精密仪器仪表在多功能测量设备、现场服务、自动测试以及研发 和校准实验室等应用中扮演着重要角色。ADI凭借超过50年的专业 积累和丰富经验，以客户挑战为出发点，设计了一套完整精密技 术信号链，提供全面的硬件、软件/和固件集成解决方案。本文重点介绍了四款先进仪器仪表解决方案：精密阻抗测量模 块、超低失真信号分析仪模块、低延迟开发套件和数字控制高压SMU。ADI利用现成可用的平台和尖端集成电路设计技术， 提供给客户良好的、高性能参考设计和电路板或模块级解决方 案，帮助客户降低研发成本，加快研发进度。表1显示了部
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ADI
精密仪器
电路设计
在半导体设计领域，从零开始学习芯片设计的难度往往被低估，工具与知识层面的双重壁垒令人望而却步。但随着开源软硬件计划的兴起，想要迎接这一挑战的开发者迎来了新的机遇。本文详细阐述了 Silicluster 芯片的全设计流程 —— 这款芯片全程基于开源工具开发，核心设计理念为易获取性与高性价比（见图 1）。图 1：Silicluster、Silicluster Plus 及 Silicluster Pro 芯片规格书，展示三款芯片的各自核心特性芯片设计之路的开端踏上芯片设计之路，实属偶然。自儿时起，我便对各类事
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Silicluster
开源工具
芯片
电路设计
在大多数电子系统中，降噪是一个重要设计问题。与功耗限制、环境温度变化、尺寸限制以及速度和精度要求一样，必须处理好无所不在的噪声因素，才能使最终设计获得成功。这里，我们不考虑用于降低“外部噪声”（与信号一起到达系统）的技术，因为其存在一般不受设计工程师直接控制。相比之下，防止“内部噪声”（电路或系统内部产生或耦合的噪声）扰乱信号则是设计工程师的直接责任。今天我们就说说“接地”，而且是针对高频工作的“接地"“接地”(Grounding)一般指将电路、设备或系统连接到一个作为参考电位点或参考电位面的良
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PCB
电路设计
PCB的预布局是在评估PCB设计的可行性。一、结构要素图，结构对电路板的约束。在设计PCB之前，结构要素图（Outline Drawing / Mechanical Drawing） 是定义PCB物理边界和关键约束的核心文件。它通常包含以下对电路板设计的强制性要求：1、PCB外形尺寸与形状：明确PCB的长、宽、轮廓形状（是否异形）。明确PCB在整机或外壳内的定位（如基准边、安装孔位置）。约束：PCB尺寸必须严格匹配，确保能装入指定空间（如铁壳），无干涉。我们需要注意板边，圆角，安装过程是否有障碍
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PCB
电路设计
在PCB设计中是否应该去除死铜（孤岛）。有人说应该除去，原因大概是：1，会造成EMI问题。2，增强抗干扰能力。3，死铜没什么用。有人说应该保留，原因大概是：1，去了有时大片空白不好看。2，增加板子机械性能，避免出现受力不均弯曲的现象。第一、我们不要死铜（孤岛），因为这个孤岛在这里形成一个天线的效应，如果周围的走线辐射强度大，会增强周围的辐射强度；并且会形成天线的接受效应，会对周围走线引入电磁干扰。第二、我们可以删除一些小面积的孤岛。如果我们希望保留覆铜，应该将孤岛通过地孔与GND良好连接，形成屏蔽。第三、
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PCB
电路设计
在现代集成电路（IC）设计中，性能、功耗和面积（PPA）是衡量芯片优劣的核心指标。要实现卓越的PPA，除了精妙的电路拓扑设计，物理版图（Physical Layout）设计同样扮演着举足轻重的角色。尤其在对精度和稳定性要求极高的模拟与混合信号集成电路中，器件匹配（Device Matching）的优劣直接决定了电路的整体性能。本文将结合几个具体的版图实例，深入探讨集成电路设计中实现高精度匹配的关键技术与布局优化策略。实例一、MOSFET晶体管的精细化布局，从尺寸分解到共质心集成MOSFET晶体管作为数字和
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PCB
电路设计
为了进一步降低成本，H桥PFC由原来的光耦隔离驱动电路改为采用高压浮驱芯片的电路，频繁出现PFC炸机的情况，对此，对这个驱动电路进行分析，同时寻找解决措施。1. 问题的现象描述：为了进一步降低成本，H桥PFC由原来的光耦隔离驱动电路改为采用高压浮驱芯片的电路。1. 用IRS21850浮驱芯片，在起机的过程中会出现异常的高电平，有一定概率导致PFC炸机。2. 用FAN73711浮驱芯片，在起机时没有发现异常的高电平现象，基本能够正常工作，但是在更加恶劣的工作状态下会发生炸机，比如在源跳变时会发生PFC炸机。
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驱动电路
电路设计
失效分析
