技术
<p>抗干扰问题是现代电路设计中一个很重要的环节，它直接反映了整个系统的性能和工作的可靠性。对PCB工程师来说，抗干扰设计是大家必须要掌握的重点和难点。</p>
<p><strong>PCB板中干扰的存在</strong></p>
<p>在实际研究中发现,PCB板的设计主要有四方面的干扰存在：电源噪声、传输线干扰、耦合和电磁干扰（EMI）。</p>
<p><strong>1、电源噪声</strong></p>
<p>高频电路中，电源所带有的噪声对高频信号影响尤为明显。因此，首先要求电源是低噪声的。在这里，干净的地和干净的电源同样重要。</p>
<ol>
<li>固化处理过程中，树脂热收缩应力可能会致使电容器产生断裂。<br />
这种应力受树脂量和固化收缩力的影响。<br />
选择固化收缩小的树脂。<br />
涂层树脂或成型树脂和电容器之间的热膨胀系数差异，可能会导致电容器损坏或变差，例如断裂或剥离，并导致绝缘阻抗变差或介质击穿。<br />
选择热膨胀系数尽可能接近电容器热膨胀系数的树脂。硅酮树脂可用作内涂层，以缓解应力。<br />
</li>
<li>选择吸湿较少的树脂。<br />
<p>在本系列的上一篇文章中，我们谈到了不存在适用于所有项目的“万能”无线连接解决方案。我们还了解了工业和商业领域最热门的物联网应用，并列出了其中最重要的特性和最适合此类应用的无线技术。</p>
<p>本文将更加详细地介绍各种无线连接技术，并根据商业和工业物联网应用中最重要的特性对它们进行比较。</p>
<p>我们将比较以下技术：</p>
<p>今天收拾电路板，发现一块集成MOSFET的Buck电源的Demo板，虽然电路很简单，但是布局颇有教科书的意味。</p>
<p>在电路设计的时候，这个2A~10A这个范围内的DCDC一般都采用这种电源解决方案。所以分享一下这个电路的设计要点：</p>
<p><strong>1、Phase平面</strong></p>
<p><em>作者： Digi-Key 工程师 Erik Brateng</em></p>
<p>ESD （静电放电）是指静电电荷的快速转移。当一个带有正电荷的物体与另一个带有负电荷的物体相接触时，它们就要平衡其电子。电子从一个物体冲向另一个物体的过程就是ESD。ESD可被视为电子电路及其元件的死敌。电荷向电子元件的转移很容易对元件造成损坏，从而使它们失去作用。可惜的是，大多数情况下当你发现时为时已晚。</p>
<p>总的来说叠层设计主要要遵从两个规矩:</p>
<p>1. 每个走线层都必须有一个邻近的参考层(电源或地层);</p>
<p>2. 邻近的主电源层和地层要保持最小间距,以提供较大的耦合电容;</p>
<p><img alt="PCB" data-entity-type="file" data-entity-uuid="c84458fc-4756-4b1e-80b0-cdbc4ced86d4" src="/sites/default/files/inline-images/PCB.png" /></p>
<p>过孔（Via）也称金属化孔，是PCB设计的重要组成元素之一。在双面板和多层板中，为连通各层之间的印制导线，在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔，即过孔。过孔分为三类，即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。本文，小编收集了一些和PCB“过孔”有关的经典问答，希望对大家有所帮助。</p>
<p>01. 经常会看到PCB板上有很多的孔，这些过孔是越多越好吗？有什么规则吗？</p>
<p>答：不是。要尽量减少过孔的使用，在不得不使用过孔时，也要考虑减少过孔对电路的影响。</p>
<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。下面小编为大家整理了104条PCB线路设计制作术语合集，希望能提升你的工作效率！</p>
<p><strong>1、Annular Ring 孔环</strong></p>
<p>指绕接通孔壁外平贴在板面上的铜环而言。在内层板上此孔环常以十字桥与外面大地相连，且更常当成线路的端点或过站。在外层板上除了当成线路的过站之外，也可当成零件脚插焊用的焊垫。与此字同义的尚有 Pad(配圈)、 Land (独立点)等。</p>
<p>5G 本身可能比其前任产品耗电更高，但是对于 5G 设备上的电池消耗而言，最大的影响可能来自用户。随着 5G 的功能越来越多，对设备的需求也将增加，诸如 VoLTE、屏幕、摄像头和更多的连接设备等苛刻的功能将影响电池的使用寿命。</p>
<p>可以采用简单的方法来降低对电池的要求，例如使用低损耗的组件；有几种方法可以实现这一点，例如使用较厚的铜片以实现更好的导电性能并减少组件的损耗。这将打破热损失的恶性循环，然后使产品失谐。 </p>
<p>另一个解决方案是使用低功率无线电，将 5G 用作通向 LoRa 或 Sigfox 等低功率无线电的网关，低间隔传输的物联网设备将大大减少对电池的要求。</p>
