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  • 汽车电子节油器电路工作原理

    汽车电子节油器电路工作原理

      电路工作原理:该汽车电子节油器电路由二极管VDl-VD6、电阻器Rl-R8、电容器Cl、C2、晶体管Vl-V3和电磁阀YV组成,如图所示。      元器件选择:   Rl-R8选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。   Cl和C2均选用耐压值为16V的铝电解电容器。   VDI-VD6均选用1N4007型硅整流二极管。   Vl和V3均选用S8050型硅NPN晶体管;V2选用DDO3型硅NPN晶体管。   YV选用l2V直流电磁阀。   当汽车正常行驶(挂上前进挡或倒车挡)时,A、B两端为低电平,VDl-VD3和Vl均截止,V2导通,电磁阀YV通电起动,提供正常怠速所需的燃油或迸气(用于电子喷射式发动机),汽车可正常行驶。   当汽车挂空挡或停车挡停车时,A端或B端变为高电平,Cl通过他、VDl或VD2充电至一定值时,Vl导通,使V2截止,YV释放,汽车怠速降低,达到节油目的。   当汽车又挂上前进挡或倒车挡时,Cl通过VD3和Rl快速放电,使Vl截止,V2导通,YV起动工作,发动机恢复正常怠速。   汽车刚起动时,来自点火开关的高电平加在VD6的证极,通过VD6对C2迅速充电,使V3导通,Vl截止,V2导通,使汽车刚起动时关闭节油控制电路。发动机起动结束后,由于C2的作用使V3维持导通一段时间,发动机起动后可进人稳定工作状态。   开启空调时,V3立即导通,使Vl截止,V2导通,YV工作,同样关闭节油控制电路,保证空调器(包括空调提速器)的正常工作。

    时间:2020-05-21 关键词: 汽车电子 电子电路

  • 汽车电子电路的特点

    汽车电子电路的特点

      汽车电子电路是指将半导体分立器件、集成电路及微处理器等电子元器件与汽车结合起来完成某项控制功能的电路。   汽车电子电路虽然也是由电子元器件组合而成的,具有普通电子电路的特点,但也有其特殊性,归纳起来主要有以下几方面。      1、机电一体化结合较紧密   汽车电子技术应用在实际电路上时,多与汽车上某些相关的机械系统结合起来去完成某项功能。而电子电路通常是处理接收到的检测信号,然后根据检测到的信号发出相关的控制指令,由继电器等相关开关控制执行系统(或机构)去完成某项功能。这里的执行系统(或机构)都是由机械系统构成的。   例如,汽车电子点火控制电路就是接收点火信号传感器送来的检测到的信号,经处理后发出控制指令使点火线圈初级电流中断,其次级线圈产生的高压电由分电器按点火顺序分配至各汽缸火花塞,使火花塞产生的高压电火花点燃可燃混合气。这里的电子点火控制电路提供的是控制信号,执行机械系统就是分电器。   2、以组件方式应用在汽车上   由于受特殊的工作条件(野外作业,环境条件恶劣等)限制,汽车在不同等级的路面上行驶时振动及冲击较大;同时,发动机工作时的温度较高(T》60℃),在这种环境下工作的电子电路,如不采取一定的措施,往往会使电子电路早期损坏或出现不稳定等现象。其次,电子电路遇水会造成电路之间出现短路。因此,汽车上的电子电路多以组件方式应用,且组件采用密封方式,安装在通风较好的地方,如充电系统中的电子电压调节器、点火系统中的电子点火器、电子燃油喷射控制系统中的ECU(英文ElectronicsControlUnit的缩写,中文意思为电子控制单元,或称为电子控制器,或电子控制装置)组件、ABS(英文AntiLockBrakingSystem的缩写,意为制动防抱死系统)组件等。   3、用以完成某项控制功能   汽车上使用的电子电路,除了极少数由大规模集成微处理器构成的组件具有多种控制功能外,多数都用以完成某项控制功能,故电路相对来说比较单一。   4、使用的元器件类型较多   汽车电子电路中使用的电子元器件既有常用的晶体三极管、晶体二极管、阻容元件,又有专用的或通用的集成电路,如555时基电路和L497点火集成电路等,还有大规模微处理器集成电路,如发动机电控单元ECU、ABSECU(制动防抱死电控单元微处理器)、CCSECU(巡航电子控制微处理器)、SRSECU(安全气囊电子控制微处理器)、ECTECU(电子控制式自动变速器微处理器)等。   在所组成的(单元)电子电路中,既有全分立元器件方式,又有由集成电路组成的电路,还有采用分立元器件与集成电路组合在一起的混合电子电路。   为了缩小体积,汽车电子电器中所使用的元器件有的采用片状安装方式,如片状集成电路、片状电阻、片状电容、片状晶体管等。

    时间:2020-05-20 关键词: 汽车电子 电子电路

  • 什么是电路板中功能块?

    什么是电路板中功能块?

    相信很多人都知道电路板,那么它有哪些功能呢?应先从电路板中分为哪些功能块的电路开始学起,当我们知道了电路板中的各部分功能块电路后,再学习各个功能块电路的结构组成和工作原理,就可以使我们的学习达到事半功倍的效果,我们就能达到掌握电路板各种电路的目的。 经过对各种电路板的结构组成进行观察研究,发现了不管是什么类型的电路板,它的电路组成都是由电源给应电路、输入接口电路、微处理器控制电路、输出接口电路、显示电路、保护电路、通信电路等七大部分电路所组成的这一规律。广州科誉电路板维修培训的司工认为只要咱们掌握了这七大类的电路组成结构和控制原理的话,不管是什么类型的电路板咱们都可以对它的控制原理进行分析了。 电源供应电路:这部分电路是向整个电路板中各单元电路提供能量的电路,换句话说电路板中各单元电路所需要的各等级的电压,都是电源供应电路部分提供的,因此电源供应电路是电路板中最关键的一部分电路。 这部分电路通常工作在高电压大电流的情况下,是故障率比较高的一部分电路,它的故障率占整个电路的 40%左右。输入接口电路:这部分电路的功能是把自然界的声音、光、温度、高度、厚度、液量等物理量转化成电信号,并把它们调理成微处理器可以识别的信息。 例如:我们在监控温度高低时,你如果用咱们平常人与人交流的语言说给微处理器听,温度高了,请把它调低一些,微处理是听不懂咱们说的话的,这时,我们可以通过接口电路先用热敏电阻或热电偶元件将温度信号转成电信号,然后在对所转换出电信号进行处理,就可以得到微处理器可以识别的电信号了。这样的话微处理器明白了我们要它处理的事项后,他就可以按照我们的意图去做了。 其它的像光照度、压力、风力、液位、位置、等信号都是同样道理。 微处理器控制电路:这部分电路的主要功能是接受输入接口电路发送过来的相关信息,并对这些信息进行分析、处理,并作出相应的处理结果,把处理结果进一步送给输出接口电路。这部分电路我们可以把它看做是军队里面的司令部或企业里面的总经办。我们知道,司令部是只发命令不去前场打仗的一个指挥机关!企业的总经办也是只下达命令的一个单位。 输出接口电路:从微处理器输出的信号驱动能力比较微弱,不能直接驱动大功率管、继电器线圈、电磁阀、喇叭等大功率器件,这时就要通过输出接口电路对微处理器输出的信号进行电流或电压放大或作其它方面的处理后,才能驱动大功率管、继电器线圈、电磁阀、喇叭等大功率器件动作。 这部分电路可以看作是军队里战斗部队,直接上战场作战的 保护电路:这部分电路的主要功能是对电路板中电路的运行状态起到监控的作用,当电路板中的电路出现过电压、过电流、过热、缺相、短路、欠电压等情况之一的时候,保护电路立即将过电压、过电流、过热、缺相等不正常的情况向微处理器发出信息,效果比较严重会马上作出相应的保护措施。例如:让电路板停止工作、保险丝熔断、压敏电阻击穿等。 通信电路:这部分电路主要起到信号传递作用,主要负责将电路板或上位机(触摸屏或 PLC)与电路板之间的信息进行通信,信息传递的形式通常分为:无线传输、有线传输、网络传输几种,目前工控电路板不用无线传输,主要是采用有线传输、网络传输,这主要是考虑到安全方面的因素。 显示电路:这部分电路的功能主要是把电路板运行时的电压、电流、马达转速、温度等工作状况通过显示屏、液晶屏或 LED 显示出来。以上就是电路板的功能解析。

    时间:2020-03-28 关键词: 微处理器 电路板 电子电路

  • 什么是电子电路?如何学好电子电路?

    在这个自能化科技时代,电子电路已然是科技的基石,任何与科技自能相关的,都少不了电子电路,相信有很多朋友像小编一样,对电子电路有一番爱好,但是又苦于不懂,最后就搁置一旁。然后看到类似的产品或什么新科技,又会回头多看几眼,甚至想自己也快速学会。 那么要想了解电子电路,看懂电路图是必须的,今天小编收集整理了一些资料,希望能给爱好者或学习者带来一丝帮助,能帮助到你,小编就表示很开心了。 电子电路是指由电子器件和有关无线电元件组成的电路。包括放大、振荡、整流、检波、调制、频率变换、波形变换等电路,以及各种控制电路。广泛应用于各种电子设备中。 电子电路可以将复杂的电子产品内部的连接控制关系以最简洁、直观的形式展现出来,使电子产品安装、调试、检修人员能够在很短的时间内明了整个电子产品的内部结构和工作原理,进而在电子电路图的指示下完成相应的工作。在实际的生产、维修工作中,电子电路的连接关系、装配关系以及工作过程会通过不同的电子电路图来体现。 通常,我们将表达电子电路连接关系的电路图称为电子电路连接关系图(接线图),将表达电子电路装配关系的电路图称为电子电路装调图,而将表达电子电路结构和工作原理的电路图称为电子电路原理图。不同类型的电子电路图有不同的特点和用途。 现在国内模电教学方面存在的问题就是:从来不讲经典物理上的各种公式是怎么变成一个个独立元件的。这导致了很多大学物理的学生觉的模电很难,没法用大一大二所学的各种复杂的公式来解释现实当中的电路图。 其次,大学模电脱离实际,书上的电路看起来纯洁的不得了,分析下来能够完美的工作,但实际搭出来的效果往往不尽人意。就拿大学里一直搞来搞去的开关电源来说,很多书上不加共模滤波器,往往都会因为LC谐振产生的EMI通过地线流入电路导致无法正常工作,就算加了,解释的时候一般都会说“减少电网的不稳定性所造成的影响”。或者是三相电整流不加防冲击电阻,一接上电前面六个二极管也就全都爆炸了,就算是加了防冲击电阻,也都不加延时短路电阻的电路,老板看到你活生生浪费这么多功率肯定立马开了你。 首先先回答题目中的问题。像题主接触的单片机控制电路,接触到的GND一般都是信号地,VCC也一般都是3.3V或5V,使用电源或者电池供电。所有的GND都是连在一起的,最终回到电源的负极。所有的VCC也一样,回到电池的正极。 AMS1117-3.3是在单片机电源中及其常用的一款贴片IC,能把5V的电压转换成3.3V的电压,VCC5和一般接地符号(倒三角)来自于5V的供电,C30接在VCC5和接地符号之间,起到了滤波的效果。VCC5连接到了AMS1117的Vin,提供工作电压,接地符号连接到了IC的GND。C31起到的是增加稳定系数的功能,由于电容两端电压不能突变,假设单片机的功耗短暂的增加了一下,我们不希望这个信号影响到AMS1117的输出电压,因为AMS1117有一定的反应时间,如果没有这个电容,那么IC就因为很小的波动而持续输出高电压或低电压,不稳定的电源对单片机的伤害还是很大的。加入了C31后,由于电容的储能性质,能够减少波动。 在右边又出现了一个VCC,我们可以判断出这个VCC所连接的导线上的电压是3.3V。C29是电解电容,它起到的是储能的作用。右下方的GND就是单片机的工作地了。来自VCC的3.3V电压通过R23和发光二极管D13,起到了电量指示的作用。最右边的是电池,我们不难看出,引脚2对应的是电池的正极——3.3V,而引脚1对应的是电池的负极——0V。当不存在外部电源供电时,2(电池正极)——R23——D13——GND——1(电池负极)组成回路,使得D13起到了指示电池电量的作用。 在这里代表3.3V的VCC看似没有作用,但如果在同一张原理图中再次出现了VCC时,比如单片机上,我们就知道这个VCC代表3.3V,而且在将原理图转换成电路图时,电脑会自动将这些名字一样的符号连接到一起。最后,电池也一定要组成回路才能充电,那么不难想到,GND和接地符号必定也在原理图的某个地方连接到了一起。 其实在这样的电路中,VCC和GND只不过是一个标记罢了,代表它们之间是连在一起的,设计原理图时要求的是易读懂,容易找出各个模块的位置,不能再像书上一条导线拉到底。 然后就是学习上的问题了,大学的教材不成系统,对于不同能力的人也很难找到对应水平的书籍,往往看完一本不知道再看哪一本,就算找到了两本书上也极有可能存在不同的地方。所以我推荐题主好好搞好和大学老师的关系,特别是有工作经验的,让他们多带带你,让你早点了解到工作中会遇到的各种书本上不能遇到的问题。对于如何学习电子电路知识,我能告诉题主的有以下几点: 1:充分利用基础的物理公式和定律。公式和定律永远都不会是错的,任何一个波形,电流和电压上的任何变化,都可以用基础的知识来解释。MOS管开关为什么会有延时?因为MOS管的原理和结构导致了其内部必定存在电容。为什么地线的电压测得不为0?因为地线也有一定的电阻。为什么三极管会饱和?因为二个PN结均正偏,IC不受IB之控制。刨根问底,尝试把公式利用起来,去解释每一个现象。 2:多看,多分析电路图。最方便的方法就是在百度上搜电路图,一张张看过去,够你看一天的。然后要注意纠错,看看元器件的使用和数值是否正确,网上的东西也有很多是错的。 3:把想法直接变成原理图,把原理图直接变成电路板。现在打板比以前便宜了不少,10块双面也就大概七八十的样子,也就几顿饭钱。很多学生就天天在脑中意淫电路,直到实现了才发现这里有问题哪里也有问题,也有人都大四了还在天天玩面包板,连烙铁都抓不住。就算板子废了,也可以在示波器上分析一下,研究问题所在。 4:多用仿真软件。比如Multisim,仿真出来的效果不亚于真实电路的效果,一个元器件通常会有三四十种不同的参数,也比现实中方便,测量数值也更随心所欲。 最后,还是要找个好师傅,几年的工作经验能够通过几句话总结给你听,也别再看大学教材了,直接去做项目,有了项目就会知道自己要学什么,也更容易看出问题。 一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始, 怎样才能读懂它。 其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的积木,虽然只有十 来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。   同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电 路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。 按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路的功能和组成 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是 用电池。但电池成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把 220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。 有的电子设备对电源的质量要求很高, 所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分 。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。 交流---变压---整流---滤波---稳压直流/不稳压直流 (整流电源原理) 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 ( 1 )半波整流 半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电 ( 2 )全波整流 全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见图 2 ( b )。负载 R L 上得到的是脉动的全波整流电流,输出电压比半波整流电路高。 ( 3 )全波桥式整流 用 4 个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器,见图 2 ( c )。负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同。 ( 4 )倍压整流。 用多个二极管和 电容器可以获得较高的直流电压。图 2 ( d )是一个二倍压整流电路。当 U2 为负半周时 VD1 导通, C1 被充电, C1 上最高电压可接近 1.4U2 ;当 U2 正半周时 VD2 导通, C1 上的电压和 U2 叠加在一起对 C2 充电,使 C2 上电压接近 2.8U2 ,是 C1 上电压的 2 倍,所以叫倍压整流电路。 三、滤波电路 整流后得到的是脉动直流电,如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分,就可得到平滑的直流电。 ( 1 )电容滤波 把电容器和负载并联,如图 3 ( a ),正半周时电容被充电,负半周时电容放电,就可使负载上得到平滑的直流电。   ( 2 )电感滤波 把电感和负载串联起来,如图 3 ( b ),也能滤除脉动电流中的交流成分。 ( 3 ) L 、 C 滤波 用 1 个电感和 1 个电容组成的滤波电路因为象一个倒写的字母“ L ”,被称为 L 型,见图 3 ( c )。用 1 个电感和 2 个电容的滤波电路因为象字母“ π ”,被称为 π 型,见图 3 ( d ),这是滤波效果较好的电路。 ( 4 ) RC 滤波 电感器的成本高、体积大,所以在电流不太大的电子电路中常用电阻器取代电感器而组成 RC 滤波电路。同样,它也有 L 型,见图 3 ( e ); π 型,见图 3 ( f )。

