工程错误是无法避免的。不要愚蠢地认为这些错误代表 PCB 设计能力的低水平或缺乏卓越性。然而,工程师所犯的大多数错误往往源于他们在系统效率、信号完整性、低能耗和成本节约方面的过度考虑。换句话说,这些错误源于“善意”。因此,意识到“善意”并及时避免这些错误,对您项目的顺利实施大有裨益。 系统效率 错误一:随意更换CPU 有工程师观察到基础频率为100M的CPU处理能力只有70%,想换成200M的。事实上,系统的处理能力涉及到各种因素,在通信领域,难点总是出现在内存上,也就是说CPU虽然速度高,但外部访问速度慢,还是白费力气。 . 误区二:缓存越大,系统速度越快。 缓存的提高并不一定会
随着信息技术的不断发展,电子产品的功能、类别和结构都越来越复杂,推动PCB设计朝着多层、高密度方向发展。因此,PCB设计的EMC(电磁兼容性)必须引起高度重视,因为PCB的EMC设计不仅保证了板上所有电路的正常稳定工作,使它们不会相互干扰,而且还有效降低PCB的辐射传输和传导发射,以防止电路受到外部辐射和传导的干扰。干扰是 EMC 的头号敌人。但是,工程师们,从本文开始,您应该停止担心。 PCB干扰的分类 PCB干扰可分为三类:1)。版图干扰是指PCB上元器件放置不当造成的干扰。2)。叠加干扰是指设置不科学造成的噪声干扰。 3).布线干扰是指PCB信号线、电源线和地线之间的距离、线宽设置不当
高速信号是通信行业无法回避的热门话题。随着传输信息量和传输速率的增加,高速信号逐渐变得重要。高速PCB是高速信号的加载板,它的材料选择、制造工艺和布线设计都会影响高速信号的质量。 Non-Functional Pad,又名 NFP,是一种制造高速 PCB 的技术方法,而插入损耗是指示信号质量的最重要参数之一。去除或保留NFP一直是工程师和制造商之间不可避免的讨论话题。本文通过实验方法从制造工艺的角度分析了NFP对高速信号插入损耗的影响,并指导您回答是否移除或保留未使用的焊盘。 NFP介绍 非功能性焊盘是内层或外层上的焊盘,未连接到该层上的任何有源导电图案。 NFP对任何电信号传输没有影响,但
绝缘说明 在普通的380V交流配电系统中,控制电源通常来源于直流电源系统。作为电厂关键的备用电源和控制电源,直流系统最常见、最危险的缺陷在于直流接地缺陷。本文针对一个频发的绝缘缺陷,找出导致直流控制电源绝缘降低的一系列原因。 缺陷查找及原因分析 • 循环介绍 本文后面会提到的二次电路主要符合380V交流系统。在开关二次电路中,控制电源通过漏电保护装置和电流互感器部分的漏电保护辅助电源端子从交流控制电源中获得。下文将要提到的5、7端子分别指的是漏电直流电源输入端的正极和负极,而8、9端子是电流互感器的K、L。 • 缺陷原因搜索 一个。交流系统中常见的绝缘缺陷 交直流低压运行大
时至今日,智能手机已成为必备的电子产品,超过三分之一的日常通讯和活动是通过智能手机完成的,其价值每年都在快速上升。预计到2020年具有语言功能的手机将减少23.5%。相反,到2020年各级智能手机将保持8.0%的增长趋势,包括低成本低功能智能手机、中智能手机手机和高端智能手机。 今天的智能手机除了语音通讯和电子邮件等普通功能外,还应符合与PC相当的功能,包括网页浏览、在线交流和服务、社交媒体等。此外,最新的操作系统让智能手机用户可以轻松下载windows具有特定功能和多媒体的自定义软件,如今的智能手机甚至可以与智能手表、PC、家用电器和车载设备连接,满足人们更多的需求。在外观和尺寸方面,智
