• 串联、并联的谐振电路的不同点,你知道吗?

    串联、并联的谐振电路的不同点,你知道吗?

    你知道串联、并联的谐振电路的不同点吗?它有什么作用?所谓谐振,谐振的实质是电容中的电场能与电感中的磁场能相互转换,此增彼减,完全补偿。电场能和磁场能的总和时刻保持不变,电源不必与电容或电感往返转换能量,只需供给电路中电阻所消耗的电能。我们今天就阐述下关于谐振电路之串联、并联的那些特质有哪些? 串联谐振电路 当外来频率加于一串联谐振电路时,它有以下特性: 1)当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最少值,它这个特性在实际应用中叫做陷波器。 2)当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈感性,相当于一个电感线圈。 3).当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈容性,相当于一个电容。 并联谐振电路 当外来频率加于一并联谐振电路时,它有以下特性: 1)当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最大值,它这个特性在实际应用中叫做选频电路。 2)当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈容性,相当于一个电容。 3)当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈感性,相当于一个电感线圈。 所以当串联或并联谐振电路不是调节在信号频率点时,信号通过它将会产生相移。(即相位失真)。以上就是串联、并联的谐振电路的不同点解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: 并联 串联 谐振电路

  • 解析功率场效应管保护电路设计的方法,你了解吗?

    解析功率场效应管保护电路设计的方法,你了解吗?

    你知道解析功率场效应管保护电路设计的方法吗?它有什么作用?什么是保护电路 鉴于电源电路存在一些不稳定因素,而设计用来防止此类不稳定因素影响电路效果的回路称作保护电路。比如有过流保护、过压保护、过热保护、空载保护、短路保护等。 功率场效应管保护电路设计 功率场效应管自身拥有众多优点,但是MOSFET管具有较脆弱的承受短时过载能力,特别是在高频的应用场合,所以在应用功率MOSFET对必须为其设计合理的保护电路来提高器件的可靠性。功率MOSFET保护电路主要有以下几个方面: 1)防止栅极di/dt过高: 由于采用驱动芯片,其输出阻抗较低,直接驱动功率管会引起驱动的功率管快速的开通和关断,有可能造成功率管漏源极间的电压震荡,或者有可能造成功率管遭受过高的di/dt而引起误导通。为避免上述现象的发生,通常在MOS驱动器的输出与MOS管的栅极之间串联一个电阻,电阻的大小一般选取几十欧姆。 2)防止栅源极间过电压由于栅极与源极的阻抗很高,漏极与源极间的电压突变会通过极间电容耦合到栅极而产生相当高的栅源尖峰电压,此电压会使很薄的栅源氧化层击穿,同时栅极很容易积累电荷也会使栅源氧化层击穿,所以要在MOS管栅极并联稳压管以限制栅极电压在稳压管稳压值以下,保护MOS管不被击穿,MOS管栅极并联电阻是为了释放栅极电荷,不让电荷积累。 3)防护漏源极之间过电压 虽然漏源击穿电压VDS一般都很大,但如果漏源极不加保护电路,同样有可能因为器件开关瞬间电流的突变而产生漏极尖峰电压,进而损坏MOS管,功率管开关速度越快,产生的过电压也就越高。为了防止器件损坏,通常采用齐纳二极管钳位和RC缓冲电路等保护措施。 当电流过大或者发生短路时,功率MOSFET漏极与源极之间的电流会迅速增加并超过额定值,必须在过流极限值所规定的时间内关断功率MOSFET,否则器件将被烧坏,因此在主回路增加电流采样保护电路,当电流到达一定值,通过保护电路关闭驱动电路来保护MOSFET管。图1是MOSFET管的保护电路,由此可以清楚的看出保护电路的功能。 锂电池保护电路 由两个场效应管和专用保护集成块S--8232组成,过充电控制管FET2和过放电控制管FET1串联于电路,由保护IC监视电池电压并进行控制,当电池电压上升至4.2V时,过充电保护管FET2截止,停止充电。为防止误动作,一般在外电 路加有延时电容。当电池处于放电状态下,电池电压降至2.55V时,过放电控制管FET1截止,停止向 负载供电。 过电流保护是在当负载上有较大电流流过时,控制FET1使其截止,停止向负载放电,目的是为了保护电池和场效应管。过电流检测是利用场效应管的导通电阻作为检测电阻,监视它的电压降,当电压降超过设定值时就停止放电。在电路中一般还加有延时电路,以区分 浪涌电流和短路电流。该电路功能完善,性能可靠,但专业性强,且专用集成块不易购买,业余爱好者不易仿制。 因为Li+电池过充或过放可能会导致爆炸并造成人员伤害,所以使用这类电池时,安全是主要关心的问题。因此,商用锂离子电池组通常包括象DS2720这样的保护电路(图7)。DS2720提供了可充电Li+电池所需的所有保护功能,如:在充电时保护电池、防止电路过流、通过限制电池的放电电压延长电池寿命。以上就是解析功率场效应管保护电路设计的方法解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: MOSFET 保护电路 功率场效应管

  • 恒流源的最常见的四种电路,你知道吗?

    恒流源的最常见的四种电路,你知道吗?

    你知道恒流源的最常见的四种电路吗?它有什么作用?基本的恒流源电路主要是由输入级和输出级构成,输入级提供参考电流,输出级输出需要的恒定电流。恒流源电路就是要能够提供一个稳定的电流以保证其它电路稳定工作的基础。即要求恒流源电路输出恒定电流,因此作为输出级的器件应该是具有饱和输出电流的伏安特性。这可以采用工作于输出电流饱和状态的双极结型晶体管或者金氧半场效晶体管来实现。为了保证输出晶体管的电流稳定,就必须要满足两个条件:a)其输入电压要稳定——输入级需要是恒压源;b)输出晶体管的输出电阻尽量大——输出级需要是恒流源。 四种恒流源电路分析 在改进型差动放大器中,用恒流源取代射极电阻RE,既为差动放大电路设置了合适的静态工作电流,又大大增强了共模负反馈作用,使电路具有了更强的抑制共模信号的能力,且不需要很高的电源电压,所以,恒流源和差动放大电路简直是一对绝配! 恒流源既可以为放大电路提供合适的静态电流,也可以作为有源负载取代高阻值的电阻,从而增大放大电路的电压放大倍数。这种用法在集成运放电路中有非常广泛的应用。本节将介绍常见的恒流源电路以及作为有源负载的应用。 一、镜像恒流源电路 如图1所示为镜像恒流源电路,它由两只特性完全相同的管子VT0和VT1构成,由于VT0管的c、b极连接,因此UCE0=UBE0,即VT0处于放大状态,集电极电流IC0=β0*IB0。另外,管子VT0和VT1的b-e分别连接,所以它们的基极电流IB0=IB1=IB。设电流放大系数β0=β1=β,则两管集电极电流IC0=IC1=IC=β*IB。可见,由于电路的这种特殊接法,使两管集电极IC1和IC0呈镜像关系,故称此电路为镜像恒流源(IR为基准电流,IC1为输出电流)。 图1 镜像恒流源电路 镜像恒流源电路简单,应用广泛。但是在电源电压一定时,若要求IC1较大,则IR势必增大,电阻R的功耗就增大,这是集成电路中应当避免的;若要求IC1较小,则IR势必也小,电阻R的数值就很大,这在集成电路中很难做到,为此,人们就想到用其他方法解决,这样就衍生出其他电流源电路。 二、比例恒流源电路 如图2所示为比例恒流源电路,它由两只特性完全相同的管子VT0和VT1构成,两管的发射极分别串入电阻Re0和Re1。比例恒流电路源改变了IC1≈IR的关系,使IC1与IR呈比例关系,从而克服了镜像恒流源电路的缺点。与典型的静态工作点稳定电路一样,Re0和Re1是电流负反馈电阻,因此与镜像恒流源电路相比,比例恒流源的输出电流IC1具有更高的稳定性。 三、微变恒流源电路 若Re0很小甚至于为零,则Re1只采用较小的电阻就能获得较小的输出电流,这种电路称为微变恒流源,如图3所示。集成运放输入级静态电流很小,往往只有几十微安,甚至更小,因此微变电流源主要应用于集成运放输入级的有源负载。 四、多路恒流源电路 集成运放是一个多级放大电路,因而需要多路恒流源电路分别给各级提供合适的静态电流。可以利用一个基准电流去获得多个不同的输出电流,以适应各级的需要。图4所示电路是在比例恒流源基础上得到的多路恒流源电路,IR为基准电流,IC1、IC2和IC3为三路输出电流。由于各管的b-e间电压UBE数值大致相等,因此可得近似关系 IE0Re0≈IE1Re1≈IE2Re2≈IE3Re3 当IE0确定后,各级只要选择合适的电阻,就可以得到所需的电流。以上就是恒流源的最常见的四种电路解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: 恒流源 放大器 有源负载

