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  • 如何选择示波器触发耦合方式,你知道吗?

    如何选择示波器触发耦合方式,你知道吗?

    你知道示波器触发耦合方式的选择方法吗?示波器的输入耦合方式的意思是输入信号的传输方式。 耦合是指两个或两个以上的电路元件或电网络等的输入与输出之间存在紧密配合与相互影响,并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象;示波器的输入耦合属于信号直接耦合,一般有两种方式,分别是直流模式和交流模式,档位选择上一般还有接地。 输入通道选择 输入通道至少有三种选择方式:通道1(CH1)、通道2(CH2)、双通道(DUAL)。 1)选择通道1时,示波器仅显示通道1的信号。 2)选择通道2时,示波器仅显示通道2的信号。 3)选择双通道时,示波器同时显示通道1信号和通道2信号。 测试信号时,首先要将示波器的地与被测电路的地连接在一起。根据输入通道的选择,将示波器探头插到相应通道插座上,示波器探头上的地与被测电路的地连接在一起,示波器探头接触被测点。示波器探头上有一双位开关。此开关拨到“&mes;1”位置时,被测信号无衰减送到示波器,从荧光屏上读出的电压值是信号的实际电压值。此开关拨到“&mes;10“位置时,被测信号衰减为1/10,然后送往示波器,从荧光屏上读出的电压值乘以10才是信号的实际电压值。 示波器触发耦合方式的选择 触发信号到触发电路的耦合方式有多种,目的是为了触发信号的稳定、可靠。这里介绍常用的几种。 AC耦合又称电容耦合。它只允许用触发信号的交流分量触发,触发信号的直流分量被隔断。通常在不考虑DC分量时使用这种耦合方式,以形成稳定触发。但是如果触发信号的频率小于10 Hz,会造成触发困难。 直流耦合(DC)不隔断触发信号的直流分量。当触发信号的频率较低或者触发信号的占空比很大时,使用直流耦合较好。 低频抑制(LFR)触发时触发信号经过高通滤波器加到触发电路,触发信号的低频成分被抑制;高频抑制(HFR)触发时,触发信号通过低通滤波器加到触发电路,触发信号的高频成分被抑制。此外还有用于电视维修的电视同步(TV)触发。这些触发耦合方式各有自己的适用范围,需在使用中去体会。以上就是示波器触发耦合方式的选择方法解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-05-23 关键词: 触发 示波器 耦合

  • 解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施

    解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施

    目前,许多大学及科研单位都进行了开关电源EMI(Electromagnetic Interference)的研究,他们中有些从EMI产生的机理出发,有些从EMI 产生的影响出发,都提出了许多实用有价值的方案。这里分析与比较了几种有效的方案,并为开关电源EMI 的抑制措施提出新的参考建议。一、开关电源电磁干扰的产生机理开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。现在按噪声干扰源来分别说明:1、二极管的反向恢复时间引起的干扰 高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。2、开关管工作时产生的谐波干扰 功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。3、交流输入回路产生的干扰 无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,都会在空间产生电场和磁场。这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。4、其他原因元器件的寄生参数,开关电源的原理图设计不够完美,印刷线路板(PCB)走线通常采用手工布置,具有很大的随意性,PCB的近场干扰大,并且印刷板上器件的安装、放置,以及方位的不合理都会造成EMI干扰。二、开关电源EMI的特点作为工作于开关状态的能量转换装置,开关电源的电压、电流变化率很高,产生的干扰强度较大;干扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器,相对于数字电路干扰源的位置较为清楚;开关频率不高(从几十千赫和数兆赫兹),主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰;而印刷线路板(PCB)走线通常采用手工布线,具有更大的随意性,这增加了PCB分布参数的提取和近场干扰估计的难度.三、EMI测试技术目前诊断差模共模干扰的三种方法:射频电流探头、差模抑制网络、噪声分离网络。用射频电流探头是测量差模 共模干扰最简单的方法,但测量结果与标准限值比较要经过较复杂的换算。差模抑制网络结构简单(见图1),测量结果可直接与标准限值比较,但只能测量共模干扰。噪声分离网络是最理想的方法,但其关键部件变压器的制造要求很高。四、目前抑制干扰的几种措施形成电磁干扰的三要素是干扰源、传播途径和受扰设备。因而,抑制电磁干扰也应该从这三方面着手。首先应该抑制干扰源,直接消除干扰原因;其次是消除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,切断电磁干扰的传播途径(见图2);第三是提高受扰设备的抗扰能力,减低其对噪声的敏感度。目前抑制干扰的几种措施基本上都是用切断电磁干扰源和受扰设备之间的耦合通道,它们确是行之有效的办法。常用的方法是屏蔽、接地和滤波。采用屏蔽技术可以有效地抑制开关电源的电磁辐射干扰。例如,功率开关管和输出二极管通常有较大的功率损耗,为了散热往往需要安装散热器或直接安装在电源底板上。器件安装时需要导热性能好的绝缘片进行绝缘,这就使器件与底板和散热器之间产生了分布电容,开关电源的底板是交流电源的地线,因而通过器件与底板之间的分布电容将电磁干扰耦合到交流输入端产生共模干扰,解决这个问题的办法是采用两层绝缘片之间夹一层屏蔽片,并把屏蔽片接到直流地上,割断了射频干扰向输入电网传播的途径。为了抑制开关电源产生的辐射,电磁干扰对其他电子设备的影响,可完全按照对磁场屏蔽的方法来加工屏蔽罩,然后将整个屏蔽罩与系统的机壳和地连接为一体,就能对电磁场进行有效的屏蔽。电源某些部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。例如,静电屏蔽层接地可以抑制变化电场的干扰;电磁屏蔽用的导体原则上可以不接地,但不接地的屏蔽导体时常增强静电耦合而产生所谓“负静电屏蔽”效应,所以仍以接地为好,这样使电磁屏蔽能同时发挥静电屏蔽的作用。电路的公共参考点与大地相连,可为信号回路提供稳定的参考电位。因此,系统中的安全保护地线、屏蔽接地线和公共参考地线各自形成接地母线后,最终都与大地相连.在电路系统设计中应遵循“一点接地”的原则,如果形成多点接地,会出现闭合的接地环路,当磁力线穿过该回路时将产生磁感应噪声,实际上很难实现“一点接地”。因此,为降低接地阻抗,消除分布电容的影响而采取平面式或多点接地,利用一个导电平面(底板或多层印制板电路的导电平面层等)作为参考地,需要接地的各部分就近接到该参考地上。为进一步减小接地回路的压降,可用旁路电容减少返回电流的幅值。在低频和高频共存的电路系统中,应分别将低频电路、高频电路、功率电路的地线单独连接后,再连接到公共参考点上。 滤波是抑制传导干扰的一种很好的办法。例如,在电源输入端接上滤波器,可以抑制开关电源产生并向电网反馈的干扰,也可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害。在滤波电路中,还采用很多专用的滤波元件,如穿心电容器、三端电容器、铁氧体磁环,它们能够改善电路的滤波特性。恰当地设计或选择滤波器,并正确地安装和使用滤波器,是抗干扰技术的重要组成部分。EMI滤波技术是一种抑制尖脉冲干扰的有效措施,可以滤除多种原因产生的传导干扰。图3是一种由电容、电感组成的EMI滤波器,接在开关电源的输入端。电路中,C1、C5是高频旁路电容,用于滤除两输入电源线间的差模干扰;L1与C2、C4;L2与C3、C4组成共模干扰滤波环节,用于滤除电源线与地之间非对称的共模干扰;L3、L4的初次级匝数相等、极性相反,交流电流在磁芯中产生的磁通相反,因而可有效地抑制共模干扰。测试表明,只要适当选择元器件的参数,便可较好地抑制开关电源产生的传导干扰。五、目前开关电源EMI抑制措施的不足之处现有的抑制措施大多从消除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,切断电磁干扰的传播途径出发,这确是抑制干扰的一种行之有效的办法,但很少有人涉及直接控制干扰源,消除干扰,或提高受扰设备的抗扰能力,殊不知后者还有许多发展的空间。六、改进措施的建议我认为目前从电磁干扰的传播途径出发来抑制干扰,已渐进成熟。我们的视点要回到开关电源器件本身来。从多年的工作实践来看,在电路方面要注意以下几点:(1)印制板布局时,要将模拟电路区和数字电路区合理地分开,电源和地线单独引出,电源供给处汇集到一点;PCB布线时,高频数字信号线要用短线,主要信号线最好集中在PCB板中心,同时电源线尽可能远离高频数字信号线或用地线隔开。其次,可以根据耦合系数来布线,尽量减少干扰耦合。(见表1)(2)印制板的电源线和地线印制条尽可能宽,以减小线阻抗,从而减小公共阻抗引起的干扰噪声。(3)器件多选用贴片元件和尽可能缩短元件的引脚长度,以减小元件分布电感的影响。(4)在Vdd及Vcc电源端尽可能靠近器件接入滤波电容,以缩短开关电流的流通途径,如用10μF铝电解和0 1μF电容并联接在电源脚上。对于高速数字IC的电源端可以用钽电解电容代替铝电解电容,因为钽电解的对地阻抗比铝电解小得多。结 论 产生开关电源电磁干扰的因素还很多,抑制电磁干扰还有大量的工作。全面抑制开关电源的各种噪声会使开关电源得到更广泛的应用。文章作者:罗卫华 陈昌旺 张斌

