【摘要】本文结合作者多年的印制板设计经验,着重印制板的电气性能,从印制板稳定性、可靠性方面,来讨论多层印制板设计的基本要求。【关键词】印制电路板;表面贴装器件;高密度互连;通孔【Key words】Printed Circuit Board;Surface Mounting Device;High Density Interface;Via一.概述印制板(PCB-Printed Circuit Board)也叫印制电路板、印刷电路板。多层印制板,就是指两层以上的印制板,它是由几层绝缘基板上的连接导线和装配焊接电子元件用的焊盘组成,既具有导通各层线路,又具有相互间绝缘的作用。随着SMT(表面安装技术)的不断发展,以及新一代SMD(表面安装器件)的不断推出,如QFP、QFN、CSP、BGA(特别是MBGA),使电子产品更加智能化、小型化,因而推动了PCB工业技术的重大改革和进步。自1991年IBM公司首先成功开发出高密度多层板(SLC)以来,各国各大集团也相继开发出各种各样的高密度互连(HDI)微孔板。这些加工技术的迅猛发展,促使了PCB的设计已逐渐向多层、高密度布线的方向发展。多层印制板以其设计灵活、稳定可靠的电气性能和优越的经济性能,现已广泛应用于电子产品的生产制造中。下面,作者以多年设计印制板的经验,着重印制板的电气性能,结合工艺要求,从印制板稳定性、可靠性方面,来谈谈多层制板设计的基本要领。
上传时间: 2013-10-08
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数字与模拟电路设计技巧IC与LSI的功能大幅提升使得高压电路与电力电路除外,几乎所有的电路都是由半导体组件所构成,虽然半导体组件高速、高频化时会有EMI的困扰,不过为了充分发挥半导体组件应有的性能,电路板设计与封装技术仍具有决定性的影响。 模拟与数字技术的融合由于IC与LSI半导体本身的高速化,同时为了使机器达到正常动作的目的,因此技术上的跨越竞争越来越激烈。虽然构成系统的电路未必有clock设计,但是毫无疑问的是系统的可靠度是建立在电子组件的选用、封装技术、电路设计与成本,以及如何防止噪讯的产生与噪讯外漏等综合考虑。机器小型化、高速化、多功能化使得低频/高频、大功率信号/小功率信号、高输出阻抗/低输出阻抗、大电流/小电流、模拟/数字电路,经常出现在同一个高封装密度电路板,设计者身处如此的环境必需面对前所未有的设计思维挑战,例如高稳定性电路与吵杂(noisy)性电路为邻时,如果未将噪讯入侵高稳定性电路的对策视为设计重点,事后反复的设计变更往往成为无解的梦魇。模拟电路与高速数字电路混合设计也是如此,假设微小模拟信号增幅后再将full scale 5V的模拟信号,利用10bit A/D转换器转换成数字信号,由于分割幅宽祇有4.9mV,因此要正确读取该电压level并非易事,结果造成10bit以上的A/D转换器面临无法顺利运作的窘境。另一典型实例是使用示波器量测某数字电路基板两点相隔10cm的ground电位,理论上ground电位应该是零,然而实际上却可观测到4.9mV数倍甚至数十倍的脉冲噪讯(pulse noise),如果该电位差是由模拟与数字混合电路的grand所造成的话,要测得4.9 mV的信号根本是不可能的事情,也就是说为了使模拟与数字混合电路顺利动作,必需在封装与电路设计有相对的对策,尤其是数字电路switching时,ground vance noise不会入侵analogue ground的防护对策,同时还需充分检讨各电路产生的电流回路(route)与电流大小,依此结果排除各种可能的干扰因素。以上介绍的实例都是设计模拟与数字混合电路时经常遇到的瓶颈,如果是设计12bit以上A/D转换器时,它的困难度会更加复杂。
上传时间: 2014-02-12
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为了满足超声波探伤检测的实时性需求,通过研究超声波探伤的工作原理,提出了基于FPGA芯片的实时信号处理系统实现方案及硬件结构设计,并根据FPGA逻辑结构模型实现了软件系统的模块化设计。根据实验测试及统计数据得出,基于FPGA芯片的信号处理系统提高了探伤检测的准确性与稳定性,满足了探伤过程中B超显示的实时性要求。
上传时间: 2013-10-23
