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一文读懂电子电路图

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，从电源电路开始。一、电源电路的功能和组成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。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。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。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。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（ 1 ）电容滤波（ 2 ）电感滤波（ 3 ） L 、 C 滤波（ 4 ） RC 滤波交流电网电压的波动和负载电流的变化都会使整流电源的输出电压和电流随之变动，因此要求较高的电子电路必须使用稳压电源。用一个稳压管和负载并联的电路是最简单的稳压电路，见图 4 （ a ）。图中 R 是限流电阻。这个电路的输出电流很小，它的输出电压等于稳压管的稳定电压值 V Z 。有放大和负反馈作用的串联型稳压电路是最常用的稳压电路。它的电路和框图见图 4 （ b ）、（ c ）。它是从取样电路（ R3 、 R4 ）中检测出输出电压的变动，与基准电压（ V Z ）比较并经放大器（ VT2 ）放大后加到调整管（ VT1 ）上，使调整管两端的电压随着变化。（ 3 ）开关型稳压电路开关稳压电源从原理上分有很多种。它的基本原理框图见图4 （ d ）。图中电感L和电容C是储能和滤波元件，二极管 VD 是调整管在关断状态时为 L 、C 滤波器提供电流通路的续流二极管。开关稳压电源的开关频率都很高，一般为几～几十千赫，所以电感器的体积不很大，输出电压中的高次谐波也不多。（ 4 ）集成化稳压电路这种集成稳压器只有三个端子，稳压电路的所有部分包括大功率调整管以及保护电路等都已集成在芯片内。使用时只要加上散热片后接到整流滤波电路后面就行了。外围元件少，稳压精度高，工作可靠，一般不需调试。电源电路是电子电路中比较简单然而却是应用最广的电路。拿到一张电源电路图时，应该： ② 逐级分析时要分清主电路和辅助电路、主要元件和次要元件，弄清它们的作用和参数要求等。例如开关稳压电源中，电感电容和续流二极管就是它的关键元件。 ④ 熟悉某些习惯画法和简化画法。例 1 电热毯控温电路例 2 高压电子灭蚊蝇器例 3 实用稳压电源图 7 是一个实用的稳压电源。输出电压 3 ～ 9 伏可调，输出电流最大 100 毫安。这个电路就是串联型稳压电源电路。 ① 整流桥的画法和图 2 （ c ）不同，实际上它就是桥式整流电路。 ④ 取样电阻是一个电位器，所以输出电压是可调的。免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！

时间：2021-03-16 关键词：电子电路电路图
如何选定三极管主要参数?三极管应用有哪些?

一直以来，三极管都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在，小编将为大家带来三极管主要参数选择和三极管应用的相关介绍，详细内容请看下文。晶体三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。一、三极管主要参数选择在看过上面对晶体三极管的简单介绍后，我们来着重看下三极管的一些参数的选择问题。三极管主要参数的选择通常是指特征频率、噪声和输出功率的选择。那么，接下来我们便来看看这些个参数的具体内容。首先是特征频率。在电子电路的设计与生产中，对于高频放大器、中频放大器、振荡器等电路，应选择极间电容小的三极管。然后是选择β值。选择三极管时，通常希望β值应该更大，但是却并非是越大越好哦。如果β值太大，则容易引起自激振荡。另外，具有高β值的管通常是不稳定的，并且受温度的影响很大。就具体数值而言，通常，硅管的β值为40〜150，锗管的β值为40〜80。最后是如何选择噪声和输出功率。在制作低频放大器时，主要考虑三极管的噪声和输出功率等参数。应该使用穿透电流Iceo较小的管，因为Iceo越小，放大器的温度稳定性也就会越好。所以，在选择三极管时，我们需要对上述的几个参数加以详细考虑。这样，我们才能真正选择出一款适用的三极管。二、三极管应用在了解了三极管主要参数的选择问题后，我们再来看看三极管的两大应用。 (一)三极管在开关扩流器中的应用人们经常在数字电路的设计中,把开关三极管当成开关扩流器来使用。数字信号会通过这些开关扩流器来驱动蜂鸣器等电流需求量大的器件。例如继电器的线圈需要较大的电流来驱动继电器吸合,一般的集成电路不可能提供这样的电流。在这种情况下,一般人们会利用三极管的电流放大的功能对电路进行扩流,也就是电路的驱动。继电器线圈被接到集电极和正电源之间时,输入为0 V时, 线圈内无电流,三极管处于截止的工作状态,继电器关闭;当输入改变为+VCC时,线圈有电流流过,三极管处于饱和工作状态,继电器处于导通的状态。但需要注意的是,而当继电器的输入电压由+VCC变为0 V时,三极管的状态处于截止的状态,继电器的线圈内电流没有了流通的渠道, 产生的电压和电源电压集中在三极管的集电极上,数值非常巨大,会造成三极管的损坏。此时需要应用续流二极管D将反向电动势放电,让三极管处于安全的状态。 (二)三极管作为电子电路开关应用于不同场合的三极管, 对它的特性有不同的要求。为了正确地选用三极管, 就必须了解体现三极管特性的技术参数。用三极管作为电子电路的开关, 和传统的电子电路相互比较, 具有以下几方面的优势。第一, 和传统电子电路进行比较, 三极管电子电路开关的工作速度非常快。第二, 不需要用触头进行接触, 在工作的时候, 没有电火花的产生。第三, 灵敏度非常强, 在控制信号方面, 没有精确的规定。第四, 三极管处于道通状态下, 所产生的开关压比传统下的数值要高出很多;在断开状态之下, 所产生的电流比传统下的数值也要高出很多。第五, 三极管的开关电流, 对于高电压、强电流来说, 使用效果也非常不错。以上所有内容便是小编此次为大家带来的有关三极管主要参数选择和三极管应用的所有介绍，如果你想了解更多有关它的内容，不妨在我们网站或者百度、google进行探索哦。

时间：2021-02-07 关键词：三极管晶体三极管电子电路
DIY | 电路与艺术相结合

来源 | 凡亿PCB 你以为搞电路只是一门技术吗？当然不是电路也可是一门艺术！免责声明：本文部分素材来源网络，版权归原作者所有。如涉及作品版权问题，请与我联系删除。 ------------ END ------------ 关注

时间：2020-12-25 关键词：电路板 PCB 电子电路
2020国际电子电路(深圳)展览会取得圆满成功，业界反响热烈，精英云集共探5G时代下新商机

(中国香港，2020年12月22日)2020国际电子电路(深圳)展览会已于12月2-4日在深圳会展中心(福田)成功举办。展会由香港线路板协会(HKPCA)与中国电子电路行业协会(CPCA)共同主办，以“5G时代•智能未来”为主题，全面展示5G驱动下领先的PCB生产解决方案及技术，推动行业在5G时代开拓更多商机。行业年底压轴盛会精英云集，商贸气氛热烈作为全球最具影响力及代表性的线路板及电子组装展会，展会三天精英云集，气氛热烈。今年展会吸引了来自11个国家和地区共431家厂商参展，展位数达到2,890个，展览面积52,500平方米，覆盖深圳会展中心(福田)1、2及4号馆，三个展馆全部爆满。这场行业盛会共吸引了专业观众48,234人次，同期亮相的“线上展会”也人气旺盛，备受追捧。在当前经济大环境比较严峻及疫情还未完全消散的情况下，展会能取得如此好的成绩令人鼓舞，不仅彰显了展会业界影响力，更是反映了业界对行业前景充满信心。同期会议精彩纷呈帮助与会者获取前瞻理念，提升业务展会期间成功举办了第15届世界电子电路大会、国际技术会议等活动，汇聚了众多市场领袖及技术专家分享最新市场趋势和技术见解。第15届世界电子电路大会世界电子电路大会(ECWC)为世界电子电路理事会 (WECC) 每三年举行一次的国际研讨会，今年大会首次由香港线路板协会举办，于2020年11月30日至12月2日以线上形式举行，第三天的研讨会移师至国际电子电路(深圳)展览会上举办。会议汇聚世界各国来自线路板及电子行业的专业学者、技术人员参与及分享。演讲内容涵盖现今热门的议题，包括5G的线路板材料选择、测试优化方案、制造技术、组装解决方案、高频高速信号应用、设备的新技术;提高质量的解决方案，还有最新全球的市场动态、行业标准、工业4.0、智慧生产、优质的企业管理方案、可穿戴电子产品应用、电动汽车技术，以及大家都关注的环保节能减排方案。国际技术会议国际技术会议汇聚数十位企业高管及技术专家齐聚分享当前最新的市场趋势、研究和创新技术，议题丰富精彩。众多参观者给予高度赞赏，表示会议能有效帮助他们获取提升业务发展的实用知识及前沿理念，以应对行业面临的日益复杂的挑战。行业买家广东高美空调设备有限公司华南区总监-高先生说道：”国际技术会议安排得也很好，讲得很详细，参加完会议后觉得对我司有很大的提升帮助，极大促进了整个行业的发展和进步!希望明年继续有这种会议，会继续过来参观的。” 全面展示5G驱动下领先的解决方案、技术展商及观众高度赞赏展会为业界首屈一指迎合5G发展趋势，本届展会全面展示5G驱动下领先的PCB生产解决方案及技术，设有七大展示区，分别为设备供应商专区、智能自动化专区、环保洁净专区、线路板制造商专区、电子组装专区、日韩专区及原物料供应商专区，覆盖线路板及电子行业整个产业链的最新产品和技术。展会现场人气高涨，展品丰富让人目不暇接。展商及观众高度赞赏展会效果，纷纷认同本展会是业内首屈一指的商贸及交流平台。展商评价徕卡显微系统(上海)贸易有限公司的市场总监张玲玲女士说道：“我司今年第二年参展。在今年疫情的影响下，展会在管理组织、客流等方面的工作让我们感到格外惊喜。无论是展会人流量，还是发出、收到的名片量，我们意外地发现已斩获不少新的客户资源，其中不乏有对我们的产品及解决方案感兴趣的潜在客户，更可贵的是遇到行业专家，为我们提供行业最新资讯及发展建议。徠卡每年也会参加很多不同的展会，但是国际电子电路(深圳)展的特点就是在行业细分中更有针对性、专业性，也便于我们更好地展现我们的产品及解决方案，更加精准地接触目标客户。” 珠海宝丰堂电子科技有限公司赖总说:”我司是第15年参加国际电子电路(深圳)展，在后疫情之下，今年展会参观人数有超出我们预期，本来预想今年受疫情影响参展、观展的人数会有所减少，但经过实际观察，观展朋友以及到本司展台了解设备产品的业界朋友的人流量是超出预期的。在疫情期间，大家都减少出门次数，我觉得这次展会反倒是一个提供给大家交流的难得的机会，突显在疫情当下的价值。其实，每年我们都能在展会上认识到新的客户朋友，通过后续的拜访，让在展会上认识的新朋友成为忠诚客户。” 观众评价联能科技深圳有限公司品质主任王先生表示：”这次过来参观主要是想找些更加先进、应用于5G通信的设备。展会现场的展商都很热情，参观这次的展会效果还不错，相当满意，明年会再来参观。” 东莞市达瑞电子股份有限公司课长于先生分享：”我已经是第七年来参观国际电子电路(深圳)展览会了，对今年展商还是挺满意的，现场还见到了些老朋友，也从展会现场展出的产品中得到一些启发。” “线上展会”展出至12月31日请立即参观，开拓更多商机今年全新推出的“线上展会”继续开放，将展出至12月31日。错过线下展会的人士，一定不要再错过“线上展会”! 透过线上展会，您将能回顾线下展会精彩瞬间：如现场开幕剪彩、同期活动、现场图片巡礼等;浏览近450家厂商，轻松方便找到覆盖PCB及电子组装全产业链的各种优选设备及解决方案;不受时间、地域限制，线上邀约心仪的厂商，实现足不出户建立联系，开拓业务。立即前往展会官网或微信公众号免费参观。 2021国际电子电路(深圳)展览会将启用新展馆于深圳国际会展中心(宝安)举办下一届国际电子电路(深圳)展览会将迁至深圳市宝安区的深圳国际会展中心，于2021年12月8-10日举行，以 “5G万物互联”为主题。有意参展的企业，敬请从速联系。

