技术

工程界普遍认为，当升压转换器必须提供高输出电压、在低输入电压下工作、提供高升压比或支持高负载电流时，需使用多相位功能。相比单相位设计，多相位升压设计有多项优势，包括：提高效率、改善瞬态响应，以及降低输入和输出电容值（因为电感纹波电流，以及输入和输出电容中的纹波电流降低），使得整个升压转换器动力系统组件上的热应力降低。

设计多相位升压转换器时，简单之处在于连接输入电源和输出电轨，以减小输入/输出滤波器的尺寸，并且降低其成本。难点则在于连接误差放大器的输出和相位控制器的反馈引脚，以确保实现平衡均流和正确的相位同步。这两种信号对噪声极其敏感，即使采用非常精细的布局，也会受到升压转换器应用中典型的尖峰电流和电压变化影响。一些升压控制器具备多相位功能，可以解决此问题，但很多都没有。

初学者在PCB绘图时边布线边逐条对照以上基本原则，布线完成后再用此规则检查一遍。久之，必有效果。古人云：履，坚冰至。天下之事，天才者毕竟居少，惟有持之以恒，方见成效。一个“渐”字，几乎蕴涵所有事物发展成熟之道理……

另外，别忘记在集成块的电源与地之间，加滤波和耦合电容以消除干扰。

另外说明一个PCB布板的一个认识误区：一些只想着速成的朋友，一些不想真正下工夫做技术的朋友，一些妄想投机取巧的朋友总以为学会了Protel/DXP等一些制板软件就是会做PCB了，就可以装点门面了。而我说：兄弟，不要这么幼稚。技术，没有捷径!或许你更聪明，但你必须经历足够多的学习和实践的过程。否则，你所做的东西，除了“好看”一无是处!务实是做人待事的本份，更是做工程的起码准则。

看一个板子：不要笑别人多了几根跳线!

在电子电路中，电源、放大、振荡和调制电路被称为模拟电子电路，因为它们加工和处理的是连续变化的模拟信号。电子电路中另一大类电路的数字电子电路。它加工和处理的对象是不连续变化的数字信号。数字电子电路又可分成脉冲电路和数字逻辑电路，它们处理的都是不连续的脉冲信号。脉冲电路是专门用来产生电脉冲和对电脉冲进行放大、变换和整形的电路。家用电器中的定时器、报警器、电子开关、电子钟表、电子玩具以及电子医疗器具等，都要用到脉冲电路。

电脉冲有各式各样的形状，有矩形、三角形、锯齿形、钟形、阶梯形和尖顶形的，最具有代表性的是矩形脉冲。要说明一个矩形脉冲的特性可以用脉冲幅度 Um 、脉冲周期 T 或频率 f 、脉冲前沿 t r 、脉冲后沿 t f 和脉冲宽度 t k 来表示。如果一个脉冲的宽度 t k =1 ／ 2T ，它就是一个方波。

随着电子产品集成度、处理器速度、开关速率和接口速率的不断提升，电子产品ESD/EMI/EMC问题日益突出，尤其是当手持电子设备向轻薄小巧方向发展而且产品功能不断增加时，它们的输入/输出端口也随之增多，导致静电放电进入系统并干扰或损坏集成电路。电路保护是最容易出现问题的部分，也是容易被忽略的问题。

在通信、消费、军工、航空航天等领域，ESD往往是引起电路失效的罪魁祸首。而过流过压保护器件选择、传导辐射电磁干扰消除、EMC测试环境等问题也成为工程师在设计时的难点，这些问题该怎么解决呢？

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

<strong>智能家居自动化</strong>

在以往，由于缺乏互操作性、接口设计不合理以及成本高昂，智能家居自动化设备的发展一直遭受重重阻碍。而如今，这些设备将真正走进千家万户。

智能蓝牙等低功耗连接技术持续进步，低成本芯片、易用型设计套件、即时可用的软件不断涌现，当然，还有Apple、Google、Intel、Cisco等企业打造的快速发展的生态系统，这一切都激发了设计师的头脑风暴与设计灵感，让家庭自动化的实现指日可待。

<strong><font color="#004a85">作者： Warren Miller</font> </strong>

我们对许多便携式医疗设备已经耳熟能详。数字温度计、血压计、血糖监护仪、血氧仪和脉搏/心率监测仪都属于常见的非侵入式医疗设备。随着时间的推移，这些设备已经逐渐从医院走入寻常百姓家。这种趋势还将持续下去，因为这些设备正在加入更敏感的监测能力和先进算法，使得诊断和治疗功能越来越不需要医院。

<p><strong>1、元器件布局</strong><br />
</p>
<p>在元器件的布局方面，应该把相互有关的元件尽量放得靠近一些，例如，时钟发生器、晶振、CPU的时钟输入端都易产生噪声，在放置的时候应把它们靠近些。<br />
</p>
<p>对于那些易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路开关电路等，应尽量使其远离单片机的逻辑控制电路和存储电路(ROM、RAM)，如果可能的话，可以将这些电路另外制成电路板，这样有利于抗干扰，提高电路工作的可靠性。</p>
<p><strong>2、去耦电容</strong><br />

<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。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2020-09/wen_zhang_/100052931-107643-han…; alt=“” width="600"></center>

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。