電路設計
關注創建者：尤美 創建時間：2015-08-17
電路設計的視頻教程
Ansys Lumerical光子集成電路PIC 有源器件的設計與仿真
光子集成電路(Photonic Integrated Circuit, PIC) 由于具備可實現高速光電轉換、高頻寬、低損耗等特性，并且可以大幅縮減模組尺寸及成本，是未來發展的關鍵技術。 Ansys Lumerical 為設計人員提供高性能光子模擬軟體，提供專門用于光子器件、電路和系統設計的模擬環境。
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RTL設計功耗分析與優化 ——ANSYS PowerArtist
然而，傳統的門級分析方法迭代時間過長，并且無法在設計早期得到功耗優化的建議。 PowerArtist是ANSYS公司針對早期RTL級功耗分析和優化的綜合性功耗設計平臺。相比于傳統的門級分析方法，PowerArtist 為大規模集成電路設計提供了快速的迭代分析，便于在早期做出功耗相關的設計決定。
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電路設計的實例教程
作為現代信息社會的基石，集成電路在各行各業應用廣泛，江蘇無錫市也著力發展集成電路產業。7月27日，無錫濱湖區舉行集成電路設計產業重大項目簽約暨2018無錫太湖創“芯”峰會，無錫市與中國信息安全測評中心簽訂戰略合作協議，神威AI、中科芯創芯芯片、深圳天基通訊等15個項目同步簽約，涉及芯片設計應用及相關產業，總投資近20億元。
無錫市副市長高亞光介紹，無錫集成電路產業曾為南方微電子基地，并承擔“908”工程，為中國培養了一批微電子管理、技術和市場應用隊伍，規模居江蘇省和全國同類城市前列。歷經20余年發展，無錫集成電路已形成從設計、制造、封裝測試和其他的裝備等配套完善的產業鏈，其中，華宏、海力士二工廠等均落戶無錫。
據了解，目前僅無錫市濱湖區已聚集40余家集成電路設計相關企業，包括中科芯、卓勝微電子、華大國奇等一批具備一定規模的企業。截至2018年5月底，濱湖區21家集成電路列統企業規模以上工業產值18.3億元，同比增長30.6%。其中，高性能集成電路設計產業營業收入17.3億元，同比增長37.9%。橙芯微電子、新潔能和旭康微電子等重點企業發展迅速，同比增長均超50%。
為進一步補齊集成電路產業鏈，無錫市濱湖區還在蠡園開發區設立集成電路設計企業集聚區——蠡園開發區集成電路設計中心，打造集成電路設計基地。同時制定出臺了《濱湖區集成電路設計產業發展規劃(2018-2025)》，設立20億元集成電路設計產業發展基金。“我們將以‘招、投、扶’形式全方位、全系列地覆蓋集成電路設計企業。”無錫市濱湖區經信局局長鄭天羽表示，濱湖始終把集成電路設計產業作為推進新一代信息技術產業的重點優選產業，“有為政府”助推之手將在產業引育持續發力，促進集成電路設計產業的開拓創新、優化升級與融合發展。
展開 (這個根據PCB的成本及防護級別要求來決定添加與否)
三、輸出電路繼電器設計參考
1、U1光耦分離高低壓，防止高壓干擾，實現電氣隔離
2、D5 1N4148續流二極管bai保護元件不被感應電壓擊du穿或燒壞，以并聯的方式接到產生感應電動勢的元件兩端，并與其形成回路，使其產生的高電動勢在回路以續電流方式消耗，從而起到保護電路中的元件不被損壞的作用。
四、達林頓晶體管設計參考應用
達林頓晶體管，小伙伴們一般常用于步進電機驅動，其實可以用于電機調速，大功率開關電路，驅動繼電器，驅動功率比較大的LED光源，利用PWM來調節亮度哦。
1、R6 R7 R8電阻用于限流，防止ULN2001損壞，導致高壓直接輸入到MCU的IO（由于ULN2001D本身自帶2.7K電阻，這里的R6 R7 R8可以省略,如果某些驅動芯片沒帶電阻最好自己加上,具體情況可以查看選用芯片的數據手冊作決定）
2、COM 端接電源當輸出端接感性負載的時候，負載不需要加續流二極管，芯片內部設計有二極管，只需COM口接負載電源即可，當接其他負載時，COM口可以不接。
3、在使用阻容降壓電路為 ULN2001D 供電時，由于阻容降壓電壓無法阻止電網上的瞬態高壓波動，必須在 ULN2001D 的 COM 端與地端就近接一個104 電容，其余應用場合下，該電容可以不添加。
五、運算放大器設計參考應用
