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  • 模拟示波器与数字示波器的不同点,你知道吗?

    模拟示波器与数字示波器的不同点,你知道吗?

    你知道模拟示波器与数字示波器的不同点吗?归根结底说到示波器与数字示波器无非是测量时使用的仪器而已,说到模拟示波器与数字示波器有何不同之处?可能有人还能说出一二,下面一起了解下相关内容!示波器是观察波形的窗口,它让设计人员或维修人员详细看见电子波形,达到眼见为实的效果。因为人眼是最灵敏的视觉器官,可以明察秋毫之末,极为迅速地反映物体至大脑,作出比较和判断。 按照信号的不同分类,示波器可分为模拟示波器和数字示波器。 模拟示波器采用的是模拟电路(示波管,其基础是电子枪)电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上。屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来。 数字示波器则是数据采集,A/D转换,软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。它的工作方式是通过模拟转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息,它捕获的是波形的一系列样值,并对样值进行存储,存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止,随后,数字示波器重构波形。 模拟示波器和数字示波器的区别体现: 带宽不同:受电子偏移速度影响,模拟示波器的带宽最高只能到几百兆HZ,而数字示波带宽目前已经超过100GHz; 功能差异:数字示波器除了可以稳定观测一些连续周期信号外,因为已经将波形数字化,可以实现波形的自动测量、波形存储、波形分析、多种波形触发及远程控制等多种功能; 稳定性差异:模拟示波器由于全是模拟器件,指标离散型与温漂影响更严重; 其他,其他如模拟示波器体积相对更大些;模拟示波器可实现实时捕获波形,数字示波器因处理会导致部分波形漏失,但随着ADC速度与处理算法的提升,数字示波器的波形捕获速率已可满足使用需求。 工作方式不同:模拟示波器的工作方式是直接测量信号电压,并且通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压;数字示波器的工作方式是通过模拟转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息,捕获的是波形的一系列样值,并对样值进行存储,存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止,随后,数字示波器重构波形。 原理不同:模拟示波器采用的是模拟电路,电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上,屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来;而数字示波器一般支持多级菜单,能提供给用户多种选择,多种分析功能,还有一些示波器可以提供存储,实现对波形的保存和处 体积和重量的不同:模拟示波器的体积都比数字示波器大,显得笨重一点,携带不方便,而数字示波器重量轻,携带十分方便。 显示的不同:模拟示波器显示的波形是连续的,是信号真实的波形,而且反应速度特快;数字示波器显示的波形是经过数字电路采样得来的点组成的,是个不连续的波形,采样率越高的示波器,越与真实波形接近,但显示速度没有模拟机快。 反应速度的不同:这是模拟示波器最大的优点之一,是数字示波器很难取代的,比如,在测试某一信号时,模拟示波器能在瞬间显示波形,几乎没有延时,而数字示波器还需要将测试的信号进过数字电路处理后,再显示出模拟的波形,在显示时间上落后模拟示波器。以上就是模拟示波器与数字示波器的不同点,希望能给大家帮助。

    时间:2020-05-16 关键词: 数字 模拟 示波器

  • 冥王星机器狗具有探测和探索隧道何识别物体能力

    冥王星机器狗具有探测和探索隧道何识别物体能力

    宾夕法尼亚州兰斯福德市,一个由宾夕法尼亚州幽灵机器人公司(Penn Spinoff Ghost Robotics)制造的长腿“狗”机器人在9号矿井中导航。这些机器人被设计用来探测背包和虚拟人员等文物,以模拟真实的地下搜救任务。 本年早些时候,宾夕法尼亚大学的一批学生、博士后和教职员工前往匹兹堡附近的一个实验矿,参加由国防高级研究计划局(DARPA)主办的第一轮地下(SubT)挑战赛。团队由Camillo J.Taylor领导,研究人员与宾夕法尼亚州的三产公司合作,建立了一个机器人团队来导航和探索未知的地下环境。 DARPA的挑战旨在激发对复杂问题的创新解决方案,SubT的目标是开发机器人,这些机器人可以被送到对人类来说太危险的地方,比如四个矿井之后的地铁隧道或工人被困的矿井。然后,这些机器人可以把它看到的情况报告给一个可以留在安全地点的人,并迅速做出处理。 宾夕法尼亚州地下隧道运营实验室团队(简称PLUTO,译称冥王星)的成员在具有挑战性的环境中与无人机合作过,但进入地下意味着需要另一种平台来承载重型设备,同时在狭窄的空间中航行。通过将Ghost RoboTIcs有腿的“狗”平台与Exyn技术无人机相结合,PLUTO结合了有腿系统的优势,将先前的专业领域结合在一起。 为了成功地穿越矿井,机器人需要能够看到周围的情况,这样他们可以避开障碍物,同时也可以与人类操作员分享他们看到的情况。每只狗都携带一个光探测和排序设备,该设备使用激光创建一个三维地图,立体RGB相机查看伪影,热相机检测热信号,以及一台机载计算机处理数据。 冥王星的机器人还需要有能力决定下一步要去哪里,识别人工物,并将信息传递给其他狗和矿井外的人类。博士生安东尼·考利(Anthony Cowley)开发的程序用于根据传感器采集的图像生成机器人的位置地图,而背包和手机等文物则使用博士生什里亚斯·希瓦库马尔开发的程序进行检测。 由于无线电波无法穿越厚厚的洞穴墙壁,地下通信尤其具有挑战性。由硕士生费尔南多·克拉德拉领导,冥王星的策略是创建一个“bucket brigade”系统,让机器人彼此共享数据。这样,如果一个机器人不能回到入口,它收集的数据仍然可以被其他狗传送到基站。 将所有这些能力结合在一起需要高度的自主性,以允许机器人在没有人类直接输入的情况下规划其探索策略。博士生伊恩·米勒领导了这项工作,并帮助确保所有传感器、硬件和算法协同工作。 今年早些时候,冥王星曾在宾夕法尼亚州兰斯福德的9号煤矿和博物馆以及科罗拉多矿业学院的实验矿呆过一段时间,观察它们的自动化系统在地下的表现。经过几个月的准备,在八月份的第一轮挑战赛中,他们在匹兹堡附近的一个试验矿与另外十支队伍进行了对决。 每个小组完成了两个地雷课程,并在每个课程中尝试了两次寻找物品,包括背包、手机、灭火器和虚拟人员,时间限制为一小时。没有一名队员被允许进入矿井,只有米勒被允许在收集数据时与机器人互动。 虽然他们的机器人没有发现希望的那么多的人造物,冥王星团队对这个系统在如此具有挑战性和未知环境中的表现感到满意。工作良好的组件包括狗如何探测和探索隧道,它们识别物体的能力,以及通过“bucket brigade”共享数据失灵的狗提供了几项检测,显示了它们的系统即使在个别机器人绊倒的情况下也是如何恢复的。 小组在SubT挑战赛的准备场地, 图源:Shrevas Shivakumar 同样在Ghost RoboTIcs公司工作的硕士生Adarsh Kulkarni说,他对这些狗的机械稳定性以及它们在多次摔倒后的表现感到满意。”“这是迄今为止我们运行机器人最困难的一次,也是他们所处的最恶劣环境。” “他们每天都要挨打,第二天早上还在工作,”Shivakumar开玩笑的补充道。“这真是值得称赞。”尽管他们的一些设计已经过度适合9号机器人的挑战,包括为窄的、有纹理的墙壁设计的传感器,而SubT的墙壁更宽、更光滑,但经验直接向团队展示了设计用于未知环境的机器人是多么困难,是在新环境中测试机器人的难得机会。”“这与正常的学术工作流程有很大不同,”米勒说从一个算法到在一个你从未见过的地方工作的东西,是完全不同的问题。” 机器人技术中的这“最后10%”使自动化系统变得健壮可靠,这是一个挑战,通常是通过结合最先进的技术和实用的观点来解决的。有时这些系统本身并不新颖,但新颖之处在于它们在未经测试的环境中的实现新奇之处在于如何解决所有这些问题,使机器人在恶劣的环境中可靠工作。” 该团队仍在讨论他们未来几轮的SubT计划,下一轮将在2月份在城市环境中进行,这意味着更多的人造结构和形状,如锐角、平滑的墙壁和楼梯不管未来会发生什么,创造机器人并将其送入充满挑战的现实环境对于宾夕法尼亚大学和整个机器人技术领域的进步都是至关重要的,特别是对于未来,自动化系统可能承担从驾驶汽车到搜寻幸存者等一系列具有挑战性的任务。 宾夕法尼亚州通用机器人、自动化、传感和感知实验室的研究人员完全有能力应对这些挑战,这在一定程度上要归功于鼓励协作和交流的文化。”“这是我们灌输给每一个走进我们的设施,”泰勒说如果你不担心有一个项目只适合你的专业领域,如果你愿意对自己的想法有更广泛的了解,它会让你做更大的事情。”

    时间:2020-05-13 关键词: 机器人 无人机 模拟

  • 你有了解过智能服务机器人吗?

    你有了解过智能服务机器人吗?

