• PIC单片机开发需注意的几个问题

    PIC单片机开发需注意的几个问题

    1 怎样进一步降低功耗 功耗,在电池供电的仪器仪表中是一个重要的考虑因素。PIC16C××系列单片机本身的功耗较低(在5V,4MHz振荡频率时工作电流小于2mA)。为进一步降低功耗,在保证满足工作要求的前提下,可采用降低工作频率的方法,工作频率的下降可大大降低功耗(如PIC16C××在3V,32kHz下工作,其电流可减小到15μA),但较低的工作频率可能导致部分子程序(如数学计算)需占用较多的时间。在这种情况下,当单片机的振荡方式采用RC电路形式时,可以采用中途提高工作频率的办法来解决。 具体做法是在闲置的一个I/O脚(如RB1)和OSC1管脚之间跨接一电阻(R1),如图1所示。低速状态置RB1=0。需进行快速运算时先置RB1= 1,由于充电时,电容电压上升得快,工作频率增高,运算时间减少,运算结束又置RB1=0,进入低速、低功耗状态。工作频率的变化量依R1的阻值而定(注意R1不能选得太小,以防振荡电路不起振,一般选取大于5kΩ)。 另外,进一步降低功耗可充分利用“sleep”指令。执行“sleep”指令,机器处于睡眠状态,功耗为几个微安。程序不仅可在待命状态使用 “sleep”指令来等待事件,也可在延时程序里使用(见例1、例2)。在延时程序中使用“sleep”指令降低功耗是一个方面,同时,即使是关中断状态,Port B端口电平的变化可唤醒“sleep”,提前结束延时程序。这一点在一些应用场合特别有用。同时注意在使用“sleep”时要处理好与WDT、中断的关系。 例1(用Mplab-C编写) 例2(用Masm编写) Delay() Delay { ;此行可加开关中断指令 /*此行可加开关中断指令*/ movlw.10 for (i=0; i《=10; i ) movwf Counter SLEEP(); Loop1 } Sleep decfsz Counter goto Loop1 return 2 注意INTCON中的RBIF位 INTCON中的各中断允许位对中断状态位并无影响。当PORT B配置成输入方式时,RB《7:4》引脚输入在每个读操作周期被抽样并与旧的锁存值比较,一旦不同就产生一个高电平,置RBIF=1。在开 RB中断前,也许RBIF已置“1”,所以在开RB中断时应先清RBIF位,以免受RBIF原值的影响,同时在中断处理完成后最好是清RBIF位。 3 用Mplab-C高级语言写PIC单片机程序时要注意的问题 3.1 程序中嵌入汇编指令时注意书写格式 见例3。 例3 ………… while(1) {#asmwhile(1) { …… #asm /*应另起一行*/ #endasm …… }/*不能正确编译*/ #endasm …… }/*编译通过*/ …… 当内嵌汇编指令时,从“#asm”到“endasm”每条指令都必须各占一行,否则编译时会出错。 3.2 加法、乘法的最安全的表示方法 见例4。 例4 #include《16c71.h》 #include《math.h》 unsigned int a, b; unsigned long c; void main() { a=200; b=2; c=a*b; } /*得不到正确的结果c=400*/ 原因是Mplab-C以8×8乘法方式来编译c=a*b,返回单字节结果给c,结果的溢出被忽略。改上例中的“c=a*b;”表达式为“c=a;c=c*b;”,最为安全(对加法的处理同上)。 3.3 了解乘除法函数对寄存器的占用 由于PIC片内RAM仅几十个字节,空间特别宝贵,而Mplab-C编译器对RAM地址具有不释放性,即一个变量使用的地址不能再分配给其它变量。如 RAM空间不能满足太多变量的要求,一些变量只能由用户强制分配相同的RAM空间交替使用。而Mplab-C中的乘除法函数需借用RAM空间来存放中间结果,所以如果乘除法函数占用的RAM与用户变量的地址重叠时,就会导致出现不可预测的结果。如果C程序中用到乘除法运算,最好先通过程序机器码的反汇编代码(包含在生成的LST文件中)查看乘除法占用地址是否与其它变量地址有冲突,以免程序跑飞。Mplab-C手册并没有给出其乘除法函数对具体RAM地址的占用情况。例5是乘法函数对0×13、0×14、0×19、0×1A地址占用情况。 部分反汇编代码 #include 《pic16c71》01A7081FMOVF 1F,W #include《math.h》01A80093MOVWF 13 ;借用 unsigned long Value @0x101A90820MOVF 20,W char Xm @0x2d;01AA0094MOVWF 14 ;借用 void main()01AB082DMOVF 2D,W {Value=20;01AC0099MOVWF 19 ;借用 Xm=40;01AD 019ACLRF1A ;借用 Value=Value*Xm01AE235FCALL 035Fh ;调用乘法函数 ……01AF1283BCF 03,5 }01B0009FMOVWF 1F ;返回结果低字节 01B10804MOVF 04,W 01B200A0MOVWF 20 ;返回结果高字节 4 对芯片重复编程 对无硬件仿真器的用户,总是选用带EPROM的芯片来调试程序。每更改一次程序,都是将原来的内容先擦除,再编程,其过程浪费了相当多的时间,又缩短了芯片的使用寿命。如果后一次编程的结果较前一次,仅是对应的机器码字节的相同位由“1”变成“0”,就可在前一次编程芯片上再次写入数据,而不必擦除原片内容。 在程序的调试过程中,经常遇到常数的调整,如常数的改变能保证对应位由“1”变“0”,都可在原片内容的基础继续编程。另外,由于指令“NOP”对应的机器码为“00”,调试过程中指令的删除,先用“NOP”指令替代,编译后也可在原片内容上继续编程。 另外,在对带EPROM的芯片编程时,特别注意程序保密状态位。厂家对新一代带EPROM芯片的保密状态位已由原来的EPROM可擦型改为了熔丝型,一旦程序代码保密熔丝编程为“0”,可重复编程的 EPROM 芯片就无法再次编程了。使用时应注意这点,以免造成不必要的浪费(Microchip 资料并未对此做出说明)。

    时间:2021-03-22 关键词: PIC 单片机开发 功耗

  • 51单片机与MXA2500GL的振动信号分布式检测

    51单片机与MXA2500GL的振动信号分布式检测

    C8051F020单片机性能特点 CYGNAL的C8051F020是集成模拟、数字信号的混合信号系统级SOC(System On Chip)单片机,与目前常用的51系列单片机指令集完全兼容。采用100脚TQFP封装,体积小,运算速度快。它采用CYGNAL公司的专利CIP- 5l微处理器内核。CIP-5l在提升805l速度上采取了新的途径,即设法在保持CISC结构及指令系统不变的情况下,对指令运行实行流水作业。在这种模式中,废除了机器周期的概念,指令以时钟周期为运行单位。平均每个时钟可以执行完l条单周期指令,从而大大提高了指令运行速度。 与805l相比,C8051F020在相同时钟下单周期指令运行速度为原来的12倍,整个指令集平均运行速度为原来805l的9.5倍,使CYGNAL 单片机系列进入了8位高速单片机行列。同时,C805lF020单片机延续了C805lF系列特有的优先权数字交叉开关配置技术。这项技术的核心就是以硬件方式为内部的数字资源配置端口I/O引脚。与标准复用数字I/O不同,这种结构可支持更多的功能组合。PCA、比较器、定时器等按优先级别分配到所选择端口上。使用者也可以只为所用到的数字资源分配I/O引脚。任何未配置使用的端口I/O被组合在一起,作为GPIO。 MXA2500GL加速度传感器的性能特点 MXA2500GL是MEMSIC公司专利技术生产的双轴式绝对模拟输出加速度传感器。它根据热对流原理在两个轴线都可以进行动态加速度(例如振动)和静态加速度(例如重力加速度)的测量,因此广泛应用于汽车稳定性控制、安全性控制、接近角控制、血压监视器、电子罗盘倾斜校正、数码相机、电梯等领域。与普通压电式加速度传感器不同的是,MXA2500GL实际是按照标准CMOS工艺制造的单片集成电路,它的输出是0.1~4.9V(5V电源的情况)的电压信号,无需电荷放大器就可以直接与A/D卡相连,因此会使整个测试系统不仅结构紧凑,而且抗干扰性非常强。 基本工作原理是:在硅片中心的空腔中悬挂一个气体热源,同时在热源的4个对角(即2个轴线方向)处,均匀放置铝/多晶硅温差电堆(热电偶)。当加速度为零时,热源的温度梯度是对称的,所以4个温差电堆的温度相同,因此这2个轴线方向输出相同的电压。而任何方向的加速度都会扰乱这种平衡的温度形式,使热源的温度梯度不对称。根据热传导的自由对流原理,4个温差电堆的温度及其输出信号—电压都是不同的。但是这些电压信号与加速度是成比例变化的。这样通过测量电压就可以确定加速度的值。在传感器上有两个相同加速度信号通道,一个测量X方向,另一个测量Y方向。 图1给出了它的基本结构。 图1MXA2500GL加速度传感器的结构图 分布式检测系统的硬件架构 系统以C8051F020单片机为从机,PC为主机。由于单片机体积小、功能强、价格低廉,因此性价比非常高。目前主流的PC有2个标准的RS-232 串行口,采用的是EIA电平,而C8051F020单片机的TX引脚(发送数据)、RX引脚(接收数据)使用的是TTL电平,两者之间进行可靠通信必须要用电平转换芯片,系统采用MAX232/MAX485芯片。为了实现资源共享,任务分担的目标,在分布式计算机系统中关键就是确保主机和各从机之间数据通信的准确可靠。 由于PC机本身并不具备多机通信功能,所以目前普遍采用的通信方式有两种:一种是利用“桥梁”硬件—多机通信卡。通信卡一般有两种形式,应用最广的是以51单片机为核心,结合8255、6116、2716等芯片构成的通信卡。该卡可以插在PC的扩展槽中,各从机与通信卡中单片机进行串行通信,而PC通过8255芯片与卡上的单片机进行并行通信。另外一种通信卡仅仅由单片机构成(也就是牺牲一个单片机做通信中转),从机与通信卡及PC与通信卡之间都是串行通信;另一种方式是在PC的串口上软件模拟51系列单片机串口可编程第9位数据功能实现多机通信,系统采用的是后一种方式。另外由于远距离传输,系统中使用了MAX485芯片,同时还使用了光电隔离来提高系统的抗干扰能力。 图2给出了整体硬件架构。 图2分布式检测系统的硬件架构 多机通信协议 C8051F020单片机具有适于多机通信的特殊功能,即方式2(3)。在这2个方式里,接收的第9位进入RB8,然后为停止位。串行口可程控为:当接收到停止位,只有当RB8=1时才产生串行口中断。这个特性可由置位SCON中的SM2控制。多机通信中使用这种特性的方法是:当主机要发送一个数据块给几个从机之一时,它先发送一个目标从机的地址字节,地址字节第9位为1而数据字节第9位为0。当SM2=1时,数据字节不会中断任何从机,然而,地址字节会中断所有从机,这样每一个从机可检查接收到的地址,看是否为寻址自己。被寻址的从机将SM2位清0,准备接收传送过来的数据字节,没被寻址的从机保持 SM2为置位状态,继续处理其它工作。C8051F020单片机方式3下的信息桢格式见图3。 图3C8051F020单片机在方式3下的信息桢格式 PC机的异步串行通信口是采用通用异步接收发送器(简称UART)为核心构成的。UART的产品型号很多,大多采用Ins8250芯片。对UART的编程实际上是对其内部寄存器的操作。UART内部寄存器共有10个。编程时首先要确定串行通信的数据格式,这是通过将选定的数据格式参数写入到线路控制寄存器LCR来完成的,接下来需要将波特率因子写入到波特率因子寄存器来确定双方传输波特率,再通过读线路状态寄存器LSR来判断芯片是否就绪或有错等。通信线路控制寄存器LCR的格式如图4所示。 图4通信线路控制寄存器LCR 通过将参数字节写入到线路控制寄存器,可以将UART编程为这样的串行通信数据格式:1位起始位,8位数据位,1位奇偶校验位,1位停止位,1帧共 11位。既然能够在PC机上实现1帧11位的数据格式,并且改变线路控制寄存器的D5、D4、D3位的值能将奇偶位设定为“恒1”或“恒0”,则若在发送地址帧时将奇偶位设定为“恒1”,在发送数据位时将奇偶位设定为“恒0”,便可以在PC机上模拟51系列单片机的多机通信持点,从而直接利用这种特点实现它们之间的主从分布式多机通信。 主机和从机遵循主从原则,主机用呼叫方式选择从机,数据在主机和从机之间双向传递,各从机之间的相互通信需通过主机作为中介。主从机之间还应传送一些供它们识别的命令和状态字,如以00H表示主机发送从机接收命令,以01H表示从机发送主机接收命令等。 PC主机通信程序的实现方法 对PC机UART的编程是主机通信程序的核心。一般可以通过两种方式实现对UART的操作。一种是直接访问底层地址实现对LCR、LSR、波特率因子寄存器的操作,这种方法只适用于Windows9X.在WindowsNT环境下系统禁止用户程序直接访问硬件和物理地址,因此该方法不可取。具体过程是通过调用标准通信函数inp()、outp()实现的。另一种方式是通过通信控件或WindowsAPI函数间接对LCR、LSR、波特率因子寄存器进行相关操作。因此本系统也使用MSComm控件,而WindowsAPI函数更适合在多现程领域应用。

