PCB hårdvaruhandbok

1. Klassificeringssystem för PCB

Klassificering efter strukturella skikt

Klassificering efter basmaterial

Klassificering genom särskilda processer

• HDI-KRETSKORT: Mikrovia- och blind/nedgrävd via-teknik, finkablage, lämplig för smartphones, bärbara enheter
• Metallsubstrat: Utmärkt termisk prestanda, viktigt för kraftaggregat
• Högfrekvent höghastighetskort: Låg dielektricitetskonstant (Dk), låg förlust (Df), lämplig för RF/mikrovågskretsar

2. Detaljerad analys av elektroniska kärnkomponenter

2.1 Huvudkontrollchipfamilj

Jämförelsetabell för klassificering och egenskaper

Funktionsmatris

• Systemkontroll: Samordnar hårdvaruresurser, implementerar övergripande kontroll
• Databehandling: Bearbetar sensordata, exekverar styralgoritmer
• Samordning av kommunikation: Säkerställer tillförlitlig kommunikation mellan systemen
• Säkerhetsskydd: Överbelastningsskydd, kortslutningsskydd och nödavstängning
• Energihantering: Optimerar driftsparametrar och förbättrar energieffektiviteten

2.2 System för förarchip

Specialisering på motorstyrning

• Drivning av stegmotor: A4988, DRV8825 (exakt positionskontroll)
• DC-motorstyrning: L298N, L293D (styrning av hastighet och riktning)
• Brushless Motor Drive: DRV10983 (högeffektiv motorstyrning)
• Servomotorstyrning: Industriell precisionskontroll med sluten slinga

Display och Power Drive

• LCD/OLED-enhet: ILI9341, SSD1306 (displaykontroll)
• LED-drivning: Konstant ström/PWM-dimningsteknik
• Energihantering: DC-DC-omvandling, linjär reglering

2.3 Chips för strömhantering

Klassificering Arkitektur

Chips för energihantering
AC/DC-omvandlingschip (AC till DC)
├── DC/DC-omvandlingschip
│ ├── Boost-omvandlare
│ ├── Buck-omvandlare
│ └── Buck-Boost-omvandlare
├── Linjära regulatorer (LDO)
Chips för batterihantering
├── Skyddschip (OVP/OCP/OTP)
Chips för protokoll för snabbladdning
└── PFC Chips för effektfaktorkorrigering

Viktiga tekniska parametrar

• Konverteringseffektivitet: >90% (högeffektiv design)
• Rippelbrus: <10mV (precisionsapplikationer)
• Belastningsreglering: ±1% (stabil utgång)
• Temperaturområde: -40 ℃ ~ 125 ℃ (industriell kvalitet)

2.4 Tekniska specifikationer för passiva komponenter

Tekniska indikatorer för resistorer

• Paketspecifikationer: 0201, 0402, 0603, 0805 (SMD-resistorer)
• Noggrannhetsklasser: ±1%, ±5%, ±10%
• Särskilda typer: Termistorer (NTC/PTC), varistorer, fotoresistorer

System för kondensatorteknik

Klassificering Tillämpning Tabell

System för kapacitetsomvandling
1F = 10³mF = 10⁶μF = 10⁹nF = 10¹²pF

Induktorer och kristalloscillatorer

• Induktorns funktioner: Energilagring, filtrering, impedansanpassning
• Funktioner för kristalloscillator: Generering av klocksignal, timingkontroll, referens
• Viktiga parametrar: Induktansvärde (H), kvalitetsfaktor Q, självresonansfrekvens

2.5 Diskreta enheter för halvledare

Diodens tekniska egenskaper

• Likriktardioder: AC till DC-omvandling
• Zenerdioder: Reglering av omvänd genomslagsspänning
• Schottky-dioder: Lågt spänningsfall i framled, höghastighetsväxling
• Lysdioder: Synlig/IR-ljusemission

Matris för transistorteknik

BJT:s drifttillstånd

• Avstängningsregion: Ib=0, helt avstängd
• Aktiv region: Ic=β×Ib, linjär förstärkning
• Mättnadsregion: Helt på, omkopplingsfunktion

MOSFET Fördelar

• Spänningsstyrd enhet, enkel drivning
• Snabb omkopplingshastighet, hög effektivitet
• Låg on-resistans, liten effektförlust

3. Teknik för anslutning av kontaktdon

System för klassificering av konstruktioner

Cirkulära kontaktdon

• Egenskaper: Utmärkt tätning, vibrationsmotstånd
• Användningsområden: Tuffa industriella miljöer

Rektangulära kontaktdon

• Egenskaper: Hög densitet, multisignalöverföring
• Användningsområden: Konsumentelektronik, kommunikationsutrustning

Kort-till-kort-kontakter

• FPC-anslutningar: Flexibla kretsanslutningar
• Kretskort till kretskort: Anslutningar mellan kretskort med hög densitet

Anslutningsdon för professionella applikationer

Höghastighetsanslutningar

• Impedansmatchning: 50Ω/75Ω-standarder
• Överhörningskontroll: <-40dB@10GHz
• Index för inkopplingsförlust: <0,5dB/inch

RF-kontakter

• SMA/BNC-gränssnitt: RF-signalöverföring
• Karakteristisk impedans: 50Ω standard
• Frekvensområde: DC~18GHz

Fiberoptiska kontaktdon

• LC/SC/ST-gränssnitt: Optisk signalöverföring
• Insättningsförlust: <0,3dB
• Returförlust: >50dB

4. Professionell terminologi inom industrin

Terminologi för tillverkning av mönsterkort

• HDI: Interconnect med hög densitet
• Impedansreglering: ±10% tolerans
• ENIG/HASL: Processer för ytfinish
• Blinda/begravda vior: Speciella via-strukturer i flerskiktskort

Terminologi för komponentförpackning

• SMD: Ytmonterad enhet
• DIP: Paket med dubbla inlines
• QFP/BGA: Förpackningsformer med hög densitet

System för måttenheter

• Motstånd: Ω, kΩ, MΩ
• Kapacitans: pF, nF, μF, F
• Induktans: nH, μH, mH, H