技术

过孔（via）是多层PCB的重要组成部分之一，钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。从设计的角度来看，一个过孔主要由两个部分组成，一是中间的钻孔（drill hole）,二是钻孔周围的焊盘区，这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。很显然，在高速,高密度的PCB设计时，设计者总是希望过孔越小越好，这样板上可以留有更多的布线空间，此外，过孔越小，其自身的寄生电容也越小，更适合用于高速电路。但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加，而且过孔的尺寸不可能无限制的减小，它受到钻孔(drill)和电镀（plating）等工艺技术的限制：孔越小，钻孔需花费的时间越长，也越容易偏离中心位置；且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时，就无法保证孔壁能均匀镀铜。

因此综合设计与生产，我们需要考虑以下问题：

RS-485是工业与仪器仪表中的物理层总线设计标准，目前已成为业界应用最为广泛的标准通信接口之一。这种通信接口允许在简单的一对双绞线上进行多点双向通信，它所具有的噪声抑制能力、数据传输速率、电缆长度及可靠性是其他标准无法比拟的。当需要在噪声环境和有一定距离的情况下进行通讯时，RS-485通讯接口是一个很好的选择。

<strong>那么，你知道RS-485为什么需要隔离通讯吗？</strong>

在较远距离的传输时往往会有接地环路、瞬态电压等干扰，因此一个可靠的隔离设计非常重要。下面就和大家一起来说说必须加隔离的三个原因。

<strong>1、设备及人身安全—高压影响</strong>

<strong><font color="#004a85">作者： ​Sravani</font> </strong>

无人驾驶（即自动驾驶）是人类的下一个十年计划。要实现这一梦想，需要一种独特的技术组合来克服自动驾驶的首要挑战。

物联网技术已经变革了传统的资产管理，从预测性维护到工厂自动化，使物体数字化，并提供实时、可操作的数据以及资产的状态（监控）和位置（追踪）信息。对于企业，资产管理对于保障企业正常运作至关重要，能有效减少人力和成本，减少人为错误，提高管理效率。

大家有没有发现，在比较在不同速度下工作的系统、或者查看软件定义系统如何处理不同带宽的信号时，噪声频谱密度(NSD)可以说比信噪比(SNR)更为有用。虽然它不能取代其他规格，但会是分析工具箱中的一个有用参数指标。

<strong>探索——我的目标频段内有多少噪声？</strong>

数据转换器数据手册上的SNR表示满量程信号功率与其他所有频率的总噪声功率之比。

现在考虑一个简单情况来比较SNR和NSD，如图1所示。假设ADC时钟频率为75 MHz。对输出数据运行快速傅里叶变换(FFT)，图中显示的频谱为从直流到37.5 MHz。本例中，目标信号是唯一的大信号，且碰巧位于2 MHz附近。对于白噪声（大部分情况下包含量化噪声和热噪声）而言，噪声均匀分布在转换器的奈奎斯特频段内，本例中为直流至37.5 MHz。

本文从射频界面、小的期望信号、大的干扰信号、相邻频道的干扰四个方面解读射频电路四大基础特性，并给出了在 PCB 设计过程中需要特别注意的重要因素。

<strong>1、射频电路仿真之射频的界面</strong>

无线发射器和接收器在概念上，可分为基频与射频两个部分。基频包含发射器的输入信号之频率范围，也包含接收器的输出信号之频率范围。

基频的频宽决定了数据在系统中可流动的基本速率。基频是用来改善数据流的可靠度，并在特定的数据传输率之下，减少发射器施加在传输媒介（transmi ssion medium）的负荷。

因此，PCB 设计基频电路时，需要大量的信号处理工程知识。发射器的射频电路能将已处理过的基频信号转换、升频至指定的频道中，并将此信号注入至传输媒体中。

PCB布线是ESD防护的一个关键要素，合理的PCB设计可以减少故障检查及返工所带来的不必要成本。在PCB设计中，由于采用了瞬态电压抑止器（TVS）二极管来抑止因ESD放电产生的直接电荷注入，因此PCB设计中更重要的是克服放电电流产生的电磁干扰（EMI）电磁场效应。本文将提供可以优化ESD防护的PCB设计准则。

<strong>1、电路环路 </strong>

电流通过感应进入到电路环路，这些环路是封闭的，并具有变化的磁通量。电流的幅度与环的面积成正比。较大的环路包含有较多的磁通量，因而在电路中感应出较强的电流。因此，必须减少环路面积。

我们在本系列的<a href="http://mouser.eetrend.com/content/2020/100060223.html">上一篇文章</a>中介绍了室内导航（Indoor Navigation）应用，还介绍了位置服务（Location Services）以及该服务的两个类别：

根据牛顿物理定律可知碰撞力等于质量乘以加速度，所以汽车制造商非常关心乘客的安全问题。然而黑暗严重限制了人们准确感知和判断距离的能力。据估计，约百分之九十的驾驶决策都是基于人们的视觉感受做出的。

