Технология PCB - анализ скрытых характеристик пассивных элементов PCB

The position of PCB passive components in the entire electronics industry is the same as that of ICs. Они находятся в верхнем течении и являются важными компонентами электронной продукции. Electronic circuits have active and passive devices. так называемые пассивные элементы могут работать без электричества, and produce functions such as regulating current and voltage, накопление статического электричества, preventing electromagnetic interference, фильтрующая токовая примесь.

по сравнению с активными элементами, когда напряжение пассивного элемента изменяется, его сопротивление и сопротивление не изменяются.

Passive components can cover three categories of products: resistors, индуктор и конденсатор.

традиционно EMC считалась "черной магией". На самом деле, EMC может понять по математической формуле. Однако даже при наличии математического анализа эти математические уравнения по - прежнему слишком сложны для реального проектирования схем EMC. К счастью, в большинстве практических работ инженерам не нужно полностью понимать теоретические основы сложных математических формул и правил EMC. пока они используют простую математическую модель, можно понять, как удовлетворить требования EMC.

в данной статье используются простые математические формулы и электромагнитные теории для описания скрытых действий и характеристик пассивных элементов на печатных платах (PCB). когда инженеры хотят, чтобы их электроника прошла через стандарты EMC, они должны заранее спроектировать эти требования. необходимо иметь базовые знания.

1. Wire and PCB trace

компоненты, которые кажутся невидимыми, такие, как провода, линии, фиксированные рамки и т.д., часто становятся оптимальными эмиттерами радиочастотной энергии (т.е. источника EMI). Каждый элемент имеет индуктивность, включающую линии связи кремниевых чипов, а также пятки резисторов, конденсаторов и датчиков. каждый провод или траектория содержат скрытые паразитные емкости и индуктивность. Эти паразитные элементы влияют на сопротивление проводов и очень чувствительны к частоте. в зависимости от значения LC (определяющего частоту самовозбуждения) и длины линии PCB, между элементами и линиями PCB может возникнуть саморазрушитель (самовозбуждение), что позволит создать эффективную радиационную антенну.

при низкой частоте провод обычно имеет только характеристики сопротивления. но под высокой частотой провод обладает индуктивными свойствами. Потому что он превращается в высокочастотную частоту, что приводит к изменениям импеданса, а затем изменяет дизайн EMC между проводом или линией PCB и землей. в это время необходимо использовать уровень земли и заземленную сеть.

основная разница между линией поведения и линией PCB заключается в том, что провод круглый, а линия следов прямоугольная. сопротивление проводов или проводов включает в себя сопротивление R и индуктивность XL = 2 транскрипции.... -... когда частота выше 100 кГц, индуктивность больше, чем сопротивление. при этом провод или траектория не являются низкоомными Соединенными проводами, а являются индуктивностью. как правило, провода или траектории, работающие над аудио и выше, должны рассматриваться как индуктивность, а не как сопротивление, может быть радиочастотной антенной.

большая часть антенн имеет длину 1 / 4 или 1 / 2 длины волны на определенной частоте. Таким образом, в стандарте EMC проводники или линии не допускают работы на определенной частоте / ниже 20, так как это может внезапно превратиться в высокопроизводительную антенну. индуктивность и емкость вызывают резонанс цепи, и это явление не отражается в ее спецификациях.

например, если предположить, что существует траектория 10 см, то R = 57 м при остановке на сантиметр и 8 ма / См, то общая индуктивная величина составляет 80 ма. при 100 кГц, можно получить 50 м при выключении © индуктивное сопротивление. когда частота превышает 100 кГц, эта траектория становится индуктивной, и ее величина сопротивления может быть проигнорирована. Таким образом, при частоте более 150 МГц траектория 10 см образует эффективную радиационную антенну. поскольку длина волны в 150 МГц составляет 2 м, то "/ 20 = 10 см = длина траектории; если частота более 150 МГц, длина волны будет меньше, а ее значение 1 / 4 отключено или 1 / 2 отключено будет приближаться к длине траектории (10 см), и поэтому постепенно образуется идеальная антенна.

сопротивление

резистор - самый распространенный элемент на PCB. материал резистора (углеродный синтез, Углеродная пленка, слюда, тип обмотки ит.д.) ограничивает частотный эффект реакции и эффект EMC. проволочный резистор не пригоден для применения в ВЧ, так как в проводе слишком большая индуктивность. Хотя резисторы с углеродными мембранами содержат резисторы, они иногда подходят для применения в ВЧ - диапазоне, так как они не обладают достаточной индуктивностью для пяток.

емкость PCB

конденсатор обычно используется для развязки шины питания, bypass, and maintain a fixed DC voltage and current (bulk) functions. истинная чистая емкость сохранит свое значение до тех пор, пока не достигнет частоты самовозбуждения. Beyond this self-resonance frequency, ёмкостная характеристика. This can be explained by the formula: Xc=1/Перевод: notabenoid.com, Xc is capacitive reactance (unit is Ω). например: 10 выключенных электролитических конденсаторов, at 10 kHz, емкостное реактивное сопротивление 1.6Ω; на 100 МГц, до 160 - ти.. Therefore, at 100 MHz, there is a short circuit effect, Это идеальный выбор для EMC. Однако, the electrical parameters of electrolytic capacitors: equivalent series inductance (ESL) and equivalent series resistance (ESR), ограничить работу конденсатора только на частотах ниже 1 МГц.

использование конденсатор PCB is also related to the pin inductance and volume structure. Эти факторы определяют количество и размер паразитной индуктивности. Parasitic inductance exists between the welding wires of the capacitor. когда конденсаторы превышают частоту самовозбуждения, они ведут конденсатор так же, как и индуктивность.. Therefore, конденсатор вышел из строя.