技术
<p>一、电感（自感）<br />
1. 电感的定义</p>
<p>电感对电流变化的阻碍作用叫做电感，电感的单位亨利（H）</p>
<p>电感上，电流每秒变化1安培，形成1伏特电压时，电感为1亨利</p>
<p>2. 感应电压、电流变化率、电杆之间的关系</p>
<p>如今，电子产品日益紧凑的趋势要求多层印刷电路板的三维设计。但是，层堆叠提出了与此设计观点相关的新问题。其中一个问题就是为项目获取高质量的叠层构建。</p>
<p>随着生产越来越多的由多层组成的复杂印刷电路，PCB的堆叠在变得尤为重要。</p>
<p>良好的PCB叠层设计对于减少PCB回路和相关电路的辐射至关重要。相反，不良的堆积可能会显着增加辐射，从安全角度来看这是有害的。</p>
<p><strong>什么是PCB叠层？</strong></p>
<p>无人驾驶汽车在城市中穿梭行驶的时代已不再遥远。作为在高龄化社会中确保安全的移动工具、减少交通堵塞及事故等诸多社会问题的解决方案，无人驾驶汽车的实际应用被寄予了厚望。然而，使用机器设备代替驾驶者高难度的驾驶操作并非易事。其实现离不开对先进技术的应用。</p>
<p>在前篇中，我们介绍了村田制作所（以下称“村田”）利用其惯性传感器所具备的低噪声、高感度、高稳定性的特长，正在进行可应用于高级驾驶辅助系统（ADAS）及无人驾驶汽车控制的技术开发。村田一直以来都致力于提高汽车传感器供应所需的安全性和可靠性，确保稳定的供应体制等。然而，在未来由系统掌管人身安全的无人驾驶汽车方面，惯性传感器需具备比目前更高的安全性和可靠性。在后篇中，我们向负责产品开发的工程师们询问了为实现用于无人驾驶汽车的更安全可靠的传感器，村田正在进行怎样的努力。</p>
<p><strong>深入开发传感器的利用技术，强化安全性</strong></p>
<p><strong>为什么IC需要去耦电容？</strong></p>
<p>为了保证高频输入和输出,每个集成电路(IC)都必须使用电容将各电源引脚连接到器件上的地。</p>
<p>主要原因有：<br />
A. 防止噪声影响其本身的性能；<br />
B. 防止它传输噪声而影响其它电路的性能。</p>
<p><strong>耦合是指把能量从一个电路传送另外一个电路中去</strong><br />
耦合在模拟电路和数字电路中非常常见，微弱的信号可以耦合到放大电路进行放大，经过放大的信号同样可以通过耦合进行输出。耦合是两个功能电路的连接桥梁，可以实现信号和能量的传递。常见的耦合电路有直接耦合电路、电容耦合电路、光电耦合电路和变压器耦合电路。下面通过一些实例和大家一起探讨一下耦合在电路中的作用。</p>
<p><strong>1. USB4的标准及普及</strong></p>
<p>作为主要用于在电脑等Host设备和Device设备间传输数据的差动接口标准，USB（Universal Serial Bus）现已得到广泛普及。</p>
<p>随着市场对于高速通信的大容量数据传输、多个差动接口标准的整合化需求的增加，USB4已在2019年9月被规定为全新标准。</p>
<p>今后，USB4将以电脑及其周边设备方面为主，得到进一步普及。</p>
<p><strong>LC滤波电路</strong><br />
如图6-8所示为LC滤波电路，该滤波电路是由电感做主要元件来构成的，这里电感量要比较大。C0和C2是滤波电容，C1是高频滤波电容。电容对直流电的阻碍作用是无穷大的，而电感对直流电的阻碍作用几乎为零，所以当电路中有直流电时，电流会顺着电感的方向输出当交流电通过时，电感会对交流电有很大的阻碍作用，然后流过电容接地。</p>
<p><strong>LC谐振电路</strong><br />
如图6-9所示为收音机LC谐振电路，这是由电感器与电容器组成的谐振选频电路。可变电感器L与电容器C1组成调谐回路，通过调节电感即可改变谐振频率，从而达到选台的作用。</p>