  • 可调稳压电源应用设计,你知道吗?

    可调稳压电源应用设计,你知道吗?

    你了解可调稳压电源应用设计吗?它有什么作用?直流稳压电源的控制芯片是采用目前比较成熟的进口元件,功率部件采用现国际上最新研制的大功率器件,可调直流稳压电源设计方案省去了传统直流电源因工频变压器而体积笨重。与传统电源相比高频直流电源就较具有体积小、重量轻、效率高等优点,同时也为大功率直流电源减小体积创造了条件,此电源又称高频可调式开关电源。可调直流稳压电源保护功能齐全,过压、过流点可连续设置并可预视,输出电压可通过触控开关控制。 工作原理 参数稳压器在输入交流电压150V-260V时,输出稳压在220V效果效好。低于和高于这个范围,其效率要下降。采用单片微机进行第一步控制,使310V以下和90V以上的输入电压,调整控制在190V—250V范围,再用参数稳压器进行稳压效果很好。 由市电输入的交流电压变化波动很大,经过过压吸收滤波电路将高频脉冲等干扰电压滤去后,送入直流开关稳压电源、交流取样电路和控制执行电路。 直流开关稳压电源的功率小,但能把60-320V的交流电压娈换成+5V,+12V,-12V的直流电压。+5V电压供给单片微机使用,±12V电压供给控制电路的大功率开关模块使用。 单片微机把取样电路采集到的输入电压数据,分析判断并发出控制信号送到触发电路,控制调节输出电压。 控制执行电路由SSR过零开关大功率模块和带抽头的自耦变压器组成。SSR之间采用RC吸收电路吸收过电压和过电流,使SSR在开关时不会损坏。控制执行电路把 90-310V的输入电压控制在190V-240V范围,再送到参数稳压器进行精确稳压。 参数稳压器由电感和电容组成LC振荡器,振荡频率50HZ。无论市电怎么变化,其振荡频率不会改变,因此输出电压不会变化,稳压精度高。即使输入电压波形失真很大,经参数稳压器振荡输出后却是标准的正弦波,因此稳压电源有强的抗干扰能力和净化能力。 保护告警电路:当有危害设备安全情况时,只发出声光告警,提示操作人员注意采取措施,而不用切断输出电压。在无输出电压,控制箱的温度过高,市电输入高过300V,市电输入低于130V时都会声光告警。当输入电流过大时,输入(输出)空气自动开关自动跳开。以上就是可调稳压电源应用设计解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: 直流电源 可调稳压电源 大功率器件

  • 解决高速电路信号过冲的问题的有效方法,你知道吗?

    解决高速电路信号过冲的问题的有效方法,你知道吗?

    你知道解决高速电路信号过冲的问题的有效方法吗?过冲是高速电路信号里面的棘手问题之一,本文主要阐述何为过冲,以及用什么方法可以有效解决此问题?下面我们赶紧进入正文吧! 1)何为过冲? 当较快的信号沿驱动一段较长的走线, 而走线拓扑上又没有有效的匹配时, 往往会产生过冲。过冲带来的问题主要是“1”电平高于接收端器件的输入最大电压值(VIHmax),或“0”电平低于接收端器件的输入最小电压值(VILmin),这样可能给器件带来潜在的累积性伤害,缩短其工作寿命,从而影响产品的长期稳定性 。 2)解决方案 解决过冲的一般方法是匹配,或叫端接( Termination)。匹配的中心思想是消灭信号路径端点的阻抗突变,归纳一下,无非可以总结为两种形式:源端的串行匹配(如下图的PCB所示),用于消灭二次反射,以及终端的并行匹配,用于消灭一次反射。 不是每种匹配方式都适用于任何场合,例如, 50ohm 并行匹配一般不用于 LVTTL/LVCMOS 等电平逻辑,因为电阻上消耗的功耗大得难以接受;除了匹配之外,还有另外一种改善过冲的行之有效的方法,那就是令驱动端的信号沿变缓,使得原先的高速信号变得不那么“高速”。使信号沿变缓的最常用的手法,就是降低驱动器的驱动电流。这种手法在FPGA/CPLD设计中尤为常用。 3)振铃 过冲往往伴随有振铃,或者说,过冲是振铃的一部分。振铃产生的第一次峰值电压,就是过冲。之所以要将二者区分来讲,是因为振铃的危害除了过冲外,还有其产生的电压波动可能多次跨越逻辑电平的阈值电压,使得接收端产生误判,对于CMOS器件来说,振铃过程中还可能使得上、下MOS管同时导通的时间延长,急剧地增加功耗,影响器件寿命。 既然振铃和过冲的产生机理一致,对它的处理方式也就和处理过冲无异,这里仅作简要的理论阐述。以上就是解决高速电路信号过冲的问题的有效方法解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: 高速 过冲 电路信号

  • 电路板检测的两种常见方法,你知道吗?

    电路板检测的两种常见方法,你知道吗?

