1. Système de classification des PCB
Classification par couches structurelles
| Type | Caractéristiques | Scénarios d'application |
|---|
| Carte simple face | Câblage d'un seul côté, faible coût, conception simple | Circuits de base, tels que jouets, appareils ménagers simples |
| Panneau double face | Câblage des deux côtés, connecté par des vias, densité de câblage plus élevée | Modules de puissance, équipement de contrôle industriel |
| Carte multicouche | 4 couches conductrices ou plus laminées, câblage à haute densité, anti-interférence forte | Appareils complexes tels que téléphones mobiles, cartes mères d'ordinateurs |
Classification par matériau de base
| Type | Matériaux de base | Caractéristiques et applications |
|---|
| Panneau rigide | FR-4 fibre de verre résine époxy | Équipements fixes, tels que téléviseurs, ordinateurs de bureau |
| Carte souple (FPC) | Polyimide (PI) | Applications nécessitant une flexion, telles que les écrans pliables, les modules de caméra, etc. |
| Panneau Rigid-Flex | Matériaux composites rigides + flexibles | Aérospatiale, appareils médicaux, équilibre entre force et flexibilité |
| Panneaux de support spéciaux | Cartes haute fréquence de Rogers, substrats en aluminium, substrats en céramique | Circuits à haute fréquence, exigences élevées en matière de dissipation thermique, environnements à haute température |
Classification par procédés spéciaux
- PCB HDI: Technologie micro-via et via aveugle/enfoui, câblage fin, adapté aux smartphones et aux dispositifs portables.
- Substrat métallique: Excellente performance thermique, essentielle pour les dispositifs de puissance
- Carte à haute fréquence et à haute vitesse: Faible constante diélectrique (Dk), faible perte (Df), convient aux circuits RF/micro-ondes.
2. Analyse détaillée des composants électroniques de base
2.1 Famille de puces de contrôle principales
Tableau de comparaison de la classification et des caractéristiques
| Type de puce | Caractéristiques principales | Applications typiques |
|---|
| MCU | CPU, mémoire, périphériques intégrés, petite taille, faible consommation d'énergie | Télécommandes, capteurs, systèmes intégrés |
| MPU | Puissant noyau de l'unité centrale, nécessite une mémoire externe | PC, serveurs, smartphones |
| SoC | Hautement intégré, traite les signaux mixtes numériques/analogiques | Tablettes, smartwatches, drones |
| DSP | Capacité professionnelle de traitement des signaux numériques | Traitement d'images en temps réel, contrôle des mouvements |
| Puce IA | Accélération dédiée des algorithmes d'IA | Reconnaissance vocale, reconnaissance d'images |
| FPGA | Réseau de portes logiques programmables | Contrôle logique flexible, traitement des signaux |
Matrice des fonctions
- Contrôle du système : Coordonne les ressources matérielles, met en œuvre le contrôle global.
- Traitement des données : Traite les données des capteurs, exécute les algorithmes de contrôle.
- Coordination des communications : Assure une communication fiable entre les systèmes
- Protection de la sécurité : Protection contre les surcharges, protection contre les courts-circuits et arrêt d'urgence
- Gestion de l'énergie : Optimise les paramètres de fonctionnement, améliore l'efficacité énergétique
2.2 Système de puce de conducteur
Spécialisation dans les entraînements motorisés
- Entraînement par moteur pas à pas : A4988, DRV8825 (contrôle précis de la position)
- Entraînement de moteur à courant continu : L298N, L293D (contrôle de la vitesse et de la direction)
- Entraînement du moteur sans balais : DRV10983 (commande de moteur à haut rendement)
- Entraînement par servomoteur : Contrôle en boucle fermée de précision de qualité industrielle
Affichage et entraînement
- Lecteur LCD/OLED : ILI9341, SSD1306 (contrôle de l'affichage)
- LED Drive : Technologie de gradation à courant constant/PWM
- Gestion de l'énergie : Conversion DC-DC, régulation linéaire
2.3 Puces de gestion de l'énergie
Architecture de la classification
Puces de gestion de l'énergie
├── Puces de conversion AC/DC (AC vers DC)
├─── Puces de conversion DC/DC
│ ├─── Convertisseur Boost
