• MCU芯片的异常处理

    MCU芯片的异常处理

    相信很多血硬件的人都会用MCU,在硬件工程师的日常工作中,经常会和MCU芯片进行打交道,出现异常情况是常有的事情,那么对于初级工程师的应变能力还是欠缺,还是需要时间和经验的打磨。下面我们看看资深工程师是怎么处理异常情况的! 针对类似严重异常情况的原因我在这里大致总结下,与大家分享。 1、时钟问题。一般表现在时钟配置异常,比方配置超出芯片主频工作范围。【对于STM32系列MCU,如果使用STM32CUBEMX图形化工具做配置,基本可以回避这个问题】 2、电源问题。比方电源质量差,纹波过大,尤其开关电源供电时;或者供电芯片质量差,输出不稳定;或者系统供电能力不足而引起电源波动等。 3、BOOT脚配置问题。对于ARM芯片往往都有些BOOT配置脚。经常遇到有人因为BOOT脚的焊接或接触不良导致各类奇怪问题。这种情况多表现在芯片功能时好时坏,或者部分芯片正常,部分芯片异常。 4、启动文件问题。经常因为选错了启动文件,导致程序无法正常运行,或者说调试时好好的,脱机运行就出鬼。这点在做不同系列芯片间移植时最容易碰到。 5、中断请求位清除问题。由于中断请求位没有及时清除导致中断没完没了的重复进入,感觉系统死机一般。 6、堆或栈的越界溢出。这个也会导致芯片无法正常工作,调试时往往可能会有硬错提示。 7、VCAP脚问题。有些MCU芯片有VCAP脚,该类脚往往需要接上适当的电容,如果无视了它的话,也可能导致整个芯片的功能异常。 上面这几个原因比较容易导致MCU出现功能严重异常,也不太容易简单地通过查看MCU技术手册直接获得答案,分享出来算作一些提醒。以上就是MCU的一些异常处理方法,希望能带给大家帮助。

    时间:2020-03-28 关键词: 芯片 MCU STM32

  • 二极管构成的自动控制电路解析

    二极管构成的自动控制电路解析

    很多人都知道二极管,那么它的作用是什么呢?关于二极管我们在之前讲解过二极管的工作原理以及分类命名等相关知识,而本文的主题是二极管构成的自动控制电路及解决方案,希望能通过本文帮助到有需要的工程师们。 二极管控制电路及故障处理 二极管导通之后,它的正向电阻大小随电流大小变化而有微小改变,正向电流愈大,正向电阻愈小;反之则大。利用二极管正向电流与正向电阻之间的特性,可以构成一些自动控制电路。如图所示是一种由二极管构成的自动控制电路,又称ALC电路(自动电平控制电路),它在磁性录音设备中(如卡座)的录音电路中经常应用。 1.电路分析准备知识说明 二极管的单向导电特性只是说明了正向电阻小、反向电阻大,没有说明二极管导通后还有哪些具体的特性。二极管正向导通之后,它的正向电阻大小还与流过二极管的正向电流大小相关。尽管二极管正向导通后的正向电阻比较小(相对反向电阻而言),但是如果增加正向电流,二极管导通后的正向电阻还会进一步下降,即正向电流愈大,正向电阻愈小,反之则大。 不熟悉电路功能对电路工作原理很不利,在了解电路功能的背景下能有的放矢地分析电路工作原理或电路中某元器件的作用。ALC电路在录音机、卡座的录音卡中,录音时要对录音信号的大小幅度进行控制,了解下列几点具体的控制要求有助于分析二极管VD1自动控制电路。 (1)在录音信号幅度较小时,不控制录音信号的幅度。 (2)当录音信号的幅度大到一定程度后,开始对录音信号幅度进行控制,即对信号幅度进行衰减,对录音信号幅度控制的电路就是ALC电路。 (3)ALC电路进入控制状态后,要求录音信号愈大,对信号的衰减量愈大。 通过上述说明可知,电路分析中要求自己有比较全面的知识面,这需要在不断的学习中日积月累。 2.电路工作原理分析思路说明 关于这一电路工作原理的分析思路主要说明下列几点: (1)如果没有VD1这一支路,从第一级录音放大器输出的录音信号全部加到第二级录音放大器中。但是,有了VD1这一支路之后,从第一级录音放大器输出的录音信号有可能会经过C1和导通的VD1流到地端,形成对录音信号的分流衰减。 (2)电路分析的第二个关键是VD1这一支路对第一级录音放大器输出信号的对地分流衰减的具体情况。显然,支路中的电容C1是一只容量较大的电容(C1电路符号中标出极性,说明C1是电解电容,而电解电容的容量较大),所以C1对录音信号呈通路,说明这一支路中VD1是对录音信号进行分流衰减的关键元器件。 (3)从分流支路电路分析中要明白一点:从第一级录音放大器输出的信号,如果从VD1支路分流得多,那么流入第二级录音放大器的录音信号就小,反之则大。 (4)VD1存在导通与截止两种情况,在VD1截止时对录音信号无分流作用,在导通时则对录音信号进行分流。 (5)在VD1正极上接有电阻R1,它给VD1一个控制电压,显然这个电压控制着VD1导通或截止。所以,R1送来的电压是分析VD1导通、截止的关键所在。 分析这个电路最大的困难是在VD1导通后,利用了二极管导通后其正向电阻与导通电流之间的关系特性进行电路分析,即二极管的正向电流愈大,其正向电阻愈小,流过VD1的电流愈大,其正极与负极之间的电阻愈小,反之则大。 3.控制电路的一般分析方法说明 对于控制电路的分析通常要分成多种情况,例如将控制信号分成大、中、小等几种情况。就这一电路而言,控制电压Ui对二极管VD1的控制要分成下列几种情况。 (1)电路中没有录音信号时,直流控制电压Ui为0,二极管VD1截止,VD1对电路工作无影响,第一级录音放大器输出的信号可以全部加到第二级录音放大器中。 (2)当电路中的录音信号较小时,直流控制电压Ui较小,没有大于二极管VD1的导通电压,所以不足以使二极管VD1导通,此时二极管VD1对第一级录音放大器输出的信号也没有分流作用。 (3)当电路中的录音信号比较大时,直流控制电压Ui较大,使二极管VD1导通,录音信号愈大,直流控制电压Ui愈大,VD1导通程度愈深,VD1的内阻愈小。 (4)VD1导通后,VD1的内阻下降,第一级录音放大器输出的录音信号中的一部分通过电容C1和导通的二极管VD1被分流到地端,VD1导通愈深,它的内阻愈小,对第一级录音放大器输出信号的对地分流量愈大,实现自动电平控制。 (5)二极管VD1的导通程度受直流控制电压Ui控制,而直流控制电压Ui随着电路中录音信号大小的变化而变化,所以二极管VD1的内阻变化实际上受录音信号大小控制。 4.故障检测方法和电路故障分析 对于这一电路中的二极管故障检测最好的方法是进行代替检查,因为二极管如果性能不好也会影响到电路的控制效果。当二极管VD1开路时,不存在控制作用,这时大信号录音时会出现声音一会儿大一会儿小的起伏状失真,在录音信号很小时录音能够正常。当二极管VD1击穿时,也不存在控制作用,这时录音声音很小,因为录音信号被击穿的二极管VD1分流到地了。以上就是二极管的相关作用描述,希望能给大家帮助。

