1. Система классификации печатных плат
Классификация по структурным слоям
| - тип | Характеристики | Сценарии применения |
|---|
| Односторонняя доска | Проводка только с одной стороны, низкая стоимость, простая конструкция | Основные схемы, такие как игрушки, простые бытовые приборы |
| Двусторонняя доска | Проводка с обеих сторон, соединенная через отверстия, более высокая плотность проводки | Силовые модули, промышленное оборудование управления |
| Многослойная доска | 4 или более проводящих слоев ламинированы, высокая плотность проводки, сильная защита от помех | Сложные устройства, такие как мобильные телефоны, компьютерные материнские платы |
Классификация по материалу основы
| - тип | Основные материалы | Характеристики и применение |
|---|
| Жесткая доска | FR-4 стекловолокно эпоксидная смола | Стационарное оборудование, например, телевизоры, настольные компьютеры |
| Гибкая плата (FPC) | Полиимид (PI) | Приложения, требующие сгибания, например, складные экраны, модули камер |
| Жесткая гибкая доска | Жесткие и гибкие композитные материалы | Аэрокосмическая промышленность, медицинское оборудование, баланс между силой и гибкостью |
| Специальные доски для подложек | Высокочастотные платы Rogers, алюминиевые подложки, керамические подложки | Высокочастотные схемы, высокие требования к рассеиванию тепла, высокотемпературные среды |
Классификация по специальным технологиям
- ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА HDI: Технология микровибрации и глухих/заглубленных виа, тонкая проводка, подходит для смартфонов, носимых устройств
- Металлическая подложка: Отличные тепловые характеристики, необходимые для силовых устройств
- Высокочастотная высокоскоростная плата: Низкая диэлектрическая проницаемость (Dk), низкие потери (Df), подходит для ВЧ/микроволновых цепей
2. Подробный анализ основных электронных компонентов
2.1 Семейство микросхем управления
Сравнительная таблица классификаций и характеристик
| Тип микросхемы | Основные характеристики | Типичные области применения |
|---|
| MCU | Интегрированный процессор, память, периферийные устройства, малый размер, низкое энергопотребление | Пульты дистанционного управления, датчики, встроенные системы |
| MPU | Мощное ядро процессора, требуется внешняя память | ПК, серверы, смартфоны |
| SoC | Высокая степень интеграции, обработка смешанных цифровых и аналоговых сигналов | Планшеты, смарт-часы, дроны |
| DSP | Профессиональные возможности цифровой обработки сигналов | Обработка изображений в реальном времени, управление движением |
| Чип искусственного интеллекта | Специальное ускорение алгоритмов искусственного интеллекта | Распознавание голоса, распознавание образов |
| ПЛИС | Программируемая матрица логических вентилей | Гибкое логическое управление, обработка сигналов |
Матрица функций
- Управление системой: Координирует аппаратные ресурсы, осуществляет общий контроль
- Обработка данных: Обрабатывает данные датчиков, выполняет алгоритмы управления
- Координация связи: Обеспечивает надежную связь между системами
- Защита безопасности: Защита от перегрузки, защита от короткого замыкания и аварийное отключение
- Управление энергопотреблением: Оптимизация рабочих параметров, повышение энергоэффективности
2.2 Система чипов драйверов
Специализация "Моторный привод
- Привод шагового двигателя: A4988, DRV8825 (точное управление положением)
- Привод двигателя постоянного тока: L298N, L293D (управление скоростью и направлением)
- Бесщеточный моторный привод: DRV10983 (высокоэффективное управление двигателем)
- Привод серводвигателя: Прецизионное замкнутое управление промышленного класса
Дисплей и привод питания
- Привод LCD/OLED: ILI9341, SSD1306 (управление дисплеем)
- Светодиодный привод: Технология диммирования постоянным током/ШИМ
- Управление питанием: DC-DC преобразование, линейное регулирование
2.3 Микросхемы управления питанием
Классификационная архитектура
Микросхемы управления питанием
├──── Микросхемы преобразования переменного/постоянного тока (AC в DC)
