技术

<strong><font color="#FF0000">作者：Robert Huntley 贸泽电子</font> </strong>

在工程师的眼里人体是一项 杰作，它可以承受瞬间升高的温度、刺骨的寒风，可以暴露在水中，承受擦伤和剧烈运动。人类的身体适应了我们对于冒险的追求，适应了我们对在不断变化的气候和环境中生存的渴望。

无论什么样的冒险者——无论他是超级马拉松运动员、高山攀登者，还是石油钻井平台上的工作的深海潜水员——人类的努力无不令人惊叹。通过人类的思维我们发明了一系列技术来支持我们每一步的行动，拯救生命，利用我们所知的可穿戴设备来每时每刻的监控我们的身体状况。

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。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-01/wen_zhang_/100016893-56519-t1.j…; alt=“” width="600"></center>

将钽电解电容器换成片状多层陶瓷电容器，这样做的理由主要有两个。

第一是可靠性问题。钽电解电容器存在发生短路故障时导致冒烟和起火的可能性。出现冒烟和起火现象时，对于配备钽电解电容器的电子产品而言是致命的。

另一个是原材料钽的问题。钽属于稀有金属，其产地在全世界屈指可数。因此，如果产地出现政治动荡等，就会陷入价格暴涨、供给不稳定的局面。只要原材料是稀有金属，钽电解电容器用户就不可能完全避免此类风险。

而解决这些问题的对策就是用片状多层陶瓷电容器来取代钽电解电容器。片状多层陶瓷电容器发生冒烟和起火的可能性要远远低于钽电解电容器。另外由于不使用稀有金属，价格和供给都更加稳定。而且还有一些钽电解电容器所不具备的优点。

在绘制原理图时，人们对系统接地回路（或 GND）符号总是有些想当然。GND 符号遍及原理图的各个角落，而且原理图假定不同的 GND 在印刷电路板 (PCB) 上都将处在相同的电势下。事实上，经过 GND 阻抗的电流会在 PCB 上的 GND 连接之间创建电压差。单端 dc 电路对这些 GND 压差尤其敏感，因为预期的单端电路可转变为差分电路，导致输出误差。

我们以以下所示标准非反相放大器电路为例加以说明。在输入电源 VIN 和输入电阻器 RI 的 GND 电势相等时，适用于我们熟悉的电路增益 1+RF/RI。因此，100mV 输入信号乘以 10V/V 增益，就等于 1V 的输出。

1.常规布线：不详细说了，是个人就知道怎么弄。需要说明的是在布线过程中，可按小键盘的*键或大键盘的数字2键添加一个过孔；按L键可以切换布线层；按数字3可设定最小线宽、典型线宽、最大线宽的值进行切换。

2. 总线式布线：通俗的讲就是多条网络同事布线的问题。具体方法是，按住SHIFT，然后依次用光标移到要布线的网络，点击鼠标左键即可选中一条网络，选中所需的所有网络以后，单击工具栏汇的总线布线图标，在被选网络中任意单击即可开始多条网络同时布线。布线过程中可以按键盘上左右尖括号&lt;>调节线间距。

印制电路板（PCB）布线在高速电路中具有关键的作用，但它往往是电路设计过程的最后几个步骤之一。高速PCB布线有很多方面的问题，关于这个题目已有人撰写了大量的文献。本文主要从实践的角度来探讨高速电路的布线问题。主要目的在于帮助新用户当设计高速电路PCB布线时对需要考虑的多种不同问题引起注意。另一个目的是为已经有一段时间没接触PCB布线的客户提供一种复习资料。由于版面有限，本文不可能详细地论述所有的问题，但是我们将讨论对提高电路性能、缩短设计时间、节省修改时间具有最大成效的关键部分。