    时间:2019-08-12 关键词: 电路图 电子电路 单片机电源

  • 智能化科技时代,如何更加深入了解电路原理

    电路原理主要内容包括:电路模型和基本定律,线性电阻网络分析,正弦稳态电路分析,三相电路,互感电路与谐振电路,周期性非正弦稳态电路分析,线性动态网络时域分析和复频域分析,双口网络,非线性电路,分布参数电路及均匀传输线,磁路。 在这个智能化科技时代,电子电路已然是科技的基石,任何与科技自能相关的,都少不了电子电路,相信有很多朋友像小编一样,对电子电路有一番爱好,但是又苦于不懂,最后就搁置一旁。然后看到类似的产品或什么新科技,又会回头多看几眼,甚至想自己也快速学会。 那么要想了解电子电路,看懂电路图是必须的,今天小编收集整理了一些资料,希望能给爱好者或学习者带来一丝帮助,能帮助到你,小编就表示很开心了。 一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始, 怎样才能读懂它。 其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的积木,虽然只有十 来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。 枯燥、复杂的电路于他“就像从身体里流淌出来一样”,对电路原理知识点的解读可谓深入浅出、妙语连珠,菜鸟们即便只get 到其一二也是不小的收获! 如果你是学电气专业的话,电路原理是最基础最重要的一门课。学不好它,后面的模电、电机、电力系统分析、高压简直没办法学。 对于这门课,你要想真正的领悟和掌握,奥秘就在于不能停止思考。而且我觉得这是最重要的一点。我以江辑光的《电路原理》为例(这本书编的相当不错)解释为何不能停止思考。 电路几乎是第一本开始培养你工程师思维的书,它不同于数学物理,很多可以理论推导。而电路更多的是你的思考和不断累积的经验。 在江的书中,前面用了四章讲解了电阻电路的基本知识,包括参考方向问题、替代定理,支路法、节点电压、回路电流、戴维南、特勒根、互易定理。这些基本内容都要掌握到烂熟于心才能在之后的章节里灵活的用。怎样才能烂熟于心?我时刻提醒自己要不停思考。这套教材的课后习题就是最好的激发你大脑思考能力的宝库。可以说里面的每一道题都极具针对性,题目并不难。     一个合格的工程师应该把更多的时间留给思考如何最合理地解决问题,而不是花大把时间计算,电路的计算量是非常大的,一个节点电压方程组有可能是四元方程,显然这些东西留给计算器算就好了。为了学好电路你应该买一个卡西欧991,节省那些不必要浪费的时间留下来思考问题本身。 前四章的基础一定要打得极为扎实,不是停留在只是会用就行了,那样学不好电路。你要认真研究到每个定理是怎么来的,最好自己可以随手证明,你要知道戴维宁是有叠加推出来的,而叠加定理又是在电阻电路是线性时不变得来的,互易定理是由特勒根得来的。这一切知识都是靠细水长流一点点积累出来的,刚开始看到他们你会觉得迷糊,但你要相信这是一个过程,渐渐地你会觉得电路很美妙甚至会爱上它。当你发现用一页纸才能解出来的答案,你只用五六行就可以将其解决,那时候你就会感觉电路好像是从身体中流淌出来一般。这就是一直要追求的境界。 后面就是非线性,这一章很多学校要求都不高,而且考起来也不难,最为兴趣的话研究起来很有意思。 接着后面是一阶二阶动态电路,这里如果你高数的微分方程学得不错的话,高中电路知识都极本可以解了。这一部分的本质就是求解微分方程。 说白了,你根据电路列出微分方程是需要用到电路知识的,剩下来怎么解就看你的数学功底了。 但是电路老师们为了给我们减轻压力有把一阶电路单独拿出来做了一个专题,并将一切关于它上面的各支路电流或者电压用一个简单的结论进行了总结,即三要素法。 学了三要素一阶电路连方程也不用列了。只要知道电路初始状态、末状态和时间常数就可以得到结果。如果你愿意思考,其实二阶电路也可以类比它的,在二阶电路中你只要求出时间常数,初值和末值,同样也可以求通解。 在这部分的最后,介绍了一种美妙的积分——卷积。很多人会被他的名字唬住,提起来就很高科技的样子。其实它的确很高科技,但只要你掌握它的精髓,能够很好的用它,对你的电路思维有极大的提升,关于卷积在知乎和百度上都有很多很好的解释和生动的例子,我也是从他们那里汲取经验的。我在这里只能提醒你,不要因为老师不做重点就忽略卷积,否则这将无异于丢了一把锐利的宝剑。记得我在学习杜阿美尔积分(卷积的一种)的时候,感觉如获至宝,虽然书上对它的描述只有一句话。但为了那一句我的心情竟久久无法平静,因为实在太好用了。 接下来是正弦电路,这里主要是要理解电路从时域域的转化,这里是电路的第一次升华,伟大的人类用自己的智慧把交流量头上打个点,然后一切又归于平静了,接下来还是前四章的知识。我想他用的就是以不变应万变的道理吧,所有量都以一个频率在变,其效果就更想对静止差不多了吧,但是他们对电容和电感产生了新的影响,因为他们的电流电压之间有微分和积分的关系。在新的思路下你可以将电感变成jwl,将电容变成1/jwc,接下来你又改思考为什么可以这样变。 这是在极坐标下的电流电压关系可以推导出来的。你要再追根溯源说,为什么可以用复数来代替正弦?那是因为欧拉公式将正弦转化成了复数表达。你还问欧拉公式又是什么?它是迈克劳林(泰勒)公式得到的。你必须不断地思考,不断地提问才能明白这一起是怎么回事。 不过这都是基础,在正弦稳态这里精髓在于画向量图,能正确地画出向量图你才能说真正理解了它。向量图不是乱画的,不是你随便找个支路放水平之后就可以得到正确的图,有时候走错了路得不到正确答案不说,反而可能陷入思维漩涡。做向量图一般要以电阻支路或者含有电阻的支路为水平向量,接下来根据它的电流电压来一步步推。而且很多难题都是把很多信息隐藏在图里面,不画得一幅好图你是解不出来的。这也需要自己揣摩。 后面是互感,我相信很多人被同名端折磨的死去活来。其实,电感是描述,线圈建立磁场能力的量,电感大了,产生磁场越大。所以同名端的意思就是:从同名端流入的电流,磁场相加,表现在方程上为电感相加。只要牢记这一点,列含有互感的方程式就不会错了。你不要胡思乱想,有时候你会被电流方向弄糊涂,别管它,图上画的是参考方向,就算你假设的方向与实际方向反了,对真确结果依然没有丝毫影响。这里其实是考察你对参考方向的理解。 然后是谐振,这是很有趣也很有用的一节,无论是电气,通信,模电还是高压都离不开它。这是在一种美妙的状态下,电厂能量和立场能量达到完美的交替。通过谐振可以实现滤波、升压等具有实际意义的电路。但就电路内容来说这里并不难,总结一下就是,阻抗虚部为零则串联谐振,导纳虚部为零为并联谐振。在求解谐振频率时有时候用导纳求解会比较方便,这在于多做题开阔思路。 接下来是三相电路。要我来说,三相电路是最简单的部分。很多人觉得它难(当然一开始我也觉得它让人头晕),完全是因为我们总是害怕恐惧本身。其实你看它有三个地但一点也不难。这要你头脑清晰别被他的表面吓住了。三相电路跟普通电路没有任何区别。做到五个六个电源也不会害怕,因为你知道,一个所有元件都告知的电路,用节点电压或回路电流肯定是可以求的出来的。为什么到了三相你就被吓得魂不守舍了。你是不明白线电压和相电流的关系,还是一相断线对中线电流的影响?你管那些干嘛?什么相啊线呀都只是个代号而已。你把它看成一个普通电路解,它就是一个普通电路而已。很多同学总是喜欢在线和相的关系上纠结。其实一句话就可以概括的:线量都是向量的根3倍。其实这些都不用记,需要的时候画个图就来了。最重要的是你要明白三相只不过是个有三个电源的普通电路而已。你只要会节点电压法,不学三相的知识都可以解答的很好。当你以一个正常电路看它的时候,三相就已经学得差不多了。三相唯一的难点在计算,只要你是个细心的人,平时多找几个题算算,以后三相想错都难。 后面是拉普拉斯变换。这里是电路思维的又一次飞跃。人们发现高阶电路真的不好求解,而且如果电源改变的话除了卷积,找不到更好的办法。所以为了方便的使用卷积,前辈们把拉氏变换引入电路。如果说前面正弦稳态时域到频域是由泰勒公式一步步推来的。那这里就是高数的最后一章——傅立叶变换推倒的。关于傅立叶知乎也有许多精彩的讲解,自己找吧。傅立叶变换有两种形式,一种是时域形态,一种是频域形态。而拉普拉斯变换就是将由频域形态的傅立叶变换,推广到复频域形态。其基本变换公式也是由傅立叶变换公式推广得到的。这一章的学习,你要从变换公式入手,自己把基本的几个变换推导出来。还要理解终值定理和初值定理,这两个定理是检验结果正确与否的有力证据。 学电路只知道思路是一回事,能做对是另外一回事。只有在学习中不断培养自己开阔的视野和强大的计算能力才可以学好这门课,学电路是要靠硬功夫的,你看着老师解题的时候感觉信手拈来,自己却百思不得其解。那是功夫没下到位。我考研时看了电路大概一百天,新书都翻烂了,自己的旧书都快散架了,各种习题不计重复的做了至少1500道以上。当我做电路的时候,我会觉得时间停止了,根本感受不到自习室里还有别人。那种你在冥思苦想后终于解决一个问题所带来的足以让你笑出声来的快乐,是陪伴着我的最好的药。每天走在月光下,我都会想,如果当不了科学家,那就干点别的吧。 所以说啊,要学好电路,还是要发自内心的爱上它。 最后,给大家推荐几本电路原理参考书:江辑光的《电路原理》清华大学出版社,周守昌的《电路原理上、下》,邱关源的《电路》,学电路只看一本书是不够的,要全面的掌握知识必需从多角度考量,不同老师看待问题方式不同,要多加比较才能发现精髓。电路习题集可以买清华大学的红皮书——研究生入学习题集。还有清华大学陆文娟的《学习指导与习题集》。这些题目很经典,难度适中。如果想进一步提高电路水平请看向国菊编的《电路经典题型》,个人觉得向老师编的这本是集结电路史上最强的题目,能完全吃透它,将非常了不起,不过题目都是二十多年前的了,很多内容已经不讲了,但作为提高绝对可以增加十年功力。

    时间:2019-07-04 关键词: 电子电路 电路原理

  • 提高电子电路抗干扰能力的方法

    作为一个电子设计制作者与爱好者在设计带微处理器的电子产品时,如何提高系统的抗干扰能力和电磁兼容性是设计者必需考滤的一个问题。本人就自己在电子设计制作过程中积累的一点经验供大家参考。  一、减小来自电源的噪声  电源在向系统提供能源的同时,也将其噪声加到所供电的电源上。电路中微控制器的复位线,中断线,以及其它一些控制线最容易受外界噪声的干扰。  电网上的强干扰通过电源进入电路。即使电池供电的系统,电池本身也有高频噪声。模拟电路中的模拟信号更经受不住来自电源的干扰。因此设计电源时要采取一定的抗干扰措施:(如输入电源与强电设备动力线分开;采用隔离变压器;采用低通滤波器;采用独立功能块单独供电等)。  二、减小信号传输中的畸变  微控制器主要采用高速CMOS技术制造。信号输入端静态输入电流在1mA左右,输入电容10pF左右,输入阻抗相当高。高速CMOS电路的输出端都有相当的带载能力,即相当大的输出值,将一个门的输出端通过一段很长线引到输入阻抗相当高的输入端,反射问题就很严重。它会引起信号畸变,增加系统噪声。当Tpd>Tr时,就成了一个传输线问题,必须考虑信号反射、阻抗匹配等问题。  信号在印制板上的延迟时间与引线的特性阻抗有关,即与印制线路板材料的介电常数有关。可以粗略地认为,信号在印制板引线的传输速度,约为光速的1/3到1/2之间。微控制器构成的系统中常用逻辑电子元件的Tr(标准延迟时间)为3到18ns之间。  在印制线路板上,信号通过一个7W的电阻和一段25cm长的引线,线上延迟时间大致在4~20ns之间。也就是说,信号在印刷线路上的引线越短越好,最长不宜超过25cm。而且过孔数目也应尽量少,最好不多于2个。  当信号的上升时间快于信号延迟时间,就要按照快电子学处理。此时要考虑传输线的阻抗匹配,对于一块印刷线路板上的集成块之间的信号传输,要避免出现Td>Trd的情况,印刷线路板越大系统的速度就越不能太快。  用以下结论归纳印刷线路板设计的一个规则:信号在印刷板上传输,其延迟时间不应大于所用器件的标称延迟时间。

    时间:2019-02-18 关键词: 方法 电路设计 能力 电子电路 抗干扰

  • 电力电子电路的数字化控制技术

    1 引 言 电力电子器件经历了工频、低频、中频到高频的发展历程,与此相对应,电力电子电路的控制也从最初以相位控制为目的的由分立元件组成的控制电路发展到集成控制器,再到如今的旨在实现高频开关的计算机控制,并向着更高频率、更低损耗和全数字化的方向发展。模拟控制电路存在控制精度低、动态响应慢、参数整定不方便、温度漂移严重、容易老化等缺点。专用模拟集成控制芯片的出现大大简化了电力电子电路的控制线路,提高了控制信号的开关频率,只需外接若干阻容元件即可直接构成具有校正环节的模拟调节器,提高了电路的可靠性。但是,也正是由于阻容元件的存在,模拟控制电路的固有缺陷,如元件参数的精度和一致性、元件老化等问题仍然存在。此外,模拟集成控制芯片还存在功耗较大、集成度低、控制不够灵活、通用性不强等问题。用数字化方法代替模拟控制,可以消除温度漂移等常规模拟调节器难以克服的缺点,有利于参数整定和变参数调节,便于通过程序软件的改变方便地调整控制方案和实现多种新型控制策略,同时可减少元器件的数目、简化硬件结构,从而提高系统的可靠性。此外,还可以实现运行数据的自动储存和故障自动诊断,有助于实现电力电子装置运行的智能化。2 电力电子电路的单片机控制 单片机是一种在一块芯片上集成了CPU、RAM/ROM、定时器/计数器和I/O接口等单元的微控制芯片,具有速度快、功能强、效率高、体积小、性能可靠、抗干扰能力强等优点,在各种控制系统中应用广泛。单片机的CPU经历了由4、8、16、32直至64位的发展过程,主要以美国INTEL公司生产的MCS-51(8位)和MCS-96(16位)两大系列为代表。在电力电子电路中, 单片机主要用作数据采集和运算处理、电压电流调节、PWM信号生成、系统状态监控和故障自我诊断等,一般作为整个电路的主控芯片运行,完成多种综合功能。文献[1]利用80C196KC型单片机实现了一种对DC/DC变换器的新型控制方法——双调制高频PWM控制,解决了数字化PWM中高频与精度之间的矛盾。文献[2]介绍了一种采用80C196MC 16位单片机为主构成控制电路的并网逆变器,如图1所示。其中单片机配合D/A转换器和MOSFET功率模块实现SPWM正弦脉宽调制、电流同步跟踪、并网逆变/独立逆变的切换控制等功能。逆变器并网运行时,要求输出电流与电网电压同频同相。由电网电压产生一个过零脉冲信号,加到单片机80C196MC的EPA捕捉中断输入口P2.1上,完成以此为基准时间点的正弦波数据的依次输出。一个周期的单位正弦波数据采用表格的形式存放于EPROM中,然后由单片机按定时时间依次送到双路8位D/A中的一路,由D/A将这些数据转换成模拟信号,即单位幅值的标准正弦波。逆变器独立供电时,主要进行输出电压控制,单片机内含的三相波形发生器(WG)可提供三对PWM信号,它们具有相同的周期和死区时间,占空比则可以通过编程随意设定。另外,电路中的单片机还具有对过流、过热、欠压等情况的中断保护以及监控功能。 图1 并网逆变器中路原理框图单片机控制克服了模拟电路的固有缺陷,通过数字化的控制方法,得到高精度和高稳定度的控制特性,并可实现灵活多样的控制功能。但是,单片机的工作频率与控制精度是一对矛盾,而且处理速度也很难满足高频电路的要求,这就使人们不得不转而寻求功能更强的芯片的帮助,于是,DSP应运而生。2 电力电子电路的DSP控制 数字信号处理器 (DSP)是近年来迅速崛起的新一代可编程处理器,其内部集成了波特率发生器和FIFO缓冲器,提供高速同步串口和标准异步串口,有的片内还集成了采样/保持和A/D转换电路,并提供PWM信号输出。与单片机相比,DSP具有更快的CPU、更高的集成度和更大容量的存储器。DSP属于精简指令系统计算机(RISC),大多数指令都能在一个周期内完成,并可通过并行处理技术,在一个指令周期内完成多条指令。同时,DSP采用改进的哈佛结构,具有独立的程序和数据空间,允许同时存储程序和数据。内置高速的硬件乘法器,增加了多级流水线,使其具有高速的数据运算能力。而单片机为复杂指令系统计算机(CISC),多数指令要2~3个指令周期才能完成。单片机采用诺依曼结构,程序和数据在同一空间存储,同一时刻只能单独访问指令或数据。单片机的ALU只能做加法,而乘法则需要由软件来实现,因而需要占用较多的指令周期,速度比较慢。与16位单片机相比,DSP执行单指令的时间快8~10倍,一次乘法运算时间快16~30倍[3]。在电力电子装置中,DSP主要完成主电路控制、系统实时监控及保护、系统通信等功能。应用的具体电路包括UPS逆变控制电路、交流电机调速电路、功率因数校正电路和谐波抑制电路等。文献[4]研制了一种1~2 kVA小型单相在线式UPS,采用以TMS320F240(包含专用PWM产生电路、两路10位A/D采样通道、28个复用I/O口)为核心的数字化控制电路,完成系统级控制和逆变器(开关频率为20kHZ)控制电力电子电路的数字化控制技术作者:

    时间:2019-02-12 关键词: 电力 电路设计 技术 电子电路

  • 智能照明电子电路设计图集锦

    智能照明电子电路设计图集锦

    TOP1 智能照明控制系统应用电路设计  单独使用微电脑时控开关时,一旦在供电时间范围以外出现阴天光照暗的情况。需要提供照明时,因不在供电时间范围内,无法提供照明。同样,如单独使用光控开关,白天光照亮度强时不供电。阴天光照度暗和晚上供电,一直供到天亮才自动断电。而后半夜已无人上班,且电压会升高,一来浪费能源,二则减少灯泡(管)的寿命。所以,将二者结合起来互补,由微电脑时控开关控制着光控开关的供电时间。光控开关再根据光照亮度情况自动控制交流接触器的通与断。从而彻底解决了“长明灯”的现象。  控制器的工作过程  根据需要设置好微电脑时控开关每日供电的开启时间和关闭时间。到开启时间时。微电脑时控开关接通电源,在此时间内照明灯的亮与不亮还取决于光照亮度情况。白天光照亮度强。光控开关内的光敏电阻cds受到光线的照射,电阻值变小,晶体管T1和T2截止,继电器J线圈失电触点断开。交流接触CJ线圈失电不吸合。主触点切断照明供电。当阴天光照亮度弱及晚上时,由于光敏电阻cds受到的光照弱和无光照因而电阻值增大,晶体管T1和T2饱和导通,继电器J得电吸合,通过交流接触器CJ接通照明电源。到了关闭时,间时微电脑时控开关将切断光控开关的电源。光控开关失电后,交流接触器CJ线圈也将失电脱开,主触点切断照明电源。从而达到了智能控制照明之目的。  控制器电路设计    微电脑时控开关采用KG316T型,光控开关为自制。光敏电阻cds是从旧的声控延时开关上拆下的。继电器为JQX-4型,线圈额定电压为12V,为提高可靠性将两组触点并联。红LED作为光控开关的接通指示。与交流接触器CJ的线圈并联。只要所用元件为正品,焊接无误,即可成功。调试时,先不接交流接触器CJ,用手遮挡光敏电阻上的光线,J吸合,LED亮;手拿开时,J断开,LED灭。调整电阻 R的阻值可调节光控的灵敏度。CJ为20A的交流接触器。线圈电压为220V,型号为CDC10-20。整个光控开关装在自制的木盒内。微电脑时控开关安装在木盒上面,在木盒的侧面开两个Φ5mm小孔用于安装LED和光敏电阻。木盒放在。配电房窗户边,IED和光敏电阻的面朝窗口。交流接触器安装在配电柜内照明控制空气开关旁,整个控制器即安装完毕。使用时,按KG316T微电脑时控开关的说明设定好每日照明供电的开启时间和关闭时间后,就可投入使用了。  室内智能照明控制系统电路设计  主控制器电路设计  主控制器采用AT89C51单片机作为微处理器,AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机,片内含4K bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash 存储单元。 主控制器系统的外围接口电路由键盘、数码显示及驱动电路、晶振、看门狗电路、通信接口电路等几部分组成。主控制器系统的硬件电路原理图如图2-2所示。    图2-2 主控制器系统的硬件电路原理图  RS485通信电路的设计  在各种分布式集散控制系统中,往往采用一台单片机作为主机,多个单片机作为从机,主机控制整个系统的运行;从机采集信号,实现现场控制;主机和从机之间通过总线相连,如图2-4所示。主机通过TXD向各个从机(点到点)或多个从机(广播)发送信息,而各个从机也可以向主机发送信息,但从机之间不能自由通信,其必须通过主机进行信息传递。  本系统的有线通信方式采用RS485总线进行通信,RS485标准支持半双工通信,只需三根线就可以进行数据的发送和接收,同时具有抑制共模干扰的能力,接收灵敏度可达±200mV,大大提高了通信距离,在100K bps速率下通信距离可达1200m,如果通信距离缩短,最大速率可达10M bps。在这里使用的是主从式通信方式,主机由主控制器充当,从机为分控制器。主机处于主导和支配地位,从机以中断方式接收和发送数据,主机发送的信息可以传送到所有的从机或指定的从机,从机发送的信息只能为主机接收,从机之间不能直接通信。主机与从机的通信电路图分别如图2-5与图2-6所示。    图2-5 主机通信电路图  TOP2 从机通信与光信号取样电路  主机与从机选用的RS485通信收发器芯片为MAX485,它是MAXIM公司生产的用于RS485通信的低功率收发器件,采用单一电源+5 V工作,额定电流为300 μA,采用半双工通信方式。它完成将TTL电平转换为RS485电平的功能。MAX485芯片内部含有一个驱动器和接收器。RO和DI端分别为接收器的输出和驱动器的输入端,与单片机连接时只需分别与单片机的RXD和TXD相连即可;RE和DE端分别为接收和发送的使能端,当RE端为逻辑0时,器件处于接收状态;当DE端为逻辑1时,器件处于发送状态,因为MAX485工作在半双工状态,所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可,主机与从机分别使用 P2.6与P1.0脚进行控制;A端和B端分别为接收和发送的差分信号端,当A引脚的电平高于B时,代表发送的数据为1;当A的电平低于B端时,代表发送的数据为0。在进行通信时只需要一个信号控制MAX485的接收和发送即可。同时将A和B端之间加匹配电阻,这里选用120Ω的电阻。    图2-6 从机通信电路图  为了提高系统的抗干扰能力,采用光电耦合器TLP521对通信系统进行光电隔离。从机使用单片机的P1.0控制通信收发器MAX485的工作状态,平时置P1.0为低电平,使从机串行口处于侦听状态。当有串行中断产生时判别是否是本机号,若为本机地址则置P1.0为高电平,发送应答信息,然后再置 P1.0为低电平接收控制指令,继续保持P1.0为低电平,使串行收发器处于接收状态;若不是本机地址,使P1.0为低电平,使串行收发器处于接收侦听状态。  光信号取样电路  光信号取样电路如图2-7所示,图中主要由光信号采集电路和 A/D模数转换电路组成,其中模数转换是电路的核心。信号经过采集送入A/D转换电路,通过单片机处理后,最终作为系统应用程序进行开关灯判断的依据。 A/D转换器的位数应根据信号的测量范围和精度来选择,使其有足够的数据长度,保证最大量化误差在设计要求的精度范围内。本系统中,信号的测量范围的电压:0.00—9.99V,精度0.01V。 在本次设计中选用了带串行控制的10位模数转换器TLC1549,它是由德州仪器(Texas Instruments简写为TI)公司生产的,它采用CMOS工艺,具有自动采样和保持,采用差分基准电压高阻抗输入,抗干扰性能好,可按比例量程校准转换范围,总不可调整误差达到(±)1LSB Max,芯片体积小等特点。同时它采用了Microwire串行接口方式,故引脚少,接口方便灵活。与传统的并行方式接口A/D转换器(例ADC0809/0808)相比,其单片机的接口电路简单,占用I/O口资源少。    图2-7 光信号取样电路  本文基于AT89C2051单片机的智能照明控制系统的设计原理与实现方法。首先根据设计要求用Protel DXP软件绘制出原理图,然后依据原理图选择元器件,在实验板上布置元器件并连接线路,对硬件电路进行测试,检查串行口是否选错,测量电源是否正常,复位电平是否正确,单片机是否起振等等。由于此设计是在相对理想的情况下设计,在实际应用时,需把灯光控制系统和放映设备电源分开。当应用于其他工作场所时,可根据实际需要添加或者减少部分模块,如在道路使用时,则不需要时间控制电路;在室内使用时,还可以添加无线模块,方便控制。  智能照明系统电路模块设计  智能照明控制系统的智能化主要体现在两大功能模块上,一个是智能调光装置,另一个就是光照度的检测、显示及补偿装置。下面主要就这两方面来介绍智能照明系统的硬件设计,但这里要特殊申明的是,由于各种原因在硬件的具体制作与实验方面,本人只制作了照度检测、显示及补偿的演示装置。  电源电路设计  本系统主要采用+-12V电源和+5V电源,电路图如图所示:    主控制电路设计  AT89S51的RST引脚为复位引脚,只要在RST引脚上出现两个机器周期以上的高电平,即可实现复位。本设计采用的是按键复位,如图3-2所示,当按下按键后,电容被短路,RST引脚就处于高电平,就可以达到复位的目的。    图3-2 复位电路  TOP3 数据采集及处理电路  AT89S51单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡方式和外部振荡方式。内部振荡方式所得的时钟信号比较稳定。在引脚XTAL1和 XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振),就构成了内部振荡方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器,当外接晶振后,就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。内部振荡方式的外部电路如下图3-3所示。图中,两个电容起稳定振荡频率、快速起振的作用,其电容值一般在20-30pF。晶振频率的典型值为 6MHz或12MHz,设计中电容取30pF,晶振为12MHz。    图3-3 晶振电路  本设计中单片机的各管脚的控制功能阐述如下:1、P0口是一组双向I/O端口,它分时提供低8位地址和8位双向数据。在设计中P0.0~P0.7接上发光二极管后与八个上拉电阻相连,用于模拟照度补偿。2、P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。本设计中P1口与两个LED数码管相接,构成光照度显示部分。    图3-4 主控制电路  3、P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。设计中,P2.2-P2.4用于外接A/D转换芯片,P2.0和P2.1用于三极管的驱动,P2.5用于采用PWM方式调光,P2.6和P2.7用于实现手动与自动切换及手动调光功能。  4、P3口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。在整个系统中,这8个引脚 还具有专门的第二功能。本设计中用到P3.0和P3.1作为串口输出,RXD与TXD与电平转换芯片MAX232相连,信号经过电平转换后在PC机连接,通过光照度监控系统对光照度进行计算机监控。具体见上图3-4所示  数据采集及处理电路  本设计中选择光敏二极管作为光照检测元件,具体电路如图3-5所示:    显示电路设计    本设计采用LED动态显示方式,使用两个LED数码管进行显示,数码管是共阳极接法,分别显示个位和十位数据。a~h分别与P1口的八根I/O线相连,低电平有效,形成段选线多路复用,它们的公共端则由PNP型三极管8550控制。如果8550导通,则相应的数码管就可以亮,而如果8550截止,则对应的数码管就不能亮,8550是由P2.0,P2.1控制的,这样我们就可以通过控制P2.0、P2.1达到控制某个数码管亮或灭的目的。此外三极管还具有驱动作用,能够使数码管亮度加强。如图3-9所示。  TOP4 照度补偿电路设计  照度补偿电路设计  通过数码管显示的电压值,能够反应出光照度的大小,因而就可以根据数码管的显示来进行照度补偿。本设计中利用8个发光二极管作为照度补偿的演示,通过制作表格,建立起电压值和发光二极管点亮的个数两者之间的关系。    调光电路    本设计中采用PWM方式进行灯光调节,主要采用软件来实现。调光分智能调光和手动调光,通过P2.6和P2.7端口来控制。  串行接口电路设计  为了使设计的电路更加智能化,能够与当今社会接轨,能够使人们随时地对光照度进行监控,本设计还设置了单片机与PC机的串行通信接口电路,为今后的网络化控制预留了空间。设计中采用单片机作为下位机,PC机作为上位机,利用MAX232作为电平转换来进行串行通讯。 MAX232是MAXIM公司生产的低功耗、单电源双RS232发送/接收器,MAX232芯片内部含有一个电容性电压发生器,可把输入的+ 5V 电源变换成为RS232所需的±10V 电压,所以采用此芯片接口的串行通讯系统只要单一的+ 5V 电源即可。该芯片取用了16引脚的双列直插式封装。    图3-14 串行接口电路  硬件设计过程中控制器是系统的核心部分,它能够控制系统的信号的采集及处理功能,它的性能的好坏决定着系统设计的成败与否,因此,必须对主控制器从功能和应用性能进行选择。可选用控制器主要有可编程控制器(PLC)、单片机两类,它们各有自己的有缺点。  可编程控制器(PLC)是专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程。它的主要功能是逻辑控制、定时控制、计数控制、步进控制、PID控制、数据控制、通信和联网等。因此它的抗干扰能力强,工作可靠,但其无法读取外部存储器的数据。而本文智能照明控制系统要实现对照明的人性化管理,也就是根据人的控制输入出现相应的照明场景和自动执行相应控制输出相结合,具备很大的灵活性。方便修改相应的场景参数,易于功能扩展,还可以与PC机以及与其它单片机进行通信。  TOP5 全自动多用途智能照明电路  本文介绍的应急灯平时接通市电,处于充足电备用状态,只有当市电突然停电而且周围环境光线突然由强变弱时,能智能判断出这是由于断电引起的黑暗,及时点亮应急灯。经过10分钟后自动关闭,这时人员一般已经撤离到安全地点,无需再提供照明,关闭应急灯还可以防止过度放电损坏铅酸蓄电池。    工作原理:全自动应急灯电路由蓄电池恒压限流浮充回路和光控延时回路两部分组成。交流电压通过变压器降压,整流滤波后得到18V的直流电压,由D2、 R4、12V/1.2Ah的铅酸蓄电池和LM317组成恒压、限流浮充电不间断电源,可以确保蓄电池随时处于充足电状态,12V铅酸蓄电池的浮充电压为 14.4V。LM317接成恒压源,W为精密多圈可调电位器,通过调整W可以使输出端A点输出稳定的15.1V直流电压。电阻R4可以限制充电电流大小,D2可以防止市电停电后蓄电池反向放电。 R1、R2、C1、D1、F1组成交流电压检测电路,当交流电压正常时B点经过分压后电压为8伏左右,经过F1反相后输出低电平。当交流电压停电时,因为有D1隔离,所以B点电压迅速跌至0伏,经F1反相后输出高电平。CD4011BP是COMS型四与非门集成电路,与非门工作的逻辑关系是:只有两个输入端都输入高电平时输出端才输出低电平;只要其中一个输入端输入低电平时就输出高电平。如果将两个输入端并联成一个输入端那么这个与非门等效成一个非门。门电路输入特性为:输入电压小于40%电源电压时为输入低电平;输入电压大于60%电源电压时为输入高电平。  采用单片机的智能照明控制器电路  电路原理:路由二极管VD1~VD4组成桥式整流电路,再经R1限流,C1滤波,VD6稳压获得10V直流电压,为7555定时器提供电源。7555定时器和R4、C2构成单稳态触发器。暂稳态持续时间T=1.1R4C2=50。VS是晶闸管,控制灯的亮、灭。其工作原理是:白天当光线照射到光敏电阻RG时,其阻值变得很小,按动按钮SB,7555的2端不能产生幅度低于VCC/3的触发负脉冲,故不能使 7555的3端输出高电平来触发VS使它导通,电灯HL不亮。晚上:RG阻值变大,当按按钮SB时,7555的2端产生了低于VCC/3的低电平脉冲,从而使7555定时器的3‘端输出约50s的高电平,它触发VS的控制端,使VS导通,电灯亮。50s过后,7555定时器的3端恢复到低电平“O”,晶闸管截止,灯灭。实现了只有夜间按动按钮SB才能使灯亮,而白天按也不亮的智能。既满足了人们照明的需要,又减少了电能的浪费,从而更加有效地节约了电能。    光敏电阻RG选GM3516,7555定时器选CB7555,晶闸管VS选MCR100-8小型塑封单向晶闸管,其他器件按图中标注选择即可参数焊接安装,让光敏电阻朝向明亮处,稍加调试即可使用。此电路由于将市电交流220V直接引入电路板,一不小心易发生触电危险。制作时,请将元件焊接好,并反复检查确认无误后再通电试验,为保证安全,最好将此电路封装在一个小塑料盒内进行操作。  继电器控制灯光智能照明系统电路设计  传统室内灯光控制为墙壁开关的简单控制模式,完全由人操控,因为进入室内人员的节能意识不足,随意将所有灯打开,造成能源的浪费。本装置经过智能处理器分析处理再决定灯开关电源最终打开与否,有效地避免了实际教室内部的通电即亮的情况的发生。本设计主要是完成室内灯光的自动调节功能。由光敏电阻进行光线强度的采集,并由光敏电阻的特性得到相应的模拟信号量,交由MSC51单片机,MSC51单片机在接收到信号之后做出相应的处理,给出控制信号,控制继电器的接通与否,从而实现灯光的智能控制。此设计在保证有效照明强度的调解下,合理的控制灯管的数量,从而实现了节能的目的。    解决室内公共照明的电能浪费问题。由光敏电阻采集光强信号,经转换得到数字信号交单片机分析判断处理,再由继电器控制灯光照明电路,最终决定灯光电源开与否,从而节约电能。创新方面,光敏电阻对室内光线感光结合单片机综合控制,改变传统的控制模式,合理控制照明灯的数量。关键点在于信号的采集及 MCS-51逻辑判定部分。本装置由智能处理器进行分析给出控制信号,有别于 传统灯光控制模式。传统室内灯光控制为墙壁开关的简单 控制模式,完全由人操控,因为进入室内人员的节能意识不足,随意将所有灯打开,造成能源的浪费。此外利用光敏电阻进行实时的光强信号的采集,得出实时的光照强度。装置的使用者仅仅需要按照平时的习惯接通电源即可,最终能否打开灯的电源,还得依赖于智能处理器给出的控制信号,整个过程由智能控制器自动完成。最大的三个优势 1、节能 2、造价低廉 3、自动完成灯线强度的调节 本装置适用于类似于学校教室的室内照明环境。目前教室的灯光控制完全由人的意念决定,导致电能的严重浪费。由于此设备造价低廉,线路连接和改造简单,易推广应用,经济效益可观。  控制部分单片机C51及相关外围电路构成。16字×2行的HD44780LCD作为显示器与51相连,实时显示系统状态。当某照明单元出现故障时,通过蜂鸣器发出警报,提示工作人员。DS1302及相关外围电路构成外部定时电路,优点是DS1302有两个供电方式,当使用环境中有电时,通过系统电源获得电能。设施停电时,则通过1 000μF的低压大电容供电,且该芯片功耗低,足以满足该芯片正常工作约72 h,这样就保证了系统不用在每次停电来电后都要重置时间。主机整体电路如图3所示。    APFC整流滤波器  利用L6561芯片设计的高频主电源如图4所示。L6561是ST公司生产的有源功率因数校正专用芯片,能方便的构成宽电压输入(AC 85~265 V),低谐波含量的PFC电源,能直接驱动IGBT管,且集成了各种保护功能。由于集成度很高,减少了构成系统所需的元器件,降低了损耗,提高了效率。  TOP6 照明单元部分电路设计  分机部分采用以MK7A23P/14P系列单片机为控制核心,该单片机具有较强的抗干扰能力,内含RC振荡器、看门狗及复位电路,与MCS51系列单片机相比,省去了很多外围元件,并且内有1 kB OTP方式的ROM,非常适合于各种控制器。该部分通过电力线载波与主机进行通信,从主机获得调亮控制指令控制灯具的亮度或上传灯具自检结果及灯具工作状态等信息。通过热释红外人体检测部分实时的检测人体活动,进而控制经过电子变压器降压后的灯组工作状态。通过SB15型电流检测器将灯具的工作状态传送到 MK7A23P/14P,当灯具工作时,即有电流,反之则无。分机主体电路如图5所示。    热释红外人体检测控制部分的设计  人体检测模块由热释红外检测元件RE200B、红外热释电处理芯片BISS0001以及相关外围器件构成。RE200B是接收人体发出红外线的核心元件,是整个电路的信号接收部分。人体检测模块整体设计如图6所示。Q5为光敏三极管,用来检测环境照度。当作为照明控制时,若环境较明亮,三极管会导通,使9脚的输入保持为低电平,从而封锁触发信号Vs。    SW1是工作方式选择开关,当SW1与1端连通时,芯片处于可重复触发工作方式。当SW1与2端连通时,芯片则处于不可重复触发工作方式。输出信号Vo 进入单片机MK7A23P/14P中进行控制。当检测有人时Vo输出高点平,此时MK7A23P/14P的13口将输出高电平,9口输出低电平,则Q1导通,Q4关闭。此时, 大功率LED 关闭,灯组中的射灯将开始工作,同时电流检测器将检测的信息送入MK7A23P/14P中,当检测无电流时说明射灯出现故障通过电力线载波反馈到系统主机。无人时,反之,灯组中大功率LED组打开,射灯将关闭。通过调节13口、9口的输出脉宽可以改变射灯或大功率LED灯组的亮度,通过11口、10口测得分压值可以测定灯组中IED是否工作并将此信息反馈到主机。  照明耗电在各国总发电量中占有很大的比例,对一些照明时间较长、照明场所较多的机构,其照明耗电约占本单位所有耗电的40%。因此,有必要在保证照明质量的前提下,实施照明节能措施。文中设计了一种照明节能控制装置,通过理论和实验证明这种设计方案是可行的并基本达到了预期的设计目的,可以有效地对照明灯具进行节能控制。  TOP7 LED智能照明系统电路模块设计  硬件设计的任务是根据系统的设计要求,在所选定的微处理器芯片和其他元器件的基础上,设计出系统的电路原理图,还包括结构设计、印制板设计等。在设计完成后进行试验,以便对其不合理的部分进行修正,并最终确定硬件设计方案和完成印制电路板。中心控制器电路主要包括以下几个部分:(1) 电路核心部分:ARM微处理器、复位电路、晶振电路和电源电路。(2)JTAG电路:实现程序下载与在线调试。(3) 外围电路:CAN总线通信电路、USB接口、存储电路、LCD液晶显示、键盘电路、串行通讯电路。  核心电路设计  中心控制器的微处理器引脚图如图3.2所示,它主要包括芯片中所使用的各个接口的网络标号及与外围电路的连接方式。    图3.2STM32F103VBT6引脚图  电源电路设计  电源电路如图3.3所示。    图3.3中心控制器电源电路  STM32的工作电压为2.0V.3.6V,通过内置的电压调节器提供所需的1.8V电源。当主电源掉电后,通过VBAT脚为实时时钟(RTC)和备份寄存器提供电源。5v电源通过J2端口接入电路,并通过SPXlll7M3.3.3将电源稳压至3.3V。VDDA与VSSA必须分别连到VDD与 VSS,这是为了降低噪声和出错几率。SPXI 1l 7M3.3.3输出电流可达800mA,输出电压的精度在正负百分之一之间,具有电流限制和热保护功能。P6KE6.8A为瞬态抑制二极管,它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。电源不仅是核心电路的供电电源,而且还要负责给其他外围电路供电,电源和地之间的电容是用来去耦的,它提高了系统的抗干扰性。  复位电路设计  STM32F103VBT6支持三种复位形式,分别为系统复位、上电复位和备份区域复位。除了时钟控制寄存器RCC CSR寄存器中的复位标志位和备份区域中的寄存器以外,系统复位将复位所有寄存器至它们的复位状态。外部复位电路如图3.4所示。    图3-4中心控制器复位电路  SP809EK.3.1/TR为单功能复位监控器件。当系统上电或电源电压跌落至阈值电压,SP809的复位信号RESET就会产生140ms的复位脉冲,保证系统可靠有效的复位。它的输出典型值为上拉低电平,因此要在RESET--与“电源电压之间加一个上拉电阻Rl。此电路为外部复位,CRESET 连接至lJSTM32F103VBT6的NRST引脚上.低电平有效。  晶振电路设计  在STM32中,三种不同的时钟源可被用来驱动系统时钟(SYSCLK):HSI振荡器时钟、HSE振荡器时钟和PLL时钟。高速外部时钟信号(HSE)由以下两种时钟源产生:HSE外部晶体/陶瓷谐振器和HSE用户外部时钟。HSI时钟信号由内部8MHz的RC振荡器产生,可直接作为系统时钟或在2分频之后作为PLL输入。LSE(低速外部时钟信号)晶体是一个32.768KHz的低速外部晶体或陶瓷谐振器。晶振电路如图3.5所示。    图3.5中心控制器晶振电路  左图为LSE时钟,它采用32.768kHz夕b部晶振,为实时时钟(RTC)提供一个低功耗且精确的时钟源。LSE晶体通过在备份域控制寄存器里的 LSEON位启动和关闭。右图为HSE时钟,采用8MHz夕b部晶振,负载电容值根据所选晶振选取,为系统提供更为精确的主时钟。为了减少时钟输出的失真和缩短启动稳定时间,晶体和负载电容必须尽可能地靠近振荡器引脚。  ----------------------------------  智能照明技术资料汇总——用你的设计智慧点亮智能照明之灯  TOP8 智能照明系统LED驱动电路设计  近年来,半导体光源正以新型固体光源的角色逐步进入照明领域。按固体发光物理学原理,LED发光效率能接近100 % ,具有工作电压低、耗电量小、响应时间短、发光效率高、抗冲击、使用寿命长、光色纯、性能稳定可靠及成本低等优点。随着LED 价格的不断降低,发光亮度的不断提高,半导体光源在照明领域中展现了广泛的应用前景。LED的伏安特性与普通二极管的伏安特性相同,正向电压的较小波动就会导致正向电流的急剧变化。LED正向电流的大小会随环境温度变化而改变,环境达到一定温度,LED 容许正向电流会急剧降低; 在此情况下, 如果仍旧通过大电流, 容易造成LED 老化,缩短使用寿命,因此LED 在应用过程中需要一个有恒温、恒流控制的,具有可靠保护功能的LED驱动系统。本文介绍了一种智能LED 驱动系统的设计方法。  恒流驱动电路  恒流源在一定的电压和温度变化下,产生电流变化接近于零,具有恒定电流值和很高的动态输出电阻。一般,恒流驱动电路用电子管、晶体管、恒流器件、集成电路、集成稳压器和其他元器件组成。为了适合LED 灯具的应用,恒流源不仅要有较高稳定度和电流输出准确度,而且恒流驱动电路输出电流设计为可调输出。为了保证输出电流的精度,本设计采用单片机系统D /A 转换输出电压,调节恒流源输出电流,原理图如图所示。    此恒流驱动电路属于电流串联负反馈的拓扑结构,其中LED 为负载,R6 为采样电阻。在本设计中,为了实现可调恒流源控制,在运算放大器的同相输入端引入由单片机系统D /A 输出的可调电压信号Vs,使其成为受控恒流源,也就是基准电压。在反向输入端连接采样电阻R6。运算放大器工作在深度负反馈状态,它配合功率MOS 管通过反馈跟随输入基准电压Vs,功率MOS 管与运算放大器的基极相连,用来增加驱动电流。当运算放大器的同相端输入电压恒定时,由于负反馈的存在,保证了输出电压的恒定,从而使流经LED 负载的电流为恒定电流。恒流源的输出电流直接取决于D /A 的输出电压和采样电阻R6 的比值。由于反馈环节中使用了运算放大器,反馈环路的环路增益加大,反馈深度加大,恒流驱动电路的输出阻抗很大,满足使用要求。  单片机硬件系统  单片机系统主要有AT89C51、ADC0809、DAC0800、数码管、按钮等部分组成,单片机系统原理图如图5 所示。    采样模拟电压输入到ADC0809 的输入端,经过ADC0809转换,输出8 位二进制数到单片机端口,单片机将得到的8 位二进制数,转换成3 位十进制数,显示在数码管上,同时将当前值与基准值相比较,由软件系统做出相应的调整控制。单片机系统软件运算输出一个8 位二进制数值,经由DAC0800实现D /A 转换,输出到DA1 端口,DA1 端口电压输入到恒流驱动电路,调整基准电压VS,实现恒流驱动电路输出电流设计为可调输出。  教室智能照明控制系统电路设计  采用PLCBUS-9402393 芯片设计的接收模块电路如图6 所示。一个接收模块可以控制两个照明回路,分别由芯片的12 脚和13 脚控制,每个回路可以设置一个主地址和15 个副地址。接收模块的19 和22 管脚连接电力线,从电力线上接收指令,芯片判断其指令中的目的地址是否与模块某接收到指令后判断其指令中的目的地址是否与模块某回路的地址相同, 如相同按照指令代码对芯片12 脚或13 脚输出高电平,Q1 和Q2 三极管 9014 起放大电流的作用,电流增大至 信号继电器 OJT-SS-112LM 动作电流后,使继电器 线圈 导通,则K1 或K2 闭合,照明回路LOAD1 或LOAD2 导通,灯光打开。如按照指令芯片12 和13 管脚无高电平输出或输出值小于信号继电器动作电流时, 则相应照明回路关断,灯光关闭。接收模块执行完控制指令后将发送反馈信息给控制模块。墙壁开关可安装在接收模块后,只有在模块供电后, 才能使用墙壁开关打开灯光,这样可以有效节约电能。    图6 接收模块照明灯光 控制电路  TOP9 教室智能照明控制系统电路  控制模块电路  芯片的5,6,7,8 管脚分别连接4 个按钮K1,控制模块电路如图7 所示。K1,K2,K3,K4, 通过对芯片的预设置可以使每个按钮发送不同的地址控制指令,例如设置K1 触发时芯片向电力线上发送B1 on 指令,则当按钮K1 按下时,模块发送B_ 指令,地址为B1 的接收模块的相应照明回路的开关将闭合,灯光打开。设置K2 触发时芯片向电力线上发送B1 off 指令,则当按钮K2 按下时,模块发送B1 off 指令,地址为B1 的接收模块的相应照明回路的开关将打开,灯光关闭。芯片的1 0 和1 1 脚连接PC 或 MCU 进行通讯,可完成发出控制指令和对模块芯片设置功能。    图7 控制模块电路  照度传感器控制电路  照度传感器采用On9668,是一个可实现光控阀值可调的光电集成传感器。电路如图8,图9 所示。控制模块电路中的按钮K1,K2,K3,K4 采用照度传感器电路代替, 芯片PLCBUS-9402393 的5,6,7,8 管脚各连接一个照度传感器。当环境亮度达到照度传感器Uadj 设置值时,OUT 管脚输出高电平或低电平,OUT 管脚连接单稳态触发器,这样从Q 端输出脉冲信号,输入到PLCBUS-9402393 芯片管脚5,6,7,8 端, 相当于触发控制模块电路的K1,K2,K3,K4 任意按键,就可发出相应控制指令。图8 为环境照度大于设定值时,发送触发脉冲的电路,图9 为环境照度低于设定值时,发送触发脉冲的电路。    图8 照度传感器控制电路    图9 照度传感器控制电路  传感器模块作为发射器使用,传感器模块连接两个亮度传感器。每个接收器有不同地址。假设暗区接收器地址为B1,亮区接收器为B2,也可将所有同侧教室的暗区接收器设为B1,亮区接收器设为B2,照度传感器检测到低于特定照度时,传感器模块K1 就会触发系统发送B1 on 指令, 所有地址为B1 的模块都会接收指令从而供电,教室暗区的灯就会打开; 当另一照度传感器检测到高于特定照度时,暗区传感器模块K2 就会动作,发送B1 off 指令,所有地址为B1 的模块都会接收指令断电,教室暗区的灯就会关闭。这样实现暗区灯光根据本区域的实际亮度进行自动打开和关闭,保障教室一定的照度。  TOP10无线遥控智能照明系统电路设计  照明系统与人民生活息息相关,但当今绝大部分照明系统都是利用各类普通开关进行灯具的打开和关闭,灯光亮度调节也是通过普通的调光开关进行相应的调节。每次进行照明系统的操作都必须走到开关处才能完成,而且一个开关一般只能对应一路灯具,导致需要安装很多开关,因此非常有必要生产一种集调光和开关于一体的无线遥控发射接收器,这将使人们可自由的在任何地方都可对照明系统进行相应的开关和调光,基于这种思路,本文设计了一种新型无线遥控智能照明系统,下面对这种系统的几个重要组成部分的研究与设计过程作一详细介绍。  无线遥控信号接收模块研究与设计    无线遥控信号接收模块由超再生检波、放大、整形电路组成。由遥控器发射出的载波高频信号,经接收模块的电容和电感,由三极管等组成的接收电路感应而来的信号放大检波,送进三极管放大电路进行电压放大,再送入集成运算放大器进行放大整形,将遥控器载波信号内的调制信号完全复原后送入单片机的输入引脚后进行数据译码,图为无线遥控信号接收模块。  无线遥控信号译码处理系统的研究与设计    在无线遥控信号译码处理系统设计中,传统的方法都是采用专用无线遥控信号接收芯片,但这种方法在照明系统设计中带来了种种限制,例如该芯片输出的信号无法实现灯光的调节,输出信号引脚的数目有限,外围电路较多导致体积较大等。因此直接采用了台湾义隆公司生产的单片机取代无线译码芯片及其外围电路。  灯光控制系统的设计与研究  在灯光控制系统设计过程中,采用了单片机控制双向晶闸管达到控制灯具的开关和调光的目的,前面介绍无线遥控发射器的设计时候提到其键盘按照发射的信号分为:“按键一次发组无线信号。键盘按下后发射连续多组无线信号,直到键盘松开信号才结束。    在无线遥控智能照明系统的设计过程中,无线数据信号读取过程中引起的错码率和调光算法的优劣对整个系统的影响非常明显,在整个设计过程中利用前面讲解的方法实现了要求的功能,其错码率低于,调光时灯光变化非常连续。相信投入市场后该产品会以良好的实用价值取得良好的市场效益。介绍了无线遥控发射接收装置的设计研究过程,在无线遥控发射和接收装置中,传统的方法是采用专用的无线遥控发射和接收芯片。  TOP11 智能照明系统室内环境光采集电路图  系统采用单片机为控制器,用热释人体红外传感器和光照强度传感系统来检测室内有无人员及室内光强,提出了一个智能照明控制系统的原理框图,并在此基础上设计了智能照明控制系统的部分硬件电路,该系统采用模块化结构设计,条理清晰,便于改进和扩充。同时还具有体积小,控制方便,可靠性高等优点,可以满足办公场所智能照明控制的要求,以达到节能目的。  室内环境光采集电路  室内环境光采集电路如图2所示。工作原理为当办公场所室内自然光光照强度高于一定程度时(即设定参数),则光敏三极管D5呈现低阻状态即小于1 kΩ,三极管Q1的基极电压将增大,使三极管Q1饱和导通,就会使三极管Q1集电极输出低电平,不参与其工作。当办公场所室内自然光光照强度小于一定程度时(即设定参数),则光敏三极管D5呈现高阻状态大于100 kΩ,使三极管Q1截止,Q1的集电极输出高电平,参与其电路工作。其中可变电阻R24是作为调节室内环境光光照强弱灵敏度参数的器件,其阻值的大小,将会是三极管Q1在不同的室内环境光照强度参数下导通,而R3、C1组成的电路是防止外界干扰而设计的,具有防干扰的作用。    人体信号采集电路  探测人体是否在办公场所室内时,探测人体是否存在的热释电红外传感器要具有灵敏度高、稳定性好、抗干扰性强、具有延时性好的功能,选取时应根据办公场所的工作时间等因素而定,通常选用HT-208型号的热释电红外传感器,根据此芯片的功能特点设计的人体信号采集电路如图3所示。其中的热释电红外传感器的 1 号端引脚外接电源信号,2号端引脚外接采集信号,常要接一个电容量为6800pF的电容器与3号端引脚相连接,而3号端引脚是外接地的,所以热释电红外传感器是用2号端引脚与单片机AT89S52的P3.3引脚端相连接的,而为了增强信号采集的稳定性即热释电红外传感器探测的稳定可靠,常在单片机的引脚端口处再接一个100 kΩ的上拉电阻。  看门狗电路  在该电路中有看门狗定时器、自动复位、电压门限监测的功能,在系统上电、掉电和供电电压不足时,单片机和总线逻辑状态是不确定的,会使MAX705芯片的 RESET引脚端输出复位信号给单片机使单片机维持在复位状态,以避免控制的错误。电路如图4所示。为了使复位更加可靠,在复位输出端外接一个10 k的上拉电阻,并与AT89C52的复位端相连。所以在VCC端的电压低于复位电压时,系统就保持在复位状态。为检测电源电压将电源Vin与PFI引脚端相连接,在PFI端的电压低于1.24 V时,就由PFO端输出示警信号,而WDI端是由内部定时器控制,当WDI为低电平时,为该系统提供保护,才可避免因死机、程序跑飞、死锁等情况的发生,使系统正常工作。    本系统是以AT89S52单片机为主控核心,以环境光强弱信号、人体存在状况为主要的输入参数,通过相关电路的驱动,实现办公场所照明日光灯的智能控制,它比传统人式的人工管理办公场所的灯光更加合理、更有效地提高了自然光在办公场所里的利用,避免了电能源浪费;同时本系统加入了时间控制参数,使办公场所里的灯光控制更加符合工作作息时间。

