技术

本篇接上一篇，主要介绍硬件设计过程中常用的一些阻抗匹配方式及其特点，实际应用中根据厂家TRM及实际情况合理选择即可。最后介绍一下在PCB设计中常见的一些阻抗不连续的地方。

为了提高PCB中互连信号线传输速率就必须提高其频率，线路本身若因蚀刻，叠层厚度，导线宽度等不同因素，将会造成阻抗值的变化，使其信号失真。故在高速线路板上的互连信号线，其阻抗值应控制在某一范围之内，称为“阻抗控制”（Impedance Controlling）。

影响PCB互联信号线阻抗的因素主要有：铜线的宽度、铜线的厚度、介质的介电常数、介质的厚度、焊盘的厚度、地线的路径、走线周围的走线等。所以在设计PCB时一定要对板上走线的阻抗进行控制，才能尽可能避免信号的反射，以及其他电磁干扰和信号完整性问题，保证PCB板实际使用的稳定性。

不同的医疗保健应用对电源管理解决方案的要求也不尽相 同。就电源管理而言，医疗保健是一个十分有意思的市 场。虽然医疗保健产品的设计周期非常长，但高水平的创 新正在不断满足新型医疗保健电子产品需求。这些创新产 品不仅代替了旧有设备，还占领了新的市场和应用，这些 应用领域在几年前尚不存在。本文将讨论四个不同的医疗 保健应用领域。它们是家庭医疗保健、仪器仪表、病人监 护和成像应用。本文将针对每个领域分别讨论电源管理解 决方案。

<strong>家庭医疗保健</strong>

阻抗控制部分包括两部分内容：基本概念及阻抗匹配。本篇主要介绍阻抗控制相关的一些基本概念。

<strong>1、阻抗</strong>

在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成，但不是三者简单相加。阻抗的单位是欧。在直流电中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，世界上所有的物质都有电阻，只是电阻值的大小差异而已。

<strong>1、基本名词</strong>

常见的基本拓扑结构
■Buck降压
■Boost升压
■Buck-Boost降压-升压
■Flyback反激
■Forward正激
■Two-Transistor Forward双晶体管正激
■Push-Pull推挽
■Half Bridge半桥
■Full Bridge全桥
■SEPIC
■C’uk

基本的脉冲宽度调制波形

这些拓扑结构都与开关式电路有关。

基本的脉冲宽度调制波形定义如下：

<strong><font color="#FF0000">作者：Rick DeMeis 贸泽电子</font> </strong>

谈到无人机时你可能会想到四旋翼，它集成有四个独立的电动机，每个电动机都会驱动一个螺旋桨。说到电动机，设计工程师都会强调他们仅是整个飞行系统的一部分，电动机必须与电源（电池）、电子控制系统、软件、飞行传感器（比如加速度传感器）和有效载荷集成在一起才能够发挥作用。

近来，LLC拓扑以其高效，高功率密度受到广大电源设计工程师的青睐，但是这种软开关拓扑对MOSFET的要求却超过了以往任何一种硬开关拓扑。特别是在电源启机，动态负载，过载，短路等情况下。CoolMOS 以其快恢复体二极管，低Qg 和Coss能够完全满足这些需求并大大提升电源系统的可靠性。

<strong>一、摘要</strong>

长期以来， 提升电源系统功率密度，效率以及系统的可靠性一直是研发人员面临的重大课题。 提升电源的开关频率是其中的方法之一， 但是频率的提升会影响到功率器件的开关损耗，使得提升频率对硬开关拓扑来说效果并不十分明显，硬开关拓扑已经达到了它的设计瓶颈。而此时，软开关拓扑，如LLC拓扑以其独具的特点受到广大设计工程师的追捧。但是，这种拓扑却对功率器件提出了新的要求。

<strong><font color="#FF0000">问题：在哪里连接开关稳压器的接地层？</font> </strong>

<strong>答案：</strong>

如何使用带有模拟接地层(AGND)和功率接地层(PGND)的开关稳压器？这是许多开发人员在设计开关电源时会问的一个问题。一些开发人员已习惯于处理数字接地层和模拟接地层；然而，涉及到功率GND时，他们的经验往往会失效。设计师通常会直接复制所选开关稳压器的电路板布局，不再思考这个问题。

