技术
<p> 设计工程师在开发重型装备的过程中通常需要在不同种类的加速度传感器中做出选择。例如,在起重机,拖拉机,木材切割机以及建筑工程等重型机械中,设计者需要通过使用加速度传感器来测量设备工作时的俯仰和翻滚角。</p>
<p> 在多数应用中,他们通常会根据传感器的主要特性,比如结构,共振频率、可靠性、稳定性、带宽、功耗以及成本来作出选择。</p>
<p> 对于电容式和热式MEMS传感器来说,两种技术最大的区别在于其不同的传感技术。</p>
<p>EMI静噪滤波器已经广泛用于解决数字设备对收音机、电视和其他设备造成的噪声问题。本主题提供了正确使用典型EMI静噪滤波器的示例:电容器、电阻器和铁氧体磁珠。此外,该主题还解释了不同设置中噪声抑制效果存在差异的原因。</p>
<p><strong>1-1.简介</strong></p>
<p>在我的大学时期,每当在计算机旁收听调频收音机时,收音机总会发出噪声。当时,我并不知道原因所在,甚至从未想过加入公司后我会面临这个问题。当我开始涉足实际的噪声抑制工作时,往往非常困难,有时甚至花费数月时间。主要原因在于:</p>
<p>电源是整个系统的基石,哪怕板子上的线画的比神仙姐姐还好看,只要电源趴着不动,一切都白搭。如果扶一扶能起来还好,比如加点东西、换点东西后凑合着能用;扶不起来的话那就……</p>
<p>好的电源应该是个什么样?两个字:干净!看着就让人莫名地放心。</p>
<p>那差的电源是个什么样呢?两个成语:毛毛躁躁、上蹿下跳!看着就让人不放心,透着一股子不靠谱的劲儿。</p>
<p>讲真的,颜值即是正义,在信号界也不例外!</p>
<p>当然长的啥样,光凭肉眼也看不出来,得用示波器看,这就涉及到怎么用示波器的问题。</p>
<p>电子设备工作时产生的热量,使设备内部温度迅速上升,若不及时将该热量散发,设备会持续升温,器件就会因过热失效,电子设备的可靠性将下降。因此,对电路板进行散热处理十分重要。</p>
<p><strong>一、 电路板散热方式</strong></p>
<p>1、高发热器件加散热器、导热板</p>
<p> MLCC(片状多层陶瓷电容)如今已经成为了电子电路最常用的元件之一。MLCC外表看来非常简单,但是许多情况下,规划工程师或出产技术人员对MLCC的知道却有不足之处。</p>
<p> 有些公司在MLCC应用上也存在一些误区,认为MLCC是很简单的电子元器件,所以技术需求不高。本来MLCC是很软弱的元件,应用时必定要留意。以下谈谈MLCC应用上的一些疑问和留意事项。</p>
<p>可能有很多工程师不知道“瞬态响应”这样的指标,瞬态响应描述的是DCDC应对快速变化的负载的响应能力。对于CPU内核电压,或者射频功率放大电路,瞬态响应这项指标相当重要。</p>
<p>IEEE 802.11标准中,对于设备的输出功率从10%上升到90%的时间做了规定,为了不影响产品性能,我们当然希望上升时间越短越好。射频电路本身往往不会对上升时间造成限制,但是这就对电源电路提出了较高的要求:必须在极短的时间内响应并提供最够的输出功率。</p>
<p>PCB从单层发展到双面、多层和挠性,并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展,不断缩小体积、减少成本、提高性能,使得印制板在未来电子设备的发展工程中,仍然保持着强大的生命力。</p>
<p>那么PCB是如何设计的呢?看完以下七大步骤就懂了:</p>
<p>1、前期准备</p>
<p>包括准备元件库和原理图。在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH元件库和PCB元件封装库。</p>
<p>PCB元件封装库最好是工程师根据所选器件的标准尺寸资料建立。原则上先建立PC的元件封装库,再建立原理图SCH元件库。</p>
<p>1. 滤波电容:它接在直流电压的正负极之间,以滤除直流电源中不需要的交流成分,使直流电平滑,通常采用大容量的电解电容,也可以在电路中同时并接其它类型的小容量电容以滤除高频交流电。</p>
<img alt="滤波电容" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="15851868-0841-470b-a8ca-f82cc3350d37" src="/sites/default/files/inline-images/1%E6%BB%A4%E6%B3%A2%E7%94%B5%E5%AE%B9.PNG" />
<p>有人说过,世界上只有两种电子工程师:经历过电磁干扰的和没有经历过电磁干扰的。伴随着PCB走线速递的增加,电磁兼容设计是我们电子工程师不得不考虑的问题。面对一个设计,当进行一个产品和设计的EMC分析时,有以下5个重要属性需考虑:</p>
<p>(1)关键器件尺寸:产生辐射的发射器件的物理尺寸。射频(RF)电流将会产生电磁场,该电磁场会通过机壳泄漏而脱离机壳。PCB上的走线长度作为传输路径对射频电流具有直接的影响。</p>
<p>(2)阻抗匹配:源和接收器的阻抗,以及两者之间的传输阻抗。</p>