    你知道电路板检测的两种常见方法吗?它有什么作用?随着表面贴装技术的引人,电路板的封装密度飞速增加。因此,即使对于密度不高、一般数量的电路板,电路板的自动检测不但是基本的,而且也是经济的。在复杂的电路板检测中,两种常见的方法是针床测试法和双探针或飞针测试法。 1、针床测试法 这种方法由带有弹簧的探针连接到电路板上的每一个检测点。弹簧使每个探针具有 100 - 200g 的压力,以保证每个检测点接触良好,这样的探针排列在一起被称为"针床"。在检测软件的控制下,可以对检测点和检测信号进行编程,检测者可以获知所有测试点的信息。实际上只有那些需要测试的测试点的探针是安装了的。尽管使用针床测试法可能同时在电路板的两面进行检测,当设计电路板时,还是应该使所有的检测点在电路板的焊接面。针床测试仪设备昂贵,且很难维修。针头依据其具体应用选不同排列的探针。 一种基本的通用栅格处理器由一个钻孔的板子构成,其上插针的中心间距为 100 、75 或 50mil。插针起探针的作用,并利用电路板上的电连接器或节点进行直接的机械连接。如果电路板上的焊盘与测试栅格相配,那么按照规范打孔的聚醋薄膜就会被放置在栅格和电路板之间,以便于设计特定的探测。连续性检测是通过访问网格的末端点(已被定义为焊盘的 x-y 坐标)实现的。既然电路板上的每一个网络都进行连续性检测。这样,一个独立的检测就完成了。然而,探针的接近程度限制了针床测试法的效能。 2 双探针或飞针测试法 飞针测试仪不依赖于安装在夹具或支架上的插脚图案。基于这种系统,两个或更多的探针安装在 x-y 平面上可自由移动的微小磁头上,测试点由 CADI Gerber 数据直接控制。双探针能在彼此相距 4mil 的范围内移动。探针能够独立地移动,并且没有真正的限定它们彼此靠近的程度。带有两个可来回移动的臂状物的测试仪是以电容的测量为基础的。将电路板紧压着放在一块金属板上的绝缘层上,作为电容器的另一个金属板。假如在线路之间有一条短路,电容将比在一个确定的点上大。如果有 - 条断路,电容将变小。 测试速度是选择测试仪的一个重要标准。针床测试仪能够一次精确地测试数千个测试点,而飞针测试仪一次仅仅能测试两个或四个测试点。另外,针床测试仪进行单面测试时,可能仅仅花费 20 - 305 ,这要根据板子的复杂性而定,而飞针测试仪则需要 Ih 或更多的时间完成同样的评估。Shipley (1991) 解释说,即使高产量印制电路板的生产商认为移动的飞针测试技术慢,但是这种方法对于较低产量的复杂电路板的生产商来说还是不错的选择。 对于裸板测试来说,有专用的测试仪器( Lea , 1990) 。一种成本更为优化的方法是使用一个通用的仪器,尽管这类仪器最初比专用的仪器更昂贵,但它最初的高费用将被个别配置成本的减少抵消。对于通用的栅格,带引脚元器件的板子和表面贴装设备的标准栅格是 2.5mm 。此时测试焊盘应该大于或等于 1.3mm 。对于 Imm 的栅格,测试焊盘设计得要大于 0.7mm 。假如栅格较小,则测试针小而脆,并且容易损坏。因此,最好选用大于 2.5mm 的栅格。Crum (1994b) 阐明,将通用测试仪(标准的栅格测试仪)和飞针测试仪联合使用,可使高密度电路板的检测即精确又经济。他建议的另外一种方法是使用导电橡胶测试仪,这种技术可以用来检测偏离栅格的点。然而,采用热风整平处理的焊盘高度不同,将有碍测试点的连接。 通常进行以下三个层次的检测: 1 )裸板检测; 2) 在线检测; 3 )功能检测。 采用通用类型的测试仪,可以对一类风格和类型的电路板进行检测,也可以用于特殊应用的检测。以上就是电路板检测的两种常见方法解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: 测试仪器 飞针测试 针床测试

  • 线性稳压电源调节电压,你知道怎么回事吗?

    线性稳压电源调节电压,你知道怎么回事吗?

    你知道线性稳压电源调节电压的原理吗?线性电源,是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电路进行稳压。本文将详细阐述线性稳压电源调节电压究竟是何原理? 根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。此外,还有一种使用稳压管的小电源。这里说的线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的直流稳压电源。调整管工作在线性状态下,可这么来理解:RW(见下面的分析)是连续可变的,亦即是线性的。而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。工作在开关状态下的管子显然不是线性状态。 线性稳压电源是比较早使用的一类直流稳压电源。线性稳压直流电源的特点是:输出电压比输入电压低;反应速度快,输出纹波较小;工作产生的噪声低;效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的);发热量大(尤其是大功率电源),间接地给系统增加热噪声。 工作原理:我们先用下图来说明线性稳压电源调节电压的原理。如下图所示,可变电阻RW跟负载电阻RL组成一个分压电路, 输出电压为:Uo=Ui×RL/(RW+RL), 因此通过调节RW的大小,即可改变输出电压的大小。请注意,在这个式子里,如果我们只看可调电阻RW的值变化,Uo的输出并不是线性的,但如果把RW和RL一起看,则是线性的。还要注意,我们这个图并没有将RW的引出端画成连到左边,而画在右边。虽然这从公式上看并没有什么区别,但画在右边,却正好反映了“采样”和“反馈”的概念----实际中的电源,绝大部分都是工作在采样和反馈的模式下的,使用前馈方法很少,或就是用了,也只是辅助方法而已。 让我们继续:如果我们用一个三极管或者场效应管,来代替图中的可变阻器,并通过检测输出电压的大小,来控制这个“变阻器”阻值的大小,使输出电压保持恒定,这样我们就实现了稳压的目的。这个三极管或者场效应管是用来调整电压输出大小的,所以叫做调整管。 像图1所示的那样,由于调整管串联在电源跟负载之间,所以叫做串联型稳压电源。相应的,还有并联型稳压电源,就是将调整管跟负载并联来调节输出电压,典型的基准稳压器TL431就是一种并联型稳压器。所谓并联的意思,就是象图2中的稳压管那样,通过分流来保证衰减放大管射极电压的“稳定”,也许这个图并不能让你一下子看出它是“并联”的,但细心一看,确实如此。不过,大家在此还要注意一下:此处的稳压管,是利用它的非线性区工作的,因此,如果认为它是一个电源,它也是一个非线性电源。为了便于大家理解,回头我们找一个理适合的图来看,直到可以简明地看懂为止。 由于调整管相当于一个电阻,电流流过电阻时会发热,所以工作在线性状态下的调整管,一般会产生大量的热,导致效率不高。这是线性稳压电源的一个最主要的一个缺点。想要更详细的了解线性稳压电源,请参看模拟电子线路教科书。这里我们主要是帮助大家理清这些概念以及它们之间的关系。 图1 一般来说,线性稳压电源由调整管、参考电压、取样电路、误差放大电路等几个基本部分组成。另外还可能包括一些例如保护电路,启动电路等部分。下图是一个比较简单的线性稳压电源原理图(示意图,省略了滤波电容等元件),取样电阻通过取样输出电压,并与参考电压比较,比较结果由误差放大电路放大后,控制调整管的导通程度,使输出电压保持稳定。 图2 常用的线性串联型稳压电源芯片有:78XX系列(正电压型),79XX系列(负电压型)(实际产品中,XX用数字表示,XX是多少,输出电压就是多少。例如7805,输出电压为5V);LM317(可调正电压型),LM337(可调负电压型);1117(低压差型,有多种型号,用尾数表示电压值。如1117-3.3为3.3V,1117-ADJ为可调型)。以上就是线性稳压电源调节电压解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: 稳压电源 ldo 线性

  • 隔离数字地和模拟地,应该如何确定?

    隔离数字地和模拟地,应该如何确定?

