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PCB设计
什么是射频PCB中的巴伦,你需要一个吗?
您是否想知道什么是平衡不平衡变压器(balun)?了解更多信息,并查看它如何适配您的射频PCB布局。
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LLC谐振转换器设计和PCB布局布线
您可以使用LLC谐振转换器设计以在您的电路中提供稳定的直流电源。下面介绍如何布局您的LLC转换器设计。
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传输线的S11参数与回波损耗与反射系数:它们何时相同?
回波损耗与反射系数和S11参数有什么区别?我们在本文中为您得到了答案。
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您应该并联使用功率MOSFET吗?
将元件如功率MOSFET并联可以帮助您在多个电路元件中分配电流,但是使用这种布局时要小心。
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来自ABCD和S参数的传输线传递函数
高频和数据速率通道可以作为模式选择型传输线路进行布线。这时您应该考虑这种布线技术。
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ABCD参数在分析PCB方面的优势
SI(信号完整性)工程师总是谈论S参数,但电路设计和分析的替代工具是ABCD参数。
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PCB信号完整性分析的基础知识
阅读并了解信号完整性分析的重要步骤以及这些步骤如何揭示PCB布局中的问题。
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您的PCB的原理图网表是什么?
如果您已经创建了下一个伟大的原理图,那么在您的设计软件背后会有很多事情在进行。您的原理图中组件之间的连接可以简化为少数几个逻辑和电气标识符。原理图可能提供了一个图形化的图片,显示不同组件和引脚之间的连接,但要真正理解您的设计的所有信息,您将需要一份重要的文档。 原理图网表是将在您的设计软件的多个功能中使用的中心信息之一,用于创建真实的PCB。您的原理图网表既提供电气连接信息,也反映了您的设计数据的功能结构在一个数据集中。当您需要重用您的数据或在模拟工具中快速定义电气连接时,您的网表将帮助您从原理图设计跳转到这些其他工具。在设计审查中,您还需要给您的制造商一份网表的副本。让我们更深入地看一下您的PCB设计软件中网表的确切结构。 原理图网表中包含什么? 在进一步讨论之前,需要知道在EDA软件中用于IC设计或PCB设计的网表有不同的类型。这些网表可以定义逻辑、组件之间的连接以及层次关系。它们是总结设计的结构和功能的强大工具。网表不包含图形信息——这些信息包含在原理图文档本身中。 话虽如此
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降低原型PCB组装(PCBA)的风险
当完成Rev A设计并从电路板制造厂订购第一套PCB时,人们会有一种特别的感觉。虽然设计师们可能不会用任何东西来交换这种感觉,但减轻一些不安定感可能会是一个受欢迎的变化。以下是一些审查步骤,这些步骤在缓解紧张情绪方面比工作后去酒吧更有效——并且在防止错误方面更加有效无比! 当你准备好订购制造和PCB组装(PCBA)服务时,你可以采取一些步骤来减少周转时间。深入供应链并确保尽早进行DFM/DFA是重要的,而在开发过程中认真对待这些点将减少你的设计审查时间和组装/制造时间。当你注意到这些点时,你还可以消除一些不必要的PCBA重新设计。 没有零件?那就没有电路板。 供应链管理曾经是偶尔令人沮丧的耐心和计划课程,现在即使在原型级别也已成为一个关键的设计参数。没有什么比因为找不到价值2美元的10个微小的微控制器来构建原型,而导致价值数百万美元的开发项目延迟一周更糟糕的了。 常见的无源元件、二极管/LED或常见的集成电路对于PCBA来说将易于替换,而且可能不需要重大的PCB布局更改
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什么是电子产品的老化测试?