利用運放巧妙采集負載的當前電流，可以準確知道當前負載運行情況，有沒有正常工作，非常好用哦。運算放大器還有很多很精妙很實用的電路，以后會一一跟大家分享，大家有空也可以網上搜一搜運放的一些經典電路，很多可以參考的地方。
展開 電源口防雷電路設計需要注意的因素
防雷電路的設計應滿足規定的防護等級要求，且防雷電路的殘壓水平應能夠保護后級電路免受損壞。
在遇到雷電暫態過電壓作用時，保護裝置應具有足夠快的動作響應速度，即能盡早的動作限壓和旁路泄流。
防雷電路加在饋電線路上，不應影響設備的正常饋電。例如，采用串聯式電源防雷電路時，防雷電路應可通過設備滿負荷工作時的電流并有一定的裕量。
防護電路在系統的最高工作電壓時不應動作。通常在交流回路中，防護電路的動作電壓是交流工作電壓有效值的2.2～2.5倍，在直流回路中，防護電路的動作電壓是直流額定工作電壓的1.8～2倍。
防雷電路加在饋電線路上，不應給設備的安全運行帶來隱患。例如，應避免由于電路設計不當而使防雷電路存在著火等安全隱患。
在整個饋電通路上存在多級防雷電路時，應注意各級防雷電路間有良好的配合關系，不應出現后級防雷電路遭到雷擊損壞而前級防雷電路完好的情況。
防雷電路應具有損壞告警、遙信、熱容和過流保護功能，并具有可替換性。
下面分別給出交流電源口和直流電源口的防雷電路設計指導。
交流電源口防雷電路設計
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交流電源口防雷電路
交流電源口防雷電路
上圖是一個兩級的交流電源口防護電路：
G1和G2為氣體放電管
Rvz1～Rvz6為壓敏電阻
F1和F2為空氣開關
F3和F4為保險
L1和L2是退耦電感。
電路原理簡述如下：
第1級防雷電路為具有共模和差模保護的電路，差模保護采用的壓敏電阻。共模保護采用壓敏電阻和氣體放電管串聯。第1級防雷電路的通流能力較高，通常在幾十kA（8/20us）。
展開 什么是層次式電路設計，它的優點有哪些呢？
答：層次式電路設計（Hierarchical Design），通常是在設計比較復雜的電路和系統時采用的一種自上而下的電路設計方法，即首先在一張圖紙上設計電路總體框圖，然后再在另外層次圖紙上設計每個框圖代表的子電路結構，下一層次中還可以包括框圖，按層次關系將子電路框圖逐級細分，直到最低層次上為具體電路圖，不再包括子電路框圖，如圖3-107所示，是一個大概的層次式原理圖的框架。
圖3-107 層次式原理圖示意圖
層次式原理圖一種先進的原理圖設計方法，使用符號代表功能，并且能夠重復的調用，（同FPGA的verilog 語言一樣）。設計的兩種方法：自下而上（Bottom-Up）和自上而下（Top-Down），如圖3-108所示：
圖3-108 層次式原理圖繪制方式示意圖
層次原理圖結構分明，模塊化清晰，可以重復調用，它的優點有如下幾個：
? 分工，將一個復雜的電路設計分為幾個部分，分配給幾個工程技術人員同時進行設計；
? 模塊化，讓具有不同特長的設計人員負責不同部分的設計；
? 設備限制，打印輸出設備不支持幅面過大的電路圖頁面；
? 自上而下的設計策略，目前該策略已成為電路和系統設計的主流。
|本文凡億教育原創技術文章，轉載請注明來源
展開 射頻（RF）PCB 設計，在目前公開出版的理論上具有很多不確定性，常被形容為一種“黑色藝術”。通常情況下，對于微波以下頻段的電路（ 包括低頻和低頻數字電路）， 在全面掌握各類設計原則前提下的仔細規劃是一次性成功設計的保證。對于微波以上頻段和高頻的PC 類數字電路，則需要2~3 個版本的 PCB 方能保證電路品質。而對于微波以上頻段的RF 電路， 則往往需要更多版本的 PCB 設計并不斷完善， 而且是在具備相當經驗的前提下。由此可知 RF 電設計上的困難。
典型的射頻板
無線上網模塊
布局前需要熟知產品架構和信號流向
1 RF 電路設計的常見問題
1.1 數字電路模塊和模擬電路模塊之間的干擾
如果模擬電路（射頻）和數字電路單獨工作，可能各自工作良好。但是，一旦將二者放在同一塊電路板上，使用同一個電源一起工作，整個系統很可能就不穩定。這主要是因為數字信號頻繁地在地和正電源（>3 V）之間擺動，而且周期特別短，常常是納秒級的。由于較大的振幅和較短的切換時間， 使得這些數字信號包含大量且獨立于切換頻率的高頻成分。在模擬部分，從無線調諧回路傳到無線設備接收部分的信號一般小于1μV。因此數字信號與射頻信號之間的差別會達到 120 dB。顯然，如果不能使數字信號與射頻信號很好地分離， 微弱的射頻信號可能遭到破壞，這樣一來，無線設備工作性能就會惡化，甚至完全不能工作。