    你知道隔离数字地和模拟地吗?它有什么特点?本文将会给各位分享实用性的干货设计篇之隔离数字地和模拟地靠0欧电阻还是磁珠?主要通过以下几方面进行阐述:为何分为数字地和模拟地的原因;模拟地和数字地大面积直接相连该如何处理此现象;磁珠和0欧电阻分别又有何实际作用? 为何分为数字地和模拟地的原因? 由于数字信号一般为矩形波,带有大量的谐波。如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开,数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形。当模拟信号为高频或强电信号时,也会影响到数字电路的正常工作。 模拟电路涉及弱小信号,但是数字电路门限电平较高,对电源的要求就比模拟电路低些。既有数字电路又有模拟电路的系统中,数字电路产生的噪声会影响模拟电路,使模拟电路的小信号指标变差,克服的办法是分开模拟地和数字地。 存在问题的根本原因是,无法保证电路板上铜箔的电阻为零,在接入点将数字地和模拟地分开,就是为了将数字地和模拟地的共地电阻降到最小。 隔离数字地和模拟地靠0欧电阻还是磁珠? 模拟地和数字地单点接地,只要是地,最终都要接到一起,然后入大地。如果不接在一起就是"浮地",存在压差,容易积累电荷,造成静电。地是参考0电位,所有电压都是参考地得出的,地的标准要一致,故各种地应短接在一起。 人们认为大地能够吸收所有电荷,始终维持稳定,是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地,但发电厂是接大地的,板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。 如果把模拟地和数字地大面积直接相连,会导致互相干扰。不短接又不妥,理由如下有四种方法解决此问题: 1. 用磁珠连接 2. 用电容连接,利用电容隔直通交的原理 3. 用电感连接,一般用几uH到数十uH 4. 用0欧姆电阻连接 电容隔直通交,造成浮地。电感体积大,杂散参数多,不稳定。下面主要讨论磁珠和0欧姆电阻。 磁珠 磁珠采用在高频段具有良好阻抗特性的铁氧体材料烧结面成,专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠有很高的电阻率和磁导率,等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。 它比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。 磁珠对高频信号才有较大阻碍作用,一般规格有100欧/100mMHZ,它在低频时电阻比电感小得多。铁氧体磁珠(Ferrite Bead)是目前应用发展很快的一种抗干扰组件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显着。 铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声(可用于直流和交流输出),还可广泛应用于其它电路,其体积可以做得很小。特别是在数字电路中,由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波,也是电路高频辐射的主要根源,所以可在这种场合发挥磁珠的作用。在电路中只要导线穿过它即可。当导线中电流穿过时,铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。 磁珠的等效电路相当于带阻限波器,只对某个频点的噪声有显著抑制作用,使用时需要预先估计噪点频率,以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况,磁珠不合。 0欧电阻 一般情况下,用0欧电阻是最佳选择: 可保证直流电位相等 单点接地,限制噪声 对所有频率的噪声都有衰减作用,0欧也有阻抗,而且电流路径狭窄,可以限制噪声电流通过 0欧电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。 跨接时用于电流回路当分割电地平面后,造成信号最短回流路径断裂,此时,信号回路不得不绕道,形成很大的环路面积,电场和磁场的影响就变强了,容易干扰/被干扰。 在分割区上跨接0欧电阻,可以提供较短的回流路径,减小干扰。配置电路一般,产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置,易引起误会,为了减少维护费用,应用0欧电阻代替跳线等焊在板子上。 空置跳线在高频时相当于天线,用贴片电阻效果好。其他用途布线时跨线调试/测试用临时取代其他贴片器件作为温度补偿器件。 更多时候是出于EMC对策的需要。另外,0欧姆电阻比过孔的寄生电感小,而且过孔还会影响地平面(因为要挖孔)。大尺寸的0欧电阻还可当跳线,中间可以走线还有就是不同尺寸0欧电阻允许通过电流不同,一般0603的1A,0805的2A。 所以不同电流会选用不同尺寸的还有就是为磁珠、电感等预留位置时,得根据磁珠、电感的大小还做封装,0603、0805等不同尺寸的都有了0欧姆电阻一般用在混合信号的电路中,在这种电路中为了减小数字部分和模拟部分的相互干扰。 他们的电源地线都是分开布的,但在电源的入口点又需要连在一起,一般是通过0欧姆电阻连接的,这样既达到了数字地和模拟地间无电压差,又利用了0欧姆电阻的寄生电感滤除了数字部分对模拟部分的干扰。以上就是隔离数字地和模拟地解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: 电路设计 磁珠 0欧电阻

  • 电路设计最常用的接口类型,你了解吗?

    电路设计最常用的接口类型,你了解吗?

    你知道电路设计最常用的接口类型吗?在电路设计中想让各个模块可以进行数据交换的无障碍,就必须使各个模块能互通,而在互通的环节中,电路设计中所使用的接口成了主角。本文就针对电路设计中6个常用的接口类型的关键点进行说明: 1.TTL电平接口 这个接口类型基本是老生常谈的吧,从上大学学习模拟电路、数字电路开始,对于一般的电路设计,TTL电平接口基本就脱不了“干系”!它的速度一般限制在30MHz以内,这是由于BJT的输入端存在几个pF的输入电容的缘故(构成一个LPF),输入信号超过一定频率的话,信号就将“丢失”。它的驱动能力一般最大为几十个毫安。正常工作的信号电压一般较高,要是把它和信号电压较低的ECL电路接近时会产生比较明显的串扰问题。 2.ECL电平接口 这可是计算机系统内部的老朋友啊!因为它的速度“跑”得够快,甚至可以跑到几百MHz!这是由于ECL内部的BJT在导通时并没有处于饱和状态,这样就可以减少BJT的导通和截止时间,工作速度自然也就可以提上去了。But,这是要付出代价的!它的致命伤:功耗较大!它引发的EMI问题也就值得考虑了,抗干扰能力也就好不到哪去了,要是谁能够折中好这两点因素的话,那么他(她)就该发大财了。还有要注意的是,一般ECL集成电路是需要负电源供电的,也就是说它的输出电压为负值,这时就需要专门的电平移动电路了。 3.RS-232电平接口 玩电子技术的基本没有谁不知道它的了(除非他或她只是电子技术专业的“门外汉”)。它是低速串行通信接口标准,要注意的是,它的电平标准有点“反常”:高电平为-12V,而低电平为+12V。So,当我们试图通过计算机与外设进行通信时,一个电平转换芯片MAX232自然是少不了的了。但是我们得清醒地意识到它的一些缺点,例如数据传输速度还是比较慢、传输距离也较短等。 4.差分平衡电平接口 它是用一对接线端A和B的相对输出电压(uA-uB)来表示信号的,一般情况下,这个差分信号会在信号传输时经过一个复杂的噪声环境,导致两根线上都产生基本上相同数量的噪声,而在接收端将会把噪声的能量给抵消掉,因此它能够实现较远距离、较高速率的传输。工业上常用的RS-485接口采用的就是差分传输方式,它具有很好的抗共模干扰能力。 5.光隔离接口 光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递的,它的“好处”就是能够实现电气隔离,因此它有出色的抗干扰能力。在电路工作频率很高的条件下,基本只有高速的光电隔离接口电路才能满足数据传输的需要。有时为了实现高电压和大电流的控制,我们必须设计和使用光隔离接口电路来连接如上所述的这些低电平、小电流的TTL或CMOS电路,因为光隔离接口的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏特的高压,足以满足一般的应用了。此外,光隔离接口的输入部分和输出部分必须分别采用独立的电源,否则的话还是有电气联系,也就不叫隔离了。 6.线圈耦合接口 它的电气隔离特性好,但是允许的信号带宽有限。例如变压器耦合,它的功率传输效率是非常高的,输出功率基本接近其输入功率,因此,对于一个升压变压器来说,它可以有较高的输出电压,但是却只能给出较低的电流。此外,变压器的高频和低频特性并不让人乐观,但是它的最大特点就是可以实现阻抗变换,当匹配得当时,负载可以获得足够大的功率,因此,变压器耦合接口在功率放大电路设计中很“吃香”。以上就是电路设计最常用的接口类型解析,希望能给大家参考。

    时间:2020-08-03 关键词: 接口 电路设计 类型

  • 电感、电阻、导线在电路中的作用,你了解吗?