    时间:2021-03-22 关键词: 51单片机 振动信号 MXA2500GL 分布式检测

  • 深入浅出带你了解FPGA架构

    深入浅出带你了解FPGA架构

    数字集成电路有两种类型:ASIC和FPGA(现场可编程门阵列)。专用集成电路(ASIC)有一个预先定义的特定硬件功能,在生产后不能重新编程。但FPGA可以在制造后可无限编程。 FPGA是一种集成电路,一种可编程芯片,它允许工程师对定制的数字逻辑进行编程,可以根据程序改变其硬件逻辑。主要目的是允许工程师重新设计和重新配置他们的芯片更快,更便宜,只要他们想要,然而世界上没有什么理想的,FPGA芯片也有局限性! FPGA最早出现于20世纪80年代,其最初的应用是允许工程师拥有通用可编程逻辑芯片。然而,这需要大量的编程才能执行简单的功能,所以工程师们尽量避免使用这些功能。但是,虽然在1980年的FPGA是一个简单的接口设备,主要针对难以用于设计复杂系统的胶水逻辑,但它成为了一个系统级集成电路,具有自己的内存块、微处理器和接口,允许设计重要的系统。 基本特点 1) 采用FPGA设计ASIC电路(专用集成电路),用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片。 2) FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。 3) FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。 4) FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。 5) FPGA采用高速CMOS工艺,功耗低,可以与CMOS、TTL电平兼容。 6)使工程师能够精确地构建所需硬件,而不必使用标准集成电路,或花费与ASIC设计相关的时间、成本和风险。 7)与微处理器或微控制器相比,它们以更快、更节能和更简单的方式进行操作。 8)FPGA功能可以像任何其他软件代码一样更新,即使硬件已经离开了生产点。这可以帮助修复bug或添加新特性。 可以说,FPGA芯片是提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态,因此,工作时需要对片内RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式,采用不同的编程方式。加电时,FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中,配置完成后,FPGA进入工作状态。掉电后,FPGA恢复成白片,内部逻辑关系消失,因此,FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器,只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时,只需换一片EPROM即可。这样,同一片FPGA,不同的编程数据,可以产生不同的电路功能。因此,FPGA的使用非常灵活。 CPLD和FPGA CPLD是复杂可编程逻辑器件,也是一种制造后可重新编程的器件。在这个意义上,它们类似于FPGA。然而,也有显著的差异。FPGA由多个逻辑单元组成,而CPLD由较少的逻辑单元组成。由于它们的尺寸,CPLD通常更便宜和更快。然而,CPLD的功能非常有限,它们不能用于构建复杂的系统,它们通常用于简单的设计,如胶合逻辑[1]。 各个厂家叫法不尽相同。PLD(Programmable Logic Device)是可编程逻辑器件的总称,早期多EEPROM工艺,基于乘积项结构。FPGA最早由Xilinx公司发明。多为SRAM 工艺,基于查找表(Look Up Table)结构,要外挂配置用的EPROM。Xilinx把SRAM工艺,要外挂配置用的EPROM的PLD叫FPGA,把Flash工艺(类似EEPROM工艺),乘积项结构的PLD叫CPLD;Altera把自己的PLD产品:MAX系列(EEPROM工艺),FLEX/ACEX/APEX系列(SRAM工艺)都叫作CPLD,即复杂PLD(Complex PLD)。 FPGA的应用 目前FPGA的应用有很多。当我们在生产过程中不确定我们的需求,或者需求会随着时间而改变。FPGA是最快、最便宜的原型制作方法之一,但它并不局限于此。它被用于不同的目的:从灵活的设计和机器学习训练到快速交易和加密挖掘。服务器应用是FPGA设备最新的案例。 然而,它们也有缺点: 硬件成本 速度要求 FPGA的架构 FPGA由构建块组成,这些构建块就像可以用来构建系统的乐高积木。它有一个基本的逻辑构建块称为逻辑单元(CLB),但也可以包含更大的其他块,如PLL、接口、内存等。单个FPGA芯片将拥有数十万个逻辑单元。除了CLB,芯片还有输出输入模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)。 我们有一个查找表(LUT)作为FPGA逻辑块的核心。本质上就是一个RAM。它把数据事先写入RAM后,每当输入一个信号就等于输入一个地址进行查表,找出地址对应的内容,然后输出。构建块的输出是多路复用的。多路复用器的一个输入是LUT的直接输出,用于纯组合逻辑,如NAND, NOR, XOR或其他逻辑门。多路复用器的另一个输入是经过d型触发器并与时钟同步存储的LUT的注册输出。 一个逻辑单元本身是一个简单的电路,不能做太多的事情,但当有很多逻辑单元时,我们可以实现任何我们想要的功能。为了做到这一点,逻辑单元被连接到一个阵列的其他逻辑单元。 CLB块之间的橙色矩形是可编程开关,它可以将逻辑单元的输出路由到任何地方。这是一个非常简单的图表;事实上,比这里显示的更多的电线和互连线。 注意携带和携带引脚。每个加法器只有一位宽,而使用进位/进位引脚,可以非常快速和有效地创建大的加法器和计数器。拥有快速、专用的携带链是FPGA相对于其他可编程逻辑器件(如CPLD)的最大优势之一。 在FPGA中,时钟可以实现所有触发器,因为没有时钟的数字设计几乎不可想象。FPGA有非常高级的时钟资源,包括内置的可配置PLL(锁相环)和DLL(延迟锁环)。由于几乎所有的现代数字设计都需要多个具有不同频率和相位延迟的时钟,因此时钟管理非常重要。 FPGA也有用于读取和输出数据的输入输出块。除了标准的I/O块,大多数FPGA有以下I/O特性: 触发器输出同步I/O 微分信号 双数据速率(DDR) 序列化器和反序列化器(SERDES) 上拉、下拉和三态I/O 回转速度可调,驱动强度可调 就像内存中内置的RAM块一样,分布式RAM可以在100Kb和100Mb之间变化。最新一代的FPGA设备也有DSP乘法器片,主要用于DSP应用(数字信号处理)。大多数FPGA有其他内置块: ADC和DAC 外部存储器控制器,如DRAM, DDR, DDR2。 串行总线控制器 以太网MAC 专用的先进先出[2] 高速收发器 这些块在FPGA设备上设计为“硬块”,而不是在制造过程后由逻辑块和开关构建,因为它们通常是所有复杂系统都需要的。因为它们存在于所有的系统中,并且使用得非常频繁,所以我们希望它们能够存在以节省时间(总使用clb和开关从头开始设计它们没有意义,相反我们将它们设计为单独的可配置块,以便设计师能够更改它们的参数),但更重要的是,我们希望它们具有非常好的特性,非常高效地工作并占用更少的空间。此外,这些模块中有一些模拟部件需要手工设计,不能仅通过数字单元来构建。 如何对FPGA进行编程和配置 为了配置FPGA,我们需要对它进行编程。我们可以使用Verilog、System Verilog和VHDL等FPGA硬件描述语言进行编程。这些语言有一些区别,这里便不再赘述。使用FPGA定义硬件的工作流程如下: 每个步骤都需要一些工具集。大多数FPGA制造商都提供了具备所有所需工具的编程环境。 高手玩家 FPGA市场前景诱人,但是门槛之高在芯片行业里无出其右。全球有60多家公司先后斥资数十亿美元,前赴后继地尝试登顶FPGA高地,其中不乏英特尔、IBM、德州仪器、摩托罗拉、飞利浦、东芝、三星这样的行业巨鳄,但是最终登顶成功的只有位于美国硅谷的四家公司:Xilinx(赛灵思)、Altera、Lattice(莱迪思)、Microsemi,其中,Xilinx与Altera这两家公司共占有近90%的市场份额,专利达到6000余项之多,如此之多的技术专利构成的技术壁垒高不可攀。 Xilinx Xilinx公司成立于 1984年,Xilinx首创了现场可编程逻辑阵列(FPGA)这一创新性的技术,并于1985年首次推出商业化产品,是全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商,也是目前排名第一的FPGA解决方案提供商。 产品系列包括: Spartan系列:定位于低端市场,目前最新器件为采用28nm工艺的Spartan7; Artix系列:定位于低端Spartan和高端Kintex之间的中端市场,目前在售的主流产品为采用28nm工艺的Artix-7; Kintex系列:定位于高端市场,包含有28nm工艺的Kintex7系列,20nm的Kintex7 Ultrascale系列,还有16nm的Kintex7 Ultrascale+系列; Virtex系列:定位于高端市场,包含有采用28nm工艺的Virtex7系列,20nm的Virtex7 Ultrascale系列,还有16nm的Virtex7 Ultrascale+系列; 全可编程 SoC 和 MPSoC系列:包括有Zynq-7000和Zynq UltraScale+ MPSoC系列FPGA、内嵌有ARM Cortex系列CPU; AI Engine系列:Versal ACAP、Alveo系列等。 Intel(Altera) 与Xilinx齐名的FPGA供应商,2015年被CPU届的大佬Intel收购。 产品系列包括: MAXII系列:实质上是CPLD; Cyclone系列:定位于中低端市场,类似于Xilinx 公司的Spartan系列和Artix系列,最新产品为Cyclone10。 Stratix系列:定位于高端市场,与Xilinx的Kintex、Virtex系列竞争,最新产品为Stratix10; Arria系列:SOC系列FPGA, 内置ARM Cotex A9的核; Intel Arria 10系列:支持DDR4存储器接口的FPGA,硬件设计人员可以使用Quartus II 软件v14.1,在Arria 10 FPGA和SoC设计中实现666 Mbps DDR4存储器数据速率; Agilex系列:面向数据中心等高端市场,采用10nm工艺,异构 3D 系统级封装 (SiP) 技术的一款FPGA产品。 Microchip(Microsemi) Microsemi并购了Actel,专注于美国军工和航空领域,产品为反熔丝结构FPGA和基于Flash的FPGA为主,具有抗辐照和可靠性高的优势,Microsemi又被Microchip(微芯)并购。 产品系列包括: 基于FLASH的通用FPGA系列:包括PolarFire Mid-Range FPGAs、RTG4 Radiation-Tolerant FPGAs、IGLOO2 Low-DensityFPGAs三个高、中、低端系列。 Lattice CPLD的发明者,著名的可编程逻辑解决方案供应商,仅次于Xilinx和Altera。 产品系列包括: ECP系列:为Lattice自己的开发的FPGA系列,提供低成本,高密度的FPGA解决方案,而且还有高速Serdes等接口,适用于民品解决方案居多; ICE系列:为收购SilioncBlue的超低功耗FPGA,曾用在iPhone7里面,实现了FPGA首次在消费类产品中应用; Mach系列:替代CPLD,实现粘合逻辑的最佳选择。 QuickLogic Corp QuickLogicCorporation 诞生于1988年,是一家超低功耗嵌入式现场可编程门阵列 (eFPGA) IP、多核语音识别 SoC、显示器桥接和可编程序逻辑解决方案开发公司。 eFPGA产品系列包括:采用65nm和40nm工艺的ArcticPro系列和采用GF-22工艺的ArcticPro 2 eFPGA。 Achronix Achronix 作为后起之秀,早期推出了eFPGA IP,但是限于IP产品的变现速度太慢,随后推出了FPGA芯片,今年5月发布的新品叫Speedater7t。 EFINIX EFINIX可以说是后起之秀,它改变了传统FPGA的设计理念: eXchangeable Logic and Routing (XLR) cell 我们将逻辑资源比作一个城市。随着城市的扩大,就必须建立更宽的道路,道路间要建立不少的立交,而且这些立交的层次都可能很复杂,还需要更多的交通灯,以及匝道来汇聚和分开车流。这些实际上和一块FPGA的结构非常类似,你可以自然联想到,芯片规模越大,就只有两个办法来完成逻辑之间的互联互通。要不就是把走线的资源增加很多层,要不就是把芯片做到更大的面积来增加布线。甚至两个方面都要加强。 传统的FPGA中的运算单元LE(Logic Element)和互连资源Routing Switch在功能上各司其职,而数量和位置都是固定的。因此,如果你的设计中有很多Logic,那么很可能片上的LE不够用,而互连资源会有很多富裕;而如果你的设计中需要很多的连线,比如复杂的总线,大量的Mux,那么很可能互连资源成为瓶颈。 Efinix的想法就是设计一种新的Cell,XLR,它既可以作为运算资源,又可以作为互连资源。 国内主要玩家 [1] gule logic的中文含意是“胶合逻辑”,它是连接复杂逻辑电路的简单逻辑电路的统称。例如,一个ASIC芯片可能包含许多诸如微处理器、存储器功能块或者通信功能块之类的功能单元,这些功能单元之间通过较少的粘合逻辑连接起来。在印制板(PCB)层,粘合逻辑可以使用具有较少逻辑门的“粘合芯片”实现,例如PAL、GAL、CPLD等。 [2] 先进先出(FIFO,first-in,first-out)为处理从队列或堆栈发出的程序工作要求的一种方法,它使最早的要求被最先处理。

