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一、电感的结构、分类及特性
电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。
电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器具有一定的电感,它只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。
电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。
电感的发展
最原始的电感器是1831年英国M.法拉第用以发现电磁感应现象的铁芯线圈。1832年美国的J.亨利发表关于自感应现象的论文。人们把电感量的单位称为亨利,简称亨。19世纪中期,电感器在电报、电话等装置中得到实际应用。1887年德国的H.R.赫兹,1890年美国N.特斯拉在实验中所用的电感器都是非常著名的,分别称为赫兹线圈和特斯拉线圈。
功能用途
电感器在电路中主要起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用,还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。电感在电路最常见的作用就是与电容一起,组成LC滤波电路。
电容具有“阻直流,通交流”的特性,而电感则有“通直流,阻交流”的功能。
如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC滤波电路,那么,交流干扰信号将被电感变成热能消耗掉;变得比较纯净的直流电流通过电感时,其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能,频率较高的最容易被电感阻抗,这就可以抑制较高频率的干扰信号。
电感器具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性,频率越高,线圈阻抗越大。因此,电感器的主要功能是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。
电感的结构
电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等组成。
1、骨架 骨架泛指绕制线圈的支架。一些体积较大的固定式电感器或可调式电感器(如振荡线圈、阻流圈等),大多数是将漆包线(或纱包线)环绕在骨架上,再将磁心或铜心、铁心等装入骨架的内腔,以提高其电感量。
骨架通常是采用塑料、胶木、陶瓷制成,根据实际需要可以制成不同的形状。小型电感器(例如色码电感器)一般不使用骨架,而是直接将漆包线绕在磁心上。空心电感器(也称脱胎线圈或空心线圈,多用于高频电路中)不用磁心、骨架和屏蔽罩等,而是先在模具上绕好后再脱去模具,并将线圈各圈之间拉开一定距离。
2、绕组 绕组是指具有规定功能的一组线圈,它是电感器的基本组成部分。绕组有单层和多层之分。单层绕组又有密绕(绕制时导线一圈挨一圈)和间绕(绕制时每圈导线之间均隔一定的距离)两种形式;多层绕组有分层平绕、乱绕、蜂房式绕法等多种。
3、磁心与磁棒 磁心与磁棒一般采用镍锌铁氧体(NX系列)或锰锌铁氧体(MX系列)等材料,它有“工”字形、柱形、帽形、“E”形、罐形等多种形状。
4、铁心 铁心材料主要有硅钢片、坡莫合金等,其外形多为“E”型。
5、屏蔽罩 为避免有些电感器在工作时产生的磁场影响其它电路及元器件正常工作,就为其增加了金属屏幕罩(例如半导体收音机的振荡线圈等)。采用屏蔽罩的电感器,会增加线圈的损耗,使Q值降低。
6、封装材料 有些电感器(如色码电感器、色环电感器等)绕制好后,用封装材料将线圈和磁心等密封起来。封装材料采用塑料或环氧树脂等。
铜线圈
电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;
可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉第电磁感应定律—磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。