    电感、电阻、导线在电路中的作用,你了解吗?

    你知道电感、电阻、导线在电路中的作用吗?这三大位电感、电阻、导线其实是在普通不过的器件,单看每一个没有什么特别之处,但是如果电感、电阻、导线组合使用便构成保护器件组,互相配合可以在电路中起到保护的作用! 防护器件中,气体放电管的特点是通流量大、但响应时间慢、冲击击穿电压高;TVS管的通流量小,响应时间最快,电压钳位特性最好;压敏电阻的特性介于这两者之间,当一个防护电路要求整体通流量大,能够实现精细保护的时候,防护电路往往需要这几种防护器件配合起来实现比较理想的保护特性。 但是这些防护器件不能简单的并联起来使用,例如:将通流量大的压敏电阻和通流量小的TVS管直接并联,在过电流的作用下,TVS管会先发生损坏,无法发挥压敏电阻通流量大的优势。因此在几种防护器件配合使用的场合,往往需要电感、电阻、导线等在不同的防护元件之间进行配合。下面对这几种元件分别进行介绍: 电感:在串联式直流电源防护电路中,馈电线上不能有较大的压降,因此极间电路的配合可以采用空心电感,如下图: 用电感实现两级防护器件的配合 电感应起到的作用:防护电路达到设计通流量时,TVS上的过电流不应达到TVS管的最大通流量,因此电感需要提供足够的对雷击过电流的限流能力。 在电源电路中,电感的设计应注意的几个问题:1、电感线圈应在流过设备的满配工作电流时能够正常工作而不会过热;2、尽量使用空心电感,带磁芯的电感在过电流作用下会发生磁饱和,电路中的电感量只能以无磁芯时的电感量来计算;3、线圈应尽可能绕制单层,这样做可以减小线圈的寄生电容,同时可以增强线圈对暂态过电压的耐受能力;4、绕制电感线圈导线上的绝缘层应具有足够的厚度,以保证在暂态过电压作用下线圈的匝间不致发生击穿短路。 在公司电源口的防护电路设计中,电感通常取值为7~15uH。 电阻:在信号线路中,线路上串接的元件对高频信号的抑制要尽量少,因此极间配合可以采用电阻,如下图: 用电阻实现两级防护器件的配合 电阻应起到的作用与前述电感的作用基本相同。以上图为例,电阻的取值计算方法为:测得空气放电管的冲击击穿电压值U1,查TVS器件手册得到TVS管8/20us冲击电流下的最大通流量I1、以及TVS管最高钳位电压U2,则电阻的最小取值为:R≥(U1-U2)/I1。 在信号线路中,电阻的使用应注意的几个问题:1、电阻的功率应足够大,避免过电流作用下电阻发生损坏;2、尽量使用线性电阻,使电阻对正常信号传输的影响尽量小。 导线:某些交/直流设备的满配工作电流很大,超过30A,这种情况下防护电路的极间配合采用电感会出现体积过大的问题,为解决这个问题,可以将防护电路分为两个部分,前级防护和后级防护不设计在同一块电路板上,同时两级电路之间可以利用规定长度的馈电线来做配合。 用导线实现两级防器件的配合 这种组合形成的防护电路中,规定长度馈电线所起的作用,与电感的作用是相同的,因为1米长导线的电感量在1~1.6uH之间,馈电线达到一定长度,就可以起到良好的配合作用,馈电线的线径可以根据满配工作电流的大小灵活选取,克服了采用电感做极间配合时电感上不能流过很大工作电流的缺点。以上就是电感、电阻、导线在电路中的作用解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: 电阻 电感 导线

  • 多轴伺服控制系统控制精密运动,你知道吗?

    多轴伺服控制系统控制精密运动,你知道吗?