时间：2020-12-24 关键词： 5G 展览会电子电路
PLC与这7种设备的连接方式，一看就懂！

PLC常见的输入设备有按钮、行程开关、接近开关、转换开关、拨码器、各种传感器等，输出设备有继电器、接触器、电磁阀等。正确地连接输入和输出电路，是保证PLC安全可靠工作的前提。 1、PLC与主令电器类设备的连接图1是与按钮、行程开关、转换开关等主令电器类输入设备的接线示意图。图中的PLC为直流汇点式输入，即所有输入点共用一个公共端COM，同时COM端内带有DC24V电源。若是分组式输入，也可参照图下图的方法进行分组连接。 ▲图1 PLC与主令电器类输入设备的连接 2、 PLC与旋转编码器的连接旋转编码器是一种光电式旋转测量装置，它将被测的角位移直接转换成数字信号（高速脉冲信号）。因些可将旋转编码器的输出脉冲信号直接输入给PLC，利用PLC的高速计数器对其脉冲信号进行计数，以获得测量结果。不同型号的旋转编码器，其输出脉冲的相数也不同，有的旋转编码器输出A、B、Z三相脉冲，有的只有A、B相两相，最简单的只有A相。 ▲图2 旋转编码器与PLC的连接如图2所示是输出两相脉冲的旋转编码器与FX系列PLC的连接示意图。编码器有4条引线，其中2条是脉冲输出线，1条是COM端线，1条是电源线。编码器的电源可以是外接电源，也可直接使用PLC的DC24V电源。电源“-”端要与编码器的COM端连接，“+ ”与编码器的电源端连接。编码器的COM端与PLC输入COM端连接，A、B两相脉冲输出线直接与PLC的输入端连接，连接时要注意PLC输入的响应时间。有的旋转编码器还有一条屏蔽线，使用时要将屏蔽线接地。 3、 PLC与传感器的连接传感器的种类很多，其输出方式也各不相同。当采用接近开关、光电开关等两线式传感器时，由于传感器的漏电流较大，可能出现错误的输入信号而导致PLC的误动作，此时可在PLC输入端并联旁路电阻Ｒ，如图3所示。当漏电流不足lmA时可以不考虑其影响。 ▲图3 PLC与两线式传感器的连接式中：I为传感器的漏电流（mA），UOFF为PLC输入电压低电平的上限值（V），RC为PLC的输入阻抗（KΩ），RC的值根据输入点不同有差异。 4、PLC与多位拨码开关的连接如果PLC控制系统中的某些数据需要经常修改，可使用多位拨码开关与PLC连接，在PLC外部进行数据设定。如图4所示，为一位拨码开关的示意图，一位拨码开关能输入一位十进制数的0～9，或一位十六进制数的0～F。 ▲图4 一位拨码开关的示意图如图5所示，4位拨码开关组装在一起，把各位拨码开关的COM端连在一起，接在PLC输入侧的COM端子上。每位拨码开关的4条数据线按一定顺序接在PLC的4个输入点上。由图可见，使用拨码开关要占用许多PLC 输入点，所以不是十分必要的场合，一般不要采用这种方法。 ▲图5 4位拨码开关与PLC的连接 5、PLC与输出设备开关的连接 PLC与输出设备连接时，不同组（不同公共端）的输出点，其对应输出设备（负载）的电压类型、等级可以不同，但同组（相同公共端）的输出点，其电压类型和等级应该相同。要根据输出设备电压的类型和等级来决定是否分组连接。如图6所示以FX2N为例说明PLC与输出设备的连接方法。图中接法是输出设备具有相同电源的情况，所以各组的公共端连在一起，否则要分组连接。图中只画出Y0-Y7输出点与输出设备的连接，其它输出点的连接方法相似。 ▲图6 PLC与输出设备的连接 6、 PLC与感性负载的连接 PLC的输出端经常连接的是感性输出设备（感性负载），为了抑制感性电路断开时产生的电压使PLC内部输出元件造成损坏。因此当PLC与感性输出设备连接时，如果是直流感性负载，应在其两端并联续流二极管；如果是交流感性负载，应在其两端并联阻容吸收电路。如图7所示。 ▲图7 PLC与感性输出设备的连接图中，续流二极管可选用额定电流为1A、额定电压大于电源电压的3倍；电阻值可取50~120Ω，电容值可取0.1~0.47μF，电容的额定电压应大于电源的峰值电压。接线时要注意续流二极管的极性。 7、PLC与七段LED显示器的连接 PLC可直接用开关量输出与七段LED显示器的连接，但如果PLC控制的是多位LED七段显示器，所需的输出点是很多的。 ▲图8 PLC与两位七段LED灯显示器的连接如图8所示，电路中，采用具有锁存、译码、驱动功能的芯片CD4513驱动共阴极LED七段显示器，两只CD4513的数据输入端A～D共用PLC的4个输出瑞，其中A为最低位，D为最高位。LE是锁存使能输入端，在LE信号的上升沿将数据输入端输入的BCD数锁存在片内的寄存器中，并将该数译码后显示出来。如果输入的不是十进制数，显示器熄灭。LE为高电平时，显示的数不受数据输入信号的影响。显然，N个显示器占用的输出点数为P=4＋N。如果PLC使用继电器输出模块，应在与CD4513相连的PLC各输出端接一下拉电阻，以避免在输出继电器的触点断开时CD4513的输入端悬空。PLC输出继电器的状态变化时，其触点可能抖动，因此应先送数据输出信号，待该信号稳定后，再用LE信号的上升沿将数据锁存进CD4513。版权归原作者所有，如有侵权，请联系删除。免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！

时间：2020-12-24 关键词： PLC 电子电路
你的元器件为什么会无缘无故地失效了？

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时间：2020-12-21 关键词：元器件电子电路
精编汇整！13个电路公式

