技术
<p>ZigBee技术具有强大的组网能力,可以形成星型、树型和网状网,可以根据实际项目需要来选择合适的网络结构。</p>
<p>星形拓扑是最简单的一种拓扑形式,他包含一个Co-ordinator(协调者) 节点和一系列的 End Device(终端)节点。每一个End Device 节点只能和 Co-ordinator 节点进行通讯。如果需要在两个 End Device 节点之间进行通讯必须通过Co-ordinator 节点进行信息的转发。</p>
<p>说到电容,各种各样的叫法会让人头晕目眩,薄膜电容,陶瓷电容,安规Y电容,高压电容等等,其实高压陶瓷电容也有多种叫法,比如旁路电容,去耦电容,滤波电容,储能电容等等,其实无论如何称呼,它的原理都是一样的,即利用对交流信号呈现低阻抗的特性,这一点可以通过电容的等效阻抗公式看出来:Xcap=1/2лfC,工作频率越高,电容值越大则电容的阻抗越小。</p>
<p>一般电容器在电源中损坏会出现什么现象,常用电容器有陶瓷电容器,多层陶瓷电容器,高压电容,安规电容器。小编举例了几种常见的现象,大家可以跟小编去了解一下。</p>
<p>1)电容器内部的短、断路损坏,故障现象是烧坏开关管及其他限流元器件,如保险与开关电源中的限流电阻。压敏电阻器可能被击穿失效。</p>
<p>2)电容器短、断路损坏工作在高电压、大电流中的安规电容器,当因某种原因使电压升高,并超过其耐压值时,使之击穿短路损坏。由于短路时流过电容器的电流很大,会使安规电容器爆裂。</p>
<p>高频电路往往集成度较高,布线密度大,采用多层板既是布线所必须,也是降低干扰的有效手段。在PCBLayout阶段,合理的选择一定层数的印制板尺寸,能充分利用中间层来设置屏蔽,更好地实现就近接地,并有效地降低寄生电感和缩短信号的传输长度,同时还能大幅度地降低信号的交叉干扰等,所有这些方法都对高频电路的可靠性有利。同种材料时,四层板要比双面板的噪声低20dB.但是,同时也存在一个问题,PCB半层数越高,制造工艺越复杂,单位成本也就越高,这就要求在进行PCBLayout时,除了选择合适的层数的PCB板,还需要进行合理的元器件布局规划,并采用正确的布线规则来完成设计。</p>
<p><strong>一、高速电子器件管脚间的引线弯折越少越好</strong></p>
<p>PCB的设计在电子产品的设计中可谓是必不可少的且重中之重的,PCB设计的好与坏将直接影响到产品功能的实现。设计一个PCB电路实现其功能并不难,难的是其不受各种影响(如温湿度变化,气压变化,机械冲击、腐蚀影响等)而能持续保持正常稳定的工作,这样我们就会采取各种设计手段或制造工艺措施来排除或减少这些影响以保证PCB的正常工作,比如选用更宽温的元器件以适应高温或低温的使用环境;尽量使印制板两面的电路图形的面积相等来防止温度变化带来的印制板翘曲变形;合理安排大且重的元器件在印制板的位置并设计相应的安装固定结构以防止振动造成元器件脱落等。</p>
<p>尽管目前半导体集成度越来越高,许多应用也都有随时可用的片上系统,同时许多功能强大且开箱即用的开发板也越来越可轻松获取,但许多使用案例中电子产品的应用仍然需要使用定制PCB。在一次性开发当中,即使一个普通的PCB都能发挥非常重要的作用。</p>
<p>PCB是进行设计的物理平台,也是用于原始组件进行电子系统设计的最灵活部件。本文将介绍几种PCB设计黄金法则,这些法则自25年前商用PCB设计诞生以来,大多没有任何改变,且广泛适用于各种PCB设计项目,无论是对年轻的电子设计工程师还是更为成熟的电路板制造商,都具有极大的指导性作用。</p>
<p>PCB的设计质量不仅直接影响到电子产品的可靠性,还关系到产品的稳定性,甚至是设计成败的关键。因此,在进行PCB设计时,除了要为电路中的元器件提供正确无误的电气连接外,还应充分考虑印制板的抗干扰性。基于电磁兼容性原则,抗干扰设计应包括三个方面:一是抑制噪声源,二是切断噪声传递途径,三是降低受扰设备的噪声敏感度。印制板的噪声抑制应从设计阶段开始,贯穿于电路原理图设计、印制板图设绘、元器件选用、印制板安装引线等一系列环节中。下面介绍几种抗干扰的措施:</p>