    现在我们知道的有扫地机器人,智能语音对话机器人等五花八门的智能机器人,只有你想不到,没有科技衍生不出来的。有没有幻想过如果有一款机器人可以帮助你做家务,做作业等。如今这个愿望不再是遥不可及,有很多机器人已经开始帮助人类工作。他们模拟人类的语言,行动等。那你知道智能服务机器人有哪些吗? 服务家庭的机器人:这是一个适合居家使用的家庭陪伴机器人,它的主要功能包括语音对话、生活提醒、智能监控、远程视频等,最显著的功能是它能通过手机APP远程监控家庭安全,而且还能智能控制家电,让忙碌工作无力顾家的上班族备有安全感。 用于迎宾接待的机器人:推出的这款服务机器人,是“高颜值,高智商”的迎宾员,不仅具有简洁大气的外形、还具备强大的语音系统,主要用于酒店、商场等商务性的迎宾导客,最具高新科技的潮流气质,受到市场普遍欢迎。 从应用场景进行划分,智能服务机器人可以分为面向公共商用环境的商用机器人以及面向家庭消费类服务机器人两大类。在商用领域,机器人在商场、酒店、办公楼等场合,充当着迎宾、送餐、安保安防、医疗辅助等角色,帮助着传统产业智能升级。 智能服务机器人介绍 三大部分:感知、认知和行为控制 ●感知主要是基于视觉、听觉及各种传感器的信息处理。 ●认知部分分别负责更高层的语义处理,如推理、规划、记忆学习等。 ●行为控制部分专门对机器人的行为进行控制。 四大技术 ●导航定位技术 ●视觉感知技术 ●交互技术●云计算、大数据技术。点击了解:服务机器人十大品牌 智能服务机器人是机器人家族中的年轻成员,到目前为止尚没有一个严格的定义,不同的国家对智能服务机器人的认识也各有不同,小编暂且为大家概括一个定义。智能服务机器人技术集机械、电子、材料、计算机、传感器、控制等多门学科于一体。是国家高科技实力和发展水平的重要标志,目前国际智能服务机器人研究主要集中在德国、日本等国家,并成功将智能服务机器人应用于各行业中。 如今智能机器人在很多领域开始帮助人类、服务人类。在疫情面前,他们为我们的病人送去餐食和药物,监测他们的身体状况;各公共场所可以帮助人们指路,服务等,它们发挥着重要的作用,让我们的生活变得越来越便捷。

    时间:2020-05-12 关键词: 机器人 模拟 智能服务

  • 用计算机也很难模拟的三黑洞系统有多混乱?

    用计算机也很难模拟的三黑洞系统有多混乱?

    黑洞,可以说是宇宙中最神秘的天体之一了。这个不可思议的天体,在视界范围内完全藐视任何物理定律,让我们完全看不到它里面会发生什么。即使在视界范围之外,也有很大区域受到它恐怖引力的影响,变得十分混乱。质点周围存在的一个界面“视界”,一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。 可是,在这个宇宙中,即使是黑洞也会不甘寂寞,有的时候凑成一对,组成双黑洞系统。在双黑洞系统内,空间会变得更加凌乱。 更让科学家震惊的是,2014年,南非开普敦大学的Roger Deane等人在《自然》期刊上发表文章,宣布他们发现了一个惊人的三黑洞系统。这个三黑洞系统,位于一个名叫 SDSS J150243.09+111557.3的星系中(我承认,对于你们来说,这个名字可能比三黑洞系统还要混乱)。早在这之前,天文学家就发现到它了,不过一直认为是类星体,后来才确定了三黑洞系统的身份。 2019年的时候,天文学家又在名为SDSS J084905.51+111447.2的系统中发现了另一个三黑洞系统。随后,天文学家利用广域红外巡天探测器”(WISE)和钱德拉X射线太空望远镜等设备进行了红外和X射线数据收集,确定了三黑洞系统的身份。他们指出,三个黑洞之间的距离在1-3万光年之间。而且,它们之间的距离正在逐渐缩小,未来很有可能相撞,引起一场宇宙中的巨大波澜。 但是,尽管天文学家们提出了这个说法,但目前仍不能精确地描述它们的轨迹和运行机制。葡萄牙阿威罗大学天文学家Tjarda Boekholt和他的同事们在4月份的《英国皇家天文学会月报》上发表文章称:即使你能在物理上尽可能精确地测量出三个黑洞的位置,你仍然可能不知道黑洞会去哪里。 很多人认为,通过现在的万有引力定律和爱因斯坦的相对论,我们应该可以很好地推测出一颗天体的运动模式。比如1846年,天文学家正是通过计算而发现了海王星。或者在现代,只要发现一颗近地小行星,我们就能基本上确定它何时会靠近地球、以多远的距离和我们擦肩而过而不会威胁到我们、甚至可以推算出10000年后我们将会看到怎样的星空。难道对于黑洞,反而无法计算了吗? 事实证明,还真是这样。因为黑洞的引力实在太强了,所以一些微小的因素变化就能导致巨大的差别。 他们解释说:这就是蝴蝶效应的体现之一。蝴蝶效应指的是一只在亚马逊雨林的蝴蝶扇动一下翅膀,可能会导致空气波动,最终掀起北美洲的一场风暴。对于三黑洞系统来说,情况也是如此。一点微小的引力、位置变化,就可能对最终结果造成巨大的差别。 Boekholt和他的同事们利用计算机,进行了相关的模拟。他们的想法是:如果三黑洞系统的运动对于位置等因素的变化没有那么敏感,那么只要让模拟中的三黑洞系统延时间流动方向运行到一定时间,然后让时间逆转、倒退回去,看看和最初的位置是否靠近即可。如果能回到原位,说明它们没有那么敏感;如果变化很大,那就证明我们将很难预言一个三黑洞系统会如何演化。 在这个过程中,他们只要设定好黑洞的基本信息,然后反复进行正向时间的模拟和时间逆流的模拟再做对比即可。这个模拟实验,所需要的变量不多。为什么呢?因为计算机的精度有限,它模拟不出一个无限不循环小数,只能精确到小数点后某一位。因此,即使平时计算时看起来已经非常精确了,但还没有达到完美。比如π,即使取到小数点后一万位,也仍然不等于π,只是尽量地近似于π。 他们就是要看看,这种微小的误差会造成多大的结果差异。 于是,他们开始模拟。在计算机中,三个黑洞开始运行。这个模拟进行了几千万年,得到了三个黑洞的最终位置。然后,再进行反演,通过这三个黑洞的最终位置和运动状态,倒推它们在几千万年前都在哪里。 反复实验的结果显示,很多情况下,他们倒推回去的黑洞位置,和最初已经有了很大的差别。 为了确定三黑洞系统对位置的差别有多么敏感,他们不断缩小误差,尽量精确。令人惊讶的是,即使三个黑洞的相对距离偏差了仅仅普朗克长度(1.6x10^-35米),仍有5%的情况下会出现位置的偏差。 我们知道,普朗克长度已经是距离的极限了,我们不可能让距离更小了。这意味着,不仅我们对于黑洞的演化很难推测,也很难对现在这些黑洞的过去有一个非常准确的反演。 这让我想起了比特币所涉及到的哈希运算:正向计算很简单,但是用结果推测最初的自变量极难,或者说几乎不可能。而三黑洞系统,由于精度、影响因素繁多等原因,甚至连正向计算都极难。 双星系统至少从我们已知的领域来说,孕育生命的概率不太高,就更不用说三体系统了。我们大概率相信,未来人类也许有足够先进的科技,能够解开这些复杂的“运算”,把握双星、三星、三黑洞甚至更复杂的宇宙系统的运行规律。

    时间:2020-05-10 关键词: 模拟 黑洞 普朗克长度

  • 阿里发布的自动驾驶模拟路试平台,自动驾驶是否进入我们生活?

    阿里发布的自动驾驶模拟路试平台,自动驾驶是否进入我们生活?