1 欧姆定律计算计算电阻电路中电流、电压、电阻和功率之间的关系。 ▶欧姆定律解释：欧姆定律解释了电压、电流和电阻之间的关系，即通过导体两点间的电流与这两点间的电势差成正比。说明两点间的电压差、流经该两点的电流和该电流路径电阻之间关系的定律。该定律的数学表达式为V=IR，其中V是电压差，I是以安培为单位的电流，R是以欧姆为单位的电阻。若电压已知，则电阻越大，电流越小。 2 计算多个串联或并联连接的电阻的总阻值 3 计算多个串联或并联连接的电容器的总容值 4 电阻分压计算计算电阻分压器电路的输出电压，以实现既定的阻值和电源电压组合。什么是分压器？分压器是一个无源线性电路，能产生一个是其输入电压(V1)一部分的输出电压(Vout)。分压器用于调整信号电平，实现有源器件和放大器偏置，以及用于测量电压。欧姆定律解释了电压、电流和电阻之间的关系，即通过两点间导体的电流与这两点间的电势差成正比。这是一个说明两点间的电压差、流经该两点的电流和该电流路径电阻之间关系的定律。该定律的数学表达式为V=IR，其中V是电压差，I是以安培为单位的电流，R是以欧姆为单位的电阻。若电压已知，则电阻越大，电流越小。 5 电流分流器-电阻计算计算连接到电流源的多至10个并联电阻上流过的电流： 6 电抗计算计算指定频率下电感器或电容器的电抗或导纳大小。（1）感抗/导纳（2）容抗/导纳 7 RC时间常数计算计算电阻与电容的积，亦称RC时间常数。该数值在描述电容通过电阻器进行充电或放电的方程式中出现，表示在改变施加到电路的电压后，电容器两端的电压达到其最终值约63%所需的时间。同时该计算器也会计算电容器充电到指定电压所存储的总能量。如何计算时间常数：时间常数(T)可由电容(C)和负载电阻(R)的值确定。电容器(E)中存储的能量(E)由两个输入确定，即由电压(V)和电容(C)决定。 8 LED串联电阻器计算器计算在指定电流水平下通过电压源驱动一个或多个串联LED所需的电阻。注意：当为此目的选择电阻器时，为避免电阻器温度过高，请选择额定功率是下方计算出的功率值的2至10倍之间的电阻器。 9 dBm转W换算 10 电感换算 11 电容器换算表换算包括pF、nF、μF、F在内的不同量级电容单位之间的电容测量值。 12 电池续航时间电池续航时间计算公式：电池续航时间=电池容量(mAh)/负载电流(mA) 根据电池的标称容量和负载所消耗的平均电流来估算电池续航时间。电池容量通常以安培小时(Ah)或毫安小时(mAh)为计量单位，尽管偶尔会使用瓦特小时(Wh)。将瓦特小时除以电池的标称电压(V)，就可以转换为安培小时，公式如下： Ah=Wh/V 安培小时（亦称安时），是一种电荷度量单位，等于一段时间内的电流。一安时等于一个小时的一安培连接电流。毫安小时或毫安时是一千分之一安培小时，因此1000mAh电池等于1Ah电池。上述结果只是估算值，实际结果会受电池状态、使用年限、温度、放电速度和其它因素的影响而发生变化。如果所用电池是全新的高质量电池，在室温下工作且工作时间在1小时到1年之间，则这种预估结果最贴近实际结果。 13 PCB印制线宽度计算使用IPC-2221标准提供的公式计算铜印刷电路板导体或承载给定电流所需“印制线”的宽度，同时保持印制线的温升低于规定的极限值。此外，如果印制线长度已知，还会计算总电阻、电压降和印制线电阻引起的功率损耗。由此求得的结果是估算值，实际结果会随应用条件而发生变化。我们还应注意，与电路板外表面上的印制线相比，电路板内层上的印制线所需的宽度要大得多，请使用适合你情况的结果。如何计算印制线宽度？首先，计算面积：面积[mils^2]=(电流[Amps]/(k*(温升[ ℃])^b))^(1/c) 然后，计算宽度：宽度[mils]=面积[mils^2]/(厚度[oz]*1.378[mils/oz]) 用于IPC-2221内层时：k=0.024、b=0.44、c=0.725 用于IPC-2221外层时：k=0.048、b=0.44、c=0.725 其中k、b和c是由对IPC-2221曲线进行曲线拟合得出的常数。公值：厚度（1oz）、环境温度（25℃）、温升（10℃）。 END 版权归原作者所有，如有侵权，请联系删除。 ▍ 推荐阅读太美了！PCB布线怎么可以这么美？对于PCB厂的工程师来说，Layout就是硬件的艺术图文并茂解析变压器各种绕线工艺！（包含各种拓扑）免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！

时间：2020-12-14 关键词： PCB 电子电路
十年硬件老司机，结合实际案例，带你探索单片机低功耗设计！

作者：YJGQDD（阿莫：hailing），整理：晓宇微信公众号：芯片之家（ID：chiphome-dy）经过了多年的低功耗硬件设计（公司硬件设计和软件设计是分开的，我一直是做硬件，在面对低功耗生产事故中做硬件的往往很苦逼），其中容易出的一个问题是单片机进睡眠模式前IO没配好，产品上主要出的问题是这些出问题的IO比较隐蔽，当时经过多次测试也没测试出来，后来在生产或现场才发现的概率性功耗偏大的问题。站在硬件的角度，最近才意识到原来软件上一直容易犯的一个毛病是进睡眠前没有把所有IO重新配置一遍，这样容易导致IO低功耗的BUG出现。这个心得总结起来是：要求在进睡眠模式前把所用的单片机的所有的IO从代码上1个IO接1个IO的配置一遍。不要偷懒，不要多个IO一起配置。分析：外设时钟外设的时钟没关，单片机内部模块没关等，部分单片机进睡眠后自动会关闭，部分不会自动关闭的，没关的话当场测试功耗就偏高，会马上发现的。所以这些在实际生产中都没出过问题。 IO配置 1个IO接1个IO配置，不要多个IO用类似BIT1|BIT2……，|=0xxx这类一起配置。因为代码上越是直观，出现笔误的概率越低。而且我们核对IO的时候都是一个IO一个IO的去核对配置对不对。所以代码上依次写一下其实花了不了多少时间和代码空间的。花个5到30分钟撑死，但是后续节省的时间和金钱就不好说了。人的总是有惰性的，我自己写代码的时候之前进低功耗前也只是配置了一部分，现在慢慢开始习惯全部配置，很多配置可以复制之前的IO初始化（这个已经养成了1个IO，1个IO的配置，改起来其实很舒服的）。案例分析实际出现的最麻烦，最隐蔽的情况往往跟IO的配置有关，越简单的往往越容易出问题。 1、比如大多数情况下程序从A子程序进入睡眠后IO配置没问题，经过大量测试也没发现问题。但是当某次执行了B后再进睡眠，B中对IO进行了操作，再进睡眠没有把IO改回来，这时问题就可能出现了。而要是执行C,D……等程序再睡眠都不会出IO的隐患。案例：产品在客户那里发现有 50%左右放了一段时间后电池耗光。研发百思不得其姐，多次查看代码没发现问题，之前也没出现死机的问题（死机后会导致不能进低功耗，功耗超高）。派人去现场测试，进过大量测试后发现一个IO部分产品输出高。导致电流多了1mA左右。原因是客户上电做了秒脉冲输出，下电后产品就用电池供电了。客户下电前没有配置关闭秒脉冲输出，程序下电后也没有把IO配置回来，导致有50%的概率IO输出高电平。 2、一个产品已经生产了几万台，一直没发现问题。后来换了一家PCB厂家后，生产发现功耗个别产品偏高个10uA左右，研发拿回来分析，发现换了芯片就好了。但是生产出现百分之几的功耗不好的情况，芯片不可能出现这么大概率的损坏。430芯片，走正规供应商的。再一个IO一个IO的查找，通过手摸IO最终发现一个连光耦输入端的IO配置的是输入模式。换了芯片好了是因为焊接过，板子变脏，电阻变小，IO有一个比较固定的偏向与GND的电压，因而没问题。之前没问题可能是板子的阻值比现在的这家小了点，或当时生产的时候湿度大点，或光耦的反向漏电流大些，也是各种可能了。软件发现这个IO本来是配置没问题的，中间不知道哪里配置过或配置别的IO时不小心连这个IO也配置了。总之当时没搜到这个IO的配置哪里改动了，只是在进低功耗前重新配置了下这个IO。 3、产品上使用的一个外购低功耗RF模块的IO问题。使用CC1101和430F2132。都算低功耗的芯片吧。前后找了2家开发模块，第一家2132一个IO没配置好，生产阶段发现部分产品功耗偏高。后来是因为领导的原因换了家做无线的厂家来做这个，还是CC1101+2132方案。照理来说之前犯过错误应该吸取经验教训了吧。并且软件人员也是老手了。结果生产是没问题，发货到客户那里还是发现了个别产品出问题，最后还是发现一个IO没配置好状态。 4、以上心得很简单，但是是付出多次时间+金钱得出的惨痛心得。而且这些都是软件的问题，但是功耗问题往往第一个找个是硬件：你设计的产品功耗偏高，电池没电，你查查看，哪里出问题了。做硬件的又开不到代码，软件人员往往开始还不承认IO配置上有问题，尤其是之前找外面厂家开发的模块，他们的意思是，我做软件xx年了。开发了这么多产品，这么简单的一个产品怎么会出问题，是你们自己的产品没做好才出的问题。苦逼的硬件工程师没办法，只能自己想各种办法找到出问题的那个IO。软件人员经过改代码对比测试才完成，但是软件最后还是不会说自己的代码有问题。 5、关于IO的问题。430单片机IO设置是最弱的，大部分没有上下拉电阻，默认是输入状态，没配置IO就容易出功耗问题，ST的相对好的多，51的IO默认的51状态有上拉电阻，没用到的脚不去配置也不会出问题。空的IO我之前喜欢配置成输出0状态，最近在用STM8S看了下代码发现喜欢配置成上拉输入状态，STM8S没下拉电阻，STM32有，配置成下拉输入状态更好些，不小心碰到不会对外输出电流。题外话：关于单片机的低功耗模式之前没深入了解STM32，最近才发现进最低功耗的STANDBAY模式RAM中数据对丢失，这点不如8位机，之前用STC的51和STM8系列从不担心ram数据丢失的问题。看STM32L系列进最低功耗也有这个问题，只是可以掉电保的RAM区域分的更多，更大。 -END- | 整理文章为传播相关技术，版权归原作者所有 | | 如有侵权，请联系删除 | 往期好文合集如何才能学好单片机？呵，你会51单片机的精确延时吗？只有6个引脚的单片机，居然可以玩游戏。最后若觉得文章不错，转发分享，也是我们继续更新的动力。 5T资源大放送！包括但不限于：C/C++，Linux，Python，Java，PHP，人工智能，PCB、FPGA、DSP、labview、单片机、等等！在公众号内回复「更多资源」，即可免费获取，期待你的关注~ 免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！