<p>1.电源线设计</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>去耦电容的选择不存在与频率的精确对应关系,理论上越大越好,但现实中所有器件都不是理想器件,不论何种电容,ESL、ESR都是必然存在的,于是实际电容的频响曲线明显呈非线性,仅在一定频率区间内基本符合纯电容的理论计算结果,超出一定界限后就与理论值越差越远,超到一定程度后甚至电容将不再是电容了,这个频率称“自谐振频率”,同样材料和制造工艺下,容量越小的电容自谐振频率越高。所以去耦电容的选择除了需大致考虑频率外,还要考虑负载的情况,在一定频率之后还得考虑电容的材料和生产工艺等,在此基础上综合的结果决定去耦电容的容量和种类。</p>
<p>多层片状陶介电容器由陶瓷介质、外部端电极、内部金属电极三种材料构成,失效形式为金属电极和陶介之间层错,电气表现为受外力(如轻轻弯曲板子或用烙铁头碰一下)和温度冲击(如烙铁焊接)时电容时好时坏。</p>
<p><strong>多层片状陶介电容器具体不良可分为:</strong><br />
1、热击失效<br />
2、曲破裂失效<br />
3、原材失效三个大类</p>
<p><strong>(1)热击失效模式:</strong></p>
<p>板级去耦其实就是电源平面和地平面之间形成的等效电容,这些等效电容起到了去耦的作用。主要在多层板中会用到这种设计方法,因为多层板可以构造出电源层和地层,而一层板与两层板没有电源层和地层,所以设计不了板级去耦。</p>
<p>多层板设计板级去耦时,为了达到最好的板级去耦效果,一般在做叠层设计时把电源层和地层设计成相邻的层。相邻的层降低了电源、地平面的分布阻抗。从平板电容的角度来分析,由电容计算公式C=εs/4πkd可以,两平板之间的距离d越小,电容值越大,相当于加了一个大的电解电容,相邻的层两平面的d是最小的,所以电源层和地层设计成相邻的层,可以达到最好的去耦效果。</p>
<p><em>作者:Paul Matthews 来源:电子工程专辑</em></p>
<p>备受青睐的物联网(IoT)包含大量连接到互联网的低功率无线设备。这些设备需要精心设计,以延长其电池寿命,减少对环境的影响,并最大限度地提高制造商利润。</p>
<p>要降低无线系统的功耗,我们需要考虑如下11个因素:</p>
<p><strong>第一:系统选择</strong></p>
<p>随着物联网(IoT)技术这几年被高度关注,耳熟能详如窄频物联网(NB-IoT)、LTE-M(Long Term Evolution, Category M1)、Wi-SUN及Sigfox等众多的技术与相关推广联盟在市场上争相竞逐,而LoRa技术在全球也有许多的布建与关注,以下针对LoRa技术的发展状况与推广导入做详细的介绍。</p>
<p>网络科技的发展一日千里,伴随着对装置通讯的需求被大量重视,以较少带宽、低功耗、长距离及大量装置连接需求为主所发展的通讯领域长距离低功耗广域网(Low Power Wide Area Network, LPWAN)有着显著的发展,这些基于免费频段Sub-1GHz运作的技术更是快速兴起。</p>
<p>开关电源是开关稳压线性电源的简称,以前的电源产品是采用线性电源,这是一种晶体管线性稳压电源,由于效率低下等原因已逐渐被开关电源取代。开关电源,顾名思义就是通过控制开关管的导通时间以及关断时间来维持输出电压的稳定的电源,已逐渐向小型化、效率化、模块化、高可靠性等方向发展。</p>
<p>对于开关电源,输入保护电路很重要,开关输入保护电路具有过流保护、过压保护以及浪涌抑制等功能,对于电网的电压冲击以及EMC等具有至关重要的作用。下面列举6种开关电源输入保护电路:</p>