    时间:2021-03-22 关键词: Intel FPGA CPLD

  • FPGA在先进视频处理方面的优异表现

    FPGA在先进视频处理方面的优异表现

    部署先进的网络基础设施不仅可以解决数据传输量激增的问题,而且还能在诸如边缘、核心和云端等网络的不同部分进行数据处理。不足为奇的是大部分数据要么是视频,要么是图像,并且这些数据正以指数级速度增长,并将在未来几年内保持持续增长。因此,需要更多的计算资源来应对数据的大量增长(如图1所示)。 由于应用的类型多种多样,因此在数据中心中存在着各种各样的视频或图像处理工作负载。基于专用集成电路(ASIC)的解决方案通常可提供更高的性能,但是无法进行升级以支持未来的算法;基于中央处理器(CPU)的解决方案要比其更加灵活,但其时钟主频已经固定,而且已不再可能大幅提升处理器性能;图形处理器(GPU)是提供视频/图像处理解决方案的另一种候选方案,但其功耗明显高于基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的解决方案。FPGA在视频处理和压缩领域内,是一种具有吸引力的选择,因为它们提供了实现创新视频处理算法所需的、平衡的资源。此外,FPGA提供了一种灵活的解决方案,可以缩短产品上市时间,并能在解决方案的整个生命周期内实现持续升级和部署新的功能。 图1:全球互联网视频数据流(来源:思科) 33% CAGR 2017-2022:2017-2022年间的复合年增长率33% Exabytes per Month:每月的Exabytes数量 基于FPGA的视频解决方案的示例 本白皮书将介绍三种典型的视频应用,以展示基于FPGA的解决方案在广播行业中的优势。这些优势包括缩短处理时间、降低功耗,以及为服务提供商和终端用户节省成本。 本白皮书将介绍基于FPGA的解决方案在以下三种应用中的优势: 视频流 使用视频编辑软件来创作视频内容 人工智能(AI)和深度学习–图像识别是该应用的主要部分,其需要高性能的计算资源 视频流传送 为了使媒体流变得快速和高效,对视频进行转码的需求已急剧增加。目前大多数产品都采用了一种基于软件的方法,但该方法无法满足高带宽、广播级视频流的处理要求。视频流和/或云服务提供商面临着由基于软件的解决方案所带来的低吞吐量、高功耗、长延迟和占用空间大等挑战。根据思科的一份题为《思科可视网络指数:预测与趋势——2017-2022年白皮书》的报告,视频流数据流量正在增加,并且到2022年时将占据整个互联网数据流的82%。在包括视频点播、流媒体直播和视频监控等所有应用中,视频数据流量将逐年稳步增长。 诸如Netflix和YouTube等视频流应用的兴起推动了对视频转码的需求。传统广播和视频流媒体之间最显著的区别在于内容量和频道数。为了支持从电脑到智能手机等各种接收设备,内容必须被转码成不同的分辨率和压缩格式。因此,视频流将消耗大量的计算资源。 图2:视频转码工作流程 Acquisition:获取 content creator dramatically growing:内容创作者的数量在急剧增加 Editing:编辑 Uploading:上传 Streaming Company:流媒体公司 Cloud Service Provider:云服务提供商 Transcoding:转码 different compression:不同的压缩率 different resolution:不同的分辨率 different bitrates:不同的比特率 Distribution:发布 iPhone:iPhone手机 Andriod:安卓手机 PC Browser:电脑浏览器 流媒体和云服务提供商需要一种解决方案来缓解对计算需求的压力。Achronix Speedster®7t系列FPGA器件中搭载了IBEX这种最先进的视频处理半导体知识产权(IP)能够解决这一重大问题。这种基于FPGA的解决方案可以提供高吞吐量的、低功耗的和占用空间小的系统,而且无需牺牲灵活性。尽管基于ASIC的解决方案功能强大,但只能支持在设计时定义的功能集,而不能支持现场更新。 视频内容创作 在过去,高清分辨率(HD)格式在视频内容创作中占据主导地位。最近,标准分辨率已被提升至4K,甚至到8K,这使得视频编码或解码面临挑战。用于这些较高分辨率的压缩格式主要有Apple ProRes、Avid DNx和SONY XAVC。由于这些压缩格式是专有的,因此ASIC或GPU并不能原生支持这些格式,而且CPU提供的性能也不佳。因此,在较高分辨率下创作视频内容时,FPGA是最佳的解决方案。 图3:视频编辑工作流程 Import:导入 Editing Software:编辑软件 Import(Decode):导入(解码) Export(Encode):导出(编码) Remote Edit:远程编辑 Export:导出 在新的趋势下,远程后期制作的概念正变得越来越普遍。然而,现有的电脑并没有足够的能力来实时处理高分辨率的内容(例如8K)。因此,编辑人员开始借助云基础设施来获得更好的计算性能。此外,由于需要保持社交距离,新冠肺炎疫情也加速了这一趋势。基于云和FPGA的解决方案为编辑人员提供了巨大的好处。Achronix Speedster7t系列FPGA器件进行架构创新,例如二维片上网络(NoC),使其特别适合于加速编码和解码算法。 人工智能与深度学习 人工智能、机器学习和深度学习是众所周知的领域,它们在过去几年中得到了迅速的发展。除了这些领域,图像识别也逐渐成为一个全新的重要领域,这得益于人工智能/机器学习(AI / ML)的创新。例如,先进驾驶员辅助系统(ADAS)使用深度学习算法来处理捕获的图像。安装在车上的行车记录仪使用H.264压缩技术记录视频,然后将视频流转码为诸如JPEG或PNG等合适的图像格式,以用于深度学习图像识别。根据应用场景,可以同时完成丢帧、更改分辨率或其他图像处理任务。 在零售业的安全摄像头或物流业的包裹分拣中也有类似的应用案例,其数据流与上述示例相同 —— 这些应用中的摄像头使用H.264或H.265等压缩比相对较高的压缩格式记录视频,然后将编码的视频流传输到云端或数据中心。在云端,视频流由原始格式转码为适合深度学习的格式,将视频文件转换为图像资料库。 图4:典型的深度学习图像数据流 Transcoding:转码 Different compression:不同的压缩率 Video=Image:视频=图像 AI:人工智能 Deep Learning:深度学习 Image Recognition:图像识别 从历史来看,FPGA一直擅长将电影转码为图像。此外,使用FPGA中的深度学习算法对图像预先进行预处理,不仅可以提高吞吐量,而且还能减少系统级的数据事务量。Achronix Speedster7t的创新架构及其带有的专用机器学习处理器(MLP),使之成为实现定制的和既定的深度学习算法的理想选择。 