[运放] 从零**放—09电阻电容电感被动器件(二)

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 楼主 | 2017-5-3 09:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 nenglee 于 2017-5-4 09:36 编辑

上边的电感是瓷片电感,跟功率电感是两码事。电感有很多种,瓷片电感、功率电感(绕线电感)。上边的瓷片电感是用一些银浆刷上去的一层一层叠上去的,里边是没有线的,形成一个涡旋一样的绕状之后再密封起来的,所以它的容量一般做不上去,并且电流一般都比较小,比如0402最大也就270nH110mA的电流,是跟功率电感不一样的。像060304020201用在射频上的比较多。
        此外就是磁珠,磁珠是电感中比较特殊的东西。磁珠是怎么回事呢?就是一些磁性材料,瓷片参杂一些磁性材料,这种瓷片材料在高频情况下,在高频情况下会通过它发热损耗掉,这种材料一般有镍芯、锰芯之类的磁性材料。因为高频特性导致磁滞损耗,于是把高频能量通过以热的形势损耗掉(加入一些损耗特性)。但实际往往用于哪些地方呢?最常见的就是USB,我们把笔记本打开USB接口上的D+D-两根USB差分线里面往往串联了一个磁珠。磁珠本身就是一个电感有电感量;第二它有个损耗,往往消除一些尖峰用;还有一些抗共模作用。因为它有损耗所以它不引起震荡,但是实际使用中磁珠并不是使用的很理想,所以很多人往往直接用一颗电阻来代替了磁珠。磁珠只有在频率很高的时候才有一定的价值。由于磁珠的电感量太小了,比如我想实现一些滤波特性,电感量太小了,这个损耗也很小所以效果并不是很明显,反而有些时候我还不如串一个电阻上去效果比较直接。还有大电感量的磁珠它的内阻也很大。所以磁珠的使用过程中都很尴尬,有些时候你放上去吧,有用确实有用,起多大作用吧又谈不上,只能说会有改善吧。那么磁珠在哪些地方会用到呢,降低一些辐射我可能串一个磁珠,可以降低它的辐射强度,这个地方是比较好用的。

电路板
        接下来我们讲下电路板,电路板正面主要是布线的和器件,背面基本上就是地,除了一些跳线,设计短路板的时候要做到尽量有个一层完整的地(主地层尽量少的有折线,以免破坏地的完整性,这个非常重要,比如说我器件放在顶层,我背面有个完整的地,假如有电磁干扰进来,因为有个完整地,底层就把干扰全部给屏蔽了透不到顶层来,相当于我根本不用做仿屏蔽处理了,那我想我的高频电源里面是个5-6千瓦的 频率是1MHz的高能量的干扰辐射,通过我2千多台的出板量没有一台因为控制板死机重启的,也就是我的控制板直接放在机器内部里的,原因就是有一层完整的地的良好设计),背面允许跳线,但尽可能的短。
        第一、有个良好的地,是设计PCB最为关键的一步
        第二、板子上芯片的供电一定要良好。下图芯片背面只有三个退耦电容,它是放在背面的还不是放在正面的外围,放在正面的外围也可以,之所以放在背面的原因是回路最短,蓝色是地,粉色链接的就是电源引脚。我们可以看到英泰尔的CPU它的底部插针的中心往往有几个电容,PGA的芯片电容也往往放在芯片的背面,尽可能的想办法让回路最短,回路越短芯片的工作稳定性越好,这地方的电容不要再用100nF了,100nF是以前的历史,现在可以大一点可以用1uF或者10uF,为什么呢容量大一点可以做储能。电容在这里有2个功能(1、储能,容量越大,瞬间需要能量的时候可以供出来;2、瞬间供应能力跟回路的电感量相关,回路长短相关,例如刚才一颗0805X5RX7R大容量的(温度特性会下降),上边讲的C0G是小容量的)的电容来说,这里需要看的是电容的电感量,X5R 1uF 10V它的电感量是0.47nH,这个电感量远远没有回路产生的电感量大,一颗芯片它引脚从芯片里引出来他可能就有2-3个毫米了,再加上电路回路形成,其实回路的影响很大的)。所以说PCB的回路远远大于电容自身的电感量,而退耦电容真正影响它的是回路中的电感量,所以我们设计的时候尽量降低回路中的电感量,所以在这里瓷片电容自身的电感量可以说忽略不记,这个情况下我们容量用的越大越好,但是芯片成本就上去了也没太大必要。

        设备中供电,建议用12伏比较好,12伏的开关电源便宜,很多器件都能承受12伏的内压,比如MOS管三级驱动电压一般在20伏以内,那我用12伏驱动很容易,做相关地方比较好做。

        1584是比较一个先进的电源IC,它可调的频率比较高可以到1MHz,所以说体积可以很小,它的电感取值可以比较小,一般都把它降压为5
        滤波是47uF1812封装的瓷片电容就可以了),5伏之后再通过1217产生一个3.3伏我想要的各种电压,这样有个好处,3.3伏是个模拟电压,而电感输出的是开关电压,容易有纹波,通过1217之后稳定性更强。那么有些时候我的开关电源焊接不好的话,电感处输出有可能变成12伏了,那我也可以通过1217降到3.3伏,不会说一下把芯片烧掉。

        市面上瓷片电容鱼龙混杂,有很多假货,大家采购的时候要重视一下,价格也很乱,品牌好的绝对没问题,品牌差的还是要注意一下。
        上下两层边缘处最好过孔,把上下两层的地连起来,一般静电从边缘进来,这样让静电以最短的距离到地,防止乱跑,不会影响芯片、烧芯片之类的,可以大大提高芯片可靠性。

        芯片的地脚过孔直接落地,所以部芯片的时候,马上落地就可以了,不用管太多其它的。

        我们的电路是有去有回,形成一个电子的通道,画PCB我们画了一个公地,一是为了偷懒,如果每个器件线都要接两根PCB布板的时候很头疼,那现在把所有的地回路我们用公共的一条线集中起来那么这就是公共地了,那么器件与器件的连接我们用一根线就可以了,地我们可以理解为很多线的一个集中(公共端)。

        公地的好处就是所有的信号线,跟地都有一个电场把能量约束在信号和地之间,这是很关键的。这样你的电路板对外的辐射能量也会很弱,外边电路干扰也会很弱。那怕是你PCB正面有干扰产生,因为你后面有完整的地它也会反射屏蔽掉。所以这种设计对于频率不是很高的干扰来说它都具备很强的干扰能力;对于频率比较高的干扰来说,因为它的波长比较短它还是有一定的影响的。

        另外PCB空旷的地方打些空,信号重要的地方也打些空,就是为了把上下地连接起来。

        只要遵循上面几点,一般问题不会大。无非两点,1、静电,2、抗干扰,3、退耦电容保证回路最短

        手机上还有一些辐射罩的设计,防止机带频率干扰到射频电路,射频电路有辐射罩,机带CPU也有辐射罩。也是防止外面的干扰进来。挡静电通过屏蔽罩直接落地。


到此本章内容结束!

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| 2017-5-3 15:17 | 显示全部楼层
感谢分享O(∩_∩)O
| 2018-1-11 22:35 | 显示全部楼层
这贴子讲的不错啊,为什么没人关注
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