    时间:2018-12-13 关键词: 开关电源 电源技术解析 耦合 emi 抑制措施

  • 三种耦合方式下放大电路交流负载线的特性

    三种耦合方式下放大电路交流负载线的特性

    0 引 言图解法在用于放大电路分析时,由于其形象直观而常用于放大电路静态工作点及波形失真问题的分析。其中,交流负载线则用于估算最大不失真输出电压。但是,目前高等院校电子线路教材并没有给出交流负载线方程的形式及其推导过程,只给出交流负载线的斜率和画法。因此,在一些文献中采用戴维南定理或叠加定理等方法推导和讨论了共射极阻容耦合放大电路或直接耦合放大电路的交流负载线方程,但是对变压器耦合放大电路并未作推导和讨论。本文对反映放大电路输出特性的阻容耦合、变压器耦合以及直接耦合方式下共发射极接法放大电路的交流负载线进行了分析和研究,给出了这三种耦合方式下共发射极放大电路交流负载线的特性,并对变压器耦合放大电路的交流负载线方程进行了推导。1 交流负载线及其方程形式放大电路在交流信号源和直流信号电源共同作用时,晶体管管压降△uce 和集电极电流△i c 通过交流等效负载R’L 所表现出的关系△ic= f ( △uce ) 描述了交流信号输入后动态工作点移动的轨迹,这一直线我们将其称之为交流负载线。由文献[ 8] 知,阻容耦合、变压器耦合及直接耦合方式共射极放大电路的交流通路输出端均为如图1 所示的形式。其输出端交流电压、电流关系为:对阻容耦合及直接耦合而言,集电极负载是Rc 和RL 的并联值,即R’L = Rc//RL 。对变压器耦合而言,集电极负载是R’L = n2RL ,n 为变压器变比。将交流量、直流量和总的瞬时量之间的关系△i c="I" c+ i c,△uce= Uce+ uce 代入式( 1) 得:式( 2) 代表了通过Q 点,斜率为- 1/ R’L 的直线,即为放大电路交流负载线方程。该方程在纵轴上的截距为I c + Uce/ R’L ,在横轴上的截距为Uce + I cR’L 。若设V’= Uce + I cR’ L ,则其在纵轴和横轴上的截距也可分别表示为V’/ R’L 及V’,这与直流负载线在纵轴和横轴上的截距表现形式完全相同。图1 三种耦合方式下放大电路交流通路输出部分2 三种耦合方式下交流负载线的特点2. 1 阻容耦合放大电路阻容耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图2( a) ,图2( b) 所示,其直流负载线方程为:其输出端交流电压、电流关系如式( 1) 所示。整理式( 3) 和式( 1) 得交流负载线方程,如式( 2) 所示。由式( 3) 和式( 2) 可画出直流负载线和交流负载线,如图2( b) 所示。从图中可看出,直接耦合放大电路的直流负载线和交流负载线的斜率不同,交流负载线更陡。图2 阻容耦合放大电路及交流负载线2. 2 直接耦合放大电路直接耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图3( a) 及图1 所示,其直流负载线方程为:式中:其输出端交流电压、电流关系如式( 1) 所示。整理式( 4) 和式( 1) 得交流负载线方程,如式( 2) 所示。由式( 4) 和式( 2) 可画出其直流负载线和交流负载线,如图3( b) 所示。从图中可看出,直接耦合放大电路的直流负载线和交流负载线重和,斜率相同。图3 直接耦合放大电路及交流负载线2. 3 变压器耦合放大电路变压器耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图4( a) 及图1 所示。忽略变压器初级线圈内阻,其直流负载线方程为:其输出端交流电压、电流关系如式( 1) 所示。整理式( 5) 和式( 1) 得交流负载线方程,如式( 2) 所示。由式( 5) 和式( 2) 可画出其直流负载线和交流负载线,如图4( b) 所示。从图中可看出,变压器耦合放大电路的直流负载线和交流负载线的斜率不同,直流负载线更陡,是一条几乎垂直于横轴的直线。图4 变压器耦合放大电路及交流负载线3 结 语从真正意义上讲,所谓交流负载线方程应为式( 1) ,但该式在 ic uce 平面内是一条过原点的直线,不能反映放大电路动态量与静态量相叠加及输入交流信号后动态工作点移动的真正轨迹,所以称式( 2) 为放大电路的交流负载线方程。不过可将式( 2) 理解为式( 1) 原点对应Q 点后得到的方程,即式( 2) 为式( 1) 与放大电路直流负载线方程相叠加的结果。总之:( 1) 三种耦合方式的放大电路交流负载线方程形式是相同的,斜率均为- 1/ R’L ,方程在纵轴上的截距为I c+ Uce/ R’L ,在横轴上的截距为Uce+ I cR’L,且通过静态工作点。另外,在纵轴和横轴上的截距表现形式与直流负载线相同。( 2) 由于耦合方式及电路形式的不同,三种耦合方式放大电路的交流负载线与其直流负载线斜率相比,表现出了不同的特性,反映出不同的耦合方式对放大电路动态性能的影响。( 3) 三种耦合方式的放大电路交流负载线方程均可由式( 1) 及其直流负载线方程相叠加而得出,反映了放大电路中瞬时量为交流量与直流量相叠加的特点及交流量是! 驮载?在直流量上的特性。( 4) 由静态工作点的高低很容易得知,放大电路是截止失真还是饱和失真,以此可调整静态工作点来消除失真。另外,根据交流负载线方程,比较Uces -Uce和I cR’L ,取较小者即为放大电路的最大不失真输出电压幅值。