    什么是多轴伺服控制系统控制精密运动?它有什么特点?自动化精密制造推动了当今许多高科技设备的发展和广泛使用。时尚精美的手机仰赖复杂的金属加工工艺和精细表面处理能力来生产机械元件制造所需的芯片和模具。手机中微小但强大的电子器件的生产,则要依靠自动化 IC 晶圆处理和精密线焊设备。大型设备同样需要高精度和高质量表面处理。例如,现代喷气发动机依赖精细平衡和精密匹配的涡轮叶片来实现高燃油效率和安静工作。先进的电子控制和形状复杂的精密发动机部件可优化燃烧过程,提高汽车发动机的燃油效率。 铣床沿预定路径移动高速旋转的切割工具,对固体金属块进行切削,从而生产金属制品部件。精密加工是一个多步骤过程,先是粗略切削,然后经过多道精细切削才能达到要求。多个电机驱动进给主轴和多个丝杠来定位工具头。电机位置与速度伺服驱动器的功率和刚度决定了支持特定表面处理精度水平的最大切削速率。因此,高性能电机驱动器可提高切削速率或减少切削次数,从而直接影响到铣削过程效率。每次操作都选择最佳运动方案,以及尽量缩短刀具更换时间,同样可以提高生产率和能效。生产质量取决于丝杠的精度和电机驱动轴位置与速度控制。 最新铣床有五个或更多的控制轴,支持以最少的工件设置操作次数加工出复杂的形状。大批量生产线所用的专用加工中心甚至包括更多的伺服驱动器,支持多个金属加工并行操作和类机器人功能,使加工过程实现完全自动化。机器设计人员面临的挑战是如何让多个伺服驱动轴的操作和运动方案同步,从而在维持产品质量不变的同时,使机器吞吐效率最大化。 精密运动控制 控制现代工厂所用自动化机器的各种元件如图 1 所示。中央数字控制器(CNC)或可编程逻辑控制器(PLC)管理机器操作,并且为机器中每个伺服电机轴产生运动轨迹规划。每个伺服驱动器包括多个控制环路来管理机械系统动态特性、电磁扭矩产生和电路动态特性。各控制元件的性能对机器吞吐效率和表面处理质量至关重要。计算机辅助制造(CAM)工具根据产品图纸、材料特性、机器和刀具能力,产生成品所需的机加工操作组合运动方案。然后,由自动化机器执行这些方案来制造产品。 图 1. 自动化机器控制系统 完整的机器控制功能包括多个级联控制环路。考虑丝杠(用于将旋转转变为线性运动)提供的传动装置,CNC 将机器空间(x、y 和 z)运动配置转换为每个电机轴的(θ或ω)运动配置。每种运动配置由时间中的位置或速度集合来定义。轴间的时序同步非常重要,因为时序误差对一个轴的影响与位置和速度误差相同。 伺服驱动速度环路的功能是计算跟随目标速度曲线所需的电机扭矩指令(T*)。成品的精度和表面质量取决于机器能否精确地引导切削工具沿目标路径移动。机加工操作的挑战在于金属切削过程是非连续的,因为材料以碎片形式脱落,因此,伺服驱动负载也会迅速变化。速度环路必须能够在切削操作中维持恒定的速度而不受负载变化的影响,并且在刀具更换操作中能够迅速响应速度指令。低速时的控制质量高度取决于位置反馈的分辨率,因为需要高采样速率微分器来产生高动态速度信号。 机床驱动所用的精密编码器采用快速模数转换器在编码器计数之间插值,以提供更高的分辨率。例如,一个 4096 线编码器采用简单的数字接口时,可提供 14 位 / 转的位置分辨率,而采用插值方法时,其分辨率至少可扩展至 22 位 / 转。位置分辨率提高到 22 位之后,在 4 位速度分辨率和 1 RPM 的条件下,采样速率可达 4 kHz,而之前在 4 位速度分辨率和 60 RPM 的条件下,采样速率只有 1 kHz。 在永磁交流伺服电机中,为了高效率、高动态地产生扭矩,要求正弦定子电流与转子磁体角位置对齐,如图 2 所示。电流和磁场对齐控制确保电机扭矩满足速度环路的动态要求。PWM 和逆变器反馈隔离模块包括在电路控制功能中。三相功率逆变器将所需的电压施加于电机绕组以驱动目标绕组电流。电流反馈功能将绕组电流测量与高压逆变器隔离,并向磁场对齐模块提供反馈信号。电流反馈的精度决定扭矩产生的质量,因为反馈中的增益、失调或非线性误差会产生纹波扭矩,进而表现为对速度控制器的负载干扰。在某些精密伺服驱动中,有一个附加环路也会补偿定子绕组线槽与转子磁铁相互作用所引起的伺服电机内部扭矩纹波。所有这些都能改善电机的低速性能,最终增强成品的精度和表面质量。 驱动架构 如上所述,驱动系统性能由多个方面决定,例如控制架构、电机设计、功率电路、反馈传感器和控制处理器。面对日益提高的驱动性能、灵活性和成本要求,以及模拟和数字电子控制元件的进步,控制架构在不断发展。基于模拟电路的传统伺服控制已被使用嵌入式处理器的数字控制所取代。另外,CNC 的速度指令信号原先是精密模拟信号,现已变为数据包通过实时(RT)工业网络发送。因此,除了控制和功率电路以外,现代伺服驱动系统还包括通信接口。 驱动系统永远存在的电路设计挑战是如何将高压功率电路与用户连接的控制和通信电路安全地隔离。有一个常见架构可降低逆变器信号隔离困难,即功率电路与控制处理器接地直连,控制处理器与通信接口之间使用隔离栅。伺服驱动应用更常见的架构选择是将安全隔离栅放在功率级与控制处理器之间,而控制处理器与通信接口直连。还有一种不那么常见的架构,即把安全隔离栅分散在功率、控制和通信之间。这会降低每个隔离栅的隔离标准要求,而且可以缩小系统的整体尺寸。 图 3 显示了一个隔离控制架构实例,其中逆变器栅极驱动、电压反馈和电机电流反馈信号与控制处理器相隔离,但直连位置反馈传感器、用户和通信接口。这种架构不仅为控制电路提供安全隔离,还能抑制高压开关电源逆变器所产生的电路噪声。电机电流反馈由绕组分流器和隔离式Σ-Δ调制器产生,这些调制器提供增益匹配、非常低的失调和非常高的线性度。完整的电流反馈信号路径还包括控制处理器,其上的可编程 sinc3 滤波器还具有输出短路检测功能。模拟信号隔离器提供逆变器总线电压隔离,此信号由嵌入式采样 ADC 获得。控制处理器上的正交编码器外设(QEP)支持简单的数字编码器接口,但带插值电路的更高分辨率编码器通常使用高速串行接口,以便按需发送位置和速度信息。 图 2 两相永磁交流电机磁场对齐 图 3. 采用隔离式控制架构的双轴电机控制系统,使用 ADSP-CM408 混合信号 ASP 和 AD7403 隔离式调制器 上例中的实时(RT)以太网接口由一个 FPGA 电路提供,以便能够灵活地支持自动化市场上的多种工业网络协议。FPGA 管理来自网络的实时数据包,而控制处理器则具备带宽和存储器来支持协议栈的管理。许多此类协议支持抖动要求小于 1 μs 的同步实时控制,这会给通信接口带来非常重的处理负担。如前所述,这种对伺服驱动同步的要求,与伺服驱动性能一样重要。在现代自动化机加工系统中,为了实现高生产率和高质量成品,以上二者不可或缺。自动化系统的一个新兴趋势是利用单个处理器控制两到三个伺服电机并依赖单个实时通信接口。现在,高速专用信号处理器(ASSP)便支持这种趋势,例如 ADPS-CM408,其包括一个高速浮点内核和多组电机控制与通信外设。 工业电机驱动应用展现出来的多种多样的架构,突出说明了许多重要的电机驱动系统设计挑战仍然存在这一事实。随着可用控制处理和传感器反馈信号带宽的增加,自动化行业对更高精度和动态响应的需求不断提高。新材料、传感器、控制、通信电路架构,甚至更多的算法和软件,很可能会继续满足自动化生产行业对更高生产率和更高质量的需求。以上就是多轴伺服控制系统控制精密运动解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: cnc ic晶圆 工业点击驱动

  • 输入阻抗和输出阻抗,你真的了解吗?

    输入阻抗和输出阻抗,你真的了解吗?

