在一块PCBA中,我们所看到的器件最多的一定是电阻。如果说芯片是电路的大脑,那么电阻便是连接各肢体的神经元。在高速电路设计中电阻的应用主要有六点。
<strong>1、限流作用</strong>
在高速电路中同时存在很多TTL芯片、MOSFET芯片、IGBT芯片、那么芯片之间驱动兼容便尤为重要。当MOSFET电平驱动TTL芯片时,便需要加限流电阻。而相反则需要增加电源以增加驱动电流(设计到电平转换电路)。
<strong>“动力”―电源电路</strong>
上期我们学习了单片机的基本构成和工作原理。想必大家对单片机的工作原理已经有了大致的了解。这次我们将举例说明单片机工作所必须的硬件电路(外围功能电路)。
我们将以瑞萨电子的新一代产品,通用型单片机“RL78族(RL78/G14)”为例进行说明。
与迄今为止所学的各种电路相同,单片机的工作也需要电源。因此,单片机的外部都连接有象电池等电源部分。
请看图1,是“RL78族(RL78/G14)”的引脚配置,该产品有64个引脚。电源有2个引脚是13/14号(VSS/EVSS0)和15/16号 (VDD/EVDD0),
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。
我们现今使用的网络接口均为以太网接口,目前大部分处理器都支持以太网口。目前以太网按照速率主要包括10M、10/100M、1000M三种接口,10M应用已经很少,基本为10/100M所代替。目前我司产品的以太网接口类型主要采用双绞线的RJ45接口,且基本应用于工控领域,因工控领域的特殊性,所以我们对以太网的器件选型以及PCB设计相当考究。从硬件的角度看,以太网接口电路主要由MAC(Media Access Controlleroler)控制和物理层接口(Physical Layer,PHY)两大部分构成。大部分处理器内部包含了以太网MAC控制,但并不提供物理层接口,故需外接一片物理芯片以提供以太网的接入通道。面对如此复杂的接口电路,相信各位硬件工程师们都想知道该硬件电路如何在PCB上实现。
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本连载讲解作为嵌入式系统开发技术人员所必需具备的基础知识。这些基础知识是硬件和软件技术人员都应该掌握的共通技术知识。
有了电子电路和数字电路的基础知识,就可以开始学习嵌入式系统的核心元件-单片机。从本期开始我们将为大家介绍单片机的基础知识。
在单片机入门系列讲座中,首先学习单片机的基本构成和工作原理、以及外围功能电路,然后,挑战一个实际单片机的运行。
<strong>单片机是控制电子产品的大脑</strong>
现如今,我们生活中的许多电器都使用了单片机。例如:手机、电视机、冰箱、洗衣机、以及按下开关,LED就闪烁的儿童玩具。那么,单片机在这些电器中究竟做了些什么呢?
<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
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本期是数字电路入门3,我们将讲解「时序电路」,及其核心部件触发器的工作原理。
<strong>什么是时序电路?</strong>
上期学过的「组合电路」是根据当前输入信号的组合来决定输出电平的电路。换言之,就是现在的输出不会被过去的输入所左右,也可以说成是,过去的输入状态对现在的输出状态没有影响的电路。
这次讲解的「时序电路」和「组合电路」不同。「时序电路」的输出不仅受现在输入状态的影响,还要受过去输入状态的影响。
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>
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TE Connectivity (TE)推出Eurocard两件式连接器,可在工业自动化和数据应用中跨协议进行通信,从而提供可靠、高性价比的解决方案。Eurocard连接器符合DIN 41612和IEC 60603-2规范,经验证可在高要求应用中提供可靠的信号完整性(SI)和电气性能。凭借广泛的产品组合,可以轻松找到适合您应用的正确连接器类型和形式。通用总线系统包括 STE 总线、CIMBUS、FUTUREBUS、VMEBus、MULTIBUS (II)、NUBUS、VXi Bus 和 VME 64X。
<strong>什么是数字集成电路IC?</strong>
数字集成电路是指集成了一个或多个门电路的半导体元器件。数字集成电路拥有多个种类,根据用途不同,可分为如下几类。
<strong>微处理器(microcomputer):</strong>
进行各种处理的集成电路
<strong>存储器:</strong>
记录数据的集成电路
<strong>标准逻辑IC:</strong>
通过集成电路的组合实现各类功能的逻辑电路
<strong>专用逻辑IC:</strong>
特定用途集成电路,允许用户设计自己专用的逻辑电路
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”
在2018年里,贸泽电子举办了许多可供电子工程师学习的各种研讨会和直播活动。每一场研讨会、直播都能让小伙伴们都收货满满。
当然!有些小伙伴可能意犹未尽。别着急,在2019年到来之际,贸泽电子又给大家带来了四场研讨会(北京/广州/杭州/深圳站),激励大家不断学习与进步,一起来了解下吧!
工业4.0已使工厂车间的传感器和执行器数量激增,工程师必须不断学习如何使这些系统更小、更快、散热更少。为了支持通过设计现代化工业系统来满足工业4.0的挑战,2019年贸泽电子携手Maxim技术专家,为北京/广州/杭州/深圳的工程师带来一场突破性的技术研讨会,希望通过本次会议为您带来不一样的知识收获和技术提升。
在电子设计中,项目原理图设计完成编译通过之后,就需要进行PCB的设计。PCB设计首先在确定了板形尺寸,叠层设计,整体的分区构想之后,就需要进行设计的第一步:元件布局。即将各元件摆放在它合适的位置。而布局是一个至关重要的环节。布局结果的优劣直接影响到布线的效果,从而影响到整个设计功能。因此,合理有效的布局是PCB设计成功的第一步。
PCB布局前按照整个功能按模块对电路进行分区。 区域规划时依照功能对模拟部分和数字部分隔离,高频电路与低频电路隔离。分区完成之后考虑每个区域内的关键元件,将区域内其他元件以关键元件为重点放置到合适的位置。当放置元件时,同时考虑子系统电路之间的内部电路走线,特别是时序及振荡电路。为了去除电磁干扰的潜在问题,应系统地检查元件放置与布局,以方便走线,降低电磁干扰,满足功能的前提下尽量做到美观。