相对延迟对信号的影响 在差分信号线上传输的信号包含信号的差模分量和共模分量。 差分信号量是指两个信号之间的差异,公式 Vdiff =V1 - V2。共模信号量是指两个信号之和的一半,公式如下 。因此,单条线路的电压变化肯定会导致差模信号和共模信号同时受到影响。接下来,应用图形软件绘制数学函数图,分别研究对差模信号和共模信号的影响。为方便研究,可以将信号模拟成上、下时间相同的梯形波形进行分析。 • 对差分信号的影响 差分线对的正相端信号、负相端信号和差分信号如下图1所示,其中实线代表差分信号波。 如果从正相端到负相端进行移相,则在上升沿或下降沿,正相端信号与负相端信号之间的
如今,应用高速串行传输的高性能计算机互连网络的传输速率已经发展到从初级SDR(单数据速率,2.5Gb/s)到第四代FDR(十四数据速率,14Gb/s)。 s)、DDR(双倍数据速率,5Gb/s)和 QDR(四倍数据速率,10Gb/s)。互联互通的PCB(印刷电路板)设计以及形成互联网必不可少的开关板和接口卡,已进入FDR高速高频领域。由于 FDR 信号的上升时间已大幅降低到 10ps 量级,一系列与信号完整性有关的问题已成为决定功能实现和可靠运行可能性的关键特征,如衰减、串扰、反射、电磁干扰等. 基于FDR互连芯片多端口、多通道、多功率类别和高能耗的特点,为了提高吞吐率,总是需要在单个互连板上
近年来,随着高集成芯片的发展,开关电源技术向微型化、高频化、高效化方向发展。高度集成的控制芯片使得所需的外围组件变得简单,因为根据设计软件设计开关电源相对容易。然而,高集成度的问题导致设计自由度低、芯片可用性低、价格低。各厂商开发的设计软件只能模拟某些类型的奇特芯片。在实际应用中,设计一款符合产品需求且运行条件良好的开关电源至关重要。根据RFID电源模块的需求,设计了一种开关电源,电压从220VAC到0.5VDC,尺寸为88mm x 70mm。由于在读取标签过程中运行电流接近1.5A,因此设计开关电源的最大输出电流设定为3A。 在输出功率相对较低的微型设计中,根据 Erickson R W
随着大规模和超大规模集成电路在电路系统中的应用越来越多,由于芯片集成规模的扩大、体积的缩小、管脚的增加和越来越多的增加,电路板呈现出向多层化和复杂化的发展趋势。的速度。大多数高速多层PCB通过通孔实现层之间的连接。但是,对于不从上到下循环的电连接,可能会出现多余的通孔短截线,从而严重影响PCB传输质量。因此,对于一些高性能、高要求的高速数字系统而言,冗余短截线的影响是不容忽视的。基于成本与性能平衡的尝试,盲孔/埋孔设计应运而生,以有效避免冗余短截线效应,提高系统传输质量。 本文以盲埋孔设计为研究对象,通过建模仿真,主要分析了盲埋孔、焊盘和反焊盘的过孔直径参数对S参数、阻抗连续性等信号特性的
电子产品的进步与电子技术的进步息息相关。随着电子技术的高速发展,电子产品向微型化、高密度化发展,对以电源和地为核心的PCB电磁兼容(EMC)设计产生了很大的干扰。因此,面对电子产品的发展和电磁设计的干扰,应根据EMC干扰的确定性对EMC设计进行优化。 电磁兼容中电源和地的干扰分析 电源电路是连接电子电路和电网的媒介,而噪声是干扰电磁兼容设计的主要原因。随着PCB设计的发展,电磁兼容设计中的电压也是导致电路不稳定的主要因素。干扰主要表现为以下几个方面。首先,电子元器件在电子产品中的应用给电子产品的使用带来了便利,对电子产品的内部设计提出了更高的要求。如果电子产品技术升级速度不能与电磁兼容设计兼
