过孔的寄生电容和电感及如何使用过孔(针对高速电路设计)?
一、过孔的寄生电容和电感及如何使用过孔(针对高速电路设计)?
举例来说,对于一块厚度为50Mil的PCB板,如果使用的过孔焊盘直径为20Mil(钻孔直径为10Mils),阻焊区直径为40Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是: C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020)=0.31pF 这部分电容引起的上升时间变化量大致为: T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(50/2)=17.05ps 从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,就会用到多个过孔,设计时就要慎重考虑。
实际设计中可以通过增大过孔和铺铜区的距离(Anti-pad)或者减小焊盘的直径来减小寄生电容。过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感,在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的经验公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感: L=5.08h[ln(4h/d)+1] 其中L指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径。从式中可以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度。仍然采用上面的例子,可以计算出过孔的电感为: L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 如果信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗大小为:XL=πL/T10-90=3.19Ω。这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略,特别要注意,旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔,这样过孔的寄生电感就会成倍增加。二、如何使用过孔 通过上面对过孔寄生特性的分析,我们可以看到,在高速PCB设计中,看似简单的过孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应。为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,在设计中可以尽量做到: 1.从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小。必要时可以考虑使用不同尺寸的过孔,比如对于电源或地线的过孔,可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗,而对于信号走线,则可以使用较小的过孔。当然随着过孔尺寸减小,相应的成本也会增加。2.上面讨论的两个公式可以得出,使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄生参数。3.PCB板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔。4.电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好。可以考虑并联打多个过孔,以减少等效电感。5.在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。甚至可以在PCB板上放置一些多余的接地过孔。二、全加器电路设计作用?
全加器的逻辑功能是两个同位的二进制数及来自低位的进位三者相加。
全加器用门电路实现两个二进制数相加并求出和的组合线路,称为一位全加器。一位全加器可以处理低位进位,并输出本位加法进位。多个一位全加器进行级联可以得到多位全加器。常用二进制四位全加器74LS283。
三、门电路设计软件?
logisim是一款非常好用的电路设计软件,它主要的功能是基于教育的数字逻辑电路设计模拟,使用这款软件可以创建通俗易懂的电路图,使用简单、便于学习,拥有最基本的概念与逻辑电路!
logisim软件特色:
这是免费的!(Logisim开源(GPL)。
运行在任何机器中支持Java5或更高的特殊MacOSX和Windows版本。的双曲馀弦值。学生有跨平台当然是重要的家庭/宿舍计算机系统。
画面界面是基于直观的工具栏。彩色电线有助于模拟和调试电路。
自动布线工具绘制横纵电线,与其他电线连接组件。很容易画电路!
完成电路可以保存在文件中,出口到GIF文件或印刷在打印机上。
电路布局可用作子回路回路,设计分层回路。
包括电路组件包括输入和输出、盖茨、多重复用器、算术电路、拖鞋和RAM内存。
包括组合分析模块允许之间的转换电路、真实价值表和逻辑表达。
四、卧室床头电路设计?
床头区域:床头区域留有足够的插孔,以免日后麻烦。首先是电话线插孔,要在床头柜上方预留,并采用5孔插线板带开关为宜。然后还要预留足够的插孔和开关,能控制各个区域的电路单独开闭。除此之外,不要忘记,如果双床头柜,对称设置。
梳妆区域:梳妆台方上应该预留一个能够连接吹风机的电源,此外梳妆镜上方有反射灯,也应设置一个单独开关控制。
五、方块电路设计步骤?
打开Altium Designer 18软件中的原理图设计页面,执行放置-页面符命令,...
2.
将光标放到需要放置的位置单击两次,确定图形形状,此时初步画出一个方块电路。
3.
双击电路上面的名字可以弹出界面进行更改,改动一下,得到自己需要的名称,便于后续区分。
4.
同样,双击边框,可以对其属性进行设置,如长宽尺寸,边框类型,填充颜色等信息。
六、厨房电路设计
厨房电路设计
在家装或者装修中,厨房电路设计是一个非常重要的环节。电路设计合理与否,不仅关系到日常使用的便利性,更关系到安全性。本文将从以下几个方面介绍厨房电路设计的注意事项。
总体设计原则
厨房电路设计需要遵循以下原则:
- 保证用电安全
- 保证用电合理
- 保证用电方便
- 保证用电美观
这些原则需要在具体设计中考虑到并体现出来。
具体设计细节
1: 厨房电器用电量估算
在设计厨房电路之前,需要先估算厨房电器的用电量。根据厨房电器的功率和使用频率,可以大致估算出每个电器的用电量。用电量的估算是电路设计的基础,只有准确的估算才能保证后续的电路设计合理。
2: 厨房电器用电位置规划
在估算出厨房电器的用电量后,需要规划好每个电器的用电位置。不同电器的用电位置应该分开设计,避免因为集中用电导致电路过载。同时,需要考虑到电器的使用频率和使用场景,将常用的电器放在使用方便的位置,避免不必要的麻烦。
3: 厨房插座数量规划
插座数量的规划需要根据厨房电器的用电量和用电位置来确定。需要注意的是,插座数量不能太多也不能太少。太多的插座会影响美观,太少的插座则会影响使用。一般来说,每个用电位置都需要有一个插座。
4: 厨房电路容量规划
厨房电路容量的规划需要根据厨房电器的用电量来确定。一般来说,厨房的总电路容量不应该低于3kW。如果厨房电器的用电量很大,需要考虑分路供电。
以上是厨房电路设计的几个注意事项,希望能够对大家有所帮助。
七、电路设计软件哪个好用?