    时间:2020-03-28 关键词: 电阻 二极管 自动控制电路

  • 二极管及八大电路保护概述

    二极管及八大电路保护概述

    相信很多人都见过二极管,那么有谁真正了解它你?作为一名电子工程师,对于电路不说必须要非常精通,但至少能够看得懂电路,知道电路保护器件的作用,在客户提出防护需求时,及时给出有效且具有实施性的整改意见。 电路保护元器件应用领域广泛,只要有电的地方就有安装电路保护元器件的必要,如各类家用电器、家庭视听及数码产品、个人护理等消费类电子产品、计算机及其周边、手机及其周边、照明、医疗电子、汽车电子、电力、工业设备等,涵盖人们生产生活的方方面面。 电路保护主要有两种形式:过压保护和过流保护。选择适当的电路保护器件是实现高效、可靠电路保护设计的关键,涉及到电路保护器件的选型,我们就必须要知道各电路保护器件的作用。在选择电路保护器件的时候我们要知道保护电路不应干扰受保护电路的正常行为,此外,其还必须防止任何电压瞬态造成整个系统的重复性或非重复性的不稳定行为。 防雷过压器件分为钳位型过压器件和开关型过压器件,开关型过压器件就是我们熟知的防雷器件:陶瓷气体放电管、半导体放电管和玻璃放电管;钳位型过压器件有瞬态抑制二极管、压敏电阻、贴片压敏电阻和 ESD 放电二极管;过流器件则以 PTC 元件自恢复保险丝为主,以下是其具体作用: 1.放电管的作用:放电管常用于多级保护电路中的第一级或前两级,起泄放雷电暂态过电流和限制过电压作用,放电管是通过将电压限制在较低的水平,从而起到保护作用。硕凯电子的放电管又分为气体放电管和固体放电管,气体放电管主要以陶瓷气体放电管和玻璃气体放电管为主,具体应用中放电管类别和型号的选择则需要工程师根据产品应用端口的防护等级以及相关选型参数来确定。 2.瞬态抑制二极管的作用:瞬态抑制二极管能以 10 的负 12 次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件,免受各种浪涌脉冲的损坏。 3.压敏电阻的作用:压敏电阻是一种限压型保护器件,电路保护中主要是利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。 4.贴片压敏电阻的作用:贴片压敏电阻主要用于保护元件和电路,防止在电源供应、控制和信号线产生的 ESD。 5.ESD 静电放电二极管的作用:ESD 静电放电二极管是一种过压、防静电保护元件,是为高速数据传输应用的 I/O 端口保护设计的器件。ESD 保护器件是用来避免电子设备中的敏感电路受到 ESD(静电放电)的影响。可提供非常低的电容,具有优异的传输线脉冲(TLP)测试,以及 IEC6100-4-2 测试能力,尤其是在多采样数高达 1000 之后,进而改善对敏感电子元件的保护。 6.PTC 自恢复保险丝的作用:电路正常工作时它的阻值很小(压降很小),当电路出现过流使它温度升高时,阻值急剧增大几个数量级,使电路中的电流减小到安全值以下,从而使后面的电路得到保护。当故障排除之后,PPTC 元件很快冷却并将回复到原来的低电阻状态,这样又象一只新的 PPTC 元件一样可以重新工作了。 7.电感的作用:电磁的关系相信大家都清楚,电感的作用就是在电路刚开始的时候,一切还不稳定的时候,如果电感中有电流通过,就一定会产生一个与电流方向相反的感应电流(法拉第电磁感应定律),等到电路运行了一段时间后,一切都稳定了,电流没有什么变化了,电磁感应也就不会产生电流,这时候就稳定了,不会出现突发性的变故,从而保证了电路的安全,就像水车,一开始由于阻力转动的比较慢,后来慢慢趋于平和。电感还有一个作用就是通直流,阻交流,这个用的不多,我也不太清楚具体怎么用,等用到了再和大家分享 8.磁珠的作用:磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。他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,在以太网芯片上用到过。 再具体谈一下二极管基础知识 - 分类,应用,特性,原理,参数 二极管的特性与应用 几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。 二极管的应用 1、整流二极管 利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。 2、开关元件 二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。 3、限幅元件 二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为 0.7V,锗管为 0.3V)。利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。 4、继流二极管 在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。 5、检波二极管 在收音机中起检波作用。 6、变容二极管 使用于电视机的高频头中。 二极管的工作原理 晶体二极管为一个由 p 型半导体和 n 型半导体形成的 p-n 结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于 p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流 I0。当外加的反向电压高到一定程度时,p-n 结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。 二极管的类型 二极管种类有很多,按照所用的半导体材料,可分为锗二极管(Ge 管)和硅二极管(Si 管)。根据其不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管等。按照管芯结构,又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面,通以脉冲电流,使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起,形成一个“PN 结”。由于是点接触,只允许通过较小的电流(不超过几十毫安),适用于高频小电流电路,如收音机的检波等。面接触型二极管的“PN 结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管,它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定可靠,多用于开关、脉冲及高频电路中。 一、根据构造分类 半导体二极管主要是依靠 PN 结而工作的。与 PN 结不可分割的点接触型和肖特基型,也被列入一般的二极管的范围内。包括这两种型号在内,根据 PN 结构造面的特点,把晶体二极管分类如下: 1、点接触型二极管 点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后,再通过电流法而形成的。因此,其 PN 结的静电容量小,适用于高频电路。但是,与面结型相比较,点接触型二极管正向特性和反向特性都差,因此,不能使用于大电流和整流。因为构造简单,所以价格便宜。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言,它是应用范围较广的类型。 2、键型二极管 键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。与点接触型相比较,虽然键型二极管的 PN 结电容量稍有增加,但正向特性特别优良。多作开关用,有时也被应用于检波和电源整流(不大于 50mA)。在键型二极管中,熔接金丝的二极管有时被称金键型,熔接银丝的二极管有时被称为银键型。 3、合金型二极管 在 N 型锗或硅的单晶片上,通过合金铟、铝等金属的方法制作 PN 结而形成的。正向电压降小,适于大电流整流。因其 PN 结反向时静电容量大,所以不适于高频检波和高频整流。 4、扩散型二极管 在高温的 P 型杂质气体中,加热 N 型锗或硅的单晶片,使单晶片表面的一部变成 P 型,以此法 PN 结。因 PN 结正向电压降小,适用于大电流整流。最近,使用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型。 5、台面型二极管 PN 结的制作方法虽然与扩散型相同,但是,只保留 PN 结及其必要的部分,把不必要的部分用药品腐蚀掉。其剩余的部分便呈现出台面形,因而得名。初期生产的台面型,是对半导体材料使用扩散法而制成的。因此,又把这种台面型称为扩散台面型。对于这一类型来说,似乎大电流整流用的产品型号很少,而小电流开关用的产品型号却很多。 6、平面型二极管 在半导体单晶片(主要地是 N 型硅单晶片)上,扩散 P 型杂质,利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用,在 N 型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成的 PN 结。因此,不需要为调整 PN 结面积的药品腐蚀作用。由于半导体表面被制作得平整,故而得名。并且,PN 结合的表面,因被氧化膜覆盖,所以公认为是稳定性好和寿命长的类型。最初,对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的,故又把平面型称为外延平面型。对平面型二极管而言,似乎使用于大电流整流用的型号很少,而作小电流开关用的型号则很多。 7、合金扩散型二极管 它是合金型的一种。合金材料是容易被扩散的材料。把难以制作的材料通过巧妙地掺配杂质,就能与合金一起过扩散,以便在已经形成的 PN 结中获得杂质的恰当的浓度分布。此法适用于制造高灵敏度的变容二极管。 