如何应对电路板寄生组件对电路性能的干扰

电路板布线所产生主要寄生组件分别是精密电阻、电容以及电感。从电路图转成实际电路板时，所有寄生组件都有机会干扰电路性能。当一系统混合数字与模拟组件时，仔细布线是电路板成功与否关键。尤其，靠近高阻抗模拟走线经常变化之数字走线将造成严重耦合噪声，只有让这两种走线保持距离方可避免这种现象。本文量化了 棘手电路板寄生组件、电路板电容，并列举可清楚看到电路板上性能例子来说明。 非必要电容带来困扰 两条相邻平行走线会形成布线电容。电容值可用(图一)中所示公式计算。 注:两条走线相邻布置，即可在一块电路板上形成电容。因为此种电容，在一条走在线快速电压变化可在另一条走在线引起电流信号。 当高阻抗模拟走线贴近数字走线时，这种电容可能会在敏感混合讯号电路中造成问题。例如(图二)中电路就可能会面临这类问题。 注:以三个8位数字电位计和三个运算放大器组成之输出电压达6万5536阶之16位数字模拟转换器。如果VDD在这个系统内是5V，这个数字模拟转换器分辨率或LSB大小就是76.3μV。 (图二)电路动作，使用三个８位数字电位计和三个CMOS运算放大器来组成一个16位数字模拟转换器。图二左侧，有两个数位电位计（U3aandU3b）接到VDD与地间，该中心抽头输出端连接至两个运算放大器（U4a与U4b）非反向输入端。使用微控制器U1之SPI接口来规划数字电位计U2与U3。在这个架构中，每个数字电位计被规划为一个8位之多阶数字模拟转换器。如果VDD等于5V，这些数字模拟转换器LSB大小等于19.61mV。 这两个数字电位计之中心抽头端被连接至两个当缓冲器运算放大器之非反向输入端。在这个电路结构中，运算放大器之输入端是高阻抗，将数字电位计与电路其它部份隔离。这两个运算放大器输出之变化振幅被规划在不会超出第二级运算放大器允许范围内。 要让这个电路形成16位数字模拟转换器（U2a），第三个数字电位计会在这两个运算放大器U4a与U4b之输出范围内变动。规划U3a和U3b用来设定数字电位计之输出电压。再者，如果VDD是5V，则有可能将U3a与U3b个别规划为每一步19.61mV变化量。以此电压跨在第三个8位数字电位计R3上，使本电路 有效位所对应电压值为76.3uV。 本电路可被用于两种基本操作模式； 种模式用于可规划调整之直流参考电压，在这个模式中，只是偶尔使用电路之数字部份而在正常操作中却没有；第二种模式用于任意波型产生器，在这个模式中，电路之数字部份是操作核心，且可能发生电容耦合情形。图二中电路 种完成布线如(图三)所示。 注:此为对图二中电路 种布线。在图二中可迅速看到，重要高阻抗模拟走线与数字走线极为接近。本结构在模拟走在线，因特定数位走线之数据输入码改变，产生无预期且随数字电位计规划需求而变化噪声。

独石电容器故障判断

曾经总以为独石电容器不像电解电容那样，电解液干燥失效而致使容量下降，总想着它在规则的条件下运用基本上不存在寿数疑问，虽然之前呈现过美的电风扇遥控失效由于降压电容容量下降致使，也仅仅想着美的用的电容质量疑问罢了，没有深究。 这次做高频焊接机，在作业中发现逆变板有些有“啦、啦、啦”的异响，开端想着是温度过高热胀冷缩致使的，底子没有置疑过CBB电容，由于我采用的CBB电容是德国WIMA的拆机件，进口名牌。屡次试验，近距离的听才发现，是这个WIMACBB电容发出的声响，而这个“啦、啦”声即是典型的CBB放电自愈的声响，洪亮而频繁。马上对CBB电容做容量及耐压测验，发现容量基本上都在标称范围内，从3.2~3.3uF，标称即是3.3uF，而关于600V的直流耐压标称测验，高压测验仪 的只能到达500V，许多都在300V都呈现放电自愈景象，凶猛的也呈现了“啦、啦”之声。 从试验的数据来看，同一批类型的拆机电容，容量越低的，耐压越低，容量越高的，耐压越高一些，这个说明晰一点，放电自愈损害了电容金属化的表面积，致使容量下降。 之后进行拆解，发现独石电容器外表层损害十分凶猛，简直一片的放电致使的损害，越到内部，越好一些，这个也许跟外包装密封程度，水汽进入有关。 查找了网络上的各种说法，以为CBB电容长时间的作业，会致使金属化镀层的蒸腾然后缩小了容量，若作业温度对比高的，还会致使金属化镀层的掉落景象。 从这些试验来看，致使独石电容器失效，容量下降，耐压下降有以下几点： 1、电容密封不行，水汽进入致使氧化，耐压下降。 2、长时间刹那间电流过大，电压过高，内部放电自愈致使容量下降。 3、长时间高负荷作业，金属镀层的蒸腾致使容量下降。 处理的办法如下： 1、收购名牌独石电容器电容，质量有确保。 2、尽也许的高标准运用，比方安规电容X2通常标称275VAC，但实际上刹那间测验上1KV都是能够接受的了，质量十分好，拆机电容中，安规电容无论是高压测验仍是物理分解都十分美丽。 3、并联合理的压敏电阻，避免冲击电压过高，听说此法对比有用，有条件下降刹那间电流，通常在答应的范围内，串联电阻。 独石电容器故障判断 独石电容失效的原因分析 导致独石电容失效的原因如下：1）介质击穿（未自愈）；2）介质材质因环境、温度等因素改变；3）内部回路、端子断裂、损坏。 还有一点就是对于电子线路电容器除以上原因外、过压也可导致失效，因此好品质的独石电容是很重要的，独石电容的温度特性好，频率特性好，一般电容随着频率的上升，电容量呈现下降的规律，独石电容下降比较少，容量比较稳定。