FPGA代表性视频用例的性能 我们分别使用FPGA和CPU来实现上述三个典型应用案例,并对一些关键指标进行对比,如下表所示。 表注 ↑ FPGA提供更佳的性能。 ↔ FPGA和CPU提供同等的性能,但FPGA是卸载CPU负担的首选解决方案。 ↓ FPGA和CPU提供同等的性能,但CPU是首选解决方案。 视频流传输 在视频流传输应用中,常用的压缩格式是H.264或H.265,因为终端(接收端)设备原生支持这些格式。诸如位深或色度和分辨率等参数通常为8位、4:2:0和1920×1080或1280×720。在解码器方面,基于FPGA的实现比基于CPU的系统提供更高的吞吐量。在数据层面,FPGA效率更高,因为如果将CPU用于纯数据处理之外的其他任何与数据相关的任务时,它通常都没有得到充分的利用。然而在编码器方面,硬化的CPU编码器内核是专门针对这些典型参数而设计的,并提供了足够的性能。 为了获得两全其美的效果,将FPGA和CPU解决方案相结合,并由FPGA来处理繁重的工作负载是理想的解决方案。FPGA上的高效功能可以被移植到可重新配置的硬件上去运行。例如,运动估计算法是一种适合FPGA的工作负载。另一方面,CPU更适合处理比特率控制算法。 一些服务提供商要求在软件解决方案中实现与x264相同的视频质量和流媒体格式。FPGA和CPU的组合解决方案可以有效地满足这些要求。使用这种方法,每种功能都被合理地分配,较繁重的处理负载被转移到FPGA,与纯软件解决方案相比,这种方法能提供类似或更好的视频质量和流媒体格式,而且编码时间显著减少。 下表列出了使用这种方法的x264评测结果,第一行显示了在FPGA上的运动估计函数(x264_8_me_search_erf)的结果。运动估计是CPU最繁重的工作负载之一,占据总处理时间的21.2278%。 视频内容创作 用于内容创作的视频编辑软件支持多种压缩格式,其中包括Apple ProRes、Avid DNx、Sony XAVC和Panasonic AVC-Intra,这些格式都带有基于内帧结构的专有压缩方案。此外,还有一些支持RAW模式的格式,诸如Apple ProRes RAW、RED RAW、ARRI RAW和Blackmagic RAW,这些格式都得到了摄像机制造商的支持。由于这些格式(以及新型的和不断出现的格式)具有不断变化的特性,因此基于ASIC的解决方案并不实用,而需要基于FPGA的解决方案。

    时间:2021-03-22 关键词: FPGA 云服务 图形处理器

  • 你真的了解锂电池吗?软包锂电池、铝壳锂电池有何区别?

    你真的了解锂电池吗?软包锂电池、铝壳锂电池有何区别?

    锂电池的广泛应用,使得我们对锂电池都相对比较熟悉。但是,就锂电池而言,大多数群众只是停留在使用阶段。为增进大家对锂电池的了解程度,本文将对软包锂电池与锂电池包以及铝壳锂电池的区别予以介绍。如果你对锂电池相关内容具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 ①应用领域 软包锂电池主要应用在移动互联网、移动电源和数码产品比如智能手机、笔记本电脑、摄像机等等。 锂电池包应用场景就比较广泛,小型机房、弱电间等室分系统、新能源户外站点、通信基站、室内户外无空调站点、广电、部队、石油和气象等无人站点。 ②结构特点 软包锂电池所用的关键材料,最大的不同之处在于软包装材料(铝塑复合膜),这是软包锂电池中最关键、技术难度最高的材料。软包装材料通常分为三层,即外阻层(一般为尼龙BOPA或PET构成的外层保护层)、阻透层(中间层铝箔)和内层(多功能高阻隔层)。 锂电池包:锂电池采用作为一个锂电池包的形式组装起来,能量比更高,使用时间和寿命都更长。锂电池包的主要构成材料为正负极、电解质、隔膜。 ③能量比和重量 软包锂电池重量较同等容量的钢壳锂电轻40%,较铝壳电池轻20%;同等规格尺寸的钢壳电池容量高10~15%,较铝壳电池高5~10%。 锂电池包的能量密度是铅酸电池的3~4倍,是镍镉电池的2.5倍,是镍氢电池的1.8倍,因此在电池容量相等的情况下,锂电池就会比铅酸、镍镉、镍氢电池的体积更小,重量更轻。 锂电池铝壳设计有方角和圆角两种,铝壳的材质一般为铝锰合金,它含有的主要合金成分有Mn、Cu、Mg、Si、Fe等,这五种合金在锂电池包铝壳中发挥着不同的作用,如Cu和Mg是提高强度与硬度,Mn提高耐腐蚀性,Si能增强含镁铝合金的热处理效果,Fe可以提高高温强度。轻重量和安全性以及由此而来的性能优点,使得锂电池铝壳成为外壳的主流,锂电池铝壳目前还在向高硬度和轻重量的技术上演进,这将会为市场提供技术更加优越的锂电池产品。 在消费水平较高的地区,如欧美国家,软包锂电池包的使用占有优势。而在大部分发展中国家,如印度、中东等地区,铝壳电池则具有明显优势。 技术成熟度方面,铝壳技术已非常成熟,且对材料技术(如气胀率、膨胀率等指标)要求不高,业内不存在技术壁垒;软包锂电池目前尚有较多技术难题有待解决,尤其在电池循环膨胀指标上,大部分电芯厂仍未解决该问题。铝壳电池制造自动化程度高于锂电池包软包电池,因此,在一定程度上降低了人为因素对产品一致性影响,同时节省了人工成本。 制造成本来看,铝壳锂电池材料已完全国产化,而软包锂电池包用铝塑膜材料仍需进口,且铝壳电池对电池材料技术要求低于软包锂电池。因此,在同等容量下整体材料成本比软包锂电池低10%左右。此外,成品加工简单、可靠且成本优势明显。。此外,铝壳锂电池成品加工简单,Pack锂电池包可靠且成本优势明显。 软包锂电池主要面向中高端市场,单位产品的利润率较高,在同等产能条件下,相对利润高于铝壳锂电池,资金回报周期也短。由于铝壳电池易形成规模效应,产品合格率及成本易于控制,目前二者在各自市场领域均有可观的利润。 铝壳锂电池采用激光封口工艺,而软包锂离子电池采用热熔工艺,密封性上,铝壳电池优于软包锂离子电池,避免了封口处老化、漏气;软包锂离子电池的爆破压力远小于铝壳电池,由于采用铝塑复合膜包装,软包锂离子电池的机械强度不高,在出现安全事故如内短路等情况下,电池容易鼓起排气,降低了爆炸风险,而铝壳电池采用全密封工艺,同样条件下,气压不易排出,增大了安全隐患。 软包锂电池包的质量能量密度高于铝壳电池,同样体积的电池(2Ah~5Ah),软包锂离子电池要比铝壳锂电池轻10%-20%左右。锂电池软包在技术成熟度逐渐提升的条件下,具备替代铝壳锂电池的潜能,优势将进一步凸显。 以上便是此次小编带来的“锂电池”相关内容,通过本文,希望大家对软包锂电池和铝壳锂电池具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-03-22 关键词: 锂电池 指数 软包锂电池

  • 聚合物锂电池有何优缺点?如何看待动力铁锂电池再获宠爱?

