技术

<font color="#FF0000">James Li—— Microchip Technology Inc. 资深嵌入式应用工程师</font>

先回顾一下中学里学习的等势体或连通器的概念，对电容触控原理的理解会比较容易。

如下图两端容器有压差，就会形成流通性。可以把容器里蓝色部分看成是液体或电荷，只要底部是有效连通的，只要时间足够充裕，每次都能得到稳定后的数值。

<strong><font color="#FF0000"> James Li- Microchip Technology Inc. 资深嵌入式应用工程师</font> </strong>

从呱呱坠地的婴儿到白发苍苍的老人，人类总是习惯于通过触摸感知世界。触摸并非是智能电子产品的专利，很多人在接触智能Touch电子产品前就有过类似的经历，在玻璃上、在沙地上，触摸是人类与生俱来的天性。

那我们就来聊聊Touch技术吧！

首先电容Touch主要分为自容与互容，各有各的应用场景，有些场合两种同时使用，有的场合用其中一种效果更好。就是要看具体的结构与需求。

在本系列文章的第一篇“<a href="http://mouser.eetrend.com/content/2019/100018130.html">何谓EMC</a&gt;”中曾提到过电磁干扰EMI大致可分为“传导噪声”和“辐射噪声”两种。其中，传导噪声根据传导方式可分为“差模（常模）噪声”和“共模噪声”两种。本文将对这两种噪声进行介绍。

<strong>差模（常模）噪声与共模噪声</strong>

STM32是一种功能比较强大的32位单片机，广泛应用于各种嵌入式设备中，由于它的普及性及丰富的资源，受到广大嵌入式开发者的喜欢，但要想学好用好STM32也并非易事，毕竟，相比8位、16位产品，STM32要复杂得多。

STM32的时钟

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-03/wen_zhang_/100018174-62457-st.p…; alt=“” width="600"></center>

上一篇以“<a href="http://mouser.eetrend.com/content/2019/100018130.html">何谓EMC</a&gt;”为题对EMC的基础–EMC相关的术语意义进行了解说。本文将介绍“频谱基础”。

在成功的电源设计中，电源布局是其中最重要的一个环节。但是，在如何做到这一点方面，每个人都有自己的观点和理由。事实是，很多不同的解决方案都是殊途同归；如果设计不是真的一团糟，多数电源都是可以正常工作的。

当然，这其中也有一些通用性规则，例如：

不要在快速切换信号中运行敏感信号。换言之，不要在开关节点下运行反馈跟踪。

确保功率载荷跟踪和接地层大小足以支持当前的电流。

尽量保持至少一个连续的接地层。

使用足够的通孔（通常以每个通孔1A开始），将接地层相连。

除了这些基本的布局规则，我通常首先会识别开关回路，然后确定哪些回路具有高频开关电流。图1所示为针对降压电源（原理图和布局）的简化功率级的一个示例。

从本文开始将围绕“开关噪声-EMC”这一主题，对开关电源相关的EMC及其对策等进行解说。计划先介绍EMC相关的基础知识，然后再探讨噪声对策相关的内容。

第一篇将以“何谓EMC”为题，先来熟悉EMC相关的术语，以此作为起点。相关的英语缩写较多，EMC也是其中之一，下面将列出一些相似的缩写。如果不能很好地理解各个术语的意义，在使用时，某些情况下可能会存在无法准确传递信息、无法沟通的情况。

<strong>何谓EMC</strong>

之前我们分享了 <a href="http://mouser.eetrend.com/content/2019/100017785.html">毫米波通信部署情形和传播注意事项…; 以及 <a href="http://mouser.eetrend.com/content/2019/100017933.html">毫米波的波束合成 </

我们在进行pcb布线时总会面临一块板上有两种、三种地的情况，傻瓜式的做法当然是不管三七二十一，只要是地，就整块敷铜了。这种对于低速板或者对干扰不敏感的板子来讲还是没问题的，否则可能导致板子就没法正常工作了。当然若碰到一块板子上有多种地时，即使板子没什么要求，但从做事严谨认真的角度来讲，咱们也还是有必要采用本文即将讲到的方法去布线，以将整个系统最优化，使其性能发挥到极致!当然关于这些地的一些基础概念、为什么要将它们分开，本文就不讲了，不懂的同学自己查哈!

一、对于板子上有数字地、模拟地、电源地这种情况：

一、影响EMC的因数

由于体积和尺寸都很小，对日益增长的可穿戴物联网市场来说几乎没有现成的印刷电路板标准。在这些标准面世之前，我们不得不依靠在板级开发中所学的知识和制造经验，并思考如何将它们应用于独特的新兴挑战。有三个领域需要我们特别加以关注，它们是：电路板表面材料，射频/微波设计和射频传输线。

PCB材料
PCB一般由叠层组成，这些叠层可能用纤维增强型环氧树脂(FR4)、聚酰亚胺或罗杰斯(Rogers)材料或其它层压材料制造。不同层之间的绝缘材料被称为半固化片。

可穿戴设备要求很高的可靠性，因此当PCB设计师面临着使用FR4(具有最高性价比的PCB制造材料)或更先进更昂贵材料的选择时，这将成为一个问题。

进行印刷电路板(PCB)设计是指通过设计原理图纸，进行线路布局，以尽可能低的成本生产电路板。过去，这通常需要借助于价格昂贵的专用工具才能完成，但是现在，随着免费的高性能软件工具——例如DesignSpark PCB——以及设计模型的日益普及，大大加快了电路板设计人员的设计速度。