    时间:2019-01-16 关键词: 电源技术解析 电子电路 集锦 设计图

  • 万用表测量法检测电子电路好坏的方法

    万用表测量法是指用万用表测量电路中电压、电流、电阻器的量值,从而判断故障的方法。所以,万用表测量法又分为电阻测量法、电压测量法和电流测量法。它是检修电子产品时使用最多的一种方法。另外,检测电子元器件的好坏,数字万能表的使用方法视频往往也是使用万用表来测量的。1.电阻测量法电阻测量法是利用万用表欧姆挡,通过检查被测电器电路与地之间的直流值及有关器件的阻值是否正常,来分析故障所在的方法。电阻测量法有“在线”和“脱焊”两种测量方法。(1)方法要领:1使用万用表的“Ω×1”挡检测通路电阻,必要时应将测试点刮开,焊干净后再进行检测,以防止接触电阻过大,引起测量误差。对插接件检测时,可通过摆动插接件来测其接触电阻。若阻值大小不定,说明有接触不良故障。2使用万用表的“Ω×1k”或“Ω×10k”挡检测电容器电容值大小和漏电程度。3使用万用表“Ω×1k”挡检测小功率晶体管,使用“Ω×100”挡检测中功率晶体管,使用“Ω×10”挡检测大功率管。4使用“Ω×1k”挡检测电器指示电表的好坏。常用元器件性能测试方法参见第三章。(2)注意事项:1不能在电器通电情况下检测各种电阻。2对电容应该先进行放电,然后再拆下其一端来进衙检测。3对于电阻元件的检测,如果电阻和其他电路有连接,应脱焊被测电阻的一端,然后再进行检测。4要注意万用表测试笔的极性和电阻挡的选择,以免误判。5用“在线”测量方法时,所测得的阻值受其他并联支路影响,在分析测试结果时应予以考虑,以免误判。2.电压测量法检测电器设备的外部交流电压和内部电路直流电压是否正常,是分析故障原因的基础。因此在检修电器和电子电路调整过程中,应先测量有关电压,这样往往会发现问题,查出故障。电压测量法就是通过测量被测电器或电子电路各部分电压,与正常值进行对照,从而找出故障所在部位。在检修过程中,即使已确定了电路故障部位,也还需要进一步测量相关电路中的晶体管、集成电路等各引脚的电压或电路中主要节点的电压值,看是否正常。这对发现损坏元器件与分析故障原因均有帮助。对于测电流不方便的电路,常测出该电流流过的电阻器的两端电压,然后借助欧姆定律进行间接推算(这种方法又称间接电流测试法)。如半导体三极管电流负反馈放大电路和射极输出器的晶体管静态工作点ICQ,就常用这种方法测量。但这种方法会有误差,其原因是实际阻值与标称值有一定误差;电阻器长期使用后阻值会产生变化,尤其是碳膜电阻。测量被检测电器有关电子线路输入或输出信号电压,以检查动态工作状态是否正常,也属于电压测量法范畴。(l)方法要领:1选用适当量程交流电压表或直流电压表(通用万用表),狈0量相应的电源电压。2选用适当量程和高输入阻抗的电子电压表,测量有关节点或器件电极的工作电压。3选用适当量程和频率范围的电子电压表测量相关电路的输入、输出信号电压。4对照正常值找出故障部位。电压偏离正常值较大的地方,往往是故障所在的部位。(2)注意事项:1应注意直流电压表“+”“一”极性,以确定电压或电流的方向。2应注意工作电压的相对测量点:一般是对地线(即对机壳)的,有的是对零伏特选的,有的是电极之间的,需分门别类,仔细测试。3电子电压表的接入,应注意“高”电位端和“低”电位端的先后次序。印测量时应先接“地”电位端(即地线),后接“高”电位端。测量完毕,应先拆“高”电位端,后拆“低”电位端。4应注意电压表输入阻抗和频率范围对检测结果的影响。3.电流测量法电流测量法是使用万用表的电流挡,通过检测电器或电路的电流值大小来判断电器或电路故障的方法。许多电路都以电流值的大小来确定工作点,因此,测量这些电流值的大小就成为判断电路工作是否正常的重要方法。(1)方法要领:断开被测器件与印制电路板铜箔或导线,形成测量口,串接入量程适当的电流表,测出电流与正常值进行比较,确定故障部位。在印制电路板上一般用刀片在铜箔上划一道口子,制造测量口。晶体三极管电路中,若测得比约为零,则说明该管截止;若测得电流很大,则该管可能饱和。(2)注意事项:1测量切口应该选择合适的位置,以便于测试和测试后修复。2注意电流表极性,应连接可靠后,再接入电源。