8、外延型二极管 用外延面长的过程制造 PN 结而形成的二极管。制造时需要非常高超的技术。因能随意地控制杂质的不同浓度的分布,故适宜于制造高灵敏度的变容二极管。 9、肖特基二极管 基本原理是:在金属(例如铅)和半导体(N 型硅片)的接触面上,用已形成的肖特基来阻挡反向电压。肖特基与 PN 结的整流作用原理有根本性的差异。其耐压程度只有 40V 左右。其特长是:开关速度非常快:反向恢复时间 trr 特别地短。因此,能制作开关二极和低压大电流整流二极管。 二、根据用途分类 1、检波用二极管 就原理而言,从输入信号中取出调制信号是检波,以整流电流的大小(100mA)作为界线通常把输出电流小于 100mA 的叫检波。锗材料点接触型、工作频率可达 400MHz,正向压降小,结电容小,检波效率高,频率特性好,为 2AP 型。类似点触型那样检波用的二极管,除用于检波外,还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。 2、整流用二极管 就原理而言,从输入交流中得到输出的直流是整流。以整流电流的大小(100mA)作为界线通常把输出电流大于 100mA 的叫整流。面结型,工作频率小于 KHz,最高反向电压从 25 伏至 3000 伏分 A~X 共 22 档。分类如下:①硅半导体整流二极管 2CZ 型、②硅桥式整流器 QL 型、③用于电视机高压硅堆工作频率近 100KHz 的 2CLG 型。 3、限幅用二极管 大多数二极管能作为限幅使用。也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用,通常使用硅材料制造的二极管。也有这样的组件出售:依据限制电压需要,把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。 4、调制用二极管 通常指的是环形调制专用的二极管。就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。即使其它变容二极管也有调制用途,但它们通常是直接作为调频用。 5、混频用二极管 使用二极管混频方式时,在 500~10,000Hz 的频率范围内,多采用肖特基型和点接触型二极管。 6、放大用二极管 用二极管放大,大致有依靠隧道二极管和体效应二极管那样的负阻性器件的放大,以及用变容二极管的参量放大。因此,放大用二极管通常是指隧道二极管、体效应二极管和变容二极管。 7、开关用二极管 有在小电流下(10mA 程度)使用的逻辑运算和在数百毫安下使用的磁芯激励用开关二极管。小电流的开关二极管通常有点接触型和键型等二极管,也有在高温下还可能工作的硅扩散型、台面型和平面型二极管。开关二极管的特长是开关速度快。而肖特基型二极管的开关时间特短,因而是理想的开关二极管。2AK 型点接触为中速开关电路用;2CK 型平面接触为高速开关电路用;用于开关、限幅、钳位或检波等电路;肖特基(SBD)硅大电流开关,正向压降小,速度快、效率高。 8、变容二极管 用于自动频率控制(AFC)和调谐用的小功率二极管称变容二极管。日本厂商方面也有其它许多叫法。通过施加反向电压, 使其 PN 结的静电容量发生变化。因此,被使用于自动频率控制、扫描振荡、调频和调谐等用途。通常,虽然是采用硅的扩散型二极管,但是也可采用合金扩散型、外延结合型、双重扩散型等特殊制作的二极管,因为这些二极管对于电压而言,其静电容量的变化率特别大。结电容随反向电压 VR 变化,取代可变电容,用作调谐回路、振荡电路、锁相环路,常用于电视机高频头的频道转换和调谐电路,多以硅材料制作。 9、频率倍增用二极管 对二极管的频率倍增作用而言,有依靠变容二极管的频率倍增和依靠阶跃(即急变)二极管的频率倍增。频率倍增用的变容二极管称为可变电抗器,可变电抗器虽然和自动频率控制用的变容二极管的工作原理相同,但电抗器的构造却能承受大功率。阶跃二极管又被称为阶跃恢复二极管,从导通切换到关闭时的反向恢复时间 trr 短,因此,其特长是急速地变成关闭的转移时间显著地短。如果对阶跃二极管施加正弦波,那么,因 tt(转移时间)短,所以输出波形急骤地被夹断,故能产生很多高频谐波。 10、稳压二极管 是代替稳压电子二极管的产品。被制作成为硅的扩散型或合金型。是反向击穿特性曲线急骤变化的二极管。作为控制电压和标准电压使用而制作的。二极管工作时的端电压(又称齐纳电压)从 3V 左右到 150V,按每隔 10%,能划分成许多等级。在功率方面,也有从 200mW 至 100W 以上的产品。工作在反向击穿状态,硅材料制作,动态电阻 RZ 很小,一般为 2CW 型;将两个互补二极管反向串接以减少温度系数则为 2DW 型。 11、PIN 型二极管(PIN Diode) 这是在 P 区和 N 区之间夹一层本征半导体(或低浓度杂质的半导体)构造的晶体二极管。PIN 中的 I 是“本征”意义的英文略语。当其工作频率超过 100MHz 时,由于少数载流子的存贮效应和“本征”层中的渡越时间效应,其二极管失去整流作用而变成阻抗元件,并且,其阻抗值随偏置电压而改变。在零偏置或直流反向偏置时,“本征”区的阻抗很高;在直流正向偏置时,由于载流子注入“本征”区,而使“本征”区呈现出低阻抗状态。因此,可以把 PIN 二极管作为可变阻抗元件使用。它常被应用于高频开关(即微波开关)、移相、调制、限幅等电路中。 12、 雪崩二极管 (Avalanche Diode) 它是在外加电压作用下可以产生高频振荡的晶体管。产生高频振荡的工作原理是栾的:利用雪崩击穿对晶体注入载流子,因载流子渡越晶片需要一定的时间,所以其电流滞后于电压,出现延迟时间,若适当地控制渡越时间,那么,在电流和电压关系上就会出现负阻效应,从而产生高频振荡。它常被应用于微波领域的振荡电路中。 13、江崎二极管 (Tunnel Diode) 它是以隧道效应电流为主要电流分量的晶体二极管。其基底材料是砷化镓和锗。其 P 型区的 N 型区是高掺杂的(即高浓度杂质的)。隧道电流由这些简并态半导体的量子力学效应所产生。发生隧道效应具备如下三个条件:①费米能级位于导带和满带内;②空间电荷层宽度必须很窄(0.01 微米以下);简并半导体 P 型区和 N 型区中的空穴和电子在同一能级上有交叠的可能性。江崎二极管为双端子有源器件。其主要参数有峰谷电流比(IP/PV),其中,下标“P”代表“峰”;而下标“V”代表“谷”。江崎二极管可以被应用于低噪声高频放大器及高频振荡器中(其工作频率可达毫米波段),也可以被应用于高速开关电路中。 14、快速关断(阶跃恢复)二极管 (Step Recovary Diode) 它也是一种具有 PN 结的二极管。其结构上的特点是:在 PN 结边界处具有陡峭的杂质分布区,从而形成“自助电场”。由于 PN 结在正向偏压下,以少数载流子导电,并在 PN 结附近具有电荷存贮效应,使其反向电流需要经历一个“存贮时间”后才能降至最小值(反向饱和电流值)。阶跃恢复二极管的“自助电场”缩短了存贮时间,使反向电流快速截止,并产生丰富的谐波分量。利用这些谐波分量可设计出梳状频谱发生电路。快速关断(阶跃恢复)二极管用于脉冲和高次谐波电路中。 15、肖特基二极管 (Schottky Barrier Diode) 它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外,还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓,多为 N 型半导体。这种器件是由多数载流子导电的,所以,其反向饱和电流较以少数载流子导电的 PN 结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微,所以其频率响仅为 RC 时间常数限制,因而,它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达 100GHz。并且,MIS(金属-绝缘体-半导体)肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。 16、阻尼二极管 具有较高的反向工作电压和峰值电流,正向压降小,高频高压整流二极管,用在电视机行扫描电路作阻尼和升压整流用。 17、瞬变电压抑制二极管 TVP 管,对电路进行快速过压保护,分双极型和单极型两种,按峰值功率(500W-5000W)和电压(8.2V~200V)分类。 18、双基极二极管(单结晶体管) 两个基极,一个发射极的三端负阻器件,用于张驰振荡电路,定时电压读出电路中,它具有频率易调、温度稳定性好等优点。 19、发光二极管 用磷化镓、磷砷化镓材料制成,体积小,正向驱动发光。工作电压低,工作电流小,发光均匀、寿命长、可发红、黄、绿单色光。 三、根据特性分类 点接触型二极管,按正向和反向特性分类如下。 1、一般用点接触型二极管 这种二极管正如标题所说的那样,通常被使用于检波和整流电路中,是正向和反向特性既不特别好,也不特别坏的中间产品。如:SD34、SD46、1N34A 等等属于这一类。 2、高反向耐压点接触型二极管 是最大峰值反向电压和最大直流反向电压很高的产品。使用于高压电路的检波和整流。这种型号的二极管一般正向特性不太好或一般。在点接触型锗二极管中,有 SD38、1N38A、OA81 等等。这种锗材料二极管,其耐压受到限制。要求更高时有硅合金和扩散型。 3、高反向电阻点接触型二极管 正向电压特性和一般用二极管相同。虽然其反方向耐压也是特别地高,但反向电流小,因此其特长是反向电阻高。使用于高输入电阻的电路和高阻负荷电阻的电路中,就锗材料高反向电阻型二极管而言,SD54、1N54A 等等属于这类二极管。 4、高传导点接触型二极管 它与高反向电阻型相反。其反向特性尽管很差,但使正向电阻变得足够小。对高传导点接触型二极管而言,有 SD56、1N56A 等等。对高传导键型二极管而言,能够得到更优良的特性。这类二极管,在负荷电阻特别低的情况下,整流效率较高。以上就是二极管及八大电路保护,希望能带给大家一些帮助。