一旦你开始计划生产任何新的电路板,你很可能会为你的新产品计划一系列测试。这些测试通常关注功能性,对于高速/高频电路板,还会关注信号/功率完整性。然而,你可能希望你的产品能够运行极长的时间,因此你需要一些数据来可靠地为你的产品寿命设定一个下限。 除了在线路测试、功能测试和可能的机械测试之外,组件和电路板本身还可以从烧入测试中受益。如果你计划大规模生产,最好在扩大生产量之前进行这种测试。 什么是烧入测试? 在烧入测试期间,特殊烧入电路板上的组件会在其额定工作条件或以上条件下受到压力,以便淘汰那些在组件额定寿命之前就会过早失败的装配件。这些不同的工作条件可以包括温度、电压/电流、工作频率或任何其他指定为上限的工作条件。这些类型的应力测试有时被称为加速寿命测试(HALT/HASS的一个子集),因为它们模拟了组件在延长时间内和/或在极端条件下的操作。 这些可靠性测试的目标是收集足够的数据来形成一个浴缸曲线(下面展示了一个例子)。不幸命名的“婴儿期死亡”部分包括由于制造缺陷而导致的早期组件故障
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如何设计您的PCB测试券以及您可以测试什么
随着组件的操作速度增加,受控阻抗在数字、模拟和混合信号系统中变得越来越常见。如果互连的受控阻抗值不正确,那么在电路测试期间识别这个问题可能非常困难。轻微的不匹配可能不会导致板失败,但如果没有在板上放置正确的测试点和测试结构以便进行裸板阻抗测试,那么很难确定不正确的阻抗是任何测试失败的原因。 由于阻抗取决于许多参数(走线几何形状、层压板厚度和层压板Dk值),因此目前大多数PCB都进行受控阻抗测试。然而,测试通常是在PCB测试优惠券上进行的,该测试优惠券是在与PCB相同的面板上制造的(通常沿着边缘)。如果你想快速完成板旋转并帮助未来的设计,你可能会考虑设计一个测试优惠券,并为未来的设计保留它。此外,为您的制造商提供有关您建议的互连几何形状的充分文档,对于确保您的制造商创建正确的测试优惠券非常有帮助。 单独或集成的PCB测试券? 任何测试优惠券的目标都是准确捕捉您的电路板预期的堆叠结构,并促进准确的互连阻抗测试。有许多方法可以做到这一点。在一个用于控制阻抗的测试优惠券中
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在可穿戴设备中驱动触觉振动和反馈
增强现实、虚拟手术、肢体替换、医疗设备以及其他新技术需要结合触觉振动电机和反馈,以便让佩戴者充分感受到他们与环境的互动方式。除非这些尖端应用包含了触觉振动和反馈,否则用户将被迫依赖其他四种感官来理解真实或虚拟环境。自从翻盖手机时代以来,支持触觉反馈的低成本组件就已经可用,设计师们的想象力是唯一的限制。 最近一个新客户的询问让我不得不深入了解触觉振动和反馈的世界。如果你是一名音频电子设计师,那么你可能已经熟悉了传感器以及如何将它们与放大器、MCU或其他组件配对。无论你是否熟悉传感器,都存在一个嵌入式软件问题需要解决,特别是当你考虑到用于触发触觉反馈的传感器时。 选择触觉振动电机 触觉振动电机有两种类型:可变幅度和可变频率。显然,这些电机可以细分为不同的电机结构,如垂直振荡、直线和偏心旋转质量(ERM)振动电机。ERM电机在旧寻呼机和早期手机中很常见。垂直振荡电机和直线电机在它们对包装施加力的方式上相似。这些电机可以通过一对线路安装到板上或包装上。 上面展示的硬币
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解耦电容和旁路放置指南
电源完整性问题通常从电源的角度来看,但同样重要的是观察集成电路的输出。旁路和去耦电容旨在补偿PDN上看到的电源波动,这确保了信号水平的一致性和集成电路的电源/地脚上看到的恒定电压。我们汇编了一些重要的旁路和去耦电容设计指南,以帮助您在下一个PCB中成功使用这些组件。在这篇博客中,我们将讨论旁路电容与去耦电容的区别。 两个相关的电源完整性问题 去耦电容和旁路电容用于解决两种不同的电源完整性问题。尽管这些电源完整性问题相关,但它们以不同的方式表现出来。首先要注意的是,用于电源完整性的“去耦电容”和“旁路电容”这些术语是用词不当;它们并不去耦或旁路任何东西。它们也不会将“噪声”传递到地面;它们只是随着时间的推移充电和放电,以补偿噪声波动。这些术语指的是这些电容作为电源完整性策略的一部分的功能。 首先,考虑去耦电容。通常认为,PCB去耦电容的放置目的是为了确保电源轨/平面与地平面之间的电压在低频电源噪声、 PDN上的振铃 以及PDN上的任何其他电压波动中保持恒定
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使用IPC-2221 PCB间距计算器进行高压设计
