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常用的电路保护元件有哪些?
  • PCB技术

    【电子设计基本概念100问解析】第86问 什么是LDO电路?

    答:LDO即low dropout regulator,是一种低压差线性稳压器,使用在其线性区域内运行的晶体管或 FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。所谓压降电压,是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下 100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。正输出电压的LDO(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为 PNP。这种晶体管允许饱和,所以稳压器可以有一个非常低的压降电压,通常为 200mV 左右;与之相比,使用 NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为 2V 左右。负输出 LDO 使用 NPN 作为它的传递设备,其运行模式与正输出 LDO 的 PNP设备类似。更新的发展使用 MOS 功率晶体管,它能够提供最低的压降电压。使用 功率MOS,通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的 ON 电阻造成的。如果负载较小,这种方式产生的压降只有几十毫伏。    低压降(LDO)线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,这些是它的突出优点。它需要的外接元件也很少,通常只需要一两个旁路电容。新的LDO线性稳压器可达到以下指标:输出噪声30μV,PSRR为60dB,静态电流6μA(TI的TPS78001达到Iq=0.5uA),电压降只有100mV(TI量产了号称0.1mV的LDO)。 LDO线性稳压器的性能之所以能够达到这个水平,主要原因在于其中的调整管是用P沟道MOSFET,而普通的线性稳压器是使用PNP晶体管。P沟道MOSFET是电压驱动的,不需要电流,所以大大降低了器件本身消耗的电流;另一方面,采用PNP晶体管的电路中,为了防止PNP晶体管进入饱和状态而降低输出能力, 输入和输出之间的电压降不可以太低;而P沟道MOSFET上的电压降大致等于输出电流与导通电阻的乘积。由于MOSFET的导通电阻很小,因而它上面的电压降非常低。    LD0的四大关键数据是压差Dropout、噪音Noise、电源抑制比(PSRR)、静态电流Iq,所以我们在选择应用LDO的时候,尽量结合这四大要素去进行选择即可。 

    2021-04-27 147 发布人:凡亿教育
  • PCB技术

    【电子设计基本概念100问解析】第85问 什么是DC-DC电路?

    答:DC-DC电路,指的是直流/直流转换电路,主要的目的就是为了电压的变换,通过开关变换的方式将直流变换成直流的电路,就被称为DC-DC电路。DC-DC电路必须有调整管,调整管工作于开关状态或者是线性放大状态就决定了其工作方式。DC-DC电路的应用领域很广泛,应用于数字电路、电子通信设备、卫星导航、遥感遥测、地面雷达、消防设备和医疗器械教学设备等诸多领域。DC-DC电路的优点有很多,如:功耗小、效率高、体积小、重量轻、可靠性高、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化功能强等等。DC-DC电路可以分为以下三类:Ø Buck Converter,降压型DC-DC电路;Ø Boost Converter,升压型DC-DC电路;Ø Buck- Boost Converter,降压升压型DC-DC电路。

    2021-04-27 133 发布人:凡亿教育
  • PCB技术

    【电子设计基本概念100问解析】第84问 什么是ICT测试点,设计要求有哪些?

    答:ICT,In  Circuit  Tester,自动在线测试仪,是印制电路板生产中重要的测试设备,用于焊接后快速测试元器件的焊接质量,迅速定位到焊接不良的引脚,以便及时进行补焊。在PCB设计中,就需要在设计中添加用于ICT测试的焊盘。ICT测试可以检测的内容有:线路的开短路、线路不良、元器件的缺件、错件、元器件的缺陷、焊接不良等,并能够并能够明确指出缺点的所在位置。一般来说,ICT常用的设计要求如下所示:Ø ICT测试点焊盘大小直径为40mil,最小不小于32mil;Ø 测试点或者固定孔不能被障碍物挡,不能添加在元器件里面;Ø ICT测试的是信号网络,尽可能多地覆盖网络,最好100%的网络,严格的会对器 件的空管脚也进行ICT测试;Ø 测试点尽量在同一面,可以减小测试成本;Ø 可用作测试的点包括:专用的测试焊盘、元器件管脚(常见的是通孔)、过孔;Ø 测试点的测试焊盘要阻焊开窗;Ø 测试点中心间距尽量不小于50mil,过近测试难度大,成本高;Ø 测试点到PCB板边的距离有一定的要求,推荐为100mil,最少要50mil。

    2021-04-27 108 发布人:凡亿教育
  • PCB技术

    【电子设计基本概念100问解析】第83问 什么叫做跨分割,有什么坏处?