常見的干擾現象
數模射頻混合電路分區設計
1.2 供電電源的噪聲干擾
射頻電路對于電源噪聲相當敏感， 尤其是對毛刺電壓和其他高頻諧波。微控制器會在每個內部時鐘周期內短時間突然吸入大部分電流， 這是由于現代微控制器都采用CMOS 工藝制造。因此， 假設一個微控制器以 1 MHz 的內部時鐘頻率運行，它將以此頻率從電源提取電流。
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易集成：支持5.0V供電，可直接接入智能馬桶主控系統，簡化電路設計。
產品優點：
內置注入電流（CS）抗干擾模塊
內置數字干擾過濾模塊
待機模式: 約90uA左右(@5.0V)
十一 供電線路材料的影響和選擇
我們完成了產品的機械設計、電路設計和軟件控制還沒有完事，接下來進入物料采購、3D結構制作、電路板打板等驗證環節。
其中供電線路材料的選擇比較重要，財哥從以下幾個方面來提醒大家注意。
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11/24 | 數模混合電路的EMC正向設計——攝像頭/毫米波/激光雷達的底噪與相噪挑戰
講師簡介：
倪勝 | Ansys 主任應用工程師
主題簡介：在高密度小型化電子系統演進中，電源噪聲已成制約數模混合電路性能的關鍵瓶頸，如ADC、傳感器、毫米波/激光雷達等高敏系統的底噪與相噪。電源噪聲以非線性調制的方式干擾信號鏈路，導致性能劣化。
該芯片采用增強型雙位 Δ-Σ 調制技術，實現了高精度和低失真；片內集成了數字抗混疊濾波器和數字高通濾波器（HPF）能有效消除輸入端直流偏移，簡化電路設計，單端輸入方式無需外部差分轉單端電路，提供工業級（-40℃ ~ +85℃）和商業級（-20℃ ~ +85℃）工作溫度范圍，正常工作模式下，模擬和數字電源總電流典型值僅為8.5mA；在掉電模式（PDN）下，功耗可降至極低的100μA。
NTP8835，功率輸出提升至2x30W，同時加入了ASRC（異步采樣率轉化）的功能，使得輸入IIS的采樣頻率可從8kHz到192kHz自由無差別變化，以應對不同電路方案的設計，NTP8835除了常規的2.0CH（BTL）和0.1CH（PBTL）設計以外，還能實現2.1CH（2xSE+1xBTL）的輸出設計。
：2.64 GB | 時長：2小時7分鐘
您將學到什么
計算機處理器語言、數制
布爾代數、邏輯門、卡諾圖
組合電路、時序電路
半導體存儲器、模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）
課程要求
無需編程
課程描述
數字電子學是電子學和電氣工程中的一門基礎學科，涉及數字電路的設計
數字邏輯設計、數字電子學、開關理論與邏輯設計
您將學到什么
計算機處理器語言、數制
布爾代數、邏輯門、卡諾圖
組合電路、時序電路
半導體存儲器、模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）
課程要求
無需編程
課程描述
數字電子學是電子學和電氣工程中的一門基礎學科，涉及數字電路的設計
表面等離子體與電路設計的實際集成，取決于傳播長度和約束之間的反比關系的平衡。理想情況下，表面等離子體光波導可同時最大限度增加表面等離子體的約束和傳播長度，以獲得最佳效果。
表面等離子體激元傳播造成的耗散損耗可以通過增益放大或集成光纖等光子元件來抵消，從而產生混合表面等離子體光波導。
表面等離子體光波導呈亞波長模態，小于光的衍射極限。
電路設計：
外圍結構精簡，僅需配置晶振與少量外圍元器件，即可實現無線發射功能，方案易搭建。
功能與編碼：
芯片內置可編程存儲器，方便用戶程序開發與功能調試驗證；
支持自定義編碼，兼容 1527、2240、2260 等主流通用編碼格式。
國內企業針對托卡馬克裝置的強電磁干擾環境，在聚變電源的電磁兼容設計方面持續突破，采用多級屏蔽、濾波、隔離等技術，優化電源內部電路布局與接地設計，減少電磁干擾對電源系統的影響。中科海奧、森木磊石等企業通過優化控制算法，提升電源的抗干擾能力，確保電源在強電磁環境下仍能保持穩定輸出與精準控制，有效提升了聚變電源的電磁兼容性能。
優異的電磁兼容性能，是聚變電源穩定運行的重要保障。