│ ├─── Convertisseur Buck
│ └─── Convertisseur Buck-Boost
├── Régulateurs linéaires (LDO)
├─── Puces de gestion de batterie
├── Puces de protection (OVP/OCP/OTP)
├─── Puces de protocole de charge rapide
└─── Puces de correction du facteur de puissance PFC
Paramètres techniques clés
- Rendement de conversion : >90% (conception à haut rendement)
- Bruit d'ondulation : <10mV (applications de précision)
- Régulation de la charge : ±1% (sortie stable)
- Plage de température : -40℃~125℃ (qualité industrielle)
2.4 Spécifications techniques des composants passifs
Indicateurs techniques des résistances
- Spécifications du paquet: 0201, 0402, 0603, 0805 (résistances CMS)
- Niveaux de précision: ±1%, ±5%, ±10%
- Types particuliers: Thermistances (NTC/PTC), varistances, photorésistances
Système de technologie des condensateurs
Tableau de classification et d'application
| Type de condensateur | Caractéristiques | Scénarios d'application |
|---|
| Condensateur électrolytique | Grande capacité, polarisée | Filtrage de l'énergie, stockage de l'énergie |
| Condensateur céramique (MLCC) | Non polarisé, bonnes caractéristiques à haute fréquence | Découplage, filtrage des hautes fréquences |
| Condensateur à film | Grande stabilité, faible perte | Chronométrage de précision, circuits audio |
Système de conversion des capacités
1F = 10³mF = 10⁶μF = 10⁹nF = 10¹²pF
Inducteurs et oscillateurs à cristaux
- Fonctions de l'inducteur: Stockage d'énergie, filtrage, adaptation d'impédance
- Fonctions de l'oscillateur à quartz: Génération de signaux d'horloge, contrôle de la synchronisation, référence
- Paramètres clés: Valeur de l'inductance (H), facteur de qualité Q, fréquence d'auto-résonance
2.5 Dispositifs discrets à semi-conducteurs
Caractéristiques techniques des diodes
- Diodes de redressement: Conversion de courant alternatif en courant continu
- Diodes Zener: Régulation de la tension de claquage inverse
- Diodes Schottky: Faible chute de tension directe, commutation à grande vitesse
- LED: Émission de lumière visible/IR
Matrice technologique des transistors
États de fonctionnement de la BJT
- Région de coupure : Ib=0, complètement désactivé
- Région active : Ic=β×Ib, amplification linéaire
- Région de saturation : Entièrement activée, fonction de commutation
Avantages du MOSFET
- Dispositif à tension contrôlée, entraînement simple
- Vitesse de commutation rapide, haute efficacité
- Faible résistance à l'enclenchement, faible perte de puissance
3. Technologie de connexion des connecteurs
Système de classification structurelle
Connecteurs circulaires
- Caractéristiques : Excellente étanchéité, résistance aux vibrations
- Applications : Environnements industriels difficiles
Connecteurs rectangulaires
- Caractéristiques : Haute densité, transmission de signaux multiples
- Applications : Électronique grand public, équipements de communication
Connecteurs carte à carte
- Connecteurs FPC : Connexions de circuits flexibles
- Carte à carte : Connexions inter-cartes à haute densité
Connecteurs pour applications professionnelles
Connecteurs à haut débit
- Adaptation d'impédance : normes 50Ω/75Ω
- Contrôle de la diaphonie : <-40dB@10GHz
- Indice de perte d'insertion : <0,5dB/pouce
Connecteurs RF
- Interfaces SMA/BNC : Transmission de signaux RF
- Impédance caractéristique : 50Ω standard
- Gamme de fréquences : DC~18GHz
Connecteurs pour fibres optiques
- Interfaces LC/SC/ST : Transmission de signaux optiques
- Perte d'insertion : <0,3dB
- Perte de retour : >50dB
4. Terminologie des professionnels de l'industrie
Terminologie de la fabrication des circuits imprimés
- HDI: Interconnexion haute densité
- Contrôle de l'impédanceTolérance : ±10%
- ENIG/HASL: Procédés de finition de surface
- Vias aveugles/enterrés: Structures de via spéciales dans les cartes multicouches
Terminologie de l'emballage des composants
- Espacement recommandé par SMD >5mm): Dispositif de montage en surface
- DIP: Paquet double en ligne
- QFP/BGA: Formes d'emballage à haute densité
Système d'unités de mesure
- Résistance: Ω, kΩ, MΩ
- Capacités: pF, nF, μF, F
- Inductance: nH, μH, mH, H