最好的学习，就是在项目中学习；最好的学习就是问题触发的学习。因为我在研究所阶段主要解决的是音频、光电等模拟电路，同时主要接触的也是TI的一些DSP，所以对高速数字电路其实是没有概念的。后来到了华为才进行一些系统性的学习，对高速接口的PCB设计进一步深入理解。虽然第一份工作这个阶段没有接触高速数字电路，一些PCB设计的基础理论和基础技能是在这个阶段的。小团队有小团队的好处：1、全流程理解产品。2、自动动手Layout，大家知道当时很多大企业已经把硬件工程师和PCB工程师开发分工。3、自主器件选型，硬件设计有
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PCB
电路设计
印刷电路板（PCB）是现代几乎所有电子设备的重要支撑，它们通过大量生产复杂而可靠的电路设计来实现。通过为电子元件提供稳定的安装点并可靠地连接它们，PCB 能够实现更高的集成度，提高电子设备的整体可靠性，并在产品开发过程中简化测试和故障排除。继续阅读，了解构成 PCB 的层、它们的制造过程以及工程师可以为他们的设计获得的各种类型的 PCB 简介。 从开始到完成的 PCB 设计几乎所有 PCB 设计都从电路图开始，这些电路图说明了设计中的各个元件如何电气连接。完成的图纸是电路功能需求和电气特性的图形
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PCB
电路设计
设计师和制造商之间的关系在项目的成功中起着至关重要的作用。然而，一直存在关于这两个群体之间的脱节以及拥有了解制造设施复杂性的设计师的好处这一持续讨论。在本文中，我们将探讨不同类型的设计师、设计师与制造商之间合作的重要性，以及我们的专业知识和周转时间如何使您的 PCB 项目产生差异。了解设计师的三种类别在 PCB 行业，主要有三种类型的设计师，每种都有其独特的一套挑战和优先事项：原始设备制造商（OEM）设计师： 这些设计师通常与原始设备制造商（OEM）相关联，并且倾向于在具有集中硬件周期和时间的项
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PCB
电路设计
一个良好的布局设计可优化效率，减缓热应力，并尽量减小走线与元件之间的噪声与作用。这一切都源于设计人员对电源中电流传导路径以及信号流的理解。当一块原型电源板首次加电时，最好的情况是它不仅能工作，而且还安静、发热低。然而，这种情况并不多见。开关电源的一个常见问题是“不稳定”的开关波形。有些时候，波形抖动处于声波段，磁性元件会产生出音频噪声。如果问题出在印刷电路板的布局上，要找出原因可能会很困难。因此，开关电源设计初期的正确PCB布局就非常关键。电源设计者要很好地理解技术细节，以及最终产品的功能需求。因此，从电
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PCB
电路设计
在通过原理图正式确定电路的功能、选择所使用的元件、设备和技术之后，下一步是创建功能性的 PCB 布局。这一步的目标是将所有元件放置在 PCB 上，并建立所有必要的连接，确保板子的尺寸最小化，并满足特定应用目标，例如最小化损耗或最大化信号完整性。然而，这个过程可能很复杂，并不仅仅是绘制电子元件之间的连接。本文涵盖了在产品生命周期中这一关键阶段需要牢记的重要最佳实践方法。利用子电路进行最佳元件布局PCB 设计中的子电路识别显著影响器件布局和布线策略。通过将电路中的特定功能模块隔离，设计人员可以策略性地定位组件
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PCB
电路设计
PCB 布线对于确保电子设计的功能性、信号完整性、可制造性和可靠性至关重要。导线不仅仅是组件互连或电源分配路径，通过有效的布线，工程师可以最大限度地减少信号衰减、串扰和电磁干扰（EMI）。精确的阻抗控制对于保持信号完整性至关重要，因为高阻抗导线对噪声更敏感。谨慎的组件布局和布线有助于故障诊断和测试程序，加快调试速度，并减少上市时间和开发成本。此外，策略性的布线决策可以促进设计未来的修改和变更。通过留出扩展空间，使用模块化布线技术并遵守设计标准，PCB 布局对未来的修改或升级更加灵活。PCB 设计中的导线和
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PCB
电路设计
地平面和电源平面是 PCB 设计中的大面积导电区域，具有多种用途。地平面为电气信号提供公共参考点，并作为电流的返回路径。电源平面将电源电压输送到板上的各个组件，以帮助在整个 PCB 上均匀分配电源，从而减少电压降并确保稳定的供电。虽然电源平面提供了许多好处，但也带来了对电流返回路径的仔细规划的需要，以防止信号退化，特别是在混合信号设计中。电源和地平面的重要性地平面通过为返回电流提供低阻抗路径来帮助减少噪声和 EMI，从而提高并保持信号完整性。与电源平面结合使用时，它们还能增强电源传输，并有助于防止在电源需
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电源
开关电源
电路设计