    5G 商用时代的到来,人们对于自动驾驶这个命题越发关注。但是,是否能有数据可以为无人车安全驾驶护航。4月22日,阿里达摩院发布了世界上第一个用于自动驾驶的“混合动力模拟和测试平台”。 该平台采用虚拟与现实相结合的仿真技术,引入真实的道路测试场景和云训练器,模拟一次极端场景只需30秒,系统每日虚拟测试里程可超过800万公里,大幅提升自动驾驶AI模型训练效率。该技术将推动自动驾驶加速迈向L5阶段。那么,什么是L5阶段? 简单的来说,自动驾驶分为L1到L5五个阶段。L1是能够在直线加减速或转向方面实现某一单一功能;而L2可以同时实现直线加速、减速和转向;L3允许驾驶员不用手,只需要在系统提示时接管驾驶。L4不要求驾驶员参与;L5是完全自主的,人不需要介入。我们常说的无人驾驶是L4、L5阶段,而现在的主流车辆配置基本都还处于L1的阶段。 根据以上划分,结合此前李彦宏乘坐无人驾驶汽车上五环来看,自动驾驶技术目前应该是处于L3阶段,正在努力迈入L4阶段。根据自动汽车行业媒体Electrek的报道,Autopilot的最新更新已经可以在城市道路识别信号灯,开始逐渐具备处理城市道路复杂路况的能力。而特斯拉的自动驾驶能力在2020年也在继续进化升级。 路测是自动驾驶落地的核心环节,研究显示,自动驾驶汽车需要积累177亿公里的测试数据,才能保证自动驾驶感知、决策、控制整个链路的安全性。 真实路测积累数据有限,如果采用真实路测,据美国兰德智库估算,一套自动驾驶系统量产需要积累170亿公里以上数据,即需要一支100辆车的路测车队以40公里/小时的速度全天行驶500年。 但如果基于真实路测数据搭建仿真路测,训练效率能有数量级的提升。 仿真路测能极大提升训练算法的效率。此次,阿里发布的仿真路测追踪君根据每日虚拟里程800万公里来算,要完成177亿公里以上的数据测量,需要2213天,也就是6年的时间。 阿里的6年相比500年,虽然提高了83倍,但作为国内自动驾驶的先驱已经迈出了一大步,根据报道,ApolloRobotaxi(自动驾驶出租车)服务Dutaxi于4月20日在长沙正式开启了规模化运营。所有长沙用户都可以打开地图进入打车服务或在APP搜索“Dutaxi”,体验自动驾驶出行服务。 不仅如此,特斯拉总裁马斯克在twitter表示,年底前让100万辆自动驾驶出租车(Robotaxi)上道的方案也在推动中。同时,马斯克还说,“在遥远的未来,人类驾驶员可能不合法。不能让一个人来操纵重达两吨的死亡机器!”更有专家则预言:25年之后人类将被禁止开车!(禁止开车?是想让所有老司机都下岗吗) 自动驾驶解放双手固然是好,但欲速则不达,自动驾驶技术还需要大量的极端路况数据来为无人车安全驾驶护航。但是,无论是自动驾驶还是非自动驾驶,遵守交通规则是第一。

    时间:2020-05-01 关键词: 模拟 自动驾驶 仿真路测

  • 模拟、开关、数字电源分辨方法

    模拟、开关、数字电源分辨方法

    随着时代的发展,电源的种类越来越多,对于行家而言,可能看一眼就知道是什么,但是对于刚入行的新人而言,可能就有一定的难度了。现在越来越多电源的种类,那么该如何区分呢?电源选不对,对于后期的产品开发都是有影响的,所以,今天我们就来聊一聊,电源的分类。 一、模拟电源 即变压器电源,通过铁芯、线圈来实现,线圈的匝数决定了两端的电压比,铁芯的作用是传递变化磁场,(我国)主线圈在50HZ频率下产生了变化的磁场,这个变化的磁场通过铁芯传递到副线圈,在副线圈里就产生了感应电压,于是变压器就实现了电压的转变。 缺点: 线圈、铁芯本身是导体,那么它们在转化电压的过程中会由于自感电流而发热(损耗),所以变压器的效率很低,一般不会超过35%。 音响器材功放中变压器的应用: 大功率功放需要变压器提供更多的功率输出,那么,只有通过线圈匝数的增加、铁芯体积的增大来实现,匝数和铁芯体积的增加就会加重其损耗,所以,大功率功放的变压器必须做的非常大,这样就会导致:笨重,发热量大。 二、开关电源 在电流进入变压器之前,通过晶体管的开关功能,将我们通常50HZ的电流频率提升到数万HZ,在这么高的频率下,磁场变化频率也达到几万HZ,那么,就可以减少线圈匝数、铁芯体积获得同样的电压转化比,由于线圈匝数、铁芯体积的减少,损耗大大降低,一般开关电源效率达到90%,而体积可以做的非常小,并且输出稳定,所以开关电源具有模拟电源难以达到的优点。(开关电源也有自己的不足,如输出电压有纹波及开关噪声,线性电源是没有的) 音响器材-功放中开关电源的应用: 开关电源的描述过程中已经表明开关电源的优势,所以即使是大功率功放,开关电源一样可以做的很精细、小巧,目前国内的数字功放以深圳崔帕斯数字音响设备公司的数字功放最为领先,他们目前已经发展到T类纯数字功放,并且下一代S类功放也在研发中了。 三、数字电源 在简单易用、参数变更要求不多的应用场合,模拟电源产品更具优势,因为其应用的针对性可以通过硬件固化来实现,而在可控因素较多、实时反应速度更快、 需要多个模拟系统电源管理的、复杂的高性能系统应用中,数字电源则具有优势。此外,在复杂的多系统业务中,相对模拟电源,数字电源是通过软件编程来实现多方面的应用,其具备的可扩展性与重复使用性使用户可以方便更改工作参数,优化电源系统。通过实时过电流保护与管理,它还可以减少外围器件的数量。 在复杂的多系统业务中,相对模拟电源,数字电源是通过软件编程来实现多方面的应用,其具备的可扩展性与重复使用性使用户可以方便更改工作参数,优化电源系统。通过实时过电流保护与管理,它还可以减少外围器件的数量。 数字电源有用DSP控制的,还有用MCU控制的。相对来讲,DSP控制的电源采用数字滤波方式,较MCU控制的电源更能满足复杂的电源需求、实时反应速度更快、电源稳压性能更好。 数字电源有什麽好处它首先是可编程的,比如通讯、检测、遥测等所有功能都可用软件编程实现。另外,数字电源具有高性能和高可靠性,非常灵活。 干扰: 单片机中数字和模拟之间,因为数字信号是频谱很宽的脉冲信号,因此主要是数字部分对模拟部分的干扰很强;不仅一般都采用数字电源和模拟电源分开、二者之间用滤波器连接,在一些要求较高的场合,例如某些单片机内部的AD转换器进行AD转换时,常常要让数字部分进入休眠状态,绝大部分数字逻辑停止工作,以防止它们对模拟部分形成干扰。如果干扰严重,甚至可以分别用两个电源,一般用电感和电容隔离就行了. 也可以将整个板子上数字和模拟部分的电源分别联在一起,用分别的通路直接接到电源滤波电容的焊点上. 如果对抗干扰要求不高,也可以随便接在一起。 小提示: 1)如果不使用芯片的A/D或者D/A功能,可以不区分数字电源和模拟电源。 2)如果使用了A/D或者D/A,还需考虑参考电源设计。以上急速电源的选择的一些技巧,希望对大家有所帮助。

    时间:2020-03-25 关键词: 开关 模拟 数字电源

  • 模拟电路应该怎么学习?

    模拟电路应该怎么学习?