最近一周一直在做pic单片机功耗问题。由于项目使用电池供电，所以功耗问题显得非常重要。根据数据手册以及网络上的资料，影响单片机功耗主要由以下几个因素：

1：所有I/O引脚保持为高阻输入高点平或低电平

2：关闭比较器和CVref（可编程偏上参考电压）、WTD、T1OSC、BOR（欠压复位）等

3：PORTB片内弱上拉

4：所有不用的模块全部关闭，在用到时再打开

5：MCLR引脚必须处于逻辑高电平

<strong>1、BUCK电路</strong>

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-12/wen_zhang_/100016247-54595-1.jp…; alt=“” width="600"></center>

输入输出电压关系

提到51单片机的IO引脚，很多人就会联想到上拉电阻。在单片机的相关问题中，很多问题同样与上拉电阻的息息相关，在本文中，小编将为大家介绍51单片机中IO引脚与上拉电阻与拉电流负载对电路造成的不良影响。

在单片机输出低电平时，将允许外部器件，向单片机引脚内灌入电流，这个电流称为“灌电流”，外部电路称为“灌电流负载”。单片机输出高电平时，则允许外部器件从单片机的引脚拉出电流，这个电流称为“拉电流”，外部电路称为“拉电流负载”。

<strong>那么这些电流一般是多少？最大限度是多少？</strong>

<strong>1、什么是漏感</strong>

漏感是电机初次级在耦合的过程中漏掉的那一部份磁通。

变压器的漏感应该是线圈所产生的磁力线不能都通过次级线圈,因此产生漏磁的电感称为漏感。

漏感在哪？虽然印制电路板上的印制导线以及变压器的引线端也是漏感的一部分，但大部分漏感在变压器原边侧绕组中，尤其是那些与副边侧绕组有耦合关系的原边侧绕组中。

<strong>PCB布局规则</strong>

1、在通常情况下，所有的元件均应布置在电路板的同一面上，只有顶层元件过密时，才能将一些高度有限并且发热量小的器件，如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等放在底层。

2、在保证电气性能的前提下，元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列，以求整齐、美观，在一般情况下不允许元件重叠；元件排列要紧凑，元件在整个版面上应分布均匀、疏密一致。

3、电路板上不同组件相临焊盘图形之间的最小间距应在1MM以上。

4、离电路板边缘一般不小于2MM.电路板的最佳形状为矩形，长宽比为3:2或4:3.电路板面尺大于200MM乘150MM时，应考虑电路板所能承受的机械强度。

<strong>PCB设计设置技巧</strong>

<strong>引言</strong>

先进驾驶辅助系统 (ADAS) 越来越精密，以至于全自动驾驶的前景似乎不再遥不可及。ADAS 的核心是图像传感器，由于它们的作用对被动和主动 ADAS 的整体效能都越来越重要，因此它们的功能安全越来越重要。

ISO 26262 车辆安全标准和汽车安全完整性等级 (ASIL) 概念的引入强调了对功能安全的要求。

对于汽车设计人员来说，了解 ASIL 非常重要，它与 ADAS 中的图像传感器有关。了解故障检测技术、潜在故障的性质及其对数据可靠性的影响、故障的修正和累积对精密的 ADAS 整体功能安全的影响也是至关重要的。

mos管隔离驱动电路，如果驱动高压MOS管，我们需要采用变压器驱动的方式和集成的高边开关。这两个解决方案都有自己的优点和缺点，适合不同的应用。集成高边驱动器方案很方便，优点是电路板面积较小，缺点是有很大的导通和关断延迟。变压器耦合解决方案的优点是延迟非常低，可以在很高的压差下工作。常它需要更多，缺点是需要很多的元件并且对变压器的运行有比较深入的认识。变压器常见问题和与MOS管驱动相关的问题：