从标准刚性多层电路板到高密度互连（HDI）或柔性电路板的制造步骤可能会变得更加复杂。当面对大量行业特定术语和供应商特定软件时，这个过程可能会让人感到困惑。本教程定义了标准刚性多层电路板的制造过程，重点介绍了如何将收到的客户文件转换为可工作的电路板。图 1 显示了制造电路板的步骤流程图。请注意，这不包括更复杂的工艺，例如遮盖或填充的过孔。 图 1：标准刚性多层电路板的简单、镀通孔的电路板制造过程。从客户文件到工作制造数据第一步，收到的客户文件格式不同，包括 ODB++、IPC-2581，
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PCB
电路设计
欢迎来到引人入胜的 PCB 设计世界，各种元素的相互作用塑造了现代电子设备的核心。今天，让我们来聊聊一些至关重要但往往被低估的内容——过孔、顺序层压和电镀对信号完整性的影响。这些不仅仅是技术术语，而是确保我们的电子设备平稳高效运行的关键组成部分。让我们谈谈过孔想象过孔是 PCB 上的微小隧道，连接电路的不同层。它们有各种类型：通孔过孔贯穿所有层，盲孔连接外层和内层，埋孔则隐蔽地连接内部层。但这里有一个问题：过孔对信号完整性可能很棘手。为什么？因为它们会导致阻抗变化和不需要的信号反射，特别是在高速电路中。关
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PCB
电路设计
引言在追求性能的元器件设计中，每一个微小的改动都可能牵一发而动全身。有时，为了实现某一性能指标的提升，看似合理的优化却可能在不经意间埋下隐患。今天，我们将深入剖析一起发生在某电子产品上的二极管短路故障案例，这起案例不仅揭示了故障的根源，更引人深思：当供应商为了提升产品性能而主动进行设计变更时，我们该如何全面评估其对整个制造流程和最终产品可靠性的影响？故障现象：突如其来的“罢工”2023年5月，某消费电子供应商陆续接到客户反馈，部分电子产品出现了无法正常启动的异常情况。这些产品在出厂前经过了严格的质量检测，
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电路设计
失效分析
在现代电子设备中，元器件的可靠性是系统稳定运行的基石。然而，在实际应用中，我们常常会遇到各种各样的器件失效问题。其中，过电应力（Electrical Over Stress, EOS）导致的失效占比超过80%以上，而器件本身质量原因导致的失效案例形貌上通常与“EOS”形貌类似，故因器件本身质量原因导致的失效很多时候常常被误判或忽视。本文将简单学习EOS的失效机理、典型特征、与静电放电（ESD）的异同，然后结合两个功率器件失效实际案例，简述如何通过“EOS”的现象找到失效根因。一、何为过电应力（EOS）？E
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过电应力
元器件
电路设计
不管是高速信号电路还是低速信号电路，都会涉及到一个“回路”的概念，只是在高速电路中把这个回路叫做回流路径。本文将图文并茂的给大家介绍回流路径的这一概念。当信号通过传输线的时候,会产生沿着传输线的以及传输线下地平面传输的感应电流，如图1所示。红色箭头代表沿着传输线从端口1到端口2的电流。蓝色箭头代表传输线下面从端口2回到端口1的电流。这样就组成了一个信号传输的完整电流回路。电流流回来的这一条通路我们就称作传输线的电流回路。图 1. 传输线以及回路上的电流如果在传输线下面的地平面有一个开槽，就会导致电流回路的
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回路
电路设计
第一部分 静态非理想特性几乎所有的书籍资料，在讲解MOSFET的时候，都喜欢先从微观结构去分析MOSFET基于半导体特性的各种结构，然后阐述这些结构导致其参数的成因。但是这种方式对于物理基础较弱的应用型硬件工程师是非常不友好的，导致大家看了大量的表述没有理解，没有汲取到营养。各种三维、二维的图形，各式各样，也不统一。本章节，我们从应用的角度，来看我们选择一个开关的器件，当选择了一个MOSFET之后，他并不是一个完全理想的开关器件。通过其不理想的地方，理解他的一些关键参数。后续的内容，我们再通过微观结构去理
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MOS管
电路设计
使用运放搭建的恒流源。首先我们需要搭建一个基准电压，这个可以使用经典的TL431芯片搭建，如下图所示：运放电路搭建如下，根据运放的“虚短”，可以得知：I = Vref / Rref。将上述两个电路连接起来得到如下电路：仿真结果如下：而根据上式计算结果输出电流应该是I = 2.495V / 2Ω = 1.2475A。但实际计算结果却小于该值，这是为什么呢？分析一下可知，流过电阻Rref的电流除了三极管的集电极电流Ic还有基极电流Ib。测量一下Ib，结果如下。Ic + Ib = 1.2355A + 0.012
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三极管
无源器件
电路设计
什么是上拉电阻？上拉电阻和下拉电阻都是电阻元器件，所谓上拉电阻就是接电源正极，下拉的就是接负极或地。上拉就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平，电阻同时起限流作用。下拉同理，也是将不确定的信号通过一个电阻钳位在低电平。那么，上拉电阻和下拉电阻的用处和区别分别又是什么呢？一、上拉电阻和下拉电阻是什么上拉就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平，电阻同时起限流作用。而下拉电阻是直接接到地上，接二极管的时候电阻末端是低电平，将不确定的信号通过一个电阻钳位在低电平。上拉是对器件输入电流，下拉是输出电流；强弱