    时间:2018-10-10 关键词: 放大电路 电源技术解析 耦合 交流负载线

  • 基于ADS的平行耦合带通滤波器的设计

    基于ADS的平行耦合带通滤波器的设计

    文中介绍了设计平行耦合带通滤波器的方法和流程,以相对带宽为9%的平行耦合滤波器为例阐述了具体设计过程,并对滤波器设计工程中原理图与版图仿真结果的差异进行分析对比,给出具体的调试解决方案。借助于射频微波EDA工具ADS2008进行优化仿真,高效地完成了带通滤波器的设计,达到了设计要求。引言滤波器的基础是谐振电路,它是一个二端口网络,对通带内的频率信号呈现匹配传输,对阻带频率信号失配而进行发射衰减,从而实现信号频谱过滤功能。微波带通滤波器在无线通信系统中起着至关重要的作用,尤其是在接收机前端。滤波器性能的优劣直接影响到整个接收机性能的好坏,它不仅起到频带和信道选择的作用,而且还能滤除谐波,抑制杂散[1]。平行耦合微带线滤波器是一种分布参数滤波器,它是由微带线或耦合微带线组成,其具有重量轻、结构紧凑、价格低、可靠性高、性能稳定等优点,因此在微波集成电路中,它是一种被广为应用的带通滤波器[2~4]。在以往设计各种滤波器时,往往需要根据大量复杂的经验公式计算及查表来确定滤波器的各级参数,这样的方法不但复杂繁琐,而且所设计滤波器往往性能指标难以达到要求。本文将先进的微波电路仿真软件ADS2008与传统的设计方法相结合设计一个平行耦合微带线滤波器,并进行建模、仿真、优化设计平行耦合微带线带通滤波器边缘耦合的平行耦合线由两条相互平行且靠近的微带线构成,单个带通滤波器单元如图1(a)所示。根据传输线理论及带通滤波器理论,带通滤波元件是由串臂上的谐振器和并臂上的谐振器来完成,但是在微带上实现相间的串联和并联谐振元件尤为困难,为此可采用倒置转换器将串并联电路转化为谐振元件全部串联或全部并联在线上[2]。因此,单个耦合微带滤波器单元能够等效成如图 1 (b)所示的一个导纳倒置转换器和接在两边传输线段的组合[5~8]。这种单独耦合线节单元虽然具有典型的带通滤波器的特性,但是单个带通滤波单元难以具有良好的滤波器响应及陡峭的通带—阻带过度。因此,通常情况下,采取级联多个这些基本耦合单元来构成实用的滤波器。如图2所示为一级联耦合微带线节单元构成的带通滤波器的典型结构,其每一个耦合线节左右对称,长度约为四分之一波长(对中心频率而言)。带通滤波器有N + 1个图1所示的耦合线带通滤波器单元构成,而每一段耦合线又可等效为如图1(b)所示的电路结构,因此导纳倒置转换器之间为特性阻抗为Z0、电角度为2θ的传输线段。Z0o与Z0e分别为耦合线的奇模与偶模特性阻抗,并可由下列公式确定[2]:BW为带通滤波器的相对带宽,g为标准低通滤波器参数,Z0为滤波器输入、输出端口的传输线特性阻抗,下标i,i+1表示如图2所示的耦合段单元。