    聚合物锂电池有何优缺点?如何看待动力铁锂电池再获宠爱?

    锂电池是我们常用的电池,对于锂电池,我们都比较熟悉。在上篇锂电池相关文章中 ,小编对影响手机锂电池性能的因素有所阐述。为增进大家对锂电池的理解,本文将对聚合物锂电池的长处以及缺陷予以介绍,并带大家分析一下动力铁锂电池回归热潮的现象。如果你对锂电池具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、聚合物锂电池的长处 1、安全性能好。聚合物锂电池在结构上选用铝塑软包装,有别于液态电芯的金属外壳,一旦发生安全隐患,锂离子电芯简单爆破,而聚合物电芯只会气鼓,最多是焚烧。 2、厚度小能做得更薄,超薄,厚度可做到1mm以下,能够组装进信用卡中。普通液态锂电池厚度做到3.6mm以下存在技术瓶颈,而18650电池更是有着规范的体积。 3、重量轻,容量大,选用聚合物电解质的电池无需金属壳来作为保护外包装,所以容量相同时,比钢壳锂电轻40%,较铝壳电池轻20%。体积一般大时,聚合物电池的容量更大,约高出30%左右。 4、形状可定制,聚合物电池可根据实践需求,添加或削减电芯厚度,比如某著名品牌新款笔记本就是选用梯形的聚合物电池,充分利用内部空间。 二、聚合物锂电池的缺陷 (1)主要是本钱较高,因为能够依照客户需求规划,这儿面的研发本钱就要算进去。而且外形多变、种类繁多,导致在制作过程中各种工装夹具对错规范件,也相应的添加了本钱。 (2)聚合物电池本身的通用性差,这也是灵敏规划带来的,往往为了那么1mm的差异就需要从头为客户规划一款。 (3)只需坏了就全废了,且需要保护线路控制,过充或者过放都会使电池内部化学物质的可逆性遭到损坏,从而严重影响电池的寿数。 (4)寿数比18650短,因为运用不同规划和材料,有些内部有液体,有些是干性的或者是胶体性的,且大电流放电时性能不如18650的圆柱形电池。 三、如何看待动力铁锂电池回归热潮? 随着铁锂电池各大原材料价格大幅下探,铁锂电池的性价比则是越来越高。对于大规模生产而言,磷酸铁锂电池的原料成本不到0.35元/wh,部分企业甚至可以做到更优秀的水平。这也是2020年以来主流企业敢于将铁锂模组价格杀到0.6-0.65元/wh的主要原因,相比三元电池可以便宜0.15-0.2元/wh。在价差达到20%的大背景下,车企开始选择使用磷酸铁锂电池也就不奇怪了。 在新能源汽车发展初期,为了能够改变续航低的劣势,各大厂商都开始研发能量密度更高的电池,以此来获得更持久的续航。因此,容量大、能量密度高的三元锂电池成为了新能源汽车使用最多的电池;同时受补贴政策的影响,新能源汽车补贴对汽车的长续航有要求,而三元锂电池恰好能满足这个要求,因此三元锂电池便逐渐成为动力电池市场的主力军。 磷酸铁锂电池之所以会被市场边缘化,是因为它的能量密度偏低,导致续航能力不足。过去很长一段时间内,动力电池市场以三元锂电池为主导。如今,随着刀片电池的面世,其势必将打破现有动力电池市场格局,迎来新的突破。刀片电池的发布,让广大用户的目光又重新回到磷酸铁锂电池身上,其高续航以及更具安全性的优势,将引领动力电池新风口。 磷酸铁锂电池能量密度技术获得重大提升,随着政策退坡的风向转变,磷酸铁锂凭借其低成本、高安全性、长寿命的自身优势逐渐受到青睐。“三元崛起,铁锂式微”的格局或将被打破,这对动力电池市场来说也是一次重大的变革,随着磷酸铁锂电池需求量的不断增大,未来磷酸铁锂电池市场可能会有一个大幅的增长。 以上便是此次小编带来的“锂电池”相关内容,通过本文,希望大家对聚合物锂电池的优缺点以及动力铁锂电池的回归热潮具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-03-22 关键词: 锂电池 聚合物锂电池 指数

  • 锂电池、锂离子电池有何区别?手机锂电池受何影响?

    锂电池、锂离子电池有何区别?手机锂电池受何影响?

    锂电池是生活中常用的电池类型之一,在很多的设备中,我们都能见到锂电池的身影,比如手机。为增进大家对锂电池的了解程度,本文将基于3点介绍锂电池:1.锂离子电池与聚合物锂电池的区别,2. 磷酸铁锂电池储能价值介绍、3.影响手机锂电池性能的因素。如果你对锂电池具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、锂离子电池和聚合物锂电池的差异 1、原材料不同,锂离子电池的原材料为电解液(液体或胶体);聚合物锂电池的原材料为电解质有高分子电解质(固态或胶态)和有机电解液。 2、安全性方面不同,锂离子电池在高温高压的环境中简单爆破;聚合物锂电池选用铝塑膜做外壳,当内部选用有机电解质时,即便液体很热也不爆破。 3、塑形不同,聚合物电池能够做到薄形化、恣意面积化和恣意形状化,原因在于其电解质可固态可胶态而非液态,锂电池则选用电解液,需要一个坚固的外壳作为二次包装包容电解液。 4、电芯电压不同,因为聚合物电池选用高分子材料,可在电芯里做成多层组合到达高电压,而锂电池电芯标称容量是3.6V,要想在实践运用中到达高电压,则需要将多个电芯串联在一起才能形成抱负的高电压作业平台。 5、制作工艺不同,聚合物电池越薄越好出产,锂电池越厚越好出产,这使得锂电池在应用上可拓宽领域更多。 6、容量,聚合物电池的容量并无有用提升,与规范容量的锂电池相比还有所削减。 二、如何看待磷酸铁锂电池储能价值 铁锂电池储能系统可以作为多种电力能源与稳定的电力需求之间的缓冲器,可以增加像风能、太阳能等不稳定电源的发电能力。风力发电系统由于风速的变化而导致输出功率振荡,而储能系统可以通过快速的响应速度、几乎相等的充放电周期等特性为风机输出提供稳定性以及无功补偿。与此同时,储能系统可以调节电压并在离网发电系统中控制系统频率。 磷酸铁锂电池储能系统能够用来节约电网系统的固定设备投资;提高电网设备利用率,降低财务风险,避免数额巨大的一次性投资且设备利用率极低的情况发生,将投资用于更需要、更重要的场合;降低最终用户的使用成本。 我国储能方式中抽水储能占九层以上,但近年来电化学储能的占比在不断上升。2020年三大运营商5G投入相比2019年成倍提高。中国移动2020年预期资本开支为1798亿元,其中5G相关投资计划约为1000亿元,而2019年是240亿元,今年足足翻了5倍。随着5G基站的爆发性建设,预计将会带来磷酸铁锂电池需求大幅增长。 三、影响手机锂电池性能的因素 “锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。随着科学技术的发展,锂电池已经成为了主流。手机锂电池,便是我们常用的锂电池之一。 电池短路:短路会给手机锂电池带来不同程度的后果,如电解液升高、内部气压升高、电池漏夜等。电池外两端连接在任何导体上都会造成外部短路,损坏电池性能,安全阀一旦失效,还可能引起电池爆炸,所以千万不要让电池外部短路。 温度过高:温度是影响电池性能的环境因素之一,对手机电池的充放电性能影响是最大的。手机锂电池的电化学反应和传送速度都与环境温度有关,温度升高/下降的时候,电极的反应率、传送速度也会升高/下降,从而影响电池的充放电性能。所以手机锂电池在使用中温度不宜过高。 以上便是此次小编带来的“锂电池”相关内容,通过本文,希望大家对锂离子电池和聚合物锂电池的区别、磷酸铁锂电池的储能价值以及影响手机锂电池的因素具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-03-22 关键词: 锂电池 聚合物锂电池 指数