    答:我们PCB中的信号都是阻抗线,是有参考的平面层。但是由于PCB设计过程中,电源平面的分割或者是地平面的分割,会导致平面的不完整,这样,信号走线的时候,它的参考平面就会出现从一个电源面跨接到另一个电源面,这种现象我们就叫做信号跨分割。跨分割的现象如图1-52所示。跨分割,对于低速信号,可能没有什么关系,但是在高速数字信号系统中,高速信号是以参考平面作为返回路径,就是回流路径。当参考平面不完整的时候,会出现如下影响:Ø 会导致走线的的阻抗不连续;Ø 容易使信号之间发生串扰;Ø 会引发信号之间的反射;Ø 增大电流的环路面积、加大环路电感,使输出的波形容易振荡;Ø 增加向空间的辐射干扰,同时容易受到空间磁场的影响;Ø 加大与板上的其它电路产生磁场耦合的可能性;Ø 环路电感上的高频压降构成共模辐射源,并通过外接电缆产生共模辐射。 图1-52 跨分割现象示意图

    2021-04-27 88 发布人:凡亿教育
  • PCB技术
  • PCB技术

    【电子设计基本概念100问解析】第81问 什么是PCB中的正片与负片,有什么区别?

    答:正片,一般是pattern制程,其使用的药液为碱性蚀刻。是在顶层和地层的的走线方法,用Polygon Pour进行大块敷铜填充。其工艺为:需要保留的线路或铜面是黑色或棕色的,而不要部份则为透明的。经过线路制程曝光后,透明部份因干膜阻剂受光照而起化学作用硬化。显影制程会把没有硬化的干膜冲掉,然后在铜面上镀锡铅,然后去膜,接着用碱性药水蚀刻去除透明的那部分铜箔,剩下的黑色或棕色底片便是我们需要的线路。    负片,一般是tenting制程,其使用的药液为酸性蚀刻。走线的地方是分割线,即生成负片之后整一层就已经被敷铜了,只需要分割敷铜,再设置分割后的网络即可。其工艺为:需要保留的线路或铜面是透明的,而不要的部份则为黑色或棕色的。经过线路制程曝光后,透明部份因干膜阻剂受光照而起化学作用变得硬化。显影制程会把没有硬化的干膜冲掉,在蚀刻制程中,去除底片黑色或棕色的铜箔,去膜以后,剩下的底片透明的部份便是线路。    PCB正片和负片是最终效果是相反的制造工艺。PCB正片的效果:凡是画线的地方印刷板的铜被保留,没有画线的地方敷铜被清除。如顶层、底层…的信号层就是正片。  PCB负片的效果:凡是画线的地方印刷板的敷铜被清除,没有画线的地方敷铜反而被保留。Internal Planes层(内部电源/接地层)(简称内电层),用于布置电源线和地线。放置在这些层面上的走线或其他对象是无铜的区域,也即这个工作层是负片的。

    2021-04-27 105 发布人:凡亿教育
  • PCB技术

    【电子设计基本概念100问解析】第80问 什么是平衡铜,他的作用是什么?

