容后电压的纹波干扰会明显减小;滤波电容常用于滤波电路中。</p>
<p>对于理想的电容器来说，不考虑寄生电感和电阻的影响，那么在电容设计上就没有任何顾虑，电容的值越大越好。但实际情况却相差很远，并不是电容越大对高速电路越有利，反而小电容才能被应用于高频。</p>
<p>电子工程师在实际操作中常常碰到各种各样的故障，特定元器件的故障是有规律可循的，今天这篇文章就来总结一下电子元器件的故障规律，将工程师们在实际应用中总结的经验，分享给大家。</p>
<p>1、电阻损坏的特点</p>
<p>电阻是电器设备中数量最多的元件，但不是损坏率最高的元件。电阻损坏以开路最，阻值变大较少见，阻值变小十分少见。常见的有碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻和保险电阻几种。</p>
<p>前两种电阻应用最广，其损坏的特点一是低阻值（100Ω以下）和高阻值（100kΩ）的损坏率较高，阻值（如几百欧到几十千欧）的极少损坏；二是低阻值电阻损坏时往往是烧焦发黑，很容易发现，而高阻值电阻损坏时很少有痕迹。</p>
<p>电子设备接入电源最怕的就是正负极接反了。若没有防反接电路，那就不知会发生什么情况了， 元件损坏那是肯定的了。所以一般电路都会加反接电路，如下介绍几种常用电路。</p>
<p>1、利用一个二极管防反接电路</p>
<p>在学电子电路中，要学会分析电路，就从了解电路的三种状态开始。电路有哪三种状态：通路(负载)、短路、开路(空载)三种状态下的电源电压分别是U=E-IR， U=0。U=E，以下内容分别介绍这三种状态的具体情况。</p>
<p><strong>1、通路状态</strong></p>
<p>通路就是电路中的开关闭合，负载中有电流流过。在这种状态下，电源端电压与负载电流的关系可以用电源外特性确定，根据负载的大小，又分为满载、轻载、过载三种情况。负载在额定功率下的工作状态叫额定工作状态或满载;低于额定功率的工作状态叫轻载;高于额定功率的工作状态叫过载。由于过载很容晚烧坏电器，所以一般情况都不允许出现过载。</p>
<p>说到PCB板，很多朋友会想到它在我们周围随处可见，从一切的家用电器，电脑内的各种配件，到各种数码产品，只要是电子产品几乎都会用到PCB板，那么到底什么是PCB板呢?PCB板就是PrintedCircuitBlock,即印制电路板，供电子组件安插,有线路的基版。通过使用印刷方式将镀铜的基版印上防蚀线路,并加以蚀刻冲洗出线路。</p>
<p><strong>1.电磁干扰的产生与传输</strong></p>
<p>电磁干扰传输有两种方式：一种是传导传输方式，另一种则是辐射传输方式。传导传输是在干扰源和敏感设备之间有完整的电路连接，干扰信号沿着连接电路传递到接收器而发生电磁干扰现象。</p>
<p>辐射传输是干扰信号通过介质以电磁波的形式向外传播的干扰形式。常见的辐射耦合有三种：1）一个天线发射的电磁波被另一个天线意外地接收，称为天线对天线的耦合；2）空间电磁场经导线感应而耦合，称为场对线的耦合。3）两根平等导线之间的高频信号相互感应而形成的耦合，称为线对线的感应耦合。</p>
<p>元器件正朝着高速低耗小体积高抗干扰性的方向发展，这一发展趋势对印刷电路板的设计提出了很多新要求。PCB设计是电子产品设计的重要阶段，当电原理图已经设计好后，根据结构要求，按照功能划分确定采用几块功能板，并确定每块功能板PCB外型尺寸、安装方式，还必须同时考虑调试、维修的方便性，以及屏蔽、散热、EMI性能等因素。需要工程人员确定布局布线方案，确定关键电路和信号线和布线方法细节，以及应该遵从的布线原则。PCB设计过程的几个阶段都必须进行检查、分析和修改。整个布线完成后，再经过全面规则检查，才能拿去加工。</p>
<p><strong>一、引言</strong></p>
<p>传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低（只有 40% － 50% ）、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。</p>
<p>为了提高效率，人们研制出了开关式稳压电源，它的效率可达 85% 以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。</p>
<p>本文对各类开关电源的工作原理作一阐述：</p>
