技术

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：

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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;

<strong><font color="#FF0000">作者：Bill Schweber 贸泽电子</font> </strong>

三防漆是一种特殊配方的涂料，用于保护线路板及其相关设备免受坏境的侵蚀。三防漆具有良好的耐高低温性能；其固化后成一层透明保护膜，可在诸如含化学物质（例如：燃料、冷却剂等）、震动、湿气、盐雾、潮湿与高温的情况下保护电路免受损害。在这些条件下线路板可能被腐 蚀、霉菌生长和产生短路等，具有优越的绝缘、防潮、防漏电、防尘、防腐 蚀、防老化、防霉、防零件松脱及绝缘耐电晕等性能。

<strong>三防漆作用</strong>

湿气是对PCB电路板最普遍、最具破坏性的主要因素。过多的湿气会大幅降低导体间的绝缘抵抗性、加速高速分解、降低Q值、及腐蚀导体。我们常常看到PCB电路板金属部分起了铜绿就是没有涂覆三防漆金属铜与水蒸气、氧气共同其化学反应引起的。

<strong><font color="#FF0000">作者：Bill Schweber 贸泽电子</font> </strong>

目前混动汽车（HEV）和纯电动汽车（EV）的设计非常引人注目，但是汽车行业也有一个不太明显但是意义重大的发展趋势：在动力系统中增加48V直流（DC）总线。48V不仅适用于混动汽车和纯电动汽车，更多普通的内燃汽车也将采用这种技术，从图1可以看出纯电动汽车和混动汽车的市场份额不断增长。

1、在开关电源次级输出端的肖特基上并一个小功率快速二极管来代替RC吸收，效率一般可以提高1~2个点。

2、在体积和面积的允许下，尽量选用PQ RM型的变压器，在安规允许的情况下，变压器不加挡墙效率可以得到提升。

3、输入和输出的电解容量值。

AC输入整流电解容量低时效率会低0.2~1个点，何为低？用示波器看AC输入整流后纹波，小于10W功率，纹波10~30V为佳，大于10W纹波在5~20V为佳。

4、主电流回路PCB尽量短。

5、优化变压器参数设计，减少振铃带来的涡流损耗。

6、合理选用开关器件。

7、输入EMI部分优化设计

8、选择高效率的拓补结构

9、选择好的电解电容

10、启动部分功耗设计

11、芯片辅助供电优化

在电源设计中，可以手动设置所需的输出电压。在大多数集成电源电路以及开关和线性稳压器IC中，这可以通过分压器来实现。为了能够设置所需的输出电压，两个电阻的阻值比必须合适。

图1所示为一个分压器。

对于PCB板翘曲所造成的影响，行业中的人都比较清楚。如它使SMT电子元件安装无法进行、或电子元件(包含集成块 )与印制电路板焊点接触不良、或电子元件安装后切脚时有些脚切不到或会切到基板;波峰焊时基板有些部位焊盘接触不到焊锡面而焊不上锡等 ;

印制电路板翘曲的成因，一个方面是所采用的基板(覆铜板)可能翘曲，但在印制电路板加工过程中，因为热应力，化学因素影响，及生产工艺不当也会造成印制电路板产生翘曲。

所以，对于印制电路板厂来说，首先是要预防印制电路板在加工过程中产生翘曲;再就是对于已经出现翘曲的PCB 板要有一个合适、有效的处理方法。

<strong>PCB</strong>

<strong>一、 预防印制电路板在加工过程中产生翘曲</strong>

随着它们承载的器件的复杂性提高，PCB设计也变得越来越复杂。相当长一段时间以来，电路设计工程师一直相安无事地独立进行自己的设计，然后将完成的电路图设计转给PCB设计工程师，PCB设计工程师独立完整自己的工作后，将Gerber文件再转给PCB制造厂。电路设计工程师、PCB设计工程师和PCB制造厂的工作都是相互隔离的，少有沟通。

随着采用大型BGA封装的可编程器件的应用不断普及，以及高密度互连(HDI)、时序关键的差分对信令的广泛应用，现在再采用这样一种相互隔离的PCB设计方式将带来灾难性后果,而并行开发流程允许多个开发过程同步进行，有助于确保设计成功，避免延误、额外开销以及返工。本文总结了并行PCB设计各个阶段的关键准则。