    答:平衡铜,是在PCB上铺的一些没有网络的网格铜皮,并没有实质的电气连接。在PCB板上铺平衡铜的作用主要就是为了起平衡作用,防止PCB板发生翘曲。因为PCB板的叠层结构出现不对称的时候,会出现这样一种情况,其中某一层的铜会非常多,而相对应的层的铜很少,出现这种情况的时候。就会在铜箔相对于来说少的哪一层,来铺上一些没有网络的铜箔,来增加铜箔的含量,这样的铜箔我们就叫平衡铜,主要目的就是起平衡作用,达到让叠层对称,对称的层铜箔的含量的尽量一致。

    2021-04-26 122 发布人:凡亿教育
  • PCB技术

    【电子设计基本概念100问解析】第79问 什么是孤岛铜皮,有什么影响?

    答:孤岛铜皮, Isolated  Shapes,也叫做孤岛,指的是在PCB中孤立、没有与任何地方连接的铜箔。对于PCB板上的孤岛铜皮,一般我们在设计的时候,对于很大块的孤岛铜皮,我们尽量在这个铜皮打上地过孔。让铜皮接地,使整个PCB地连接性更好;而对于面积很小的孤岛铜皮,我们选择删除,双击铜皮,在铜皮属性中将“Remove Dead Copper”进行选中,如图1-49所示,然后对铜皮进行右键“铺铜操作-重新选中铺铜”重新铺铜,如图1-50所示。孤岛铜皮的存在,主要是会与周围的信号形成天线效应,引发PCB的EMI的问题,对高速信号线造成干扰,所以我们建议PCB上的孤岛铜皮还是删除比较好。     图1-49 移除孤岛铜                   图1-50 重新进行铺铜

    2021-04-26 103 发布人:凡亿教育
  • PCB技术

    【电子设计基本概念100问解析】第78问 过孔的两个寄生参数是什么,有什么影响,应该怎么消除?

    答:过孔的两个寄生参数是寄生电容和寄生电感。过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似可以用以下公式来计算:C=1.41εTD1/(D2-D1)。过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。比如说,对于一块厚度为50Mil的PCB板,如果使用内径为10Mil,焊盘直径为20Mil的过孔,焊盘与地铺铜区的距离为32Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是: C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,这部分电容引起的上升时间变化量为:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,所产生的影响还是比较大的。过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感,在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感:L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径。从式中可以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度。仍然采用上面的例子,可以计算出过孔的电感为: L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 。如果信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗大小为:XL=πL/T10-90=3.19Ω。这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略,特别要注意,旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔,这样过孔的寄生电感就会成倍增加。为了消除过孔寄生电容与寄生电感所带来的影响,我们可以采取如下措施。Ø 选择合理尺寸的过孔大小,比如对6-10层的PCB设计来说,选用10/20Mil(钻孔/焊盘)的过孔较好,对于一些高密度的小尺寸的板子,也可以尝试使用8/18Mil的过孔;Ø 使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄生参数;Ø PCB板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔;Ø 电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好,因为它们会 导致电感的增加。同时电源和地的引线要尽可能粗,以减少阻抗;Ø 在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。

    2021-04-26 138 发布人:凡亿教育
  • PCB技术

    【电子设计基本概念100问解析】第77问 HDI板卡的阶数是怎么定义的?

    答:基于有盲埋孔的板子,我们要根据整个板子的压合次数还有激光钻孔的次数来确定HDI板卡的阶数。这里我们以6层板为例来具体讲解下,其它的可以按这个规律来依次类推:Ø 6层一阶HDI板指,盲孔:1-2,2-5,5-6。即1-2,5-6需激光打孔;Ø 6层二阶HDI板指,盲孔:1-2,2-3,3-4,4-5,5-6。即需2次激光打孔.首先钻3-4的埋孔,接着压合2-5,然后第一次钻2-3,4-5的激光孔,接着第2次压合1-6,然后第二次钻1-2,5-6的激光孔.最后才钻通孔.由此可见二阶HDI板经过了两次压合,两次激光钻孔;Ø 另外二阶HDI板还分为:错孔二阶HDI板和叠孔二阶HDI板,错孔二阶HDI板是指盲孔1-2和2-3是错开的,而叠孔二阶HDI板是指盲孔1-2和2-3叠在一起,比如:盲:1-3,3-4,4-6。

    2021-04-26 102 发布人:凡亿教育
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