<p>电路板系统的互连包括:芯片到电路板、PCB板内互连以及PCB与外部器件之间的三类互连。在RF设计中,互连点处的电磁特性是工程设计面临的主要问题之一,本文介绍上述三类互连设计的各种技巧,内容涉及器件安装方法、布线的隔离以及减少引线电感的措施等。</p>
<p>目前,印刷电路板设计的频率越来越高。随着数据速率的不断增长,数据传送所要求的带宽也促使信号频率上限达到1GHz,甚至更高。这种高频信号技术虽然远远超出毫米波技术范围(30GHz),但的确也涉及RF和低端微波技术。</p>
<p><strong>解决方案概要</strong></p>
<p><strong>插件专用的IEEE802.11ac评估环境</strong></p>
<p>IEEE802.11ac为高速无线LAN标准。但是,只配备IEEE802.11ac Wi-Fi模块,无法实现高速吞吐量。</p>
<p>在研制带处理器的电子产品时,如何提高抗干扰能力和电磁兼容性?</p>
<p>1、下面的一些系统要特别注意抗电磁干扰:</p>
<p>(1) 微控制器时钟频率特别高,总线周期特别快的系统。</p>
<p>(2) 系统含有大功率,大电流驱动电路,如产生火花的继电器,大电流开关等。</p>
<p>(3) 含微弱模拟信号电路以及高精度A/D变换电路的系统。</p>
<p>2、为增加系统的抗电磁干扰能力采取如下措施:</p>
<p>(1) 选用频率低的微控制器:</p>
<p>印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系,这里仅就PCB抗干扰设计的几项常用措施做一些说明。</p>
<p><strong>1.电源线设计</strong></p>
<p>根据印制线路板电流的大小,尽量加租电源线宽度,减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。</p>
<p><strong>2.地线设计</strong></p>
<p>地线设计的原则是:</p>
<p> 对于电子设备来说,工作时都会产生一定的热量,从而使设备内部温度迅速上升,如果不及时将该热量散发出去,设备就会持续的升温,器件就会因过热而失效,电子设备的可靠性能就会下降。因此,对电路板进行很好的散热处理是非常重要的。</p>
<p><strong>一、焊盘的重叠</strong></p>
<p>1、焊盘(除表面贴焊盘外)的重叠,意味孔的重叠,在钻孔工序会因为在一处多次钻孔导致断钻头,导致孔的损伤。</p>
<p>2、多层板中两个孔重叠,如一个孔位为隔离盘,另一孔位为连接盘(花焊盘),这样绘出底片后表现为隔离盘,造成的报废。</p>
<p><strong>二、图形层的滥用</strong></p>
<p>1、在一些图形层上做了一些无用的连线,本来是四层板却设计了五层以上的线路,使造成误解。</p>
<p>村田的ESD保护装置用于天线周边的滤波器以及保护IC不受静电损坏,抑制低频段的插入损耗。不用担心TVS中发生的谐波噪声。</p>
<p><strong>使用TVS的ESD对策的改善</strong></p>
<p>作为天线周边产品的ESD对策,如果使用TVS的话,无论如何,由于输出信号时的谐波噪声都会降低接收灵敏度。</p>
<p>*TVS是使用了齐纳二极管式的半导体ESD保护装置。另外,村田将陶瓷ESD保护装置命名为A-TVS(Advanced-TVS)</p>
<p>随着科学技术的发展,尤其是电子技术的更新换代,对电子设备所用的元器件的质量要求越来越高,半导体器件的广泛使用,其寿命经过性能退化,最终导致失效。</p>
<p>有很大一部分的电子元器件在极端温度和恶劣环境下工作,造成不能正常工作,也有很大一部分元器件在研发的时候就止步于实验室和晶圆厂里。除去人为使用不当、浪涌和静电击穿等等都是导致半导体器件的寿命缩短的原因,除此之外,有些运行正常的器件也受到损害,出现元器件退化。</p>
<p>半导体元器件失效原因不可胜数,主要存在于几个方面:</p>
<p><strong>1. 元器件的设计</strong></p>
<p><strong>1. 为什么要对产品做电磁兼容设计?</strong></p>
<p>答:满足产品功能要求、减少调试时间,使产品满足电磁兼容标准的要求,使产品不会对系统中的其它设备产生电磁干扰或影响周边电磁干扰环境。</p>
<p><strong>2.对产品做电磁兼容设计可以从哪几个方面进行?</strong></p>
<p>答:电路设计(包括器件选择)、软件设计、线路板设计、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路的接地方式设计。</p>
<p>一.电源布局</p>
<img alt="电源布局" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="1890d2ed-552c-4ab1-8caf-0f5c33293ee3" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE1%EF%BC%9A%E7%94%B5%E6%BA%90%E5%B8%83%E5%B1%80.jpg" />
<p>1、电源入口处随着电流方向电容摆放顺序:由大到小</p>