添加到示波器或数字化仪的快速傅立叶变换 (FFT) 可以测量所采集信号的频域频谱。这提供了一个不同且通常有用的视角;信号可以被视为幅度或相位与频率的关系图(图 1)。
在射频设计中,我们通常只需要使用基频工作。例如:在 2.4 GHz RF 设计中,目标是在我们的电路板上产生良好的 2.4 GHz 正弦波,且谐波较低。我们需要关注的频率实际上是 2.4 GHz。
信号完整性 (SI) 和电源完整性 (PI) 是两个不同但相关的分析领域,涉及数字电路的正常运行。在信号完整性方面,主要关注的是确保传输的 1 在接收器处看起来像 1(0 也一样)。在电源完整性方面,主要关注的是确保为驱动器和接收器提供足够的电流来发送和接收 1 和 0。因此,电源完整性可以被视为信号完整性的一个子集。实际上,它们都是与数字电路的正确模拟操作有关的分析。
本系列第一部分中描述的简单情况在实际应用中很少见。当高频信号通过非理想路径(例如 PCB 通孔)时,事情会变得更加复杂,PCB 通孔充当从 PCB 一层到另一层的导体,从而产生阻抗变化。
信号完整性是许多设计人员在高速数字电路设计中处理的主要主题之一。当信号通过封装结构、PCB 走线、通孔、柔性电缆和连接器等互连件在从发送器到接收器的路径上传播时,它会导致数字信号波形的质量下降和时序错误。
现代 ASIC 由数百万个门和数十亿个晶体管组成,它们通常可以在具有不同电压和时钟频率的多个域中运行。为了避免数据丢失,设计人员需要确保从一个域发送到另一域的信号不会导致目标域中寄存器的建立时间或保持时间违规。以下是跨时钟域时需要确保或避免的 10 件事。
TMR在不断发展的技术进步领域,有一个概念以其彻底改变各个行业的潜力而脱颖而出:隧道磁阻 (TMR) 技术。虽然它的名字听起来可能很复杂,但 TMR 背后的原理非常简单,它提供了一系列好处,从提高效率到提高各种应用的可靠性。
PCB 上的元件温度高于预期的情况是相当常见的。通常,控制此类组件热量的方法是 (a) 在其下方创建一个尽可能坚固的铜焊盘,然后 (b) 在焊盘与焊盘下方某处的导热表面之间放置通孔。此类通孔称为“热通孔”。这个想法是,散热通孔会将热量从焊盘传导走,从而有助于控制热组件的温度。
I 2 R的单位为焦耳/秒;它是向迹线提供能量的速率。如果我们无限期地将这种能量施加到迹线上,迹线的温度将无限期地继续升高。这种情况不会发生,因为有相应的冷却效果可以冷却走线。这些效应包括通过电介质的传导、通过空气的对流以及远离走线的辐射。
成功开发和推出嵌入式系统需要各种工程学科的广泛技能。每个嵌入式系统开发团队都需要八个不同的软件开发领域的知识。开发人员对嵌入式软件这八个支柱的掌握程度将直接影响开发成本、代码可扩展性和系统稳健性等关键开发指标。
供暖、通风和空调 (HVAC) 系统使用传感器来调节机电设备的运行。运行该设备通常消耗的能量占每月电费的很大一部分。当室外温度低于室温时,供暖负荷就会增加。相反,当室外温度高于室温时,冷负荷就会增加。
本系列关于低 EMI 印刷电路板设计的第 3 部分讨论了分区,以及为什么在电路板介电空间内防止“嘈杂”信号场交叉耦合到“安静”信号场很重要。在本文中,我将提供有关分区的更多详细信息。虽然分区的概念很简单,但真正的主板通常需要更多的思考。
本系列的第 1 部分介绍了数字信号如何通过 PC 板传播,第 2 部分介绍了实现低 EMI 的特定板层叠设计。第 3 部分将讨论电路部分的分区、高速走线的布线以及其他一些有助于降低 EMI 的布局实践。
本系列的第 1 部分描述了数字信号如何通过 PCB 板传播。 1、2、5、6]。在第 2 部分中,我们将研究实现低 EMI 的特定电路板设计。我在客户的电路板设计中看到的最大问题是层堆叠不良。
在帮助客户使其产品符合 EMI 要求后,我发现了一个根本问题:印刷电路板设计不佳。根据我的经验,物联网产品设计人员会遇到因印刷电路板设计不良而导致的问题。当板载能源破坏敏感的接收器电路时,不良的设计可能会导致无限的延迟,从而导致蜂窝合规性失败。 GPS 和 Wi-Fi 接收器也会失去灵敏度。