利用(yòng)電(diàn)流電(diàn)压特性改进PCBA设计

2020-10-10

電(diàn)路板上最重要的電(diàn)气参数是電(diàn)压，電(diàn)流和阻抗。所有(yǒu)其他(tā)電(diàn)气值均可(kě)以从中得出或确定。设计PCBA时，必须知道输入和输出電(diàn)压及電(diàn)流应為(wèi)多(duō)少。但是，还有(yǒu)其他(tā)一些设计（例如，当有(yǒu)板载信号源时），仅知道I / O不足或不足即可(kě)。在这种情况下，就需要更全面或更完善的设计，而如我们在本文(wén)中所讨论的，可(kě)以通过有(yǒu)效利用(yòng)電(diàn)路板的電(diàn)流-電(diàn)压特性来实现此目标。

什么是電(diàn)流電(diàn)压特性？ 

让我们从定义开始：

電(diàn)流-電(diàn)压特性曲線(xiàn)或IV曲線(xiàn)说明了通过组件，设备，電(diàn)路或系统的電(diàn)流与其两端的電(diàn)压之间的关系。此特性提供了一种方便的方法来评估被分(fēn)析元素的電(diàn)导率变化（或与阻抗成反比）。  

如以上定义所暗示的，所有(yǒu)電(diàn)气元件或系统都可(kě)以通过電(diàn)流-電(diàn)压特性来表征。对于使用(yòng)電(diàn)的产品的开发人员来说，这种有(yǒu)用(yòng)性不会丧失。实际上，IV曲線(xiàn)实际上是设计和测试所有(yǒu)電(diàn)子和/或電(diàn)气系统（包括電(diàn)路板上的系统）的重要工具。

在電(diàn)路板设计期间通常如何使用(yòng)IV曲線(xiàn)？

好的電(diàn)路板首先要进行有(yǒu)效的原理(lǐ)图设计，而在電(diàn)路板设计的最初阶段做出的最重要的决定就是要使用(yòng)哪些元件。為(wèi)了选择最佳的设计组件，必须有(yǒu)详细的操作数据来合理(lǐ)评估性能(néng)。電(diàn)流-電(diàn)压特性是该数据的重要部分(fēn)。尽管对于无源電(diàn)子元件来说是必需的，但IV曲線(xiàn)对于评估有(yǒu)源元件和器件（例如运算放大器和晶體(tǐ)管）至关重要。

如何使用(yòng)電(diàn)流電(diàn)压特性来改善PCBA设计

如以上定义所规定，IV曲線(xiàn)说明了被分(fēn)析元件或系统的電(diàn)导或阻抗一致性水平。因此，这些特性是确定元素和PCBA的I / O范围的最佳工具之一，可(kě)用(yòng)于确保走線(xiàn)和连接器安全地满足操作目标。对于大功率板，在板载電(diàn)源和/或传播高速RF信号的设计中，叠层材料和阻抗变得更加重要。具體(tǐ)来说，如下所示，根据介電(diàn)常数选择层材料以控制板阻抗是必要的。  

PCB叠层電(diàn)介质规范。

通过利用(yòng)可(kě)从IV曲線(xiàn)确定的阻抗进行走線(xiàn)并选择堆叠规格，可(kě)以改善電(diàn)路板的可(kě)制造性和可(kě)靠性。评估電(diàn)流-電(diàn)压特性的最佳方法之一是通过仿真，这要求您的PCB设计和分(fēn)析套件具有(yǒu)此功能(néng)。