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针对目前广泛对高精度频率源的需求,利用FPGA设计一种恒温晶振频率校准系统。系统以GPS接收机提供的秒脉冲信号为基准源,通过结合高精度恒温晶振短期稳定度高与GPS长期稳定特性好、跟踪保持特性强的优点,设计数字锁相环调控恒温晶振的频率。详细阐述系统的设计原理及方法,测试结果表明,恒温晶振的频率可快速被校准到10 MHz,频率偏差小于0.01 Hz,具有良好的长期稳定性,适合在多领域中作为时间频率的标准。
上传时间: 2014-08-19
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为了测量无人机真空速,设计了基于单片机的无人机真空速测量系统。根据真空速和动压静压的关系式,采用分段线性插值的算法,测试了0-5 000 m高度的实际真空速值,得到的结果相对误差均不大于4%,能够满足系统精度要求。测试结果表明:该系统具有良好的稳定性,能实时准确地测量出真空速值。
上传时间: 2015-01-03
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在轨道信号检测中,如何高精度的检测出当前的轨道移频信号一直是保证列车安全运行的重要课题。根据我国轨道移频信号的特点,在采用OMAP L137芯片为主的硬件平台下,采用欠采样和ZFFT的方法对移频信号进行检测,并阐述将算法在硬件平台下实现的流程,为便携式测试仪的设计提供基础。该系统实时性高,稳定性好,可扩展性强。
上传时间: 2013-11-23
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尽量朝“单片”方向设计硬件系统。系统器件越多,器件之间相互干扰也越强,功耗也增大,也不可避免地降低了系统的稳定性。随着单片机片内集成的功能越来越强,真正的片上系统SoC已经可以实现,如ST公司新近推出的μPSD32××系列产品在一块芯片上集成了80C32核、大容量FLASH存储器、SRAM、A/D、I/O、两个串口、看门狗、上电复位电路等等。
上传时间: 2014-12-04
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积分分离PID算法的思想是:当被控量与设计的偏差量偏差较大时,取消积分量,以免积分量使系统稳定性降低,超调量增大;当被控值接近定值时,引入积分控制,以消除静差,提高系统精度。
上传时间: 2015-04-18
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2006altera大赛-基于软核Nios的宽谱正弦信号发生器设计:摘要:本设计运用了基于 Nios II 嵌入式处理器的 SOPC 技术。系统以 ALTERA公司的 Cyclone 系列 FPGA 为数字平台,将微处理器、总线、数字频率合成器、存储器和 I/O 接口等硬件设备集中在一片 FPGA 上,利用直接数字频率合成技术、数字调制技术实现所要求波形的产生,用 FPGA 中的 ROM 储存 DDS 所需的波形表,充分利用片上资源,提高了系统的精确度、稳定性和抗干扰性能。使用新的数字信号处理(DSP)技术,通过在 Nios 中软件编程解决 不同的调制方式的实现和选择。系统频率实现 1Hz~20MHz 可调,步进达到了1Hz;完成了调幅、调频、二进制 PSK、二进制 ASK、二进制 FSK 调制和扫频输出的功能。
标签: Nios Cyclone altera ALTERA
上传时间: 2015-09-02
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2001年全国大学生电子设计竞赛“索尼杯”得主——调频收音机 本调频收音机主要由索尼公司的FM/AM收音机芯片CXA1019、ROHM公司的PLL频率合成器BU2614(本刊网站上提供了该芯片的资料)和单片机组成。系统以单片机AT89C51为控制核心,实现全频搜索、指定频率范围搜索和手动搜索 数控电位器(X9511)的引入使得音量连续调节而无滑动噪声 液晶显示器显示载频和时钟等信息 采用DC-DC电压转换器使整机在3V电源下稳定工作 为了实现电台存储功能,采用E~2ROM(AT24C04),既不怕掉电,又可存储多个电台 在此基础上,还增加了立体声解码,使声音更动听、逼真。 方案论证与比较 1.调谐方式的选择与论证 方案一 采用LC调谐法,在本振回路中通过机械调整谐振电路的电容值来改变本振频率,从而达到调谐的目的。这种调谐方式电路简单,但频率的稳定性差,且不利于使用单片机进行智能控制。
上传时间: 2013-12-16
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