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第七屆全國(guó)信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽模擬題pcb設(shè)計(jì)答案(文件)

 

【正文】 的操作,則對(duì)應(yīng)的是單根線。 5. 從管腳 (Pin)處向上方移動(dòng)、添加一段垂直的線段,并且按鼠標(biāo)的左鍵添加 一個(gè)拐角 (Corner)作為指導(dǎo)方式,注意觀察總線 (Bus)的其它成員是怎樣的 匹配這個(gè) 指導(dǎo)方向的。 使用過孔形狀 (Via Patterns) 進(jìn)行總線布線 (Bus Routing) 總線布線 (Bus Routing)還具有自動(dòng)采用某種過孔方式 (Via Patterns) 、插入過孔 (Vias) 的能力。請(qǐng)問端接的方式有哪些?采用端接的方式是 由什么因素決定的?有什么規(guī)則? ,很難有一個(gè)完美的解決方案。 在混合電路設(shè)計(jì)中,雖然射頻,數(shù)字電路做在同一塊 PCB 上,但一般都分成射頻電路區(qū)和數(shù)字電路區(qū),分 別布局布線。匹配采用方式一般由 BUFFER 特性,拓普情況,電平種類和判決方式來決定,也要考慮信號(hào)占空比,系統(tǒng)功耗等。我們從網(wǎng)上下載 的庫(kù)大多數(shù)都不太準(zhǔn)確,很影響仿真的參考性。一般??吹降拈g距為兩倍線寬。 ,甚至有走線正好上下重迭在一起,因?yàn)檫@種串?dāng)_比同層相鄰走線的情形還大。除此以外,可以預(yù)留差分端接和共模端接,以緩和對(duì)時(shí)序與信號(hào)完整性的影響。一般仿真軟件會(huì)因線路模型或所使用的數(shù)學(xué)算法的限制而無法考慮到一些阻抗不連續(xù)的布線情況,這時(shí)候在原理圖上只能預(yù)留一些 terminators(端接 ),如串聯(lián)電阻等,來緩和走線阻抗不連續(xù)的效應(yīng)。也就是說,如果用了 A 廠商的器件,只有他們有能力提供他們器件準(zhǔn)確模型資料,因?yàn)闆]有其它人會(huì)比他們更清楚他們的器件是由何種工藝做出來的。在用軟件計(jì)算時(shí),差分線對(duì)也是以 50歐姆來計(jì)算嗎?還是以 100 歐姆來算?接收端差分線對(duì)之間可否加一匹配電阻? 答:一般 EMI/EMC 設(shè)計(jì)時(shí)需要同時(shí)考慮輻射 (radiated)與傳導(dǎo)(conducted)兩個(gè)方面 . 前者歸屬于頻率較高的部分 (30MHz)后者則是較低頻的部分 (30MHz). 所以不能只注意高頻而忽略低頻的部分 . 一個(gè)好的 EMI/EMC 設(shè)計(jì)必須一開始布局時(shí)就要考慮到器件的位置 , PCB 迭層的安排 , 重要聯(lián)機(jī)的走法 , 器件的選擇等 , 如果這些沒有事前有較佳的安排 , 事后解決則會(huì)事倍功半 , 增加成本 . 例如時(shí)鐘產(chǎn)生器的位置盡量不要靠近對(duì)外的連接器 , 高速信號(hào)盡量走內(nèi)層并注意特性阻抗匹配與參考層的連續(xù)以減少反射 , 器件所推的信號(hào)之斜率(slew rate)盡量小以減低高頻成分 , 選擇去耦合 (decoupling/bypass)電容時(shí)注意其頻率響應(yīng)是否符合需求以降低電源層噪聲 . 另外 , 注意高頻信號(hào)電流之回流路徑使其回路面積盡量小 (也就是回路阻抗 loop impedance 盡量小 )以減少輻射 . 還可以用分割地層的方式以控制高頻噪聲的范圍 . 最后 , 適當(dāng)?shù)倪x擇 PCB 與外殼的接地點(diǎn) (chassis ground)。 至于 , 因耦合而使信號(hào)衰減的理論分析我并沒有看過 , 所以我無法評(píng)論。 若兩線忽遠(yuǎn)忽近 , 差分阻抗就會(huì)不一致 , 就會(huì)影響信號(hào)完整性 (signal integrity)及時(shí)間延遲 (timing delay)。 接收端差分線對(duì)間的匹配電阻通常會(huì)加 , 其值應(yīng)等于差分阻抗的值。還要注意數(shù)字地 對(duì)模擬地的噪聲干擾。 3,各個(gè) PCB 板子相互連接之間的信號(hào)或電源在動(dòng)作時(shí),例如A 板子有電源或信號(hào)送到 B 板子,一定會(huì)有 等量的電流從地層流回到 A 板子 (此為 Kirchoff current law)。 4,差分信號(hào)中間一般是不能加地線。一般為了保證電鍍效果,或者層壓不變形,對(duì)于布線較少的 PCB 板層鋪銅。 劃分地的目的主要是出于 EMC 的考慮,擔(dān)心數(shù)字部分電源和地上的噪聲會(huì)對(duì)其它信號(hào),特別是模擬信 號(hào)通過傳導(dǎo)途徑有干擾。 。無論怎樣分,最終的大地只有一個(gè)。 4,當(dāng)然還有散熱,特殊器件安裝要求鋪銅等等原因。若在中間加地線, 便會(huì)破壞耦合效應(yīng) 五、 PCB 設(shè)計(jì)時(shí),為何要鋪銅?在做 pcb 板的時(shí) 候,為了減小干擾,地線是否應(yīng)該構(gòu)成閉和形式?