随着电子科技的飞速发展,由IC芯片组成的电子系统正快速向大型化、微型化、高速化发展。同时也出现了一个问题,即电子系统体积的缩小导致电路布线密度的增大,而信号频率不断升高,信号的沿周转时间变短。当信号的互连延迟大于信号周转时间10%时,板上的信号引线会表现出传输线效应,使得信号反射、串扰等一系列问题日益突出。高速问题的出现给硬件设计带来了更大的挑战,如果一些从逻辑上被认为是正确的设计如果处理不当,整个设计就会失败。因此,如何解决高速电路的问题已成为决定系统成功与否的重要因素之一。 反射原理及其影响 • 反思的原则 反射的直接原因在于传输线的阻抗不兼容,导致终端对信号能量的吸收不完全。反射问
如今,各种电子产品已经渗透到人们生活的各个角落,带动了作为电子器件核心的PCB的快速发展。电子设备能否正常、安全、稳定地工作,很大程度上取决于PCB设计。在PCB设计过程中,最重要的环节是电子产品的接地和抗干扰方面的设计。时至今日,针对特定PCB的设计人员对接地和抗干扰都有自己的看法,而接地和抗干扰的方法和技术也在不断进步,这将为电子设备的持续稳定安全运行提供重要保障。本文讨论了PCB的抗干扰和接地策略。 数字信号和模拟信号的接地 在PCB设计过程中,我们没有严格区分数字信号区还是模拟信号区。再比如,在电路中,作为公共部分,很难判断电源属于哪个部分。抗干扰的常用方法是将数字电路与模拟电路区分
近年来,随着数字视频、数字移动通信等电子产品的快速发展,这类产品的发展正推动PCB向轻、薄、微型、多功能、高密度、高可靠性等方向发展。 PCB上有限的布线空间导致过孔、线、线和过孔之间的紧密限制以及过孔填铜工艺的出现,使得PCB的密度提高了大约10%到30%。图1显示了一个基于通孔铜填充的HDI(高密度互连)板。 由于过孔设计能够在很大程度上节省走线空间,而且填铜盲孔可靠性高,所以镀铜盲孔具有很多优势。另外,该工艺比较简单,节省成本,操作简单。由于上述优点,镀铜盲孔将大量应用于HDI PCB制造,被认为是PCB领域的未来趋势。然而,填铜盲孔在应用中仍存在一些问题,包括过孔内凹坑过大、漏
新一代电子技术导致组件的高速边缘速度不断提高。电路工作速度的提高对PCB设计提出了越来越高的要求。 PCB设计的质量甚至决定了元件和整个电路的工作性能。尤其是综合电路的成本、PCB面积和功能考虑,EMI(电磁接口)产生的来源越来越广泛,机理也越来越复杂。 EMI 机理及解决方案 EMI的主要要素包括电磁干扰源、传输路径和被干扰对象。指定导致EMI出现的要素后,有必要确定易于解决的要素和在PCB设计过程中只能部分解决的要素,以便在布局、布线过程中加以考虑。和接地。 • 布局 在PCB布局方面,应根据不同的功能划分区域。不同的功能分布在不同的区域,需要特别注意功能区域的敏感单元。 PC
随着PCB设计复杂度的不断升级,稳定可靠的电源成为高速PCB设计研究的新趋势。尤其是在开关元件数量不断增加、Vcore不断降低的情况下,功率的波动往往会给系统带来致命的影响。因此,保持电源系统的稳定性成为高速PCB设计的重点。 然而,由于电力系统阻抗的存在,负载瞬态电流在电力系统阻抗中产生较大的压降,导致系统不稳定。为保证各部件自始至终正常供电,必须对电力系统中的阻抗进行控制,即尽可能降低阻抗。 去耦电容的应用是抑制电力系统阻抗的有效途径。本文分析了去耦电容在电力系统中阻阻的原因,并列出了去耦电容选择的方法。此外,主要研究如何基于谐波分析确定去耦电容的位置,以最大限度地抑制电力系统的阻