  • 移相器有什么应用?大佬带你看铁氧体移相器

    移相器有什么应用?大佬带你看铁氧体移相器

    在下述的内容中,小编将会对移相器的应用以及铁氧体移相器的相关消息予以报道,如果移相器是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。 一、什么是移相器 移相器能够对波的相位进行调整的一种装置。任何传输介质对在其中传导的波动都会引入相移,这是早期模拟移相器的原理;现代电子技术发展后利用A/D、D/A转换实现了数字移相,顾名思义,它是一种不连续的移相技术,但特点是移相精度高。 二、移相器的应用 占系统负荷较重、并且有持续快速攀升趋势时,需要进行电压紧急态势分,注视运行工况将可能通过何种途径逼近电网负荷供应能力的临界点。负荷在高位快速攀升时,电源如何分担负荷增量,可以从运行模式的调峰特征去寻找预估线索。主力调峰电源与负荷中心之间,各联络线在潮流上涨逼近限值方面,往往步调上有差异,线路潮流骤增时,对可能首先跳闸的联络线,应该给予特殊的关注,因为其保护跳闸势必引起功率转移,使其它联络线相继跳闸,产生恶性连锁反应,可能导致系统解列。移相器在国外广泛用来进行潮流调控。灵活交流输电系统装置家族中的“静止移相器”,由于电力电子技术的采用,在调控性能上有了长足进步,免除了任何机械操作,在安全稳定控制方面具有良好的应用前景,肯定了SPS可用来提高暂态稳定性、阻尼次同步振荡、缓和区域间振荡、减轻轴系暂态扭矩以及稳态环流控制。 移相器的作用是将信号的相位移动一个角度。运用移相器规约敏感联络线的潮流,保障电压稳定性不因联络线连锁跳闸、相继退出而遭到破坏,可以明显提高电压稳定极限。其工作原理根据不同的构成而存在差异。如晶体管电路,可在输入端加入一个控制信号来控制移相大小;在有些电路中则利用阻容电路的延时达到移相;在单片机控制系统还可利用内部定时器达到移相的目的。 三、铁氧体移相器 国外对铁氧体移相器的研究较早, 1949年Polder D首次发现铁氧体的旋磁特性后, 人们不断加强对于铁氧体移相器的研究, 并开始利用铁氧体材料进行移相器的制作。铁氧体移相器的移相原理是通过施加外加磁场改变铁氧体的磁导率, 进而改变电磁波的相速度, 完成对传输相位的调控。 随着1957年Reggia-Spencer互易性铁氧体移相器的出现, 铁氧体移相器得到了迅速的发展。该移相器中当铁氧体棒的长度较短时可以得到大的互易相移, 但相移量在一定程度上对工作频率具有较高的敏感性。雷贾-斯本塞移相器因其具有移相量大、插入损耗小、互易性好等优点曾在S波段相控阵雷达使用。但同时涡流损耗大、开关时间长、功率容量较低等缺点制约了该移相器的进一步发展。铁氧体移相器经过几十年的发展, 目前已趋向成熟, 在相控阵雷达中得到广泛的应用, 除了互易类型, 也出现了非互易型铁氧体移相器, 通过结构设计可改变铁氧体移相器的移相特性, 目前常用的铁氧体移相器类型主要有环形移相器, 双模移相器和旋转场移相器等。 总体来看, 铁氧体移相器具有承受功率高、插入损耗小、移相精度高、工作带宽等优点。但由于需要偏置线圈提供外加磁场, 体积庞大, 结构复杂, 不易于小型化, 且对外部温度环境要求较高, 因此在实际应用中存在着一定的局限性。 以上就是小编这次想要和大家分享的有关移相器的应用以及铁氧体移相器的内容,希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章,可以在网页顶部选择相应的频道哦。

    时间:2021-03-22 关键词: 移相器 模拟移相器 铁氧体移相器

  • 隔离器有哪些优势?如何选择合适的隔离器?

    隔离器有哪些优势?如何选择合适的隔离器?

    以下内容中,小编将对隔离器的必要性、隔离器的优势以及隔离器的选择标准的相关内容进行着重介绍和阐述,希望本文能帮您增进对隔离器的了解,和小编一起来看看吧。 一、使用隔离器的必要性 首先,我们来看看什么是隔离器以及使用隔离器的必要性。 隔离器是一种采用线性光耦隔离原理,将输入信号进行转换输出。输入,输出和工作电源三者相互隔离,特别适合与需要电隔离的设备仪表配用。隔离器又名信号隔离器,是工业控制系统中重要组成部分。 隔离器从原理上一般分为三类:光电隔离器,电感式隔离器和电容隔离器。习惯上将第一类称为光耦,后面两类称为隔离器。这三类隔离器应用广泛,各有优缺点,其主要厂商都不断投入新的研发以获得更大市场份额。光耦方面,Avago、Vishay、Toshiba、松下、NEC,以及台湾冠西、佰鸿等都是行业翘楚,尤以Avago占市场优势地位。隔离器市场则以ADI、NVE、TI、Silicon Labs等厂商占主力。 在工业生产过程中实现监视和控制需要用到各种自动化仪表、控制系统和执行机构,它们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、微安级的小信号,又有几十伏,甚至数千伏、数百安培的大信号;既有低频直流信号,也有高频脉冲信号等等,构成系统后往往发现在仪表和设备之间信号传输互相干扰,造成系统不稳定甚至误操作。出现这种情况除了每个仪表、设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响外,还有一个十分重要的因素就是由于仪表和设备之间的信号参考点之间存在电势差,因而形成“接地环路”造成信号传输过程中失真。因此,要保证系统稳定和可靠的运行,“接地环路”问题是在系统信号处理过程中必须解决的问题。 二、如何选择数字隔离器 如何在设计中选择合理和适用的数字隔离器,周晓奇给电子工程师们提出了几点建议: (一)要了解自己的应用中的隔离强度需求: A. 实际应用中的工作电压为多少?什么样的电网条件? B. 实际的应用环境是怎样的? C. 在该应用中采取的隔离保护级别是怎样的?保护对象是怎样的类型? D. 该应用应该符合哪个具体国际安全规范? (二)了解自己对隔离器工作速度和接口的要求: A.在该应用中的最高速率是多少? B.一个封装中需要多少个通道? C. 在该应用中的时序要求,例如信号延迟的要求。 D. 是否需要集成其他功能。 (三)价格。 (四)在选择好数字隔离器后,在PCB布板时仍然要谨慎考虑耐高压的安规需求。 三、隔离器优点 在各个过程环路中使用信号隔离办法可以用DCS或PLC等隔离卡件或者现场带隔离的变送器(部分设备可以做到),也可以使用信号隔离器来实现。比较起来,用信号隔离器有以下优点: ● 绝大部分情况,采用信号隔离器+非隔离卡件比采用隔离卡件便宜。 ● 信号隔离器比隔离卡件在隔离能力、抗电磁干扰等方面性能更加优越。 ● 信号隔离器应用灵活,而且它还有型号转换和 信号分配功能,使用起来更加方便。 ● 信号隔离器通常有单通道、双通道、一入二出等通道形式,通道间相互完全独立,构成系统的配置、日常维护更加方便。 智能隔离器的说明: SKGL型智能隔离器是将输入单路或双路的电流或电压信号,变送输出隔离的单路或双路线性的电流或电压信号,并提高输入、输出、电源之间的电气隔离性能。 以上便是小编此次带来的有关隔离器的必要性、隔离器的优势以及隔离器的选择标准的全部内容,十分感谢大家的耐心阅读,想要了解更多相关内容,或者更多精彩内容,请一定关注我们网站哦。

    时间:2021-03-22 关键词: 隔离器 信号隔离器 数字隔离器

  • 晶体管具备哪些优势?我们如何判别晶体管?

    晶体管具备哪些优势?我们如何判别晶体管?

    本文中,小编将对晶体管予以介绍,主要在于介绍晶体管的优越性、MOS晶体管的相关内容以及晶体管的判别和计算。如果你想对晶体管的详细情况有所认识,或者想要增进对晶体管的了解程度,不妨请看以下内容哦。 一、晶体管的优越性与电子管相比,晶体管具有许多优点,这些优点大致可以归类为三种。下面,小编将对这三类优势一一进行介绍。1.不消耗组件不管电子管的质量如何,由于阴极原子的变化和长期漏气,电子管都会逐渐变质。由于技术原因,在晶体管的生产开始时也存在相同的问题。随着材料生产的进步和各种改进,晶体管的寿命通常比电子管的寿命要长上很多。2.极少的功耗晶体管所产生的功耗是电子管的十分之一或十分之一,由此可见晶体管在功耗方面的优异性。晶体管不需要像电子管一样加热灯丝来产生自由电子,只用几个干电池就可以使晶体管收音机完美地工作上几个月。3. 晶体管不需要进行预热操作晶体管一打开就可以工作,并不许进行预热。因为晶体管的这个特性,在军事、测量等方面,晶体管具有重要的应用。 二、判别及计算1. 判别基极和管子的类型选用欧姆档的R*100(或R*1K)档,先用红表笔接一个管脚,黑表笔接另一个管脚,可测出两个电阻值,然后再用红表笔接另一个管脚,重复上述步骤,又测得一组电阻值,这样测3次,其中有一组两个阻值都很小的,对应测得这组值的红表笔接的为基极,且管子是PNP型的;反之,若用黑表笔接一个管脚,重复上述做法,若测得两个阻值都小,对应黑表笔为基极,且管子是NPN型的。2. 判别集电极因为三极管发射极和集电极正确连接时β大,反接时β就小得多。因此,先假设一个集电极,用欧姆档连接。测量时,用手捏住基极和假设的集电极,两极不能接触,若指针摆动幅度大,而把两极对调后指针摆动小,则说明假设是正确的,从而确定集电极和发射极。3. 电流放大系数β的估算选用欧姆档的R*100档,对NPN型管,红表笔接发射极,黑表笔接集电极,测量时,只要比较用手捏住基极和集电极,和把手放开两种情况小指针摆动的大小,摆动越大,β值越高。三、MOS晶体管相关介绍在了解了晶体管的优越性以及晶体管的判别和计算后,我们再来看看MOS晶体管的一些相关内容。(一)MOS晶体管的最高工作频率MOS晶体管的最高工作频率被定义为:当对栅极输入电容CGC的充放电电流和漏源交流电流的数值相等时,所对应的工作频率为MOS晶体管的最高工作频率。这是因为当栅源间输入交流信号时,由源极增加(减少)流入的电子流,一部分通过沟道对电容充(放)电,一部分经过沟道流向漏极,形成漏源电流的增量。因此,当变化的电流全部用于对沟道电容充放电时,晶体管也就失去了放大能力。(二)MOS晶体管的跨导gmMOS晶体管的跨导gm表示交流小信号时衡量MOS器件VGS对IDS的控制能力(VDS恒定)的参数,也是MOS晶体管的一个极为重要的参数。 (忽略沟道长度调制效应,λ=0,在以下分析中,如未出现λ参数,均表示λ=0的情况)。(三)MOS管的阈值电压MOS管的阈值电压等于backgate和source接在一起时形成channel需要的gate对source偏置电压。如果gate对source偏置电压小于阈值电压,就没有channel。一个特定的晶体管的阈值电压和很多因素有关,包括backgate的掺杂,电介质的厚度,gate材质和电介质中的过剩电荷。 经由小编的介绍,不知道你对晶体管是否充满了兴趣?如果你想对晶体管有更多的了解,不妨尝试度娘更多信息或者在我们的网站里进行搜索哦。