<strong>1.引言</strong>

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管的导通和关断的时间比率，维持输出电压稳定的一种电源，它和线性电源相比，具有效率高、功率密度高、可以实现和输人电网的电气隔离等优点，被誉为离效节能电源M目前开关电源已经应用到了各个领域，尤其在大功率应用的场合，开关电源具有明显的优势。

开关电源一般由脉冲宽度控制(PWM)IC、功率开关管、整流二极管和LC滤波电路构成。在中小功率开关电源中，功率开关管可以集成在PWM控制IC内。开关电源按反馈方式分为电压模式和电流模式。电流模式开关电源因其突出的优点而得到了快速的发展和广泛的应用。但是电流模式的结构决定了它存在两个缺点:恒定峰值电流而非恒定平均电流引起的系统开环不稳定:占空比大于50%时系统的开环不稳定。

<strong><font color="#FF0000">作者：Zhongming Ye ADI公司</font> </strong>

估计很多新手工程师在设计开关电源计算变压器时发现，把电源的开关频率提高后变压器磁芯更加不容易饱和，或者说可以用更小的磁性做出同样功率的电源，甚至在想把开关频率无限制提高来无限制缩小变压器的体积。

但实际上一般开关电源的频率都不会特别高，也不可能使频率无限提高，其中到底有哪些原因？请看下文！

器件限制、损耗、EMI、PCB布局难度提升等问题都是制约开关频率无限提升的因素，下面稍微展开来讲一下！

<strong>01、器件的限制</strong>

对于一个开关管来说，在实际应用中，不是给个驱动就开，驱动撤掉就关了。它有开通延迟时间（tdon），上升时间（tr），关断延迟时间（tdoff），下降时间tf，对应的波形如下：

<strong><font color="#FF0000">作者：德州仪器Gavin Wang </font> </strong>

电源设计工程师通常在汽车系统中使用一些DC/DC降压变换器来为多个电源轨提供支持。然而，在选择这些类型的降压转换器时需要考虑几个因素。例如，一方面需要为汽车信息娱乐系统/主机单元选择高开关频率DC/DC变换器（工作频率高于2 MHz），以避免干扰无线电AM频段；另一方面，还需要通过选择相对较小的电感器来减小解决方案尺寸。此外，高开关频率DC/DC降压变换器还可以帮助减少输入电流纹波，从而优化输入电磁干扰(EMI)滤波器的尺寸。

<strong><font color="#FF0000">作者：Mike Parks</font> </strong>

学习电子知识就像是剥洋葱，无论你学习了多少，总会有更深层次的知识有待发现和探索。这不仅是因为新技术不断被发明，还因为很多组件变得越来越成熟，以至于我们会把它们当成是理所当然。从这个角度看电阻和电容就是完美的例子，在我大学期间的前几年，电阻和电容对我来说只是电路原理图上一些示意符号。直到我来到实验室，才看到它们是由金属、塑料、硅等材料制成的器件。然而在当时缺乏经验的我看来，电阻就是电阻，电容最多是极化或非极化的，但是如果我们把洋葱剥开，里面的东西要比我们看到的要多得多。

现代车载数字视频记录系统(DVR)或OBD均使用加速度计（重力传感器）测量车辆加速度。因此，在发生车辆紧急刹车或碰撞等预定义事件时，DVR可以对记录视频添加日期/时间/加速度等信息。

将视频保存至硬盘或SD卡等系统存储器时，这些信息非常有用。例如，可以借助这些信息方便识别和回放目标事件视频。此外，仅保留这些有用视频并删除其他视频可显著节约系统存储空间。但是，由于地球引力偏置和车辆振动等对加速度计的共同影响，因此在车辆行驶时准确测量加速度是一个很大的挑战。

本文介绍了一种简单有效的方法来解决此问题。

图1所示为一种车载DVR系统框图。来自CMOS传感器的视频经提取、处理并最终保存在SD卡或硬盘等独立存储器上。如蓝色高亮部分所示，加速度计(例如ADXL313)用于测量车辆加速度。