由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止磁力线的变化的。磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应”,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这自感现象产生很高的感应电势所造成的。
总之,当电感线圈接到交流电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着,致使线圈产生电磁感应。
这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势,称为“自感电动势”。
由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。
代换原则:
1、电感线圈必须原值代换(匝数相等,大小相同)。
2、贴片电感只须大小相同即可,还可用0欧电阻或导线代换。
电感的分类
自感器:
当线圈中有电流通过时候,线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(感生电动势)(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。
用导线绕制而成,具有一定匝数,能产生一定自感量或互感量的电子元件,常称为电感线圈。为增大电感值,提高品质因数,缩小体积,常加入铁磁物质制成的铁芯或磁芯。电感器的基本参数有电感量、品质因数、固有电容量、稳定性、通过的电流和使用频率等。由单一线圈组成的电感器称为自感器,它的自感量又称为自感系数。
互感器:
两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。
电感器的特性
电感器的特性与电容器的特性正好相反,它具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性,直流信号通过线圈时的电阻就是导线本身的电阻压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感器的特性是通直流、阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。
电感器在电路中经常和电容器一起工作,构成LC滤波器、LC振荡器等。另外,人们还利用电感的特性,制造了阻流圈、变压器、继电器等。
通直流:指电感器对直流呈通路关态,如果不计电感线圈的电阻,那么直流电可以“畅通无阻”地通过电感器,对直流而言,线圈本身电阻很对直流的阻碍作用很小,所以在电路分析中往往忽略不计。
阻交流:当交流电通过电感线圈时电感器对交流电存在着阻碍作用,阻碍交流电的是电感线圈的感抗。
二、PCB设计中的EMC技术
除了元器件的选择和电路设计之外,良好的印制电路板(PCB)设计在电磁兼容性中也是一个非常重要的因素。PCB EMC设计的关键,是尽可能减小回流面积,让回流路径按照设计的方向流动。最常见返回电流问题来自于参考平面的裂缝、变换参考平面层、以及流经连接器的信号。跨接电容器或是去耦合电容器可能可以解决一些问题,但是必须要考虑到电容器、过孔、焊盘以及布线的总体阻抗。本讲将从PCB的分层策略、布局技巧和布线规则三个方面,介绍EMC的PCB设计技术。
PCB分层策略
电路板设计中厚度、过孔制程和电路板的层数不是解决问题的关键,优良的分层堆叠是保证电源汇流排的旁路和去耦、使电源层或接地层上的瞬态电压最小并将信号和电源的电磁场屏蔽起来的关键。从信号走线来看,好的分层策略应该是把所有的信号走线放在一层或若干层,这些层紧挨著电源层或接地层。对於电源,好的分层策略应该是电源层与接地层相邻,且电源层与接地层的距离尽可能小,这就是我们所讲的“分层”策略。下面我们将具体谈谈优良的PCB分层策略。
1.布线层的投影平面应该在其回流平面层区域内。布线层如果不在其回流平面层地投影区域内,在布线时将会有信号线在投影区域外,导致“边缘辐射”问题,并且还会导致信号回路面积地增大,导致差模辐射增大。
2.尽量避免布线层相邻的设置。因为相邻布线层上的平行信号走线会导致信号串扰,所以如果无法避免布线层相邻,应该适当拉大两布线层之间的层间距,缩小布线层与其信号回路之间的层间距。
3.相邻平面层应避免其投影平面重叠。因为投影重叠时,层与层之间的耦合电容会导致各层之间的噪声互相耦合。
多层板设计:
时钟频率超过5MHz,或信号上升时间小于5ns时,为了使信号回路面积能够得到很好的控制,一般需要使用多层板设计。在设计多层板时应注意如下几点原则:
1.关键布线层(时钟线、总线、接口信号线、射频线、复位信号线、片选信号线以及各种控制信号线等所在层)应与完整地平面相邻,优选两地平面之间,如图1所示。关键信号线一般都是强辐射或极其敏感的信号线,靠近地平面布线能够使其信号回路面积减小,减小其辐射强度或提高抗干扰能力。
图1 关键布线层在两地平面之间
2.电源平面应相对于其相邻地平面内缩(建议值5H~20H)。电源平面相对于其回流地平面内缩可以有效抑制“边缘辐射”问题,如图2所示。
图2电源平面应相对于其相邻地平面内缩
此外,单板主工作电源平面(使用最广泛的电源平面)应与其地平面紧邻,以有效地减小电源电流的回路面积,如图3所示。
图3 电源平面应与其地平面紧邻
3.单板TOP、BOTTOM层是否无≥50MHz的信号线。如有,最好将高频信号走在两个平面层之间,以抑制其对空间的辐射。
单层板和双层板设计:
对于单层板和双层板的设计,主要应注意关键信号线和电源线的设计。电源走线附近必须有地线与其紧邻、平行走线,以减小电源电流回路面积。
单层板的关键信号线两侧应该布“Guide Ground Line”,如图4所示。双层板的关键信号线地投影平面上应有大面积铺地,或者同单层板地处理办法,设计“Guide Ground Line”,如图5所示。关键信号线两侧地“保卫地线”一方面可以减小信号回路面积,另外,还可以防止信号线与其他信号线之间地串扰。
图4单层板的关键信号线两侧布“Guide Ground Line”
图5 双层板的关键信号线地投影平面上大面积铺地
总的来说,PCB板的分层可以依据下表来设计。
PCB布局技巧
PCB布局设计时,应充分遵守沿信号流向直线放置的设计原则,尽量避免来回环绕,如图6所示。这样可以避免信号直接耦合,影响信号质量。此外,为了防止电路之间、电子元器件之间的互相干扰和耦合,电路的放置和元器件的布局应遵从如下原则:
图6 电路模块沿信号流向直线放置
1.单板上如果设计了接口“干净地”,则滤波、隔离器件应放置在“干净地”和工作地之间的隔离带上。这样可以避免滤波或隔离器件通过平面层互相耦合,削弱效果。此外,“干净地”上,除了滤波和防护器件之外,不能放置任何其他器件。
2.多种模块电路在同一PCB上放置时,数字电路与模拟电路、高速与低速电路应分开布局,以避免数字电路、模拟电路、高速电路以及低速电路之间的互相干扰。另外,当线路板上同时存在高、中、低速电路时,为了避免高频电路噪声通过接口向外辐射,应该遵从图7中的布局原则。
图7 高、中、低速电路布局原则
3.线路板电源输入口的滤波电路应应靠近接口放置,避免已经经过了滤波的线路被再次耦合。
图8 电源输入口的滤波电路应应靠近接口放置
4.接口电路的滤波、防护以及隔离器件靠近接口放置,如图9所示,可以有效的实现防护、滤波和隔离的效果。如果接口处既有滤波又有防护电路,应该遵从先防护后滤波的原则。因为防护电路是用来进行外来过压和过流抑制的,如果将防护电路放置在滤波电路之后,滤波电路会被过压和过流损坏。此外,由于电路的输入输出走线相互耦合时会削弱滤波、隔离或防护效果,布局时要保证滤波电路(滤波器)、隔离以及防护电路的输入输出线不要相互耦合。
图9接口电路的滤波、防护以及隔离器件靠近接口放置
5.敏感电路或器件(如复位电路等)远离单板各边缘特别是单板接口侧边缘至少1000mil。
6.存在较大电流变化的单元电路或器件(如电源模块的输入输出端、风扇及继电器)附近应放置储能和高频滤波电容,以减小大电流回路的回路面积。
7.滤波器件需并排放置,以防止滤波后的电路被再次干扰。
8.晶体、晶振、继电器、开关电源等强辐射器件远离单板接口连接器至少1000mil。这样可将干扰直接向外辐射或在外出电缆上耦合出电流来向外辐射。
PCB布线规则
除了元器件的选择和电路设计之外,良好的印制电路板(PCB)布线在电磁兼容性中也是一个非常重要的因素。既然PCB是系统的固有成分,在PCB布线中增强电磁兼容性不会给产品的最终完成带来附加费用。任何人都应记住一个拙劣的PCB布线能导致更多的电磁兼容问题,而不是消除这些问题,在很多例子中,就算加上滤波器和元器件也不能解决这些问题。到最后,不得不对整个板子重新布线。因此,在开始时养成良好的PCB布线习惯是最省钱的办法。下面将对PCB布线的一些普遍规则和电源线、地线及信号线的设计策略进行介绍,最后,根据这些规则,对空气调节器的典型印制电路板电路提出改进措施。