    时间:2018-10-02 关键词: 滤波器 电源技术解析 ads 耦合

  • 如何抑制直接耦合放大电路中零点漂移

    如何抑制直接耦合放大电路中零点漂移

    0 引言直接耦合是级与级连接方式中最简单的,就是将后级的输入与前级输出直接连接在一起,一个放大电路的输出端与另一个放大电路的输入端直接连接的耦合方式称为直接耦合。另外直接耦合放大电路既能对交流信号进行放大,也可以放大变化缓慢的信号;并且由于电路中没有大容量电容,所以易于将全部电路集成在一片硅片上,构成集成放大电路。由于电子工业的飞速发展,使集成放大电路的性能越来越好,种类越来越多,价格也越来越便宜,所以直接耦合放大电路的使用越来越广泛。除此之外很多物理量如压力、液面、流量、温度、长度等经过传感器处理后转变为微弱的、变化缓慢的非周期电信号,这类信号还不足以驱动负载,必须经过放大。因这类信号不能通过耦合电容逐级传递,所以,要放大这类信号,采用阻容耦合放大电路显然是不行的,必须采用直接耦合放大电路。但是各级之间采用了直接耦合的联接方式后却出现前后级之间静态工作点相互影响及零点漂移的问题,在此主要分析零点漂移的产生原因,并寻找解决的办法。1 直接耦合放大电路的特点当多级放大电路需要放大频率极低的信号,甚至直流信号时,级间采用阻容耦合和变压器耦合都不适用,必须采用如图1所示的直接耦合方式。图1中的阻容耦合方式只用一只电容器就将两级放大电路连接起来,方式简单。耦合电容器具有隔直通交作用。根据信号频率的高低选取电容器的电容量,使容抗很小,就能顺利传送交流信号;电容器的隔直作用,使各级放大电路的静态工作点各自独立,互不影响,只要各级静态工作点比较稳定,整个放大电路工作就比较稳定。所以阻容耦合放大电路应用十分广泛。但是,在各种自动控制系统和一些测量仪表中,传递信号多数是变化极为缓慢的、非周期的信号,甚至为直流信号。例如,水轮发电机组的转速,发电机的端电压,变压器的油温,水电站前池的水位等变化是缓慢的,要实现对这些缓慢变化的物理量的测量和自动控制,必须将这些物理量转变为电信号(即模拟信号),由于这些电信号不仅是缓变的,而且是微弱的,因此必须进行放大。缓变信号包含的频率极低,用电容耦合,电容量必须很大,这样的电容器难以制作,不仅成本高、体积大,而且性能也差,是不现实的。人们自然会想到直接用导线将两级放大电路连接起来,这样再低频率的信号,乃至直流信号就能顺利通过,这就是的直接耦合方式。直接耦合放大电路既能放大交流信号,又能放大缓变信号和直流信号(所以在一些书中称其为直流放大电路),它的频率特性的下限频率为零,在自动控制系统和电子仪表中获得广泛应用。2 直接耦合放大电路的特殊问题——零点漂移零点漂移是直接耦合放大电路存在的一个特殊问题。所谓零点漂移的是指放大电路在输入端短路(即没有输入信号输入时)用灵敏的直流表测量输出端,也会有变化缓慢的输出电压产生,称为零点漂移现象,如图2所示。零点漂移的信号会在各级放大的电路间传递,经过多级放大后,在输出端成为较大的信号,如果有用信号较弱,存在零点漂移现象的直接耦合放大电路中,漂移电压和有效信号电压混杂在一起被逐级放大,当漂移电压大小可以和有效信号电压相比时,是很难在输出端分辨出有效信号的电压;在漂移现象严重的情况下,往往会使有效信号“淹没”,使放大电路不能正常工作。因此,必须找出产生零漂的原因和抑制零漂的方法。3 零点漂移产生的原因产生零点漂移的原因很多,主要有3个方面:一是电源电压的波动,将造成输出电压漂移;二是电路元件的老化,也将造成输出电压的漂移;三是半导体器件随温度变化而产生变化,也将造成输出电压的漂移。前两个因素造成零点漂移较小,实践证明,温度变化是产生零点漂移的主要原因,也是最难克服的因素,这是由于半导体器件的导电性对温度非常敏感,而温度又很难维持恒定造成的。当环境温度变化时,将引起晶体管参数VBE,β,ICBO的变化,从而使放大电路的静态工作点发生变化,而且由于级间耦合采用直接耦合方式,这种变化将逐级放大和传递,最后导致输出端的电压发生漂移。直接耦合放大电路的级数愈多,放大倍数愈大,则零点漂移愈严重,并且在各级产生的零点漂移中,第l级产生零点漂移影响最大,因此,减小零点漂移的关键是改善放大电路第1级的性能。4 抑制零点漂移的措施抑制零点漂移的措施具体有以下几种:(1)选用高质量的硅管硅管的ICBO要比锗管小好几个数量级,因此目前高质量的直流放大电路几乎都采用硅管。另外晶体管的制造工艺也很重要,即使是同一种类型的晶体管,如工艺不够严格,半导体表面不干净,将会使漂移程度增加。所以必须严格挑选合格的半导体器件。(2)在电路中引入直流负反馈,稳定静态工作点。(3)采用温度补偿的方法,利用热敏元件来抵消放大管的变化。补偿是指用另外一个元器件的漂移来抵消放大电路的漂移,如果参数配合得当,就能把漂移抑制在较低的限度之内。在分立元件组成的电路中常用二极管补偿方式来稳定静态工作点。此方法简单实用,但效果不尽理想,适用于对温漂要求不高的电路。(4)采用调制手段,调制是指将直流变化量转换为其他形式的变化量(如正弦波幅度的变化),并通过漂移很小的阻容耦合电路放大,再设法将放大了的信号还原为直流成份的变化。这种方式电路结构复杂、成本高、频率特性差。实现这种方法成本投入较高。(5)受温度补偿法的启发,人们利用2只型号和特性都相同的晶体管来进行补偿,收到了较好的抑制零点漂移的效果,这就是差动放大电路。在集成电路内部应用最广的单元电路就是基于参数补偿原理构成的差动式放大电路。在直接耦合放大电路中,抑制零点漂移最有效地方法是采用差动式放大电路。 4.1 差动放大电路抑制零点漂移的原理差动放大电路又叫差分电路,他不仅能有效地放大直流信号,而且还能有效的减小由于电源波动和晶体管随温度变化而引起的零点漂移,因而获得广泛的应用,特别是大量地应用于集成运放电路,其常被用作多级放大器的前置级。基本差动式放大器如图3所示。图中VT1,VT2是特性相同的晶体管,电路对称,参数也对称。如:VBE1=VBE2,RCl=RC2=RC,Bl=RB2=RB,β1=β2=β。电路有2个输入端和2个输出端。因左右2个放大电路完全对称,所以在没有信号情况下,即输入信号UI=0时,Uo1=Uo2,因此输出电压Uo=0,即表明差分放大器具有零输入时零输出的特点。当温度变化时,左右两个管子的输出电压Uo1,Uo2都要发生变动,但由于电路对称,两管的输出变化量(即每管的零漂)相同,即△Uo1=△Uo2,则Uo=O,可见利用两管的零漂在输出端相抵消,从而有效地抑制了零点漂移。如图3所示的差动放大电路所以能抑制零点漂移,是由于电路的对称性。但是此电路存在缺陷:完全对称的理想情况并不存在;所以单靠提高电路的对称性来抑制零点漂移是有限度的。上述差动电路的每个管的集电极电位的漂移并末受到抑制,如果采用单端输出(输出电压从一个管的集电极与“地”之间取出),漂移根本无法抑制。为此,常采用图4所示的典型差动放大电路。4.2 典型差动放大电路结构及抑制零点漂移的原理典型差动放大电路如图4所示,与最简单的差动放大电路相比,该电路增加了调零电位器RP、发射极公共电阻RE和负电源UEE。下面分析电路抑制零点漂移的原理、发射极公共电阻RE(可以认为调零电位器RP是RE的一部分)和负电源EE的作用。电路中RE的主要作用是稳定电路的静态工作点,从而限制每个管子的漂移范围,进一步减小零点漂移。例如当温度升高使IC1和IC2均增加时,则有如图5的抑制漂移的过程。可见,由于RE的电流负反馈作用,其结果使集电极电位基本不变,减小了输出端的漂移量。反馈电阻RE可以抑制共模信号,对差模信号不起作用。零点漂移属于共模信号,所以使每个管子的漂移又得到了一定程度的抑制。显然,RE的阻值取得大些,电流负反馈作用就强些,稳流效果会更好些,因而抑制每个管子的漂移作用就愈显著。射极负电源UEE的作用:由于各种原因引起两管的集电极电流、集电极电位产生同相的漂移时(如:2个输入信号都含有共模信号分量或50 Hz交流的共模干扰信号等),那么RE对它们都具有电流负反馈作用,使每管的漂移都受到了削弱,这样就进一步增强了差动电路抑制漂移和抑制相位相同信号的能力。虽然,RE愈大,抑制零点漂移的作用愈显著;但是,在UCC一定时,过大的RE会使集电极电流过小,会影响静态工作点和电压放大倍数。为此,接入负电源UEE来抵偿RE两端的直流压降,则发射极点位近似为零,获得合适的静态工作点。电阻RP的作用:电位器RP是调平衡用的,又称调零电位器。因为电路不会完全对称,当输入电压为零(将两输入端都接“地”)时,输出电压不一定等于零。这时可以通过调节RP来改变两管的初始工作状态,从而使输出电压为零。但RP对相位相反的信号将起负反馈作用,因此阻值不宜过大,一般RP值取在几十欧姆到几百欧姆之间。5 结语由以上分析可知,典型差动放大电路既可利用电路的对称性、采用双端输出的方式抑制零点漂移;又可利用发射极公共电阻RE的作用抑制每个三极管的零点漂移、稳定静态工作点。因此,这种典型差动放大电路即使是采用单端输出,其零点漂移也能得到有效地抑制。所以这种电路得到了广泛的应用。