<p>今天看滤波器时候,看到有源与无源元件,不是很明白,网上查了一下,现整理如下:</p>
<p>1).简单地讲就是需能(电)源的器件叫有源器件,无需能(电)源的器件就是无源器件。有源器件一般用来信号放大、变换等,无源器件用来进行信号传输,或者通过方向性进行“信号放大”。容、阻、感都是无源器件,IC、模块等都是有源器件。(通俗的说就是需要电源才能显示其特性的就是有源元件,如三极管。而不用电源就能显示其特性的就叫无源元件)</p>
<p>2.)</p>
<p>1. 无源器件的简单定义</p>
<p>如果电子元器件工作时,其内部没有任何形式的电源,则这种器件叫做无源器件。</p>
<p>书接前文,今天,小编继续向您介绍LoRa。今天我们将一起了解一下LoRa中的协议部分。</p>
<p><strong>5 协议概述</strong></p>
<p><strong>5.1 终端节点的分类</strong></p>
<p>在开头的介绍中我们就看到有协议中有规定 Class A/B/C 三类终端设备,这三类设备基本覆盖了物联网所有的应用场景。</p>
<p>在单激式开关电源中,无论是正激式还是反激式开关电源,都要求对电源开关管采取过压保护,以防止当开关管突然关断瞬间,开关变压初级线圈产生的反激脉冲尖峰电压与输入电压进行迭加后,加到电源开关管的D、S极两端,把电源开关管击穿。</p>
<p>为了防止电源开关管击穿,图7是一种抑制反激脉冲尖峰电压,对电源开关管具有过压保护作用的RCD尖峰脉冲吸收电路。之所以把它称为RCD尖峰脉冲吸收电路,因图中主要器件由R、C、D组成。</p>
<p>信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变,甚至是在相当多的情况下,这种畸变还很严重,以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了,所以滤波是信号处理中的一项基本而重要的技术。</p>
<p><strong>滤波</strong><br />
滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要措施。是根据观察某一随机过程的结果,对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。</p>
<p>滤波一词起源于通信理论,它是从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术。“接收信号”相当于被观测的随机过程,“有用信号”相当于被估计的随机过程。 </p>
<p>由于电源模块应用的场合也越来越广,应用场合错综复杂,电源模块的输入端时常会伴随浪涌冲击,若超过本身模块能抗的浪涌电压,模块会损坏失效,导致系统的异常,为保证系统的可靠性,电源的前端防浪涌电路如何设计?</p>
<p><strong>一、浪涌电压来源</strong></p>
<p>1、雷击引起的浪涌,当发生雷击时,通讯电路会产生感应,形成浪涌电压或电流;</p>
<p>2、系统应用中负载的切换及短路故障也会引起浪涌;</p>
<p>3、其他设备频繁开关机引起的高频浪涌电压。</p>
<p>负载电容又可称为匹配电容是包括有源晶振和无源晶振在内使用和选型与替换中的一个重要且特有的概念。本文收集整理了这个概念的对晶振的含义和作用等。</p>
<p><strong>一、什么是负载电容?</strong><br />
负载是指连接在电路中的电源两端的电子元件负载包括容性负载、阻性负载和感性负载三种。电路中不应没有负载而直接把电源两极相连,此连接称为短路。常用的负载有电阻、引擎和灯泡等可消耗功率的元件。不消耗功率的元件,如电容,也可接上去,但此情况为断路。容性负载的含义是指具有电容的性质(充放电,电压不能突变)即和电源相比当负载电流超前负载电压一个相位差时负载为容性(如负载为补偿电容)。</p>