    时间:2018-11-23 关键词: 电子电路 万用表

  • 湖南省电子电路行业协会在益阳成立

    湖南省电子电路行业协会在益阳成立

    10月13日,湖南省电子电路行业协会第一次会员大会暨成立大会在益阳召开。来自全国各地的160家PCB产业相关企业代表参加会议。 新当选的湖南省电子电路行业协会会长、奥士康科技股份有限公司董事长程涌表示,将树立全局意识,把全省电子电路行业企业连结起来,主动融入湖南省电子信息产业发展规划,实现电子电路行业信息、技术、人才、资金等资源的共享,提高全要素生产率,集中行业智慧,争取政策支持,为做优产业、做强行业贡献自己的力量。将发挥联系政府和会员之间的桥梁与纽带作用,通过制定相应行规行约,规范行业内部生产经营行为,避免不正当竞争行为的发生,促进行业健康发展。今后协会将要在加强自身建设上下工夫,在全体会员的共同努力下,把协会建设成为朝气蓬勃、务实进取、奋发有为、影响广泛的一流协会。 湖南省电子电路行业协会在奥士康科技股份有限公司、长沙牧泰莱电路技术有限公司、湖南利尔电路板有限公司、益阳市明正宏电子有限公司、益阳宝悦嘉电子有限公司、湖南省方正达电子科技有限公司六家企业的倡导和推动下成立。 湖南是我国中部地区承接PCB研发、制造的重要地区之一,目前湖南省拥有一批优秀的电子电路制造企业,这些企业每年为湖南经济发展贡献超过100亿元。成立湖南省电子电路行业协会不仅能够促进湖南省PCB全球电子电路信息对外技术的交流与提升,同时也能够促进湖南省电子信息企业以及相配套的上、下游企业的招商引资,还能够为湖南省在智能制造方面,在5G互联技术的领先方面作出积极的贡献。

    时间:2018-10-16 关键词: PCB 电子电路 行业资讯 益阳

  • EWB在数字电子电路综合课程设计中的应用

    EWB在数字电子电路综合课程设计中的应用杨金华(浙江师范大学 浙江金华)1.引言长期以来,综合课程设计是以理论课教学、课程实验和课程设计等教学环节构成的。我们在教学实践的过程中,结合理论教学的进程,利用计算机的电子设计自动化软件ElectronicsWorkbench(虚拟电子工作台,EWB)在计算机上进行基础验证模拟仿真实验,作为教学的补充。使学生增强对电路的感性认识,掌握各种仪器的基本使用、电路参数的测试方法。我们采用工作在Windows2000平台上的EWB 5.12(虚拟电子工作台)软件。实验可由教师结合教学内容通过多媒体教学平台演示完成,也可由学生在课外利用计算机参照有关习题完成。通过人机对话的方式,能使每个人都能亲自动手搭接电路,进行元件接线,参数设定。边连线,边测试,边修改,边分析,并与理论计算结果进行对照。通过EWB软件的"componentProperties"(元件属性)可随时调整和修改元器件参数,分析各元件参数对电路的作用与影响。调试和测量过程就是最好的学习过程。在这样的实验中,把实验与理论有机的结合起来,加深了学生对理论的认识。我们可以通过一个实际的设计例子来体现EWB仿真软件的优越性。2. 基于EWB平台的交通灯电路设计2.1 设计任务设计一个主要街道和次要街道十字路口的交通灯控制器。主要街道绿灯亮6s,黄灯亮2s;次要街道绿灯亮3s,黄灯亮1 s。依次循环。2.2 分析任务当主要街道亮绿灯和黄灯时,次要街道亮红灯(8s),当次要街道亮绿灯和黄灯时,主要街道亮红灯(4 s)。用MG,MY,MR,CG,CY,CR分别表示主要街道的绿灯、黄灯、红灯,次要街道的绿灯、黄灯、红灯。2.3 设计步骤2.3.1 课程设计的常规步骤(1)根据设计要求列出交通灯控制器的真值表如表1所示。 (2)利用卡诺图化简法或公式化简法获得最简的逻辑表达式。(3)根据公式直接设计总体电路;(4)在电路板上搭接实际电路,测量相关数据,按设计要求修改实际电路直至符合设计要求。 2.3.2 应用EWB仿真软件之后的设计步骤(1)根据设计要求列出交通灯控制器的真值表如表l所示。(2)利用逻辑转换仪获得最简逻辑表达式,逐一设计完成各单元电路并从(EWB)所提供的器件库中选择元器件。(3)进行总体连接完成总体设计,然后进行仿真,测量相关数据,按设计要求修改仿真电路直至符合设计要求。(4)在电路板上搭接实际电路。2.4 电路设计从元器件库中拖出逻辑转换仪,根据交通灯控制器的真值表,获得MG的最简逻辑表达式如图1所示。同理,求出MY,MR,CG,CY,CR的最简逻辑表达式。根据最简表达式设计出总体电路,再从元器件库中选出元器件,从仪器库中选出逻辑分析仪,根据预设计的电路连接和设置仪器。其电路图如图2所示,逻辑分析仪设置为内触发方式。2.5 电路的仿真实验按下"启动/停止",运行模拟程序,从指示灯上观察实验结果。仿真的另一特点是有逻辑分析仪,双击逻辑分析仪图标即可观察到各点的时序波形如图3所示。其输入信号的通道顺序为:5Hz信号(CLK),主要街道绿灯信号MG,主要街道黄灯信号MY,主要街道红灯信号MR,次要街道绿灯信号CG,次要街道黄灯信号CY,次要街道红灯信号CR。从波形图上可清楚地看到电路中各点之间的时序关系。对设计中模糊不清的问题,如计数器的同步置数,异步置数,同步清零,异步清零的问题,用时序图可以得到很好的解释。这是实际实验无法比拟的,3.结语通过以上设计可见,运用EWB软件,可方便地在计算机上设计电路,并进行仿真。通过改变电路参数,可以观察不同电路参数对电路性能的影响,用虚拟仪器可以观察各实验点的波形及整个电路的实验结果,一个方案不成功可刷新重来,反复多次后选择出最佳的设计方案。由于该软件具有丰富的元件库和仪器库,可以充分发挥每个设计者的想象力和创造力,大胆进行设计尝试,不必担心元器件会损坏,这样的设计可以随心所欲、花样叠出。若电路设计有误,通过仿真,软件会做出警告或提示,当设计方案正确无误后,再按此方案搭接实际电路。用EWB软件设计电子电路改变了传统的基于电路板的设计方法,从而可以大大缩短设计时间,节约开发费用,提高效率。实践证明EWB软件是人们设计电子电路的有效工具。来源:0次

    时间:2018-10-09 关键词: 数字 电子电路 课程设计

  • 电平控制LED灯,电平转换电路

    电平控制LED灯 电平转换 单向 12V转3V (其中Vgs>2.5V导通,用的7002所以Vg需要小于60V)

    时间:2018-08-14 关键词: 电子电路 电平转换

  • 超低功耗电子电路系统设计原则

    以手机为代表的电池供电电路的兴起,为便携式仪表开创了一个新的纪元。超低功耗电路系统(包括超低功耗的电源、单片机、放大器、液晶显示屏等)已经对电路设计人员形成了极大的诱惑。毫无疑问,超低功耗电路设计已经对低功耗电路提出了挑战,并将扩展成为电子电路中的一个重要应用领域。 虽然超低功耗设计仍然是在CMOS集成电路(IC)基础上发展起来的,但是因为用户众多,数千种专用或通用超低功耗IC不断涌现,使设计人员不再在传统的CMOS型IC上下功夫,转而选择新型超低功耗IC,致使近年来产生了多种超低功耗仪表。电池供电的水表、暖气表和煤气表近几年能够发展起来就是一个证明。目前,电池供电的单片机则是超低功耗IC的代表。本文将对超低功耗电路设计原则进行分析,并就怎样设计成超低功耗的产品作一些论述,从而证明了这种电路在电路结构和性价比等方面对传统电路极具竞争力。1 CMOS集成电路的功耗分析无论是低功耗还是超低功耗IC,主要还是建立在CMOS电路基础上的。虽然超低功耗IC对单元电路进行了新形式的设计,但作为功耗分析,仍然离不开 CMOS电路基本原理。以74系列为代表的TTL集成电路,每门的平均功耗约为10mW;低功耗的TTL集成电路,每门平均功耗只有1mW。74系列高速 CMOS电路,每门平均功耗约为10μW;而超低功耗CMOS通用小规模IC,整片的静态平均功耗却可低于10μW。传统的单片机,休眠电流常在 50μA~2mA范围内;而超低功耗的单片机休眠电流可达到1μA以下。CMOS电路的动态功耗不仅取决于负载,而且就电路内部而言,功耗与电源电压、集成度、输出电平以及工作频率都有密切联系。因此设计超低功耗电路时不得不对全部元件的内外性质做仔细分析。CHMOS或CMOS电路的功耗特性一般可以表示为:P=PD+PA式中, P--总功耗PD--静态功耗,PD=VDD·IDD(1)PA--动态功耗,PA=PTC+PC=VDD·ITC+Fclv2dd (2)PTC --瞬时导通功耗PC--输出电容充放电功耗VDD--工作电源电压IDD--静态时由电源流向电路内部的电流ITC--脉冲电流的时间平均值f--输入脉冲重复频率CL--电路输出端的负载电容式(1)为静态功耗表达式。其中,静态功耗电流IDD值常用于评价电路的静态功耗大小。它以电路中流经各PN结的反向漏电流为主,而且它与电源电压VDD有关,随着VDD的加大,IDD亦增大。式(2)为总的动态功耗表达式。动态功耗体现在电路进行逻辑状态转换过程中内部消耗的功率。对CMOS电路来说,动态功耗反映了输入信号出现变化时所形成的功耗增量。动态功耗表现在以下两方面:第一是瞬时导通功耗,即在信号状态转换过程,某一回路(如互补电路)的P沟道和N沟道晶体管同时导通,由电源流经两个导通沟道的电流所消耗的功率。当输入脉冲电压的幅度大于PMOS和NMOS两个开启电压的绝对值之和时,将在上升沿和下降沿产生瞬时导通功耗,如图1所示。图中,假设两个MOS晶体管的开启电压分别为VTN和VTP,并且满足VDD>VTN+|VTP|的关系。输入电压由逻辑低电平过渡到逻辑高电平,在t1至t2期间,既满足VI>VTN,也满足(VDD-VI)>|VTP|的条件,因此从VDD到VSS之间有瞬时导通电流iTC通过。而这些瞬时导通电流在整个信号周期内的过渡过程时间的平均值形成ITC,从而有:PTC=VDD ITC (3)由此可见,PTC随着电源电压VDD或脉冲频率f的增加而增加,并且与脉冲电流的波形有关。如果电流波形峰值大,过渡过程中导通持续时间长,则 PTC增大。影响电流脉冲波形形状的因素比较多,例如,输入电压VI跳变过程较慢,则脉冲电流iTC持续时间就比较长;而MOS晶体管的开启电压低、跨导大,则脉冲电流iTC的峰值也大。第二是电容充放电功耗。电路输出端逻辑电平的改变总是伴随着输出电容CL的充放电过程。以带有负载电容CL的互补电路的输出端为例,由逻辑低电平变为逻辑高电平时,VDD通过导通的P沟道电阻对输出电容CL充电;由逻辑高电平变为逻辑低电平时,CL通过导通的N沟道电阻放电。这种充放电过程在电路内部要消耗功率。将电容CL的瞬时充、放电电流与VDD之积进行积分,可以计算出电容充放电功耗PC,可表示为:PC= fCL VDD2 (4)由此看出,这部分功耗主要取决于外部使用条件f、CL和VDD三个参数,而与电路内部本身参数几乎无关。从以上对CMOS电路的功耗分析可以看出,系统的总功耗与系统的电源电压有很大关系。而动态功耗除了与电源电压的平方有关外,还与其工作脉冲重复频率、脉冲波形以及输出容性负载有关。2 超低功耗系统设计原则通过以上分析,可以总结出超低功耗系统的设计原则。在设计超低功耗系统时,要对电源电压、时钟频率以及静态功耗进行控制。这就形成了电源宜低不宜高、时钟宜慢不宜快、系统(器件)宜静不宜动的"三相宜"原则。结合三相宜原则,对硬件及软件设计时要注意以下四个问题:·微处理器MCU的选择·IC器件的选择·供电管理硬件设计·系统低功耗的运行管理2.1 微处理器MCU的选择随着超低功耗系统的兴起,一些大的单片机厂商都推出了自己的低功耗产品。如Intel公司的80C31系列,Philips公司的51LPC系列、 Microchip公司的PIC系列以及TI公司的MSP430系列等。虽然它们都采用了具有低功耗特点的CHMOS工艺,但新老产品在低功耗性能上又有很大差别。由式(4)可以粗略地看出,如果单片机本身具有超低功耗特性,首先必须能在低电压和低频率之下工作。其次,还要看单片机自身的特性。例如是否是面向超低功耗应用而设计的单片机,它具有几种休眠模式、工作电流大小为何、休眠电流大小为何等。表1列出了两种单片机(Intel的80C31和Philips的P87LPC764)的低功耗特性。由表1可知,Intel公司的80C31和Philips的P87LPC764都有两种低功耗模式:空闲模式和掉电模式。在掉电模式下,80C31的电源电流为50μA,而P87LPC764的电源电流仅为1μA。此外,TI公司的MSP430F135单片机具有低电源电压范围(1.8~3.6V)和低工作电流特性,如在主频32kHz/电源电压2.2V时工作电流为7μA;在1MHz/2.2V时工作电流为250μA。它可以工作在低时钟频率下,如32.768kHz;还具有5种低功耗模式,备用模式时为 1.3μA,而选用第五种低功耗工作模式时,甚至能达到0.1μA的休眠电流。总之,低电源电压和低时钟频率都对单片机的选择有很大的影响,再加上各种单片本身所具有的低功耗特性,选择合适的单片机对降低整个系统的功耗大有益处。2.2 外围器件的选择作为一个完整的电路系统,如果要整个系统的功耗都得以降低,单靠单片机本身并不能完成,其外围元器件的选择也相当重要。在模拟电路方面,在满足其性能要求的同时,尽量选用与单片机工作电源相匹配的低电源产品以及专为低功耗系统设计的器件。MAXIM 公司的一些IC产品,如运放MAX4131/2/3/4、比较器MAX987/991等;Philips公司的一些I2C器件,如PCF8574、 PCF8563;还有ATMEL公司的24WC系列的I2C器件等都是μA级产品。现在各大IC生产厂商几乎都在这类产品上有所发展。对于数字电路,一般都选HCMOS器件。仅从功耗角度考虑,对于74系列芯片可选用74HC或74HCT系列。后者比74LS系列的每门功耗小上百、上千倍。对于4000系列芯片也可选用HC或HCT系列。最后就是显示屏,自然也要选那些低电源电压和低功耗产品。2.3 电源管理硬件设计采用单电池电源实现多分支电源网络管理,使得系统各功能模块的电源相对独立供电,在不工作时可以分别断电,以节省功耗。在供电控制方式中,选择具有可关断的DC-DC模块或电源总线开关。这样可以利用微机做到实时关断控制,有利于独立供电支路功耗的管理。在供电控制方式中的总线电源开关要选择那些导通电阻小、静态功耗小、开关速度快、驱动电流小的器件,首选MOSFET。对于系统中电源泄漏电流也要进行检查,包括系统电源泄漏、RC泄漏、分布电路泄漏、保护电路泄漏、意外泄漏等。其间还要耐心进行静态运行的全功耗测定与比较。此外还有电源关断的防泄漏,都要在电路设计中精心考虑,切实把系统功耗降到最低。2.4 系统低功耗的运行管理此部分强调软件的管理。结合硬件的设计,应消除程序的无谓循环等待。当系统不工作时,应使单片机及时进入低功耗或休眠模式。可选择关断CPU时钟或系统时钟,对时钟的控制要做到忙时多用、闲时少用、不用关闭的原则。对外围电路通过SHDN(关断)控制其工作时间。选择尽可能低的工作频率作为系统时钟和信号频率。结合硬件中外围模块的低功耗控制功能,分别利用软件控制外围模块电源的开启和导通。 对于显示器件,不用动态扫描方式,而用静态显示方式。显示过后,可以关掉显示,甚至关掉显示模块的振荡时钟。对于可程控的数字量输出的IC管脚,因为考虑驱动负载能力,负载常接正电源。所以在不工作时,这些管脚要尽量控制输出为高电平。最后还要提出一个重要原则,就是尽量用软件替代硬件的原则。这样不仅简化了硬件设计,而且对降低功耗也起到了重要的作用。以上分别对CMOS电路特性和超低功耗电路系统硬件和软件设计中应遵循的一些原则进行了分析。除此以外,还有其它一些应注意的问题,如减少电路的分布电容,在工作正常的情况下最大限度地加大各通路的阻抗等等,不再赘述。来源:0次