<p>作为所有电子设备不可或缺的一部分，世界上最流行的技术需要完善的PCB设计。但是，过程本身有时什么也没有。精致而复杂，在PCB设计过程中经常会发生错误。由于电路板返工会导致生产延迟，因此，以下是为避免功能错误而应注意的三种常见PCB错误。</p>
<p><strong>1.）着陆模式</strong></p>
<p>虽然大多数PCB设计软件都包含通用电气组件库，它们的相关原理图符号和着陆图案，但某些电路板将要求设计人员手动绘制它们。如果误差小于半毫米，工程师必须非常严格，以确保焊盘之间的适当间距。在此生产阶段中犯的错误将使焊接变得困难或不可能。必要的返工将导致代价高昂的延迟。</p>
<p>一、电源是系统的血脉，要舍得成本，这对产品的稳定性和通过各种认证是非常有好处的。</p>
<p>1.尽量采用∏型滤波，增加10uH电感，每个芯片电源管脚要接104旁路电容;</p>
<p>2.采用压敏电阻或瞬态二极管，抑制浪涌；</p>
<p>3.模电和数电地分开，大电流和小电流地回路分开，采用磁珠或零欧电阻隔开；</p>
<p>4.设计要留有余量，避免电源芯片过热，攻耗达到额定值的50%要用散热片。</p>
<p>二、输入IO记得要上拉；</p>
<p>三、输出IO记得核算驱动能力；</p>
<p>电感Q值，也是电感的基本参数之一。不过在DCDC电路设计中，我们很少去考虑它，厂家一般也不会标注。那么电感的Q值到底是什么意思呢？我们什么时候要考虑呢？</p>
<p>还有这几个问题：</p>
<p>①为什么DC-DC电路设计中，为了降低发热，一般只考虑DCR，而不考虑电感Q值呢？</p>
<p>②功率电感的Q值曲线是怎么样的？</p>
<p>③电感的Q值在自谐振频率处是最大的吗？</p>
<p>④电感的Q值是越大越好吗？</p>
<p><strong>电感的Q值定义</strong></p>
<p>多层瓷介电容器(MLCC)，简称片式电容器，是由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层(外电极)，从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器。</p>
<p>虽然MLCC功能简单，但是由于广泛应用于智能手机等电子产品中，一旦失效会导致电路失灵，功能不正常，甚至导致产品燃烧，爆炸等安全问题，其失效模式不得不受到品质检测等相关工程师的关注。</p>
<p>而在多种失效模式中，电容漏电(低绝缘阻抗)是最常见的失效类型，其主要原因可分为制造过程中的内在因素及生产过程中的外界因素。</p>
<p>学习接触一门新的技术，总会遇到各种各样的问题，学习EMC也不例外。EMC（电磁兼容）包括EMS（电磁敏感度）和EMI（电磁干扰）两部分，通常我们所说的解决EMC问题，其实就是解决电子设备对外辐射干扰，或者如何防止设备、电子元件被外界电磁波干扰的问题。学习EMC要重视基础知识，像电磁波、电磁场等入门理论，有迫切学会的愿望，在实践中与别人多人交流，几个人的学习交流效果要远比一个人学习问题效果要好得多。</p>
<p>下面整理了EMC工程师常见的兼容性问题、具体解决方法，以供大家做学习笔记。</p>
<p>1、为什么数字电路的地线和电源线上经常会有很大的噪声电压？怎样减小这些噪声电压？</p>
<p>高频电路PCB的设计是一个复杂的过程，涉及的因素很多，都可能直接关系到高频电路的工作性能。高频电路设计师一个非常复杂的设计过程，其布线对整个设计至关重要。</p>
<p>因此，设计者需要在实际的工作中不断研究和探索，不断积累经验，并结合新的设计技巧才能设计出性能优良的高频电路PCB。本文搜集整理了高频电路设计的十大技巧，希望能助你事半功倍。</p>