<strong>法则一、懂什么是DC/DC电源以及DC/DC转换电路分类</strong>

DC/DC电源电路又称为DC/DC转换电路，其主要功能就是进行输入输出电压转换。一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换。常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列，前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等，后者使用的电源电压一般在24V以下。不同应用领域规律不同，如PC中常用的是12V、5V、3.3V，模拟电路电源常用5V 15V，数字电路常用3.3V等，现在的FPGA、DSP还用2V以下的电压，诸如1.8V、1.5V、1.2V等。在通信系统中也称二次电源，它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压，经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。

多输入、多输出 (MIMO) 收发器架构广泛用于高功率 RF 无线通信系统的设计。作为迈入 5G 时代的一步，覆盖蜂窝频段的大规模MIMO 系统目前正在城市地区进行部署，以满足用户对于高 数据吞吐量和一系列新型业务的新兴需求。

高度集成的单芯片射频收发器解决方案 (例如，ADI 推出的 ADRV9008/ADRV9009 产品系列) 的面市促成了此项成就。在此类系统的 RF 前端部分仍然需要实现类似的集成，意在降低功耗 (以改善热管理) 和缩减尺寸(以降低成本)，从而容纳更多的 MIMO 通道。

<strong><font color="#FF0000">作者： Steven Keeping， 贸泽电子</font> </strong>

<strong>电机设计中对于GaN HEMT的使用</strong>

GaN HEMT的电气特性使得工程师们选择它来设计更加紧凑、承受高压和高频的电动机，综上所述这类器件有如下优点：

通常大家所说的DDR-400、DDR2-800、DDR3-1600等，其实并非是内存的真正频率，而是业界约定俗成的等效频率，这些DDR1/2/3内存相当于老牌SDR内存运行在400MHz、800MHz、1600MHz时的带宽，因此频率看上去很夸张，其实真正的内核频率都只有200MHz而已！ 内存有三种不同的频率指标，它们分别是核心频率、时钟频率和有效数据传输频率。核心频率即为内存Cell阵列(Memory Cell Array，即内部电容)的刷新频率，它是内存的真实运行频率；时钟频率即I/O Buffer（输入/输出缓冲）的传输频率；而有效数据传输频率就是指数据传送的频率（即等效频率）。

电压控制型电流源(VCCs)广泛用于医疗器械、工业自动化等众多领域。VCCs 的直流精度、交流性能和驱动能力在这些应用中至关重要。本文分析了增强型 Howland 电流源(EHCS)电路的局限性，并阐述了如何利用复合放大器拓扑进行改进，以实现高精度、快速建立的±500 mA电流源。

<strong>增强型Howland电流源</strong>

图1所示为传统的Howland电流源(HCS)电路，而公式1显示了如何计算输出电流。如果R2足够大，输出电流将保持恒定。

<strong><font color="#FF0000">作者： Steven Keeping， 贸泽电子</font> </strong>

对于紧凑型且性能强大的电动机的强烈需求给设计工程师带来了新的挑战，为了最大限度的提高小型电动机的输出功率，工程师们正考虑采用高压和高频的方式，MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)和IGBT(绝缘栅双极型晶体管)—传统开关逆变器（现代电动机控制的关键元件）的基础—正在努力满足这方面的需求。然而功率密度和击穿电压阈值有限，这就限制了驱动电压，高频操作的快速开关会增加功率损耗，造成的结果是效率低下，发热严重。

印刷电路板 (PCB) 是电子产品的躯体，最终产品的性能、寿命和可靠性依赖于其所构成的电气系统。如果设计得当，具有高质量电路的产品将具有较低的现场故障率和现场退货率。因此，产品的生产成本将更低，利润更高。为了按时生产高质量的 PCB 板，同时不增加设计时间且不产生代价高昂的返工，必须尽早在设计流程中发现设计和电路完整性问题。

为了把产品快速可靠地推向市场，利用设计工具实现设计流程自动化就显得十分必要，但如何才能确保设计获得成功呢?为了最大程度地提高设计效率和产品质量，应当关注哪些细节?设计工具显然应该直观易用且足够强大，以便克服复杂的设计挑战，但还有哪些事项值得注意?