    相信很多理工科都会学习模拟数字电路,那么应该怎么学习呢?刚开始学习模拟电路?觉得学的云里雾里的?觉得老师讲的不好?觉得教材烂?好了,别找理由了,学不好应该是没找到方法,分享3位前辈的经验给你,看看前辈们都是怎么成菜鸟变成大牛的。 第一位,资深模拟ic设计工程师,知乎用户Yike,本着强大的责任感来为大家传道授业解惑,让各位看到这篇文字的人学模电的时候少走弯路,有更多的时间踢球把妹聊天喝酒…… 知道各位学业繁重,赶紧进入正题: 我念大学的时候,也觉得模拟电路这门课,学得稀里糊涂的。特别是在玩过一把CS以后,这种感觉更加明显。这里先要肯定题主是一个有上进心的好孩子。想把模电学好。我当年感觉到云里雾里的时候,根本没想过要学好模电。我做的事情,就是跟班里学习好的同学搞好关系。这样等到期末的时候,我就能顺利地借到笔记,高分就很简单了。 所以谈到这里,首先第一步是要明确:什么样才算”学好“模拟电路。如果你的诉求是期末拿到高分而已,那么您不用往下看了。出门往右电子科技书屋有历年的考题和课件。平日里该干嘛干嘛。拿星爷的台词说,妞照泡舞照跳。等到期末背一下就行啦。如果分数不说明问题。那么怎样才算学好模拟电路呢?问一下自己一个问题:我学模拟电路可以做什么? 为了设计一个增益为5的放大器吗?很多年以后,我回顾我自己大学那段时光,终于搞清楚我为什么老是觉得没有学好模拟电路了。答案其实很简单。我感觉自己学了好多东西,但不知道这些东西学来干什么。不知道各位觉得模电奇奇怪怪的朋友,是不是有类似的感觉。 模拟电路学来干什么? 我想回答一下这个问题。这是一个重要的问题。很多人有疑问,现在是一个数字时代,我为什么要学模拟电路。zhihu里面还有一个问题是“模拟电路设计师会不会消失掉” 答案是:不会的。 只要我们还需要跟真实的世界接触,那么我们不可避免地就会需要模拟电路,因此就需要可爱的模拟电路设计师们。打一个比方。就拿CPU来说好了。CPU处理的都是数字信号。但是它没有办法用数字电路来监控自己的温度。这个接口永远会是一个模拟接口。CPU需要的工作电压要求很精准。比方说,就是1V。各位想一想,这个1V怎么实现呢?用数字电路时没有办法实现的。你在你的手机屏幕上划了一下,你的手机怎么能知道你划了一下呢? 重力感应怎么实现呢? 你离不开模拟电路。模拟电路就好像是你的眼睛,耳朵,还有嘴巴,鼻子,手脚一样。数字电路就好比你的大脑。只要未来的世界不会发展成直接在大脑上接两根线,需要的时候打点儿多巴胺进去,这个世界就需要模拟电路来完成虚拟世界和真实世界的接口。 现在可以说说看,我们是怎么完成这个接口的。 现在假设我们要坐一个电路来sense你手机电池的温度,以免它越来越高,最后在你正在跟妹子聊天的时候爆了。毁容是小,还得花钱重新买一个手机。负责外围应用的工程师很贴心地给了你一个热敏电阻。电阻的阻值会随着温度的上升而不断减小。他希望你能做一件事儿,就是当温度高过一定值的时候,给一个幅度为3V的数字信号出来,让系统能关掉电池。 我们需要什么东西呢?首先我们需要一个电源。没有电源,什么东西都没办法工作。电源需要怎么做呢?直接从电池来拿电或许是个好方法,可是输出电压的幅度有限制,怎么办呢?有了,做一个local的3V电源吧。电源的要求是什么?内阻越低越好。什么样的电路能够给出一个低的输出内阻呢?电压-电压反馈运放。 所以第一个需要的block是一个运放。(题外话:在分立器件的时代,我们可以买一个运放。如果你想做的是芯片级的设计,那么我们需要选取合适的器件,把这个运放做在芯片上面。)好吧,运放是有了,可是没有基准电压,运放怎么才能输出一个恰好3V的电压呢? 第二个需要的block是一个基准电压源。 (在分立器件时代,我们可以买一个基准电压源,题主如果想做芯片级的设计,那么我们需要在芯片上面做一个基准电压。目前几乎所有的基准电压,都是依靠硅本身的能带来实现的。所以叫做带隙基准。约为1、2V。实现带隙基准的过程,不会是开环实现的,是闭环的过程。需要经行环路分析,稳定性分析,失配分析。) 现在,你把1、2V的电压源得到了,然后做了一个1、2:1、8阻值的电阻作为反馈电阻,使用运放得到了一个3V的电源电压。你使用环路稳定性分析方法分析知道环路是稳定的。算一算电路的输出电阻,知道大概这个电路有多少电流输出能力,能带多少负载。还不错,你觉得。虚短路虚断路的分析方法挺靠谱的。 紧接着就是真正有用的部分了。你需要一个比较器,来把热敏电阻与非热敏电阻的分压与一个基准电压进行比较。那么就用一个比较器吧。 (分立器件时代,你可以买一个比较器,想在单片上做完,那么就自己设计一个比较器吧。自己设计的比较器往往不那么理想。没有全电压输出范围,也没有全电压输出范围。增益也可能只有60个dB。但是你一看参数要求,够啦,60dB就60dB吧,总比没有好。) 好了。你完成了设计。 以上只是举了一个简单例子。实际遇到的模拟电路系统远比这个小系统复杂的多。市场的要求也越来越变态。谁叫有那么多聪明的人在设计模拟电路呢。所以设计模拟电路的人,都在呕心沥血。穷其心智去满足各种不合理的要求,达到许多不合理的标准。 不过对题主来说,这些都是后话了。 题主假如希望做模拟设计这方面的工作,那么按照上面所写的这个小小的例子,可以看出来有多少科目需要学么? 1、电路分析 2、模拟电路设计基础 3、信号与系统 4、反馈理论/补偿理论 如果题主想做的是模拟IC设计,你还需要学习以下科目: 1、半导体工艺技术 2、半导体器件原理 3、概率统计知识 4、模拟IC设计。 其中,模拟IC设计包括: 1、小信号分析 2、放大器的线性建模 3、基准设计 4、ESD保护 5、版图设计 6、寄生效应 6、失效分析 7、噪声 8、振荡器 9、太多的省略号 希望回答能让题主满意,或者帮助更多的年轻EE们。 以上回答是针对模拟集成电路设计的,下面这位知乎用户Tariel重点关注针对信号链设计: (下面的内容主要针对信号链设计,即已知应用需求,在与现实世界的接口(传感器/执行器)、信号调理电路/执行器驱动电路、ADC、数字域器件之间分配指标,并对模拟部分进行设计的过程。) 首先跟大家灌点儿心灵鸡汤:怎样不去学模拟电路。 1、有经济压力的不要去学模拟电路,尤其是有在京沪穗等一线城市还房贷压力的。虽然模拟电路听起来很高洋上,被大家认为是黑科技,但是这一行市场实在过小,分得也太细,指望它赚钱,随机性太大;而且在这一行里,频繁跳槽其实对水平的提高不利。所以如果有经济压力,请考虑尽早转向目前风险最低的劳动致富方法——当码农。当然如果能承担得起创业风险,参与到目前很火的智能硬件行业里去也是不错的。 2、没兴趣的不要去学模拟电路。搞模拟电路需要大量的时间和持续的心情,如果对这项工作没有兴趣,并且也自我感觉培养不出兴趣的话,也是尽早改行为佳,因为如果没有兴趣,不去思考,脑袋里面留下的东西只会越来越芜杂,对工作的提高并无帮助。 3、不会动手,或者不想动手的不要去学模拟电路。搞数字电路的时候,设计工程师可以只画原理图,把下游的东西(布局布线乃至工艺上的事情)都扔给别人,但是搞模拟电路要求设计工程师必须亲自动手搭建原型、诊断故障,大部分情况下只靠仿真是不够的。所以如果不知道烙铁拿哪头,或者怕拿烙铁,或者不屑于拿烙铁,请尽早改行;如果焊出来的东西跟豆腐渣一样的话,在排除烙铁故障和使用了劣质焊锡的情况之后,也请尽早改行。 4、脑袋不好使,逻辑能力不够的;或者脑袋有跑偏倾向的,不要去学模拟电路。当然如果脑袋不好使,那么不光模拟电路,数字电路也搞不好,写码也写不好,其他工程技术工作应该也干不好,还是趁早别当工程师了比较好。至于脑袋有没有跑偏倾向,可以用@ChrisXia的语言学民科偏见大全来自测——因为语言是大家从小每天接触的东西,你在"自发的语言研究"上脑子跑得越偏,进入专业领域之后脑子跑偏的倾向也越大。如果看了刚才那个膝盖中箭数过多,并且看完之后还坚持自己的偏见,那么可以考虑先吃点被门夹过的核桃补补脑。 5、有把工作台收拾得特别整洁的癖好的,不适合搞模拟电路。这一点不展开说了,贴一张图(JimWilliams主编的书AnalogCircuitDesign:Art,ScienceandPersonalities的封面): 如果面对这样的工作台有不适感,那么也趁早改行为好。当然跟前面几点相比,这一点是比较容易克服的。。。 喝完了心灵***,大家活着的还有多少?恭喜活着看到了这儿的同学,我是不是可以认为你们已经有了学好模拟电路,并以此作为爱好或职业的觉悟?那么我们就回到正题——怎样学好模拟电路。 不完全地总结一下,模拟电路设计大概有这么几个不同于其他工程设计领域,尤其是不同于数字电路设计的特点: 1、模拟电路处理的量来自现实世界,因此模拟电路的输入中,既包含与设计相关的信号,也包含与设计不相关的信号。比如设计一个心电图机,电极采集进来的除了需要处理的心电信号本身,还包含电极的极化电位(直流),从电源感应来的50Hz干扰等等,而这些不相关的信号往往要比需要处理的信号强很多。因此,攻城狮需要分析信号的特点(如心电信号、极化电位、50Hz干扰所占的频率范围不同;50Hz干扰属于共模信号,而心电信号属于差分信号等),并设计相应的电路,来提取出需要处理的信号,抑制与设计不相关的信号(比如设计合适的滤波器滤除带外干扰,用差分输入的仪表放大器消除共模干扰等)。 2、理论分析和仿真时忽略的因素,在实际的电路中可能产生很大的影响,甚至是决定性的影响。电路原理图只能反映元器件之间的连接情况,是拓扑的;而实际的电路是物理的。这也是课本上讲的内容和实际的电路的最大差别。举例来说,任务要求攻城狮设计一个220V转5V的开关电源,OK,很多半导体厂家都有用于隔离开关电源的控制器,只要看数据手册里面给的参考设计,根据计算更改几个反馈元件的量值,是不是就可以了呢?这样做出来的东西,倒是大都可以工作;但是也只是可以工作——事实上印制板布图的不同,能够严重影响输出纹波的大小。甚至在很多情况下(如进行射频设计时),印制板的分布参数也会作为电路中的元件使用。 3、模拟电路设计中充满着技术指标、功耗、成本等各种约束,而这些约束往往不能同时满足,甚至会互相冲突。比如设计便携式心电图机时,考虑到对功耗的严格限制和直接使用系统提供的电源的方便性,会倾向于使用低压单电源供电;而考虑到共模抑制比和动态范围的要求,又会倾向于使用双电源供电。在这些约束之间妥协和折衷并作出取舍,贯穿整个设计的始终。 那么想要从事模拟电路设计,需要做些什么呢?下面是一个不完全的列表(详细内容待补充): 1、通晓电路分析的方法,掌握至少一种仿真软件的使用方法。 2、掌握阅读元器件数据手册的方法。 3、多动手实验。 4、及时整理自己获得的结果,尤其是负面结果。 5、掌握设计电源的技能。 6、了解热设计的内容。 7、关于排故技能。 以上两位还不够么,再来一个,这位知乎用户李瑄给你推荐了一个很好用的免费小软件:强烈的兴趣将是你模拟电路学习之路的不灭动力。业余无线电?音频功放?仪器工具发烧友?…许多大师都是从小时候的业余爱好中,爱上模拟设计的。 模拟电路设计=系统设计(精髓是反馈)+电路分析(数学方法的图形化理解)+有源/无源器件各种特性的利用(了解器件的各项实际特性) 具体到学习上: 1、U-I这类图解法的娴熟应用,结合各种器件的特性曲线,对电路的理解有极大帮助,促进直观理解。 2、叠加原理、戴维宁等效这些方法多去尝试使用。 (上面2条其实都需要一个良好的电路分析的基础) 3、不要记太多公式,注意合理近似和直观理解公式的意义。 4、模拟设计的精华——反馈,好好吃透,积累技巧,建议用纯晶体管制作AGC电路、稳压电源以便加深理解。 5、这是一门工程学科,需要大量的实践,以纠正自己理解上的偏颇。 强烈推荐:如果实验条件不足,推荐用LTspice仿真,小巧的免费软件,操作方便,爱不释手!以上就是推荐的一些学习方法,希望对大家学习模电有所帮助。