<p><strong>一、多层板布线</strong></p>
<p><strong>如何选择ESD保护电容？</strong></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。</p>
<p>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时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>这时就轮到ESD保护电容出马了。将ESD电容放入电路中，可吸收电路可能接触的有害ESD。有关ESD电容的相关知识，我们推荐一个精彩帖子——什么是ESD电容？ </p>
<p dir="ltr"><em>作者： Digi-Key 工程师 Erik Brateng</em></p>
<p dir="ltr">电容耗散因子是指，通过电容印加交流电时的功率损耗。该功率会被介电材料或内部/外部电阻吸收。对外部而言，引线、焊盘和焊料都会导致电阻增加。</p>
<p dir="ltr">高耗散因子可能会使电容的寿命缩短，并导致易受温度升高影响的其他组件的电性能恶化。增加风扇和散热器等组件可以缓解这种温度升高的现象，但会增加重量和成本。</p>
<p>电子电路很容易在过压、过流、浪涌等情况发生的时候损坏，随着技术的发展，电子电路的产品日益多样化和复杂化，而电路保护则变得尤为重要。电路保护元件也从简单的玻璃管保险丝，变得种类更多，防护性能更优越。</p>
<p><strong>电路保护的意义</strong></p>
<p>在各类电子产品中，设置过压保护和过流保护变得越来越重要。那么，电路保护的意义到底是什么，今天就来跟大家聊一聊：</p>
<p>1）由于如今电路板的集成度越来越高，板子的价格也跟着水涨船高，因此我们要加强保护。</p>
<p>调试在初级电子工程师初级阶段是必须的！所以综合了几家的调试文章，再加上自己的心得推荐给大家，不足之处请多指教。</p>
<p>实践表明，一个电子装置，即使按照设计的电路参数进行安装，往往也难于达到预期的效果。这是因为人们在设计时，不可能周全地考虑各种复杂的客观因素（如元件值的误差、器件参数的分散性、分布参数的影响等），必须通过安装后的测试和调整，来发现和纠正设计方案的不足，然后采取措施加以改进，使装置达到预定的技术指标。因此，调试电子电路的技能对从事电子技术及其相关领域工作的人员来说，是不应缺少的。</p>
<p>调试的常用仪器有：稳压电源、万用表、示波器、频谱分析仪和信号发生器等。</p>
<p><strong>1. Wi-Fi 6的登场</strong></p>
<p>Wi-Fi的新标准IEEE802.11ax现已被制定，并被命名为“Wi-Fi 6”。</p>
<p>由于它具有通过多值调制（1024QAM）提高最快传输速度，以及通过向多个用户有效分配数据包的技术（OFDMA）对抗拥堵环境等特点，因此有望被应用于车站、机场等过度拥挤的场所的公共Wi-Fi。</p>
<p>但是，由于多值调制（1024QAM）还具有更易受噪声影响的一面，因此与以往的标准相比，降噪措施将有可能变得更为重要。</p>
<p>片式电感器亦称表面贴装电感器，它与其它片式元器件（SMC及SMD）一样，是适用于表面贴装技术（SMT）的新一代无引线或短引线微型电子元件。其引出端的焊接面在同一平面上。片式电感器主要有绕线式和叠层式两种类型。由于其制作工艺比较复杂，故作为三大基础无源元件之一的电感器片式化，明显滞后于电容器和电阻器。</p>
<p><strong>片式电感器的优势</strong></p>
<p><strong>一、节省空间</strong></p>
<p>按电路基板上（或电路基板的内层）的图形构成电感时，基本上为平面构成。</p>
