技术

<strong>陶瓷电容失效分析：</strong>

多层片状陶介电容器由陶瓷介质、端电极、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。

多层片状陶介电容器具体不良可分为:

1、热击失效

2、扭曲破裂失效

3、原材失效三个大类

（１）热击失效模式：

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)。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。

<strong>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？</strong>

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。

<strong>02、在布板时，如果线密，过孔就可能要多，当然就会影响板子的电气性能，请问怎样提高板子的电气性能？</strong>

<strong>3、滤波电路</strong>

交流电经过整流后得到的是脉动直流，这样的直流电源由于所含交流纹波很大，不能直接用作电子电路的电源。滤波电路可以大大降低这种交流纹波成份，让整流后的电压波形变得比较平滑。

（1）电容滤波电路

电容滤波电路图见图2-3-23，电容滤波电路是利用电容的充放电原理达到滤波的作用。在脉动直流波形的上升段，电容C1充电，由于充电时间常数很小，所以充电速度很快；在脉动直流波形的下降段，电容C1放电，由于放电时间常数很大，所以放电速度很慢。在C1还没有完全放电时再次开始进行充电。这样通过电容C1的反复充放电实现了滤波作用。滤波电容C1两端的电压波形见图2-3-24（b）。

你是否长时间纠缠于线路板的失效分析？你是否花费大量精力在样板调试过程中？你是否怀疑过自己的原本正确的设计？

也许许多硬件工程师都有过类似的心理对话。有数据显示，78%的硬件失效原因是由于不良的焊接和错误的物料贴片造成的。

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基本电路：一般直流稳压电源都使用220伏市电作为电源，经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进行稳压，最终成为稳定的直流电源。这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路，没有这些电路对市电的前期处理，稳压电路将无法正常工作。

<strong>1、变压电路</strong>

通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。变压器的电路图符号见图2-3-1。

您也许知道，某些DAC包含可在输出端生成基准电压的R2R网络。这些电阻都是精密电阻。它们通常用来根据发送到DAC的数字值切换电流，从而在输出放大器端产生一个电压。采用乘法DAC时，并未集成输出放大器。这就有可能实现某些非常规应用，并将R2R网络用作一个电阻。

大多数 DAC 采用固定的正基准电压工作，输出电压或电流与基准电压和设定的数字码的乘积成比例。而对于所谓的乘法数模转换器（MDAC），情况并非如此，其基准电压可以变化，变化范围通常是±10V。因此，通过基准电压和数字码可以影响模拟输出（在这两种情况下都是动态的）。

<strong>应用</strong>

<strong>面包板与万能板的优缺点对比对比</strong>

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<strong>万能板的焊接方法</strong>

本文针对高速BGA封装与PCB差分互连结构进行设计与优化，着重分析封装与PCB互连区域差分布线方式、信号布局方式、信号孔/地孔比、布线层与过孔残桩这四个方面对高速差分信号传输性能和串扰的具体影响。

利用全波电磁场仿真软件CST建立3D仿真模型，通过时频域仿真验证了所述的优化方法能够有效改善高速差分信号传输性能，减小信号间串扰，实现更好的信号隔离。

<strong><font color="#004a85">作者：王东昂</font> </strong>

<strong>智慧社区的安全</strong>

当人们谈论未来的生活时，智慧社区一直是绕不开的话题。2020年5月，中国《2020年国务院政府工作报告》提出，要重点支持“两新一重”（新型基础设施建设，新型城镇化建设，交通、水利等重大工程建设），其中前两项“新基建”和“新城建”，都会把智慧社区作为一个关注点。

EMC电磁兼容作为专业的领域，有很多专业术语，傻傻分不清楚，我整理了43个， 废话不多说，直接进入正题。

<strong>1、电磁兼容</strong>

Electromagnetic Compatibility，EMC，可使电气装置或系统在共同的电磁环境条件下，既不受电磁环境的影响，也不会给环境造成这种影响。

<strong>2、电磁环境</strong>2

Electromagnetic Environment，存在于给定场所的所有电磁现象的总和。

<strong>3、半电波暗室</strong>

Semi-anechoic Chamber，除地面安装反射接地平板外，其余内表面均安装吸波材料的屏蔽室。

1.覆铜覆盖焊盘时，要完全覆盖，shape 和焊盘不能形成锐角的夹角。

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2.尽量用覆铜替代粗线。当使用粗线时，过孔通常最好为非通常走线过孔，增大过孔的孔径和焊盘。

<strong><font color="#004a85">作者： Mark Patrick</font> </strong>

设计电源是一件复杂的事情。如今，电能的来源多种多样，我们也越来越不能忽视对这些宝贵能源进行有效的管理。线路供电、太阳能供电、电池供电、以太网供电以及能量收集技术，都是我们可以利用的电能来源。受电负载不仅提出了必要的电压和电流标准，其所采用的半导体也变得越来越敏感，为此电源就要满足特定的规格，其要求不仅限于严格的纹波容限，还需要能够减轻大幅度迅速变化的负载条件导致的影响，同时又不在电源轨上引入瞬变并产生过多的EMI。例如，机器学习领域的许多计算密集型应用中使用的FPGA的电流可以在几微秒内从几安培升至50A以上。