    什么是输入阻抗和输出阻抗?它有什么特点?阻抗匹配(impedance matching)是指信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合关系。一件器材的输出阻抗和所连接的负载阻抗之间所应满足的某种关系,以免接上负载后对器材本身的工作状态产生明显的影响。对于低频电路和高频电路,阻抗匹配有很大的不同。 在理解阻抗匹配前,先要搞明白输入阻抗和输出阻抗。 一、输入阻抗 输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。在输入端上加上一个电压源 U,测量输入端的电流 I,则输入阻抗 Rin 就是 U/I。你可以把输入端想象成一个电阻的两端,这个电阻的阻值,就是输入阻抗。 输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样,它反映了对电流阻碍作用的大小。对于电压驱动的电路,输入阻抗越大,则对电压源的负载就越轻,因而就越容易驱动,也不会对信号源有影响;而对于电流驱动型的电路,输入阻抗越小,则对电流源的负载就越轻。因此,我们可以这样认为:如果是用电压源来驱动的,则输入阻抗越大越好;如果是用电流源来驱动的,则阻抗越小越好(注:只适合于低频电路,在高频电路中,还要考虑阻抗匹配问题),另外如果要获取最大输出功率时,也要考虑阻抗匹配问题 二、输出阻抗 无论信号源或放大器还有电源,都有输出阻抗的问题。输出阻抗就是一个信号源的内阻。本来,对于一个理想的电压源(包括电源),内阻应该为 0,或理想电流源的阻抗应当为无穷大。但现实中的电压源,则不能做到这一点。我们常用一个理想电压源串联一个电阻 r 的方式来等效一个实际的电压源。这个跟理想电压源串联的电阻 r,就是(信号源 / 放大器输出 / 电源)内阻了。当这个电压源给负载供电时,就会有电流 I 从这个负载上流过,并在这个电阻上产生 I×r 的电压降。这将导致电源输出电压的下降,从而限制了最大输出功率(关于为什么会限制最大输出功率,请看后面的“阻抗匹配”一问)。同样的,一个理想的电流源,输出阻抗应该是无穷大,但实际的电路是不可能的。 三、阻抗匹配 阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。我们先从直流电压源驱动一个负载入手。由于实际的电压源,总是有内阻的,我们可以把一个实际电压源,等效成一个理想的电压源跟一个电阻 r 串联的模型。假设负载电阻为 R,电源电动势为 U,内阻为 r,那么我们可以计算出流过电阻 R 的电流为:I=U/(R+r),可以看出,负载电阻 R 越小,则输出电流越大。负载 R 上的电压为:Uo=IR=U/[1+(r/R)],可以看出,负载电阻 R 越大,则输出电压 Uo 越高。再来计算一下电阻 R 消耗的功率为: P=I2×R=[U/(R+r)]2×R=U2×R/(R2+2×R×r+r2) =U2×R/[(R-r)2+4×R×r] =U2/{[(R-r)2/R]+4×r} 对于一个给定的信号源,其内阻 r 是固定的,而负载电阻 R 则是由我们来选择的。注意式中[(R-r)2/R],当 R=r 时,[(R-r)2/R]可取得最小值 0,这时负载电阻 R 上可获得最大输出功率 Pmax=U2/(4×r)。即,当负载电阻跟信号源内阻相等时,负载可获得最大输出功率,这就是我们常说的阻抗匹配之一。此结论同样适用于低频电路及高频电路。当交流电路中含有容性或感性阻抗时,结论有所改变,就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等,虚部互为相反数,这叫做共扼匹配。在低频电路中,我们一般不考虑传输线的匹配问题,只考虑信号源跟负载之间的情况,因为低频信号的波长相对于传输线来说很长,传输线可以看成是“短线”,反射可以不考虑(可以这么理解:因为线短,即使反射回来,跟原信号还是一样的)。 从以上分析我们可以得出结论:如果我们需要输出电流大,则选择小的负载 R;如果我们需要输出电压大,则选择大的负载 R;如果我们需要输出功率最大,则选择跟信号源内阻匹配的电阻 R。有时阻抗不匹配还有另外一层意思,例如一些仪器输出端是在特定的负载条件下设计的,如果负载条件改变了,则可能达不到原来的性能,这时我们也会叫做阻抗失配。 在高频电路中,我们还必须考虑反射的问题。当信号的频率很高时,则信号的波长就很短,当波长短得跟传输线长度可以比拟时,反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状。如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等(即不匹配)时,在负载端就会产生反射。 为什么阻抗不匹配时会产生反射以及特征阻抗的求解方法,牵涉到二阶偏微分方程的求解,在这里我们不细说了,有兴趣的可参看电磁场与微波方面书籍中的传输线理论。 传输线的特征阻抗(也叫做特性阻抗)是由传输线的结构以及材料决定的,而与传输线的长度,以及信号的幅度、频率等均无关。例如,常用的闭路电视同轴电缆特性阻抗为 75Ω,而一些射频设备上则常用特征阻抗为 50Ω的同轴电缆。另外还有一种常见的传输线是特性阻抗为 300Ω的扁平平行线,这在农村使用的电视天线架上比较常见,用来做八木天线的馈线。因为电视机的射频输入端输入阻抗为 75Ω,所以 300Ω的馈线将与其不能匹配。实际中是如何解决这个问题的呢?不知道大家有没有留意到,电视机的附件中,有一个 300Ω到 75Ω的阻抗转换器(一个塑料封装的,一端有一个圆形的插头的那个东东,大概有两个大拇指那么大)。 它里面其实就是一个传输线变压器,将 300Ω的阻抗,变换成 75Ω的,这样就可以匹配起来了。这里需要强调一点的是,特性阻抗跟我们通常理解的电阻不是一个概念,它与传输线的长度无关,也不能通过使用欧姆表来测量。 为了不产生反射,负载阻抗跟传输线的特征阻抗应该相等,这就是传输线的阻抗匹配,如果阻抗不匹配会有什么不良后果呢?如果不匹配,则会形成反射,能量传递不过去,降低效率;会在传输线上形成驻波(简单的理解,就是有些地方信号强,有些地方信号弱),导致传输线的有效功率容量降低;功率发射不出去,甚至会损坏发射设备。如果是电路板上的高速信号线与负载阻抗不匹配时,会产生震荡,辐射干扰等。 当阻抗不匹配时,有哪些办法让它匹配呢?第一,可以考虑使用变压器来做阻抗转换,就像上面所说的电视机中的那个例子那样。第二,可以考虑使用串联 / 并联电容或电感的办法,这在调试射频电路时常使用。第三,可以考虑使用串联 / 并联电阻的办法。一些驱动器的阻抗比较低,可以串联一个合适的电阻来跟传输线匹配,例如高速信号线,有时会串联一个几十欧的电阻。而一些接收器的输入阻抗则比较高,可以使用并联电阻的方法,来跟传输线匹配,例如,485 总线接收器,常在数据线终端并联 120 欧的匹配电阻。(始端串联匹配,终端并联匹配) 为了帮助大家理解阻抗不匹配时的反射问题,我来举两个例子:假设你在练习拳击——打沙包。如果是一个重量合适的、硬度合适的沙包,你打上去会感觉很舒服。但是,如果哪一天我把沙包做了手脚,例如,里面换成了铁沙,你还是用以前的力打上去,你的手可能就会受不了了——这就是负载过重的情况,会产生很大的反弹力。相反,如果我把里面换成了很轻很轻的东西,你一出拳,则可能会扑空,手也可能会受不了——这就是负载过轻的情况。 附:阻抗匹配的四种处理方式 当传输路径上阻抗不连续时,会有反射发生,阻抗匹配的作用就是通过端接元器件,时传输路线上的阻抗连续以去除传输链路上产生的反射。常见的阻抗匹配有如下几种: 一、串联端接方式 靠近输出端的位置串联一个电阻,要达到匹配效果,串联电阻和驱动端输出阻抗的总和应等于传输线的特征阻抗 Z0。 在通常的数字信号系统中,器件的输出阻抗通常是十几欧姆到二十几欧姆,传输线的阻抗通常会控制在 50 欧姆,所以始端匹配电阻常见为 33 欧姆电阻。 当然要达到好的匹配效果,驱动端输出到串联电阻这一段的传输路径最好较短,短到可以忽略这一段传输线的影响。 串联电阻优缺点如下: (1)优点 1、只需要一个电阻; 2、没有多余的直流功耗; 3、消除驱动端的二次反射; 4、不受接收端负载变化的影响; (2)缺点 1、接收端的一次发射依然存在; 2、信号边沿会有一些变化; 3、电阻要靠近驱动端放置,不适合双向 传输信号; 4、在线上传输的电压是驱动电压的一半,不适合菊花链的多型负载结构。 二、并联端接方式 并联端接又叫终端匹配,要达到阻抗匹配的要求,端接的电阻应该和传输线的特征阻抗 Z0 相等。 在通常的数字信号传输系统里,接收端的阻抗范围为几兆到十几兆,终端匹配电阻如果和传输线的特征阻抗相等,其和接收端阻抗并联后的阻抗大致还是在传输线的特征阻抗左右,那么终端的反射系数为 0。不会产生反射,消除的是终端的一次反射。 并联端接优缺点 (1)优点 1、适用于多个负载 2、只需要一个电阻并且阻值容易选取 (2)缺点 1、增加了直流功耗 2、并联端接可以上拉到电源或者下拉到地,是的低电平升高或者高电平降低,减小噪声容限。 三、AC 并联端接 并联端接为消除直流功耗,可以采用如下所示的 AC 并联端接(AC 终端匹配)。要达到匹配要求,端接的电阻应该和传输线的特征阻抗 Z0 相等。 优缺点描述如下: (1)优点 1、适用于多个负载 2、无直流功耗增加 (2)缺点 1、需要两个器件 2、增加了终端的容性负载,增加了 RC 电路造成的延时 3、对周期性的信号有效(如时钟),不适合于非周期信号(如数据) 四、戴维南端接 戴维南端接同终端匹配,如下图,要达到匹配要求,终端的电阻并联值要和传输线的特征阻抗 Z0 相等。 优缺点描述: (1)优点 1、适用于多个负载 2、很适用于 SSTL/HSTL 电平上拉或下拉输出阻抗很好平衡的情况。 (2)缺点 1、直流功耗增加 2、需要两个器件 3、端接电阻上拉到电源或下拉到地,会使得低电平升高或高电平降低 4、电阻值较难选择,电阻值取值小会使低电平升高,高电平降低更加恶劣;电阻值取大有可能造成不能完全匹配,使反射增大,可以通过仿真来确定。以上就是输入阻抗和输出阻抗解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: 传输 变压器 阻抗匹配