时间：2020-12-09 关键词：单片机电子电路
一文搞懂PFC（功率因数校正）

什么是功率因数补偿，什么是功率因数校正：功率因数补偿：在上世纪五十年代，已经针对具有感性负载的交流用电器具的电压和电流不同相（图1）从而引起的供电效率低下提出了改进方法（由于感性负载的电流滞后所加电压，由于电压和电流的相位不同使供电线路的负担加重导致供电线路效率下降，这就要求在感性用电器具上并联一个电容器用以调整其该用电器具的电压、电流相位特性，例如：当时要求所使用的40W日光灯必须并联一个4.75μF的电容器）。用电容器并连在感性负载，利用其电容上电流超前电压的特性用以补偿电感上电流滞后电压的特性来使总的特性接近于阻性，从而改善效率低下的方法叫功率因数补偿（交流电的功率因数可以用电源电压与负载电流两者相位角的余弦函数值cosφ表示）。图1 在具有感性负载中供电线路中电压和电流的波形而在上世纪80年代起，用电器具大量的采用效率高的开关电源，由于开关电源都是在整流后用一个大容量的滤波电容，使该用电器具的负载特性呈现容性，这就造成了交流220V在对该用电器具供电时，由于滤波电容的充、放电作用，在其两端的直流电压出现略呈锯齿波的纹波。滤波电容上电压的最小值远非为零，与其最大值(纹波峰值)相差并不多。根据整流二极管的单向导电性，只有在AC线路电压瞬时值高于滤波电容上的电压时，整流二极管才会因正向偏置而导通，而当AC输入电压瞬时值低于滤波电容上的电压时，整流二极管因反向偏置而截止。也就是说，在AC线路电压的每个半周期内，只是在其峰值附近，二极管才会导通。虽然AC输入电压仍大体保持正弦波波形，但AC输入电流却呈高幅值的尖峰脉冲，如图2所示。这种严重失真的电流波形含有大量的谐波成份，引起线路功率因数严重下降。在正半个周期内（1800），整流二极管的导通角大大的小于1800甚至只有300－700，由于要保证负载功率的要求，在极窄的导通角期间会产生极大的导通电流，使供电电路中的供电电流呈脉冲状态，它不仅降低了供电的效率，更为严重的是它在供电线路容量不足，或电路负载较大时会产生严重的交流电压的波形畸变（图3），并产生多次谐波，从而，干扰了其它用电器具的正常工作（这就是电磁干扰－EMI和电磁兼容－EMC问题）。图2 自从用电器具从过去的感性负载（早期的电视机、收音机等的电源均采用电源变压器的感性器件）变成带整流及滤波电容器的容性负载后，其功率因素补偿的含义不仅是供电的电压和电流不同相位的问题，更为严重的是要解决因供电电流呈强脉冲状态而引起的电磁干扰（EMI）和电磁兼容（EMC）问题。这就是在上世纪末发展起来的一项新技术（其背景源于开关电源的迅速发展和广泛应用）。其主要目的是解决因容性负载导致电流波形严重畸变而产生的电磁干扰(EMl)和电磁兼容(EMC)问题。所以现代的PFC技术完全不同于过去的功率因数补偿技术，它是针对非正弦电流波形畸变而采取的，迫使交流线路电流追踪电压波形瞬时变化轨迹，并使电流和电压保持同相位，使系统呈纯电阻性技术（线路电流波形校正技术），这就是PFC（功率因数校正）。所以现代的PFC技术完成了电流波形的校正也解决了电压、电流的同相问题。图3 于以上原因，要求用电功率大于85W以上（有的资料显示大于75W）的容性负载用电器具，必须增加校正其负载特性的校正电路，使其负载特性接近于阻性（电压和电流波形同相且波形相近）。这就是现代的功率因数校正（PFC）电路。容性负载的危害下面的图4是不用滤波电容的半波整流电路，图5是用了大容量滤波电容的半波整流电路。我们根据这两个电路来分析两电路中电流的波形。图4 A中D是整流管，R是负载。图4B是该电路接入交流电时电路中电压、电流波形图在(00～1800)t0~t3时间：t0时间电压为零电流为零，在t1时间电压达到最大值电流也达到最大值，在t3时间电压为零电流为零。（二极管导通1800）在（1800～3600）t3~t4:时间：二极管反偏无电压及电流。（二极管截止）在(3600～5400)t4～t6时间：t4时间电压为零电流为零，在t5时间电压达到最大值电流也达到最大值，在t6时间电压为零电流为零。（二极管导通1800）结论：在无滤波电容的整流电路中，供电电路的电压和电流同相，二极管导通角为1800，对于供电线路来说，该电路呈现纯阻性的负载特性。图5 图5A中D是整流管，R是负载，C是滤波电容。图5B是该电路接入交流电时电路中电压、电流波形图。在(00～1800)t0～t3时间：t1时间电压为零电流为零，在t1时间电压达到最大值电流也达到最大值，因为此时对负载R供电的同时还要对电容C 进行充电，所以电流的幅度比较大。在t1时间由于对电容C进行充电，电容上电压Uc达到输入交流电的峰值，由于电容上电压不能突变，使在t1~t3期间，二极管右边电压为Uc，而左边电压在t2时间电压由峰值逐渐下降为零，t1~t3期间二极管反偏截止，此期间电流为零。（增加滤波电容C后第一个交流电的正半周，二极管的导通角为900 ）在(1800～3600)t3～t4时间：二极管反偏无电压及电流。（二极管截止）在(3600～4100)t4～t5时间：由于在t3~t4时间二极管反偏，不对C充电，C上电压通过负载放电，电压逐渐下降（下降的幅度由C的容量及R的阻值大小决定，如果C的容量足够大，而且R的阻值也足够大，其Uc下降很缓慢。）在t4~t5期间尽管二极管左边电压在逐步上升，但是由于二极管右边的Uc放电缓慢右边的电压Uc仍旧大于左边，二极管仍旧反偏截止。在(4100～5400)t5～t7时间：t5时间二极管左边电压上升到超过右边电压二极管导通对负载供电并对C充电，其流过二极管的电流较大，到了t6时间二极管左边电压又逐步下降，由于Uc又充电到最大值，二极管在t6~t7时间又进入反偏截止。结论：在有滤波电容的整流电路中，供电电路的电压和电流波形完全不同，电流波形，在短时间内呈强脉冲状态，二级极管导通角小于1800（根据负载R和滤波电容C的时间常数而决定）。该电路对于供电线路来说，由于在强电流脉冲的极短期间线路上会产生较大的压降（对于内阻较大的供电线路尤为显著）使供电线路的电压波形产生畸变，强脉冲的高次谐波对其它的用电器具产生较强的干扰。怎样进行功率因素校正：功率因素校正（PFC）我们目前用的电视机由于采用了高效的开关电源，而开关电源内部电源输入部分，无一例外的采用了二极管全波整流及滤波电路，如图6A，其电压和电流波形如图6B 图6A B 为了抑止电流波形的畸变及提高功率因数，现代的功率较大（大于85W）具有开关电源（容性负载）的用电器具，必须采用PFC措施，PFC有；有源PFC和无源PFC两种方式。目前部分厂家不使用晶体管等有源器件组成的校正电路。一般由二极管、电阻、电容和电感等无源器件组成，向目前国内的电视机生产厂对过去设计的功率较大的电视机，在整流桥堆和滤波电容之间加一只电感（适当选取电感量），利用电感上电流不能突变的特性来平滑电容充电强脉冲的波动，改善供电线路电流波形的畸变，并且在电感上电压超前电流的特性也补偿滤波电容电流超前电压的特性，使功率因数、电磁兼容和电磁干扰得以改善，如图7。图7 此电路虽然简单，可以在前期设计的无PFC功能的设备上，简单的增加一个合适的电感（适当的选取L和C的值），从而达到具有PFC的作用，但是这种简单的、低成本的无源PFC输出纹波较大，滤波电容两端的直流电压也较低，电流畸变的校正及功率因数补偿的能力都很差，而且L的绕制及铁芯的质量控制不好，会对图像及伴音产生严重的干扰，只能是对于前期无PFC设备使之能进入市场的临时措施。有源PFC电路的原理有源PFC则是有很好的效果，基本上可以完全的消除电流波形的畸变，而且电压和电流的相位可以控制保持一致，它可以基本上完全解决了功率因数、电磁兼容、电磁干扰的问题，但是电路非常的复杂，其基本思路是在220V整流桥堆后去掉滤波电容（以消除因电容的充电造成的电流波形畸变及相位的变化），去掉滤波电容后由一个“斩波”电路把脉动的直流变成高频（约100K）交流再经过整流滤波后，其直流电压再向常规的PWM开关稳压电源供电，其过程是；AC→DC→AC→DC。有源PFC的基本原理是在开关电源的整流电路和滤波电容之间增加一个DC－DC的斩波电路图8（附加开关电源），对于供电线路来说该整流电路输出没有直接接滤波电容，所以其对于供电线路来说呈现的是纯阻性的负载，其电压和电流波形同相、相位相同。斩波电路的工作也类似于一个开关电源。所以说有源PFC开关电源就是一个双开关电源的开关电源电路，它是由斩波器（我们以后称它为：“PFC开关电源”）和稳压开关电源（我们以后称它为：“PWM开关电源”）组成的。图8 斩波器部分（PFC开关电源）整流二极管整流以后不加滤波电容器，把未经滤波的脉动正半周电压作为斩波器的供电源，由于斩波器的一连串的做“开关”工作脉动的正电压被“斩”成图9的电流波形，其波形的特点是： 1、电流波形是断续的，其包络线和电压波形相同，并且包络线和电压波形相位同相。 2、由于斩波的作用，半波脉动的直流电变成高频（由斩波频率决定，约100KHz）“交流”电，该高频“交流”电要再次经过整流才能被后级PWM开关稳压电源使用。 3、从外供电总的看该用电系统做到了交流电压和交流电流同相并且电压波形和电流波形均符合正弦波形，既解决了功率因素补偿问题，也解决电磁兼容（EMC）和电磁干扰（EMI）问题。该高频“交流”电在经过整流二极管整流并经过滤波变成直流电压（电源）向后级的PWM开关电源供电。该直流电压在某些资料上把它称为：B+PFC（TPW-4211即是如此），在斩波器输出的B+PFC电压一般高于原220交流整流滤波后的+300V，其原因是选用高电压，其电感的线径小、线路压降小、滤波电容容量小，且滤波效果好，对后级PWM开关管要求低等等诸多好处。黑为电压波形红色虚线为电流包络波形图9 目前PFC开关电源部分，起到开关作用的斩波管（K）有两种工作方式： 1、连续导通模式（CCM）：开关管的工作频率一定，而导通的占空比（系数）随被斩波电压的幅度变化而变化,如图10，图中T1 和 T2 的位置是：T1在被斩波电压（半个周期）的低电压区，T2在被斩波电压高电压区，T1（时间）＝T2（时间）从图中可以看到所有的开关周期时间都相等，这说明在被斩波电压的任何幅度时，斩波管的工作频率不变，从图10中可以看出；在高电压区和低电压区每个斩波周期内的占空比不同（T1和T2的时间相同，而上升脉冲的宽度不同），被斩波电压为零时（无电压），斩波频率仍然不变，所以称为连续导通模式（CCM）该种模式一般应用在250W～2000W的设备上。图10 2、不连续导通模式（DCM）：斩波开关管的工作频率随被斩波电压的大小变化（每一个开关周期内“开”“关”时间相等。如图11：T1和T2时间不同，也反映随着电压幅度的变化其斩波频率也相应变化。被斩波电压为“零”开关停止（振荡停止），所以称为不连续导通模式（DCM），即有输入电压斩波管工作，无输入电压斩波管不工作。他一般应用在250W以下的小功率设备上。图11 （3）临界导通模式（CRM）或过渡模式（TCM）：工作介于CCM和DCM之间，工作更接近DCM模式。在上一个导通周期结束后，下一个导通周期之前，电感电流将衰减为零，而且频率随着线路电压和负载的变化而变化。优点：廉价芯片、便于设计，没有开关的导通损耗，升压二极管的选择并非决定性的；缺点：由于频率变化，存在潜在的EMI问题，需要一个设计精确的输入滤波器。来源：电源精英研发圈，作者：郝铭免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！