    时间:2020-03-27 关键词: 电路保护 ptc 瞬态抑制

  • 什么是电容耦合与退耦?

    什么是电容耦合与退耦?

    电容在电路中也很常见,保证电路的有效运行,本文的主题是电容耦合与退耦,想搞懂这个是怎么回事的工程师一起看看下文介绍吧!耦合与退耦耦合:指信号由第一级向第二级传递的过程,一般不加注明时往往是指交流耦合。退耦:是指对电源采取进一步的滤波措施,去除两级间信号通过电源互相干扰的影响。耦合常数是指耦合电容值与第二级输入阻抗值乘积对应的时间常数。 退耦有三个目的将电源中的高频纹波去除,将多级放大器的高频信号通过电源相互串扰的通路切断。大信号工作时,电路对电源需求加大,引起电源波动,通过退耦降低大信号时电源波动对输入级/高电压增益级的影响。 形成悬浮地或是悬浮电源,在复杂的系 统中完成各部分地线或是电源的协调匹 有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件,以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。干扰的耦合方式干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道对电控系统发生电磁干扰作用的。干扰的耦合方式无非是通过导线、空间、公共线等作用在电控系统上。分析下来主要有以下几种: 直接耦合 这是干扰侵入最直接的方式,也是系统中存在最普遍的一种方式。如干扰信号通过导线直接侵入系统而造成对系统的干扰。对这种耦合方式,可采用滤波去耦的方法有效地抑制电磁干扰信号的传入。 公共阻抗耦合 这也是常见的一种耦合方式。常发生在两个电路的电流有共同通路的情况。公共阻抗耦合有公共地和电源阻抗两种。防止这种耦合应使耦合阻抗趋近于零、使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。 电容耦合 又称电场耦合或静电耦合,是由于分布电容的存在而产生的一种耦合方式。 电磁感应耦合 又称磁场耦合。是由于内部或外部空间电磁场感应的一种耦合方式,防止这种耦合的常用方法是对容易受干扰的器件或电路加以屏蔽。 辐射耦合 电磁场的辐射也会造成干扰耦合,是一种无规则的干扰。这种干扰很容易通过电源线传到系统中去。另当信号传输线较长时,它们能辐射干扰波和接收干扰波,称为大线效应。 漏电耦合 所谓漏电耦合就是电阻性耦合,这种干扰常在绝缘降低时发生。 电容的选择去藕电容一般容量比较大,也就是避免噪声耦合到其他部分的意思;旁路电容容量小,提供低阻抗的噪声回流路径。 其实这种说法也可以算没有什么大错误,其实decouple和bypass从根本上来说没有任何区别,两者在称谓上可以互换。两者的作用低俗一点说:当电源用。 所谓噪声其实就是电源的波动,电源波动来自于两个方面:电源本身的波动,负载对电流需求变化和电源系统相应能力的差别带来的电压波动。而去藕和旁路电容都是相对负载变化引起的噪声来说。所以他们两个没有必要做区分。而且实际上电容值的大小,数量也是有理论根据可循的,如果随意选择,可能会在某些情况下遇到去藕电容(旁路)和分布参数发生自激振荡的情况。所以真正意义上的去藕和旁路都是根据负载和供电系统的实际情况来说的。没有必要去做区分,也没有本质区别。 电容是板卡设计中必用的元件,其品质的好坏已经成为我们判断板卡质量的一个很重要的方面。 电容的功能和表示方法 由两个金属极,中间夹有绝缘介质构成。电容的特性主要是隔直流通交流,因此多用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。电容在电路中用“C”加数字表示,比如C8,表示在电路中编号为8的电容。 电容的分类 电容按介质不同分为:气体介质电容,液体介质电容,无机固体介质电容,有机固体介质电容电解电容。按极性分为:有极性电容和无极性电容。按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容。 电容的容量 电容容量表示能贮存电能的大小。电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,容抗与交流信号的频率和电容量有关,容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)。 电容的容量单位和耐压 电容的基本单位是F(法),其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。由于单位F 的容量太大,所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位。换算关系:1F=1000000μF,1μF=1000nF=1000000pF。  每一个电容都有它的耐压值,用V表示。一般无极电容的标称耐压值比较高有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等。有极电容的耐压相对比较低,一般标称耐压值有:4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。 电容的标注方法和容量误差电容的标注方法分为:直标法、色标法和数标法。对于体积比较大的电容,多采用直标法。如果是0.005,表示0.005uF=5nF。如果是5n,那就表示的是5nF。 数标法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是10的多少次方。如:102表示10x10x10 PF=1000PF,203表示20x10x10x10 PF。nn色标法,沿电容引线方向,用不同的颜色表示不同的数字,第一、二种环表示电容量,第三种颜色表示有效数字后零的个数(单位为pF)。颜色代表的数值为:黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。 电容容量误差用符号F、G、J、K、L、M来表示,允许误差分别对应为±1%、±2%、±5%、±10%、±15%、±20%。 电容的正负极区分和测量电容上面有标志的黑块为负极。在PCB上电容位置上有两个半圆,涂颜色的半圆对应的引脚为负极。也有用引脚长短来区别正负极长脚为正,短脚为负。  当我们不知道电容的正负极时,可以用万用表来测量。电容两极之间的介质并不是绝对的绝缘体,它的电阻也不是无限大,而是一个有限的数值,一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻或漏电电阻。只有电解电容的正极接电源正(电阻挡时的黑表笔),负端接电源负(电阻挡时的红表笔)时,电解电容的漏电流才小(漏电阻大)。反之,则电解电容的漏电流增加(漏电阻减小)。 这样,我们先假定某极为“+”极,万用表选用R*100或R*1K挡,然后将假定的“+”极与万用表的黑表笔相接,另一电极与万用表的红表笔相接,记下表针停止的刻度(表针靠左阻值大),对于数字万用表来说可以直接读出读数。然后将电容放电(两根引线碰一下),然后两只表笔对调,重新进行测量。两次测量中,表针最后停留的位置靠左(或阻值大)的那次,黑表笔接的就是电解电容的正极。 电容使用的一些经验及四个误区一些经验 在电路中不能确定线路的极性时,建议使用无极电解电容。通过电解电容的纹波电流不能超过其充许范围。如超过了规定值,需选用耐大纹波电流的电容。电容的工作电压不能超过其额定电压。在进行电容的焊接的时候,电烙铁应与电容的塑料外壳保持一定的距离,以防止过热造成塑料套管破裂。并且焊接时间不应超过10秒,焊接温度不应超过260摄氏度。 四个误区 电容容量越大越好:很多人在电容的替换中往往爱用大容量的电容。我们知道虽然电容越大,为IC提供的电流补偿的能力越强。且不说电容容量的增大带来的体积变大,增加成本的同时还影响空气流动和散热。关键在于电容上存在寄生电感,电容放电回路会在某个频点上发生谐振。在谐振点,电容的阻抗小。因此放电回路的阻抗最小,补充能量的效果也最好。但当频率超过谐振点时,放电回路的阻抗开始增加,电容提供电流能力便开始下降。电容的容值越大,谐振频率越低,电容能有效补偿电流的频率范围也越小。从保证电容提供高频电流的能力的角度来说,电容越大越好的观点是错误的,一般的电路设计中都有一个参考值的。 同样容量的电容,并联越多的小电容越好,耐压值、耐温值、容值、ESR(等效电阻)等是电容的几个重要参数,对于ESR自然是越低越好。ESR与电容的容量、频率、电压、温度等都有关系。当电压固定时候,容量越大,ESR越低。在板卡计中采用多个小电容并连多是出与PCB空间的限制,这样有的人就认为,越多的并联小电阻,ESR越低,效果越好。理论上是如此,但是要考虑到电容接脚焊点的阻抗,采用多个小电容并联,效果并不一定突出 ESR越低,效果越好。结合我们上面的提高的供电电路来说,对于输入电容来说,输入电容的容量要大一点。相对容量的要求,对ESR的要求可以适当的降低。因为输入电容主要是耐压,其次是吸收MOSFET的开关脉冲。对于输出电容来说,耐压的要求和容量可以适当的降低一点。ESR的要求则高一点,因为这里要保证的是足够的电流通过量。但这里要注意的是ESR并不是越低越好,低ESR电容会引起开关电路振荡。而消振电路复杂同时会导致成本的增加。板卡设计中,这里一般有一个参考值,此作为元件选用参数,避免消振电路而导致成本的增加。 好电容代表着高品质。“唯电容论”曾经盛极一时,一些厂商和媒体也刻意的把这个事情做成一个卖点。在板卡设计中,电路设计水平是关键。和有的厂商可以用两相供电做出比一些厂商采用四相供电更稳定的产品一样,一味的采用高价电容,不一定能做出好产品。衡量一个产品,一定要全方位多角度的去考虑,切不可把电容的作用有意无意的夸大。 上拉与下拉 上拉电阻 •当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平(一般为3.5V),这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。 •OC门电路必须加上拉电阻,才能使用。 •为加大输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。 •在COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,提供泄荷通路。 •芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。 •提高总线的抗电磁干扰能力。管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。 •长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。 上拉电阻阻值的选择原则 从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大,电流小。 从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小,电流大。 对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。综合考虑。 以上三点,通常在1k到10k之间选取,对下拉电阻也有类似道理。 选择上拉电阻和下拉电阻的主要考虑因素对上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输入特性进行设定,主要需要考虑以下几个因素: 驱动能力与功耗的平衡 以上拉电阻为例,一般地说,上拉电阻越小,驱动能力越强,但功耗越大,设计是应注意两者之间的均衡。 下级电路的驱动需求 同样以上拉电阻为例,当输出高电平时,开关管断开,上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。 高低电平的设定 不同电路的高低电平的门槛电平会有不同,电阻应适当设定以确保能输出正确的电平。以上拉电阻为例,当输出低电平时,开关管导通,上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平门槛之下。 频率特性以上拉电阻为例,上拉电阻和开关管漏源级之间的电容和下级电路之间的输入电容会形成RC延迟,电阻越大,延迟越大。上拉电阻的设定应考虑电路在这方面的需求。 下拉电阻的设定的原则和上拉电阻是一样的。 举例说明OC门输出高电平时是一个高阻态,其上拉电流要由上拉电阻来提供,设输入端每端口不大于100uA,设输出口驱动电流约500uA,标准工作电压是5V,输入口的高低电平门限为0.8V(低于此值为低电平),2V(高电平门限值)。选上拉电阻时:500uA x 8.4K= 4.2即选大于8.4K时输出端能下拉至0.8V以下,此为最小阻值,再小就拉不下来了。如果输出口驱动电流较大,则阻值可减小,保证下拉时能低于0.8V即可。 当输出高电平时,忽略管子的漏电流,两输入口需200uA,200uA x15K=3V即上拉电阻压降为3V,输出口可达到2V,此阻值为最大阻值,再大就拉不到2V了。选10K可用。设计时管子的漏电流不可忽略,IO口实际电流在不同电平下也是不同的,上述仅仅是原理,一句话概括为:输出高电平时要喂饱后面的输入口,输出低电平不要把输出口喂撑了(否则多余的电流喂给了级联的输入口,高于低电平门限值就不可靠了)。以上就是电容耦合与退耦的讲解,希望能对大家有所启发。