PCB设计和装配标准不会限制您的工作效率。相反,其存在是为了帮助跨多个行业构建统一产品设计和性能的期望。标准化带来了合规工具,例如某些设计方面的计算器、审计和检查流程等。 在高压PCB设计中,重要的PCB设计通用标准是IPC-2221。该设计标准总结了许多重要的设计方面,其中一些归结为简单的数学公式。对于高压PCB,IPC-2221计算器可以帮助您快速确定PCB上导电元件之间的适当间距要求,这有助于确保您的下一块高压电路板在其工作电压下保持安全。当设计软件包含这些规范作为自动设计规则时,您就可以保持高效并避免在构建电路板时出现布局错误。 什么是IPC-2221? IPC-2221(修订版B,2012年生效)是公认的行业标准,定义了PCB设计的多个方面。部分示例包括材料(包括基板和镀层)的设计要求、可测试性、 热管理 和散热装置以及 环形圈 等。 某些设计指南被更具体的设计标准所取代。例如,IPC-6012和IPC-6018分别提供了刚性PCB和高频PCB的设计规范
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使用半固态片与内芯板进行受控阻抗布线
当我刚开始学习PCB设计要点时,我的印象是内芯板是某种特殊材料。但其实这并非一定如此,设计人员在根据自身需求选择最合适的内芯板/半固态片布局方面拥有一定的自由度。当涉及到受控阻抗布线时,尤其是在高频下,使用内芯板还是半固态片层作为分离电介质已经成为一个重要的问题。 那么,究竟哪个层最适合用于受控阻抗布线呢?在考虑纤维编织效应之前,要想对电路板阻抗实现更好的控制,必须先提高介电常数均匀性。它还要求制造后生产出的电路板在介电常数方面具有更高的一致性和可预测性。在确定半固态片与内芯板层的位置时,您应该根据这些要求,仔细选购适合您的正确层堆栈材料。 半固态片与内芯板的受控阻抗 内芯板是厚的刚性玻璃纤维层,通常布置在层数较少的电路板中央。据我所知,使用“内芯板”一词会使一些新手设计师从字面上理解这一术语,即任何设计都必须在电路板的中央布置一个内芯板,然后围绕该内芯板构建其他层。后来我才知道,这并不是一个严格的要求,尤其是在层数逐渐增加的情况下。实际上,内芯板和半固态片层可以交替存在
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高功率设计的PCB走线宽度与电流的关系表
铜是一种具有高熔点的强导体,但您仍应尽力保持低温。在这里,您需要正确调整电源导轨宽度,使温度保持在一定限值内。不过,这时您需要考虑在给定走线中流动的电流。使用电源轨、高压元件和电路板的其他对热敏感的部分时,您可以使用PCB走线宽度与电流表来确定您需要在布局中使用的电源走线宽度。 另一种选择是使用基于IPC-2152或IPC-2221标准的计算器。有必要学会如何阅读IPC标准中的等效走线宽度与电流图表,因为PCB走线宽度与电流表并不总是全面的。我们将在本文中回顾您需要的资源。 在高电流设计中保持低温 在PCB设计和布线方面经常出现的一个难题是,确定在给定电流值的情况下将设备的温度保持在一定限度内所需的推荐电源线宽度,或相反。典型的操作目标是将电路板中的导体温升保持在10-20°C以内。高电流设计的目标是确定走线宽度和铜重量的大小,以便将温升保持在所需工作电流的某个限制范围内。 IPC制定了与适当方法相关的标准,以针对特定输入电流测试和计算PCB走线的温升。这些标准是IPC-2221和IPC
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PDN阻抗分析和建模:从原理图到PCB布局
我们在这里讲了很多关于信号完整性的内容,但信号完整性其实与电源完整性密切相关。这不仅仅是减少电源/调压器的开关噪声或纹波的问题。在某些设计中,PCB中的PDN阻抗会对您的设计造成不利影响,从而导致电路板中的元件由于电源问题而无法按照设计工作。 这时,了解一些用于PDN阻抗分析的基本模型将起到一定的帮助作用。如果您可以为PDN阻抗建立一些合理准确的模型,则您可以为元件设计适当的去耦网络,以将PDN的阻抗保持在可接受的范围内。 为什么要进行PDN阻抗分析? 高速和高频PCB设计人员通过阅读本文即可知道答案。但是,随着技术要求的不断提高,无论是否情愿,我们所有人都将成为高速和高频PCB设计人员,因此了解PDN阻抗如何影响PCB中信号的行为就变得非常重要。不幸的是,我们在信息整合方面做得并不够好。因此,我很高兴在这里为大家做一个总结。 简而言之,您的PDN阻抗会影响电路的以下几个方面: 电源总线噪声。 由于PCB中的瞬态电流而产生的电压纹波。请注意,由于PDN阻抗是频率的函数
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