时间：2020-12-08 关键词： PFC 电子电路
对于PCB厂的工程师来说，Layout就是硬件的艺术

【维文信PCB】Layout是一件过程时而愉快时而痛苦，而结果却绝对享受的事情。对于一个用心Layout的人，到最后总是可以从结果中获得无比的满足与成就感！记得自己之前有一段时间习惯于直接在99se里先布好局，然后就直接A+A+R。然后随便修改一下就发出去做了。当时觉得Layout只是一个不可忽略的乏味过程罢了。后来到另一家公司后，做的项目全是复杂的通讯及服务器类产品，动不动上两三个fpga，带几个dsp，各种cpu小系统、ddr、AD/DA之类的。自动布线是不可能的，这辈子都不可能。还好软件不是99se了（99se也承载不起这么复杂的板子）。当第一次手动布线完成一个超过8000个管脚的通讯板时，心中顿时小自豪一把。翻来覆去看自己布的每一层信号，虽然有点丑，但每一跟信号线，每一个扇出，每个等长都是自己调整的。看着这份Layout，就像自己的孩子。后来就有了第二个孩子，第三个孩子……到现在都数不清自己有多少孩子了。似乎是这一份份成就和责任，慢慢开始享受Layout的过程了。其实对于Layout的人来说，整个过程不也是在创作吗。就像画家在画布上作画一样。可能别人看起来枯燥无味的工作，对于我们来说，只要用心，每一次都会是充满新鲜而富有挑战的。关于EMC的考虑、整机的结构干涉、通道的预留、信号线排布的合理性、整体外观的完美性.....这就是我自己的艺术..... 最后，分享一位外国攻城狮从Layout到PCB板的短视频。虽然是so easy的板子，但看到机械铣槽与钻孔时，一件艺术品就这样产生了。最后的PCB拿到手，沉甸甸的成就。 ——维文信《印制电路世界》杂志 -END- 来源 | 《印制电路世界》杂志 | 整理文章为传播相关技术，版权归原作者所有 | | 如有侵权，请联系删除 | 【1】看完就会！这文章把PCB的工艺流程讲的太清楚了吧！【2】AD中关于绕等长的方式与方法，你不进来看一下！【3】规则设置如何应用于我的PCB设计？【4】七步！教你确定PCB布局和布线【5】最强钽电容知识大全！免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！

时间：2020-12-01 关键词： PCB 电子电路
各种常用电子元器件的识别方法

编排 | strongerHuang 微信公众号 | 嵌入式专栏由于电子元器件种类繁多，这里就主要讲电阻、电容、晶体二极管、稳压二极管、电感、变容二极管、晶体三极管、场效应晶体管放大器等这几种的识别方法。希望以下内容能帮到大家。 1.电阻电阻的识别方法主要是参数识别法，参数识别法分为指标法、色标法和数标法。 1 直标法用阿拉伯数字和单位符号在电阻器表面直接标出标称阻值和技术参数，电阻值单位欧姆用“Ω”表示，千欧用“KΩ”表示，兆欧用“MΩ”表示，吉欧用“GΩ”表示，允许偏差直接用百分数或用Ⅰ（±5%）；Ⅱ（±10%）；Ⅲ（±20%）表示。 2 色标法两位有效数字色标法：普通电阻用四条色带表示标称阻值和允许偏差，其中前三条表示阻值，第四条表示偏差，第一、二条色带表示有效数字，第三条色带表示倍率（10的乘方数），第四条色带表示允许偏差。三位有效数字色标法：精密电阻用五条色带表示标称阻值和允许偏差，其中前四条表示阻值，第五条表示偏差，第一、二、三条色带表示有效数字，第四条色带表示倍率（10的乘方数），第五条色带表示允许偏差。色环电阻第一色带确定法：偏差环与其它环间距较大，偏差环较宽。第一环距端部较近。有效数字环无金、银色（若从某端环数起第1、2环有金或银色，则另一端环是第一环。四色环电阻的偏差环一般是金、银、白）。偏差环无橙、黄色（若某端环是橙或黄色，则一定是第一环）。试读：一般成品电阻器的阻值不大于22MΩ，若试读大于22MΩ，说明读反。试测：用上述还不能识别时可进行试测，但前提是电阻器必须完好。应注意的是有些厂家不严格按第1、2、3条生产，以上各条应综合考虑。电阻底色含义法：蓝色代表金属膜电阻；灰色的通常代表氧化膜电阻；米黄色(土黄色)代表炭膜电阻；棕色代表实心电阻；绿色通常代表线绕电阻；白色代表水泥电阻；红色、棕色塑料壳的，那是无感电阻。色环电阻与色环电感外观区别法色环电感底色为绿色，两头尖，中间大，读数也与色环电阻一样，只是单位为微亨(μH)。色环电阻(左)与色环电容(右) 3 数标法用两位、三位或四位阿拉伯数字表示。对于三位表示法前两位数字表示阻值的有效数，第三位数字表示有效数后面零的个数。当阻值小于10欧时，常以×R×表示，将R看作小数点。单位为欧姆。偏差通常采用符号表示：B（±0.1%）、C（±0.25%）、D（±0.5%）、F（±1%）、G（±2%）、J（±5%）、K（±10%）、M（±20%）、N（±30%）。 2.电容电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。 1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10uF/16V。容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示。字母表示法： 1m=1000uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。例如： 102表示，10×102PF=1000PF 224表示，22×104PF=0.22uF 3.晶体二极管二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来。有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚短来识别，长脚为正，短脚为负。 4.稳压二极管稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后两种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。 5.电感电感在电路中常用“L”加数字表示，如：L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。如：棕、黑、金、金表示1uH（误差5%）的电感。电感的基本单位为：亨（H）。 1H=103mH=106uH 6.变容二极管变容二极管是根据普通二极管内部 “PN结” 的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低频信号调制到高频信号上，并发射出去。在工作状态，变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。变容二极管发生故障，主要表现为漏电或性能变差：发生漏电现象时，高频调制电路将不工作或调制性能变差。变容性能变差时，高频调制电路的工作不稳定，使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真。出现上述情况之一时，就应该更换同型号的变容二极管。 7.晶体三极管晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。晶体三极管（简称三极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法。 8.场效应晶体管场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点，因而也被广泛应用于各种电子设备中。尤其用场效管做整个电子设备的输入级，可以获得一般晶体管很难达到的性能。场效应管分成结型和绝缘栅型两大类，其控制原理都是一样的。结型电路符号绝缘栅型电路符号场效应管与晶体管的比较：场效应管是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用晶体管。场效应管是利用多数载流子导电，所以称之为单极型器件，而晶体管是即有多数载流子，也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。有些场效应管的源极和漏极可以互换使用，栅压也可正可负，灵活性比晶体管好。场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。免责声明：本文素材来源网络，版权归原作者所有。如涉及作品版权问题，请与我联系删除。 ------------ END ------------ 后台回复『元器件』『电子基础』阅读更多相关文章。微信公众号『嵌入式专栏』，底部菜单查看更多内容，回复“加群”按规则加入技术交流群。免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！