<p><strong>一、开关式稳压电源的基本工作原理</strong></p>
<p><strong>第1章 何谓功率电感器？</strong></p>
<p><strong>1.1 功率电感器概要</strong></p>
<p>线圈是呈螺旋状的电极的总称。其中，用于电气用途线圈被称为电感器，并且可以分为两类，一类是用于信号系统的RF电感器，另一类是用于电源系统的功率电感器。本项中说明的功率电感器，是在DC-DC转换器等的电压转换电路中，构成其一部分的元件。</p>
<p>下面说明功率电感器在DC-DC转换器中的作用。功率电感器被用于将某种电压转换为所需电压的升压、降压，或者被用于升降压电路。其中，主要在开关调节器式电路中使用。</p>
<p>零线与地线并不是同一概念，零线是中线的俗称，是电力部门提供的工作线路。就是说我们每家每户使用的两线照明线路，一线称相线(火线)，另一线则是中线(零线)。目前电力系统的供电方式绝大部分是采用三相四线制。为减小电能的损失，在输电过程中采用远距离高压输电，即三相输电，到城镇通过变压器降为市电单相220V和三相380V供给不同的用户，中线(零线)就是三相高压输入变压器变为四线低压供给用户的工作线路之一。<br />
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地线是接地装置的简称，地线又分为工作接地和安全性接地，其中安全性接地又可分为保护接地、防雷击接地和防电磁辐射接地。</p>
<p><strong>接地的几种常见的类型</strong></p>
<p><em>作者：Bonnie Baker,Digi-Key 北美编辑</em></p>
<p>温度传感器是电子行业中应用最广泛的传感器之一，应用范围包括校准、安全、暖通空调 (HVAC) 等。尽管应用广泛，但是设计人员若要以最低的成本实现最高精度的性能，温度传感器及其实现仍然极具挑战性。</p>
<p>温度检测的方法有许多种。最常见的方法是使用热敏电阻、电阻温度检测器 (RTD)、热电偶或硅温度计等温度传感器。不过，选择合适的传感器只是解决方案的一部分。在此之后，所选传感器必须连接信号链，该信号链不仅要保持信号完整性，还要精确补偿特定检测技术的独有特性，以确保能够提供精确的数字化温度值。</p>
<p>路由器是家家户户的必备品，其主板包含了USB、LAN、SDRAM、2.4G、WIFI等模块，这些模块当中涉及的的点有RF、USB Differential、ESD、WIFI、50欧姆阻抗、90欧姆阻抗等等，今天就路由器布局布线需要注意的点做个简单的探讨。</p>
<p><strong>网口变压器</strong></p>
<p>1、信号完整性（Signal Integrity）：就是指电路系统中信号的质量，如果在要求的时间内，信号能不失真地从源端传送到接收端，我们就称该信号是完整的。</p>
<p>2、传输线（Transmission Line）：由两个具有一定长度的导体组成回路的连接线，我们称之为传输线，有时也被称为延迟线。</p>
<p>3、集总电路（Lumped circuit）：在一般的电路分析中，电路的所有参数，如阻抗、容抗、感抗都集中于空间的各个点上，各个元件上，各点之间的信号是瞬间传递的，这种理想化的电路模型称为集总电路。</p>
<p><em>作者：Digi-Key工程师 Ryan Heley</em></p>
<p>电路的接线方式决定了电路正常工作所需的电压和电流。下方两条电路使用了五个160-1445-1-ND 2 LED。这是一个2V 20mA LED。如您所见，操作每条电路所需的电压和电流之间存在显著差异。</p>
<p>作为PCB设计工程师或者作为PCB设计从业者，除了学习了专业的技巧以外，我们在设计中都避免不了会碰到一些设计常见的不大不小的坑，我们既要重视专业技巧，还需要多去问问为什么，这样才能去主动避免的一些常见的易犯错误，那下面下我们总结了常见的四个误区，仅供大家参考：</p>
<p><strong>1、改进封装库的标准规范</strong></p>
<p>在建库期间，一定要考虑器件焊盘，因为无铅的焊接时，温度会相对提高，会对焊点造成一定的影响，与此同时，要对器件的耐热性和焊接是否可靠进行测试，保证焊盘的外形以及阻焊的外形和大小，还要确保焊盘和钢网是否能符合焊接所能承受的温度;</p>
<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>
