Разрабатывая стенд для проверки печатных плат при серийном производстве нам нужна была защита от КЗ.
Мало ли где что закоротило на девайсе, нужно быть готовым ко всему.

Немного посмотрев какие схемы бывают в интернете, я нарисовал свою. Ту, что сверху.
Она мне показалась удовлетворяющей мои потребности, а именно:

1. Отсутствие предохранителей действующих на разрыв.
Каждый раз менять его после бракованного девайса так себе история, поэтому самовосстанавливающийся PTC Fuse выглядел подходящим кандидатом.
2. Формирование прерывания для управляющего контроллера, чтобы он сразу отключил питание DUTa и оповестил оператора об ошибке.
3. Простота и дешевизна реализации
4. Визуальная индикация для отладки

Я радостно протестировал схему, получил желаемое ограничение тока, мигающий красный светодиод и прерывание.
Но со временем начались проблемы...

К сожалению, видео об особенностях PTC Fuse мне попалось совсем недавно, а там описывались его важные особенности.

Как известно, PTC Fuse при нагреве увеличивает свое сопротивление, тем самым ограничивая протекающий ток.
Потек большой ток -> Fuse нагрелся -> Сопротивление выросло -> Ток уменьшился.
Когда overcurrent event закончился, сопротивление восстанавливается.
Но прикол в том, что из-за физических особенностей строения PTC предохранителей, оно восстанавливается ... пара пара пам ... не до конца.
И это привело к паре неожиданных для меня моментов:

1. Его сопротивление вырастало после пайки.
Сначала я паял, отпаивал, перепаивал эти предохранители только так, пока не заметил, что их сопротивление аномально большое.
Как выяснилось, даже одно касание паяльником с температурой 280°C увеличивало сопротивление в 2-4 раза!
В даташите, как ни странно, об этом говорится.
Прям пишут, что есть Rmin, есть R1max.
Rmin - это сопротивление ДО пайки и вообще до каких либо действий. Такое девственное сопротивление.
R1max - это уже сопротивление, так сказать, после первого раза. Либо после первой пайки, либо после первого КЗ.

2. Сопротивление предохранителя растет и от каждого КЗ, не возвращаясь обратно.
Это называется эффект памяти.
Который в итоге приводит к тому, что повторяющиеся короткие замыкания могут увеличить сопротивление в десятки раз по сравнению с Rmin.
В моем случае было 60 раз.
И самое обидное, что про это тоже говорится в даташите.
Мелким шрифтом в разделе Warning: <..> не предназначены для работы как защитное устройство, где over-current или over-temperature могут повторяться или быть длительными.

В общем, PTC Fuse нам тут не бро. Нужны другие методы защиты.

А какие юзкейсы работы с PTC предохранителями были у вас?

РОЖДЕСТВЕНСКАЯ МИКРОСХЕМА (литералли)
Начну год с лёгенького поста, пока все ещё под салатиками.

Замечали, что практически все гирлянды нужно прощёлкать 7 раз, чтобы дойти до единственно удобного режима "не мигает"?
А замечали мерцание гирлянд на 100 Гц, будто разработчикам было лень сделать ШИМ на 1 кГц? Меня это вообще всю жизнь бесило, потому что как можно такое в прод!

Всё это потому, что все они сделаны на одной микросхеме. Конечно, для такого массового товара китайцы не могли не разработать специальную микру, точнее две:
- MOSDESIGN M80056B / M80056B-1 / M80002-4
- Unisonic UTC8156
Различаются лишь числом ветвей (4/8), в остальном идентичны.

Для упрощения и удешевления в них нет синтезатора частоты типа ФАПЧ, и нет внешнего осциллятора; единственный задатчик частоты для них это сеть, 50 или 60 Гц, иногда даже не удвоенных после мостового выпрямителя. В микросхеме есть встроенный понижатель напряжения на стабилитроне, поэтому снаружи лишь сеть, диодный мост (а скорее один диод), и тиристоры для гирлянд.

Конечно, никто не пытается следить за фазой синуса в сети (как в дорогих симисторных регуляторах), вся регулировка яркости это лишь пропускание целых полупериодов сети — поэтому они мерцают на полной яркости, и особенно заметно на малой яркости в режиме "slo-glo" (медленное разгорание/потухание).