    时间:2020-03-27 关键词: 直接耦合 电容耦合 辐射耦合

  • 汽车功率器件的热管理解析

    汽车功率器件的热管理解析

    随着科技的快速发展,热管理技术也在不但发展,热管理涵盖了与电子设备和电路中产生的热量的产生,控制和散发有关的所有技术解决方案。每个电子组件在其运行过程中都会产生一定量的热量,这些热量可能会对组件本身的性能和可靠性产生负面影响。在每个电子领域中,趋于使封装尺寸尽可能减小的趋势进一步复杂化,随之而来的是散热问题。半导体的结温应保持在制造商设定的极限以下;否则,可靠性和组件寿命都会受到影响。 热管理挑战 热管理策略应适用于任何能够产生热量的电子设备。在汽车行业中,由于极端温度以及冷热条件的变化,这一方面至关重要,以确保高度的可靠性和安全性。电子设计人员面临的最大挑战之一是再现或模拟最严酷的工作条件,即那些电子设备承受高热应力的条件。通过使用计算流体动力学(CFD)模拟软件可以简化此任务,该软件简化了大功率电子设备的开发。汽车功率器件热管理的主要挑战是高功率密度,恶劣的环境条件,产品小型化和成本降低。必须采取适当的措施来解决热管理问题,从传统的措施(散热器,热管和风扇)到更具创新性的措施(制冷剂冷却,紧凑型热交换器,微热电冷却器,相变材料,冷板冷却)。热管理的最新趋势是通过开发诸如纳米技术和智能材料之类的高级解决方案,从单相传热技术转变为多相传热技术。 汽车应用 车载电子设备的数量,价值和复杂性不断增长。这使得功率器件的热管理更加困难,同时也变得更加重要。乘客舱中散热最高的动力设备包括通风和空调(HVAC),无线电和信息娱乐系统,仪表板,仪表和平视显示器。乘客舱外部的动力装置包括发动机控制单元(ECU),制动系统控制单元和不同类别的传感器。这些设备带来的主要挑战涉及发动机舱内达到的高工作温度,环境条件在很大的数值范围内变化以及适用于汽车领域的标准提出的非常严格的要求。电子设备,特别是那些安装在乘客舱外部的设备,通常被密封以防止湿气进入:这方面使冷却更加复杂,冷却仍然限于基于传导和对流的技术。 容纳在发动机罩中的电子元件会暴露在高温下,并且存在散热问题,这也与占地面积非常小有关。混合动力(HEV)和电动(EV)汽车的扩散日趋明显,这需要电动机和电池都需要冷却。涉及的功率水平也很高,这也取决于车辆的“电气化”程度。在“全混合动力”车辆中,功率值最高,达到15kW以上,电压高于100V。因此,有必要使用先进的冷却技术,该技术基于使用散热器,热交换器和电动泵进行液体冷却。在HEV和EV车辆中,电力电子设备执行相关任务,例如控制电动机,与电子控制单元通信和诊断。除ECU外,其他典型组件还有逆变器和一个或多个DC-DC转换器。为了使功率设备保持在建议的温度范围内,应将其连接到车辆的冷却/加热系统。 商业级解决方案 汽车应用需要符合该部门设想的可靠性和安全性标准的功率设备,例如AEC-Q100和AEC-Q101。英飞凌科技公司在为汽车市场开发和制造电子组件方面拥有四十多年的经验,拥有众多的半导体产品可以满足每个汽车领域的需求。 Tempfet尤其通过其温度传感器提供第一级的温度和电流保护。温度传感器位于外部引脚上,可直接进行门访问和灵活的温度响应控制。图1显示了Tempfet器件的简化框图,该器件能够以高达1 MHz的开关频率工作,并具有扩展的温度范围(从-40°C至+ 175°C)。 意法半导体(STMicroelectronics)拥有一系列适合汽车应用的功率器件。其中包括PowerFLAT系列汽车功率MOSFET,它们封装在5x6mm微型双面冷却(DSC)封装中。新的MOSFET(封装如图2所示)使汽车电子控制单元(ECU)的功率密度得以提高,它们是用于汽车电机控制应用,反向电池保护和高性能电源开关的40V器件。 0.8mm高的PowerFLATTM 5×6 DSC保留了标准封装的占位面积和热效率高的底侧设计,同时露出了顶侧源电极以进一步增强散热,从而简化了热管理。 安森美半导体提供全面的创新型节能电源设备产品组合,提供NVG800A75L4DSC,一种750V-800A电源模块,该模块具有双面冷却功能,且占地面积小,适用于混合动力(HEV)和电动汽车(EV)牵引逆变器应用。该模块由半桥配置的两个窄台面场截止IGBT组成。提供了双面液体冷却散热器参考设计以及完整的逆变器套件(NVG800A75L4-EVK),可简化设计。以上就是汽车功率器件的热管理,希望能给大家参考意见。

    时间:2020-03-27 关键词: ev 热管理 汽车功率器件

  • 边缘机器学习应用发展

    边缘机器学习应用发展

    现在的机器学习越来越流行,内存和存储解决方案领先供应商 Micron Technology, Inc.(美光科技股份有限公司,纳斯达克股票代码:MU)与科技企业大陆集团 (Continental)今日宣布合作计划,大陆集团将采用美光的深度学习加速器,开发下一代基于机器学习的汽车应用。通过该协议,汽车工业领域和内存市场的两大行业巨头将联合推进机器学习的开发,以满足现代化汽车对于内存的极端要求。 车载信息娱乐、通信、高级驾驶辅助系统(ADAS)和动力总成控制系统正在变得越来越精密复杂。美光科技将携手大陆集团,共同开发针对具体应用的美光深度学习加速器(DLA)技术,使其具备灵活性和可扩展性,并满足行业标准程序模型的低功耗和高性能需求。 大陆集团硅谷创新中心副总裁 Dirk Remde 表示:“美光科技的市场领先地位源于长期以来的产品创新以及与客户之间的密切合作。与美光科技联手打造灵活、可扩展并支持多网络和多框架的边缘推理解决方案,使我们能将机器学习有效部署到所有平台,并为客户提供智能出行技术。”大陆集团历来都是汽车领域中知名的创新引领者。该公司计划在 ADAS 高级开发、驾驶舱监控以及其他互联和自动驾驶领域部署深度学习解决方案。 美光科技先进计算解决方案企业副总裁 Steve Pawlowski 表示:“机器学习是 ADAS 的关键组成部分,我们必须了解 ADAS 市场对机器学习的要求和应用情景。与大陆集团开展合作,其中一个重要目标就是打造敏捷的边缘推理解决方案,利用机器学习技术,满足汽车行业对方案易用性、可扩展性、低功耗和高性能的需求。” 基于领先的内存和存储技术,美光利用其 DLA 技术,将计算、内存、工具和软件整合为一个综合性的人工智能(AI)开发平台。美光科技和大陆集团将利用该平台,开发能够优化 AI 工作负载的创新型内存,其中包括用于数据分析的深度学习解决方案,尤其是针对物联网(IoT)和边缘计算的解决方案。以上就是美光科技与大陆集团携手加速边缘机器学习应用的一些讲解。

    时间:2020-03-27 关键词: 美光科技 大陆集团 边缘机器

  • 红外传感器避障工作原理

    红外传感器避障工作原理

    智能设备的广泛发展,促进了红外传感器的使用,红外传感器是什么,有何作用呢?一种能够感应目标辐射的红外线,利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。按探测机理可分成为光子探测器和热探测器。 红外传感技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。 红外传感器是什么? 红外线对射管的驱动分为电平型和脉冲型两种驱动方式。由红外线对射管阵列组成分离型光电传感器。该传感器的创新点在于能够抵抗外界的强光干扰。太阳光中含有对红外线接收管产生干扰的红外线,该光线能够将红外线接收二极管导通,使系统产生误判,甚至导致整个系统瘫痪。本传感器的优点在于能够设置多点采集,对射管阵列的间距和阵列数量可根据需求选取。 红外传感器避障电路图 在智能小车制作中经常会用到红外传感器避障模,这里介绍一款智能小车制作时常用的红外传感器避障模,模块是由LM567电路组成,LM567电路是一片锁相环电路,采用8脚双列直插塑封。其⑤、⑥脚外接的电阻和电容决定了内部压控振荡器的中心频率f。 其中心频率f由R、C决定:f=1/(1.1*RC) 在电路中,因为红外发射器的起振频率是38KHz,其中电容选择103,所以由以上公式可得R=2.4KΩ。 在电路中仅利用了LM567接收到相同频率的载波信号后⑧脚电压由高变低这一特性,来形成对控制对象的控制。 D1发射红外线,D2接收红外信号。LM567第⑤、⑥脚为译码中心频率设定端,一般通过调整其外接可变电阻W改变捕捉的中心频率。图中红外载波信号来自LM567的第5角,也即载波信号与捕捉中心频率一致,能够极大的提高抗干扰特性。 感器避障模块LM567的电路图,如图,LM567的①、②脚通常分别通过一电容器接地,形成输出滤波网络和环路单级低通滤波网络。②脚所接电容决定锁相环路的捕捉带宽:电容值越大,环路带宽越窄。①脚所接电容的容量应至少是②脚电容的2倍。③脚是输入端,要求输入信号≥25mV。⑧脚是逻辑输出端,其内部是一个集电极开路的三极管,允许最大灌电流为100mA。LM567的工作电压为4.75~9V,工作频率从直流到500kHz,静态工作电流约8mA。 在选择红外发射接收电路电子小制作中,有四个方案可以选择,并且都做了PCB进行调试比较。 方案一:利用40KHz的晶振作为红外发射器的震荡源。通过示波器观察,波形非常准确完整,由于红外接收的频率一般是38KHz,虽然晶振的频率可以通过可调电阻微调。但是还是很难匹配,每次试验时都要微调。所以不选择这个方案。 方案二:如前所述,使用三脚的红外接收器,但是接收器自备了选频和解调能力,很难用单片机对其接收信号进行判断。所以不选择这个设计方案。 方案三:用高速CMOS型四重二输入“与非”门74HC00组成RC震荡电路作为频率发生器,波形也准确完整,但是难匹配。所以不选择这个方案。 方案四:选用通用音调译码器LM567的5输出38KHz频率,其特点是红外线发射部分不设专门的信号发生电路。8脚输入红外接收器接收到的信号。这个信号是锁相音频译码器的锁相中心频率,这样既简化了线路和调试工作,又防止了周围环境变化和元件参数变化对收发频率造成的差异,实现了红外线发射与接收工作频率的同步自动跟踪,使电路的稳定性和抗干扰能力大大加强。本设计中就是利用此方案最终实现避障功能。 这个电子小制作电路的特点是红外线发射部分不设专门的信号发生电路。而是直接从接收部分的检测电路LM567的5脚引人信号,这个信号是锁相音频译码器的锁相中心频率,这样既简化了线路和调试工作,又防止了周围环境变化和元件参数变化对收发频率造成的差异,实现了红外线发射与接收工作频率的同步自动跟踪,使电路的稳定性和抗干扰能力大大加强。 LM567的5脚输出的38KHz中心频率输出给三极管Q1,经过三极管放大,信号输出给红外发射器J2,可调电阻R3可以改变其发射功率。信号由红外接收器J3接收,经过运算放大器741的反相放大,信号输出给LM567的输入3脚,由于输入的信号是LM567的锁相中心频率,所以LM567的8脚输出由默认的高电平变为低电平。 发光二极管有了电压差,所以信号指示灯亮,证明前方有障碍,同时8脚的信号输出给单片机,由单片机由电平的变化去控制电动机的工作实现避障。以上就是红外传感器的一些工作原理,在设计的过程中需要多读数据手册。

