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PCB設(shè)計(jì)中的雙向離散零件
很好電路板上的離散小零件。它們不能執(zhí)行板上大型有源集成電路組件的所有功能,但是如果沒(méi)有它們,電路板將無(wú)法工作。分立零件是一種電子零件,其中僅包含一個(gè)電路元件,例如電阻器,電容器,電感器和其他無(wú)源零件。讓我們仔細(xì)看看這些雙向離散零件,以及它們?nèi)绾卧?/span>PCB布局中使用。
什么是雙向離散零件?
在引入集成電路(IC)之前,所有組件(例如電阻器,電容器,二極管和晶體管)都是單元件零件,因此它們被視為分立零件。盡管現(xiàn)在將這些功能中的大多數(shù)都集成到了IC中,但電路板上使用的有源分立器件卻越來(lái)越少。然而,仍然非常需要在每個(gè)電路板上的無(wú)源分立器件,例如電阻器,電容器和電感器。
無(wú)源分立器件幾乎總是兩針組件。它們不產(chǎn)生能量,也不需要任何其他輸入或功率來(lái)像有源設(shè)備那樣工作。但是,無(wú)源組件確實(shí)會(huì)消耗和耗散饋入其中的能量。由于其功能,大多數(shù)無(wú)源設(shè)備都是雙向的,這意味著能量可以通過(guò)它們沿任一方向流動(dòng)。但是,也有一些例外,例如電解電容器的能量流確實(shí)具有特定的極性,但是在大多數(shù)情況下,無(wú)源部件可以采用任何一種方式連接。
盡管電阻器,電容器和電感器是無(wú)源部件的三個(gè)主要類(lèi)別,但這些類(lèi)別由幾組較小的組件組成。其中包括固定電阻器,可變電阻器,陶瓷電容器,薄膜電容器,線(xiàn)圈和扼流圈。所有這些組件都具有不同的功能,并且在電路板的操作中很重要。
無(wú)源雙向離散元件如何在PCB設(shè)計(jì)中使用
從濾波信號(hào)到為電源提供臨時(shí)存儲(chǔ),無(wú)源組件可用于電路板上的各種目的。以下是您在PCB設(shè)計(jì)中可能會(huì)看到的一些更常見(jiàn)的用途:
電阻器:顧名思義,電阻器會(huì)限制電路中的電流。這可能是為了減少電流量或?qū)ζ溥M(jìn)行控制。除控制電流外,電阻器還可用于電路中的特定用途。例如,為防止信號(hào)脈沖通過(guò)傳輸線(xiàn)反射回去并干擾下一個(gè)脈沖,將使用端接電阻器。該電阻器抑制信號(hào)脈沖,而不是使其向下反射回線(xiàn)路。
電容器:當(dāng)通過(guò)它們傳導(dǎo)電源時(shí),這些組件將能量存儲(chǔ)在電場(chǎng)中,并在電壓下降時(shí)將其釋放。這使得電容器成為控制電路中電流波動(dòng)以幫助保持信號(hào)完整性的重要部分。通過(guò)在主動(dòng)切換信號(hào)狀態(tài)的主動(dòng)組件上使用旁路電容器,可以防止接地反彈和其他與噪聲相關(guān)的問(wèn)題。在電容器中,能量是根據(jù)電壓來(lái)計(jì)算的。
電感器:為了減慢電流尖峰,電感器將暫時(shí)將能量存儲(chǔ)在電磁場(chǎng)中,然后再釋放回電路。該動(dòng)作將有助于阻止電流突然變化并濾除不想要的頻率。在電感器中,能量是根據(jù)電流來(lái)計(jì)算的,而電容器在較高頻率下效果比較好的情況下,電感器用于較低頻率的情況更多。
這是雙向離散量如何在設(shè)計(jì)中起作用的簡(jiǎn)要說(shuō)明,但是如何在電路板的物理布局中使用它們也同樣重要。
用于終止傳輸線(xiàn)的電阻器必須放置在信號(hào)驅(qū)動(dòng)器上或走線(xiàn)末端。旁路電容器應(yīng)盡可能靠近所連接設(shè)備的電源引腳,其走線(xiàn)路徑應(yīng)從設(shè)備引腳一直直達(dá)電容器,然后再至電源層。對(duì)于電源中使用的電感器和其他無(wú)源組件,您需要在與組件相同的層上盡可能短地布線(xiàn)。
與所有PCB組件的放置一樣,您需要確保遵守建議的零件間間距準(zhǔn)則,以使電路板完全可制造。但是,與此同時(shí),您需要使其中一些部分保持盡可能近的距離。完成此任務(wù)的很好方法是使用具有全套設(shè)計(jì)規(guī)則和約束條件的PCB設(shè)計(jì)工具來(lái)為您提供幫助。
在PCB設(shè)計(jì)工具中使用無(wú)源分立元件
為了確保您的PCB布局可以制造和按預(yù)期工作,您需要確保正確設(shè)置設(shè)計(jì)工具以完成工作。這從您將要使用的PCB占用空間開(kāi)始,該占用空間必須正確,以便您可以根據(jù)需要準(zhǔn)確放置它們。接下來(lái),您需要為這些零件完全設(shè)置設(shè)計(jì)規(guī)則和約束。先進(jìn)的PCB設(shè)計(jì)