PCB设计中的双向离散零件

2020-04-11

很(hěn)好電(diàn)路板上的离散小(xiǎo)零件。它们不能(néng)执行板上大型有(yǒu)源集成電(diàn)路组件的所有(yǒu)功能(néng)，但是如果没有(yǒu)它们，電(diàn)路板将无法工作。分(fēn)立零件是一种電(diàn)子零件，其中仅包含一个電(diàn)路元件，例如電(diàn)阻器，電(diàn)容器，電(diàn)感器和其他(tā)无源零件。让我们仔细看看这些双向离散零件，以及它们如何在PCB布局中使用(yòng)。

什么是双向离散零件？

在引入集成電(diàn)路（IC）之前，所有(yǒu)组件（例如電(diàn)阻器，電(diàn)容器，二极管和晶體(tǐ)管）都是单元件零件，因此它们被视為(wèi)分(fēn)立零件。尽管现在将这些功能(néng)中的大多(duō)数都集成到了IC中，但電(diàn)路板上使用(yòng)的有(yǒu)源分(fēn)立器件却越来越少。然而，仍然非常需要在每个電(diàn)路板上的无源分(fēn)立器件，例如電(diàn)阻器，電(diàn)容器和電(diàn)感器。

无源分(fēn)立器件几乎总是两针组件。它们不产生能(néng)量，也不需要任何其他(tā)输入或功率来像有(yǒu)源设备那样工作。但是，无源组件确实会消耗和耗散馈入其中的能(néng)量。由于其功能(néng)，大多(duō)数无源设备都是双向的，这意味着能(néng)量可(kě)以通过它们沿任一方向流动。但是，也有(yǒu)一些例外，例如電(diàn)解電(diàn)容器的能(néng)量流确实具有(yǒu)特定的极性，但是在大多(duō)数情况下，无源部件可(kě)以采用(yòng)任何一种方式连接。

尽管電(diàn)阻器，電(diàn)容器和電(diàn)感器是无源部件的三个主要类别，但这些类别由几组较小(xiǎo)的组件组成。其中包括固定電(diàn)阻器，可(kě)变電(diàn)阻器，陶瓷電(diàn)容器，薄膜電(diàn)容器，線(xiàn)圈和扼流圈。所有(yǒu)这些组件都具有(yǒu)不同的功能(néng)，并且在電(diàn)路板的操作中很(hěn)重要。

无源双向离散元件如何在PCB设计中使用(yòng)

从滤波信号到為(wèi)電(diàn)源提供临时存储，无源组件可(kě)用(yòng)于電(diàn)路板上的各种目的。以下是您在PCB设计中可(kě)能(néng)会看到的一些更常见的用(yòng)途：

電(diàn)阻器：顾名思义，電(diàn)阻器会限制電(diàn)路中的電(diàn)流。这可(kě)能(néng)是為(wèi)了减少電(diàn)流量或对其进行控制。除控制電(diàn)流外，電(diàn)阻器还可(kě)用(yòng)于電(diàn)路中的特定用(yòng)途。例如，為(wèi)防止信号脉冲通过传输線(xiàn)反射回去并干扰下一个脉冲，将使用(yòng)端接電(diàn)阻器。该電(diàn)阻器抑制信号脉冲，而不是使其向下反射回線(xiàn)路。

電(diàn)容器：当通过它们传导電(diàn)源时，这些组件将能(néng)量存储在電(diàn)场中，并在電(diàn)压下降时将其释放。这使得電(diàn)容器成為(wèi)控制電(diàn)路中電(diàn)流波动以帮助保持信号完整性的重要部分(fēn)。通过在主动切换信号状态的主动组件上使用(yòng)旁路電(diàn)容器，可(kě)以防止接地反弹和其他(tā)与噪声相关的问题。在電(diàn)容器中，能(néng)量是根据電(diàn)压来计算的。

電(diàn)感器：為(wèi)了减慢電(diàn)流尖峰，電(diàn)感器将暂时将能(néng)量存储在電(diàn)磁场中，然后再释放回電(diàn)路。该动作将有(yǒu)助于阻止電(diàn)流突然变化并滤除不想要的频率。在電(diàn)感器中，能(néng)量是根据電(diàn)流来计算的，而電(diàn)容器在较高频率下效果比较好的情况下，電(diàn)感器用(yòng)于较低频率的情况更多(duō)。

这是双向离散量如何在设计中起作用(yòng)的简要说明，但是如何在電(diàn)路板的物(wù)理(lǐ)布局中使用(yòng)它们也同样重要。

用(yòng)于终止传输線(xiàn)的電(diàn)阻器必须放置在信号驱动器上或走線(xiàn)末端。旁路電(diàn)容器应尽可(kě)能(néng)靠近所连接设备的電(diàn)源引脚，其走線(xiàn)路径应从设备引脚一直直达電(diàn)容器，然后再至電(diàn)源层。对于電(diàn)源中使用(yòng)的電(diàn)感器和其他(tā)无源组件，您需要在与组件相同的层上尽可(kě)能(néng)短地布線(xiàn)。

与所有(yǒu)PCB组件的放置一样，您需要确保遵守建议的零件间间距准则，以使電(diàn)路板完全可(kě)制造。但是，与此同时，您需要使其中一些部分(fēn)保持尽可(kě)能(néng)近的距离。完成此任務(wù)的很(hěn)好方法是使用(yòng)具有(yǒu)全套设计规则和约束条件的PCB设计工具来為(wèi)您提供帮助。

在PCB设计工具中使用(yòng)无源分(fēn)立元件

為(wèi)了确保您的PCB布局可(kě)以制造和按预期工作，您需要确保正确设置设计工具以完成工作。这从您将要使用(yòng)的PCB占用(yòng)空间开始，该占用(yòng)空间必须正确，以便您可(kě)以根据需要准确放置它们。接下来，您需要為(wèi)这些零件完全设置设计规则和约束。先进的PCB设计