1. 布线分离
布线分离的作用是将PCB同一层内相邻线路之间的串扰和噪声耦合最小化。3W规范表明所有的信号(时钟,视频,音频,复位等等)都必须象图10所示那样,在线与线,边沿到边沿间予以隔离。为了进一步的减小磁耦合,将基准地布放在关键信号附近以隔离其他信号线上产生的耦合噪声。
图10 线迹隔离
2.保护与分流线路
设置分流和保护线路是对关键信号,比如对在一个充满噪声的环境中的系统时钟信号进行隔离和保护的非常有效的方法。在图21中,PCB内的并联或者保护线路是沿着关键信号的线路布放。保护线路不仅隔离了由其他信号线上产生的耦合磁通,而且也将关键信号从与其他信号线的耦合中隔离开来。分流线路和保护线路之间的不同之处在于分流线路不必被端接(与地连接),但是保护线路的两端都必须连接到地。为了进一步的减少耦合,多层PCB中的保护线路可以每隔一段就加上到地的通路。
图11 分流和保护线路
3.电源线设计
根据印制线路板电流的大小,尽量加粗电源线宽度,减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。在单面板或双面板中,如果电源线走线很长,应每隔3000mil对地加去耦合电容,电容取值为10uF+1000pF。
4.地线设计
地线设计的原则是:
(1)数字地与模拟地分开。若线路板上既有逻辑电路又有线性电路,应使它们尽量分开。低频电路的地应尽量采用单点并联接地,实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地,地线应短而租,高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔。
(2)接地线应尽量加粗。若接地线用很纫的线条,则接地电位随电流的变化而变化,使抗噪性能降低。因此应将接地线加粗,使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能,接地线应在2~3mm以上。
(3)接地线构成闭环路。只由数字电路组成的印制板,其接地电路布成团环路大多能提高抗噪声能力。
5.信号线设计
对于关键信号线,如果单板有内部信号走线层,则时钟等关键信号线布在内层,优先考虑优选布线层。另外,关键信号线一定不能跨分割区走线,包括过孔、焊盘导致的参考平面间隙,否则会导致信号回路面积的增大。而且关键信号线应距参考平面边沿≥3H(H为线距离参考平面的高度),以抑制边缘辐射效应。
对于时钟线、总线、射频线等强辐射信号线和复位信号线、片选信号线、系统控制信号等敏感信号线,应远离接口外出信号线。从而避免强辐射信号线上的干扰耦合到外出信号线上,向外辐射;也避免接口外出信号线带进来的外来干扰耦合到敏感信号线上,导致系统误操作。
对于差分信号线应同层、等长、并行走线,保持阻抗一致,差分线间无其它走线。因为保证差分线对的共模阻抗相等,可以提高其抗干扰能力。
根据以上布线规则,对空气调节器的典型印制电路板电路进行改进优化,如图12所示。
图12 改进空气调节器的典型印制电路板电路
总体来说,PCB设计对EMC的改善是:在布线之前,先研究好回流路径的设计方案,就有最好的成功机会,可以达成降低EMI辐射的目标。而且在还没有动手实际布线之前,变更布线层等都不必花费任何钱,是改善EMC最便宜的做法。
三、如何设计同相运算放大器电路
详细介绍如何设计运算放大器、运算放大器同相放大器电路,包括方程式、设计细节、电路、计算和设计技巧。
同相放大器(non-inverting amplifier )配置是最流行和最广泛使用的运算放大器电路形式之一,并且用于许多电子电路设计中。
运算放大器同相放大器电路提供高输入阻抗以及使用运算放大器获得的所有优点。
同相运算放大器电路需要的外围和反向放大电路差不多,但它可可以提供更高的输入阻抗。
同相放大电路
设计的第一阶段之一是确定所需的实际增益水平,因为这通常是任何设计中的关键参数之一。
基本同相放大电路非常简单。
在该电子电路设计中,信号被施加到运算放大器的同相输入引脚。这样,输出的信号与输入的信号相比不会反转。
然而,反馈是通过一个电阻从运算放大器的输出连接到运算放大器的反相输入端,其中另一个电阻接地。电阻必须应用于反相输入,因为它是负反馈。
这两个电阻的值决定了反馈电平,从而控制运算放大器电路的增益。
同相放大器增益
运算放大器同相电路的增益很容易确定。计算取决于两个输入引脚的电压相同这一事实,也就是虚短。这是因为放大器的增益非常高。如果电路的输出保持在放大器的电源轨内,则输出电压除以增益意味着两个输入之间实际上没有差异。