    时间:2018-07-13 关键词: 功耗 电子电路 超低

  • 模电学习八大概念,工程师必看

     在电子电路中,电源、放大、振荡和调制电路被称为模拟电子电路,因为它们加工和处理的是连续变化的模拟信号。 1. 反馈 反馈是指把输出的变化通过某种方式送到输入端,作为输入的一部分。如果送回部分和原来的输入部分是相减的,就是负反馈。 2. 耦合 一个放大器通常有好几级,级与级之间的联系就称为耦合。放大器的级间耦合方式有三种: ①RC耦合(见图a): 优点是简单、成本低。但性能不是最佳。 ② 变压器耦合(见图b):优点是阻抗匹配好、输出功率和效率高,但变压器制作比较麻烦。 ③ 直接耦合(见图c): 优点是频带宽,可作直流放大器使用,但前后级工作有牵制,稳定性差,设计制作较麻烦。 3. 功率放大器 能把输入信号放大并向负载提供足够大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音机的末级放大器就是功率放大器。 3.1 甲类单管功率放大器 负载电阻是低阻抗的扬声器,用变压器可以起阻抗变换作用,使负载得到较大的功率。 这个电路不管有没有输入信号,晶体管始终处于导通状态,静态电流比较大,困此集电极损耗较大,效率不高,大约只有 35 %。这种工作状态被称为甲类工作状态。这种电路一般用在功率不太大的场合,它的输入方式可以是变压器耦合也可以是 RC 耦合。 3.2 乙类推挽功率放大器 下图是常用的乙类推挽功率放大电路。 它由两个特性相同的晶体管组成对称电路,在没有输入信号时,每个管子都处于截止状态,静态电流几乎是零,只有在有信号输入时管子才导通,这种状态称为乙类工作状态。当输入信号是正弦波时,正半周时 VT1 导通 VT2 截止,负半周时 VT2 导通 VT1 截止。两个管子交替出现的电流在输出变压器中合成,使负载上得到纯正的正弦波。这种两管交替工作的形式叫做推挽电路。 3.3 OTL 功率放大器 目前广泛应用的无变压器乙类推挽放大器,简称 OTL 电路,是一种性能很好的功率放大器。为了易于说明,先介绍一个有输入变压器没有输出变压器的 OTL 电路,如下图所示。 4. 直流放大器 能够放大直流信号或变化很缓慢的信号的电路称为直流放大电路或直流放大器。测量和控制方面常用到这种放大器。 4.1 双管直耦放大器 直流放大器不能用 RC 耦合或变压器耦合,只能用直接耦合方式。下图是一个两级直耦放大器。直耦方式会带来前后级工作点的相互牵制,电路中在 VT2 的发射极加电阻 R E 以提高后级发射极电位来解决前后级的牵制。 直流放大器的另一个更重要的问题是零点漂移。所谓零点漂移是指放大器在没有输入信号时,由于工作点不稳定引起静 态电位缓慢地变化,这种变化被逐级放大,使输出端产生虚假信号。放大器级数越多,零点漂移越严重。所以这种双管直耦放大器只能用于要求不高的场合。 4.2 差分放大器 解决零点漂移的办法是采用差分放大器,下图是应用较广的射极耦合差分放大器。它使用双电源,其中 VT1 和 VT2 的特性相同,两组电阻数值也相同, R E 有负反馈作用。实际上这是一个桥形电路,两个 R C 和两个管子是四个桥臂,输出电压 V 0 从电桥的对角线上取出。没有输入信号时,因为 RC1=RC2 和两管特性相同,所以电桥是平衡的,输出是零。由于是接成桥形,零点漂移也很小。差分放大器有良好的稳定性,因此得到广泛的应用。 5. 集成运算放大器 集成运算放大器是一种把多级直流放大器做在一个集成片上,只要在外部接少量元件就能完成各种功能的器件。因为它早期是用在模拟计算机中做加法器、乘法器用的,所以叫做运算放大器 6. 振荡器 不需要外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号的电路就称为振荡电路或振荡器。这种现象也叫做自激振荡。或者说,能够产生交流信号的电路就叫做振荡电路。 一个振荡器必须包括三部分:放大器、正反馈电路和选频网络。放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的,只有这样才能使振荡维持下去。选频网络则只允许某个特定频率f0能通过,使振荡器产生单一频率的输出。 振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的;一个是反馈电压Uf和输入电压 Ui要相等,这是振幅平衡条件。二是 Uf 和 Ui 必须相位相同,这是相位平衡条件,也就是说必须保证是正反馈。一般情况下,振幅平衡条件往往容易做到,所以在判断一个振荡电路能否振荡,主要是看它的相位平衡条件是否成立。 振荡器按振荡频率的高低可分成超低频( 20赫以下)、低频( 20赫~ 200千赫)、高频(200千赫~ 30兆赫)和超高频( 10兆赫~ 350兆赫)等几种。按振荡波形可分成正弦波振荡和非正弦波振荡两类。 正弦波振荡器按照选频网络所用的元件可以分成 LC 振荡器、 RC振荡器和石英晶体振荡器三种。石英晶体振荡器有很高的频率稳定度,只在要求很高的场合使用。在一般家用电器中,大量使用着各种 LC振荡器和 RC 振荡器。 6.1 LC振荡器 LC 振荡器的选频网络是LC 谐振电路。它们的振荡频率都比较高,常见电路有 3 种。 1) 变压器反馈 LC 振荡电路 图(a)是变压器反馈 LC 振荡电路。晶体管 VT 是共发射极放大器。变压器 T 的初级是起选频作用的 LC 谐振电路,变压器 T 的次级向放大器输入提供正反馈信号。接通电源时, LC 回路中出现微弱的瞬变电流,但是只有频率和回路谐振频率 f 0 相同的电流才能在回路两端产生较高的电压,这个电压通过变压器初次级 L1 、 L2 的耦合又送回到晶体管 V 的基极。从图(b)看到,只要接法没有错误,这个反馈信号电压是和输入信号电压相位相同的,也就是说,它是正反馈。因此电路的振荡迅速加强并最后稳定下来。 变压器反馈 LC 振荡电路的特点是:频率范围宽、容易起振,但频率稳定度不高。它的振荡频率是: f 0 =1/2π LC 。常用于产生几十千赫到几十兆赫的正弦波信号。 2) 电感三点式振荡电路 图(a)是另一种常用的电感三点式振荡电路。图中电感 L1 、 L2 和电容 C 组成起选频作用的谐振电路。从 L2 上取出反馈电压加到晶体管 VT 的基极。从图(b)看到,晶体管的输入电压和反馈电压是同相的,满足相位平衡条件的,因此电路能起振。由于晶体管的 3 个极是分别接在电感的 3 个点上的,因此被称为电感三点式振荡电路。 电感三点式振荡电路的特点是:频率范围宽、容易起振,但输出含有较多高次调波,波形较差。它的振荡频率是: f 0 =1/2π LC ,其中 L=L1 + L2 + 2M 。常用于产生几十兆赫以下的正弦波信号。 3) 电容三点式振荡电路 还有一种常用的振荡电路是电容三点式振荡电路,见图(a)。图中电感 L 和电容 C1 、 C2 组成起选频作用的谐振电路,从电容 C2 上取出反馈电压加到晶体管 VT 的基极。从图(b)看到,晶体管的输入电压和反馈电压同相,满足相位平衡条件,因此电路能起振。由于电路中晶体管的 3 个极分别接在电容 C1 、 C2 的 3 个点上,因此被称为电容三点式振荡电路。 电容三点式振荡电路的特点是:频率稳定度较高,输出波形好,频率可以高达 100 兆赫以上,但频率调节范围较小,因此适合于作固定频率的振荡器。它的振荡频率是: f 0 =1/2π LC ,其中 C= C 1 +C 2 。 上面 3 种振荡电路中的放大器都是用的共发射极电路。共发射极接法的振荡器增益较高,容易起振。也可以把振荡电路中的放大器接成共基极电路形式。共基极接法的振荡器振荡频率比较高,而且频率稳定性好。 6.2 RC 振荡器 RC 振荡器的选频网络是 RC 电路,它们的振荡频率比较低。常用的电路有两种。 1) RC 相移振荡电路 RC 相移振荡电路的特点是:电路简单、经济,但稳定性不高,而且调节不方便。一般都用作固定频率振荡器和要求不太高的场合。它的振荡频率是:当 3 节 RC 网络的参数相同时: f 0 = 1 2π 6RC 。频率一般为几十千赫。 2) RC 桥式振荡电路 RC 桥式振荡电路的性能比 RC 相移振荡电路好。它的稳定性高、非线性失真小,频率调节方便。它的振荡频率是:当 R1=R2=R 、 C1=C2=C 时 f 0 = 1 2πRC 。它的频率范围从 1 赫~ 1 兆赫。 7. 调幅和检波电路 广播和无线电通信是利用调制技术把低频声音信号加到高频信号上发射出去的。在接收机中还原的过程叫解调。其中低频信号叫做调制信号,高频信号则叫载波。常见的连续波调制方法有调幅和调频两种,对应的解调方法就叫检波和鉴频。 7.1 调幅电路 调幅是使载波信号的幅度随着调制信号的幅度变化,载波的频率和相位不变。能够完成调幅功能的电路就叫调幅电路或调幅器。 调幅是一个非线性频率变换过程,所以它的关键是必须使用二极管、三极管等非线性器件。根据调制过程在哪个回路里进行可以把三极管调幅电路分成集电极调幅、基极调幅和发射极调幅 3 种。下面举集电极调幅电路为例。 上图是集电极调幅电路,由高频载波振荡器产生的等幅载波经 T1 加到晶体管基极。低频调制信号则通过 T3 耦合到集电极中。 C1 、 C2 、 C3 是高频旁路电容, R1 、 R2 是偏置电阻。集电极的 LC 并联回路谐振在载波频率上。如果把三极管的静态工作点选在特性曲线的弯曲部分,三极管就是一个非线性器件。因为晶体管的集电极电流是随着调制电压变化的, 所以集电极中的 2 个信号就因非线性作用而实现了调幅。由于 LC 谐振回路是调谐在载波的基频上,因此在 T2 的次级就可得到调幅波输出。 7.2 检波电路 检波电路或检波器的作用是从调幅波中取出低频信号。它的工作过程正好和调幅相反。检波过程也是一个频率变换过程,也要使用非线性元器件。常用的有二极管和三极管。另外为了取出低频有用信号,还必须使用滤波器滤除高频分量,所以检波电路通常包含非线性元器件和滤波器两部分。下面举二极管检波器为例说明它的工作原理。 上图是一个二极管检波电路。 VD 是检波元件, C 和 R 是低通滤波器。当输入的已调波信号较大时,二极管 VD 是断续工作的。正半周时,二极管导通,对 C 充电;负半周和输入电压较小时,二极管截止, C 对 R 放电。在 R 两端得到的电压包含的频率成分很多,经过电容 C 滤除了高频部分,再经过隔直流电容 C0 的隔直流作用,在输出端就可得到还原的低频信号。 8. 调频和鉴频电路 调频是使载波频率随调制信号的幅度变化,而振幅则保持不变。鉴频则是从调频波中解调出原来的低频信号,它的过程和调频正好相反。 8.1 调频电路 能够完成调频功能的电路就叫调频器或调频电路。常用的调频方法是直接调频法,也就是用调制信号直接改变载波振荡器频率的方法。下图画出了它的大意,图中用一个可变电抗元件并联在谐振回路上。用低频调制信号控制可变电抗元件参数的变化,使载波振荡器的频率发生变化。 8.2 鉴频电路 能够完成鉴频功能的电路叫鉴频器或鉴频电路,有时也叫频率检波器。鉴频的方法通常分二步,第一步先将等幅的调频波变成幅度随频率变化的调频 — 调幅波,第二步再用一般的检波器检出幅度变化,还原成低频信号。常用的鉴频器有相位鉴频器、比例鉴频器等。

    时间:2018-05-09 关键词: 电子电路 模电

  • 模电学习的两个重点总结

     通观整本书,不外是,晶体管放大电路、场管放大电路、负反馈放大电路、集成运算放大器、波形及变换、功放电路、直流电源等。然而其中的重点,应该是场管和运放。 按理说,场管不是教材的重点,但目前实际中应用最广,远远超过双极型晶体管(BJT)。场效应管,包括最常见的MOSFET,在电源、照明、开关、充电等等领域随处可见。 运放在今天的应用,也是如火如荼。比较器、ADC、DAC、电源、仪表、等等离不开运放。 1、场效应管是只有一种载流子参与导电的半导体器件,是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件。有 N 沟道和 P 沟道两种器件。有结型场管和绝缘栅型场管 IGFET 之分。IGFET 又称金属-氧化物-半导体管 MOSFET。MOS 场效应管有增强型 EMOS 和耗尽型 DMOS 两大类,每一类有 N 沟道和 P 沟道两种导电类型。 学习时,可将 MOSFET 和 BJT 比较,就很容易掌握,功率 MOSFET 是一种高输入阻抗、电压控制型器件,BJT 则是一种低阻抗、电流控制型器件。再比较二者的驱动电路,功率 MOSFET 的驱动电路相对简单。BJT 可能需要多达 20% 的额定集电极电流以保证饱和度,而 MOSFET 需要的驱动电流则小得多,而且通常可以直接由 CMOS 或者集电极开路 TTL 驱动电路驱动。其次,MOSFET 的开关速度比较迅速,MOSFET 是一种多数载流子器件,能够以较高的速度工作,因为没有电荷存储效应。其三,MOSFET 没有二次击穿失效机理,它在温度越高时往往耐力越强,而且发生热击穿的可能性越低。它们还可以在较宽的温度范围内提供较好的性能。此外,MOSFET 具有并行工作能力,具有正的电阻温度系数。温度较高的器件往往把电流导向其它MOSFET,允许并行电路配置。而且,MOSFET 的漏极和源极之间形成的寄生二极管可以充当箝位二极管,在电感性负载开关中特别有用。 场管有两种工作模式,即开关模式或线性模式。所谓开关模式,就是器件充当一个简单的开关,在开与关两个状态之间切换。线性工作模式是指器件工作在某个特性曲线中的线性部分,但也未必如此。此处的“线性”是指 MOSFET 保持连续性的工作状态,此时漏电流是所施加在栅极和源极之间电压的函数。它的线性工作模式与开关工作模式之间的区别是,在开关电路中,MOSFET 的漏电流是由外部元件确定的,而在线性电路设计中却并非如此。 2、运放所传递和处理的信号,包括直流信号、交流信号,以及交、直流叠加在一起的合成信号。而且该信号是按“比例(有符号+或-,如:同相比例或反相比例)”进行的。不一定全是“放大”,某些场合也可能是衰减(如:比例系数或传递函数 K=Vo/Vi=-1/10)。 运放直流指标有输入失调电压、输入失调电压的温度漂移(简称输入失调电压温漂)、输入偏置电流、输入失调电流、输入失调电流温漂、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰-峰值电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压。 交流指标有开环带宽、单位增益带宽、转换速率SR、全功率带宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。 个人认为,选择运放,可以只侧重考虑三个参数:输入偏置电流、供电电源和单位增益带宽。

