PCB设计中的双向离散部件

传说大象害怕老鼠。事实上，由于体型庞大，大象什么都不怕，但这个故事是一个很好的隐喻;这么小的东西能控制这么大的东西。还有很多其他的例子，包括升降重物的液压系统，以及驾驶大船的小舵。

另一个例子是电路板上的小离散部件。它们不能完成电路板上大型有源集成电路元件的所有功能，但如果没有它们，电路板就无法工作。分立部件是指内部只有一个电路元件的电子元件，如电阻、电容器、电感和其他无源部件。让我们来仔细看看这些双向离散部件，以及它们在PCB布局中是如何使用的。

什么是双向离散部件?

在集成电路(ic)出现之前，所有组件，如电阻器、电容器、二极管和晶体管是单元件部件，因此它们被认为是离散部件。随着这些功能的大部分现在被集成到集成电路中，电路板上使用的活动离散部件越来越少。然而，在大多数电路板上仍然需要无源分立器件，如电阻、电容器和电感器。

被动分立部件几乎总是两脚组件。它们不产生能量，也不需要任何额外的输入或功率来像有源设备那样运行。然而，被动组件确实会消耗和耗散注入它的能量。由于它们的功能，大多数无源器件都是双向的，这意味着能量可以向任何一个方向流动。然而，也有一些例外，例如电解电容器，它们的能量流有特定的极性，但在大多数情况下，无源部件可以以任何一种方式连接。

虽然电阻，电容和电感是三种主要的无源部件，但这些类别由几个较小的组件组组成。这些包括固定电阻，可变电阻，陶瓷电容器，薄膜电容器，线圈和扼流圈。所有这些组件都有不同的功能，在电路板的运行中都很重要。

电路板上的双向离散电阻和电容

无源双向分立元件在PCB设计中的应用

无源元件在电路板上有多种用途，从滤波信号到为电源提供临时存储。以下是一些你可能在PCB设计中看到的更常见的目的:

• 电阻:顾名思义，电阻限制电流的流动在电路中。这可能是为了减少电流，或控制电流。除了控制电流外，电阻器还可以在电路中发挥特定的作用。例如，为了防止信号脉冲通过传输线反射回来而干扰下一个脉冲，需要使用一个终端电阻将被使用。这个电阻抑制信号脉冲，而不是让它反射回线路。

• 电容器当电流通过这些元件时，这些元件在电场中储存能量，当电压下降时，这些能量就会放电。这使得电容器的一个重要组成部分控制电流波动在电路中以帮助保持信号的完整性。利用旁路电容器对有源元件进行主动开关信号状态，可以防止地面反弹以及其他与噪音有关的问题。在电容器中，能量是根据电压计算的。

• 电感器:为了减缓当前的峰值，一个电感器会暂时将能量储存在电磁场中，然后释放回电路中。这一动作将有助于防止电流的突然变化，并过滤掉不需要的频率。在电感器中，能量是根据电流计算的，电容器在较高频率工作得最好，电感器更多地用于较低频率。

这是对双向离散在设计中如何发挥作用的简要解释，但它们如何在电路板的物理布局中使用同样重要。

用于终止传输线的电阻必须放置在信号的驱动器或在迹线的末端。旁路电容器应尽可能靠近所连接设备的电源引脚，其走线应从设备引脚直接到电容器，然后到电源平面。用于电感器及其它无源元件电力供应，你需要保持他们的距离短，他们的路由尽可能在同一层的组件。

与所有PCB组件的放置一样，您需要确保您遵守零件之间的推荐间距指南，以便使电路板完全可制造。但与此同时，您需要尽可能地保持其中一些部分。完成这一任务的最佳方法是使用PCB设计工具，这些工具具有完整的设计规则和约束来帮助您。

OrCAD的组装约束设计使您可以控制放置间距

在PCB设计工具中使用无源分立元件

为了确保您的PCB布局将是可制造的，并按预期工作，您需要确保您的设计工具为工作正确设置。这从您将使用的PCB占地面积开始，这必须是正确的，以便您可以根据需要准确地放置它们。接下来，您需要为这些部分完全设置设计规则和约束。先进的PCB设计工具将允许您设置一般的放置和路由规则，以及网络，部件和类网络和部件的特定规则。这将允许您对如何放置和路由这些部件进行非常精确的控制。

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