国内几乎都是用这三个软件画原理图和PCB:
1. Altium Designer (Protel 99) 。界面很炫,板的3D效果不错,然并卵。。估计学生及小公司用得多。
2. Pads。也挺好用,界面没Altium友好,但是很流畅,多层板换层高亮时从不会卡。中大型公司用得多。
3. Cadence Orcad。在多层板,高速PCB设计及仿真上很牛叉,也是中大型公司用得多。初学的建议选第一个,简单易学好上手,教程也多。特别是手工做板的时候,设置打印PCB各层很方便。
八、集成电路设计考研?
这个专业考研选择还是挺多的,本专业有模拟集成电路设计方向、数字集成电路设计方向、射频集成电路设计方向、混合信号集成电路设计方向、微电子器件方向、集成电路工艺方向、人工智能算法方向。此外电气工程方向、电子方向、通信方向、软件开发、计算机、自动化都可以跨考。
九、eda分频电路设计原理?
所谓“分频”,就是把输入信号的频率变成成倍数地低于输入频率的输出信号。文献资料上所谓用计数器的方法做“分频器”的方法,只是众多方法中的一种。它的原理是:把输入的信号作为计数脉冲,由于计数器的输出端口是按一定规律输出脉冲的,所以对不同的端口输出的信号脉冲,就可以看作是对输入信号的”分频“。至于分频频率是怎样的,由选用的计数器所决定。
如果是十进制的计数器那就是十分频,如果是二进制的计数器那就是二分频,还有四进制、八进制、十六进制等等。以此类推。
十、变送器电路设计
变送器电路设计是工业自动化领域中非常关键的一部分。变送器是将传感器所感知到的物理量转换成标准信号输出,用来反映被测量物理量的状态的装置。在各种工业控制系统中,变送器起着至关重要的作用,因为它们能够将非电信号转换成电信号,实现传感器和控制器之间的有效连接。
变送器电路设计的重要性
对于变送器电路设计来说,要充分考虑到工业环境下的各种因素以确保系统的稳定性和可靠性。以下是变送器电路设计的几个重要因素:
- 噪声抑制:在工业环境中,噪声干扰是不可避免的。良好的变送器电路设计应该具备强大的噪声抑制能力,以确保测量结果的准确性。
- 线性度:变送器应具备良好的线性度,即输出信号应与输入信号成正比。这对于系统的精确度和可靠性至关重要。
- 温度补偿:工业环境中,温度变化较大,因此变送器电路设计应包含温度补偿电路,以确保系统在不同工作温度下的准确性。
- 功耗:变送器电路设计应该尽可能低功耗,以延长电池寿命或减少能源消耗。
- 抗干扰能力:工业环境中存在大量的电磁干扰源,变送器电路设计应具备良好的抗干扰能力,以避免干扰信号对信号传输和测量结果的影响。
变送器电路设计的基本原则
变送器电路设计需要遵循一些基本原则,以确保设计的稳定性和可靠性:
- 选择合适的传感器:传感器的选择对于变送器电路设计至关重要。要根据被测量的物理量和工作环境的需求选择合适的传感器。
- 合理的功率供应:变送器电路设计应确保提供稳定可靠的功率供应,以确保系统正常运行。
- 合理的滤波设计:噪声滤波是变送器电路设计中的重要一环。合理的滤波设计可以有效减少噪声干扰。
- 采用合适的放大电路:放大电路在变送器电路设计中起着关键作用。选择合适的放大电路可以提高信号的准确度和稳定性。
- 合理的输出电路设计:输出电路设计应根据具体需求选择合适的输出方式,如电流输出或电压输出。
变送器电路设计的实际应用
变送器电路设计广泛应用于各种工业自动化系统中,如压力变送器、温度变送器、流量变送器等。以温度变送器为例,它将温度传感器所感知到的温度转换成对应的电信号输出。这些电信号可以通过工业控制系统进行采集、传输和处理,实现温度数据的监测和控制。
在变送器电路设计中,还需要考虑到通信协议的选择。现代工业控制系统多使用数字通信协议进行数据传输,如HART、FOUNDATION Fieldbus和Profibus等。变送器电路设计应根据具体应用需求选择适合的通信协议,并设计相应的通信接口。
变送器电路设计对于工业自动化领域具有重要意义。通过合理、稳定、可靠的电路设计,可以提高控制系统的性能和效率,同时降低故障率和维护成本。因此,对于工程师而言,掌握变送器电路设计的基本原理和技术是至关重要的。
希望本文对读者了解变送器电路设计有所帮助,同时也希望读者能够在实际应用中灵活运用这些原理和技术,提高工业自动化系统的性能和可靠性。