    时间:2018-05-09 关键词: 电子电路 模电

  • 电子电路原理图识图心得及电路分析方法

    电子电路原理图识图心得及电路分析方法

    电子电路原理图的概念及识图意义 电子电路图一般由电路原理图、方框图和装配(安装)图构成,其中电路原理图是电子电路图的重要组成部分,它是由各种代表实际电子元器件的符号(图形、文字)及注释性字符组成的。从电路原理图我们可以看出每个电子元器件的具体参数(如型号、标称值)及各个元器件之间的连接关系。 识图,是从事电子技术工作人员的一项基本功,通过识图可以帮助人们去尽快地熟悉设备的构造、工作原理,了解各种元器件、仪表的连接以及安装;识图也是进行电子制作或维修的前提;识图也有助于我们迅速熟悉了解各种新型的电子仪器及设备。 电子电路原理图的识图方法 识读电子电路原理图必须了解掌握一定的电子技术的基本知识,但是,即使具备一定的电子技术基础知识,在刚开始接触电路图时也会感到有些困难,但从多年 从事电子技术教学的经验中,我觉得识读电子电路原理图还是有一定方法可以遵循的,下面我想结合光控和声控延时照明楼道灯电路(图1)做一总结。 1、将电路解体分块,分成若干单元电路。 一些复杂的电路,通常可以按照电路所实现的功能分为几个部分,这样可以把一个复杂的电路分解成若干简单的电路来分析, 简化了分析电路的难度。如光控和声控延时照明楼道灯电路可分解成声控接收放大电路、单稳态延时电路、光控电路和电源电路四个部分。每个部分的分界线如图1 所示(注:C2属于电源电路部分)。又如调幅收音机电路可以分解成输入回路、混频、中放、前置低放、功放这几个单元电路。 2、掌握典型单元电路的结构及特点。 常见的典型单元电路有放大电路、振荡电路、滤波电路等。这些单元电路通常是以三极管或集成电路作为核心器件来组成的,并具 备一定的结构形式,一些复杂的电路都是在这些典型单元电路基础上进行扩充来构成的。如放大电路通常是以三极管或集成运放为核心的单元电路,它的结构特点是 有一个输入端和一个输出端;振荡电路通常也是以三极管或集成运放为核心的单元电路,它的结构特点是没有对外的电路输入端,在三极管或集成运放的输入端与输 出端之间接有一个具有选频功能的正反馈网络;滤波电路通常以集成运放为核心,它的结构特点是含有电容器或电感器,并在输出端与输入端之间接有反馈元件。 在图1中,声控接收放大电路是以三极管VT1、VT2为核心的单元电路,光控电路是以VT3为核心的单元电路。又如在触发器电路中,基本RS触发器作为存储 单元电路是构成其它复杂触发器的基本逻辑单元,如同步RS触发器,是在基本RS触发器的基础上再增加两个与非门形成的,主从RS触发器又是由两个同步RS 触发器构成的,主从JK触发器则又是在主从RS触发器的基础上再增加两个与门而形成的,可见,同步RS触发器、主从RS触发器、主从JK触发器都是在基本 RS触发器基础上进行逐步扩充而形成的,基本RS触发器是构成这些复杂触发器的基本逻辑单元,掌握它为我们研究后面几种类型触发器打下基础。 3、了解电源电路的特点。 电子电路通常以直流稳压电源作为电源给电路提供能量,直流稳压电源通常由变压、整流、滤波和稳压四个部分构成,通过这四个部分的电 路,将交流电转换成直流电。如图1中交流220V电压经C1、R1降压、VDW二极管限幅、VD1整流后,得到直流电压经C2电容滤波以后,为整个电路提 供工作电压。又如一些门铃电路、充电电路、开关电路,在给这些电路供电时,通常都是将220V市电经变压器降压、四个二极管组成的整流桥整流、电容滤波及 稳压管稳压这几个环节将直流电转变成交流电为电路提供稳定的电源。 4、将电路归类,按类别研究电路。 电子电路通常可分为以下几种常见类别:报警电路、门铃电路、振荡电路、电源电路、照明与彩灯控制电路、开关与检测电路、传感 器应用电路、555定时器应用电路等。上述每种类别电路虽然所采用的电子元器件不同,但电路实现的功能基本是相同的,所以可以从电路所实现功能入手来分析 电路。另外,了解一些器件的典型电路结构及其特点,也为我们分析一些复杂电路带来方便。如555定时器典型电路主要包括用555定时器组成的单稳态触发 器、多谐振荡器、双稳态触发器,用这些典型电路可以构成相应的应用电路,如由555组成的单稳态触发器可构成触摸开关电路、定时器等,由555组成的多谐 振荡器可构成时钟脉冲发生器等,由555组成的双稳态触发器可构成逻辑电平测试电路等。如图1,楼道灯所具备的延时功能就是由555定时器构成的单稳态触 发器来实现的。 5、由浅入深研究某个类别电路。 例如门铃电路,我们可以先掌握简单门铃电路的原理,然后再进一步研究简单变调门铃电路、双音调门铃电路的原理,因为后面 两种类型的门铃电路是在简单门铃电路基础上加以改进扩充而形成的。如图1,是光控和声控延时开关电路,我们可以先从相对简单的光控开关电路开始研究,在此 基础上再研究光控延时开关电路,最后再研究声光双控延时开关电路就相对容易些了。 电路简介 由金属导线和电气、电子部件组成的导电回路,称为电路。在电路输入端加上电源使输入端产生电势差,电路连通时即可工作。电流的存在可以通过一些仪器测试出来,如电压表或电流表偏转、灯泡发光等;按照流过的电流性质,一般把它分为两种:直流电通过的电路称为“直流电路”,交流电通过的电路称为“交流电路”。 电路分析方法盘点 1、直流等效电路分析法 在分析电路原理时,要搞清楚电路中的直流通路和交流通路。直流通路是指在没有输入信号时,各半导体三极管、集成电路的静态偏置,也就是它们的静态工作点。交流电路是指交流信号传送的途径,即交流信号的来龙去脉。 在实际电路中,交流电路与直流电路共存于同一电路中,它们既相互联系,又互相区别。 直流等效分析法,就是对被分析的电路的直流系统进行单独分析的一种方法,在进行直流等效分析时,完全不考虑电路对输入交流信号的处理功能,只考虑由电源直流电压直接引起的静态直流电流、电压以及它们之间的相互关系。 直流等效分析时,首先应绘出直流等效电路图。绘制直流等效电路图时应遵循以下原则:电容器一律按开路处理,能忽略直流电阻的电感器应视为短路,不能忽略电阻成分的电感器可等效为电阻。取降压退耦后的电压作为等效电路的供电电压;把反偏状态的半导体二极管视为开路。 2、交流等效电路分析法: 交流等效电路分析法,就是把电路中的交流系统从电路分分离出来,进行单独分析的一种方法 。 交流等效分析时,首先应绘出交流等效电路图。绘制交流等效电路图应遵循以下原则:把电源视为短路,把交流旁路的电容器一律看面短路把隔直耦合器一律看成短路。 3、时间常数分析法 时间常数分析法主要用来分析R,L,C和半导体二极管组成电路的性质,时间常数是反映储能元件上能量积累快慢的一个参数,如果时间常数不同,尽管电路的形式及接法相似,但在电路中所起的作用是不同的。常见的有耦合电路,微分电路,积分电路,钳位电路和峰值检波电路等。 4、频率特性分析法: 频率特性分析法主要用来分析电路本身具有的频率是否与它所处理信号的频率相适应。分析中应简单计算一下它的中心频率,上下限频率和频带宽度等。通过这种分析可知电路的性质,如滤波,陷波,谐振,选频电路等。 总结 以上是小编根据多年的学习、积累、摸索及实践并参考相关书籍及资料总结的几点电子电路原理图的识图方法,其中前面三种方法主要是分析具体电路的常用方 法,后面两种方法可供我们自学电路或进行教学时做以参考。这些方法有相通之处,即可以单独使用,也可以融会贯通。 当然,电子电路原理图的识图方法还有很多,如按照信号的流程和变化、先找熟悉的元器件或电路、化特殊为一般等,我们可以根据具体电路和个人识图习惯来进行选用。另外,我认为要想更好的识读电子 电路原理图,还需平时多看、多读、多分析、多理解各种电路图,积累适用于自己的识图方法。当然也可以多阅读相关方面的书籍及资料,图见多了,分析起来必然 更加得心应手,同时还应多向有经验的同行请教学习,这些都可以不断提高自己的识图水平,使自己能够快速、准确地读懂电路原理图。

    时间:2018-05-02 关键词: 电子元器件 电源电路 电子电路

  • 电路常识性概念--非常好的

     一.TTL TTL集成电路的主要型式为晶体管-晶体管逻辑门(transistor-transistor logic gate),TTL大部分都采用5V电源。 1.输出高电平Uoh和输出低电平Uol Uoh≥2.4V,Uol≤0.4V 2.输入高电平和输入低电平 Uih≥2.0V,Uil≤0.8V 二.CMOS CMOS电路是电压控制器件,输入电阻极大,对于干扰信号十分敏感,因此不用的输入端不应开路,接到地或者电源上。CMOS电路的优点是噪声容限较宽,静态功耗很小。 1.输出高电平Uoh和输出低电平Uol Uoh≈VCC,Uol≈GND 2.输入高电平Uoh和输入低电平Uol Uih≥0.7VCC,Uil≤0.2VCC (VCC为电源电压,GND为地) 从上面可以看出: 在同样5V电源电压情况下,COMS电路可以直接驱动TTL,因为CMOS的输出高电平大于2.0V,输出低电平小于0.8V;而TTL电路则不能直接驱动CMOS电路,TTL的输出高电平为大于2.4V,如果落在2.4V~3.5V之间,则CMOS电路就不能检测到高电平,低电平小于0.4V满足要求,所以在TTL电路驱动COMS电路时需要加上拉电阻。如果出现不同电压电源的情况,也可以通过上面的方法进行判断。 如果电路中出现3.3V的COMS电路去驱动5V CMOS电路的情况,如3.3V单片机去驱动74HC,这种情况有以下几种方法解决,最简单的就是直接将74HC换成74HCT(74系列的输入输出在下面有介绍)的芯片,因为3.3V CMOS 可以直接驱动5V的TTL电路;或者加电压转换芯片;还有就是把单片机的I/O口设为开漏,然后加上拉电阻到5V,这种情况下得根据实际情况调整电阻的大小,以保证信号的上升沿时间。 三.74系列简介 74系列可以说是我们平时接触的最多的芯片,74系列中分为很多种,而我们平时用得最多的应该是以下几种:74LS,74HC,74HCT这三种,这三种系列在电平方面的区别如下: 输入电平 输出电平 74LS TTL电平 TTL电平 74HC COMS电平 COMS电平 74HCT TTL电平 COMS电平 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++ TTL和CMOS电平 1、TTL电平(什么是TTL电平): 输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平:输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。 2、CMOS电平: 1逻辑电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于0V。而且具有很宽的噪声容限。 3、电平转换电路: 因为TTL和COMS的高低电平的值不一样(ttl 5v<==>cmos 3.3v),所以互相连接时需要电平的转换:就是用两个电阻对电平分压,没有什么高深的东西。 4、OC门,即集电极开路门电路,OD门,即漏极开路门电路,必须外界上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。否则它一般只作为开关大电压和大电流负载,所以又叫做驱动门电路。 5、TTL和COMS电路比较: 1)TTL电路是电流控制器件,而CMOS电路是电压控制器件。 2)TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。COMS电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高,芯片集越热,这是正常现象。 3)COMS电路的锁定效应: COMS电路由于输入太大的电流,内部的电流急剧增大,除非切断电源,电流一直在增大。这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时,COMS的内部电流能达到40mA以上,很容易烧毁芯片。 防御措施: 1)在输入端和输出端加钳位电路,使输入和输出不超过不超过规定电压。 2)芯片的电源输入端加去耦电路,防止VDD端出现瞬间的高压。 3)在VDD和外电源之间加限流电阻,即使有大的电流也不让它进去。 4)当系统由几个电源分别供电时,开关要按下列顺序:开启时,先开启COMS路得电 源,再开启输入信号和负载的电源;关闭时,先关闭输入信号和负载的电源,再关闭COMS电路的电源。 6、COMS电路的使用注意事项 1)COMS电路时电压控制器件,它的输入总抗很大,对干扰信号的捕捉能力很强。所以,不用的管脚不要悬空,要接上拉电阻或者下拉电阻,给它一个恒定的电平。 2)输入端接低内阻的信号源时,要在输入端和信号源之间要串联限流电阻,使输入的电流限制在1mA之内。 3)当接长信号传输线时,在COMS电路端接匹配电阻。 4)当输入端接大电容时,应该在输入端和电容间接保护电阻。电阻值为R=V0/1mA.V0是外界电容上的电压。 5)COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMS。 7、TTL门电路中输入端负载特性(输入端带电阻特殊情况的处理): 1)悬空时相当于输入端接高电平。因为这时可以看作是输入端接一个无穷大的电阻。 2)在门电路输入端串联10K电阻后再输入低电平,输入端出呈现的是高电平而不是低电平。因为由TTL门电路的输入端负载特性可知,只有在输入端接的串联电阻小于910欧 时,它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来,串联电阻再大的话输入端就一直呈现高电平。这个一定要注意。COMS门电路就不用考虑这些了。 8、TTL电路有集电极开路OC门,MOS管也有和集电极对应的漏极开路的OD门,它的输出就叫做开漏输出。OC门在截止时有漏电流输出,那就是漏电流,为什么有漏电流呢?那是因为当三极管截止的时候,它的基极电流约等于0,但是并不是真正的为0,经过三极管的集电极的电流也就不是真正的 0,而是约0。而这个就是漏电流。 开漏输出:OC门的输出就是开漏输出;OD门的输出也是开漏输出。它可以吸收很大的电流,但是不能向外输出的电流。所以,为了能输入和输出电流,它使用的时候要跟电源和上拉电阻一齐用。OD门一般作为输出缓冲/驱动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。 9、什么叫做图腾柱,它与开漏电路有什么区别? TTL集成电路中,输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出,没有的叫做OC门。因为TTL就是一个三级关,图腾柱也就是两个三级管推挽相连。所以推挽就是图腾。一般图腾式输出,高电平400UA,低电平8MA +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ CMOS 器件不用的输入端必须连到高电平或低电平, 这是因为 CMOS 是高输入阻抗器件, 理想状态是没有输入电流的. 如果不用的输入引脚悬空, 很容易感应到干扰信号, 影响芯片的逻辑运行, 甚至静电积累永久性的击穿这个输入端, 造成芯片失效. 另外, 只有 4000 系列的 CMOS 器件可以工作在15伏电源下, 74HC, 74HCT 等都只能工作在 5伏电源下, 现在已经有工作在 3伏和 2.5伏电源下的 CMOS 逻辑电路芯片了. CMOS电平和TTL电平: CMOS逻辑电平范围比较大,范围在3~15V,比如4000系列当5V供电时,输出在4.6以上为高电平,输出在0.05V以下为低电平。输入在3.5V以上为高电平,输入在1.5V以下为低电平。 而对于TTL芯片,供电范围在0~5V,常见都是5V,如74系列5V供电,输出在2.7V以上为高电平,输出在 0.5V以下为低电平,输入在2V以上为高电平,在0.8V以下为低电平。因此,CMOS电路与 TTL电路就有一个电平转换的问题,使两者电平域值能匹配。 有关逻辑电平的一些概念 : 要了解逻辑电平的内容,首先要知道以下几个概念的含义: 1:输入高电平(Vih):保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平,当输入电平高于Vih时,则认为输入电平为高电平。 2:输入低电平(Vil):保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平,当输入电平低于Vil时,则认为输入电平为低电平。 3:输出高电平(Voh):保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值,逻辑门的输出为高电平时的电平值都必须大于此Voh。 4:输出低电平(Vol):保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值,逻辑门的输出为低电平时的电平值都必须小于此Vol。 5: 阀值电平(Vt):数字电路芯片都存在一个阈值电平,就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平。它是一个界于Vil、Vih之间的电压值,对于CMOS电路的阈值电平,基本上是二分之一的电源电压值,但要保证稳定的输 出,则必须要求输入高电平> Vih,输入低电平 对于一般的逻辑电平,以上参数的关系如下: Voh > Vih > Vt > Vil > Vol 6:Ioh:逻辑门输出为高电平时的负载电流(为拉电流)。 7:Iol:逻辑门输出为低电平时的负载电流(为灌电流)。 8:Iih:逻辑门输入为高电平时的电流(为灌电流)。 9:Iil:逻辑门输入为低电平时的电流(为拉电流)。 门电路输出极在集成单元内不接负载电阻而直接引出作为输出端,这种形式的门称为开路门。开路的TTL、CMOS、ECL门分别称为集电极开路(OC)、漏极开路(OD)、发射极开路(OE),使用时应审查是否接上拉电阻(OC、OD门)或下拉电阻(OE门),以及电阻阻值是否合适。对于集电极开路(OC)门,其上拉电阻阻值RL应满足下面条件: (1):RL < (VCC-Voh)/(n*Ioh+m*Iih) (2):RL > (VCC-Vol)/(Iol+m*Iil) 其中n:线与的开路门数;m:被驱动的输入端数。 10:常用的逻辑电平 ·逻辑电平:有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL;RS232、RS422、LVDS等。 ·其中TTL和CMOS的逻辑电平按典型电压可分为四类:5V系列(5V TTL和5V CMOS)、3.3V系列,2.5V系列和1.8V系列。 ·5V TTL和5V CMOS逻辑电平是通用的逻辑电平。 ·3.3V及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平,常用的为LVTTL电平。 ·低电压的逻辑电平还有2.5V和1.8V两种。 ·ECL/PECL和LVDS是差分输入输出。 ·RS-422/485和RS-232是串口的接口标准,RS-422/485是差分输入输出,RS-232是单端输入输出。 ++++++++++++++++++++++++++++ OC门,又称集电极开路(漏极开路)与非门门电路,Open Collector(Open Drain)。 为什么引入OC门? 实际使用中,有时需要两个或两个以上与非门的输出端连接在同一条导线上,将这些与非门上的数据(状态电平)用同一条导线输送出去。因此,需要一种新的与非门电路--OC门来实现“线与逻辑”。 OC门主要用于3个方面: 1、实现与或非逻辑,用做电平转换,用做驱动器。由于OC门电路的输出管的集电极悬空,使用时需外接一个上拉电阻Rp到电源VCC。OC门使用上拉电阻以输出高电平,此外为了加大输出引脚的驱动能力,上拉电阻阻值的选择原则,从降低功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;从确保足够的驱动电流考虑应当足够小。 2、线与逻辑,即两个输出端(包括两个以上)直接互连就可以实现“AND”的逻辑功能。在总线传输等实际应用中需要多个门的输出端并联连接使用,而一般TTL门输出端并不能直接并接使用,否则这些门的输出管之间由于低阻抗形成很大的短路电流(灌电流),而烧坏器件。在硬件上,可用OC门或三态门(ST门)来实现。 用OC门实现线与,应同时在输出端口应加一个上拉电阻。 3、三态门(ST门)主要用在应用于多个门输出共享数据总线,为避免多个门输出同时占用数据总线,这些门的使能信号(EN)中只允许有一个为有效电平(如高电平),由于三态门的输出是推拉式的低阻输出,且不需接上拉(负载)电阻,所以开关速度比OC门快,常用三态门作为输出缓冲器。 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 什么是OC、OD? 集电极开路门(集电极开路 OC 或漏极开路 OD) Open-Drain是漏极开路输出的意思,相当于集电极开路(Open-Collector)输出,即TTL中的集电极开路(OC)输出。一般用于线或、线与,也有的用于电流驱动。 Open-Drain是对MOS管而言,Open-Collector是对双极型管而言,在用法上没啥区别。 开漏形式的电路有以下几个特点: a. 利用外部电路的驱动能力,减少IC内部的驱动。 或驱动比芯片电源电压高的负载. b.可以将多个开漏输出的Pin,连接到一条线上。通过一只上拉电阻,在不增加任何器件的情况下,形成“与逻辑”关系。这也是I2C,SMBus等总线判断总线占用状态的原理。如果作为图腾输出必须接上拉电阻。接容性负载时,下降延是芯片内的晶体管,是有源驱动,速度较快;上升延是无源的外接电阻,速度慢。如果要求速度高电阻选择要小,功耗会大。所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。 c. 可以利用改变上拉电源的电压,改变传输电平。例如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。 d. 开漏Pin不连接外部的上拉电阻,则只能输出低电平。一般来说,开漏是用来连接不同电平的器件,匹配电平用的。 正常的CMOS输出级是上、下两个管子,把上面的管子去掉就是OPEN-DRAIN了。这种输出的主要目的有两个:电平转换和线与。 由于漏级开路,所以后级电路必须接一上拉电阻,上拉电阻的电源电压就可以决定输出电平。这样你就可以进行任意电平的转换了。 线与功能主要用于有多个电路对同一信号进行拉低操作的场合,如果本电路不想拉低,就输出高电平,因为OPEN-DRAIN上面的管子被拿掉,高电平是靠外接的上拉电阻实现的。(而正常的CMOS输出级,如果出现一个输出为高另外一个为低时,等于电源短路。) OPEN-DRAIN提供了灵活的输出方式,但是也有其弱点,就是带来上升沿的延时。因为上升沿是通过外接上拉无源电阻对负载充电,所以当电阻选择小时延时就小,但功耗大;反之延时大功耗小。所以如果对延时有要求,则建议用下降沿输出。