由于运算放大器的输入阻抗很大,这导致几乎不会有电流流入运放输入引脚,这意味着流经电阻器 R1 和 R2 的电流相同,因为反相引脚相当于断开,导致R1和 R2 是串联关系。反相输入端的电压由 R1 和 R2 组成的分压器形成,由于负反馈时,两个输入端的电压相同,因此反相输入端的电压必须与非反相输入端的电压相同。这意味着 Vin = Vout x R1 / (R1 + R2)。因此电路的电压增益 Av 可取为:
例如,需要 11 增益的放大器可以通过将 R2 设为 47 k 欧姆、将 R1 设为 4.7 k 欧姆来搭建。
同相放大器输入阻抗
运算放大器同相电路的阻抗特别高——事实上这通常是该电路设计的关键特征之一。
该运算放大器电路的输入阻抗通常可能远远超过 10M Ω。
对于大多数电路应用,同相放大电路对前级的任何负载影响都可以完全忽略,因为它的输入阻抗如此之高,除非它们非常敏感。
这与运算放大器电路的反相配置有显着差异,反相放大时,运算放大器电路仅根据输入电阻器的值提供相对较低的阻抗。
设计提示和技巧
运算放大器同相放大器非常容易设计,但与任何电子电路设计一样,有一些值得主义的地方。
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不要将 R2 设得太高:虽然运放的输入阻抗很高,但在任何运放电路中,最好始终确保 R2 的值不要选得太高,否则其他电路效应可能会加载它,并且增益可能不是预期的。根据粗略的经验法则,将 R2 值保持在 100kΩ 以下通常是明智的。
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增益不能太大:设计运算放大器时要记住的一点是不要期望太大的增益。即使开环增益可能非常高,也不要期望在整个放大器上可以实现巨大的增益。当电压增益超过10~20 时请仔细考虑。
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带宽不是一成不变的:虽然运算放大器具有很高的增益值,但随着频率的增加,增益值开始下降。即使反相放大器中有反馈,也需要考虑增益带宽积。不要试图从单级运算放大器电路中得到太大的增益,否则频率响应可能会受到影响。
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确保输出不会削波(clip):对于大多数电路来说,最大限度地减少失真非常重要。电路设计考虑因素之一必须是确保输出有足够的余量,以便最大输出电压不会接近电源轨,从而导致输出削波。当增益设计的比较大时时,通常会发生这种情况,因此值得在设计的最开始应该计算最大输出电压。
交流耦合同相放大器
在大多数情况下,可以对电路进行直流耦合。在需要交流耦合的情况下,必须确保非反相器件具有直流接地路径,以实现偏置运放内部的输入元件所需的非常小的输入电流。
这可以通过插入一个高值电阻器(图中的 R3)接地来实现,如下所示。该值通常可以为 100kΩ 或更大。如果未插入该电阻器,运算放大器的输出将被驱动到电压轨之一。
当以这种方式接入电阻时,应记住电容-电阻组合 C1 / R3 形成具有截止频率的高通滤波器。截止点出现在容抗等于电阻的频率处。
同样,输出电容器的选择应使其能够通过系统所需的最低频率。在这种情况下,运算放大器的输出阻抗较低,因此最大阻抗可能是下一级的阻抗。
单电源同相放大器
运算放大器电路通常设计为采用双电源供电,例如+9V 和-9V。这并不总是容易实现,因此使用电子电路设计的单端或单电源版本通常很方便。这可以通过创建通常称为半电源轨的方式来实现。
同相运算放大器电路的偏置电压为轨电压的一半。通过将工作点设置在此电压,可以在输出上获得最大摆幅而无需削波。
使用该电路时有以下几点需要注意:
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偏置电压:同相放大器的偏置电压由 R3 和 R4 设置。通常运放本身的输入阻抗会高于这两个电阻值,因此可以忽略不计。通常,偏置电压设置为轨电压的一半,以使输出能够在任一方向上均匀摆动而不会发生削波。R3 和 R4 通常具有相同的值。