    时间:2021-03-22 关键词: 晶体管 功率 MOS晶体管

  • 三层交换机的应用领域有哪些?两大三层交换机优势介绍

    三层交换机的应用领域有哪些?两大三层交换机优势介绍

    在这篇文章中,小编将为大家带来三层交换机应用领域、三层交换机两大好处的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、三层交换机应用领域 目前,企业网络中常用的三层交换技术主要是VLAN,因为VLAN打破了传统网络的许多固有概念,可以使网络结构更加灵活、多变、便捷、自由。所谓的VLAN不需要考虑用户的物理位置,根据直接与用户联系的具体标志和应用因素,例如信息终端的IP地址和用户名,可以逻辑上将用户分为功能相对独立的工作组,每个用户主机均连接到支持VLAN的交换机端口,该交换机端口属于VLAN。同一VLAN中的成员共享广播,并且不同VLAN之间的广播信息彼此隔离。这相当于将整个网络划分为多个不同的广播域,从而加强了企业Intranet网络的管理和维护。因此,第三层交换机最适合那些不需要远程访问或不需要远程访问补充的企业内部网,或者大多数子网系统都集中而仅一部分远程访问子网的企业内部网。 交换机自诞生以来已经经历了三代人的发展。第一代产品是一种简单的混合产品,结合了分立的电子组件和原始软件。该设备尺寸大,重量重并且功耗高。所需的冷却风扇功率高且尺寸大,但是性能较差。这样,在固定存储器处理器上运行的软件系统在管理和协议功能方面有许多改进。但是,当用户的日常业务更多地依赖于网络并且网络流量不断增加时,网络设备将成为传输瓶颈。第二代产品的硬件引入了专用于优化第二级处理的ASIC(专用集成电路)芯片的体积、功耗和性能得到了极大的改善,并且系统的总体成本得以降低。这是传统的第二层交换机。第三代交换机不只是简单地建立在第二代交换设备上,而是在第3层路由,多播和用户可选策略方面提供线速性能。在硬件方面,还采用了性能和功能上的改进。先进的ASIC芯片也是我们的主题:第三代交换机。 二、三层交换机的两大好处 1、适合多媒体传输 教育网经常需要传输多媒体信息,这是教育网的一个特色。三层交换机具有QoS(服务质量)的控制功能,可以给不同的应用程序分配不同的带宽。 例如,在校园网、城域教育网中传输视频流时,就可以专门为视频传输预留一定量的专用带宽,相当于在网络中开辟了专用通道,其他的应用程序不能占用这些预留的带宽,因此能够保证视频流传输的稳定性。而普通的二层交换机就没有这种特性,因此在传输视频数据时,就会出现视频忽快忽慢的抖动现象。 另外,视频点播(VOD)也是教育网中经常使用的业务。但是由于有些视频点播系统使用广播来传输,而广播包是不能实现跨网段的,这样VOD就不能实现跨网段进行;如果采用单播形式实现VOD,虽然可以实现跨网段,但是支持的同时连接数就非常少,一般几十个连接就占用了全部带宽。而三层交换机具有组播功能,VOD的数据包以组播的形式发向各个子网,既实现了跨网段传输,又保证了VOD的性能。 2、计费功能 在高校校园网及有些地区的城域教育网中,很可能有计费的需求,因为三层交换机可以识别数据包中的IP地址信息,因此可以统计网络中计算机的数据流量,可以按流量计费,也可以统计计算机连接在网络上的时间,按时间进行计费。而普通的二层交换机就难以同时做到这两点。 以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关三层交换机的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-03-22 关键词: 三层交换机 交换机 VLAN

  • 三层交换机有何优势?使用三层交换机有何好处?

    三层交换机有何优势?使用三层交换机有何好处?

    今天,小编将在这篇文章中为大家带来三层交换机的有关报道,通过阅读这篇文章,大家可以对三层交换机的优势以及使用三层交换机的好处具备清晰的认识,主要内容如下。 一、什么是三层交换机 三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机,工作在OSI网络标准模型的第三层:网络层。三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换,所具有的路由功能也是为这目的服务的,能够做到一次路由,多次转发。 对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现,而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能,由软件实现。 二、三层交换机的优势 第三层交换机的技术越来越成熟,应用也越来越普及,在一定范围内,其比路由器有很大的优势,但第三层交换机与路由器还是有很大区别,在局域网领域,第三层交换机具有明显优势。 1.子网间传输带宽可任意分配 传统路由器的每个串口都可以连接一个子网,而这种通过路由器进行传输的子网速率就会受到接口带宽的直接限制。第三层交换机则不同,它可以把多个端口定义成一个虚拟网(VLAN),把多个端口组成的虚拟网作为虚拟网接口,该虚拟网内的信息可通过组成虚拟网的端口发给第三层交换机,由于端口数可任意指定,子网间的传输带宽便没有限制了。 2.合理配置信息资源 因利用第三层交换机连接的网络系统,其访问子网内资源速率和访问全局网中资源速率没有区别,子网设置单独服务器便没有什么意义了。这样,直接通过在全局网中来设置服务器群,在保证内联网宽带传输速率的前提下,不仅可以节省费用,利用服务器集群的软硬件资源优势,更可以做到合理配置和管理所有信息资源。这一点是路由器组网很难办到的。 3.降低成本 在企业网络设计中,由于人们通常只用二层交换机构成同一广播域子网,用路由器进行各子网间的互联,使企业网络形成一个内联网,而路由器的价钱较高,所以支持内联网的企业网络无法在设备上降低成本。目前,人们采用第三层交换机进行内联网络系统设计时,既可以进行任意虚拟子网划分,又可以通过交换机三层路由功能完成子网间的通信,即建立子网与内联子网都可以用交换机完成,大大节省了价格昂贵的路由器。 三、使用三层交换机的好处 除了优秀的性能之外,三层交换机还具有一些传统的二层交换机没有的特性,这些特性可以给校园网和城域教育网的建设带来许多好处,列举如下。 1、高可扩充性 三层交换机在连接多个子网时,子网只是与第三层交换模块建立逻辑连接,不像传统外接路由器那样需要增加端口,从而保护了用户对校园网、城域教育网的投资。并满足学校3~5年网络应用快速增长的需要。 2、高性价比 三层交换机具有连接大型网络的能力,功能基本上可以取代某些传统路由器,但是价格却接近二层交换机。现在一台百兆三层交换机的价格只有几万元,与高端的二层交换机的价格差不多。 3、内置安全机制 三层交换机可以与普通路由器一样,具有访问列表的功能,可以实现不同VLAN间的单向或双向通讯。如果在访问列表中进行设置,可以限制用户访问特定的IP地址,这样学校就可以禁止学生访问不健康的站点。 访问列表不仅可以用于禁止内部用户访问某些站点,也可以用于防止校园网、城域教育网外部的非法用户访问校园网、城域教育网内部的网络资源,从而提高网络的安全。 上述所有信息便是小编这次为大家推荐的内容,希望大家能够喜欢,想了解更多有关它的信息或者其它内容,请关注我们网站哦。

    时间:2021-03-21 关键词: 三层交换机 交换机 网络层

  • 解析电源适配器的过热时候的常见的处理方法

    解析电源适配器的过热时候的常见的处理方法

    人类社会的进步离不开社会各方面的努力,各种电子产品的升级离不开设计师的努力。实际上,许多人不了解电子产品(例如电源)的组成。无论使用哪种电子设备,长期使用都会使温度升高。温度过高时,不可避免地会影响设备的功能。电源适配器也是如此。温度过高时,其内部组件的功能会受到影响。导致不稳定。因此,普通的电源适配器具有过热保护功能。 电源适配器的主要热源是肖特基整流二极管,高频开关变压器,功率MOS晶体管和滤波电解电容器。功率MOS晶体管,高频变压器和整流肖特基二极管的温升更为突出。为了防止电源适配器因过热而损坏,电源适配器的设计不仅需要使用具有良好高温特性的电子元件,而且还需要合理的设计以及先进的印刷PCB板,散热器和高品质的印刷电路板。电压电源。变频生产工艺。变压器,并采取过热保护措施,这是确保安全的必要条件。 电源适配器变热是正常的。电源适配器到电源的转换效率只能达到约75-85。在电压转换期间,除了一小部分以波形形式的损耗外,还有一部分能量损耗。大部分以热的形式散发。电源适配器的功率越大,损失的能量就越多,并且电源产生的热量也越大。 过热保护型电源适配器可以分为以下几类:自动复位型,手动复位型,不可更新型,不可复位型以及可以提供等效过热保护的其他类型。 过热保护是指当温度超过一定阈值时,将激活相应的保护功能。电子设备或机械的运行会由于能量转换或摩擦而产生热量,这可能会导致异常运行或故障。有三种防止过热,切断设备运行,降低设备性能或改善通风和散热条件的方法。过热保护将防止电源成为整体,这是一个值得关注的地方。可能很难带走热源。放置的最基本要求是没有机械冲击,易于拆卸和极性保护。电缆和非极性设备的连接端子必须具有两个电缆过热保护程序。断开保护电路后,网络的正常运行将不会受到影响。但这不会引起火灾或损坏电气设备。通常情况下,交流适配器的电路板空间和机柜空间较小,存在一些问题和过热保护。如果难以组装过热保护器,请使用热熔断器或热敏电阻作为热保护器。将其放在冷却器,高频变压器或功率MOS管的表面上。当温度上升到一定值时,过热保护开关将自动关闭电源,或强行关闭调制脉冲输出以停止高电平。 为了抑制电源适配器的温度升高,除了选择漏电流小且存储时间短的功率MOS管外,还需要为功率MOS管安装散热器。 MOS管装有散热器后,电源适配器的稳定性将大大提高,损耗率将大大降低。电子开关过热保护措施的功能是切断电源适配器的交流输入线,或强行关闭调制脉冲输出,并在容易发热的组件温度升高之前停止高频振荡。电源适配器或电源柜超过了指定的极限值。 如果电源适配器具有IC控制的驱动器过热保护功能,则无需添加任何外部组件,或者仅可以添加几个外部组件来防止过热。由于电源适配器控制驱动器IC,因此内置了PN结温度传感器,包括热关断电路。 PN结温度传感器具有连接到传感器的内置驱动器IC。驱动器IC的热关断电路和过热保护变得非常简单。集成电路本身的成本非常低,并且成本性能非常高。 电源适配器使用低压降和低损耗开关组件,并且散热面积应尽可能大。高于100W的开关电源通常具有金属穿孔的外壳或冷却风扇。尝试将电源适配器放置在通风和散热良好的地方。请勿将书本或其他物体放在电源上。本文只能使您对电源适配器有一个初步的了解,这对您入门很有帮助。同时,它需要不断总结,以便您可以提高自己的专业技能。也欢迎您讨论本文的一些知识点。