    时间:2020-03-25 关键词: 数字 模拟 电路

  • 如何打造世界一流的模拟IC?

    如何打造世界一流的模拟IC?

    众所周知,模拟IC设计具有较高起点,需要丰富的设计经验。能够将模拟器件的性能做到极致的模拟厂商也是凤毛麟角,而美信(Maxim)正是在模拟与混合电路领域始终保持领先地位的半导体厂商之一。美信近期推出的一组全新模拟产品也再次证实了该公司在模拟设计领域的超强实力,这些器件不仅能够做到行业第一的水准,而且大幅领先于同类竞品,这背后的秘诀何在?在近日召开的美信模拟产品发布会上,美信核心产品事业部管理执行总监David Andeen进行了精彩的分享。 图:美信核心产品事业部管理执行总监David Andeen 追求单芯片单功能的极致突破 据David先生介绍,随着技术渗透到生活的方方面面,对半导体器件的功能、性能提出了更高要求。例如,工业智能化发展需要随时感知周围环境并进行数据交互,既带动了传感器数量和种类的增长,也对嘈杂环境下的信号传输提出了新的挑战,因为系统之间的频繁交互要求构建更加稳固的通信链路;消费类产品在整合更多功能的同时,则对体积、电池寿命提出了更加严苛的要求;通信及工业设备的不间断运行使产品的可靠性上升到新的标准;可穿戴、医疗产品对人体体征信号的检测则为精密测量提出了新的挑战…… 这些变化归结于对高性能模拟产品的需求体现在四个方面:高能效、精密测量、稳定互联和可靠保护。针对这些需求,美信于4年多前成立的核心产品事业部将模拟基础功能器件的性能做到了极致。 核心产品事业部的宗旨即创新,这个创新是指在单芯片基础模拟功能上实现突破,追求世界最高水平。“Push innovation as hard as we can.” David先生如是说到。设计者在开发新型及下一代系统时,对性能、小尺寸和创新能力提出了更高要求,这需要可靠的模拟方案来提供基础支持,例如精密测量与可靠保护。Maxim凭借世界一流的电路设计专业团队、独有的先进工艺以及良好的客户合作关系,提供高品质基础功能IC,推动多应用领域的系统发展。 在此次模拟产品发布会上,美信推出的三款基础模拟产品也绝对称得上世界一流水准。能够帮助设计者进一步降低功耗和方案尺寸,同时提高测量精度。MAX6078A电压基准IC、MAX16155 nanoPowe监控器和MAX16160电压监测器及复位IC拥有业界最佳的性能,适用于云基础设施、IoT、智能前沿、设备端AI ,以及消费、通信、工业和医疗领域的智能与新兴应用。 几乎不消耗任何功率的监控器——MAX16155 MAX16155的耗流典型值仅为400nA,是竞争方案所需供电电流的4%,在几乎“零功耗”的前提下提供可靠的系统保护。器件通过监测系统电路的欠压故障,并利用看门狗定时器在故障状态下使系统保持复位状态,确保便携式、低功耗设备在发生电源故障或软件故障时安全工作。IC采用微型、6引脚SOT23封装。 四通道电压控制器及复位IC —— MAX16160 MAX16160是业内唯一一款当四路电源轨的任何一路高于1V时即可保持低电平复位的四通道电压监测器及复位IC。器件凭借确定的低电平复位输出,提供业界最可靠的多电源系统上电启动和连续工作模式。这种“无供电上电”特性避免了系统的不确定状态,工程师可以轻松配置各路电源的上电顺序。所有输入电压监测精度为±1%,比竞争产品 (通常所有输入的精度为±1.50%) 提高50%。器件采用6焊球WLP (1.408mm x 0.848mm) 封装,比最接近的竞争产品减小85%。 实现精度与功耗的最佳平衡——MAX6078A MAX6078A具有±0.04%初始精度,精度比同类竞争产品提高20%。MAX6078A的静态电流仅为15µA,使得电池供电和能量收集等低功耗系统的精密测量成为可能。器件的工作电流比最接近的竞争产品低6.6倍,方案尺寸仅为1.458mm x 1.288mm,比竞争方案小58%。该产品是高精度工业应用的理想选择,可以工作在-55°C至+125°C的温度范围。 在此次模拟新品发布会上,David先生还展示了Maxim的一个模拟产品套件,在该套装内提供了4类共计20种极具特色的高性能模拟产品,方便工程师的选型与试用。 高度集成是近年来半导体器件的发展趋势之一,美信同样提供整合了数字处理器与模拟信号链的单芯片方案,这种融合能够满足客户针对某一特定应用的需求,降低系统设计复杂度,缩短系统开发时间。但这些高集成度器件并不能覆盖所有应用需求,而应用场景的多样化也会导致SoC等高度集成器件造成资源浪费。另一方面,市场对基础模拟功能的高性能追求是无止境的,Maxim核心产品事业部推出的高性能模拟器件恰好满足了这些用户的需求。 了解更多: MAX6078A 低功耗、低漂移、低噪声电压基准 - Maxim 美信 https://www.maximintegrated.com/cn/products/analog/voltage-references/MAX6078A.html MAX16160 High-Accuracy 4-Channel, Any-Input Supervisory Circuits - Maxim https://www.maximintegrated.com/en/products/power/supervisors-voltage-monitors-sequencers/MAX16160.html MAX16155 nanoPower Supervisor and Watchdog Timer - Maxim 美信 https://www.maximintegrated.com/cn/products/power/supervisors-voltage-monitors-sequencers/MAX16155.html/tb_tab0    

    时间:2019-11-27 关键词: 美信 模拟 adc 技术专访 信号链

  • HDU 5364 Distribution money (水题)

    题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5364 题面: Distribution money Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/65536 K (Java/Others) Total Submission(s): 655    Accepted Submission(s): 343Problem Description AFA want to distribution her money to somebody.She divide her money into n same parts.One who want to get the money can get more than one part.But if one man's money is more than the sum of all others'.He shoule be punished.Each one who get a part of money would write down his ID on that part.   Input There are multiply cases. For each case,there is a single integer n(1