在 PCB 設(shè)計(jì)中,通常將地線又分為保護(hù)地和信號(hào)地;電源地又分為數(shù)字地和模擬地,為什么要對(duì)地線 一般鋪銅有幾個(gè)方面原因: 1, ,會(huì)起到屏蔽作用,有些特殊地,如 PGND 起到防護(hù)作用。所以,在各個(gè)不管是電源或信號(hào)相互連接的接口處,分配給地層的管腳數(shù)不能太少,以降低阻抗, 這樣可 以降低地層上的噪聲。所以, 最好 先用安排走線和 PCB 疊層的技巧來解決或減少 EMI 的問題, 如高速信號(hào)走內(nèi)層。 四 、 PCB 設(shè)計(jì)如何避免高頻干擾? PCB 設(shè)計(jì)中如何解決高速布線與 EMI 的沖突?若干 PCB 組成系統(tǒng),各板之間的地線應(yīng)如何連接? PCB 設(shè)計(jì)中差分信號(hào)線中間可否加地線? 1,避免高頻干擾的基本思路是盡量降低高頻信號(hào)電磁場(chǎng)的干擾,也就是所謂的串?dāng)_ (Crosstalk)。 所以 , 要設(shè)計(jì)差分阻抗為 100 歐姆時(shí) , 走線本身的特性阻抗一定要稍大于 50 歐姆。 所謂適當(dāng)?shù)目拷且驗(yàn)檫@間距會(huì)影響到差分阻抗 (differential impedance)的值 , 此值是設(shè)計(jì)差分對(duì)的重要參數(shù)。 這兩種因 子在電磁理論分析傳輸線效應(yīng)(transmission line effect)時(shí) , 可看出他們對(duì)信號(hào)衰減的影響程度。 三、在高速 PCB 設(shè)計(jì)時(shí)我們使用的軟件都只不過是對(duì)設(shè)置好的EMC、 EMI 規(guī)則進(jìn)行檢查,而設(shè)計(jì)者應(yīng)該從那些方面去考慮 EMC、EMI 的規(guī)則?怎樣設(shè) 置規(guī)則? 在 pcb 上靠近平行走高速差分信號(hào)線對(duì)的時(shí)候,在阻抗匹配的情況下,由于兩線的相互耦合,會(huì)帶來很多好處。 IBIS 模型的準(zhǔn)確性直接影響到仿真的結(jié)果。而阻抗值跟走線方式有絕對(duì)的關(guān)系, 例如是走在表面層 (microstrip)或內(nèi)層(stripline/double stripline),與參考層 (電源層或地層 )的距離,走線寬度, PCB 材質(zhì)等均會(huì)影響走線的特性阻抗值。但是 PCB 板的制作成本會(huì)增加。不同芯片信號(hào)的結(jié)果可能不同。以下提供幾個(gè)注意的地方: 性阻抗的連續(xù)與匹配。對(duì)于電平有效信號(hào),在保證建立、保持時(shí)間的前提下,信號(hào)質(zhì)量穩(wěn)定;對(duì)延有 效信號(hào),在保證信號(hào)延單調(diào)性前提下,信號(hào)變化延速度滿足要求。一般按照匹配位置分有源端匹配和終端匹配。而且射頻電路一般為單面或雙面板,電路較為簡(jiǎn)單,所有這些都是為了減少對(duì)射頻電路分布參數(shù)的影響,提高射頻系統(tǒng)的一致性。 一、 在當(dāng)今無線通信設(shè)備中,射頻部分往往采用小型化的室外單元結(jié)構(gòu),而室外單元的射頻部分、中頻部分,以及對(duì)室外單元進(jìn)行監(jiān)控的低頻電路部分往往部署在同一 PCB上。 7. 從彈出菜單 (Popup Menu)選擇完成 (Complete) 命令,完成總線布線。 當(dāng)前的布線線段將粘附在光標(biāo)上,并指導(dǎo)你的布線。 4. 進(jìn)行一個(gè)區(qū)域的選擇,包括 U2(大的 SOIC 器件 )的三個(gè)管腳(剛才我們前 面高亮的三個(gè)管腳)連接的網(wǎng)絡(luò)連線。 保存管腳封裝 (Pin Decal) b、請(qǐng)說明總線布線 (Bus Route)全過程。 8. 按鼠標(biāo)右鍵打開一個(gè)彈出菜單,然后選擇圓 (Circle)改變繪圖方式。 4. 通過鍵入 G20 設(shè)置設(shè)計(jì)柵格 (Design Grid)為 20。 * *號(hào)為正確的 a、請(qǐng)敘述線路圖定義封裝 (Decal)過程,以定義一個(gè)簡(jiǎn)單的管腳封裝 (Pin Decal),它們由一個(gè)橫線和一個(gè)圓組成。 * 26 無論你將這個(gè)標(biāo)號(hào) (Label)放在封裝 (Decal)的什么地方,當(dāng)你使用 PCB 封裝 (PCB Decal)添加元件到設(shè)計(jì)中時(shí),參考編號(hào)(Reference Designation) 總是要出現(xiàn)的。 19 使用 PADS Logic 的 OLE 工具傳輸網(wǎng)表 (Netlist)到PADSLayout ,可以以避免采用手工方式輸入和輸出網(wǎng)表(Netlist)。 15 材料清單 (Bill of Materials) 就是設(shè)計(jì)中各個(gè)元件的元件類型數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和排列,并且采用一定的格式。 * 10 CA
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