    时间:2020-03-27 关键词: 红外传感器 晶振 运算放大器

  • 线路板板面起泡处理方法

    线路板板面起泡处理方法

    一般的电子产品都会用到电路板,线路板板面起泡其实是板面结合力不良的问题,再引申也就是板面的表面质量问题,这包含两方面的内容: 1. 板面清洁度的问题;2. 表面微观粗糙度(或表面能)的问题。 所有线路板上的板面起泡问题都可以归纳为上述原因。镀层之间的结合力不良或过低,在后续生产加工过程和组装过程中难于抵抗生产加工过程中产生的镀层应力,机械应力和热应力等等,最终造成镀层间不同程度分离现象。现就可能在生产加工过程中造成板面质量不良的一些因素归纳总结如下: 1. 基材工艺处理的问题: 特别是对一些较薄的基板(一般 0.8mm 以下)来说,因为基板刚性较差,不宜用刷板机刷板。 这样可能会无法有效除去基板生产加工过程中为防止板面铜箔氧化而特殊处理的保护层,虽然该层较薄,刷板较易除去,但是采用化学处理就存在较大困难,所以在生产加工重要注意控制,以免造成板面基材铜箔和化学铜之间的结合力不良造成的板面起泡问题;这种问题在薄的内层进行黑化时,也会存在黑化棕化不良,颜色不均,局部黑棕化不上等问题。 2. 板面在机加工(钻孔,层压,铣边等)过程造成的油污或其他液体沾染灰尘污染表面处理不良的现象。 3. 沉铜刷板不良: 沉铜前磨板压力过大,造成孔口变形刷出孔口铜箔圆角甚至孔口漏基材,这样在沉铜电镀喷锡焊接等过程中就会造成孔口起泡现象;即使刷板没有造成漏基材,但是过重的刷板会加大孔口铜的粗糙度,因而在微蚀粗化过程中该处铜箔极易产生粗化过度现象,也会存在着一定的质量隐患;因此要注意加强刷板工艺的控制,可以通过磨痕试验和水膜试验将刷板工艺参数调政至最佳; 4. 水洗问题: 因为沉铜电镀处理要经过大量的化学药水处理,各类酸碱无极有机等药品溶剂较多,板面水洗不净,特别是沉铜调整除油剂,不仅会造成交叉污染,同时也会造成板面局部处理不良或处理效果不佳,不均匀的缺陷,造成一些结合力方面的问题;因此要注意加强对水洗的控制,主要包括对清洗水水流量,水质,水洗时间,和板件滴水时间等方面的控制;特别冬天气温较低,水洗效果会大大降低,更要注意将强对水洗的控制; 5. 沉铜前处理中和图形电镀前处理中的微蚀: 微蚀过度会造成孔口漏基材,造成孔口周围起泡现象;微蚀不足也会造成结合力不足,引发起泡现象;因此要加强对微蚀的控制;一般沉铜前处理的微蚀深度在 1.5---2 微米,图形电镀前处理微蚀在 0.3---1 微米,有条件最好通过化学分析和简单试验称重法控制微蚀厚度或为蚀速率;一般情况下微蚀後的板面色泽鲜艳,为均匀粉红色,没有反光;如果颜色不均匀,或有反光说明制程前处理存在质量隐患;注意加强检查;另外微蚀槽的铜含量,槽液温度,负载量,微蚀剂含量等都是要注意的项目; 6. 沉铜返工不良: 一些沉铜或图形转後的返工板在返工过程中因为褪镀不良,返工方法不对或返工过程中微蚀时间控制不当等或其他原因都会造成板面起泡;沉铜板的返工如果在线上发现沉铜不良可以通过水洗後直接从线上除油後酸洗不经委蚀直接返工;最好不要重新除油,微蚀;对于已经板电加厚的板件,应现在微蚀槽褪镀, 注意时间控制,可以先用一两片板大致测算一下褪镀时间,保证褪镀效果;褪镀完毕后应用刷板机后一组软磨刷轻刷然后再按正常生产工艺沉铜,但蚀微蚀时间要减半或作必要调整; 7. 板面在生产过程中发生氧化: 如沉铜板在空气中发生氧化,不仅可能会造成孔内无铜,板面粗糙,也可能会造成板面起泡;沉铜板在酸液内存放时间过长,板面也会发生氧化,且这种氧化膜很难除去;因此在生产过程中沉铜板要及时加厚处理,不宜存放时间太长,一般最迟在 12 小时内要加厚镀铜完毕; 8. 沉铜液的活性太强: 沉铜液新开缸或槽液内三大组份含量偏高特别是铜含量过高,会造成槽液活性过强,化学铜沉积粗糙,氢气,亚铜氧化物等在化学铜层内夹杂过多造成的镀层物性质量下降和结合力不良的缺陷;可以适当采取如下方法均可:降低铜含量,(往槽液内补充纯水)包括三大组分,适当提高络合剂和稳定剂含量,适当降低槽液的温度等; 9. 图形转移过程中显影後水洗不足,显影后放置时间过长或车间灰尘过多等,都会造成板面清洁度不良,纤处理效果稍差,则可能会造成潜在的质量问题; 10. 电镀槽内出现有机污染,特别是油污,对于自动线来讲出现的可能性较大; 11. 镀铜前浸酸槽要注意及时更换,槽液中污染太多,或铜含量过高,不仅会造成板面清洁度问题,也会造成板面粗糙等缺陷; 12. 另外,冬天一些工厂生产中槽液没有加温的情况下,更要特别注意生产过程板件的带电入槽,特别是有空气搅拌的镀槽,如铜镍;对于镍缸冬天最好在镀镍前加一加温水洗槽,(水温在 30-40 度左右),保证镍层初期沉积的致密良好; 在实际生产过程中,引起板面起泡的原因很多,笔者只能做简要分析,对于不同的厂家设备技术水平可能会出现不同原因造成的起泡现象,具体情况要具体分析,不可一概而论,生搬硬套;上述原因分析不分主次和重要性,基本按照生产工艺流程做简要分析,在此项系列出,只是给大家提供一个解决问题的方向和更开阔的视野,希望对大家的工艺生产和问题解决方面,可以起到抛砖引玉的作用!以上就是电路板气泡的一些处理方法,提供给大家参考。

    时间:2020-03-27 关键词: 微蚀 板面 沉铜

  • 接触型二极管解析

    接触型二极管解析

    二极管很常见,那么点接触二极管就不那么常见,由于构造简单,性价比高,点接触型二极管被大多数工程师所选购。点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后,再通过电流法而形成的。因此,其PN结的静电容量小,适用于高频电路。点接触型与面结型相比,较少使用于大电流和整流。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言,它是应用范围较广的类型。 点接触型二极管的特性 1、正向特性 在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就会导通,这种连接方式,称为正向偏置。必须说明,当加在二极管两端的正向电压很小时,二极管仍然不能导通,流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门坎电压”,又称“死区电压”,锗管约为0.1V,硅管约为0.5V)以后,二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3V,硅管约为0.7V),称为二极管的“正向压降”。 2、反向特性 在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电流流过,此时二极管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,仍然会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电特性,这种状态称为二极管的击穿 点接触型二极管的分类 1、一般用点接触型二极管 这种二极管正如标题所说的那样,通常被使用于检波和整流电路中,是正向和反向特性既不特别好,也不特别坏的中间产品。如:SD34、SD46、1N34A等等属于这一类。 2、高反向电阻点接触型二极管 正向电压特性和一般用二极管相同。虽然其反方向耐压也是特别地高,但反向电流小,因此其特长是反向电阻高。使用于高输入电阻的电路和高阻负荷电阻的电路中,就锗材料高反向电阻型二极管而言,SD54、1N54A等等属于这类二极管。 3、高传导点接触型二极管 它与高反向电阻型相反。其反向特性尽管很差,但使正向电阻变得足够小。对高传导点接触型二极管而言,有SD56、1N56A等等。对高传导键型二极管而言,能够得到更优良的特性。这类二极管,在负荷电阻特别低的情况下,整流效率较高。 4、高反向耐压点接触型二极管 是最大峰值反向电压和最大直流反向电压很高的产品。使用于高压电路的检波和整流。这种型号的二极管一般正向特性不太好或一般。在点接触型锗二极管中,有SD38、1N38A、OA81等等。这种锗材料二极管,其耐压受到限制。要求更高时有硅合金和扩散型。以上就是点接触型二极管的一些参数以及使用讲解,需要根据不同的使用场景来选择。