    时间:2019-11-25 关键词: 模拟 水题

  • 教你怎样减少汽车应用模拟器件中的电磁干扰

    教你怎样减少汽车应用模拟器件中的电磁干扰

    当设备设计涉及应变计、传感器接口和电流监控时,通常需要采用精密模拟前端放大器,以便提取并放大非常微弱的真实信号,并抑制共模电压和噪声等无用信号。首先,设计人员将集中精力确保器件级噪声、失调、增益和温度 稳定性等精度参数符合应用要求。 然后,设计人员根据上述特性,选择符合总误差预算要求的前端模拟器件。不过,此类应用中存在一个经常被忽视的问题,即外部信号导致的高频干扰,也就是通常所说的“电磁干扰(EMI)”。EMI可以通过多种方式发生,主要受最终应用影响。例如,与直流电机接口的控制板中可能会 用到仪表放大器,而电机的电流环路包含电源引线、电刷、换向器和线圈,通常就像天线一样可以发射高频信号,因而可能会干扰仪表放大器输入端的微小电压。 另一个例子是汽车电磁阀控制中的电流检测。电磁阀由车辆电池通过长导线来供电,这些导线就像天线一样。该导线路径中连接着一个串联分流电阻,然后通过电流检测放大器来测量该电阻上的电压。该线路中可能存在高频共模信号,而该放大器的输入端容易受到这类外部信号的影响。一旦受到外部高频干扰影响,就可能导致模拟器件的精度下降,甚至可能无法控制电磁阀电路。这种状态在放大器中的表现就是放大器输出精度超过误差预算和数据手册中的容差,甚至在某些情况下可能会达到限值,从而导致控制环路关断。 EMI是如何造成较大的直流偏差呢?可能是以下一种情形:根据设计,很多仪表放大器可以在最高数十千赫的频率范围内表现出极佳的共模抑制性能。但是,非屏蔽的放大器接触到数十或数百“兆赫”的RF辐射时,就可能会出现问题。此时放大器的输入级可能会出现非对称整流,从而产生 直流失调,进一步放大后,会非常明显,再加上放大器的增益,甚至达到其输出或部分外部电路的上限。 关于高频信号如何影响模拟器件的示例 本例将详细介绍一种典型的高端电流检测应用。图1所示为汽车应用环境中用于监控电磁阀或其它感性负载的常见配置。 图1. 高端电流监控 我们采用两个具有类似设计的电流检测放大器配置,研究了高频干扰的影响。这两个器件的功能和引脚排列完全相同;不过,其中一个内置EMI滤波器电路,而另一个则没有。 图2. 电流传感器输出 (无内置EMI滤波器,前向功率 = 12 dBm, 100 mV/分频,3 MHz时直流输出达到峰值) 图2所示为输入在较宽频率范围内变化时电流传感器的直流输出与其理想值的偏差情况。从图中可以看出,在1 MHz至20 MHz的频率范围内,偏差最为显著(》0.1 V),且3 MHz时直流误差达到最大值(1 V),这在放大器0 V至5 V的输出电压范围中占据很大比例。

    时间:2019-10-29 关键词: 电磁 模拟 电源技术解析

  • 关于WEBENCH第二代电源设计器原理

    关于WEBENCH第二代电源设计器原理

    TI致力于不断改善在线设计体验。为了履行这一承诺,我们诚邀世界各地的早期用户和工程师来体验我们的首款未来HTML5应用 — 全新的WEBENCH® 电源设计器(Beta版)。本文介绍了WEBENCH® 电源设计器的最新增强功能,这些功能能够帮助您更轻松快速地做出电源设计决策。 输入参数表 您首先看到的是经过我们重新设计的输入参数表,如图1所示。您可以利用该表快速查找您所需的TI设备,也可以通过基本输入参数来进行搜索。高级设置能够引导您完成符合任何标准的设计,并且可以通过转动“Design Consideration”优化旋钮来进行调校。 图1:重新设计的输入参数表 选择设计界面 电源设计的第一步是选择您的设计。WEBENCH电源设计器能够计算出工作参数,并生成简单的示意图。优化后的新算法现在可以帮助您实现全功率设计。我们提供多样化的筛选器,让您选出最符合需求的设计。对于已经习惯于原先flash版本的用户,我们还提供了一个表格视图选项。但全新的卡片视图(如图2所示)是选择步骤中的默认视图。 卡片视图还具有许多其他功能,可以让您: 查看和下载实际设计原理图、材料清单和操作图。 只需点击即可对多个设计进行并列比较。 可直接链接到更多信息和进行购买。 登录后可以共享设计并打印WEBENCH PDF设计报告。 图2:选择界面卡片视图 比较设计功能 上图2显示了新的选择界面,每个设计都有用于比较设计的复选框。此项新功能会生成一个表格,如图3所示,其中包含了其他信息,如集成电路(IC)参数和集成电路特性,这些信息支持对多个设计进行并列比较。 图3:选择界面比较弹出窗口 新布局 WEBENCH电源设计器之前版本中的自定义、模拟和导出设计,已经从一个单一界面分成了三个新界面,并将通过逻辑步骤指导您完成电源设计流程。 下图4是新自定义界面的截图。您可以在前方查看设计,在左侧自定义参数,并在下方查看自定义对操作和性能的影响。您还可以在图5中看到,我们已经删除了优化旋钮。删除优化旋钮可以简化通过计算之前用于比较的设计值流程,以便您做出最佳决策,从而满足您的优化需求。 图4:自定义界面 图5:优化您的设计

    时间:2019-10-10 关键词: 模拟 自定义 电源其他电源电路

  • 秉承“工匠精神”,金升阳荣获2019“中国模拟半导体优秀企业奖”

    秉承“工匠精神”,金升阳荣获2019“中国模拟半导体优秀企业奖”

    9月20号,广州金升阳科技有限公司在2019中国模拟半导体大会上荣膺飞跃成就奖之“优秀企业奖”。此次会议由<电子发烧友网>主办,汇集数百家模拟芯片上下游优秀企业,共同探讨“国产模拟芯片”的发展之路,同时表彰了行业中具有杰出表现及开拓精神的企业。如同会中所提到,“中国被美国制裁,被美国卡脖子的部分就是模拟半导体部分”。金升阳最初决定自主研发电源IC也有基于此方面的原因,一是受国际供货交期和价格波动的影响,另一方面也是为了优化自有电源模块产品的品质。例如,金升阳最新研发的专用接触器节电控制芯片SCM1501B系列,控制电路板小型化使得原本的产品结构无需大改,器件的简化可大幅度降低电路的成本,可以极大缩短客户开发时间,方便传统接触器节能升级。目前,经过8年技术沉淀和6年的可靠性验证,金升阳的芯片质量已经得到了市场的认可和客户的信赖。此次获奖亦是行业对金升阳在电源控制芯片领域给予的肯定与鼓励。MORNSUN将秉承“工匠精神”,携手社会各界与各产业共同推动改进“中国芯”的发展!

    时间:2019-10-08 关键词: 半导体 模拟 模拟芯片

  • 教你提升自己电路设计水平

    教你提升自己电路设计水平

    本技巧似乎显而易见,但往往被过分自信的人忽视,他们认为自己已经把要做的活都弄明白了。完全按照你的需要表述电路的方框图对电路的成功设计至关重要。在你开始工作之前,方框图为你提供了一个大纲,它还为将要查看和检查你电路的任何人提供了极好的参考资料。     图1:单张大幅原理图 2.各个击破 在很多情况下,在设计电路时你可能不会单打独斗,所以花时间将设计划分为各功能块,每个块都有定义的接口,就可以实现各个击破的策略;参与电路设计的设计师可以专注于各个块。这些块可以独立地用于你目前正着手的项目,也可以在将来重复用于不同的电路设计。通过这种方法,你可以在事情不顺利的时候轻松排除故障,因为你将能够识别你遇到的麻烦是哪个块引起的。     图2:清晰标记的框图 3.为电路网络命名 的确,对这一步可能会有疑惑,但确保对pcb上的每个网络进行命名并标注每个网络的用途,可在紧要关头,为你提供诸多帮助。当你必须调试或运行模拟时,它也很有用。网络命名可让你在出问题时,知道该在哪下手。请记住:使命名易于识别;使命名对其要传载的意义一目了然。 4.记笔记 谈到电子设计,你的笔记就是你的灵丹妙药。重要的是记录研发过程的每一步,你遇到的每个坑、找到的每个解决方案、以及与你的设计相关的任何其它内容。请务必记下为什么为你的设计选用某些组件、逻辑表的式样、以及设计电路时的任何特殊注意事项。你的笔记有多种用途: ? 通过清楚地记录每一步,你可以“回放”并查看哪里可能出问题、或你可在哪里进行修改以得到更高效的设计。 ? 可以使用和交叉引用以前项目的注释,以便更好地理解、实现更好的方案以及激发出与当前工作相关的更多灵感。 ? 你可以帮助其他人解决其设计问题,并在以后需要时阅读他们的笔记。 5.文本放置保持一致 如果你指定某些名称或在图表上进行注释,你会发现,再次查看时很难弄清这些文字到底是什么意思。在原理图上放置符号和名称时,请确保与命名过程保持一致。写注释时,不要在电路的一部分横着写,而在所有其它部分竖着写。尽量确保名称之间有一些空白,这样包括你在内的读者就不会感到困惑。注释间不要害怕有空白。实际上,空白有助于减少将图示与书写混在一起引发的混乱。这同样适用于速记命名。如果你要以缩写表述任何内容,请尝试在下面添加解释的“段子”,或确保它们易于识别。 6.流程化 不要削足适履试图将你的示意图(plan)和注释压缩进特定数量的页面。占页多少并不重要;不要苟且你原理图的质量。确保电路设计始终如一。这有助于提高可读性和更好的应用。在电子电路设计方面没有捷径;这完全取决于付出的努力和努力的结果。     图3:“流程化” 7.保留标题 为原理图的每页制作标题、进而提供了每页的更多信息,这会使你受益。除可读性更高外,这样做还可以更轻松地为你的原理图页编制索引。这在调试时会带来益处:当你需要引用电路的某个部分、但又太忙无暇翻遍每一页、只得救助大脑记忆试图找出所需图表的位置时——页索引会帮大忙。 8.使连接器可见 你需要能立即区分所有连接器。最好的选择是在原理图中使用引脚表述连接器。通过简单的连接器识别,你将能够正确地追溯电路,且不会迷失在连接中。选用引脚之所以方便,是因为它将“坚守”其位置。与贴纸(sticker)或颜色不同,引脚能更突出引人注目,而不会在图表和笔记中占用太多空间。

