技术
<p><em>作者:Jason Marcel,来源:蓝牙技术联盟</em></p>
<p>由于能够在一个网络上无缝连接数十、数百甚至数千台设备,蓝牙mesh网络正迅速成为炙手可热的设备网络基础设施解决方案。蓝牙mesh网络目前已有100多种符合标准的产品及众多应用实例,比如亚沃日诺市(Jaworzno)和Macq布鲁塞尔办公室改造等。蓝牙mesh完全可以在未来的智能楼宇中发挥重要作用,尤其在互联照明中的作用将更加明显。</p>
<p><strong>物联网照明革命</strong></p>
<p>生活中的电子设备都因为安装了热敏电阻,才使得我们免于设备过热的困扰,而在车载设备中使用的热敏电阻数量更是不计其数。</p>
<p>热敏电阻作为电阻元件使用时,由于施加的电压、电流发热,随着温度的变化阻抗值也会发生变化。运用发热体、温度素子的功能,热敏电阻活跃在温度传感器、电路保护、温度补偿等各种用途中,为智能手机和可穿戴终端为代表的面向各种电子设备和车载设备等的产品带来丰富的特性和形状。</p>
<p>根据温度对电阻变化的不同影响,热敏电阻分为以下两种类型。</p>
<p><strong>NTC热敏电阻</strong></p>
<p><strong>问:如何来评估一个系统的电源需求</strong></p>
<p>答:对于一个实际的电子系统,要认真的分析它的电源需求。不仅仅是关心输入电压,输出电压和电流,还要仔细考虑总的功耗,电源实现的效率,电源部分对负载变化的瞬态响应能力,关键器件对电源波动的容忍范围以及相应的允许的电源纹波,还有散热问题等等。功耗和效率是密切相关的,效率高了,在负载功耗相同的情况下总功耗就少,对于整个系统的功率预算就非常有利了,对比LDO和开关电源,开关电源的效率要高一些。同时,评估效率不仅仅是看在满负载的时候电源电路的效率,还要关注轻负载的时候效率水平。</p>
<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目30%-50%的成功率,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>(a) 电源线宽或铜皮的宽度是否足够。要考虑电源线宽,首先要了解电源信号处理所在层的铜厚是多少,常规工艺下PCB外层(TOP/BOTTOM层)铜厚是1OZ(35um),内层铜厚会根据实际情况做到1OZ或者0.5OZ。对于1OZ铜厚,在常规情况下,20mil能承载1A左右电流大小;0.5OZ铜厚,在常规情况下,40mil能承载1A左右电流大小。</p>
<p>PCB设计过程中,如果能提前预知可能的风险,提前进行规避,PCB设计成功率会大幅度提高。很多公司评估项目的时候会有一个PCB设计一板成功率的指标。</p>
<p>提高一板成功率关键就在于信号完整性设计。目前的电子系统设计,有很多产品方案,芯片厂商都已经做好了,包括使用什么芯片,外围电路怎么搭建等等。硬件工程师很多时候几乎不需要考虑电路原理的问题,只需要自己把PCB做出来就可以了。</p>
<p>电子设备都须用到直流电源,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>在移动设备和打印机等多种设备上搭载无线LAN (Wi-Fi)的情况越来越多。但是,如果Wi-Fi通信带宽和相同频带的噪声同时存在于设备内,就会引起Wi-Fi通信特性恶化。</p>
<p>此外,不能无视设备内的本身自中毒中微弱的噪声影响,需要更高要求的静噪对策。</p>
<p><strong>Wi-Fi搭载设备内的噪声问题</strong></p>
<p>DCpower一般是指带实际电压的源,其他的都是标号(在有些仿真软件中默认的把标号和源相连的)VDD:电源电压(单极器件);电源电压(4000系列数字电路);漏极电压(场效应管)VCC:电源电压(双极器件);电源电压(74系列数字电路);声控载波(VoiceControlledCarrier)VSS:地或电源负极VEE:负电压供电;场效应管的源极(S)VPP:编程/擦除电压。</p>
<p>VCC:C=circuit表示电路的意思,即接入电路的电压;</p>
<p>VDD:D=device表示器件的意思,即器件内部的工作电压;</p>
<p>VSS:S=series表示公共连接的意思,通常指电路公共接地端电压。</p>
<p>接地是电路设计中最基础的内容,但又是几乎没人说得清的,几乎每次的培训和交流都会有人问到“老师,有没有一种通用的接地方法可以参考啊?”如果想知道这个问题的答案,请继续耐着性子读下去。我先给出一个斩钉截铁的答案:“没有”。那咋办呢,我们总不能像中国的厨师一样,教徒弟炒菜时,用到的配料都是“少许”“颜色微黄”“微焦”等感觉性词语吧,当然不是。为了更好的明了接地的技巧方法,下文中将不再讲究任何的文字技巧,而是一针见血的道出接地问题的本质来。</p>
<p><strong>1、传导干扰的两种形式</strong><br />
在电子镇流器的传导干扰方式可分为两类,即共模干扰与差模干扰。差模干扰是指在相线L与中线N之间存在相位相反的干扰信号;共模干扰是指在相线L与地GND之间以及中线N与地之间存在的相位相同、幅度也基本相等的干扰信号。后一类来自电磁空间辐射、分布电容的寄生耦合,漏磁感应,即同一个干扰源通过寄生参数耦合到相线和中线上,它对电源线的每一根的作用基本上是相同的,因而所产生的干扰电压是共模的。</p>
<p>一般这两种干扰是同时存在的,由于线路的阻抗不平衡,两种干扰在传输过程中还会相互转化,情况十分复杂。这也是人们对消除电子镇流器的传导干扰所以感到棘手的一个原因。</p>
<p>虽然现在的EDA工具非常强大,但随着PCB尺寸要求越来越小,器件密度越来越高,PCB设计的难度并不小。特别是在高速PCB设计中,大家需要考虑的问题更多。</p>
<p><strong>1、PCB叠层</strong></p>
<p>这是整个PCB的基石,它定义了PCB内的层数(层越多,成本越高),同时可以在所需的层上建立特征阻抗。这与工程中的许多事情一样,在制造工艺和层数之间进行权衡,以实现可靠性,良率和成本目标。</p>
<p><strong>2、过孔类型</strong></p>
<p><strong>一、什么是共模电感</strong><br />
共模电感有时候也叫共模扼流圈,它是一种用于滤除共模干扰信号的EMC常用元器件之一。</p>
<p>对于许多用户来说,无线标准是不明确的,这让他们担心正确使用。 WiFi,ZigBee和蓝牙是无线技术中最受欢迎的三个标准,如智能家居和物联网。要为正确的无线连接选择合适的设备,有助于了解这些标准如何独立工作。下表有助于概述这三个标准中每个标准的主要功能。</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>
<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><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>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>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>