Вместо лампочек в гирляндах могут быть и светодиоды: на цепи из нескольких десятков белых светодиодов с ограничивающим резистором погасится как раз напряжение сети. Сейчас сильно популярнее гирлянды с питанием от USB, как мне удалось выяснить, там уже полноценный микроконтроллер, скорее всего тот 4-центовый Padauk, уже с 32'768 Гц кварцем и нормальным ШИМ без мерцаний.

Самое милое, что эти чипы прямо в даташите называются Рождественскими Микросхемами, такая прелесть :3
У кого такая гирлянда — скидывайте в комменты фотки своих контроллеров, соберём коллекцию.

А вы в какой категории?

В эту поездку получилось спокойно пообщаться с топами двух крупных китайских фабрик. Заодно они рассказали, как у них на практике устроены продажи.

У каждого завода есть несколько торговых агентов — отдельных компаний, которые продают их мощности и сервисы. С крупнейшими китайскими клиентами, вроде Huawei, фабрики работают напрямую. Во всех остальных случаях — через агентов. Собственными продажами и маркетингом заводы почти не занимаются.

У крупных фабрик таких агентов может быть десяток и больше. Часто они называются почти так же, как сам завод —так меньше вопросов от клиентов. Крупнейшим агентам фабрика иногда передаёт небольшую долю, обычно десятые процента — как гарантию сотрудничества. По моему опыту: как только ты загружаешь завод примерно на 20%, разговор о доле начинается сам. Нам предлагали и 15 процентов акций. Но это прям край.

Агенты полезны, пока заказы небольшие. За свои 5–10% комиссии они снимают с фабрики головняк коммуникаций с клиентом, особенно зарубежным.

Когда клиент вырастает, агент становится лишним звеном, от которого очень трудно избавиться. Иногда проще сменить поставщика.

Даже мне с моим опытом не всегда понятно, общаюсь я с агентом или с сотрудником фабрики. Но как только удаётся выстроить прямой контакт, цена обычно снижается на те же 5–10%.

<27>

Моя большая статья про hotswap. Разбираю все: от теории и физических явлений до применения конкретных микросхем и конструктивных решений. Приглашаю в комментарии для обсуждения.

У старых LDO есть свои приколы.

Вообще LDO это довольно прямолинейный компонент, в проектировании которого сложно ошибиться.
Есть несколько ловушек для новичков, вроде перегрева корпуса или неправильной трассировки, но в целом всё обычно работает.

Тем не менее, подводные камни есть и здесь. О некоторых из них рассказано в этом видео.
Больше всего меня удивило, что некоторые старые LDO спроектированы с расчетом на то, что у Cout есть ESR порядка нескольких Ом.
Если поставить керамику с почти нулевым ESR, то LDO не запустится.
После этого у меня всплыл флэшбэк, как однажды при выборе LDO увидел в даташите схему с резистором последовательно с керамическим Cout. Тогда я не понял, что это за нестандартное подключение и просто скипнул этот вариант от греха подальше.

Но есть еще один нюанс.

Недавно дорабатывал плату, спроектированную в 00-ых годах и использовал те же компоненты, что уже были на ней.
Запускаю, проверяю питания и вижу, что одно из них выше, чем нужно.
Измеряю номиналы feedback резисторов - в порядке.
Перепаиваю саму микросхему - то же самое.
Пересчитываю обратную связь - ошибок нет.

Начинаю скрупулезно смотреть таблицы в даташите и обращаю внимание на параметр Minimum Load Current.

Иду к плате, подключаю нагрузку в несколько миллиампер и напряжение сразу стало нормальным.

В общем, некоторые LDO не умеют работать совсем без нагрузки. Хоть какая-то, но нужна им.
В современных моделях я такого не встречал, но возможно из-за того, что почти всегда ставил на выходе индикаторный светодиод. А вот в старой - столкнулся.

Ну а видео выше всё-таки рекомендую, я от него не ожидал многого, но в целом считаю его информативным.

А вы сталкивались с какими-то багами при работе с LDO?

Замечали на JLCPCB опцию Bake Components?

Многие электронные компоненты (особенно пластиковые SMD корпуса) гигроскопичны, то есть впитывают в себя влагу из воздуха.
Не просто так производители упаковывают их в специальные герметичные пакеты и кидают туда индикатор влажности. А иногда и силикагель для осушения.