电子产品的微型化趋势导致产品结构复杂,促进了多芯片模块的普及。核心模组的出现是SMT面临的新挑战。但由于基板规模大、热学原理等原因,在新产品加载过程中会出现虚焊、连续锡电沉积等问题。 电路模块SMT焊接可靠性研究 虚焊是指焊件表面未完全镀上锡层,未用锡固定,元件焊接面与PAD之间不产生金属合金,压力可能使元件松动而损坏焊点最小高度小于焊点最小高度与可焊高度之和的25%。 造成虚焊的常见原因包括锡膏质量差、助焊剂成分、元件引脚氧化层、PAD表面光洁度差、焊接参数设置和回流焊不稳定等。 • 问题原因分析 一个。核心模组基板分析 指示PCB基板材料性能的主要参数包括Tg(玻璃化转变
在PCB阻焊层制造过程中,丝印钉床连续双面印刷液体阻焊层工艺得到大量应用。由于PCB在厚度、图案分布、过孔直径和过孔分布等设计方面存在较大差异,丝印钉床的制造难度极大。如果钉床上的铜钉分布不合理,很容易造成阻焊层厚度不均匀。不好的结果要么是阻焊层外观的色差、阻焊层成像不良,要么是阻焊断桥,导致返工或报废。因此,在阻焊丝印过程中,必须制定详细的钉焊说明,以保证钉床的质量。 理论分析 双面丝网印刷阻焊层是指先在PCB的一侧印刷液体阻焊层,然后使用丝网印刷钉床在另一侧印刷液体阻焊层的过程。因此,可以实现PCB两面阻焊层的连续印刷,从而减少停留时间和加热时间,提高电路板制造效率。 制作丝印钉床时
电子技术的快速发展促成了电子元件的高密度化,这促使PCB设计人员具备抗干扰能力。在PCB设计过程中,设计人员必须符合PCB设计的一般原则和抗干扰要求。 PCB设计中的抗干扰能力直接关系到电子产品的有效性和稳定性,甚至被视为设计的重点。当在设计过程中充分考虑抗干扰的要求时,以后无需再采取抗干扰补救措施,也节省了时间。 PCB中产生干扰的来源 PCB中产生干扰的来源有以下几个方面:a.干扰源是指继电器、可控硅、电机、高频时钟等产生干扰的元器件、设备或信号。b.敏感元件是指A/D(D/A)转换器、单片机(SCM)、数字IC等容易受到影响的对象。c.传输路径是指干扰从源传播到敏感元件的路径或介质。根
串扰理论 基于电磁理论,串扰是指两条信号线之间的电磁去耦。它是由信号线之间的互电容和互阻抗引起的一种噪声。 图1中,两条平行线中,一条线有信号源(VS ) 和内部阻抗 (ZOG ) 在线路的一端和负载阻抗 (ZLG )在另一个,形成一个通过地面的闭环。另一条线只有电阻(ZOR 和 ZLR ) 采用单线接地结构。图中,有信号源的一端称为发射线或干扰线,另一端称为接收线或干扰线。 当驱动信号(1)通过发射线时,由于发射线和接收线之间的寄生电容,会产生方向相反的干扰信号。同时,驱动信号在通过发射线时会产生变化的磁场,在穿过接收线后会感应出与驱动信号方向相反的干扰电流。干扰电流(2)和(
阻抗控制技术在高速数字电路设计中非常重要,必须采用有效的方法来保证高速PCB的优异性能。 PCB上高速电路传输线的阻抗计算与阻抗控制 • 输电线路等效模型 图1显示了传输线在PCB上的等效效应,是一种包括串联和多个电容、电阻和电感的结构(RLGC模型)。 串联电阻的典型值在 0.25 到 0.55ohms/foot 的范围内,多个电阻的电阻值通常保持很高。加上PCB传输线上的寄生电阻、电容和电感,传输线上的总阻抗称为特性阻抗(Z0)。线径大、靠近电源/地或介电常数高的情况下,特性阻抗值相对较小。图 3 为长度为 dz 的传输线的等效模型,据此可推导出传输线的特性阻抗为: 。式中,L
工业技术