    时间:2020-03-27 关键词: 二极管 高频电路 点接触型

  • 传感器电路的噪声

    传感器电路的噪声

    在生活中处处可见传感器,为我们的生活带来便利,在电路设计中,感器电路的抗干扰设计尤为重要。在这学习之前,我们必须了解传感器电路噪声的来源,以便找出更好的方法来降低噪声。下面学习传感器电路噪声: 低频噪声 低频噪声主要是由于内部的导电微粒不连续造成的。特别是碳膜电阻,其碳质材料内部存在许多微小颗粒,颗粒之间是不连续的,在电流流过时,会使电阻的导电率发生变化引起电流的变化,产生类似接触不良的闪爆电弧。另外,晶体管也可能产生相似的爆裂噪声和闪烁噪声,其产生机理与电阻中微粒的不连续性相近,也与晶体管的掺杂程度有关。 半导体器件产生的散粒噪声 由于半导体PN结两端势垒区电压的变化引起累积在此区域的电荷数量改变,从而显现出电容效应。当外加正向电压升高时,N区的电子和P区的空穴向耗尽区运动,相当于对电容充电。当正向电压减小时,它又使电子和空穴远离耗尽区,相当于电容放电。当外加反向电压时,耗尽区的变化相反。当电流流经势垒区时,这种变化会引起流过势垒区的电流产生微小波动,从而产生电流噪声。其产生噪声的大小与温度、频带宽度△f成正比。 高频热噪声 高频热噪声是由于导电体内部电子的无规则运动产生的。温度越高,电子运动就越激烈。导体内部电子的无规则运动会在其内部形成很多微小的电流波动,因其是无序运动,故它的平均总电流为零,但当它作为一个元件(或作为电路的一部分)被接入放大电路后,其内部的电流就会被放大成为噪声源,特别是对工作在高频频段内的电路高频热噪声影响尤甚。 通常在工频内,电路的热噪声与通频带成正比,通频带越宽,电路热噪声的影响就越大。以一个1kΩ的电阻为例,如果电路的通频带为1MHz,则呈现在电阻两端的开路电压噪声有效值为4μV(设温度为室温T=290K)。看起来噪声的电动势并不大,但假设将其接入一个增益为106倍的放大电路时,其输出噪声可达4V,这时对电路的干扰就很大了。 电路板上的电磁元件的干扰 许多电路板上都有继电器、线圈等电磁元件,在电流通过时其线圈的电感和外壳的分布电容向周围辐射能量,其能量会对周围的电路产生干扰。像继电器等元件其反复工作,通断电时会产生瞬间的反向高压,形成瞬时浪涌电流,这种瞬间的高压对电路将产生极大的冲击,从而严重干扰电路的正常工作。 晶体管的噪声 晶体管的噪声主要有热噪声、散粒噪声、闪烁噪声。 热噪声是由于载流子不规则的热运动通过BJT内3个区的体电阻及相应的引线电阻时而产生。其中rbb所产生的噪声是主要的。通常所说的BJT中的电流,只是一个平均值。实际上通过发射结注入到基区的载流子数目,在各个瞬时都不相同,因而发射极电流或集电极电流都有无规则的波动,会产生散粒噪声。 由于半导体材料及制造工艺水平使得晶体管表面清洁处理不好而引起的噪声称为闪烁噪声。它与半导体表面少数载流子的复合有关,表现为发射极电流的起伏,其电流噪声谱密度与频率近似成反比,又称1/f噪声。它主要在低频(kHz以下)范围起主要作用。 电阻器的噪声 电阻的干扰来自于电阻中的电感、电容效应和电阻本身的热噪声。例如一个阻值为R的实芯电阻,可等效为电阻R、寄生电容C、寄生电感L的串并联。一般来说,寄生电容为0.1~0.5pF,寄生电感为5~8nH。在频率高于1MHz时,这些寄生电感电容就不可忽视了。 各类电阻都会产生热噪声,一个阻值为R的电阻(或BJT的体电阻、FET的沟道电阻)未接入电路时,在频带宽度B内所产生的热噪声电压为:式中:k为玻尔兹曼常数;T是绝对温度(单位:K)。热噪声电压本身是一个非周期变化的时间函数,因此,它的频率范围是很宽广的。所以宽频带放大电路受噪声的影响比窄频带大。 另外,电阻还会产生接触噪声,其接触噪声电压为: 式中:I为流过电阻的电流均方值;f为中心频率;k是与材料的几何形状有关的常数。由于Vc在低频段起重要的作用,所以它是低频传感器电路的主要噪声源。 集成电路的噪声 集成电路的噪声干扰一般有两种:一种是辐射式,一种是传导式。这些噪声尖刺对于接在同一交流电网上的其他电子设备会产生较大影响。噪声频谱扩展至100MHz以上。在实验室中,可以用高频示波器(100MHz以上)观察一般单片机系统板上某个集成电路电源与地引脚之间的波形,会看到噪声尖刺峰-峰值可达数百毫伏甚至伏级。以上就是传感器的噪声的讲解,希望能给大家一些帮助。

    时间:2020-03-27 关键词: 传感器 电路 噪声

  • 贴片电阻的使用寿命

    贴片电阻的使用寿命

    电路板上的电阻种类繁多,那么有谁知道贴片电阻的使用寿命的影响因素吗?简单的说,电阻的失效率相对于其他器件来说,是比较大低的,所以我们一般评估电阻的寿命比较少。但是在高压高温的时候会失效率上升,所以一些场景,我们还是需要仔细评估电阻的寿命。我们就聊聊关于贴片电阻的寿命的那些事儿! 对电阻寿命影响的因素: (1)温度,温度过高可以很快使其烧毁。 (2)环境的酸碱度,直接腐蚀电阻导致其损坏。 (3)外力,超过一定的力的限度,电阻就会断裂。 所以要使电阻寿命延长,散热要好,防止烧毁,环境要干燥,无污染物,避免外力作用。电阻值大的电阻,寿命相对会长。MΩ级的电阻阻值很高,在低压中使用时由于功率消耗少,工作环境影响甚微,一般寿命都很长,不需要特别注意(相对其他如电解电容等元件)。问题大都是在高压工作时产生的。高压工作时,电阻的制造工艺、使用材质都有相当的要求。要考虑使用功率往往会用到最大的可能(电阻的安全功率值是实际工作功率的两倍以上,有些产品设计不当,往往使用功率和电阻额定功率值过于接近),所以温度的耐受能力是最基本的要求。而瞬间脉冲电压和涌浪电流也会对电阻造成致命的打击。对于引脚焊接不良,绝缘制程有瑕疵的产品,不用多久就崩溃烧毁.正确使用的电阻,使用寿命在10万小时以上不成问题。 所以像1MΩ这样的高阻值电阻是有区分高压和一般用途的。高压专用的电阻价格比一般电阻高数倍,不过电阻终究是低价元件,而且在高压使用的电阻数量不是很多。对于高压大电流的场景,留有足够的降额设计,可以有效提高电阻的寿命。所以,电阻在使用和不使用的情况下,寿命一定不同。电阻在不同的使用场景下,寿命也会不同。所以电阻的寿命有两个:负载寿命和货架寿命。 电阻负载寿命Load Life,全称应该是Load Life Stability。电阻器在额定功率长期负荷下,阻值相对变化的百分数,表示电阻器寿命长短的参数。 所谓的电阻负载寿命就是电阻被使用的情况下预估的寿命,其实电阻的负载寿命和影响电阻的这三方面的因素相关:电阻的功率、温度和使用时间。电阻阻值变化的活跃期是在使用的前几百个小时,随着使用时间越长越是趋于稳定。这是由于随着时间的推移,电阻元素本身趋于稳定,或者电阻元素和基体之间的应力逐渐释放。电阻负载寿命的指标只能通过抽样测试,通过样品测试折算出产品的预计寿命。因为这种测试至少需要1千小时,航天的应用则可能需要高达1万小时的测试,且这种测试是破坏性的实验。电阻的负载寿命,一般会被标注在器件资料中,如图所示。 电阻器件资料截图之负载寿命参数 电阻货架寿命是指电阻不被使用的场景下,只是存储在库房的时候的寿命。电阻的货架寿命也就是指存储条件下的阻值稳定性。电阻的货架寿命和负载寿命一样,电阻存放的时间越长,其阻值的变化也会趋于稳定。通常一些使用精密仪器制造设备使用精密电阻并不立即使用,而是存储一些时间再去使用,因为存储一段时间之后电阻值稳定性更好。所电阻的存储尤其要注意湿度控制,湿度对于任何电阻的阻值都会产生很大的影响。UI上就是贴片电阻的性能的解析,需要科技的不断发展来推动。

    时间:2020-03-27 关键词: 电阻 寿命 贴片

  • 光纤传感器和光电传感器的区别

    光纤传感器和光电传感器的区别

    传感器的种类繁多,那么如何区分呢?光纤和光电传感器从字面上看,他们都是传感器,还都跟“光”有关。那么,他们之前那些细节是不同的呢,下面我们从工作原理、材料、结构以传感器及测量范围进行讲述,希望能帮助到大家! 一、光电传感器和光纤传感器工作原理不同 首先从两者的工作原理来讲,首先说一下光电传感器它是依据光电效应的原理来工作的,也就是说当光照射到由半导体制成的光电传感器上时就会发出光电子的一种现象,可以把光能转化为电能。比如常用作光控场合的光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管等都是根据这种效应进行工作的。而光纤传感器是通过光的全反射原理来工作的,对于光的全反射原理在中学物理中就学过,比如光折射和反射的斯涅尔定律就用数学关系式很清楚地表达了光反射原理。所以我们运用光导纤维的传光特点就可以把被测量转化成光特性的改变,比如可以改变光的频率、波长、强度和相位等。 二、光电传感器和光纤传感器制作材料不同 光电传感器的制作材料主要是具有光电效应的半导体材料或者金属材料制作而成,比如光电二极管和光电三极管的制造材料一般有硅材料或者锗材料,光敏电阻的材料由硫化镉或者锑化铟等材料制作;而光纤传感器是由光透射率高的玻璃纤维(主要是由石英玻璃)构成,成分比较单一。 三、光电传感器和光纤传感器的结构不同 光电传感器的比较简单,比如光电二极管就有引脚、外壳、管芯以及玻璃聚光镜等部分构成;而光纤传感器的结构相对复杂些,除了光纤外还有一些复杂的外设作为辅助控制。 四、光电传感器和光纤传感器所测量的范围不同 光电传感器所测量的范围相对较少,一般有光强度、光照度、速度和应变位移等;而光纤传感器所测量的范围比较广,大约可以测量70多个物理量,比如压力、震动、速度、电流、温度、流量、磁场等,所以光纤传感器今后发展的前潜力是巨大的,可谓是后来者居上。以上就是光纤和光电传感器的一些区别,需要大家在选择的时候仔细研读。