    时间:2018-04-16 关键词: 电子电路 模拟电路

  • 检测主板电感器的2种方法

    检测主板电感器的2种方法

    相信很多用户对主板的电感器都不是很了解,现在来给大家普及一下。电感呢,就是一个电抗器件,它在电子电路中经常使用。原理就是将一根导线绕在铁芯或磁芯上,或者一个空心线圈就是一个电感,也有将线圈埋入粉末内压铸而成的一体成型电感。那怎样来鉴别电感器的好坏呢? (一)主板电感器检测方法-用数字万用表检测 将数字万用表调到二极管挡(蜂鸣挡),把表笔放在两引脚上,看万用表的读数。对于贴片电感,此时的读数应为零。若万用表读数偏大或为无穷大,则表示电感损坏。 对于电感线圈匝数较多,线径较细的线圈读数会达到几十到几百,通常情况下线圈的直流电阻只有几欧姆。 如果电感损坏,多表现为发烫或电感磁环明显损坏。若电感线圈不是严重损坏,且无法确定时,可测量其电感量或用替换法来判断。 (二)主板电感器检测方法-用指针万用表检测 业余条件下对电感器好坏的检查常用电阻法进行检测。一般来说,电感器的线圈匝数不多,直流电阻很低,因此用万用表电阻挡进行检查很实用,方法如下: Step 1 匣围将万用表的挡位旋至欧姆挡的R x10挡,然后对万用表进行调零校正。 Step 2 将万用表的红、黑表笔分别搭在电感器两端的引脚上。此时即会测得当前电感器的Fa值。在正常情况下,电感器应能够测得一个固定的阻值。 如果电感器的阻值趋于0,则表明电感器内部存在短路故障;如果被测电感器的阻值趋于无穷大。则选择最大量程继续检测,若阻值还是趋于无穷大,则表明被测电感器已损坏。

    时间:2018-03-30 关键词: 电子电路 电感器 主板 总线与接口

  • 全国大学生电子设计大赛应该准备什么?看这里

     全国大学生电子设计大赛应该怎么准备? 最主要的是学习什么课程::《电工电路基础》《低频电子线路》《数字电路》《高频电子线路》《电子测量》《智能仪器原理及应用》《传感器技术》《电机与电气控制》《信号与系统》《单片机接口原理及应用》等等。所要学习的科目当然不能定局,知识面越广越好,它是对各个科目综合运用的产物,而且要具有非常强的动手和创新能力,对一个人的动手能力有很大的促进作用.学起来不要急于求成,掌握一些基本电路及调试,焊接技术, Protel 软件的使用,能制作机器人最好对机械结构方面也要懂些。很多东西只要学习了不一定什么时候就能用到,不要在学时表面感觉没用就不注重它,那样就犯了很大的错误了。在电子DIY学习过程中你会体会到很多乐趣的。要厚积勃发。 全国大学生电子设计大赛应该准备哪些模块? 主要可以针对以下几类准备模块:电源类、信号源类、无线电类、放大器类、仪器仪表类、控制类。 建议现在打好基础,做好知识储备: 1.数电,模电,单片机原理,C语言,这几个是必学的,相当重要。 2.收集相关资料,比如芯片数据手册,应用笔记,源程序,制作实例,现在把资料积累好了,到时候用起来很方便。 3.多跑电子市场,买些元件回来自己动手做一些东西,锻炼实践能力。4.看往年电子设计大赛的题目,学习别人设计的长处,最好自己总结下,写成自己的东西。 5.找你们学校以前带电子设计竞赛的老师,告诉他你自己的想法,希望他能给你点建议或者帮助。 6.坚持,坚持,再坚持,克服困难,持之以恒!这些最基本的东西学好了,等你正式参加比赛的时候,什么 ARM,DSP,FPGA等用起来也就不是很困难了!切记,不要赶时髦,追新潮,最基本的东西全掌握了,新东西也不就那么神秘了!! 课程方面:还要学单片机、嵌入式系统、数字电路、CPLD/FPGA设计、C语言、汇编、微机接口模电要好好学,信号没多大用 CPLD/FPGA编程/模拟用 QuartusII单片机模拟用 Proteus模电模拟用 Multisim单片机编程用 Keil,用的 C语言和汇编嵌入式还要用到 Linux的内核还有个画 PCB板的,Protel 99SE,现在最新的叫“Altium Designer”反正这些东西都会要用的,要学起来东西很多,建议你要用到什么看书吧~而且电子设计竞赛都是几个人一组,分工合作吧~在此留贴激励自己备战两年后的全国大学生电子设计大赛。在这两年完成自己技能的升级,能力的质变: 1.熟练 PCB Layer Out规则(EDA工具 Protel99SE,OR CAD) 2.熟练基于 VHDL、AHDL的 CPLD、FPGA、GAL的内核设计 3.熟练基于 Multisim的电路仿真分析 4.熟练基于 MCS-51或其它系列的单片机程序设计(C/A混合编程) 5.熟练基于 ASIC的中小规模时序及组合数字电路设计 6.熟练基于 ASIC的通用模拟及高频通信电路设计 7.熟练基于 ASIC的 DA/AD及传感器检测电路设计 8.熟练基于 ASIC的锁相环电路及近代频率合成技术 9.熟练单片机的外围扩展电路设计及 MCU标准通信协议 10.掌握基于 VB/VC++的上位机程序设计串并口通信)的上位机程序设计 11.熟练各种通用电参量的定义及测量方法 12.熟练万用表、示波器、扫频仪、信号源、频率计等仪表的使用 13.能在规定时间内独立完成业余条件下的PCB制作 14.能对小规模系统独立完成整机调试 15.能读懂器件 Data Sheet,书写实验手记,书写设计报告 16.具有一定的抽象建模能力及较扎实数学计算能力及英语表达力 17.谦虚谨慎,具有团队协作精神,服从团队决定谦虚谨慎 18.是否详细的研究了历年的电子竞赛题目。 19.是否知道了你们团队的强项,是做控制类的,还是搞数据处还是搞无线与通信的。 电子设计大赛是高校“四大赛”之一,每两年一次(逢单数年电子设计大赛举办),竞赛大约于九月初举办,历时四天三晚。大赛参赛者主要是高校本科学生(也有一部分高职学生),三人组成一组(大赛以组为参赛的基本单位)。竞赛期间参赛者与外界相对隔离,但可查阅资料、可使用 PC 上网(不得与非组成员交流)。大赛分理论和实践两部分,其中前者占50分,后者占100分。实际部分包括从问题出发设计电路到制成产品并撰写相关论文报告整个过程,时限为四天三晚。竞赛场地一般由高校提供。 知识要求:电路、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、C语言编程(面向硬件)。当然,仅仅由这些知识支撑还是不够的,竞赛还需要参赛者有较扎实的专业背景知识。下面分类列出: 信息通讯:高频电子技术、数字信号原理、通讯原理、信号与系统。 电子仪器:电子测量技术、电子仪器技术、虚拟仪器技术。 机电控制:传感器与检测、自动控制原理、计算机控制、控制电机。 电力电子:变流技术、电力电子技术。 以上并不是都需要掌握,而是根据自己的专业或兴趣,选择性地 “精通”一到两项。对于自动化专业的同学来说,主要适合于后两项。 基本技能要求:竞赛十分重视参赛者的动手能力,故对技能的要求是非常实在的东西,并非空谈。 主要技能有:1、资料收集整理的能力。由于竞赛期间可以查阅资料,故赛前对资料的收集整理十分重要,甚至关键。2、自学能力。竞赛题目大多都包含一些新知识新思想,平时一般都未接触过,甚至指导老师也不一定听说过。所以在短时间内自学新知识并转化到实践中去的能力必不可少。3、英语资料阅读能力。由于竞赛的前沿性及技术的全球性,决定了我们不可避免地需要查阅英文资料,故此能力非常重要。4、文档组织与撰写能力。竞赛包括撰写论文报告这一环节,且时间很紧,故这一能力也应具备。5、PCB制版能力。设计好的电路怎样制版?怎样制版才能方便组装焊接,且减少相互干扰?采用怎样的工艺才能提高电路的精度等等问题都是最终成败的关键,而这就基于 PCB制版能力。6、焊接与装配能力。当所有模块都做好后,如果装配或焊接不好,无疑是功亏一篑,所以此能力必不可少。7、电子仪器的使用能力。竞赛期间会接触到大量的高精度高性能的电子仪器,只有能熟练掌握这些仪器的操作方法,才谈得上系统调试、产品制作。8、系统调试与故障排除能力。刚装好的产品几乎都不会处于它的最佳状态,一般来说都会存在大大小小的问题。只有经过故障排除、系统调试,产品才能成功运行。所以,如何能在较短的时间里找出问题并解决,也是能力的体现。9.电子设计能力:除了以上基于经验的技能外,竞赛还要求参赛者有将知识转化为实践的基于知识的能力。主要包括:1、基本模拟单元电路的设计能力。2、电子系统设计与集成能力。3、微处理器设计与应用能力(51单片机、TI的DSP、ARM)4、EDA开发与应用能力(FPGA、CPLD、PAC、SOPC)5、编程能力(C语言、VHDL、汇编) 创新能力:除此以外,竞赛对参赛者的创新能力也有较高要求,主要包括以下几个方面:1、应变能力。2、新知识学习与应用能力。3、新器件学习与使用能力。4、自主知识产权软核开发能力(VHDL、C语言)5、系统集成创新能力。 一、基础知识 1、电路原理 2、数字电路 3、模拟电路(重点) 4、元器件的简介 二、软件方面(总体编程能力) 1、单片机基础与编程:(重点)单片机内部结构与工作原理单片机接口电路单片机程序设计单片机开发系统 (51系列或 AVR 单片机) 2、可编程逻辑器件与编程: CPLD/FPGA内部结构与工作原理 VHDL语言 CPLD/FPGA接口电路设计 CPLD/FPGA开发系统(MAX-PLUSⅡ软件) 3、Protel电路设计软件:(重点)原理图设计 PCB 设计电路仿真分析 (protel99SE或者 Protel DXP) 4、电路仿真软件: EWB Multisim(我建议使用这个软件,Multisim这个软件元器件参数设置,更接近实际) SPSICE 5、传感与检测技术:电子测量方法与原理传感器工作原理 6、MATLAB的使用 三、其他 1、印制电路板、焊接技术 2、仪器仪表使用:稳压电源示波器数字万用表频率计函数发生器频谱分析仪 LC参数测量仪 3、单元电路设计制作电源电路放大电路运算放大器电路传感器电路功率驱动电路 A/D与 D/A 转换信号产生与处理电路声音报警电路显示电路 4、论文写作 (注意格式) 5、队员合作分工,即团队精神 全国大学生电子设计竞赛(http://www.nuedc.com.cn) 数学建模大赛(http://www.mcm.edu.cn) 机械设计大赛(http://www.cn-mmtd.com) 机构设计大赛(http://www.ccea.zju.edu.cn/structure/ redir.php?catalog_id=5) 基础知识储备《模拟电子技术》《微机原理应用》《EDA 应用》《数字电子技术》《单片机原理及应用》《嵌入式技术应用》《电工电子实训》《电子技术课程设计》等《编程语言:语言为主,编程语言:C语言为主,VC++、Labview等、 竞赛所需技能 1.电路分析及设计 2.元器件选用及焊接技巧 3.单片机编程使用 4.资料搜集 5.论文写作整理 6.团结协作 1 最小开发系统(最小开发系统(MCU)熟练使用至少一种单片机,如 AVR,61系列,51系列,PIC系列,摩托罗拉系列,430系列,ARM,CPLD,EDA, DSP等。 2 直流电源一般正负 5-24V直流电源,在做题时自制直流电源给至少 6分,若用成品没有分。 3键盘、显示部分键盘、键盘部分(键盘部分(1x8;4x4等)如果需要的键较少,可直接使用 I/O 口,也可以使用 74LS148等编码器(会节省一些 I/O口),但要注意去抖动处理(可使用软件,也可以使用单稳态触发器,RC电路等硬件去抖动方法)。如果使用的键较多,可使用键盘管理芯片, 8279、如 7289A等,体积、功耗、成本会大一些,但比较好用,也容易使用。显示部分一般来说分两大类:LED和 LCD。 LED比较经典,也比较常用,在一般的资料中都能查到,采用键盘显示管理芯片统一管理是一个较好的办法。 LCD分液晶片和液晶显示模块(又分字段式和点阵式两种),除非使用 430系列单片机(它自带 LCD 驱动模块,接口和使用均十分方便。)其它单片机,为节省宝贵的时间,最好使用液晶模块,特别是自带汉字库的液晶模块,平时应学会使用。 4前向通道多路转换开关、调理电路、放大、滤波、多路转换开关、调理电路、放大、滤波、隔离等学会使用常用普通精密放大器、仪表放大器、隔离放大器等;这一部分的连线,制板等都显得比较重要。 集成运算放大器分类: 1.通用型运算放大器(?A741,LM358双,LM324四) 2.高阻型运算放大器(输入阻抗>109?1012?)(LF356,LF355,LF347四,CA3130,CA3140) 3.低温漂型运算放大器(OP-07,AD508,ICL7650) 4.高速型运算放大器(LM318, ?A715) 5.低功耗型运算放大器(ICL7600) 6.高压大功率型运算放大器( ?A791,D41) 常用集成运算放大器: 1.通用型(?A741,LM324四运放) 2.高阻型(LF347四运放,CA3140) 3.低温漂型(OP-07,ICL7650) 4.高速型(LM318) 5.低功耗型(ICL7600) 常用仪表放大器: AD620,AD624 等 集成运算放大器的使用要点: 1.集成运算放大器的电源供电方式(1)对称双电源;(2)单电源 2.集成运算放大器的调零问题(1)内部调零(2)外部调零 3.集成运算放大器的自激振荡问题 4.集成运算放大器的保护问题(1)电源保护(2)输入保护(3)输出保护 A/D 根据指标要求,选择合适的模数转换器,如果需要 A/D,该部分是报告的重点内容之一。常用的 8位 A/D:AD0809常用的 12 位 A/D:AD574,MAX191,MAX197等还有型 16 位(AD7715),24位(AD7714)等,内含放大,调理,滤波等单元电路;即可单双极性输入,还可差动输入。传感器熟悉常用传感器的性能和使用。主要包括电压、电流、温度(热电偶,Pt1000,AD590,DS18B20等)压力,转速、位置(霍尔码盘等);如果有机器人方面的题目还要熟悉如红外传感器,接近开关,光敏电阻,金属探测等传感器。开关量信号的隔离(隔离的必要性)开关量信号的隔离(隔离的必要性) I/O口的扩展(必要性)口的扩展(必要性) 5 后向通道主要包括驱动显示,打印,继电器,诸如 PWM控制。具体要根据实际的题目而定。 6 注意事项考虑到不同的专业,每年的题目涉及的范围都比较广,择一个最有把握的题目去做;如果一个教学单位有很多组,不要集中,最好多做几个题目,在一个题目上,好评奖。另外一定要把报告写好。 7.电子电路的组装、调试 一、电子电路的组装 1.元器件的焊接技术 (1)焊接工具 (3)焊剂术 2.在面包板上的插接技术 (1)集成电路的装插 (3)导线的选用和连接 二、电子电路的调试方法: 1.一边安装一边调试; 2.全部安装完毕后,实行一次调试。一般调试步骤: 1.通电前检查; 2.通电检查; 3.单元电路测试; 4.整机联调。 电路故障的排除方法: 1.信号寻迹法;2.对分法;3.分割测试法; 4.电容旁路法;5.对比法;6.替代法; 7.静态测试法;8.动态测试法 1、基本仪器清单、 20MHz普通示波器(双通道,外触发输入,有 X轴输入,可选带 Z轴输入) 60MHz双通道数字示波器低频信号发生器(1Hz~1MHz)高频信号发生器(1MHz~40MHz)具有调频调幅及外调制功能低频毫伏表,高频毫伏表,普通频率计失真度测试仪,直流稳压电源秒表 10米卷尺单片机开发系统及 EDA 开发系统交流电压表和电流表(5A)单相自耦调压器(>500W) 41 2位数字万用表 2、主要元器件清单单片机最小系统板(仅含单片机芯片、键盘与显示装置、存储器、 A/D、D/A) A/D、D/A转换器(数据采集)(数据采集)运算放大器、电压比较器可编程逻辑器件及其下载板话筒、耳机(语言的处理,61板有优势)(语言的处理,板有优势)显示器件小型电动机小型继电器康铜、锰铜电阻丝光电传感器隔离变压器(>250W,220V/60V) DDS集成芯片(数字频率合成) 单片机理论的学习和单片机焊接实践理论学习:首先学习 16/32 位单片机的硬件结构和指令系统,学习 C 语言和汇编语言以及两者的混合编程。经过理论学习,利用实验箱进行编程练习,直至熟悉掌握。然后进入动手实践环节。具有 C语言基础或汇编语言基础(有相关的单片机知识),和微型计算机控制技术基础。有较强的创新意识和创新能力。学习单片机基本原理,熟悉单片机的硬件结构16位单片机基本原理,熟悉单片机的硬件结构、指令系统及试验箱的操作,熟练编程,用于实际创新制作,为电子大赛及各类竞赛打基础。使学生在熟悉普通 51、61单片机的基础上,结合周立功单片机的基础上, EasyARM2138开发板,了解现今高端单片机开发板——ARM的体系结构、硬件扩展和系统的嵌入式开发,体系结构、硬件扩展和系统的嵌入式开发,为各项电子大赛做准备。

    时间:2018-02-01 关键词: 电子电路 电子大赛

  • 介绍几种巧妙又廉价的电流检测电路

     在电源等设备中通常需要做电流检测或反馈,电流检测通常用串联采样电阻在通过放大器放大电阻上的电压的方法,如果要提高检测精度 这地方往往要用到比较 昂贵的仪表放大器,以为普通运放失调电压比较大。 下面介绍几种巧妙的廉价的电流检测电路, 1 三极管电流检测电路 如果简单的用三极管导通与截止来检测电流的话,三极管开启要0.7V左右,电流比较小的时候需要串比较大的采用电阻,同时浪费较大的反馈电压,如上图方法,可以用比较小的电阻,消耗很小的电压就能检测到电流I,通过调整三极管基机电阻可以调整检测的灵敏度。这个电路可以用在充电器等需要显示有没有充电电流的地方。 3 高灵敏度电流检测电路 这个电路用两个二极管做电流采样,灵敏度非常高,电流可以做到动态范围很大,在大功率或高电压应用场合比较合适,缺点是电压需要损坏掉约1.4V。 3 TL431电流反馈电路 TL431 价格低廉,在开关电源的反馈环路大量应用,但其FB电压为2.5V,直接用做电流反馈时要很大的采样电阻,浪费电压。图中用两个TL431实现电流反馈,可以用比较小的采样电阻实现精密的电流反馈,如果还有电压反馈网络,再并上U3的电压反馈电路。

    时间:2018-01-16 关键词: 电子电路 电流电测

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