    时间:2018-09-28 关键词: 放大电路 电源技术解析 耦合 零点漂移

  • PCB设计中,如何避免串扰

    变化的信号(例如阶跃信号)沿传输线由A到B传播,传输线C-D上会产生耦合信号,变化的信号一旦结束也就是信号恢复到稳定的直流电平时,耦合信号也就不存在了,因此串扰仅发生在信号跳变的过程当中,并且信号沿的变化(转换率)越快,产生的串扰也就越大。 空间中耦合的电磁场可以提取为无数耦合电容和耦合电感的集合,其中由耦合电容产生的串扰信号在受害网络上可以分成前向串扰和反向串扰Sc,这个两个信号极性相同;由耦合电感产生的串扰信号也分成前向串扰和反向串扰SL,这两个信号极性相反。 耦合电感电容产生的前向串扰和反向串扰同时存在,并且大小几乎相等,这样,在受害网络上的前向串扰信号由于极性相反,相互抵消,反向串扰极性相同,叠加增强。串扰分析的模式通常包括默认模式,三态模式和最坏情况模式分析。 默认模式类似我们实际对串扰测试的方式,即侵害网络驱动器由翻转信号驱动,受害网络驱动器保持初始状态(高电平或低电平),然后计算串扰值。这种方式对于单向信号的串扰分析比较有效。三态模式是指侵害网络驱动器由翻转信号驱动,受害的网络的三态终端置为高阻状态,来检测串扰大小。这种方式对双向或复杂拓朴网络比较有效。最坏情况分析是指将受害网络的驱动器保持初始状态,仿真器计算所有默认侵害网络对每一个受害网络的串扰的总和。 这种方式一般只对个别关键网络进行分析,因为要计算的组合太多,仿真速度比较慢。

    时间:2017-09-18 关键词: PCB 耦合 串扰 高阻状态

  • CCD图像传感器在微光电视系统中的应用

    CCD图像传感器在微光电视系统中的应用

    CCD图像传感器在微光电视系统中的应用 摘要:在对CCD图像传感器特性进行分析的基础上,阐述了CCD图像传感器在微光电视系统中的应用,重点讨论了CCD与像增强器耦合方式,并指出了应用当中应该注意的几个问题和解决途径。 关键词: CCD;图像增强;微光电视;耦合 1 引言 CCD (Charge Coupled Device)电荷耦合器件,是一种金属氧化物半导体结构的新型器件,其基本结构是一种密排的MOS电容器,能够存储由入射光在CCD像敏单元激发出的光信息电荷,并能在适当相序的时钟脉冲驱动下,把存储的电荷以电荷包的形式定向传输转移,实现自扫描,完成从光信号到电信号的转换。这种电信号通常是符合电视标准的视频信号,可在电视屏幕上复原成物体的可见光像,也可以将信号存储在磁带机内,或输入计算机,进行图像增强、识别、存储等处理。因此,CCD器件是一种理想的摄像器件。 2 CCD的主要特性 与真空摄像管相比,固体摄像器件有如下特点: (1) 体积小、重量轻、耗电少、启动快、寿命长和可靠性高。 (2) 光谱响应范围宽。一般的CCD器件可工作在400nm~1100nm波长范围内。最大响应约在900nm。在紫外区,由于硅片自身的吸收,量子效率下降,但采用背部照射减薄的CCD,工作波长极限可达100nm。 (3) 灵敏度高。CCD具有很高的单元光量子产率,正面照射的CCD的量子产率可达20%,若采用背部照射减薄的CCD,其单元量子产率高达90%以上。另外,CCD的暗电流很小,检测噪音也很低。因此,即使在低照度下(10-21x),CCD也能顺利完成光电转换和信号输出。 (4)动态响应范围宽。CCD的动态响应范围在4个数量级以上最高可达8个数量级。 (5)很高的分辨率。线阵器件已有7000像元,可分辨最小尺寸7μm;面阵器件己达4096像元,CCD摄像机分辨率已超过1000线以上。 (6) 易与微光像增强器级联耦合,能在低光条件下采集信号。 (7) 抗过度曝光性能。过强的光会使光敏元饱和,但不会导致芯片毁坏。 基于以上特性,将CCD用于微光电视系统中,不仅可以提高系统终端显示图象的质量,而且可以利用计算机对图像进行增强、识别、存储等操作。 3 CCD微光电视系统的组成 4 像增强器与CCD的耦合 现在,单独的CCD器件的灵敏度虽然可以在低温度环境下工作,但要将CCD单独应用于微光电视系统还不可能。因此,可以将微光像增强器与CCD进行耦合,让光子在到达CCD器件之前使光子先得到增益。微光像增强器与CCD耦合方式有三种: (1)光纤光锥耦合方式 光纤光锥也是一种光纤传像器件,它一头大,另一头小,利用纤维光学传像原理,可将微光管光纤面板荧光屏(通常,Φ有效为Φ18、Φ25或Φ30mm) 的输出经增强的图像耦合到CCD光敏面(对角线尺寸通常是12.7mm和16.9mm)上,从而可达到微光摄像的目的。 这种耦合方式的优点是荧光屏光能的利用率较高,理想情况下,仅受限于光纤光锥的漫射透过率(≥60%)。缺点是需要带光纤面板输入窗的CCD;对于背照明模式CCD的光纤耦合,有离焦和MTF下降问题;此外,光纤面板、光锥和CCD均为若干个像素单元阵列的离散式成像元件,因而,三阵列间的几何对准损失和光纤元件本身的疵病对最终成像质量的影响等都是值得认真考虑并予严格对待的问题。 (2) 中继透镜耦合方式 采用中继透镜也可将微光管的输出图像耦合到CCD输入面上,其优点是调焦容易,成像清晰,对正面照明和背面照明的CCD均可适用;缺点是光能利用率低(≤10%),仪器尺寸稍大,系统杂光干扰问题需特殊考虑和处理。 (3) 电子轰击式CCD(即EBCCD方式) 以上前两种耦合方式的共同缺点是微光摄像的总体光量子探测效率及亮度增益损失较大,加之荧光屏发光过程中的附加噪声,使系统的信噪比特性不甚理想。为此,人们发明了电子轰击CCD(EBCCD),即把CCD做在微光管中,代替原有的荧光屏,在额定工作电压下,来自光阴极的(光)电子直接轰击CCD。实验表明,每3.5eV的电子就可在CCD势阱中产生一个电子-空穴对;10kv工作电压下,增益达2857倍。如果采用缩小倍率电子光学倒像管(例如倍率m=0.33),则可进一步获得10倍的附加增益.即EBCCD的光子-电荷增益可达104以上;而且,精心设计、加工、装调的电子光学系统,可以获得较前两种耦合方式更高的MTF和分辨率特性,无荧光屏附加噪声。因此,如果选用噪声较低的DFGA-CCD并入m=0.33的缩小倍率倒像管中,有望实现景物照度≤210-7lx光量子噪声受限条件下的微光电视摄像。 微光电视系统的核心部件是像增强器与CCD器件的耦合。中继透镜耦合方式的耦合效率低,较少采用。光纤光锥耦合方式适用于小成像面CCD。 耦合CCD器件的性能由像增强器和CCD两者决定,光谱响应和信噪比取决于前者,暗电流、惰性、分辨力取决于后者,灵敏度则与两者有关。 5 存在的问题及解决的途径 从微光成像的要求考虑,最主要的是要提高器件的信/噪比。为此应降低器件噪声(即减少噪声电子数)和提高信号处理能力(即增加信号电子的数量)。可以采用致冷CCD和电子轰击CCD两种方法。其主要目的是在输出信噪比为1时尽可能减少成像所需的光通量。 满足电视要求(50~60fps)的CCD在室温下有明显的暗电流,它将使噪声电平增加。在消除暗电流尖峰的情况下,暗电流分布的不均匀也会在输入光能减少时产生一种噪声的"固定图形"。此外,在高帧率工作时,还不希望减少每个像单元信号的利用率。器件致冷会使硅中的暗电流明显改善。每冷却8℃噪声将下降一半。用普通电气致冷到-20至-40℃时,暗电流会比室温下小100~1000倍,但这时的其它噪声就变得很突出了。尽管CCD像感器目前被公认是低亮度成像最有前景的器件,尤其在小电荷的情况下,对低亮度成像系统电荷转移效率不是主要限制,主要限制还是输出放大器和低噪声输出检测器,因此,我们必须了解L3成像的低噪声检测的情况。 配合致冷,采用浮置栅放大器的低噪声输出(FGA和DFGA),CCD的检测效果更为理想。其中FGA能处理100个噪声电子的CCD像感器峰值信号,而DFGA的饱和电平约为FGA的1/10,它仅能处理约20个噪声电子的像感器峰值信号。 6 小结 近30年,CCD图像传感器的研究取得了惊人的进展,它已经从最初简单的8像元移位寄存器发展至具有数百万至上千万像元。随着观察距离的增加和要求在更低照度下进行观察,对微光电视系统的要求必将越来越高,因此必须研制新的高灵敏度、低噪声的摄像器件,CCD图像传感器灵敏度高和低光照成像质量好的优点正好迎合了微光电视系统这一发展趋势。作为新一代微光成像器件,CCD图像传感器在微光电视系统中发挥着关键的作用。