时间：2020-11-26 关键词：元器件电子电路
RS485接口EMC电路设计方案

一、原理图 1. RS485接口6KV防雷电路设计方案图1 RS485接口防雷电路接口电路设计概述： RS485用于设备与计算机或其它设备之间通讯，在产品应用中其走线多与电源、功率信号等混合在一起，存在ＥＭＣ隐患。本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计，从设计层次解决EMC问题。 2.电路EMC设计说明：（1）电路滤波设计要点： L1为共模电感，共模电感能够对衰减共模干扰，对单板内部的干扰以及外部的干扰都能抑制，能提高产品的抗干扰能力，同时也能减小通过429信号线对外的辐射，共模电感阻抗选择范围为120Ω/100MHz ~2200Ω/100MHz，典型值选取1000Ω/100MHz； C1、C2为滤波电容，给干扰提供低阻抗的回流路径，能有效减小对外的共模电流以同时对外界干扰能够滤波；电容容值选取范围为22PF~1000pF，典型值选取100pF；若信号线对金属外壳有绝缘耐压要求，那么差分线对地的两个滤波电容需要考虑耐压；当电路上有多个节点时要考虑降低或去掉滤波电容的值。C3为接口地和数字地之间的跨接电容，典型取值为1000pF， C3容值可根据测试情况进行调整；（2）电路防雷设计要点：为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模6KV，差模2KV的防雷测试要求，D4为三端气体放电管组成第一级防护电路，用于抑制线路上的共模以及差模浪涌干扰，防止干扰通过信号线影响下一级电路；气体放电管标称电压VBRW要求大于13V，峰值电流IPP要求大于等于143A；峰值功率WPP要求大于等于1859W； PTC1、PTC2为热敏电阻组成第二级防护电路，典型取值为10Ω/2W；为保证气体放电管能顺利的导通，泄放大能量必须增加此电阻进行分压，确保大部分能量通过气体放电管走掉； D1~D3为TSS管（半导体放电管）组成第三级防护电路，TSS管标称电压VBRW要求大于8V，峰值电流IPP要求大于等于143A；峰值功率WPP要求大于等于1144W； 3.接口电路设计备注：如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF电容相连；如果设备为非金属外壳，那么接口地PGND与单板数字地GND直接电气连接。二. PCB设计 1. RS485接口电路布局图1 RS485接口滤波及防护电路布局方案特点：（1）防护器件及滤波器件要靠近接口位置处摆放且要求摆放紧凑整齐，按照先防护后滤波的规则，走线时要尽量避免走线曲折的情况；（2）共模电感与跨接电容要置于隔离带中。方案分析：（1）接口及接口滤波防护电路周边不能走线且不能放置高速或敏感的器件；（2）隔离带下面投影层要做掏空处理，禁止走线。 2. RS485接口电路分地设计方案特点：（1）为了抑制内部单板噪声通过RS485接口向外传导辐射，也为了增强单板对外部干扰的抗扰能力，在RS485接口处增加滤波器件进行抑制，以滤波器件位置大小为界，划分出接口地；（2）隔离带中可以选择性的增加电容作为两者地之间的连接，电容C4、C5取值建议为1000pF，信号线上串联共模电感CM与电容滤波，并与接口地并联GDT和TVS管进行防护；且所有防护器件都靠近接口放置，共模电感CM置于隔离带内，具体布局如图示。方案分析：（1）当接口与单板存在相容性较差或不相容的电路时，需要在接口与单板之间进行“分地”处理，即根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别设置地线。“分地”，可以防止不相容电路的回流信号的叠加，防止公共地线阻抗耦合；（2）“分地”现象会导致回流信号跨越隔离带时阻抗变大，从而引起极大的EMC风险，因此在隔离带间通过电容来给信号提供回流路径。相关文章推荐： RS485的上下拉电阻如何选择？ RS485方向切换如何设计电路？介绍5种方案及优劣势分析 RS485是硬件接口，那么他是怎么实现数据通讯的呢？Modbus-RTU协议解析一个小电路引起的疑惑：RS485电路免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！

时间：2020-11-24 关键词： PCB 电子电路
20道常见面试电路题，看你能答对几道？

Q1：同步电路和异步电路的区别是什么？同步电路：存储电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源，因而所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。异步电路：电路没有统一的时钟，有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连，这有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步，而其他的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。 Q2：什么是"线与"逻辑，要实现它，在硬件特性上有什么具体要求？将两个门电路的输出端并联以实现与逻辑的功能成为线与。在硬件上，要用OC门来实现，同时在输出端口加一个上拉电阻。由于不用OC门可能使灌电流过大，而烧坏逻辑门。 Q3：解释setup和hold time violation，说明解决办法？ Setup/hold time是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。建立时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间。输入信号应提前时钟上升沿（如上升沿有效）T时间到达芯片，这个T就是建立时间-Setup time。如不满足setup time，这个数据就不能被这一时钟打入触发器，只有在下一个时钟上升沿，数据才能被打入触发器。保持时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据稳定不变的时间。如果hold time不够，数据同样不能被打入触发器。建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold time）。建立时间是指在时钟边沿前，数据信号需要保持不变的时间。保持时间是指时钟跳变边沿后数据信号需要保持不变的时间。如果数据信号在时钟沿触发前后持续的时间均超过建立和保持时间，那么超过量就分别被称为建立时间裕量和保持时间裕量。 Q4：什么是竞争与冒险现象？怎样判断？如何消除？在组合逻辑中，由于门的输入信号通路中经过了不同的延时，导致到达该门的时间不一致叫竞争。产生毛刺叫冒险。判断方法：代数法、图形法（是否有相切的卡诺圈）、表格法（真值表）。如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象。冒险分为偏“1”冒险和偏“0”冒险。解决方法：一是添加布尔式的消去项；二是在芯片外部加电容；三是加入选通信号。 Q5：解释SRAM、SSRAM、SDRAM三个名词？ SRAM：静态随机存取存储器（Static Random-Access Memory，SRAM）是随机存取存储器的一种。 SSRAM：Synchronous Static Random Access Memory 的缩写，即同步静态随机存取存储器。 SDRAM：同步动态随机存取内存（synchronous dynamic random-access memory，简称SDRAM）是有一个同步接口的动态随机存取内存（DRAM）。 SSRAM的所有访问都在时钟的上升/下降沿启动。地址、数据输入和其它控制信号均与时钟信号相关。这一点与异步SRAM不同，异步SRAM的访问独立于时钟，数据输入和输出都由地址的变化控制。SDRAM：Synchronous DRAM同步动态随机存储器。 Q6：FPGA和ASIC的概念，他们的区别？ FPGA是可编程ASIC。 ASIC，专用集成电路，它是面向专门用途的电路，专门为一个用户设计和制造的。根据一个用户的特定要求，能以低研制成本，短、交货周期供货的全定制，半定制集成电路。与门阵列等其它ASIC（Application Specific IC）相比，它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点。 Q7：单片机上电后没有运转，首先要检查什么？（1）首先应该确认电源电压是否正常。用电压表测量接地引脚跟电源引脚之间的电压，看是否是电源电压，例如常用的5V。（2）接下来就是检查复位引脚电压是否正常。分别测量按下复位按钮和放开复位按钮的电压值，看是否正确。（3）然后再检查晶振是否起振了，一般用示波器来看晶振引脚的波形；经过上面几点的检查，一般即可排除故障了。如果系统不稳定的话，有时是因为电源滤波不好导致的。在单片机的电源引脚跟地引脚之间接上一个0.1uF的电容会有所改善。如果电源没有滤波电容的话，则需要再接一个更大滤波电容，例如220uF的。遇到系统不稳定时，就可以并上电容试试（越靠近芯片越好）。 Q8：什么是同步逻辑和异步逻辑？同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。 Q9：你知道哪些常用逻辑电平？TTL与COMS电平可以直接互连吗？常用逻辑电平：12V，5V，3.3V。 TTL和CMOS不可以直接互连，由于TTL是在0.3-3.6V之间，而CMOS则是有在12V的有在5V的。CMOS输出接到TTL是可以直接互连。TTL接到CMOS需要在输出端口加一上拉电阻接到5V或者12V。 Q10：如何解决亚稳态？亚稳态是指触发器无法在某个规定时间段内达到一个可确认的状态。当一个触发器进入亚稳态时，既无法预测该单元的输出电平，也无法预测何时输出才能稳定在某个正确的电平上。在亚稳态期间，触发器输出一些中间级电平，或者可能处于振荡状态，并且这种无用的输出电平可以沿信号通道上的各个触发器级联式传播下去。解决方法主要有：降低系统时钟；用反应更快的触发器（FF），锁存器（LATCH）；引入同步机制，防止亚稳态传播；改善时钟质量，用边沿变化快速的时钟信号；使用工艺好、时钟周期裕量大的器件。 Q11：锁存器、触发器、寄存器三者的区别？触发器：能够存储一位二值信号的基本单元电路统称为“触发器”。锁存器：一位触发器只能传送或存储一位数据，而在实际工作中往往希望一次传送或存储多位数据。为此可把多个触发器的时钟输入端CP连接起来，用一个公共的控制信号来控制，而各个数据端口仍然是各处独立地接收数据。这样所构成的能一次传送或存储多位数据的电路就称为“锁存器”。寄存器：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。区别：从寄存数据的角度来看，寄存器和锁存器的功能是相同的，它们的区别在于寄存器是同步时钟控制，而锁存器是电位信号控制。可见，寄存器和锁存器具有不同的应用场合，取决于控制方式以及控制信号和数据信号之间的时间关系：若数据信号有效一定滞后于控制信号有效，则只能使用锁存器；若数据信号提前于控制信号到达并且要求同步操作，则可用寄存器来存放数据。 Q12：IC设计中同步复位与异步复位的区别？异步复位是不受时钟影响的，在一个芯片系统初始化（或者说上电）的时候需要这么一个全局的信号来对整个芯片进行整体的复位，到一个初始的确定状态。而同步复位需要在时钟沿来临的时候才会对整个系统进行复位。 Q13：多时域设计中，如何处理信号跨时域？不同的时钟域之间信号通信时需要进行同步处理，这样可以防止新时钟域中第一级触发器的亚稳态信号对下级逻辑造成影响，其中对于单个控制信号可以用两级同步器，如电平、边沿检测和脉冲，对多位信号可以用FIFO、双口RAM、握手信号等。跨时域的信号要经过同步器同步，防止亚稳态传播。例如：时钟域1中的一个信号，要送到时钟域2，那么在这个信号送到时钟域2之前，要先经过时钟域2的同步器同步后，才能进入时钟域2。这个同步器就是两级d触发器，其时钟为时钟域2的时钟。这样做是怕时钟域1中的这个信号，可能不满足时钟域2中触发器的建立保持时间，而产生亚稳态，因为它们之间没有必然关系，是异步的。这样做只能防止亚稳态传播，但不能保证采进来的数据的正确性。所以通常只同步很少位数的信号。比如控制信号，或地址。当同步的是地址时，一般该地址应采用格雷码，因为格雷码每次只变一位，相当于每次只有一个同步器在起作用，这样可以降低出错概率，象异步FIFO的设计中，比较读写地址的大小时，就是用这种方法。如果两个时钟域之间传送大量的数据，可以用异步FIFO来解决问题。我们可以在跨越ClockDomain时加上一个低电平使能的LockupLatch以确保Timing能正确无误。 Q14：给了reg的setup、hold时间，求中间组合逻辑的delay范围？ Setup/hold time 是测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。建立时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据稳定不变的时间。输入信号应提前时钟上升沿（如上升沿有效）T时间到达芯片，这个T就是建立时间-Setup time.如不满足setup time,这个数据就不能被这一时钟打入触发器，只有在下一个时钟上升沿，数据才能被打入触发器。保持时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据稳定不变的时间。hold time不够，数据同样不能被打入触发器。即delay