在本文中，我们将继续比较用于不同类型物联网应用的各种无线连接方案。

在本系列<a href="http://mouser.eetrend.com/content/2020/100052714.html">上一篇文章</a>中，我们介绍了状态监测（Condition Monitoring）应用、比较了各项技术并评估了哪项技术最适合该应用。本文将介绍另一项流行的物联网应用：室内导航 （Indoor Navigation）。

<strong>什么是室内导航？</strong>

<strong>一种解释</strong>

DC power一般是指带实际电压的源，其他的都是标号。在有些仿真软件中，默认把标号和源相连。

VCC：C=circuit，表示电路的意思，即接入电路的电压。

VDD：D=device，表示器件的意思，即器件内部的工作电压。

VSS：S=series，表示公共连接的意思，通常指电路公共接地端电压。

<strong>另一种解释</strong>

Vcc和Vdd是器件的电源端。

嵌入式USB2 (eUSB2) 规格是对USB 2.0规格的补充，前者通过支持USB 2.0接口在1V或1.2V而不是3.3V的I/O电压下工作，解决了接口控制器与高级片上系统 (SoC)工艺节点集成的相关问题。

分析好整个电路原理以后，就可以开始对整个电路进行布局布线，下面，给大家介绍一下布局的思路和原则。

1、首先，我们会对结构有要求的器件进行摆放，摆放的时候根据导入的结构，连接器得注意1脚的摆放位置。

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2、布局时要注意结构中的限高要求。

二极管最重要的特性是单向导电性，利用这一特性可以设计很多好玩实用的电路，本文主要讲述限幅电路和钳位电路。

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<strong>正限幅电路</strong>

设计电路时，电路的性能并不一定完全符合预期。本文将帮助解决在工业和汽车应用中与霍尔效应传感器相关的三个常见挑战：旋转编码、稳健的信号传递和平面磁感应。

噪声和辐射是电子工程师所研究的主要对象，也就是我们口中所说EMI的电磁屏蔽，究竟EMI屏蔽背后隐藏这怎样的真面目？

<strong>干扰辐射的来源</strong>

麦克斯韦方程显示，每当电流经流导体时，都会产生磁场，而磁场将会产生电场。电场和磁场的辐射特性被称之为辐射发射。这些辐射发射将会在电路或整个印刷电路板（PCB）中引发一些问题。在理想电路之中，电路本身发射的信号只包括电流和电压，而在现实世界中，噪音是绕不开的问题。当电路信号受到任何干扰时，就会发生这种情况。

<strong>01、背景简介</strong>

汽车芯片信息安全的必要性：

1. 早期由于ECU本身设计的资源有限，信息安全考虑的也比较少，导致自身的防护能力很弱，容易导致黑客攻击。随着智能汽车技术的发展，虽然芯片的数据处理能力不断提升，但如果芯片自身的安全防护能力过于薄弱，将导致芯片运行的固件也很容易受到攻击，比如固件篡改，敏感信息（如密钥等）泄露。

2. 随着智能汽车技术的不断发展，越来越多的政府、行业组织的实践也明确提出智能汽车的安全需要构建在安全的芯片基础上，比如EVITA、HSM已成为智能汽车的安全基础，成为行业默认的标准。

电气隔离电源被广泛用于各种应用。其原因有很多。在有些电路中，出于安全考虑，必须实施电气隔离。在其他电路中，则使用功能性隔离来拦截信号受到的干扰。

电气隔离电源设计一般采用反激式转换器。这些调节器的设计非常简单。图1所示为这类调节器的典型设计，其中采用了一个 ADP1071 反激式控制器。之所以能看出这是一个反激式转换器，是因为它的点和变压器并不匹配。其中采用了原边电源开关(Q1)。此外，也需要采用副边整流器电路。这可以采用肖特基二极管来实现，但为了获得更高效率，一般会使用一个有源开关（图1中为Q2）。对应的ADP1071控制器负责控制这些开关，并为反馈路径FB提供电气隔离。

说起开关电源的难点问题，PCB布板问题不算很大难点，但若是要布出一个精良PCB板一定是开关电源的难点之一（PCB设计不好，可能会导致无论怎么调试参数都调试布出来的情况，这么说并非危言耸听）原因是PCB布板时考虑的因素还是很多的，如：电气性能，工艺路线，安规要求，EMC影响等等；考虑的因素之中电气是最基本的，但是EMC又是最难摸透的，很多项目的进展瓶颈就在于EMC问题，下面给大家分享下PCB布板与EMC。

<strong>熟透电路方可从容进行PCB设计之EMI电路</strong>

<strong>导语</strong>

数字电源的调制方式可以分为脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）和脉冲频率调制（Pulse Frequcncy Modulation，PFM）模式。

脉冲宽度调制（简称脉宽调制）是在不改变频率的情况下，通过调节脉冲的占空比来调节功率管的开关时间；而脉冲频率调制（脉频调制）模式是在不改变脉冲占空比的情况下，通过调节脉冲频率来控制开管的开启时间。两种调制模式各有其优缺点。

脉宽调制方式，开关频率恒定，通过调节导通脉冲宽度来改变占空比，从而实现对电能的控制，称之为“定频调宽”；脉频调制方式，其脉冲宽度恒定，通过调节开关频率改变通断比，从而实现对电能的控制，称之为“定宽调频”。