  • 通用运算放大器的特点,你知道吗?

    通用运算放大器的特点,你知道吗?

    你知道通用运算放大器的特点吗?说到通用运算放大器,在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。本文带你了解运算放大器的不同之处? 极高的增益:运算放大器的关键特性之一是其极高的增益。典型的数字是从大约10000向上延伸-100,000甚至更高的数字很常见。尽管具有该数量级增益的开环放大器几乎没有用,但运算放大器能够通过使用负反馈来利用非常高的增益级别的优点。这样,增益水平是非常可控的,失真水平可以保持很低。 负反馈的使用是释放运算放大器功率的关键。运算放大器的高增益与巧妙地使用负反馈相结合,意味着负反馈网络能够控制运算放大器电路模块的整体性能,使其能够执行许多不同的功能。 高输入阻抗:高输入阻抗是运算放大器的另一个关键方面。从理论上讲,它们的输入电阻应无穷大,当今使用的运算放大器的阻抗非常接近此,其阻抗范围从0.25MΩ起。一些使用MOSFET输入级的阻抗为数百MΩ。 低输出阻抗:运算放大器的输出阻抗也很重要。可以预料,这应该很低。在理想的放大器中,该值应为零,但实际上,许多放大器的输出阻抗都小于一百欧姆,很多则远小于此。也就是说,许多基于IC的运算放大器的驱动能力自然受到限制。 共模抑制:运算放大器的另一个重要特征是其共模抑制。这是指将相同的信号施加到两个输入的情况。对于理想的差分放大器,在这种情况下不应在输出端看到输出,但是该放大器永远不会是完美的。 实际共模抑制比CMMR是信号施加到两个输入时的输出电平与信号施加到一个输入时的输出电平之间的比率。该数字以分贝表示,通常高达70dB左右。 通过使用运算放大器的共模抑制,可以设计一种可降低低电平信号干扰电平的电路。信号线和返回线被施加到两个输入端,并且仅差分信号被放大,两条线上出现的任何噪声或干扰都将被拒绝。通常在仪表放大器中使用。 有限的带宽:运算放大器的带宽差异可能很大。理想的放大器将具有无限的带宽,但正如人们可能会想象的那样,这是不可能的,而且在实践中也很难使用和驯服。实际上,运算放大器具有有限的带宽。 在音频增益下降之后,许多用于音频应用的芯片可能只能在相对较小的带宽上展现其全部增益。尽管如此,大多数电路还是会降低增益,并使较小的增益水平可以在较大的带宽上保持。以上就是通用运算放大器的特点解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: 抑制 共模 通用运算放大器

  • 可防止过电流和过充电的表面贴装锂离子电池保护器,你知道吗?

    可防止过电流和过充电的表面贴装锂离子电池保护器,你知道吗?

    什么是可防止过电流和过充电的表面贴装锂离子电池保护器?它有什么作用?全球领先的电路保护、功率控制和传感技术制造商Littelfuse, Inc. (NASDAQ: LFUS)今日宣布推出ITV系列三端子表面贴装锂离子电池保护器,该系列产品旨在防止过电流和过充电造成的损坏。 创新的设计可实现快速响应,提供可靠性能,可在电池组过充电或过热之前中断充电或为电路放电。 ITV系列表面贴装锂离子电池保护器 Littelfuse ITV系列产品提供5种紧凑型表面贴装封装,其额定电流为12A、15A、30A和45A。 “ITV系列是我们锂离子电池保护产品系列的重要补充,适合需要12A至45A额定电流的客户应用。”Littelfuse全球产品经理Stephen Li表示。 “其作用机制是:当发生过电流问题时,嵌入式保险丝元件会切断电路。 一旦IC或FET检测到过充电,直接嵌入保险丝元件下方的加热器元件会产生足够的热量来烧断保险丝。” 强大的过流/过压保护结合表面贴装封装,适合以下应用中的锂离子电池组: Ÿ电动工具 Ÿ机器人电器 Ÿ电动自行车和电动踏板车 Ÿ不间断电源(UPS) Ÿ紧急广播和紧急呼叫系统 Littelfuse ITV系列电池保护器具有下列重要优势: Ÿ创新的三端子保险丝设计可防止过电流和过充电造成的损坏。 Ÿ支持表面贴装,可提高组装效率。 Ÿ低内阻最大程度地降低了功率损耗。 ŸUL和TUV认证有助于达到行业标准。 Ÿ环保组件符合ROHS标准,且不含卤素。以上就是可防止过电流和过充电的表面贴装锂离子电池保护器解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-08-03 关键词: 电池 littelfuse 锂离子

  • LED显示单元板品质的判断方法,你会吗?

    LED显示单元板品质的判断方法,你会吗?

    什么是LED显示单元板品质的判断方法?你知道那些?LED显示单元板品质如何可从以下几个方面鉴定: 1.检查所选材料的外观品质 ① PCB板材和加工质量; ② IC器件品牌和一致性; ③ 发光点阵品质; 2.检查电路设计 电路设计规范,PCB布线符合LED显示技术要求; 3. 检查焊接质量 检查贴片是否有元件漏贴、错贴现象,是否有元件管脚毛刺短路的现象。 检查直插件焊点是否光滑圆润,板面是否清洁整齐,无虚焊漏焊。 检查发光点阵的插装平整度和油墨颜色的一致性。 4. 通电测试(可参考“性能测试报告”的步骤进行) ① 通电测试发光点阵的一致性; ② 通电测试对行驱动管CEM4953是否有效保护; ③ 通电测试信号传输能力;以上就是LED显示单元板品质的判断方法解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-07-31 关键词: LED 品质 显示单元板

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