1. Sistema de clasificación de PCB
Clasificación por capas estructurales
| tipo | Características | Escenarios de aplicación |
|---|
| Tablero de una cara | Cableado por un solo lado, bajo coste, diseño sencillo | Circuitos básicos, como juguetes, electrodomésticos sencillos |
| Tablero de doble cara | Cableado en ambos lados, conectado a través de vías, mayor densidad de cableado | Módulos de potencia, equipos de control industrial |
| Placa multicapa | 4 o más capas conductoras laminadas, cableado de alta densidad, fuerte antiinterferencia | Dispositivos complejos como teléfonos móviles, placas base de ordenadores |
Clasificación por material de base
| tipo | Materiales básicos | Características y aplicaciones |
|---|
| Tablero rígido | FR-4 resina epoxi de fibra de vidrio | Equipos fijos, como televisores, ordenadores de sobremesa |
| Placa flexible (FPC) | Poliamida (PI) | Aplicaciones que requieren flexión, como pantallas plegables, módulos de cámara |
| Cartón rígido-flexible | Materiales compuestos rígidos + flexibles | Aeroespacial, dispositivos médicos, equilibrio entre fuerza y flexibilidad |
| Placas de sustrato especiales | Placas de alta frecuencia Rogers, sustratos de aluminio, sustratos cerámicos | Circuitos de alta frecuencia, requisitos de disipación de calor elevados, entornos de alta temperatura |
Clasificación por procesos especiales
- IDH PCB: Tecnología de microvías y vías ciegas/enterradas, cableado fino, apto para smartphones, dispositivos wearables
- Sustrato metálico: Excelente rendimiento térmico, esencial para dispositivos de potencia
- Tarjeta de alta frecuencia y alta velocidad: Baja constante dieléctrica (Dk), baja pérdida (Df), adecuado para circuitos de RF/microondas
2. Análisis detallado de los componentes electrónicos básicos
2.1 Familia de chips de control principal
Cuadro comparativo de clasificación y características
| Tipo de chip | Características principales | Aplicaciones típicas |
|---|
| MCU | CPU, memoria y periféricos integrados, pequeño tamaño y bajo consumo | Mandos a distancia, sensores, sistemas integrados |
| MPU | Potente núcleo de CPU, requiere memoria externa | PC, servidores, teléfonos inteligentes |
| SoC | Altamente integrado, procesa señales mixtas digitales/analógicas | Tabletas, smartwatches, drones |
| DSP | Capacidad profesional de procesamiento digital de señales | Procesamiento de imágenes en tiempo real, control de movimiento |
| Chip de IA | Aceleración dedicada de algoritmos de IA | Reconocimiento de voz, reconocimiento de imágenes |
| FPGA | Matriz de puertas lógicas programables | Control lógico flexible, procesamiento de señales |
Matriz de funciones
- Control del sistema: Coordina los recursos de hardware, implementa el control general
- Procesamiento de datos: Procesa los datos de los sensores, ejecuta algoritmos de control
- Coordinación de la comunicación: Garantiza una comunicación fiable entre los sistemas
- Protección de seguridad: Protección contra sobrecargas, protección contra cortocircuitos y desconexión de emergencia
- Gestión de la energía: Optimiza los parámetros de funcionamiento y mejora la eficiencia energética
2.2 Sistema de chip conductor
Especialización en accionamiento de motores
- Accionamiento de motor paso a paso: A4988, DRV8825 (control de posición preciso)
- Accionamiento de motor de CC: L298N, L293D (control de velocidad y dirección)
- Accionamiento de motor sin escobillas: DRV10983 (control de motor de alta eficiencia)
- Servomotor: Control de bucle cerrado de precisión industrial
Pantalla y accionamiento eléctrico
- Unidad LCD/OLED: ILI9341, SSD1306 (control de pantalla)
- Accionamiento LED: Tecnología de regulación de corriente constante/PWM
- Gestión de la alimentación: Conversión CC-CC, regulación lineal
2.3 Chips de gestión de energía
Clasificación Arquitectura
Chips de gestión de energía
Chips de conversión CA/CC (CA a CC)
Chips de conversión CC/CC