<p>由于射频(RF)电路为分布参数电路，在电路的实际工作中容易产生趋肤效应和耦合效应，所以在实际的PCB设计中，会发现电路中的干扰辐射难以控制。</p>
<p>如：数字电路和模拟电路之间相互干扰、供电电源的噪声干扰、地线不合理带来的干扰等问题。</p>
<p>正因为如此，如何在PCB的设计过程中，权衡利弊寻求一个合适的折中点，尽可能地减少这些干扰，甚至能够避免部分电路的干涉，是射频电路PCB设计成败的关键。</p>
<p>文中从PCB的LAYOUT角度，提供了一些处理的技巧，对提高射频电路的抗干扰能力有较大的用处。</p>
<p>超高可靠低时延通信 (URLLC) 是一组功能，可为关键任务型应用，例如用于医疗保健的远程手术、移动车辆、车辆通信、智能电网或工业专用网络提供低延迟和超高可靠性。在 3GPP 版本 15 5G-NR 中，已明确 1-ms 目标可提供近乎完美的可靠性。</p>
<p>PCB从结构上可分为单面板、双面板和多层板，不同的板子，它们的设计重点有所不同。本文，我们主要来了解下PCB分层策略以及PCB多层板的设计原则。</p>
<p><strong>PCB分层策略</strong></p>
<p>从信号走线来看，好的分层策略应该是把所有的信号走线放在一层或若干层，这些层紧挨著电源层或接地层。对于电源，好的分层策略应该是电源层与接地层相邻，且电源层与接地层的距离尽可能小，这就是我们所讲的“分层”策略。</p>
<p>优良的PCB分层策略如下：</p>
<p>随着电子产品集成度、处理器速度、开关速率和接口速率的不断提升，电子产品ESD/EMI/EMC问题日益突出，尤其是当手持电子设备向轻薄小巧方向发展而且产品功能不断增加时，它们的输入/输出端口也随之增多，导致静电放电进入系统并干扰或损坏集成电路，电路保护是最容易出现问题的部分，也是容易被忽略的问题。</p>
<p>在通信、消费、军工、航空航天等领域，ESD往往是引起电路失效的罪魁祸首，而过流过压保护器件选择、传导辐射电磁干扰消除、EMC测试环境等问题成为工程师在设计时的难点，这些问题该怎么解决呢？</p>
<p><strong>电路保护之器件选型</strong></p>
<p>电感、电阻、导线本身并不是保护器件，但在多个不同保护器件组合构成的防护电路中，可以起到配合的作用。</p>
<p>防护器件中，气体放电管的特点是通流量大、但响应时间慢、冲击击穿电压高；TVS管的通流量小，响应时间最快，电压钳位特性最好；压敏电阻的特性介于这两者之间，当一个防护电路要求整体通流量大，能够实现精细保护的时候，防护电路往往需要这几种防护器件配合起来实现比较理想的保护特性。但是这些防护器件不能简单的并联起来使用，例如：将通流量大的压敏电阻和通流量小的TVS管直接并联，在过电流的作用下，TVS管会先发生损坏，无法发挥压敏电阻通流量大的优势。因此在几种防护器件配合使用的场合，往往需要电感、电阻、导线等在不同的防护元件之间进行配合。下面对这几种元件分别进行介绍：</p>
<p>增强型行动宽频 (eMBB) 可为消费者带来了巨大的收益，它将是现有 4G 网络的延伸，并随 5G 服务的第一波浪潮投入使用。这些收益包括下载速度的显着提高和更具成本效益的数据传输，与 4G 相比最高可便宜 10 倍。我们将以此探讨行业中的利益与挑战。</p>
<p>2019 年见证了第一波基于标准的 5G 商业投放。据全球移动供应商协会 (GSA) 的数据，已有 80 家运营商在 42 个国家和地区推出了符合 3GPP 标准的 5G 商业服务（2020 年 5 月）。其中有一半已推出 5G 固定无线接入服务，面向的是缺乏高质量固定宽带连接的区域。</p>
<p>对于新手来说，在单片机的电路设计中可能不会很注意电路设计中电磁干扰对设计本身的输入输出的影响，但是对于一个电子工程师来说其中的厉害关系就不言而喻了，它不仅关系了单片机在控制在中的能力和准确度，还关系到企业在行业中的竞争。</p>
<p>对电磁干扰的设计我们主要从硬件和软件方面进行设计处理，下面就是从单片机的PCB设计到软件处理方面来介绍对电磁兼容性的处理。</p>
<p><strong>一、影响EMC的因数</strong></p>
<p>1.电压</p>
<p>电源电压越高，意味着电压振幅越大，发射就更多，而低电源电压影响敏感度。</p>
<p>本文我们将继续比较各种用于物联网应用的无线连接技术。在之前的两篇文章中，我们对各类无线技术有了一个大致的了解，并针对用于物联网应用时的最常见的几种特性对它们进行了比较。</p>
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<p>5G — 海量物联网 将可能占 5G 蜂窝物联网连接的一半以上。这是由于在较大应用领域（如资产管理、能源和公用事业以及智慧城市）中，对较长的电池寿命、深度覆盖、较低的总拥有成本 (TCO) 的普遍要求。</p>
<p>术语“海量物联网”恰当地描述了随着 5G 的实施而出现的新型物联网设备的巨大发展。4G LPWA 技术的 IMT-2020 标准为每平方公里 60000 多台设备，而相同大小覆盖范围内的 5G 最小连接密度为 100 万台设备。 </p>