    时间:2017-08-18 关键词: 图像传感器 ccd 耦合 视频电路 微光电视

  • 48V-12VDC-DC转换器原理图

    48V-12VDC-DC转换器原理图

    图 48-12V DC-DC转换器原理图 工作原理: 下图是根据实物剖析而来,电源经D2、R1为IC1提供+12V左右的电压,6脚输出脉冲经C4和变压器耦合后驱动Q1振荡,当Q1导通后输出电流通过L经C9滤波后向负载供电,当Q1截止时,变压器式电感B3磁能转变为电能,其极性左负右正,续流二极管D4导通,电流通过二极管继续向负载供电,使负载得到平滑的直流,当输出电压过低或过高时,从电阻R11、R10、R9组成的分压电路中得到取样电压送到IC1 2脚与内部2.5V基准电压比较后控制Q1导通脉宽,从而使输出电压得到稳定。当负载电流发生短路或超过8A时,IC1 3脚电压的上升会控制脉宽使Q1截止,以确保Q1的安全。 C8和R7构成振荡时间常数,本电路的振荡频率为65KHz,其计算公式为下:  

    时间:2015-05-15 关键词: 变压器 耦合 dc-dc转换器 电源DC/DC

  • 开启可配置处理新时代 Xilinx发布新一代完整的嵌入式处理平台

    高性能总线架构、新款MicroBlaze 32位处理器、IP、设计工具和对操作系统的支持将大幅提升平台性能,开启可配置处理新时代 2007年11月14日,北京 ——全球可编程逻辑解决方案领导厂商赛灵思公司(Xilinx, Inc. (NASDAQ: XLNX))今天宣布推出新一代嵌入式处理解决方案,致力于在范围广泛的多种应用领域,为设计人员提供增强的系统级性能、更大的灵活性和更高的设计环境生产力。新平台基于增强的32至128位处理器局部总线(PLB)(IBM CoreConnect总线标准组件),为满足将来的性能和特性需求提供了更高的性能和可扩展能力。屡获殊荣的MicroBlaze 32位处理器还率先提供了业界独家的可编程存储器管理单元(MMU),支持商业级操作系统,同时嵌入式开发套件(EDK)9.2版为新平台提供了丰富的升级IP和设计工具支持。 为支持全面的存储器管理,全球嵌入式软件市场的领导厂商LynuxWorks 公司还同时宣布其BlueCat Linux 2.6版本将支持Virtex-4 FX 器件中嵌入的MicroBlaze 处理器和PowerPC 405处理器。 “今天宣布的新一代处理解决方案重申了赛灵思公司对嵌入式市场的承诺,赛灵思一直致力于为设计创新的产品提供最佳的平台。”LynuxWorks公司营销副总裁Robert Day说:“通过结合硬处理器、软处理器和IP内核,赛灵思公司为包括军事、航空航天、工业和消费等领域在内的范围广泛的市场提供了无需在灵活性和性能之间进行折衷的解决方案。” MicroBlaze 7版本处理器 屡获殊荣的MicroBlaze 7 版本处理器建立在此前版本的成功基础之上,并且保持了指令集的后向兼容性。有了新的MMU,无论是采用面向大批量应用的低成本Spartan FPGA还是采用高性能Virtex系列进行设计,设计人员都可以利用商业级嵌入式操作系统。为了提高针对Virtex器件而优化的嵌入式应用设计的系统性能,赛灵思还提供了一个与增强PLB总线的直接接口来扩展片上PowerPC处理器的外设重用。 另外,赛灵思还提供了新的指令来提升可配置MicroBlaze处理器紧耦合浮点单元的性能。所有这些新特性都是预构造的、经过验证并且立即可用,与此同时,所提供的配置选项可使开发人员根据需要对处理器特性进行定制。 互连性增强 PLB架构的增强支持32、64和128多种接口,为设计人员在当前系统设计中提供了更大的灵活性和更高的性能,并且为未来的设计留下了足够的空间。PLB与存储控制器的连接还可配置为共享和点到点(point-to-point)连接,因此客户可根据面积、性能或未来要求进行正确的设计折衷。性能更高、灵活性更大的互连还支持全双工DMA引擎以及较简单的总线体系,从而使IP内核设计更容易。 全面的开发环境 赛灵思公司屡获殊荣的Platform Studio(XPS)提供了一个通用的并且完全集成的硬件/软件开发环境,支持赛灵思所有的处理解决方案。可升级的XPS包括在嵌入式开发套件(EDK)内,使设计人员可方便快捷地开发、集成和调试他们设计的整个嵌入式系统。 赛灵思EDK是一个完整的嵌入式开发解决方案,包括适用于多种应用的XPS工具套件、MicroBlaze处理器、外设IP内核库、基于Eclipse框架的集成软件开发环境、GNU编译器、调试器和其它工具。 例如,利用CAN、MOST 和 Flexray通信标准的IP内核以及通过Linux操作系统的有力支持,赛灵思提供的开发套件、参考设计和其它开发资源可满足汽车电子系统开发人员的特殊需要。赛灵思嵌入式处理解决方案所应用的其它市场领域还包括:有线和无线通信、工业界以及军事领域 – Linux在所有这些领域已获得广泛的应用。 此外,赛灵思公司及其合作伙伴还提供丰富的参考设计、开发板、工具以及最广泛使用的操作系统供用户选择。赛灵思还提供了各种嵌入式设计服务、培训和支持,保证无论客户面对什么样的嵌入式处理挑战都能在设计中获得一次性的成功。嵌入式工具提供商LauterBach 和 Impulse Accelerated Technologies也同时宣布支持MicroBlaze 7版本。 “9.2版嵌入式开发套件在嵌入式系统开发方面提供了无与伦比的灵活性。”赛灵思公司计算处理解决方案部副总裁和总经理Vincent Ratford说,“基于增强的IP和开发工具以及成熟的生态系统支持,赛灵思嵌入式解决方案为客户提供了丰富的系统性能选择,从而使我们的客户能够更快速地为他们的客户提供增值和差异化的特色产品。” 立即可用 升级版MicroBlaze开发套件、Spartan-3E 1600E FPGA版是一个全面的套件,包括一个嵌入式Spartan-3E 1600 FPGA电路板(带MicroBlaze软处理器)和一个完整的嵌入式开发套件,客户可以快速上手使用。 价格和供货情况 EDK 9.2版目前已开始供货,价格为495美元,包括MicroBlaze 7处理器内核、XPS 9.2工具套件(带嵌入式处理IP库)、软件驱动、文档和参考设计实例。XPS 9.2支持针对Virtex-5, Virtex-4, Virtex-II Pro和Spartan-3 FGPA的MicroBlaze和PowerPC嵌入式处理设计。XPS 9.2 支持多种计算平台,包括Windows XP (32-bit) SP1、SP2、Linux Red Hat Enterprise (32-bit 5.0 & 4.0和64-bit 5.0) 以及Solaris 9 (2.9/5.9)。MicroBlaze开发套件Spartan-3E 1600E FPGA版现在也开始供货,价格为595美元。欲了解更多信息,请访问www.xilinx.com/cn/processors。 对于嵌入式Linux开发,BlueCat Linux MicroBlaze 版由LynuxWorks公司提供。欲了解更多信息,请访问www.lynuxworks.com/board-support/xilinx/cn/microblaze-spartan-3e.php。