在我们的印象中，电阻就是起到阻碍电流的作用的。可0欧电阻是什么鬼？不能阻挡电流的电阻，我们要它干什么用？实际上，0欧电阻并不是一开始就出现的，而且大部分0欧电阻都是贴片电阻。这是和它的用途息息相关的。

在电路板还大部分采用过孔式双面板设计的时候，并没有多少0欧电阻的发挥空间。在当时如果有公司想要节省一些成本或是其他原因而采用单层电路板，碰到不能布线的地方就会使用飞线或过孔线来连接电路被分割开的两个部分。

在微机控制系统的模拟输入信号中，一般均含有各种噪声和干扰，他们来自被测信号源本身、传感器、外界干扰等。为了进行准确测量和控制，必须消除被测信号中的噪声和干扰。

<strong>噪声有2大类：</strong>

(1) 周期性的信号，其典型代表为50Hz的工频干扰，对于这类信号，采用积分时间等于20ms整倍数的双积分A/D转换器，可有效地消除其影响；

(2) 非周期的不规则随机信号，对于随机干扰，可以用数字滤波方法予以削弱或滤除。

所谓数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干扰信号在有用信号中的比重，因此他实际上是一个程序滤波。数字滤波器克服了模拟滤波器的许多不足，他与模拟滤波器相比有以下优点：

最近有很多朋友问起电梯无线监控的安装。电梯监控的安装的是一个讨论比较多的问题，之前我们也曾提到过，本期我们通过案例的方式来一起总结下。

<strong>一、电梯视频监控</strong>

电梯是楼宇的重要密闭型公共区域和上下出入关键通道，电梯视频监控对整个区域的安防工作具有重要作用，是不可缺少的重要一环。电梯视频监控可实时掌握电梯轿厢内的情况，保障乘客安全。

“地”是电子技术中一个很重要的概念。由于“地”的分类与作用有多种，容易混淆,故总结一下“地”的概念。

“接地”有设备内部的信号接地和设备接大地，两者概念不同，目的也不同。“地”的经典定义是“作为电路或系统基准的等电位点或平面”。

<strong>一：信号“地”又称参考“地”，就是零电位的参考点，也是构成电路信号回路的公共端 。</strong>

(1) 直流地：直流电路“地”，零电位参考点。

(2) 交流地：交流电的零线。应与地线区别开。

(3) 功率地：大电流网络器件、功放器件的零电位参考点。

(4) 模拟地：放大器、采样保持器、A/D转换器和比较器的零电位参考点。

(5) 数字地：也叫逻辑地，是数字电路的零电位参考点。

作为支持模拟和数字温度传感器的高级应用/系统工程师，在工作中经常被问到有关温度传感器应用的问题。其中有很多是关于模数转换器（ADC）的，由于ADC在系统应用中的重要性，我花费很多时间在解释ADC对系统精度有何意义，以及如何理解并实现所选传感器的更大系统精度上。

温度传感器用于大功率开关电源设计中，需要监测功率晶体管和散热器。电池充电系统需要温度传感器监测电池温度，以便安全充电并优化电池寿命，家庭恒温器则需要温度传感器监测房间温度，以相应控制供暖，通风和空调系统。

二极管因为具有整流特性而用来产生直流电压，并且只要存在二极管，其所产生的直流电压便与交流和RF信号电平成比例。

今天为大家分享的内容把基于二极管的RF和微波产品与集成电路替代产品相对比。

<strong>基于二极管的分立式RF检波器</strong>

图1显示的是一个广泛使用的、基于二极管的RF检波电路原理图。可以把它看成一个带有输出滤波的简易半波整流器。输入信号的正半周期正向偏置肖特基二极管，进而对电容充电。在负半周期时，二极管反向偏置，导致电容上的电压处于保持状态，产生与输入信号成比例的直流输出。为了在输入信号下降或关断时让此电压下降，采用电阻与电容的并联组合来提供放电路径。

<strong>一、PCB板表面处理：</strong>

抗氧化，喷锡，无铅喷锡，沉金，沉锡，沉银，镀硬金，全板镀金，金手指，镍钯金 OSP: 成本较底，可焊性好，存储条件苛刻，时间短，环保工艺、焊接好 、平整 。

喷锡：喷锡板一般为多层（4-46层）高精密度PCB样板，已被国内多家大型通讯、计算机、医疗设备及航空航天企业和研究单位都可以用到，金手指（connecting finger）是内存条上与内存插槽之间的连接部件，所有的信号都是通过金手指进行传送的。

<strong>现象描述</strong>

某接地台式产品，对接地端子处进行测试电压为6KV的ESD接触放电测试时，系统出现复位现象。测试中尝试将接地端子与内部数字工作地相连的 Y电容断开，测试结果并未明显改善。

<strong>原因分析</strong>