DCDC 電源的反饋路徑是實現(xiàn)輸出電壓精準調控的 “感知神經”,其核心功能是將輸出端電壓信號傳輸至控制器,通過對比基準電壓動態(tài)調整開關管導通占空比。反饋路徑的布線質量直接決定電源的三項關鍵指標:輸出電壓精度(誤差可能從 ±1% 擴大至 ±5% 以上)、動態(tài)響應速度(負載突變時的電壓恢復能力)、系統(tǒng)穩(wěn)定性(是否出現(xiàn)振蕩或紋波超標)。
在電子設備集成化趨勢下,強電與弱電共存于同一 PCB 板已成為常態(tài)。強電系統(tǒng)(通常指交流 220V 以上或直流 36V 以上電路,如電源回路、電機驅動等)具有高電壓、大電流特性,弱電系統(tǒng)(如信號處理、控制電路、通信模塊等)則以低電壓、小電流、高靈敏度為特點。兩者在 PCB 設計中若處理不當,極易產生電磁干擾(EMI)、絕緣擊穿、信號失真等問題,甚至引發(fā)安全隱患。因此,掌握強電與弱電 PCB 設計的關鍵注意事項,是保障設備穩(wěn)定性、安全性和可靠性的核心前提。
晶振負載電容(CL)與兩端外接電容(通常標注為 CL1、CL2)的核心差異始于定義本質。負載電容是晶振出廠時固化的固有電氣參數(shù),是跨接晶體兩端的總有效電容等效值,由晶體自身工藝決定,無法在應用中更改。常見標準值為 6pF、12.5pF、16pF、20pF 等,低功耗設備(如藍牙耳機、腕表)多采用 6-12pF 小容量負載電容,通用電子設備則以 15-30pF 為主。
在以太網硬件設計中,變壓器與 RJ45 連接器之間的走線常被視為 “過渡環(huán)節(jié)”,卻頻繁引發(fā)通信異常、丟包等問題。工程師最困惑的核心疑問是:“為何短短幾厘米的走線,必須嚴格控制阻抗?” 答案藏在高速信號傳輸?shù)谋举|中 —— 以太網(尤其是百兆及以上速率)依賴差分信號傳輸,而信號在阻抗突變處會產生反射,導致上升沿失真、信號震蕩等問題。變壓器的次級繞組設計已匹配 100Ω 差分阻抗,RJ45 連接器及網線的特性阻抗也為 100Ω,若中間走線阻抗偏離標準,就會形成 “阻抗斷層”,如同聲波在不同介質中傳播時的反射衰減,直接導致眼圖閉合、誤碼率升高。
在電力系統(tǒng)、通信設備、建筑設施等各類場景中,雷電沖擊和過電壓是造成設備損壞、系統(tǒng)癱瘓的重要隱患。雷電產生的瞬時高電壓可達數(shù)百萬伏,而操作過電壓、諧振過電壓等內部過電壓也會超出設備額定耐受值,引發(fā)絕緣擊穿、元器件燒毀等故障。因此,采取科學有效的防雷及過電壓保護措施,是保障設備安全運行和人員生命安全的關鍵。本文將詳細介紹當前行業(yè)內常用的保護方法,結合技術原理與應用場景展開分析。
降壓變壓器用于電子和電氣領域,將初級電壓電平轉換為次級輸出端的較低電壓。這是通過初級繞組和次級繞組的比率實現(xiàn)的。對于降壓變壓器,初級側的繞組數(shù)量高于次級側。
在高速FPGA設計中,信號完整性(Signal Integrity, SI)直接影響系統(tǒng)穩(wěn)定性與性能。隨著DDR4、PCIe Gen5等高速接口的普及,傳統(tǒng)布線方法已難以滿足時序與噪聲要求。本文結合工程實踐,系統(tǒng)闡述信號完整性優(yōu)化的核心方法,并提供可復用的代碼示例。
RC振蕩器是一種通過電阻(R)和電容(C)構成選頻網絡實現(xiàn)自激振蕩的反饋型電路,不包含電感元件,主要適用于1Hz-1MHz的低頻信號生成 [1]
在FPGA設計中,乘法器作為核心運算單元,其資源消耗常占設計總量的30%以上。尤其在實現(xiàn)高精度計算或大規(guī)模矩陣運算時,DSP塊的過度使用會導致時序收斂困難和成本上升。通過移位加法替代傳統(tǒng)乘法器,可在保持計算精度的同時,顯著降低資源占用。本文將深入探討這一優(yōu)化技術的實現(xiàn)原理與工程實踐。
在人工智能硬件加速領域,F(xiàn)PGA憑借其可重構計算架構和低延遲特性,成為深度神經網絡(DNN)部署的核心平臺。與傳統(tǒng)GPU的固定計算流水線不同,F(xiàn)PGA通過動態(tài)配置硬件資源,可實現(xiàn)從卷積層到全連接層的全流程優(yōu)化。本文將從算法級優(yōu)化、硬件架構設計、協(xié)同設計方法三個維度,解析FPGA在DNN部署中的關鍵策略。
在邊緣AI推理場景中,傳統(tǒng)架構面臨能效比與實時性的雙重挑戰(zhàn)。RISC-V開源指令集與嵌入式FPGA(eFPGA)的異構協(xié)同架構,通過動態(tài)任務分配與硬件加速,實現(xiàn)了能效比的大幅提升。以安路科技PH1P系列FPGA與RISC-V軟核的協(xié)同設計為例,該架構在智能攝像頭場景中實現(xiàn)了2.3倍的能效提升,功耗降低至傳統(tǒng)方案的38%。
在10Gbps及以上速率的高速FPGA設計中,信號完整性(Signal Integrity, SI)已成為決定系統(tǒng)可靠性的關鍵因素。當數(shù)據速率突破GHz頻段時,傳輸線效應引發(fā)的反射、串擾和抖動問題,使得傳統(tǒng)設計方法面臨失效風險。信號完整性量化與眼圖分析技術通過數(shù)學建模與可視化手段,為工程師提供了精準的問題定位與優(yōu)化路徑。
在人工智能與高性能計算領域,算法迭代速度與硬件加速效率的協(xié)同優(yōu)化已成為突破性能瓶頸的關鍵。傳統(tǒng)設計流程中,算法開發(fā)與硬件實現(xiàn)存在6-12個月的迭代間隔,而協(xié)同設計方法可將這一周期壓縮至2-4周。本文以金融風控模型和醫(yī)學影像重建為例,探討算法-硬件協(xié)同設計的實踐路徑。
在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中,F(xiàn)PGA因其硬件可重構特性成為實現(xiàn)高性能算法的關鍵載體。然而,傳統(tǒng)開發(fā)模式中存在的代碼耦合度高、復用率低等問題,嚴重制約了開發(fā)效率與系統(tǒng)可靠性。通過模塊化設計與代碼復用技術,可將算法開發(fā)效率提升3倍以上,同時降低50%的維護成本。
在高性能計算領域,F(xiàn)PGA(現(xiàn)場可編程門陣列)憑借其獨特的并行處理架構和動態(tài)資源分配能力,正逐步取代傳統(tǒng)計算架構,成為處理大規(guī)模數(shù)據與復雜算法的核心工具。相較于GPU的固定計算流水線,F(xiàn)PGA通過硬件可重構特性,可實現(xiàn)從算法層到電路層的全流程優(yōu)化,在延遲敏感型應用中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。