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文檔簡介
1、1,節點在AD6的原理圖中如何計算其有效節點?也有就是說有多少個有效的焊盤,因為我可以根據此焊的數量來報價。2、信號層(Signal Layers),有16個信號層,TopLayer BottomLayer MidLayer1-14。 、內部電源/接地層(Internal Planes),有4個電源/接地層Planel1-4。 、機械層(Mechanical Layers),有四個機械層。 、鉆孔位置層(Drill Layers),主要用于繪制鉆孔圖及鉆孔的位置,共包括Drill Guide 和Drill drawing兩層。 、助焊層(Solder Mask),有TopSolderMask和
2、BottomSolderMask兩層,手工上錫。 、錫膏防護層(Paste Mask)有TopPaste和BottomPaster兩層。 、絲印層(Silkscreen),有TopOverLayer和BottomOverLayer兩層,主要用于繪制元件的外形輪廓。 、其它工作層面(Other): KeepOutLayer:禁止布線層,用于繪制印制板外邊界及定位孔等鏤空部分。 MultiLayer:多層 有多個布線層的半導體器件具備:第一絕緣膜;形成于該第一絕緣膜上的第一布線層;形成于上述第一布線層上的第二布線層;和設置在第一絕緣膜和所述第一布線層的上面,第二布線層中相鄰布線之間和所述第二布線層
3、中布線下側與所述第一絕緣層和所述第一布線層之間的低相對介電常數的第二絕緣膜。所述半導體器件的制造方法具備:形成第一層間絕緣膜;在所述第一層間絕緣膜中形成多個布線溝;通過將金屬膜埋入所述布線溝中來形成多個布線;去除所述布線間的所述第一層間絕緣膜來形成埋入溝;在所述埋入溝中埋入由低介電常數材料構成的第二層間絕緣膜。3這三種叫法的電容,其實都是濾波的,只是應用在不同的電路中,叫法和用法不一樣。 濾波電容,這是我們通常用在電源整流以后的電容,它是把整流電路交流整流成脈動直流,通過充放電加以平滑的電容,這種電容一般都是電解電容,而且容量較大,在微法級。 旁路電容,是把輸入信號中的高頻成份加以濾除,主要是
4、用于濾除高頻雜波的,通常用瓷質電容、滌綸電容,容量較小,在皮法級。 去耦電容,是把輸出信號的干擾作為濾除對象,去耦電容相當于電池,利用其充放電,使得放大后的信號不會因電流的突變而受干擾。它的容量根據信號的頻率、抑制波紋程度而定。 濾波電容用在電源整流電路中,用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。 去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方,用來消除自激,使放大器穩定工作。 旁路電容用在有電阻連接時,接在電阻兩端使交流信號順利通過。1.關于去耦電容蓄能作用的理解1)去耦電容主要是去除高頻如RF信號的干擾,干擾的進入方式是通過電磁輻射。 而實際上,芯片附近的電容還有蓄能的作用,這是第二位的。 你可以把
5、總電源看作密云水庫,我們大樓內的家家戶戶都需要供水, 這時候,水不是直接來自于水庫,那樣距離太遠了, 等水過來,我們已經渴的不行了。 實際水是來自于大樓頂上的水塔,水塔其實是一個buffer的作用。 如果微觀來看,高頻器件在工作的時候,其電流是不連續的,而且頻率很高, 而器件VCC到總電源有一段距離,即便距離不長,在頻率很高的情況下, 阻抗Zi*wL+R,線路的電感影響也會非常大, 會導致器件在需要電流的時候,不能被及時供給。 而去耦電容可以彌補此不足。 這也是為什么很多電路板在高頻器件VCC管腳處放置小電容的原因之一 (在vcc引腳上通常并聯一個去藕電容,這樣交流分量就從這個電容接地。)2)
6、有源器件在開關時產生的高頻開關噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供 一 個局部的直流電源給有源器件,以減少開關噪聲在板上的傳播和將噪聲引導到地2.旁路電容和去耦電容的區別 去耦:去除在器件切換時從高頻器件進入到配電網絡中的RF能量。去耦電容還可以為器件 供局部化的DC電壓源,它在減少跨板浪涌電流方面特別有用。 旁路:從元件或電纜中轉移出不想要的共模RF能量。這主要是通過產生AC旁路消除無意的能量進入敏感的部分,另外還可以提供基帶濾波功能(帶寬受限)。 我們經常可以看到,在電源和地之間連接著去耦電容,它有三個方面的作用:一是作為本集成電路的蓄能電容;二是濾除該器件產生的高頻噪聲,切斷