│ ├── Convertidor Boost
│ ├── Convertidor Buck
│ └── Convertidor Buck-Boost
├── Reguladores lineales (LDO)
Chips de gestión de baterías
├── Chips de protección (OVP/OCP/OTP)
├── Chips de protocolo de carga rápida
└── Chips de corrección del factor de potencia PFC
Parámetros técnicos clave
- Eficiencia de conversión: >90% (diseño de alta eficiencia)
- Ruido de ondulación: <10mV (aplicaciones de precisión)
- Regulación de carga: ±1% (salida estable)
- Rango de temperatura: -40℃~125℃ (grado industrial)
2.4 Especificaciones técnicas de los componentes pasivos
Indicadores técnicos de resistencia
- Especificaciones del paquete: 0201, 0402, 0603, 0805 (resistencias SMD)
- Grados de precisión: ±1%, ±5%, ±10%
- Tipos especiales: Termistores (NTC/PTC), varistores, fotorresistores
Sistema de tecnología de condensadores
Clasificación Aplicación Tabla
| Tipo de condensador | Características | Escenarios de aplicación |
|---|
| Condensador electrolítico | Gran capacidad, polarizado | Filtrado de energía, almacenamiento de energía |
| Condensador cerámico (MLCC) | No polarizado, buenas características de alta frecuencia | Desacoplamiento, filtrado de alta frecuencia |
| Condensador de película | Alta estabilidad, bajas pérdidas | Cronometraje de precisión, circuitos de audio |
Sistema de conversión de capacidad
1F = 10³mF = 10⁶μF = 10⁹nF = 10¹²pF
Inductores y osciladores de cristal
- Funciones de los inductores: Almacenamiento de energía, filtrado, adaptación de impedancias
- Funciones del oscilador de cristal: Generación de señales de reloj, control de temporización, referencia
- Parámetros clave: Valor de inductancia (H), factor de calidad Q, frecuencia autorresonante
2.5 Dispositivos semiconductores discretos
Características técnicas del diodo
- Diodos rectificadores: Conversión de CA a CC
- Diodos Zener: Regulación de la tensión de ruptura inversa
- Diodos Schottky: Baja caída de tensión directa, conmutación de alta velocidad
- LEDs: Emisión de luz visible/IR
Matriz tecnológica de transistores
Estados de funcionamiento del BJT
- Región de corte: Ib=0, completamente apagado
- Región activa: Ic=β×Ib, amplificación lineal
- Región de saturación: Totalmente activada, función de conmutación
Ventajas del MOSFET
- Dispositivo controlado por tensión, accionamiento simple
- Rápida velocidad de conmutación, alta eficiencia
- Baja resistencia a la conexión, pequeña pérdida de potencia
3. Tecnología de conexión de conectores
Sistema de clasificación estructural
Conectores circulares
- Características: Excelente estanqueidad, resistencia a las vibraciones
- Aplicaciones: Entornos industriales severos
Conectores rectangulares
- Características: Alta densidad, transmisión multiseñal
- Aplicaciones: Electrónica de consumo, equipos de comunicación
Conectores de placa a placa
- Conectores FPC: Conexiones de circuitos flexibles
- Placa a placa: Conexiones de alta densidad entre placas
Conectores de aplicaciones profesionales
Conectores de alta velocidad
- Adaptación de impedancias: normas 50Ω/75Ω
- Control de diafonía: <-40dB@10GHz
- Índice de pérdida de inserción: <0,5 dB/pulgada
Conectores RF
- Interfaces SMA/BNC: Transmisión de señales RF
- Impedancia característica: 50Ω estándar
- Gama de frecuencias: DC~18GHz
Conectores de fibra óptica
- Interfaces LC/SC/ST: Transmisión de señales ópticas
- Pérdida de inserción: <0,3 dB
- Pérdida de retorno: >50dB
4. Terminología profesional del sector
Terminología de fabricación de PCB
- IDH: Interconexión de alta densidad
- Control de la impedanciaTolerancia : ±10%
- ENIG/HASL: Procesos de acabado superficial
- Vías ciegas/enterradas: Estructuras de vías especiales en placas multicapa
Terminología de embalaje de componentes
- SMD: Dispositivo de montaje en superficie
- DIP: Paquete doble en línea
- QFP/BGA: Formas de envasado de alta densidad
Sistema de unidades de medida
- Resistencia: Ω, kΩ, MΩ
- CapacitanciapF, nF, μF, F
- InductancianH, μH, mH, H