Всего существует 8 уровней влагочувствительности электронных компонентов (MSL — Moisture Sensitivity Level): MSL1, MSL2/2a, MSL3-5, MSL6.

Каждый из них показывает, как долго компонент можно держать на воздухе после вскрытия герметичной упаковки, прежде чем отправлять его в печь оплавления.
▪️Самый низкий уровень (MSL1) показывает, что компонент не чувствителен к влаге вовсе (некоторые SOIC, TSSOP, чип-резисторы, MLCC конденсаторы, ферритовые бусины).
▪️Самый высокий уровень (MSL6) показывает, что компонент крайне чувствителен к влаге и всегда требует сушки перед пайкой. Но это редкий случай.
▪️Большинство компонентов относится к MSL3, что эквивалентно 7 дням после вскрытия.

Согласитесь, не очень долго?

И что будет, если компонент превысит разрешенное время хранения (Floor Life)?

Во время пайки оплавлением температура в печи растёт примерно на 2 °C в секунду и за 40–80 секунд достигает 240–250 °C.В это время, влага, накопленная внутри корпуса, быстро нагревается, превращаясь в поток пара, который повреждает компонент изнутри.
Этот эффект называют “Popcorning”.
Он приводит как к видимым трещинам в корпусе, так и к микротрещинам, которые не видны невооруженным взглядом, но вызывающим отказам через недели или месяцы.

Вторая проблема - это адсорбция влаги на покрытии выводов микросхемы.
Когда на выводе собралось много влаги, она ухудшает смачиваемость припоем, осложняет пайку и ускоряет коррозию, что напрямую влияет на надёжность и электрический контакт.

Есть ли у вас уверенность, что компоненты на производстве были установлены на вашу плату до истечения floor life? Нет?
А плата для ответственного применения? Да?
Тогда поставьте галку Bake Components.

P.S. Жду в комментариях шутки про изготовление "ответственных" плат в JLCPCB ))

дБ или не дБ? Все, что вы хотели знать о децибелах, но боялись спросить…
Rohde&Schwarz
Указания по применению

#Rohde_Schwarz
#basic
#handbook

Во многих обсуждениях маркировки «Честный знак» до сих пор говорят «QR-код». Это неверно. В системе используется DataMatrix, и это принципиальный выбор.

QR хорошо подходит для экранов, рекламы и документов — там, где код читают люди с телефона. Он тоже использует коррекцию ошибок и умеет убирать искажения. Но при проектировании QR приоритетом было быстрое и удобное наведение камеры, а не минимальный размер и стабильная работа в производственной среде.

DataMatrix появился раньше и изначально проектировался под производство и логистику: маленький физический размер, нестабильная печать, лазерная гравировка, грязные и бликующие поверхности, потоковое сканирование.

DataMatrix, как и QR, допускает частичную потерю изображения. В коде заложена избыточность (ECC 200), а данные распределены по всей матрице. Локальные дефекты — потёртости, загрязнение, перекрытие — не разрушают данные целиком, а превращаются в корректируемые ошибки.

Ориентация задаётся рамкой, а не отдельными ориентирами. Две сплошные стороны образуют L-образный контур, две другие — тайминговую сетку. Такая схема занимает меньше площади и устойчиво работает на малых размерах, где QR уже упирается в габариты своих «глаз».

Данные внутри не читаются линейно — это общее свойство обоих форматов. Биты укладываются по фиксированному шаблону и распределяются по всему полю, чтобы локальные дефекты не выбивали подряд идущие данные.

У DataMatrix выше плотность данных. При одинаковом объёме информации он физически меньше, чем QR, за счёт более компактной служебной структуры. Для плат, компонентов и мелкой упаковки это критично: код можно сделать меньше, не жертвуя читаемостью.

В отличие от QR, в DataMatrix нет масок и вариантов оформления. Его структура жёстко задана стандартом. Это осознанный выбор в пользу предсказуемого чтения, а не визуальной гибкости.

Служебная информация встроена в саму структуру символа. Размер матрицы и параметры коррекции ошибок определяются при восстановлении геометрии, после чего декодируются полезные данные.