<strong>第一步：不要停留于基本原理图输入</strong>

<strong>1、阻抗匹配</strong>

阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。根据接入方式阻抗匹配有串行和并行两种方式；根据信号源频率阻抗匹配可分为低频和高频两种。

（1）高频信号一般使用串行阻抗匹配。串行电阻的阻值为20~75Ω，阻值大小与信号频率成正比，与PCB走线宽度和长度成反比。在嵌入式系统中，一般频率大于 20M的信号PCB走线长度大于5cm时都要加串行匹配电阻，例如系统中的时钟信号、数据和地址总线信号等。串行匹配电阻的作用有两个：

◆ 减少高频噪声以及边沿过冲。如果一个信号的边沿非常陡峭，则含有大量的高频成分，将会辐射干扰，另外，也容易产生过冲。串联电阻与信号线的分布电容以及负载输入电容等形成一个RC电路，这样就会降低信号边沿的陡峭程度。

<strong>一、功率MOSFET的正向导通等效电路</strong>

1）等效电路：

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-12/wen_zhang_/100016698-55898-1.pn…; alt=“”></center>

2）说明：

随着互联网和通信基础设施的蓬勃发展，数字控制技术在电信、网络和计算机的电源系统中越来越受欢迎，因为这类技术具备灵活性、器件数量减少、先进的控制算法、系统通信、对外部噪声和参数变化不太敏感等极具吸引力的优势。数字电源广泛用于高端服务器、存储、电信砖式模块等经常会有隔离需求的应用。

隔离在数字电源中的挑战是在紧凑的面积下如何快速准确地传输数字信号或模拟信号通过隔离边界。1 然而，传统光耦的解决方案有带宽比较低，电流传输比(CTR)会随温度和时间发生大幅变化等问题。而变压器的解决方案有体积庞大、磁饱和等问题。这些问题限制了光耦合器或变压器在某些高可靠性应用、紧凑型应用以及长寿命应用中的使用。本文讨论利用ADI公司iCoupler®产品的数字隔离技术，来解决在数字电源设计中遇到的这些问题。

<strong>1、决定开关电源寿命的元器件</strong>

①电解电容器

电解电容器的封口部位会漏出气化的电解液，这种现象会随着温度的升高而加速，一般认为温度每上升10℃，泄漏速度会提高至2倍。因此可以说电解电容器决定了电源装置的寿命。

② 风扇

球形轴承及轴承的润滑油枯竭、机械装置部件的磨损，会加速风扇的老化。加之近年的DC风扇的驱动回路开始使用电解电容器等部件，所以有必要将回路部件寿命等因素也一并考虑进去。

③ 光电耦合器

电流传达率（CTR；Current Transfer Ratio）随着时间的推移会逐渐减少，结果发光二极管的电流不断增大，有时会达到最大限制电流，致使系统失控。

④ 开关

笔者十年来做过小的嵌入式系统，大的电信系统以及基于web的系统。使用过C ++，Ruby，Java和Python等。这篇文章中的经验教训旨在帮助减少编码，测试和调试三个阶段的bug。

<strong>下面这些都是我经历过的会导致难点bug的问题：</strong>

<strong>1.事件顺序。</strong>在处理事件时，提出下列问题会很有成效：事件可以以不同的顺序到达吗？如果我们没有接收到此事件会怎么样？如果此事件接连发生两次会怎么样？哪怕通常不会发生，但系统（或交互系统）其他部分的bug可能会导致事件发生呢。

<strong>10种常用电感罗列</strong>

1:工字型电感;
2:色环电感;
3:空芯电感:
4:环形线圈电感;
5:贴片叠层高频电感;
6:磁棒电感;
7:SMD贴片功率电感;
8:穿心磁珠
9:贴片磁珠;
10:贴片高频变压器,插件高频变压器;