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电阻
电路设计
什么是去耦电容，为什么要去耦1.简介去耦（decoupling）电容也称退耦电容，一般都安置在元件附近的电源处，用来滤除高频噪声，使电压稳定干净，保证元件的正常工作。2.分析对于一个电路系统来说，一般有多个负载，这些负载的供电都来自于同一个电源理想情况下，对于某个负载，电源应该是这样子的但是电路板上各个负载的工作都要动态地吸收电流，造成的供电电压的不稳，变成了下面这样子也就是在5V的DC上叠加了各种高频率的噪声，这些噪声是由于器件对供电电流的需求导致的电压波动，可以看成是在DC 5V上“耦和”了由于器件工
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电容
无源器件
电路设计
下图显示了铝电解电容的基本结构，它由阳极（ anode ）、在绝缘介质上附着的氧化铝构成的铝层，接收极的阴极铝层，和真正的由电解液构成的阴极。电解液浸透在两个铝层间的纸上。氧化铝层是通过电镀在铝层上，相对于加在其上的电压来说是非常薄的，很容易被击穿，导致电容失效。氧化铝层可以承受正向的直流电压，如果其承受反向的直流电压，其很容易在数秒内失效。这个现象被称为‘ Valve Effect ’，这就是为什么铝电解电容拥有极性的原因，如果电解电容的两个电极都有氧化层，则形成无极性电容。许多文章报道了铝电解电容反向
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电容
无源器件
电路设计
电容是由两块平行的导电极板所构成，充电时以电场形式进行能量储存。并可以在放电电路中把储存的能量释放。电容根据其在电路中所起作用分为耦合电容、旁路电容、滤波电容，定时电容、自举电容、定时电容、加速电容、软启动电容、谐振电容等。旁路电容多出现在和电阻并联形式电路，为交流信号、高频信号提供的低阻抗通路，也可以把由于电流的波动，而产生噪音旁路到地。耦合对交流来说就是连接，无损传递的意思。定时电容是利用电容充放电规律特性，用于电源电路中的驱动脉冲宽度、频率控制。谐振电容往往是电容和电感相伴出现。它俩之间的充放电而形
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电容
无源器件
电路设计
一、前言在我们设计的电路中，不同芯片的引脚使用的电压不同，比如常见的 1.8V、3.3V、5V 等，我们需要对不同通信电平的设备进行通信就需要使用电平转换进行电平匹配，本文介绍常见的电平转换方法。二、二极管电平转换典型应用：上拉电阻加二极管方案图1 二极管转换电路适用范围：输入信号电平大于输出信号的转换电路上优点：成本低，使用元件少缺点：只能单向传输，且输入信号电平大于输出信号，二极管会产生较大的压降此处二极管的选择尽量选择低压降的肖特基二极管，以保证信号传输不会因为二极管的压降过大导致电平读取出错。工作
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电平转换
电路设计
一、0欧姆电阻重点介绍：模拟地和数字地单点接地只要是地，最终都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是“浮地”，存在压差，容易积累电荷，造成静电。地是参考0电位，所有电压都是参考地得出的，地的标准要一致，故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷，始终维持稳定，是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地，但发电厂是接大地的，板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰。不短接又不妥，理由如上有四种方法解决此问题： ① 用磁珠连接； ② 用电容连接；
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电阻
电感
电路设计
不光是代码有可读性的说法，原理图也有。很多时候原理图不仅仅是给自己看的，也会给其它人看，如果可读性差，会带来一系列沟通问题。所以，要养成良好习惯，做个规范的原理图。此外，一个优秀的原理图，还会考虑可测试性、可维修性、BOM表归一化等。1分模块如上图所示，用线把整张原理图划分好区域，和各个区域写上功能说明，如：电源、STM32等。这样让人更清晰、更快速地理解整个原理图，调试、维修的时候也很容易根据问题来查找电路。2标注关键参数如上图，标注了最大输出电流，这样可以方便别人修改电路的时候，知道电源能不能带得起负
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电路设计
电路设计介绍
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