    时间:2014-05-21 关键词: 接口 调试 设计 嵌入式处理器 耦合

  • Vishay推出可用于车辆LED照明的,采用IHLP®制造的新款组合耦合电感器

    器件采用4040小外形尺寸,磁耦合大于90%,有2.2μH~47μH共8种感值 宾夕法尼亚、MALVERN — 2014 年 2 月20 日 — 日前,Vishay Intertechnology, Inc.(NYSE 股市代号:VSH)宣布,推出采用该公司IHLP® 技术制造,可用于SEPIC DC/DC转换器和其他应用的新系列组合耦合电感器。Vishay Dale IHCL使用4040小外形尺寸,在相同封装内装了两个电感器,磁耦合大于90%,工作温度可达+155℃,有2.2μH~47μH共8种感值。 今天发布的器件的工作频率可以达到5MHz,适用于车用LED照明里的SEPIC转换器。IHCL器件把两个电感器集成在一个高4.0mm的小尺寸10.16 mm x 10.67mm封装里,这样工程师就能够设计出更小、更耐用和高效的SEPIC转换器电路,同时降低总成本。IHCL系列也可以用于共模应用。 新电感器可处理高瞬态电流尖峰而不会硬饱和。器件被包装在符合RoHS的完全无铅的屏蔽复合结构里,通过这种结构将蜂鸣噪声降到非常低的水平,规定工作温度为-55℃~+155℃,对热冲击、潮湿、机械冲击和振动有很好的耐受能力。 器件规格表: 产品编号<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> 电感@ 100 kHz,0.25V,0A 标称DCR @ 25 °C 最大DCR @ 25 °C 典型热 直流电流 典型饱和 直流电流 IHCL-4040DZ-5A 2.2 μH 2.2 μH 13.0 m? 15.0 m? 9.5 A 11.0 A IHCL-4040DZ-5A 2.7 μH 2.7 μH 15.9 m? 17.0 m? 9.3 A 11.0 A IHCL-4040DZ-5A 4.7 μH 4.7 μH 28.0 m? 30.0 m? 6.2 A 9.0 A IHCL-4040DZ-5A 10 μH 10 μH 90.6 m? 97.0 m? 4.3 A 8.0 A IHCL-4040DZ-5A 15 μH 15 μH 109.0 m? 116.6 m? 3.3 A 6.0 A IHCL-4040DZ-5A 22 μH 22 μH 177.0 m? 189.6 m? 2.5 A 4.75 A IHCL-4040DZ-5A 33 μH 33 μH 165.0 m? 176.2 m? 2.6 A 2.5 A IHCL-4040DZ-5A 47 μH 47 μH 241.0 m? 257.5 m? 2.2 A 2.7 A 组合耦合的电感器现可提供样品,并已实现量产,大宗订货的供货周期为八周到十周。 VISHAY简介 Vishay Intertechnology, Inc. 是在纽约证券交易所上市(VSH)的“财富1000 强企业”,是全球分立半导体(二极管、MOSFET和红外光电器件)和无源电子元件(电阻器、电感器、电容器)的最大制造商之一。这些元器件可用于工业、计算、汽车、消费、电信、军事、航空航天、电源及医疗市场中几乎所有类型的电子设备和装备。凭借产品创新、成功的收购战略,以及“一站式”服务使Vishay成为了全球业界领先者。有关Vishay的详细信息,敬请浏览网站 www.vishay.com。

    时间:2014-02-20 关键词: 照明 耦合 新款 电感器

  • 东芝推出高速双极性输入光电耦合器

    21ic讯 东芝公司日前宣布推出用于伺服电机和可编程逻辑控制器的高速光电耦合器“TLP2391”,该光电耦合器适用于正和负LED电流。批量生产定于12月开始。 可编程逻辑控制器应用接受以下两种不同极性输入中的一种:漏型逻辑输入和源型逻辑输入。通过结合两个反向平行的LED,“TLP2391”同时支持漏型逻辑和源型逻辑,因而无需使用桥接电路。该产品支持10Mbps高速通信——这一速度达到其他东芝双输入光电耦合器1的两倍,可应用于工业应用的通信接口。该集成电路的2.3mA低输入电流驱动(@ VCC = 3.3V)和1mA低供电电流有助于节能。 应用 可编程逻辑控制器、伺服电机和工业自动化设备