PCB设计的第一步是在概念阶段。这时，电路设计工程师应该与PCB设计工程师一起进行技术评估。这个评估应考虑这么一些问题：

目前市场上有很多的LED驱动电源在实际应用时发现,当将电源放在铝管的灯管内输出电流会下降。从而导致 LED灯的输出光通量下降。这种问题同样也会发生在塑料管的灯管,因为在最终的客户手里,是将灯管装在金属(通常其材料也是铝)制的灯具内,所以此时灯电流也会发生下降。这份应用笔记将帮助大家去理解和解决这个问题。

<strong>简单的磁学介绍</strong>

“在物理学的观点里,任何材料都是磁性材料。也就是说,每一种材料都有一定的磁现象。有的材料在磁场内会抵消一小部分磁场强度,呈现「反磁性」(diamagnetism),称为逆磁性材料,如铜、铝等;有的在磁场内有微小的正感应,呈现「顺磁性」(paramagnetism),顺磁性材料,如空气、铁等”

做了这么些年的开关电源设计，一个很让我心里忐忑的事就是新做的样机进行初次上电，担心炸机。相信很多工程师跟我一样深有体会，把自己的新样机在上电之前检查再检查，生怕哪个地方有焊错焊反搭焊或者说有地方短路，甚至把工作台上都扫得干干净净以防万一。

根据工程师的经验不同，细心程度不同，样机首次通电有一定的炸机概率，并且提心吊胆的。当然“提心吊胆”一词只能用在一部分工程师上，有部分工程师天生不怕炸也不怕做耐压实验时发出的那个“滋滋”的声音，一副脸不变色心不跳的样子（不知道是不是装的）。

炸机很痛苦，尤其这样一个全新样机本就没有调试好参数的电源，本来电源就有可能存在不正常，炸了岂不是更难修理？

<strong>概览</strong>

现代数字存储示波器与1897年德国科学家卡尔•费迪南德•布劳恩发明的阴极射线示波器截然不同。科技的进步不断为示波器提供新的功能，使其可为工程师提供更多帮助，但示波器最重要的变革之一是朝着数字领域的转变，这一转变实现了数字信号处理和波形分析等强大的功能。现在的数字示波器包括高速低分辨率（通常是8位）模数转换器(ADC)、功能明确的控件和显示器以及一个内置处理器来运行常见测量的软件算法。

开关模式电源（SMPS）上的噪声有时会变得很糟糕。

我正在评估一个简单的低成本开关电源（SMPS）上的电压噪声，并且几乎因为这些电源在噪声方面的声誉不佳而下降。

<strong>开关稳压器中的输出噪声</strong>

就其性质而言，nSMPS的输出会有一些开关噪声。毕竟，它们被设计为使用脉冲宽度调制（或脉冲频率调制）信号从较高直流电源切换电流，然后使用2极LC滤波器对其进行滤波。

MOSFET的开关动作产生交替周期，其中第一电流流入电感器，然后电感器放电。这导致大的dI / dt和大的电压尖峰。我们期待这种噪音。这是一个问题，LC滤波器在防止这些大电压尖峰传输到电路的其余部分方面有多么有效。

<strong>引言</strong>

本人结合自己在军队参与的电磁兼容设计工作实践，空军系统关于电子对抗进行的两次培训（雷达系统防雷、电子信息防泄露）及入司后参与706所杨继深主讲的EMC培训、701所周开基主讲的EMC培训、自己在地方电磁兼容实验室参与EMC整改的工作体验、特别是国际IEEE委员发表的关于EMC有关文章、与地方同行的交流体会，并结合公司的实验情况，对印制电路板的电磁兼容性设计进行了一下小结，希望对印制电路板的设计有所作用。

<strong>概览</strong>

无线工程师经常希望使用无线信号实现从概念到原型。诸如USRP（通用软件无线电外设）设备的软件无线电（SDR）提供了满足该需求的灵活解决方案。由于当今的应用需要更高的带宽和更短的延迟，因此需要在SDR的FPGA上实现更多的信号处理。但编程FPGA的无线工程师经常面临下列挑战：

1、FPGA与输入/输出（如RF信号或主机CPU）之间的接口困难
2、不熟悉用于算法实现的编程样式，及
3、编译时间长