技术

概念辨析：dBm, dBi, dBd, dB, dBc

1、dBm

dBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mw）。

[例1] 如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。

[例2] 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：
10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。

2、dBi 和dBd

dBi和dBd是考征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值，但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子，所以两者略有不同。一般认为，表示同一个增益，用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2. 15。

<strong>引言 </strong>

续流二极管都是并联在线圈的两端，线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电动势。当电流消失时，其感应电动势会对电路中的原件产生反向电压。当反向电压高于原件的反向击穿电压时，会把原件如三极管，等造成损坏。续流二极管并联在线两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉。丛而保护了电路中的其它原件的安全。

在电路中反向并联在继电器或电感线圈的两端，当电感线圈断电时其两端的电动势并不立即消失，此时残余电动势通过一个二极管释放，起这种作用的二极管叫续流二极管。其实还是个二极管只不过它在这起续流作用而以，例如在继电器线圈两端反向接的那个二极管或单向可控硅两端反向接的也都是为什么要反向接个二极管呢？

<strong>一、什么是无卤基材</strong>

无卤素基材：

按照JPCA-ES-01-2003标准：氯(C1)、溴(Br)含量分别小于0.09％Wt(重量比)的覆铜板，定义为无卤型覆铜板。(同时，CI+Br总量≤0.15％[1500PPM])

1. 信号完整性（Signal Integrity）：就是指电路系统中信号的质量，如果在要求的时间内，信号能不失真地从源端传送到接收端，我们就称该信号是完整的。

2. 传输线（TransmissionLine）：由两个具有一定长度的导体组成回路的连接线，我们称之为传输线，有时也被称为延迟线。

3. 集总电路（Lumped circuit）：在一般的电路分析中，电路的所有参数，如阻抗、容抗、感抗都集中于空间的各个点上，各个元件上，各点之间的信号是瞬间传递的，这种理想化的电路模型称为集总电路。

<strong>简要介绍</strong>

由于电动机直接起动时，起动电流会达到电机额定电流的7~8倍，一般上一级变压器的容量都承受不了，特别是大功率的电机，必须加装起动设备，否则会造成变压器局部下跳闸。水电阻是指利用电解液的阻值特性，通过调节极板间距离来实现电机的软启动或者调速软起动装置用于大中型高压鼠笼（绕线式）交流异步电动机或异步起动的高压同步电动机，作降压起动之用。使用该装置起动的电机具有起动电流小且恒定、转矩逐步增加的软起动特性， 起动过程中无电流冲击和机械冲击，起动时对电网影响小，无电磁干扰、 是起动电抗器和自耦降压起动器的理想替代产品 ， 相对于高压变频软起动器而言，又具有明显的操作简单、免维护、无谐波污染等优势。

<strong>基本原理</strong>

由于工作的原因，笔者经常接到工程师询问MCU内部的RAM上电之后的初始值到底是什么，有什么特性和规律。今天笔者就以设计过程中遇到的几个问题与大家做一个交流。

首先明确一个问题，我们都知道，根据RAM的特性，MCU每次上电之后RAM里面的值是随机的。也就是说RAM上电后的初始值可以是0xAA，也可以是0x55，也可以是其它任何的值，这个都是正常的。明确了这个基本原理之后，我们来看一下下面这个跟RAM的初始值的使用相关的一个问题。

<strong>设计出状况</strong>

<font color="blue"><strong>概述</strong></font>

从本质上来讲，中断是一种电信号，当设备有某种事件发生时，它就会产生中断，通过总线把电信号发送给中断控制器。

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时序在数字电路中的作用，就像通信中用到的载波，载波并不起眼，但是很重要。时钟也一样，现象上只是某种频率波峰波谷跳动，一成不变。但是有了它，就像人类的历史有了时间轴一样，什么时候该干什么事才有了可能。程序中发生的事件，能够按照自己的意愿发生。下面就以STM32开发板中最常见的STM32F103系列芯片的时钟为例，介绍一下STM32中的时钟。

