PCB 設計與原理圖基礎

設計基礎與原理圖

高頻設計中的 S 參數是什麼？

S 參數是高頻設計中用於評估電路的主要工具之一。在射頻（RF）與微波領域，訊號頻率變得極高，以至於傳統銅線無法有效傳輸訊號，且資訊丟失的可能性大幅增加。在此情況下，我們無法單純透過電壓或電流來量測訊號，但藉由特定的參數，我們可以記錄系統行為，進而應用「散射參數」（Scattering Parameter）或稱為 S 參數的計算。S 參數看起來可能像是令人生畏的複數，但它們僅僅是描述射頻訊號在網路埠（Port）表現的一種方式。它基於雙埠網路，判定有多少功率被反射、傳輸或吸收。 1. 為什麼我們需要 S 參數？ 在低頻時，由於電壓與電流定義明確，我們可以輕鬆使用歐姆定律與克希荷夫定律。為了定義系統屬性，我們會使用 Z、Y、H 和 G 參數。但在高頻（幾百 MHz 以上）時： 電線表現得如同具有分佈電感與電容的傳輸線。電壓與電流會沿著該傳輸線變化。寄生效應與輻射效應會大幅增加，且變得至關重要。在不干擾電路的情況下直接量測電流非常困難。因此，S 參數不使用電壓與電流，而是使用行進波（入射波與反射波）來描述網路的行為。 2. S 參數的物理意義 想像你有一個具有輸入與輸出埠的元件（例如：放大器、濾波器或天線......

Dec 25, 2025

設計基礎與原理圖

使用 FR-4 基材的 PCB 設計指引

在設計電路板（PCB）時，基板材質的考量至關重要。這是因為如果沒有合適的 PCB 材料，就無法製造出印刷電路板。在開發和生產電路板時，基板材料必須與銅層、文字面（絲印）和表面處理一樣被賦予高度重視。一般而言，PCB 基板必須使用非導電材料，如陶瓷、Marlon、FR4 等。材料的選擇取決於其預期用途，如果某些核心參數或材料相關參數選擇錯誤，電路可能會出現異常行為。今天我們將在本文中瞭解 FR4 適用於哪些應用，並為您提供相關的 FR4 PCB 設計建議。 何謂 FR4？ FR4 代表「阻燃 4 級」（Flame Retardant 4），是 PCB 製造中所使用的一種材料等級名稱。它主要由編織的玻璃纖維與環氧樹脂密封組成，具有優異的電絕緣性和機械強度。FR4 中的「4」使其與早期的阻燃材料有所區別，由於其性能優越，現已成為應用最廣泛的材料。FR4 誕生於 20 世紀中葉，當時纖維強化材料和合成樹脂正處於生產發展期。 如前所述，「FR」標誌表示該材料具有阻燃性，因此適用於許多嚴苛的用途。該材料的介電常數（Dk）在 4.2 到 4.8 之間（視頻率而定），在 1 MHz 下的損耗因數（Df）約為 0.......

Dec 24, 2025

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電路符號：理解電氣與電子圖表的關鍵

電路符號在電氣和電子圖表中至關重要，它以標準化和簡化的方式表示複雜的電路和元件。這些符號對於工程師、電工和技術人員在沒有文件說明的情況下理解電路功能至關重要。這些符號的全球認可確保了跨語言和地區的一致解讀，有助於教育與培訓。 電路圖由開關、電容器、電阻器、電池等各種元件組成，並透過網路或走線連接。每個元件都有具有特定特性的獨特符號。理解元件操作對於有效的電路設計和分析至關重要。了解電阻器、電容器和電晶體的屬性使工程師能夠預測元件互動、達成預期結果並進行故障排除。 電路符號如何構成電路圖？ 電子電路符號是簡潔的繪圖或象形圖，用於描繪電路示意圖中的各種元件。在此類圖表中，電氣元件通常具有兩個或多個端子用於連接元件。基本的電氣和電子符號包括接地電極、電池和電阻器。這些符號有助於表示即使是最複雜的電路。有了這些基本符號，任何人都可以畫出電氣圖。例如，一個基本電路由電池、開關和燈泡以閉環串聯組成。 儘管同一個電路可以以多種格式呈現，但視覺表示更為直觀。然而，隨著元件數量的增加，視覺複雜度也會隨之提高。當開始一個涉及構建電路或設計印刷電路板的專案時，理解電子符號變得至關重要。示意圖佈局是印刷電路板設計的第一步......

Oct 23, 2025

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PCB 設計指引 101：佈局與佈線

歡迎閱讀我們PCB設計指南系列的第二篇文章。在本文中，我們將探討實現最佳PCB設計效能和功能的關鍵PCB設計指南。無論您是電子愛好者、業餘愛好者、工程師、學生還是該領域的專業人士，了解這些指南都能幫助您創建高品質的PCB設計。在本文中，我們將探討設計印刷電路板 (PCB) 的基本原則和最佳實務。這些指南有助於確保PCB功能正常、易於製造並符合所需的性能標準。讓我們與JLCPCB一起深入了解細節！ 1. 元件放置： PCB設計中的製作部分： PCB 上的數位部分和類比部分應保持分離，以避免訊號相互幹擾。將相關元件組合在一起不僅可以簡化佈線，還能透過最大限度地降低不相關電路之間串擾的風險來增強訊號完整性。例如，在類比放大器設計中，電源部分應遠離主放大 IC，以避免訊號中出現雜訊。 製作耐熱設計： 諸如電源調節器或大電流設備之類的發熱組件應放置在氣流充足的區域或靠近PCB邊緣，以促進有效散熱。組件之間適當的間距對於便於組裝和維護至關重要，同時也能確保自動焊接流程能夠順利進行，而不會造成橋接或其他缺陷。 高速設計考量： 高速組件（例如處理器和記憶體模組）應靠近其相關連接器放置，以最大程度地縮短走線長度，有......

Jul 17, 2025

設計基礎與原理圖

如何閱讀和創建 PCB 原理圖

印刷電路板 (PCB) 設計是現代電子產品的支柱，而原理圖也是 PCB 設計的核心。電子設計很大程度上依賴原理圖的繪製，因為原理圖展示如何組裝電路和系統。原理圖透過電纜展示了電子系統中各個組件之間的連接。這有助於工程師對整個設計流程進行規劃和展望。無論您是在設計基本電路還是複雜的電氣系統，繪製原理圖都可以確保一切正確無誤，有助於故障排除，並促進製造商和工程師之間的溝通。 當我們必須簡化設計時，我們唯一能想到的就是 EasyEDA，這是一款功能強大且用戶友好的線上 PCB 設計工具。它簡化了閱讀和創建原理圖的過程。在本指南中，我們將逐步指導您在 EasyEDA 中理解和建立 PCB 原理圖。本文將介紹建立原理圖的必要性、需要執行的關鍵操作、可以使用的工具以及確保設計正常運作的最佳方法。 什麼是 PCB 原理圖？ PCB原理圖是電子電路的圖形表示。它使用標準化符號來表示電阻器、電容器和積體電路等元件，並顯示這些元件如何透過導線或網路互連。原理圖可作為實體 PCB 佈局的藍圖。 與真正的接線圖不同，原理圖並非物理地描繪元件的位置，而是揭示它們在電路內部的邏輯連接和互連方式。 標準符號使原理圖能夠簡化最複......

Jun 09, 2025