尽管工程设计人员知道，一个完美的设计方案是避免问题出现的最佳方式，不过这仍是一种既浪费时间又浪费金钱，同时治标不治本的方法。比如，如果在电磁兼容性(EMC)测试阶段发现问题，将会造成大量的成本投入，甚至需要对最初的设计方案进行调整和重新制作，这将耗费数月的时间。

PCB抄板的技术实现过程简单来说，就是先将要抄板的电路板进行扫描，记录详细的元器件位置，然后将元器件拆下来做成物料清单（BOM）并安排物料采购，空板则扫描成图片经抄板软件处理还原成pcb板图文件，然后再将PCB文件送制版厂制板，板子制成后将采购到的元器件焊接到制成的PCB板上，然后经过电路板测试和调试即可。

<strong>PCB抄板的具体步骤：</strong>

第一步，拿到一块PCB，首先在纸上记录好所有元气件的型号，参数，以及位置，尤其是二极管，三级管的方向，IC缺口的方向。最好用数码相机拍两张元气件位置的照片。现在的pcb电路板越做越高级上面的二极管三极管有些不注意根本看不到。

当现成的运算放大器(op amp)不能提供特定应用所需的信号摆幅范围时，工程师面临两种选择：使用高压运算放大器或设计分立解决方案，不过这两种选择的成本可能都很高。

对许多应用来说，第三种选择——自举——可能是比较廉价的替代方案。除了动态性能要求极为苛刻的应用，自举电源电路的设计是相当简单的。

<strong>自举简介</strong>

常规运算放大器要求其输入电压在其电源轨范围内。如果输入信号可能超过电源轨，可以通过电阻衰减过大输入，使这些输入降至电源范围以内的电平。这样处理并不理想，因为它会对输入阻抗、噪声和漂移产生不利影响。同样的电源轨也会限制放大器输出，闭环增益的大小存在一个限值，以避免将输出驱动到饱和状态。

在本文中，将详细研究这两类隔离Σ-Δ调制器的输出数据信号完整性。并通过简单的电磁干扰（EMI）测试设置、对由这两类Σ-Δ调制器的高频时钟信号产生的EMI进行比较。

<strong>对输出数据信号完整性和时钟信号电磁干扰（EMI）的比较</strong>

隔离的Σ-Δ调制器长期以来被证明可以在嘈杂的工业电机应用环境中提供非常高的精度和强劲的电流和电压感测能力。有两类隔离型Σ-Δ调制器：一种是在IC内部产生时钟信号；另一种是从外部时钟源接收时钟信号。 Σ-Δ调制器生成对应于输入模拟信号的输出数字比特流数据。输出数字数据必须尽可能与时钟信号同步。然后，微控制器以相同的时钟信号频率对该输出数据进行采样，以进一步滤波和抽取。

导电孔Via hole又名导通孔，为了达到客户要求，线路板导通孔必须塞孔，经过大量的实践，改变传统的铝片塞孔工艺，用白网完成线路板板面阻焊与塞孔。生产稳定，质量可靠。

Via hole导通孔起线路互相连结导通的作用，电子行业的发展，同时也促进PCB的发展，也对印制板制作工艺和表面贴装技术提出更高要求。Via hole塞孔工艺应运而生，同时应满足下列要求：

（一）导通孔内有铜即可，阻焊可塞可不塞；

（二）导通孔内必须有锡铅，有一定的厚度要求（4微米），不得有阻焊油墨入孔，造成孔内藏锡珠；

（三）导通孔必须有阻焊油墨塞孔，不透光，不得有锡圈，锡珠以及平整等要求。

为FPGA应用设计良好的电源管理解决方案并非简单的任务。

为FPGA应用设计良好的电源管理解决方案并非简单的任务，而目前已经有许多相关的技术讨论。今天为大家分享的内容一方面旨在找到正确解决方案，并选择最合适的电源管理产品，另一方面则是提出如何优化实际解决方案，以用于FPGA之相关建议。

<strong>找到合适的电源解决方案</strong>

开关电源（SMPS）是一种非常高效的电源变换器，其理论值更是接近100%，种类繁多。按拓扑结构分，有Boost、Buck、Boost-Buck、Charge-pump等；按开关控制方式分，有PWM、PFM；按开关管类别分，有BJT、FET、IGBT等。本次讨论以数据卡电源管理常用的PWM控制Buck、Boost型为主。 那接下来就让我们一起学习下开关电源该如何配置合适的电感吧~

开关电源的主要部件包括：输入源、开关管、储能电感、控制电路、二极管、负载和输出电容。目前绝大部分半导体厂商会将开关管、控制电路、二极管集成到一颗CMOS/Bipolar工艺的电源管理IC中，极大简化了外部电路。

现在我们的生活可谓是离不开电源，照明需要电源，看电视需要电源，空调需要电源……所以如果我们在装修新房子最不能忽略的东西就是电源，如果房子里没有电源，可以说什么事情都不能干。因此，我们在设计开关电源时就需要格外注意，不能让电路出现问题。那么，开关电源设计时需注意什么？我想下面五个方面需格外注意。

<strong>高分辨率Δ-ΣADC中有关噪声的十大问题</strong>

任何高分辨率信号链设计的基本挑战之一是确保系统本底噪声足够低，以便模数转换器（ADC）能够分辨您感兴趣的信号。例如，如果您选择德州仪器ADS1261（一个24位低噪声Δ-ΣADC），您可在2.5 SPS下解析输入低至6 nVRMS，增益为128 V / V的信号。

但是，从系统的角度来看，您需要担心的不仅仅是ADC噪声——毕竟所有组件（包括放大器、电压基准、时钟和电源）都会产生一些噪声——这些器件对系统噪声的累积影响是什么？更重要的是，您的系统能够解决您感兴趣的信号吗？