<strong>时钟作用</strong>

说到时钟，你一定会问，这是用来计时的吗？没错，是用来计时的，但这只是它在STM32中的一项功能而已，下面就为你列出了时钟的具体功能。

计时作用（供给某些计数器统计时间）；

控制时序（串口数据的传输，只能一位一位的传输）；

控制信号（将时钟的上升下降沿作为独特的控制标志）。

<strong>辐射发射超标</strong>

设备的辐射骚扰发射超标有两种可能，一种是设备外壳的屏蔽性能不完善；另一种是射频骚扰经由电源线和其他线缆的逸出。判断方法是，拔掉不必要的电线和电源插头，继续做试验，如果没有任何改善迹象，则应当怀疑是设备外壳屏蔽性能不完善；如果有所改善，则有可能是线缆的问题。如果针对以上两种可能，采取了必要措施，仍然没有任何改进，刚有可能是设备上余下线缆的问题。

<strong>传导骚扰发射超标</strong>

设备的传导骚扰发射超标，主要是线缆方面的问题，但超标的频率通常都比较低，处理起来常感麻烦。

(1)对电源线的处理

电阻在电子产品中是最常用的器件之一，基本上只要是电子产品，内部就会存在电阻。电阻可以在电路中用作分压器、分流器和负载电阻；它与电容器—起可以组成滤波器及延时电路；在电源电路或控制电路中用作取样电阻；在半导体管电路中用作偏置电阻确定工作点；使用特殊性质的电阻如压敏电阻、热敏电阻实现防浪涌电压、抑制冲击电流，实现过温保护等等。电阻是最普通的器件，同时也是电路中不可或缺的器件，选好用好电阻对产品的稳定运行及使用可靠性是至关重要的。

<font color="blue"><strong>引言</strong></font>

随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

现代开关电源有两种：一种是直流开关电源；另一种是交流开关电源。开关电源大致由主电路、 控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。

<strong>1、主电路</strong>

冲击电流限幅：限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。

输入滤波器：其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。

整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。

逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分。

输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。

解决EMI问题的办法很多，现代的EMI抑制方法包括：利用EMI抑制涂层、选用合适的EMI抑制零配件和EMI仿真设计等。本文从最基本的PCB布板出发，讨论PCB分层堆叠在控制EMI辐射中的作用和设计技巧。

<strong>电源汇流排</strong>

在IC的电源引脚附近合理地安置适当容量的电容，可使IC输出电压的跳变来得更快。然而，问题并非到此为止。由於电容呈有限频率响应的特性，这使得电容无法在全频带上生成干净地驱动IC输出所需要的谐波功率。除此之外，电源汇流排上形成的瞬态电压在去耦路径的电感两端会形成电压降，这些瞬态电压就是主要的共模EMI干扰源。我们应该怎么解决这些问题？

对于电容的安装，首先要提到的就是安装距离。容值最小的电容，有最高的谐振频率，去耦半径最小，因此放在最靠近芯片的位置。容值稍大些的可以距离稍远，最外层放置容值最大的。但是，所有对该芯片去耦的电容都尽量靠近芯片。

下面图就是一个摆放位置的例子。本例中的电容等级大致遵循10倍等级关系。

开篇问大家一个问题：STM32F103默认最高主频为72M，那么，其主频可以达到80M吗？ 假如达到80M，程序能正常运行吗？

<font size="3"><strong>1、关于MCU主频</strong></font>

首先，还是简单介绍一下MCU主频。一般我们讲的电脑CPU主频，对于MCU来说，其实道理一样，都是指的CPU内核工作的时钟频率。

对于STM8，或者STM32来说，MCU的主频由硬件（晶振）和软件编程决定。

在STM32中，MCU主频一般是通过倍频来实现的。比如72M，等于8M时钟，9倍频（8 x 9 = 72）。

在STM8、32中，我们说的主频时钟和外设时钟，其实是两种不同时钟。

具有40年研究经验的国际大师Eric Bogatin给出的：100条使信号完整性问题最小化的通用设计原则

<font color="blue"><strong>No.1 网络信号质量问题最小化</strong></font>

策略---保持信号在整个路径中感受到的瞬态阻抗不变。

设计原则：

1． 使用可控之阻抗布线。

2． 理想情况下，所有的信号应使用低电平平面作为参考平面。

3． 若使用不同的电压平面作为信号的参考平面，则这些平面之间必须是紧耦合。为此，用最薄的介质材料将不同的电压平面隔开，幷使用多个传感量小的去耦合电容。

4． 使用2D场求解工具计算给定特性阻抗的叠层设计规则，其中包括阻焊层和布线厚度的影响。

电路板系统的互连包括：芯片到电路板、PCB板内互连以及PCB与外部器件之间的三类互连。在RF设计中，互连点处的电磁特性是工程设计面临的主要问题之一，本文介绍上述三类互连设计的各种技巧，内容涉及器件安装方法、布线的隔离以及减少引线电感的措施等等。