    时间:2019-09-08 关键词: 模拟 调试 电源资讯

  • 三极管特性

    三极管特性

    输入特性曲线: 在三极管共发射极连接的情况下,当集电极与发射极之间的电压UCE 维持不同的定值时,uBE和iB之间的一簇关系曲线,称为共射极输入特性曲线。一般情况下,当UCE≥1V时,集电结就处于反向偏置,此时再增大UCE对iB的影响很小,也即UCE>1V以后的输入特性与UCE=1V的一条特性曲线重合,所以,半导体器件手册中通常只给出一条UCE≥1V时的输入特性曲线,如图所示。输入特性曲线的数学表达式为:iB=f(uBE)| UCE = 常数 、输出特性曲线:           输出特性是指以基极电流IB为常数,输出电压uCE和输出电流iC之间的关系,即:iC=f(uCE)|IB =常数。对于不同的IB,所 得到的输出特性曲线也不同,所以,三极管的输出特性曲线是一簇曲线。根据三极管的工作状态不同,可以将输出特性分为三个区域,如图所示。  硅管的管压降为0.7V;锗管的管压降为0.3V。(1)截止区:指区域A    IB=0的那条特性曲线以下的区域。在此区域里,三极管的发射结和集电结都处于反向偏置状态,三极管失 去了放大作用,集电极只有微小的穿透电流ICEO。 (2)饱和区:指区域C  在此区域内,对应不同IB值的输出特性曲线族几乎重合在一起。也就是说,UCE较小时,IC虽然增加,但IC 增加不大,即IB失去了对IC的控制能力。这种情况,称为三极管的饱和。饱和时,三极管的发射结和集电结都处于正向偏置状态。三极管集电极与发射极间的电压称为集-射饱和压降,用UCES表示。UCES很小,通常中小功率硅管UCES<0.5V。 区域A右边缘线称为临界饱和线,在此曲线上的每一点应有|UCE| = |UBE|。它是各特性曲线急剧拐弯点的连线。在临界饱和状态下的三极管,其集电极电流称为临界集电极电流,用Ics表示;其基极电流称为临界基极电流,用IBS表示。这时ICS=βIBS 的关系仍然成立。 (3)放大区:指区域B  在截止区以上,介于饱和区与击穿区之间的区域为放大区。在此区域内,特性曲线近似于一簇平行等距的水 平线,iC的变化量与iB的变量基本保持线性关系,即ΔiC=βΔiB,且ΔiC>>ΔiB ,就是说在此区域内,三极管具有电流放大作用。此外集电极电压对集电极电流的控制作用也很弱,当uCE>1 V后,即使再增加uCE,iC几乎不再增加,此时,若IB不变,则三极管可以看成是一个恒流源。在放大区,三极管的发射结处于正向偏置,集电结处于反向偏置状态。 

    时间:2019-06-14 关键词: 数字 模拟 电路 三极管

  • 正旋波到同频率方波

    题目:输入220V 100HZ的正旋波,要求得到10V 100HZ的单向方波、方案一电路:方案2如下:

    时间:2019-06-11 关键词: 数字 模拟 电路 波形

  • 经典模拟滤波器仍值得研究吗?

    经典模拟滤波器仍值得研究吗?

    您对经典的模拟滤波器有何看法?每一位电子工程师都必须精通?或者,滤波器分析就像是一个用来测试学生是否适合模拟设计世界的测试?对于大多数的电路和系统来说,使用电感器、电容器和电阻器的模拟滤波器至关重要。无论是被动还是主动设计,透过具有高难度数学的理论结构、实际的「应用说明」(application note)设计与物料清单(BOM),以及甚至是具有实体建构细节的实作电路等途径,有时候似乎将其研究至「超越无限」的境地。这并不难理解,因为无论是哪一个应用领域,滤波器都在讯号路径中扮演多种重要角色。无论是低通、高通、带通还是陷波滤波器,即使无法为讯号带来什么价值,他们都还是必要的,因为滤波器有助于提高讯号噪声比(SNR)、减少来自邻近通道的干扰,以及衰减50/60Hz的拾音等。尽管如此,经典的滤波器理论是一个可以引发学生和工程师好奇心的主题,因为它们包括各种令人惊艳以及极其枯燥的不同版本,同时还有许多不同的拓扑结构,例如pi-filter (如图1)、Chebyshev、Sallen-Key、Butterworth、Cauer (椭圆)以及高斯(Gaussian)等等。而其属性也各不相同,包括一阶、二阶、滚降(roll-off)、通带纹波、阻带纹波、相位性能、平衡(差分)等等,可说是「族繁不及备载」。图1:Pi Filter(来源:Quora)图2:Rose-Hulman Sallen-Key Filter(当然,这些都只是经典的全模拟滤波器。除此之外,还有准模拟开关电容滤波器,可在多个电容器之间使用电荷均衡和频率切换以实现滤波器功能。这些都为滤波器带来更多的价值,因为它们与IC制程兼容,在许多情况下都不必再使用分离式组件滤波器。)经典模拟滤波器可用于数百MHz至GHz范围。然而,这些集总组件(lumped-element)滤波器越来越难设计以及制造用于更高频率。寄生效应以及组件容差和漂移为其带来真正的挑战,而且这些滤波器通常需要个别修整,以抵消其难以建模的现实。因此,如果少了分离式组件滤波器的其他替代方案,考虑到尺寸、性能、一致性和成本等,在我们周遭的许多装置可能都会变得不切实际。这些产品显然非常实用,主要就是因为采用了完全不同的模拟滤波器途径:表面声波(SAW)和体声波(BAW)滤波器(以及薄膜体声波谐振器——FBAR)。SAW和BAW技术已在过去几十年来发展地相当成熟了,可以创造完全不同于独立式组件模拟滤波器的低成本、高性能组件。他们利用众所周知的多功能压电效应,将电能转换为沿表面(SAW)或在工程陶瓷晶体材料(BAW)内传播的声波。SAW组件可在大约1 GHz的频率下运作,而BAW组件可在1 GHz以下到multi-GHz的覆盖范围内重迭。这两种组件的共同点之一在于都不需要研究经典的集总组件模拟滤波器设计理论和实践。图3:基本SAW滤波器(SAW、BAW以及图1的未来无线版本)图4:SAW、BAW以及图2的未来无线版本

    时间:2019-06-05 关键词: 模拟 电子工程师 滤波器 电感器

  • 又是零欧电阻!为什么数字地与模拟地要用它隔开?

    又是零欧电阻!为什么数字地与模拟地要用它隔开?

    Q:下面这个是STC的手册上面给的图,为什么要把数字地跟模拟地用0R电阻隔开?我一直都是直接把这俩地连在一起,然后直接用数字地敷铜的,不可以的吗?是不是应该用系统地敷铜的?A:因为数字地(电流)干扰大,数字电路自身抗干扰能力强,而模拟电路抗干扰弱,如果数字地与模拟地在空间上相互混杂很容易造成数字地干扰模拟地。把数字地跟模拟地用0R电阻隔开,就是为了方便PCB布板空间独立、两个地电流互不影响,大大减少干扰。当然,如果布板时注意将这两个地单独放在各自独立空间,不用0欧电阻、用一个地也未尝不可,有的情况下一个地铺铜,阻抗更低、甚至更好。A: 不能生搬硬套。外行大多数这么干只会更糟Q: 那如果两个地通过电阻连在一起,是不是就用系统地敷铜?当然,我也觉得各自敷铜更好些?A: 要深刻理解回路问题啊,画板的时候电流从哪到哪,多大电流,什么频率,稳定的还是跳变的,边沿陡峭的还是缓慢的,这样心里有数,就不会纠结地该怎么处理的问题了。A: 不一定是0R电阻,用磁珠可能效果更好,如果你做模拟信号对干扰很敏感,你会体会到这个。A: 归根结底:单点接地,以降低各部分电路之间的相互干扰。零欧电阻使得布线时更容易操作。。。。。。。以上内容摘自21ic论坛,点击http://bbs.21ic.com/icview-2778104-1-1.html查看详细讨论。本文转自21ic电子网公众号,扫描下面二维码即刻关注