时间：2020-11-23 关键词：单片机电子电路
电路调试详解：手把手教你如何排除故障

1、概述调试在初级电子工程师初级阶段是必须的！所以综合了几家的调试文章，再加上自己的心得推荐给大家，不足之处请多指教。实践表明，一个电子装置，即使按照设计的电路参数进行安装，往往也难于达到预期的效果。这是因为人们在设计时，不可能周全地考虑各种复杂的客观因素(如元件值的误差、器件参数的分散性、分布参数的影响等)，必须通过安装后的测试和调整，来发现和纠正设计方案的不足，然后采取措施加以改进，使装置达到预定的技术指标。因此，调试电子电路的技能对从事电子技术及其相关领域工作的人员来说，是不应缺少的。调试的常用仪器有：稳压电源、万用表、示波器、频谱分析仪和信号发生器等。电子电路调试包括测试和调整两个方面。调试的意义有二：一是通过调试使电子电路达到规定的指标；二是通过调试发现设计中存在的缺陷并予以纠正。 2、电子电路调试的一般步骤传统中医看病讲究“望、闻、问、切”，其实调试电路也是如此。首先“望”，即观察电路板的焊接如何，成熟的电子产品一般都是焊接出的问题；第二“闻”，呵呵，这个不是说先把电路板闻下，而是说通电后听电路板是否有异常响动，不该叫的叫了，该叫的不叫；第三“问”，如果是自己第一次调试，不是自己设计的要问电源是多少？别人是否调过？有什么问题？第四“切”，元器件有没焊全、芯片焊接是否正确、不易观察的焊点是否焊好？一般调试前做好这几步就可发现不少问题。根据电子电路的复杂程度，调试可分步进行：对于较简单系统，调试步骤是：电源调试→单板调试→联调。对于较复杂的系统，调试步骤是：电源调试→单板调试→分机调试→主机调试→联调。由此可明确三点： (1) 不论简单系统还是复杂系统，调试都是从电源开始入手的； (2) 调试方法一般是先局部(单元电路)后整体，先静态后动态； (3) 一般要经过测量→调整→再测量→再调整的反复过程；对于复杂的电子系统，调试也是一个“系统集成”的过程。在单元电路调试完成的基础上，可进行系统联调。例如数据采集系统和控制系统，一般由模拟电路、数字电路和微处理器电路构成，调试时常把这3部分电路分开调试，分别达到设计指标后，再加进接口电路进行联调。联调是对总电路的性能指标进行测试和调整，若不符合设计要求，应仔细分析原因，找出相应的单元进行调整。不排除要调整多个单元的参数或调整多次，甚至有修正方案的可能。 3、电子电路调试的具体步骤 (1) 通电观察：通电后不要急于测量电气指标，而要观察电路有无异常现象，例如有无冒烟现象，有无异常气味，手摸集成电路外封装，是否发烫等。如果出现异常现象，应立即关断电源，待排除故障后再通电。 (2) 静态调试：静态调试一般是指在不加输入信号，或只加固定的电平信号的条件下所进行的直流测试，可用万用表测出电路中各点的电位，通过和理论估算值比较，结合电路原理的分析，判断电路直流工作状态是否正常，及时发现电路中已损坏或处于临界工作状态的元器件。通过更换器件或调整电路参数，使电路直流工作状态符合设计要求。 (3) 动态调试：动态调试是在静态调试的基础上进行的，在电路的输入端加入合适的信号，按信号的流向，顺序检测各测试点的输出信号，若发现不正常现象，应分析其原因，并排除故障，再进行调试，直到满足要求。测试过程中不能仅凭感觉或印象，要始终借助仪器观察。使用示波器时，最好把示波器的信号输入方式置于“DC”挡，通过直流耦合方式，可同时观察被测信号的交、直流成分。通过调试，最后检查功能块和整机的各种指标(如信号的幅值、波形形状、相位关系、增益、输入阻抗和输出阻抗、灵敏度等)是否满足设计要求，如必要，再进一步对电路参数提出合理的修正。 4、电子电路调试中的若干问题 (1) 根据待调试系统的工作原理(原理图和PCB)拟定调试步骤和测量方法，确定测试点，并在图纸上和板子上标出位置，画出调试数据记录表格等。 (2) 搭设调试工作台，工作台配备所需的调试仪器，仪器的摆设应操作方便，便于观察。学生往往不注意这个问题，在制作或调机时工作台很乱，工具、书本、衣物等与仪器混放在一起，这样会影响调试。特别提示：在制作和调试时，一定要把工作台布置的干净、整洁。这便是“磨刀不误砍柴工”。 (3) 对于硬件电路，应为被调试系统选择测量仪表，测量仪表的精度应优于被测系统；对于软件调试，则应配备微机和开发工具。 (4) 电子电路的调试顺序一般按信号流向进行，将前面调试过的电路输出信号作为后一级的输入信号，为最后统调创造条件。 (5) 选用可编程逻辑器件实现的数字电路，应完成可编程逻辑器件源文件的输入、调试与下载，并将可编程逻辑器件和模拟电路连接成系统，进行总体调试和结果测试。 (6) 在调试过程中，要认真观察和分析实验现象，做好记录，保证实验数据的完整可靠。 5、调试前的工作电路安装完毕，通常不宜急于通电，应该先认真检查一下。检查内容包括： (1) 连线是否正确：检查电路连线是否正确，包括错线(连线一端正确，另一端错误)、少线(安装时完全漏掉的线)和多线(连线的两端在电路图上都是不存在的)。查线的方法通常有两种： 1) 按照电路图检查安装的线路：这种方法的特点是，根据电路图连线，按一定顺序逐一检查安装好的线路，由此可比较容易地查出错线和少线。 2) 按照实际线路来对照原理电路进行查线：这是一种以元件为中心进行查线的方法。把每个元件(包括器件)引脚的连线一次查清，检查每个去处在电路图上是否存在，这种方法不但可以查出错线和少线，还容易查出多线。为了防止出错，对于已查过的线通常应在电路图上做出标记，最好用指针式万用表“Ω×1”挡，或数字式万用表“Ω挡”的蜂鸣器来测量，而且应直接测量元器件引脚，这样可以同时发现接触不良的地方。 (2) 元器件安装情况检查元器件引脚之间有无短路；连接处有无接触不良；二极管、三极管、集成器件和电解电容极性等是否连接有误。 (3) 电源供电(包括极性)、信号源连线是否正确。 (4) 电源端对地是否存在短路。若电路经过上述检查，并确认无误后，就可转入调试。 6、调试方法调试包括测试和调整两个方面。所谓电子电路的调试，是以达到电路设计指标为目的而进行的一系列的测量→判断→调整→再测量的反复进行过程。为了使调试顺利进行，设计的电路图上最好标明各点的电位值，相应的波形图以及其它主要数据。调试方法通常采用先分调后联调(总调)。我们知道，任何复杂电路都是由一些基本单元电路组成的，因此，调试时可以循着信号的流向，逐级调整各单元电路，使其参数基本符合设计指标。这种调试方法的核心是：把组成电路的各功能块(或基本单元电路)先调试好，并在此基础上逐步扩大调试范围，最后完成整机调试。采用先分调，后联调的优点是：能及时发现问题和解决问题。新设计的电路一般采用此方法。对于包括模拟电路、数字电路和微机系统的电子装置更应采用这种方法进行调试。因为只有把三部分分开调试后，分别达到设计指标，并经过信号及电平转换电路后才能实现整机联调。否则，由于各电路要求的输入、输出电压和波形不匹配，盲目进行联调，就可能造成大量的器件损坏。除了上述方法外，对于已定型的产品和需要相互配合才能运行的产品也可采用一次性调试。 7、调试中的注意事项调试结果是否正确，很大程度上受测量正确与否和测量精度的影响。为了保证调试的效果，必须减小测量误差，提高测量精度。为此，需注意以下几点： (1) 正确使用测量仪器的接地端凡是使用地端接机壳的电子仪器进行测量时，仪器的接地端应和放大器的接地端连接在一起，否则仪器机壳引入的干扰不仅会使放大器的工作状态发生变化，而且将使测量结果出现误差。根据这一原则，调试发射极偏置电路时，若需测量VCE，不应把仪器的两端直接接在集电极和发射极上，而应分别对地测出VC、VE，然后将二者相减得VCE。若使用干电池供电的万用表进行测量，由于电表的两个输入端是浮动的，所以允许直接跨接到测量点之间。 (2) 测量电压所用仪器的输入阻抗必须远大于被测处的等效阻抗若测量仪器输入阻抗小，则在测量时会引起分流，给测量结果带来很大误差。 (3) 测量仪器的带宽必须大于被测电路的带宽例如： MF－20型万用表的工作频率为20～20000 Hz。如果放大器的fh =100 kHz，我们就不能用 MF－20来测试放大器的幅频特性，否则，测试结果就不能反映放大器的真实情况。 (4) 要正确选择测量点用同一台测量仪器进行测量时，测量点不同，仪器内阻引进的误差大小将不同。例如，对于图1所示电路，测C1点电压VC1时，若选择e2为测量点，测得VE2，根据VCl＝VE2＋VBE2求得的结果，可能比直接测Cl点得到的VC1的误差要小得多。所以出现这种情况，是因为Re2较小，仪器内阻引进的测量误差小。 (5) 测量方法要方便可行需要测量某电路的电流时，一般尽可能测电压而不测电流，因为测电压不必改动被测电路，测量方便。若需知道某一支路的电流值，可以通过测取该支路上电阻两端的电压，经过换算而得到。 (6) 调试过程中，不但要认真观察和测量，还要善于记录记录的内容包括实验条件、观察的现象、测量的数据、波形和相位关系等。只有有了大量可靠的实验记录并与理论结果加以比较，才能发现电路设计上的问题，完善设计方案。 8、调试时出现故障的解决方法要认真查找故障原因，切不可一遇故障解决不了就拆掉线路重新安装。因为重新安装的线路仍可能存在各种问题，如果是原理上的问题，即使重新安装也解决不了问题。我们应当把查找故障，分析故障原因，看成一次好的学习机会，通过它来不断提高自己分析问题和解决问题的能力。 (1) 检查故障的一般方法故障是不期望但又不可避免的电路异常工作状况。分析、寻找和排除故障是电气工程人员必备的实际技能。对于一个复杂的系统来说，要在大量的元器件和线路中迅速、准确地找出故障是不容易的。一般故障诊断过程，就是从故障现象出发，通过反复测试，做出分析判断，逐步找出故障原因的过程。 (2) 故障现象和产生故障的原因 1) 常见的故障现象：放大电路没有输入信号，而有输出波形。放大电路有输入信号，但没有输出波形，或者波形异常。串联稳压电源无电压输出，或输出电压过高且不能调整，或输出稳压性能变坏、输出电压不稳定等。振荡电路不产生振荡。计数器输出波形不稳，或不能正确计数。收音机中出现“嗡嗡”交流声和“啪啪”的汽船声等。以上是最常见的一些故障现象，还有很多奇怪的现象，在这里就不一一列举了。 2) 产生故障的原因：故障产生的原因很多，情况也很复杂，有的是一种原因引起的简单故障，有的是多种原因相互作用引起的复杂故障。因此，引起故障的原因很难简单分类。这里只能进行一些粗略的分析。对于定型产品使用一段时间后出现故障，故障原因可能是元器件损坏，连线发生短路或断路(如焊点虚焊、接插件接触不良、可变电阻器、电位器、半可变电阻等接触不良、接触面表面镀层氧化等)，或使用条件发生变化(如电网电压波动，过冷或过热的工作环境等)影响电子设备的正常运行。对于新设计安装的电路来说，故障原因可能是：实际电路与设计的原理图不符；元器件焊接错误、元器件使用不当或损坏；设计的电路本身就存在某些严重缺点，不满足技术要求；连线发生短路或断路等。仪器使用不正确引起的故障，如示波器使用不正确而造成的波形异常或无波形，接地问题处理不当而引入干扰等。各种干扰引起的故障。 (3) 检查故障的一般方法查找故障的顺序可以从输入到输出，也可以从输出到输入。查找故障的一般方法有： 1) 直接观察法：直接观察法是指不用任何仪器，利用人的视、听、嗅、触等作为手段来发现问题，寻找和分析故障。直接观察包括不通电检查和通电观察。检查仪器的选用和使用是否正确；电源电压的等级和极性是否符合要求；电解电容的极性、二极管和三极管的管脚、集成电路的引脚有无错接、漏接、互碰等情况；布线是否合理；印刷板有无断线；电阻电容有无烧焦和炸裂等。通电观察元器件有无发烫、冒烟，变压器有无焦味，电子管、示波管灯丝是否亮，有无高压打火等。此法简单，也很有效，可作初步检查时用，但对比较隐蔽的故障无能为力。 2) 用万用表检查静态工作点电子电路的供电系统，半导体三极管、集成块的直流工作状态(包括元、器件引脚、电源电压)、线路中的电阻值等都可用万用表测定。当测得值与正常值相差较大时，经过分析可找到故障。顺便指出，静态工作点也可以用示波器“DC”输入方式测定。用示波器的优点是：内阻高，能同时看到直流工作状态和被测点上的信号波形以及可能存在的干扰信号及噪声电压等，更有利于分析故障。 3) 信号寻迹法对于各种较复杂的电路，可在输入端接入一个一定幅值、适当频率的信号(例如，对于多级放大器，可在其输入端接入 f＝1000 Hz的正弦信号)，用示波器由前级到后级(或者相反)，逐级观察波形及幅值的变化情况，如哪一级异常，则故障就在该级。这是深入检查电路的方法。 4) 对比法怀疑某一电路存在问题时，可将此电路的参数与工作状态相同的正常电路的参数(或理论分析的电流、电压、波形等)进行一一对比，从中找出电路中的不正常情况，进而分析故障原因，判断故障点。 5) 部件替换法有时故障比较隐蔽，不能一眼看出，如这时你手头有与故障仪器同型号的仪器时，可以将仪器中的部件、元器件、插件板等替换有故障仪器中的相应部件，以便于缩小故障范围，进一步查找故障。 6) 旁路法当有寄生振荡现象时，可以利用适当容量的电容器，选择适当的检查点，将电容临时跨接在检查点与参考接地点之间，如果振荡消失，就表明振荡是产生在此附近或前级电路中。否则就在后面，再移动检查点寻找之。应该指出的是，旁路电容要适当，不宜过大，只要能较好地消除有害信号即可。 7) 短路法就是采取临时性短接一部分电路来寻找故障的方法。短路法对检查断路性故障最有效。但要注意对电源(电路)是不能采用短路法的。 8) 断路法断路法用于检查短路故障最有效。断路法也是一种使故障怀疑点逐步缩小范围的方法。例如，某稳压电源因接入一带有故障的电路，使输出电流过大，我们采取依次断开电路的某一支路的办法来检查故障。如果断开该支路后，电流恢复正常，则故障就发生在此支路。实际调试时，寻找故障原因的方法多种多样，以上仅列举了几种常用的方法。这些方法的使用可根据设备条件，故障情况灵活掌握，对于简单的故障用一种方法即可查找出故障点，但对于较复杂的故障则需采取多种方法互相补充、互相配合，才能找出故障点。在一般情况下，寻找故障的常规做法是：先用直接观察法，排除明显的故障。再用万用表(或示波器)检查静态工作点。信号寻迹法是对各种电路普遍适用而且简单直观的方法，在动态调试中广为应用。应当指出，对于反馈环内的故障诊断是比较困难的，在这个闭环回路中，只要有一个元器件(或功能块)出故障，则往往整个回路中处处都存在故障现象。寻找故障的方法是先把反馈回路断开，使系统成为一个开环系统，然后再接入一适当的输入信号，利用信号寻迹法逐一寻找发生故障的元、器件(或功能块)。免责声明：本文系网络转载，版权归原作者所有。如有问题，请联系我们，谢谢！免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！