Всё поле кода рабочее. Внутренних «безопасных зон» не предусмотрено. Логотипы и вырезы здесь не закладываются как допустимый сценарий — повреждение рамки или превышение допустимой потери данных делает код нечитаемым.

В «Честном знаке» используется именно DataMatrix, потому что он изначально оптимизирован под промышленную маркировку, где важны размер, плотность и предсказуемость, а не удобство наведения камеры человеком.

Уже достало. Давайте примем правила хорошего тона в работе с ИИ.

Любой нормальный сотрудник — инженер, программист, менеджер — сейчас обязан не просто пользоваться нейронками. Он должен принимать на себя ответственность за результат, который с их помощью получил.

Поэтому сотрудник НЕ ДОЛЖЕН:

— Ныть, что «нейронки тупые». Если сеть выдала ерунду — это твоя проблема с промптом или валидацией. Добивайся верного ответа или делай задачу руками.

-- Пересылать коллегам свой диалог с ChatGPT. Подход «пусть сами решают, верить или нет» — это перекладывание ответственности. Ты фильтр, ты эксперт, ты выдаешь готовое решение. И отвечаешь за него.

— Отправлять невычитанный текст. Если ответ полон воды, канцелярита и кривых фраз — перепиши. Заставлять других читать сырой выхлоп ИИ — свинство.

-- Использовать решение, которое сам не понимаешь. Будь то код, схема или тезис. Если ты не можешь объяснить, как и почему это работает — ты не имеешь права это использовать. Не понял — потрать время, изучи тему, разберись. Иначе как ты можешь за это отвечать?

— Дергать коллег, не спросив сначала у нейронки. Раньше гуглили, теперь — промптим. И только если там тупик — идем к людям.

Как много багов в электронике можно исправить буквально 1-2 пассивным компонентом. Как много времени может уйти, чтоб понять какой и куда именно нужно ставить.

Я сейчас разбирался со смарт часами. Там конструктивно в качестве антенны можно использовать только металлическую рамку. А нужны сразу несколько диапазонов, например: BLE, WiFi 5Ghz, GPS.

Решение такое: одна точка рамки подключается к RF выходу коммуникационного чипа. А ещё 3-4 точки рамки через RF ключи замыкаются на заранее рассчитанные пассивные компоненты. Для каждого диапазона подключается свой набор компонентов.

Для сотовой связи (где нужны большие непрерывные диапазоны частот) такое уже не срабатывает, и там в рамке делают разрезы с пластиковыми вставками

Недавно нам нужно было протестировать два небольших дисплея и выбрать наиболее подходящий.
Дисплеи простые: маленький размер, SPI интерфейс, подсветка.

Мы сделали специальную плату для их подключения, проверили первого кандидата, отладили софт - всё шло достаточно хорошо.
Но вот при подключении второго начались приключения.
Приключения, как на первом видео: делаешь обновление кадра, а на экране происходит какая-то абракадабра.

Разумеется, первым подозрение пало на софт. Но тот же самый софт с первым дисплеем работал как задумано.
После этого подозрение пало на длинные провода. Но даже на низкой частоте передачи ничего не менялось.
После нескольких экспериментов мы заметили, что если подсветка выключена, то обновления проходят нормально.
Разглядеть это было не просто, но с помощью фонарика на телефоне - удалось.

И как только мы запускаем драйвер подсветки - обновление ломается.

Драйвер подсветки представлял собой импульсный buck-boost конвертер, поэтому это выглядело как моя первая реальная проблема с ЭМИ.
Я пытался что-то разглядеть осциллографом на линиях передачи, уменьшить длину проводов, поставить экран - но ничего особо не менялось.

Помощь пришла от терминирующих резисторов.
По старой привычке, на первых платах я почти на все сигналы ставлю последовательный 0 Ом.
Для интерфейсов это дает возможность добавить терминацию, для обычных сигналов - возможность тыкнуться осциллографом или что-то перепаять.
Обычно терминация нужна для согласования сигнала и уменьшения его отражений, но, похоже, что в данном случае, последовательные резисторы в SPI и управляющих сигналах просто гасили наводящиеся помехи.

33 Ома - и результат как на втором видео.
Всё работает четко и даже на максимальной скорости.

А у вас были баги, вызванные ЭМИ?