    时间:2019-04-30 关键词: 模拟 电阻 零欧电阻

  • 分享几款强大的模拟与混合信号转换器

    移动电话、智能手机、平板电脑和笔记本电脑的设计人员面临着两种主要音频配置插孔标准的挑战,即是针对3.5mm音频插孔的开放移动终端平台(OMTP) L/R/M/G,以及移动通信行业协会(CTIA) L/R/G/M插孔引脚对应标准。由于插孔引脚对应不同,设计人员只能选择支持其中的一种标准,或者采用元件更多的更复杂设计来同时支持两种标准。有见及此,飞兆半导体开发出FSA8049 MIC/GND交叉点开关,应对这一挑战。该器件符合两种音频配置插孔标准,能够检测音频插头上的接地(GND)和麦克风(MIC)电极位置,并自动完成相应的连接,这将允许最终用户将不同音频电极配置的耳机插入设备而使其正常工作。其它特性和优势包括:- 能够检测两种不同的音频插孔配置并按每种标准正确连接,可以在新设备中使用所有的现有耳机,无需手工配置- 自动将GND和MIC电极与音频插孔端子相连接- 能够检测3极或4极音频附件-小占位面积9凸球WLCSP 3x3阵列封装,节省线路板空间亚德诺半导体AD9644: 14位、80 MSPS/155 MSPS、1.8V双通道串行输出ADC AD9644是一款支持JESD204A 数据转换器串行接口标准的14位双通道模数转换器(ADC),配有一个高速串行输出接口,采样速度可为80 MSPS或155 MSPS。这款双通道ADC内核采用多级、差分流水线架构,并集成了输出纠错逻辑。在70 MHz和80 MSPS 时,AD9644的SNR(信噪比)为73.7 dBFS,SFDR(无杂散动态范围)为92 dBc。JESD204A 编码数据速率最高可达每链路1.6 Gbps,AD9644 提供两种输出模式,支持每个ADC通道采用专用数据链路或者两个 ADC 通道共用一个数据链路。每个ADC均具有宽带宽、差分采样保持模拟输入放大器,支持用户可选的各种输入范围。集成基准电压源可简化设计。占空比稳定器可用来补偿ADC时钟占空比的波动,使转换器保持出色的性能。JESD204A高速串行接口可降低电路板布线要求,并减少接收器件所需的引脚数量。默认情况下,ADC输出数据直接路由至两个外部JESD204A串行输出端口,这些输出设置为CML电平。该器件支持两种模式,以便可以通过一条或两条数据链路发送输出编码数据。(L = 1;F = 4或L = 2;F = 2)每个通道均具有独立同步输入(DSYNC)。需要时,灵活的掉电选项可以明显降低功耗。设置与控制的编程利用三线式SPI兼容型串行接口来完成。AD9644采用48引脚LFCSP封装,额定温度范围为-40°C至+85°C工业温度范围。AD9644旨在为高性能、低成本、小尺寸、多功能通信应用提供解决方案。该器件可应用于:通信、分集无线电系统、多模式数字接收机(3G &4G)、I/Q 解调系统、智能天线系统、通用软件无线电、宽带数据应用以及超声设备。艾科嘉公司RS-232/422/485串行收发器, SP338 SP338是支持RS-232、RS-422以及RS-485串行接口标准的多通道串行收发器。该单芯片器件具有8个不同配置模式包括诊断回环、RS-232以及数个半/全/混合型双工RS-485/422模式,最高支持两个驱动器和四个接收器(2TX/4RX)。RS-232模式提供了3个驱动器和5个接收器,支持常用DB9串口连接器(3TX/5RX)的全部8个信号。相比业界其他双协议收发器,SP338集成了更多驱动器和接收器,而且使用最小的封装(6x6mm2 QFN)。此外,SP338包括了内部转换型线路终端,让系统设计者可以使用同一串行接口连接器进行RS-232、RS-422和RS485通信,而无需使用大尺寸、昂贵的外部转换元器件或针对每个协议单独配备的连接器。这些转换型元器件已完全集成,使得SP338可以根据系统处理器选择的模式,针对每个串行协议进行适当配置通信线路。处理器还可以通过一个单独输入引脚动态地对终端进行使能或失效。采用3.3V或5V单电源供电时,板载电荷泵稳压器仅需4个外接电容,便可产生RS-232双极性电平,且无需任何电感器或磁元件。 所有差分接收器内置Exar公司的增强型失效保护电路,以应对接收器输入出现开路、短路、空载等情况,免除了外接偏置电阻网络和额外转换元件的需要。SP338的通信总线引脚还集成了±15000V ESD静电保护功能。虽然业内其它产品也有某些功能,但是SP338是业界首款采用小型、高性价比封装、集所有功能于一身的产品。针对带一个或多个双协议串行端口的工业或嵌入式PC、或通信等板卡空间非常有限的应用,SP338无疑是最佳的选择。

    时间:2019-03-18 关键词: 模拟 混合 电源技术解析 信号转换器

  • 电源转换:模拟与数字二选一,还是模拟与数字共存?

    电源转换:模拟与数字二选一,还是模拟与数字共存?

    新兴的复合型或混合信号型电源转换控制器进入市场以来,正逐渐将“模拟与数字二选一”的思路转变为“数字和模拟择优并取”的实用主义模式。这些设备旨在利用模拟和数字两种解决方案的优势,同时缩小它们的劣势。通过将模拟和数字相结合,可以使数字解决方案的灵活性与模拟解决方案中的高效性能、瞬态响应和负载稳定度有效融合。我们终归是生活在一个模拟世界中。这使得数字解决方案处于不利地位,因为它需要对信息(反馈)进行数字化(通常通过模数转换器完成),随后必须在高速MCU(或DSP)中处理数字控制。数字控制环的带宽与A/D转换的速度以及MCU/DSP的计算速度直接相关。想要更多带宽?那么就需要速度更快的A/D和MCU,当然成本也更高!模拟解决方案的固有优势在于其在模拟域中收集和维护信息,因而无需高性能MCU或A/D转换器。尽管模拟电源解决方案可提供高效控制,但并不是很灵活。模拟电源设计工程师必须对应用中的性能权衡进行评估,然后针对整个工作空间以及负载配置文件优化模拟设计。尽管多年来该技术足以满足需求,但是市场和行业趋势、消费者预期以及政府规定很快将超出模拟设计技术的能力范围,使其无法满足更高效的需求。解决方案:电源设备必须具有更好的灵活性。除了一般用途,该灵活性还可用于:1.实现多点电源转换优化,而不是在整个电源转换工作范围内优化2.作为系统的一部分执行,这意味着其必须能进行配置,以优化系统随时间变化的效率,而不是仅优化电源转换效率3.将信息传递到系统,从而使能系统优化毫无疑问,数字电源转换解决方案的灵活性足以满足上述需求。不过,其设计并不轻松,需要在资源、工具和过程方面进行大量投入。数字控制技术与模拟控制技术不同,因此需要新资源,包括数字控制设计和软件工程。对许多公司而言,这种投入已证明是一个严重的阻碍。考虑到这些机遇与挑战,有理由探索在模拟域中保持电源控制的可能性。此外,这消除了对额外专业技能和资源的需求,同时避免了产品成本增加,因为省去了数字控制所需的昂贵的MCU和A/D转换器。我们看一下复合型模拟和数字解决方案,如Microchip最新发布的MCP19111。MCP19111将峰值电流模式模拟控制器的性能与小型8位单片机相结合(见图1——框图)。其电源调节完全在模拟域中进行,因此无需高性能的高速单片机。而集成的8位MCU提供了方便的接口用来监视和调节模拟控制器的性能,从而实现了以前无法实现的调节功能。集成的MCU仍保持小巧简单的设计,除了增加灵活性外,还可实现很高的集成度。如图1所示,MCP19111不仅集成了带有模拟控制器的MCU,还包括功率MOSFET驱动器和一个中压LDO。此器件的工作范围非常宽,可达4.5-32V,只需要极少的外部元件,并且在模拟控制中引入了前所未有的灵活度。电源转换行业持续向更具灵活性和可定制性的数字电源转换技术过渡,而模拟电源转换技术将继续提供具有成本效益的高性能电源转换解决方案。二者的结合,无论是称之为复合型电源转换、混合信号型电源转换还是简单的模拟加数字电源转换,都引入了一种独特的性能、灵活性和成本平衡,这在许多不同种类的应用中极具吸引力。图1 MCP19111 框图

    时间:2019-01-10 关键词: 模拟 电源转换 电源技术解析

  • 模拟PWM发生器设计电路图:5V 500kHz PWM输出

    模拟PWM发生器设计电路图:5V 500kHz PWM输出

      描述  此验证设计利用三角波发生器和比较器来生成脉宽调制 (PWM) 波形,这种波形的占空比与输入电压成反比。运算放大器和比较器生成三角波形,随后该波形将传递到比较器的一个输入。通过将输入电压传递到其他比较器输入,将生成 PWM 波形。PWM 波形对错误放大器的负反馈用于确保输出的高精度和线性。此设计中运用了 OPA2365 运算放大器、TLV3502 比较器和 REF3325 基准进行构建。  特性  利用三角波发生器和比较器来生成 PWM 波形  单电源解决方案  -2V 至 2V 输入,直流耦合  5V,500kHz PWM 输出  0.22% 测量增益误差  0.108% 测量偏压误差  原理图/方框图

    时间:2018-12-31 关键词: 模拟 电源技术解析 发生器设计

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