    时间:2020-03-27 关键词: 光纤 传感器 光电传感器

  • 触发器or锁存器的作用

    触发器or锁存器的作用

    现在很多电子器件都会用到触发器和锁存器,触发器or锁存器这是做什么的,有何重要意义呢,不懂的童鞋跟我走一遭就能清楚究竟是做什么的? 锁存器 在实际的数字系统中,通常把能够用来存储一组二进制代码的同步时序逻辑电路称为寄存器.由于触发器内有记忆功能,因此利用触发器可以方便地构成寄存器。由于一个触发器能够存储一位二进制码,所以把n个触发器的时钟端口连接起来就能构成一个存储n位二进制码的寄存器。锁存器是电平触发的存储单元,数据存储的动作取决于输入时钟(或者使能)信号的电平值,尽当锁存器处于使能状态时,输出才会随着数据输入发生变化。 触发器 触发器是边沿敏感的存储单元,数据存储的动作有某一信号的上升或者下降沿进行同步的。在实际的数字系统中,通常把能够用来存储一组二进制代码的同步时序逻辑电路称为寄存器.由于触发器内有记忆功能,因此利用触发器可以方便地构成寄存器。由于一个触发器能够存储一位二进制码,所以把n个触发器的时钟端口连接起来就能构成一个存储n位二进制码的寄存器。 寄存器用来存放数据的一些小型存储区域,用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。其实寄存器就是一种常用的时序逻辑电路,但这种时序逻辑电路只包含存储电路。寄存器的存储电路是由锁存器或触发器构成的,因为一个锁存器或触发器能存储1位二进制数,所以由N个锁存器或触发器可以构成N位寄存器。 触发器是在时钟的沿进行数据的锁存的,而锁存器是用电平使能来锁存数据的。所以触发器的Q输出端在每一个时钟沿都会被更新,而锁存器只能在使能电平有效器件才会被更新。 有一些教科书里的触发器实际是锁存器。在FPGA设计中建议如果不是必须那么应该尽量使用触发器而不是锁存器。 钟控D触发器其实就是D锁存器,边沿D触发器才是真正的D触发器,钟控D触发器在使能情况下输出随输入变化,边沿触发器只有在边沿跳变的情况下输出才变化。两个D锁存器可以构成一个D触发器,归根到底还是dff是边沿触发的,而latch是电平触发的。锁存器的输出对输入透明的,输入是什么,输出就是什么,这就是锁存器不稳定的原因,而触发器是由两个锁存器构成的一个主从触发器,输出对输入是不透明的,必须在时钟的上升/下降沿才会将输入体现到输出,所以能够消除输入的毛刺信号。 触发器与锁存器的比较: 1、latch由电平触发,非同步控制。在使能信号有效时latch相当于通路,在使能信号无效时latch保持输出状态。DFF由时钟沿触发,同步控制。 2、latch对输入电平敏感,受布线延迟影响较大,很难保证输出没有毛刺产生;DFF则不易产生毛刺。 3、如果使用门电路来搭建latch和DFF,则latch消耗的门资源比DFF要少,这是latch比DFF优越的地方。所以,在ASIC中使用 latch的集成度比DFF高,但在FPGA中正好相反,因为FPGA中没有标准的latch单元,但有DFF单元,一个LATCH需要多个LE才能实现。latch是电平触发,相当于有一个使能端,且在激活之后(在使能电平的时候)相当于导线了,随输出而变化。在非使能状态下是保持原来的信号,这就可以看出和flip-flop的差别,其实很多时候latch是不能代替ff的。 4、latch将静态时序分析变得极为复杂。 5、目前latch只在极高端电的路中使用,如intel 的P4等CPU。 FPGA中有latch单元,寄存器单元就可以配置成latch单元,在xilinx v2p的手册将该单元成为register/latch单元,附件是xilinx半个slice的结构图。 一般的设计规则是:在绝大多数设计中避免产生latch。它会让您设计的时序完蛋,并且它的隐蔽性很强,非老手不能查出。latch最大的危害在于不能过滤毛刺。这对于下一级电路是极其危险的。所以,只要能用D触发器的地方,就不用latch。 有些地方没有时钟,也只能用latch了。比如现在用一个clk接到latch的使能端(假设是高电平使能),这样需要的setup时间,就是数据在时钟的下降沿之前需要的时间,但是如果是一个DFF,那么setup时间就是在时钟的上升沿需要的时间。这就说明如果数据晚于控制信号的情况下,只能用latch,这种情况就是,前面所提到的latch timing borrow。基本上相当于借了一个高电平时间。也就是说,latch借的时间也是有限的。 对latch进行STA的分析其实也是可以,但是要对工具相当熟悉才行.不过很容易出错.当前PrimeTime,是支持进行latch分析的.现在一些综合工具内置的STA分析功能也支持,比如RTL compiler, Design Compiler.除了ASIC里可以节省资源以外。latch在同步设计里出现的可能还是挺小的,现在处理过程中大都放在ff里打一下。以上就是触发器和锁存器的工作用途,希望能给大家帮助。

    时间:2020-03-27 关键词: 锁存器 工具 触发器

  • 云母电容器与普通电容器的区别

    云母电容器与普通电容器的区别

    想必很多人都听说过电容器,那么大家知道他们之间的区别吗?电容器,在电路里面主要起到调谐、旁路、耦合、滤波等作用。晶体管收音机的调谐电路要用到它,彩色电视机的耦合电路、旁路电路等也要用到它。那么,云母电容器与普通电容器有何不同之处?读完本篇文章你就一目了然了! 云母电容器是电容器的一种,其形状多为方块状,云母电容器采用天然云母作为电容极间的介质,因此它的耐压高性能相当好。但云母电容由于受介质材料的影响容量不能做的太大,一般容量在10000PF-10PF之间,而且造价相对其它电容要高等等,现在以很少使用了。 云母电容器的结构与特点 云母电容器的介质为云母片,电极有金属箔式的和金属膜式的。早先的云母电容器是由金属箔或在云母片表面上喷银构成电极,再按需要的容量将它们叠片后经漫渍压塑在胶木壳内构成的。目前大多在云母介质上被覆一层银电极,芯子结构是装叠而成的,然后再装入外壳封装而构成电容器。外壳有陶佳外壳、金属外壳及塑料外壳,常用的为塑料外壳。 云母电容器具有以下特点: ①容量范围不宽,一般在10-51000pF之间。 ②稳定性高,可靠性高,且可制成高精度电容器。 ③固有电感小,不易老化,频率特性稳定,是性能优良的高频电容器之一 ④绝缘电阻高,一般可达1000 -7500MΩ。 ⑤温度特性好,使用环境温度一般在-55℃ ~ +85℃范围内。 ⑥介质损耗小,损耗角正切值一般为(5 - 30) x 10 -4 。 ⑦价格较贵,近几年逐渐被陶瓷电容器和有机薄膜电容器所取代。 云母电容器适用于对稳定性和可靠性要求较高的场合及高频高压电子设备。 云母电容的用途 云母电容适用于频率50Hz(60Hz)交流电源供电且安全性能要求很高的单相电机起动和运行。由于云母具有较高的电绝缘性、较好的透明度、极好的可剥分性、较高的化学稳定性、较好的还原性以及在高温状态下能保持上述优良的物理化学性能,因而它主要作为一种非常重要的绝缘材料广泛用于电子、电机、电讯、电器、航空、交通、仪表、冶金、建材、轻工等工业部门,以及国防和尖端工业领域。 云母电容与一般电容的区别 云母电容是以锡箔和云母片为介质,层叠后在胶木粉中压铸而成。 由于云母材料拥有优良的电气性能和机械性能,使云母电容自身电感和漏电损耗都很小,具有耐压范围宽,可靠性高,性能稳定,容量精度高等优点。特别适合用在高频振荡电路、高精度运算放大、滤波电路等场合。以上就是云母电容与一般电容的区别,针对不同的需求来选择不同的电子器件。

    时间:2020-03-27 关键词: 电容器 云母 普通电容器

  • 可调片电容工作原理

    可调片电容工作原理

    很多人都认识电容,那么知道可调片电容是什么吗?可调片电容是做什么滴,本文通过可调贴片电容概念,结构原理,作用几方面进行阐述相关知识,供大家学习参考! 可调贴片电容 可调贴片电容是指容值可以调节的贴片电容,贴片电容是指封装方式是贴片封装的电容器,电容器是指一种容纳电荷的器件,任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体(包括导线)之间都构成一个电容器,可调电容就是通过移动其中的一个导体(又称动片)来调节电容器的容值。 可调贴片电容的结构原理 可调贴片电容首先是一种电容器,最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质(包括空气)构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是由于中间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体了。不过这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当作绝缘体看。 可调贴片电容的作用 可调贴片电容是电容器的一种,我们先看下电容器的作用。 1、旁路电容和去耦电容 旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF 或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。 2、滤波电容 在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。曾有人形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电,放电的过程。 3、储能电容 储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000μF 之间的铝电解电容器是较为常用的。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式, 对于功率级超过10KW 的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。以上就是可调片电容的工作原理,需要设计者在实践中积累经验。

    时间:2020-03-27 关键词: 电容器 去耦电容 旁路电容

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