目前有迹象表明，印刷电路板设计的频率越来越高。随着数据速率的不断增长，数据传送所要求的带宽也促使信号频率上限达到1GHz，甚至更高。这种高频信号技术虽然远远超出毫米波技术范围(30GHz)，但的确也涉及RF和低端微波技术。

RF工程设计方法必须能够处理在较高频段处通常会产生的较强电磁场效应。这些电磁场能在相邻信号线或PCB线上感生信号，导致令人讨厌的串扰(干扰及总噪声)，并且会损害系统性能。回损主要是由阻抗失配造成，对信号产生的影响如加性噪声和干扰产生的影响一样。

高回损有两种负面效应：

任何一款单片机，其实学习步骤都是一样的，不管是8位的入门芯片，还是32位的高速芯片。以下这些步骤是必须的，你得一步步来！

<strong>1、数字I/O的使用</strong>

使用按键输入信号，发光二极管显示输出电平，就可以学习引脚的数字I/O功能，在按下某个按钮后，某发光二极管发亮，这就是数字电路中组合逻辑的功能，虽然很简单，但是可以学习一般的单片机编程思想，同时还学会了寄存器的操作方式。例如，必须设置很多寄存器对引脚进行初始化处理，才能使引脚具备有数字输入和输出输出功能。

随着现代数字电子系统突破1GHz的壁垒，PCB板级设计和IC封装设计必须都要考虑到信号完整性和电气性能问题。 凡是介入物理设计的人都可能会影响产品的性能。所有的设计师都应该了解设计如何影响信号完整性，至少能够和信号完整性专业的工程师进行技术上的沟通。 当快速地得到粗略的结果比以后得到精确的结果更重要时，我们就使用经验法则。

经验法则只是一种大概的近似估算，它的设计目的是以最小的工作量，以知觉为基础找到一个快速的答案。经验法则是估算的出发点，它可以帮助我们区分5或50，而且它能帮助我们在设计的早期阶段就对设计有较好的整体规划。

下面是具有40年研究经验的国际大师Eric Bogatin给出的100条估计信号完整性效应的经验法则。

<strong>一、第1-10</strong>

学习几个电路板焊接技术的诀窍，虽然不会起到立竿见影之效，但会帮助你焊接容易得多。然而，无论你有多久的焊接经验，你还是会时不时的犯愚蠢的错误。譬如，你会把一个芯片放错方向，或使用一个不正确的电阻器，还有就是焊接头焊在了错误的一侧板等。

下面为大家介绍几种较好的电路板焊接方法：

<strong>1、沾锡作用</strong>

当热的液态焊锡溶解并渗透到被焊接的金属表面时，就称为金属的沾锡或金属被沾锡。焊锡与铜的混合物的分子形成一种新的部分是铜、部分是焊锡的合金，这种溶媒作用称为沾锡，它在各个部分之间构成分子间键，生成一种金属合金共化物。良好的分子间键的形成是焊接工艺的核心，它决定了焊接点的强度和质量。只有铜的表面没有污染，没有由于暴露在空气中形成的氧化膜才能沾锡，并且焊锡与工作表面需要达到适当的温度。

作者：侯成敬

<font size="3"><strong>概述</strong></font>

频敏变阻器 是一种由铸铁片或钢板叠成铁心,外面再套上绕组的三相电抗器,接在转子绕组的电路中,其绕组电抗和铁心损耗的决定的等效阻抗随着转子电流的频率而变化。

从60年代开始，广泛采用频敏变阻器来代替起动电阻以控制绕线转子异步电动机的起动。频敏变阻器是一种静止的无触点电磁元件，利用它对频率的敏感而自动变阻。频敏变阻器实质上是一个铁损很大的三相电抗器，其结构类似于没有二次绕组的三相变压器。

频敏变阻器是一种有独特结构的新型无触点元件。其外部结构与三相电抗器相似，即有三个铁芯柱和三个绕组组成，三个绕组接成星形，并通过滑环和电刷与绕线式电动机三相转子绕组相接。