7、其通過供電回路進行傳播的通路;三是防止電源攜帶的噪聲對電路構成干擾。 在電子電路中,去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用,電容所處的位置不同,稱呼就不一樣了。對于同一個電路來說,旁路(bypass)電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象,把前級攜帶的高頻雜波濾除,而去耦(decoupling)電容也稱退耦電容,是把輸出信號的干擾作為濾除對象。 濾波電容的選擇 經過整流橋以后的是脈動直流,波動范圍很大。后面一般用大小兩個電容,大電容用來穩定輸出,眾所周知電容兩端電壓不能突變,因此可以使輸出平滑,小電容是用來濾除高頻干擾的,使輸出電壓純凈,電容越小,諧振頻率越高,可濾除的干擾頻率越高容量選擇:
8、(1)大電容,負載越重,吸收電流的能力越強,這個大電容的容量就要越大(2)小電容,憑經驗,一般104即可1、電容對地濾波,需要一個較小的電容并聯對地,對高頻信號提供了一個對地通路。2、電源濾波中電容對地腳要盡可能靠近地。3、理論上說電源濾波用電容越大越好,一般大電容濾低頻波,小電容濾高頻波。4、可靠的做法是將一大一小兩個電容并聯,一般要求相差兩個數量級以上,以獲得更大的濾波頻段.具體案例: AC220-9V再經過全橋整流后,需加的濾波電容是多大的? 再經78LM05后需加的電容又是多大?前者電容耐壓應大于15V,電容容量應大于2000微發以上。 后者電容耐壓應大于9V,容量應大于220微發以上
9、。2.有一電容濾波的單相橋式整流電路,輸出電壓為24V,電流為500mA,要求: (1)選擇整流二極管; (2)選擇濾波電容; (3)另:電容濾波是降壓還是增壓?(1)因為橋式是全波,所以每個二極管電流只要達到負載電流的一半就行了,所以二極管最大電流要大于250mA;電容濾波式橋式整流的輸出電壓等于輸入交流電壓有效值的1.2倍,所以你的電路輸入的交流電壓有效值應是20V,而二極管承受的最大反壓是這個電壓的根號2倍,所以,二極管耐壓應大于28.2V。 (2)選取濾波電容:1、電壓大于28.2V;2、求C的大小:公式RC(3-5)×0.1秒,本題中R=24V/0.5A=48歐 所以可得出
10、C(0.00625-0.0104)F,即C的值應大于6250F。 (3)電容濾波是升高電壓。濾波電容的選用原則在電源設計中,濾波電容的選取原則是: C2.5T/R 其中: C為濾波電容,單位為UF; T為頻率, 單位為Hz R為負載電阻,單位為 當然,這只是一般的選用原則,在實際的應用中,如條件(空間和成本)允許,都選取C5T/R.3.濾波電容的大小的選取 PCB制版電容選擇印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時操作它們時均會產生較大火花放電,必須采用RC吸收電路來吸收放電電流。一般R取12k,C取2.24.7F 一般的10PF左右的電容用來濾除高頻的干擾信號,0.1UF左右的用來濾除低頻的紋
11、波干擾,還可以起到穩壓的作用。 濾波電容具體選擇什么容值要取決于你PCB上主要的工作頻率和可能對系統造成影響的諧波頻率,可以查一下相關廠商的電容資料或者參考廠商提供的資料庫軟件,根據具體的需要選擇。至于個數就不一定了,看你的具體需要了,多加一兩個也挺好的,暫時沒用的可以先不貼,根據實際的調試情況再選擇容值。如果你PCB上主要工作頻率比較低的話,加兩個電容就可以了,一個慮除紋波,一個慮除高頻信號。如果會出現比較大的瞬時電流,建議再加一個比較大的鉭電容。 其實濾波應該也包含兩個方面,也就是各位所說的大容值和小容值的,就是去耦和旁路。原理我就不說了,實用點的,一般數字電路去耦0.1uF即可,用于10
12、M以下;20M以上用1到10個uF,去除高頻噪聲好些,大概按C=1/f 。旁路一般就比較的小了,一般根據諧振頻率 說到電容,各種各樣的叫法就會讓人頭暈目眩,旁路電容,去耦電容,濾波電容等等,其實無論如何稱呼,它的原理都是一樣的,即利用對交流信號呈現低阻抗的特性,這一點可以通過電容的等效阻抗公式看出來:Xcap=1/2fC,工作頻率越高,電容值越大則電容的阻抗越小.。在電路中,如果電容起的主要作用是給交流信號提供低阻抗的通路,就稱為旁路電容;如果主要是為了增加電源和地的交流耦合,減少交流信號對電源的影響,就可以稱為去耦電容;如果用于濾波電路中,那么又可以稱為濾波電容;除此以外,對于直流電壓,電容