    时间:2021-03-21 关键词: 电压 电源适配器 过热保护

  • 关于医疗设备电源的特点以及需要考虑的那些方面

    关于医疗设备电源的特点以及需要考虑的那些方面

    当今社会,随着科学技术的不断进步,越来越多的现代医疗器械得到了飞速发展,特别是直接与人体相接触的电子仪器,除了对仪器本身性能的要求越来越高外之外,对人体安全方面的考虑也越来越备受关注。例如:心脏穿刺监视器、超声波、母婴监护仪、婴儿保温仪、生命监护仪等一些与人体紧密接触的仪器,也就是说病人使用仪器时不能因为使用仪器而对人体造成有触电或者其他方面的任何危险。医疗电子,与其他定位于大众市场及在乎成本的消费电子和其它低价产品应用领域的电子和功率电子不同,医疗电子要遵守的规则多得多。 一台医疗设备在医院是否能够发挥其最大效能,除了与机器本身的技术性能有直接的关系外,还和供电电源的质量有着极其重要的关系。电源品质的好坏,将直接影响医疗设备的运行稳定性和可靠性,甚至导致重大医疗设备事故和造成巨大的经济损失。 目前,国内的医疗设备大多采用220V市电供电。由于各种不同类型的医疗设备供电需求,目前使用最多的是集中式供电结构。即由一个集中的电源变换器产生所需各种电压等级的输出电压。由于它成本低廉、效率高、输出电压可调整、输出噪音小、动态响应快等非常适合医疗类设备使用,是医疗类设备目前使用最多的一种供电方式。 由于医疗电子产量一般相对较低,设计人员必须考虑购买或自制的问题。医疗电子的设计人员很少考虑自己设计离线功率电源。因为这类特殊的设计和测试所需的投资与最终的产量规模不相配,设备制造商会发现产品的产量难于或不可能分摊设计阶段付出的投资。所以,向已经拥有相应专业设计能力和测试技术的公司直接购买功率电源更合算。 安全与隔离是普通商用电源与医疗用电源的一个重大差别。通常,除了一些实验分析类仪器,医疗设备大多安装在病床或手术台附近,离人和操作者的距离比较近,外壳常常会被触及到。医疗设备内部有各种各样的强,弱电的部件,如果强弱电之间的隔离或者是外壳材料绝缘有问题,就会非常危险。 要为医疗类设备选择或者搭建一个好的供电系统,必须注意提高电源的电磁兼容性和抗电磁干扰能力。主要要从以下几个方面来考虑: 设计。 PCB的设计和布局,一般的电源会包含一些高频信号,PCB上的任何印刷线路都可以充当天线,印刷线路的长度和宽度会影响其阻抗和电感,从而影响频率响应,及时传递直流信号的印刷线路也会耦合到相邻印刷线路的射频信号,并引起电路问题。因此,医疗电源必须选择具有强大研发能力的大品牌和公司的产品。这些产品可以保证在设计和生产技术方面的优良品质。 屏蔽。为了抑制开关电源产生的辐射并消除电磁干扰对医疗设备中其他电子设备的影响,最好的方法是屏蔽电源的磁场,然后将整个屏蔽盖连接到医疗设备的外壳或地面。这是用一半的努力就能获得两倍结果的一种方法。 认证。在此阶段,一般医疗设备电源需要通过FCC-B,CISPR22-B,EN55011 \ 55022 \ 61204 \ 61000等电磁兼容性和抗电磁干扰能力。选择完成这些测试的产品不仅可以确保不会对设备中的其他电子组件产生电磁影响,而且可以减少医疗设备的研发周期和投放市场之前的检查时间。 尺寸和高功率密度。当前,除了多功能,高检测和调节精度的发展以外,医疗设备也是尺寸更小且易于携带的发展方向。这就要求医疗设备的电源在板面积较小的情况下必须具有较高的功率输出。 特殊应用。目前,市场上大多数集中式电源产品均具有标准输出。即使某些电源产品可以通过外部电路调节输出,调节范围也不大,并且存在稳定性问题。如果遇到低电压,大电流或极高的直流电压,该如何处理,当然可以使用定制方法,但是价格很高,无论客户是否接受。 在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。

    时间:2021-03-21 关键词: 电磁兼容性 抗电磁干扰 医疗设备电源

  • 51单片机解决调试过程

    51单片机解决调试过程

    对于一个新设计的电路板,调试起来往往会遇到一些困难,特别是当板比较大、元件比较多时,往往无从下手。但如果掌握好一套合理的调试方法,调试起来将会事半功倍。对于刚拿回来的新PCB板,我们首先要大概观察一下,板上是否存在问题,例如是否有明显的裂痕,有无短路、开路等现象。如果有必要的话,可以检查一下电源跟地线之间的电阻是否足够大。 然后就是安装元件了。相互独立的模块,如果您没有把握保证它们工作正常时,最好不要全部都装上,而是一部分一部分的装上(对于比较小的电路,可以一次全部装上),这样容易确定故障范围,免得到时遇到问题时,无从下手。一般来说,可以把电源部分先装好,然后就上电检测电源输出电压是否正常。如果在上电时您没有太大的把握(即使有很大的把握,也建议您加上一个保险丝,以防万一),可考虑使用带限流功能的可调稳压电源。先预设好过流保护电流,然后将稳压电电源的电压值慢慢往上调,并监测输入电流、输入电压以及输出电压。如果往上调的过程中,没有出现过流保护等问题,且输出电压也达到了正常,则说明电源部分OK。反之,则要断开电源,寻找故障点,并重复上述步骤,直到电源正常为止。 接下来逐渐安装其它模块,每安装好一个模块,就上电测试一下,上电时也是按照上面的步骤,以避免因为设计错误或/和安装错误而导致过流而烧坏元件。 寻找故障的办法一般有下面几种: ①测量电压法。首先要确认的是各芯片电源引脚的电压是否正常,其次检查各种参考电压是否正常,另外还有各点的工作电压是否正常等。例如,一般的硅三极管导通时,BE结电压在0.7V左右,而CE结电压则在0.3V左右或者更小。如果一个三极管的BE结电压大于0.7V(特殊三极管除外,例如达林顿等),可能就是BE结就开路。 ②信号注入法。将信号源加至输入端,然后依次往后测量各点的波形,看是否正常,以找到故障点。有时我们也会用更简单的办法,例如用手握一个镊子,去碰触各级的输入端,看输出端是否有反应,这在音频、视频等放大电路中常使用(但要注意,热底板的电路或者电压高的电路,不能使用此法,否则可能会导致触电)。如果碰前一级没有反应,而碰后一级有反应,则说明问题出在前一级,应重点检查。 ③当然,还有很多其它的寻找故障点的方法,例如看、听、闻、等。“看”就是看元件有无明显的机械损坏,例如破裂、烧黑、变形等;“听”就是听工作声音是否正常,例如一些不该响的东西在响,该响的地方不响或者声音不正常等;“闻”就是检查是否有异味,例如烧焦的味道、电容电解液的味道等,对于一个有经验的电子维修人员来说,对这些气味是很敏感的;“摸”就是用手去试探器件的温度是否正常,例如太热,或者太凉。一些功率器件,工作起来时会发热,如果摸上去是凉的,则基本上可以判断它没有工作起来。但如果不该热的地方热了或者该热的地方太热了,那也是不行的。一般的功率三极管、稳压芯片等,工作在70度以下是完全没问题的。70度大概是怎样的一个概念呢?如果你将手压上去,可以坚持三秒钟以上,就说明温度大概在70度。 如果想要了解更多的调试方法和经验,可以去找一些家用电器维修的书来看看,一个好的设计人员,首先应该是一个好的维修人员。 首先应该确认电源电压是否正常。用电压表测量接地引脚跟电源引脚之间的电压,看是否是电源电压,例如常用的5V。接下来就是检查复位引脚电压是否正常。分别测量按下复位按钮和放开复位按钮的电压值,看是否正确。然后再检查晶振是否起振了,两种办法:1、一般用示波器来看晶振引脚的波形,注意应该使用示波器探头的“X10”档。2、测18和19腿各自电压,18腿电压2V左右,18腿比19腿电压略高! 另一个办法是测量复位状态下的IO口电平,按住复位键不放,然后测量IO口(没接外部上拉的P0口除外)的电压,看是否是高电平,如果不是高电平,则多半是因为晶振没有起振。另外还要注意的地方是,如果使用片内ROM的话(大部分情况下如此,现在已经很少有用外部扩ROM的了),一定要将EA引脚拉高,否则会出现程序乱跑的情况。有时用仿真器可以,而烧入片子不行,往往是因为EA引脚没拉高的缘故(当然,晶振没起振也是原因只一)。经过上面几点的检查,一般即可排除故障了。如果系统不稳定的话,有时是因为电源滤波不好导致的。在单片机的电源引脚跟地引脚之间接上一个0.1uF的电容会有所改善。如果电源没有滤波电容的话,则需要再接一个更大滤波电容,例如220uF的。遇到系统不稳定时,就可以并上电容试试(越靠近芯片越好)。

    时间:2021-03-21 关键词: 电路板 51单片机 调试过程

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