├── Микросхемы преобразования постоянного тока в постоянный
│ ├──── Boost Converter
│ ├──── Buck Converter
│ └──── Buck-Boost Converter
├──── линейные регуляторы (LDO)
├──── Микросхемы управления аккумуляторами
├──── Микросхемы защиты (OVP/OCP/OTP)
├──── Микросхемы протокола быстрой зарядки
└──── Микросхемы коррекции коэффициента мощности PFC
Основные технические параметры
- Эффективность преобразования: >90% (высокоэффективная конструкция)
- Шум пульсаций: <10 мВ (прецизионные приложения)
- Регулировка нагрузки: ±1% (стабильный выход)
- Диапазон температур: -40℃~125℃ (промышленный класс)
2.4 Технические характеристики пассивных компонентов
Технические индикаторы резисторов
- Технические характеристики пакета: 0201, 0402, 0603, 0805 (SMD резисторы)
- Степень точности: ±11 ТП3Т, ±51 ТП3Т, ±101 ТП3Т
- Специальные типы: Термисторы (NTC/PTC), варисторы, фоторезисторы
Система конденсаторных технологий
Классификация Применение Таблица
| Тип конденсатора | Характеристики | Сценарии применения |
|---|
| Электролитический конденсатор | Большая емкость, поляризованный | Фильтрация энергии, хранение энергии |
| Керамический конденсатор (MLCC) | Неполяризованные, хорошие высокочастотные характеристики | Развязка, высокочастотная фильтрация |
| Пленочный конденсатор | Высокая стабильность, низкие потери | Точная синхронизация, звуковые схемы |
Система преобразования мощности
1F = 10³mF = 10⁶μF = 10⁹nF = 10¹²pF
Индукторы и кристаллические генераторы
- Функции индуктора: Накопление энергии, фильтрация, согласование импеданса
- Функции кристаллического генератора: Генерация тактового сигнала, управление синхронизацией, ссылка
- Основные параметры: Значение индуктивности (H), коэффициент добротности Q, частота саморезонанса
2.5 Полупроводниковые дискретные устройства
Технические характеристики диодов
- Выпрямительные диоды: Преобразование переменного тока в постоянный
- Диоды Зенера: Регулирование обратного пробивного напряжения
- Диоды Шоттки: Низкое прямое падение напряжения, высокоскоростное переключение
- Светодиоды: Излучение видимого/ инфракрасного света
Матрица транзисторных технологий
Рабочие состояния BJT
- Область отсечения: Ib=0, полностью отключен
- Активная область: Ic=β×Ib, линейное усиление
- Область насыщения: Полностью включен, функция переключения
Преимущества МОП-транзисторов
- Устройство с регулировкой напряжения, простой привод
- Быстрая скорость переключения, высокая эффективность
- Низкое сопротивление включения, малые потери мощности
3. Технология подключения разъемов
Система структурной классификации
Круглые разъемы
- Характеристики: Отличная герметичность, устойчивость к вибрациям
- Области применения: Жесткие промышленные условия
Прямоугольные разъемы
- Характеристики: Высокая плотность, многосигнальная передача
- Области применения: Бытовая электроника, коммуникационное оборудование
Разъемы между платами
- Разъемы FPC: Гибкие соединения цепей
- Между платами: Межплатные соединения высокой плотности
Профессиональные разъемы для приложений
Высокоскоростные разъемы
- Согласование импеданса: стандарты 50Ω/75Ω
- Контроль перекрестных помех: <-40 дБ@10 ГГц
- Индекс инсерционных потерь: <0,5 дБ/дюйм
Радиочастотные разъемы
- Интерфейсы SMA/BNC: Передача радиочастотного сигнала
- Характерный импеданс: 50Ω стандарт
- Диапазон частот: DC~18GHz
Оптоволоконные разъемы
- Интерфейсы LC/SC/ST: Передача оптического сигнала
- Вносимые потери: <0,3 дБ
- Возвратные потери: >50 дБ
4. Профессиональная отраслевая терминология
Терминология производства печатных плат
- HDI: Интерконнект высокой плотности
- Контроль импеданса: ±10% допуск
- ENIG/HASL: Процессы обработки поверхности
- Слепые/заглубленные проходы: Специальные сквозные структуры в многослойных платах
Терминология упаковки компонентов
- МСР министерство обороны: Устройство поверхностного монтажа
- DIP: Двойной линейный пакет
- QFP/BGA: Формы упаковки высокой плотности
Система измерительных приборов
- Сопротивление: Ω, kΩ, MΩ
- Емкость: pF, nF, μF, F
- Индуктивность: nH, μH, mH, H