13、器還可作為電路儲能,利用沖放電起到電池的作用。而實際情況中,往往電容的作用是多方面的,我們大可不必花太多的心思考慮如何定義。本文里,我們統一把這些應用于高速PCB設計中的電容都稱為旁路電容.電容的本質是通交流,隔直流,理論上說電源濾波用電容越大越好。但由于引線和PCB布線原因,實際上電容是電感和電容的并聯電路,(還有電容本身的電阻,有時也不可忽略)這就引入了諧振頻率的概念:=1/(LC)1/2在諧振頻率以下電容呈容性,諧振頻率以上電容呈感性。因而一般大電容濾低頻波,小電容濾高頻波。這也能解釋為什么同樣容值的STM封裝的電容濾波頻率比DIP封裝更高。至于到底用多大的電容,這是一個參考 電容諧振頻
14、率電容值 DIP (MHz) STM (MHz)1.0F 2.5 50.1F 8 160.01F 25 501000pF 80 160100 pF 250 50010 pF 800 1.6(GHz)不過僅僅是參考而已,用老工程師的話說主要靠經驗。更可靠的做法是將一大一小兩個電容并聯,一般要求相差兩個數量級以上,以獲得更大的濾波頻段。一般來講,大電容濾除低頻波,小電容濾除高頻波。電容值和你要濾除頻率的平方成反比。具體電容的選擇可以用公式C=4Pi*Pi /(R * f * f )電源濾波電容如何選取,掌握其精髓與方法,其實也不難。1)理論上理想的電容其阻抗隨頻率的增加而減少(1/jwc),但由于
15、電容兩端引腳的電感效應,這時電容應該看成是一個LC串連諧振電路,自諧振頻率即器件的FSR參數,這表示頻率大于FSR值時,電容變成了一個電感,如果電容對地濾波,當頻率超出FSR后,對干擾的抑制就大打折扣,所以需要一個較小的電容并聯對地,可以想想為什么?原因在于小電容,SFR值大,對高頻信號提供了一個對地通路,所以在電源濾波電路中我們常常這樣理解:大電容慮低頻,小電容慮高頻,根本的原因在于SFR(自諧振頻率)值不同,當然也可以想想為什么?如果從這個角度想,也就可以理解為什么電源濾波中電容對地腳為什么要盡可能靠近地了.2)那么在實際的設計中,我們常常會有疑問,我怎么知道電容的SFR是多少?就算我知道
16、SFR值,我如何選取不同SFR值的電容值呢?是選取一個電容還是兩個電容?電容的SFR值和電容值有關,和電容的引腳電感有關,所以相同容值的0402,0603,或直插式電容的SFR值也不會相同,當然獲取SFR值的途徑有兩個,1)器件Data sheet,如22pf0402電容的SFR值在2G左右, 2)通過網絡分析儀直接量測其自諧振頻率,想想如何量測?S21?知道了電容的SFR值后,用軟件仿真,如RFsim99,選一個或兩個電路在于你所供電電路的工作頻帶是否有足夠的噪聲抑制比.仿真完后,那就是實際電路試驗,如調試手機接收靈敏度時,LNA的電源濾波是關鍵,好的電源濾波往往可以改善幾個dB. 有文章是
17、這樣說的,你參考一下吧;濾波/去耦/旁路之類的電容并不是越大越好,如:一個很大的電源濾波電容,儲存容量是足夠了,但是由于容量過大.剛通電瞬間,由于電容兩端電壓不能突變,所以整流管上和變壓器上的負擔很大,如是后面的濾波電容過大,使輸出電壓上升過慢,導致變壓器/整流管等長時間超負荷工作,會被損壞,或是引起過載保護等問題。(解決方法是合適減小濾波電容或是采用開機電壓慢升(也就是小電流讓電容上建立正常電平后,再讓電源進入工作狀態)又如:旁路電容過大,因為三極管(以典型共射極為例)建立正常的工作點后,E極電壓設為2V,又設放大電路的輸入低頻非有用信號,使Ce上升為2.2V,如在其后有個2.7V的高頻有用
18、信號來到,因Ce電荷過多,Re無法讓Ce快速放電到靜態電平,會使一個或更多個有用信號周期失真。又如:去耦,當電容過大,由于退耦電阻的關系。電壓上升速度過慢。會使某些高要求電路復位不正常。而不能工作。所以,不管是濾波,去耦,旁路。都要選擇合適的RC常數,不要一味追求C過大,想著C越大,濾波/去耦/旁路效果就越好。要真正理解RC常數這一個含義。我個人認為;你圈起來的退耦電容,由于電路設計者因成本等考慮,一般是以器件能正常工作為度。如果稍微加大容量和改用更低損耗角的高速電容摩改,對器件在更正常的環境下工作有正面意義的。但好像如果無意義地摩改得太大,音色會有平板化和發木的趨向。關于濾波電容、去耦電容、