时间：2020-11-05 关键词：调试电子电路
用于微型光子电路中的新二极管

英国国家物理实验室(NPL)的研究人员研制出了一种全光二极管，新二极管能被用于微型光子电路中，有望为微纳光子学芯片提供廉价高效的光二极管，从而对光子芯片和光子通信等领域产生重要影响。北京大学现代光学研究所研究员肖云峰对科技日报记者解释说：“二极管能传输一个方向上的电流，但却阻挡反向电流，是几乎所有电子电路的基本组成元件，但现有的光学二极管需要大块磁光晶体，严重阻碍了其在微纳尺度上的集成，成为集成光子学领域面临的重大挑战之一。” 在新研究中，帕斯卡·德尔海耶博士领导的团队将光发射到一个微谐振器(一个硅芯片上的玻璃微环)内。尽管微环直径仅与人头发丝相当，却可使光在微环内来回传播。利用微环增强的光学克尔效应，该团队制造出了新的全光二极管。新二极管仅能在一个方向上传输光，且可集成到微纳光子电路中，因此，克服了二极管需要大块磁光晶体这一限制。德尔海耶强调称：“这些二极管有望为微光芯片提供廉价高效的光二极管，也将为可用于光学计算的新型集成光子电路铺平道路，还可能对未来的光子通信系统产生重大影响。” 据悉，中国科学家也在该领域获得了较好的成果，例如中国科学技术大学董春华博士利用微腔光力相互作用，得到了全光控制的非互易微腔器件，包括全光二极管和环形器等。肖云峰说：“尽管最新研究并非第一个全光二极管，但获得的器件具有操作简单、隔离度高等特点，是一个很有潜力的方案。当然，与现有的全光二极管方案类似，基于谐振腔的全光二极管往往存在带宽限制，仅能在较窄的谐振模式内工作。未来还需进一步研究，突破其限制。”

时间：2020-07-21 关键词：二极管电子电路
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？

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：单片机电源电子电路电路图
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：电路原理电子电路