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输入阻抗:这种布置的输入阻抗将低于运算放大器本身的输入阻抗。整个非反相放大器电路的输入阻抗将是与运算放大器的输入阻抗并联的R3和R4。实际上,这通常等于 R3 与 R4 并联,即 (R3 x R4) / R3 + R4)。
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电容 C3:电容 C3 的漏电流必须非常低,否则漏电流会扰乱电路并进入电源轨。不要使用点解电容,因为它们的漏电流太高并且电路进入电源轨。
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输入和输出电容:与任何电子电路设计一样,输入和输出电容器的选择必须能够通过最低频率而不会出现过度衰减。
同相放大电路对于需要高输入阻抗的电子设备中的电子电路设计特别有用。该同相放大电路易于搭建,实际工作可靠、良好。
四、PCB布局思路分析
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。
2、布局时要注意结构中的限高要求。
3、 如果要布局美观,一般按元件外框或者中线坐标来定位(居中对齐)。
4、 整体布局要考虑散热。
5、 布局的时候需要考虑好布线通道评估、考虑好等长需要的空间。
6、 布局时需要考虑好电源流向,评估好电源通道。
7、 高速、中速、低速电路要分开。
8、强电流、高电压、强辐射元器件远离弱电流、低电压、敏感元器件。
9、 模拟、数字、电源、保护电路要分开。
10、 接口保护器件应尽量靠近接口放置。
11、 接口保护器件摆放顺序要求:(1)一般电源防雷保护器件的顺序是:压敏电阻、保险丝、抑制二极管、EMI滤波器、电感或者共模电感,对于原理图 缺失上面任意器件顺延布局;(2)一般对接口信号的保护器件的顺序是:ESD(TVS管)、隔离变压器、共模电感、电容、电阻,对于原理图缺失上面任意器件顺延布局;严格按照原理图的顺序(要有判断原理图是否正确的能力)进行“一字型”布局。
12、电平变换芯片(如RS232)靠近连接器(如串口)放置。
13、 易受ESD干扰的器件,如NMOS、 CMOS器件等,尽量远离易受ESD干扰的区域(如单板的边缘区域)。
14、 时钟器件布局:(1)晶体、晶振和时钟分配器与相关的IC器件要尽量靠近;(2)时钟电路的滤波器(尽量采用“∏”型滤波)要靠近时钟 电路的电源输入管脚;(3)晶振和时钟分配器的输出是否串接一个22欧姆的电阻;(4)时钟分配器没用的输出管脚是否通过电阻接地;(5)晶体、晶振和时钟分配器的布局要注意远离大功率的元器件、散热器等发热的器件;(6)晶振距离板边和接口器件是否大于1inch。
15、开关电源是否远离AD\DA转换器、模拟器件、敏感器件、时钟器件。
16、开关电源布局要紧凑,输入\输出要分开, 严格按照原理图的要求进行布局,不要将开关电源的电容随意放置。
17、 电容和滤波器件 :(1)电容务必要靠近电源管脚放置,而且容值越小的电容要越靠近电源管脚;(2)EMI滤波器要靠近芯片电源的输入口;(3)原则上每个电源管脚一个0.1uf的小电容、一个集成电路一个或多个10uf大电容,可以根据具体情况进行增减;
五、差分、单端信号的区别
差分放大电路的应用很多,简单介绍差分信号、单端信号的概念及差分放大电路的作用,方便大家对差分放大电路相关知识有所了解。
什么是单端信号?什么是差分信号?
单端传输是指用一根信号线和一根地线来传输信号,信号线上传输的信号就是单端信号。
优点是简单方便,缺点是抗干扰能力差。
差分传输是指在两根线上都传输信号,这两个信号的大小相等,极性相反,这两根线上传输的信号就是差分信号(差模信号)。
优点是抗干扰能力强,缺点是电路比单端传输的复杂。
差分放大电路有什么作用?
差分放大电路又称为差动放大电路,当该电路的两个输入端的电压有差别时,输出电压才有变动,因此称为差动。差分放大电路有差模和共模两种基本输入信号,那么什么是共模信号呢?
当两输入端所接信号大小相等,极性相反时,称为差模输入信号;
当两输入端所接信号大小相等、极性相同时,称为共模信号。
实际应用中,温度的变化各种环境噪声的影响时共模噪声,也称为对地噪声,指的是两根线分别对地的噪声。
差分放大电路时直接耦合放大电路的基本组成单元,对于共模信号起到很强的抑制作用,未对差模信号起到放大租用,并且电路的放大能力与输出方式有关。
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