19、旁路電容的作用濾波電容用在電源整流電路中,用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方,用來消除自激,使放大器穩定工作。旁路電容用在有電阻連接時,接在電阻兩端使交流信號順利通過。1.關于去耦電容蓄能作用的理解1)去耦電容主要是去除高頻如RF信號的干擾,干擾的進入方式是通過電磁輻射。 而實際上,芯片附近的電容還有蓄能的作用,這是第二位的。你可以把總電源看作密云水庫,我們大樓內的家家戶戶都需要供水,這時候,水不是直接來自于水庫,那樣距離太遠了,等水過來,我們已經渴的不行了。實際水是來自于大樓頂上的水塔,水塔其實是一個buffer的作用。如果微觀來看,高頻器件在工作的
20、時候,其電流是不連續的,而且頻率很高,而器件VCC到總電源有一段距離,即便距離不長,在頻率很高的情況下,阻抗Zi*wL+R,線路的電感影響也會非常大,會導致器件在需要電流的時候,不能被及時供給。而去耦電容可以彌補此不足。這也是為什么很多電路板在高頻器件VCC管腳處放置小電容的原因之一(在vcc引腳上通常并聯一個去藕電容,這樣交流分量就從這個電容接地。)2)有源器件在開關時產生的高頻開關噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供 一 個局部的直流電源給有源器件,以減少開關噪聲在板上的傳播和將噪聲引導到地2.旁路電容和去耦電容的區別 去耦:去除在器件切換時從高頻器件進入到配電網絡中的RF能量
21、。去耦電容還可以為器件提供局部化的DC電壓源,它在減少跨板浪涌電流方面特別有用。 旁路:從元件或電纜中轉移出不想要的共模RF能量。這主要是通過產生AC旁路消除無意的能量進入敏感的部分,另外還可以提供基帶濾波功能(帶寬受限)。 我們經常可以看到,在電源和地之間連接著去耦電容,它有三個方面的作用:一是作為本集成電路的蓄能電容;二是濾除該器件產生的高頻噪聲,切斷其通過供電回路進行傳播的通路;三是防止電源攜帶的噪聲對電路構成干擾。 在電子電路中,去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用,電容所處的位置不同,稱呼就不一樣了。對于同一個電路來說,旁路(bypass)電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象,
22、把前級攜帶的高頻雜波濾除,而去耦(decoupling)電容也稱退耦電容,是把輸出信號的干擾作為濾除對象。在大電容旁并聯一個小電容的原因 大電容由于容量大,所以體積一般也比較大,且通常使用多層卷繞的方式制作,這就導致了大電容的分布電感比較大(也叫等效串聯電感,英文簡稱ESL)。大家知道,電感對高頻信號的阻抗是很大的,所以,大電容的高頻性能不好。而一些小容量電容則剛剛相反,由于容量小,因此體積可以做得很小(縮短了引線,就減小了ESL,因為一段導線也可以看成是一個電感的),而且常使用平板電容的結構,這樣小容量電容就有很小ESL這樣它就具有了很好的高頻性能,但由于容量小的緣故,對低頻信號的阻抗大。所
23、以,如果我們為了讓低頻、高頻信號都可以很好的通過,就采用一個大電容再并上一個小電容的方式。常使用的小電容為 0.1uF的瓷片電容,當頻率更高時,還可并聯更小的電容,例如幾pF,幾百pF的。而在數字電路中,一般要給每個芯片的電源引腳上并聯一個0.1uF的電容到地(這個電容叫做退耦電容,當然也可以理解為電源濾波電容,越靠近芯片越好),因為在這些地方的信號主要是高頻信號,使用較小的電容濾波就可以了=去耦電容的配置 推薦去耦電容不是一般稱的濾波電容,濾波電容指電源系統用的,去藕電容則是分布在器件附近或子電路處主要用于對付器件自身或外源性噪聲的特殊濾波電容,故有特稱去耦電容,去耦指“去除(噪聲)耦合”之意. 1、去耦電容的一般配置原則 電源輸入端跨接一個10100uF的電解電容器,如果印制電路板的位置允許,采用100uF以上的電解電容器的抗干擾效果會更好. ,而且漏電流很小(0.5uA以下). 對于噪聲能力弱、關斷時電流變化大的器件和ROM、RAM等存儲型器件,應在芯片的電源線(Vcc)和地線(GND)間直接接入去耦電容. 去耦電容的引線不能過長,特別是高頻旁路電容不能帶引線. 在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時操作它們時均會產生較大火花放電,必須RC 電路來吸收放電
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