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雙向轉換器時(shí)的PCB設計注意事項
轉換器連接的設備在將它們放置在PCB上時(shí)會(huì )極大地影響設計注意事項。使用雙向轉換器時(shí)，有三種主要現象會(huì )影響PCB設計：電源去耦，RF磁化率/輻射發(fā)射以及所需的ESD和EMI保護。
電源去耦
首先，電源噪聲會(huì )破壞雙向轉換器的功能。急劇的變化可能表明總線(xiàn)保持電路發(fā)生邏輯變化，并錯誤地切換了輸入和輸出的方向。
而且，數字電源和電源噪聲永遠不會(huì )很好地混合在一起，因為電源噪聲會(huì )影響數字線(xiàn)路并導致命令/響應失真。解決此問(wèn)題的最佳方法是放置去耦電容器，特別是0.01uF至1uF范圍內的陶瓷電容器，以繞過(guò)電源線(xiàn)上的交流噪聲。
這些電容器由于具有高頻特性，可能是最有用的解決方案。它們充當這些AC信號的接地短路，因此僅留下DC電源電壓。設計人員必須將這些電容器放置在盡可能靠近芯片的位置，并將它們正確接地以確保發(fā)揮最大功效，如下所示：
通過(guò)將電容器靠近VL和VCC電源引腳放置，可以實(shí)現有效的電源去耦。這也提供了低阻抗接地連接。
射頻磁化率和輻射發(fā)射
從上圖可以看出，電容器通過(guò)接地層接地。也許這是避免環(huán)路的最有效的接地方法之一，它可以最大程度地減少第二種RF磁化率現象。
此外，該應用筆記指出，這些轉換器必須與最小化環(huán)路的走線(xiàn)連接?；芈酚尚盘?span>/電源走線(xiàn)和接地走線(xiàn)形成，回路越大，天線(xiàn)表現出的天線(xiàn)特性就越多。下圖顯示了由于PCB布局設計不良而形成的環(huán)路。
PCB走線(xiàn)越長(cháng)，RF磁化率越高。
通過(guò)使轉換器盡可能靠近I / O連接器并通過(guò)I / O連接器和轉換器將其接地，可以減小I / O1和I / O2走線(xiàn)的長(cháng)度，從而最大程度地減少圖中的環(huán)路。地平面。這些變化將縮小環(huán)路面積，從而在最大程度地提高效率的同時(shí)減少RF發(fā)射。生成的布局可能與此類(lèi)似：
ESD和EMI保護
由于轉換器可以連接到內部和外部設備，因此安全對其操作至關(guān)重要。由于許多需要電壓轉換器的應用都涉及到外部信號的連接，因此這些設備通常設計為承受一定的浪涌電平，包括某些ESD保護。
通常，這些功能不足以用于外部連接應用程序，因此需要一些額外的保護。
瞬態(tài)電壓抑制二極管
瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）二極管可以解決。TVS二極管是固態(tài)PN結器件，用于保護敏感的IC免受瞬態(tài)浪涌的影響。在正常操作下，它們起到開(kāi)路的作用，減少了一些泄漏。當檢測到某個(gè)閾值電壓時(shí)，它會(huì )雪崩并短路。
TVS二極管的操作。
這些設備本質(zhì)上可以是單向的或雙向的，并且經(jīng)常使用雙向設備。TVS二極管應連接到EARTH / CHASSIS接地連接，而不是電路的信號接地信號。這種實(shí)現方式對于避免任何“接地顛簸”很有用，因為這些浪涌會(huì )干擾您的接地信號，這會(huì )對整個(gè)電路的運行產(chǎn)生破壞性影響。
此外，建議設計人員將TVS二極管放置在靠近進(jìn)入轉換器的外部信號源的附近。它們必須通過(guò)一個(gè)平面接地（理想情況下），或者到它們的接地側有很短的“短截線(xiàn)（stub）”連接，以最大化其有效性。這些二極管的最佳情況布局示例如下所示：
通過(guò)考慮I / O走線(xiàn)，TVS二極管和去耦電容器的布局，可以提高電壓電平轉換器的性能。
如果遵循這些準則，翻譯器的操作將幾乎得到保證，并且設備的安全性將得到最大化。