    时间:2013-11-21 关键词: 东芝 光电 极性 输入 耦合 高速 推出

  • 光耦合心电图测量仪

    光耦合心电图测量仪

    光耦台器在心电图仪上得到普遍应 用,如图5-29所示就是一种典型电路。     圈中的①、⑥脚应该接正;②、⑤ 脚接负,不要弄错。从图5-29中可以 看到,点画线舳左侧是控制回路,信号 输入给③、④脚的发光管;①、⑦脚的 光敏管受光后,输出信号与UIr.a一起输 入到运算放大器,这个反馈信号对线性 光耦合器的线性及减小温漂均有帮助。 点画线的右侧是电路的主回路,发光管 发出的光信号被①、②、@、⑥脚接 收。⑤、⑥脚的输出信号经运算放大嚣。 放大后输出,它控制后级电路。     线性光耦台器已在心电图仪中得到 成功的应用,并且还在变换器等仪表中 逐步推广应用。

    时间:2013-11-19 关键词: 耦合 测量仪 心电图 测试测量电路

  • 复合耦合技术在低压电力线通信设计中的应用

    引言 电力线通信( Power Line Communication,PLC)是以电力网作为信道,进行载波通信的一种有线通信方式。PLC 在欧洲( 德国、英国、瑞典等)发展得较快,最近,英国在电力线媒介开发方面取得了突破性进展,用户可通过电力线进入Internet网,从简单的数据传输提高到了网络联接。 中国电力系统也已组建国电通信中心,并向信息产业部正式申请了牌照。国家电力公司计划在2015 年建成全国统一的联合电力网通信系统。 但是,低压电力线是一种通信环境非常恶劣的信道,许多问题有待进一步研究。低压电力线传送着220 V/50 Hz 的电能,在低压电力线上并接了许多不同阻抗的用电器。低压电力线的这一固有特点,给低压电力线通信带来了很大的困难。因此,低压电力线通信必须首先解决以下2 个难题: (1) 电力网50 Hz 的工频信号不能给载波通信系统带来太大的干扰,同时,考虑到整个通信系统的安全,必须进行强电隔离;(2) 低压电力线上并接的所有用电器的“统计载波阻抗”要高,以确保较高的载波信号加载效率。 上述问题,正是低压电力线通信的接口技术问题,以下从这两方面介绍其设计原理和实现方法。 1 接口电路的模型 根据低压电力线通信接口技术的要求:① 必须进行强电隔离;② 确保较高的载波信号加载效率。为此,就必须采用“电磁耦合”与“阻容耦合”相结合的“复合耦合技术”。接口电路模型如图1所示。   图1 接口电路模型。 该电路的关键物理量是2 个回路中的电流i1(t)和i2(t)。由基尔霍夫第二定律可得出该电路的数学模型:   式中,设i′ 、i″分别为i 的一、二阶导数,则:   对于式(1),通过不同的处理将得到不同的数学模型。对图1 所示的双RLC 耦合回路进行去耦处理,得到2 个独立的RLC 串联回路。对式(1)求导,则可得到二元二阶方程组:   式(2)同时含有2 个未知函数i1( t) 和i2( t)的二阶导数,不便直接求解。 若将RLC 串联回路表示成二元一阶方程,则由2 个RLC 回路便可得到四元一阶方程组:   该方程组含有4 个未知数:i1( t),i2( t),uc1(t),uc2( t),其定解条件直接由电路的初始储能情况给出。当无初始储能时,为齐次初始条件,即:   设所有电路元件都是非时变性元件,则所对应的常系数线性一阶常微分方程组可转化成线性代数方程组进行求解。 通过对上述接口电路数学模型的分析、化简可知,基于“复合耦合技术”的接口电路模型,电路的主要参数是可以通过线性代数方程组进行求解,接口电路的原理清晰,计算复杂度较小,符合低压电力线载波通信要求,是简洁、可行的。 2 ST 7538 电力线接口电路的设计 2. 1 ST 7538 调制解调芯片 ST 7538 载波芯片是一款为家庭和工业领域电力线网络通信而设计的半双工、同步/异步FSK 调制解调器芯片。ST 7538 内部集成了发送和接收数据的所有功能,通过串行通信,可以方便地与微处理器相连接,且只要通过耦合变压器等少量外部器件,即可连接到电力网中。ST 7538功能强大、集成度很高,采取了多种抗干扰技术,如果能够很好地利用其多频段性,就可以克服窄带通信的缺点。ST7538 作为很有代表性的窄带通信芯片,在远程抄表、灯光控制、智能家电等领域已经有了广泛的应用。 除此之外,该芯片还有以下主要特点: (1) 有8 个可编程( 载波) 频率,即60、66、72、76、82. 05、86、110、132. 5 kHz;(2) 内部集成电力线驱动接口,并且提供可编程电压控制和电流控制;(3) 可编程通信速率高达4 800 b /s;(4) 极低的功耗,在接收状态下功耗只有5 mW;(5) 接收灵敏度很高,接收灵敏度为1 mVRMS。 2. 2 接口电路框图 ST 7538 电力线收发信号通道框图设计如图2 所示。接收信号通道由耦合电路、滤波电路、保护电路、电压放大电路组成。发送信号通道由电压放大电路、功率放大电路、滤波电路、保护电路、耦合电路组成。 电力线接口首先是一个耦合电路,用于FSK信号的传输与接收,同时也是一个滤波系统,能可靠地过滤掉220 V/50 Hz 的电力信号、噪声信号和浪涌信号。   图2 ST 7538 的电力线收发信号通道框图。 由于希望系统使用时有较远的通信距离,就必须要求模块发送端有足够大的功率输出,而大输出功率的放大电路不宜长时间连续工作,否则容易过热损坏;若设计高要求的大输出功放电路,会增加系统成本。为此,系统采用如图2 框图中的发送放大电路电源控制,使系统只有处于发送状态时发送电路中的电压放大和功率放大电路才能得到合适的工作电源而工作;系统处于接收状态时,发送电路中的电压放大和功率放大电路因得不到电源而不工作;而模块中的接收信号通路的电压放大电路是始终工作的。 2. 3 耦合保护窄带滤波接口电路 根据上述接口电路的模型,可设计出低压电力线通信发送端的接口电路,如图3 所示。   图3 载波发送端接口电路。 在发送电路中,三极管和变压器组成调谐功率放大电路。该谐振变压器TRANS4 有着双重作用: ① 耦合载波信号; ② 使通信电路与220 V/50 Hz的强电隔离,C14为耦合电容。 前级功放输出的信号经谐振网络选频,耦合到交流电力线上,其调谐回路的谐振频率应满足:   若将中心频率选在82. 05 kHz,C11 =1 000 pF,经计算可得电感L 的取值在3. 76 mH左右。实用时,一般通过调节变压器一次绕组电感量来调节中心频率。C10 = 0. 56 μF,经计算可得电感L4 = 6. 73 μF( 实用L4 = 6. 8 μF),变压器设计为部分接入功放,① 考虑阻抗匹配的需要;② 使变压器及电力线侧负载变化对谐振特性的影响最小。选取在电力线上的元件C10、C11、R35、CNR、L4时,既要考虑它们的通载波、隔离220 V/50 Hz 的强电能力,还要考虑器件的耐压和功率、电路使用的安全及有效性。R35、CNR 还兼有展宽通频带的作用,但信号增益有所下降。 变压器TRANS4 将电力线与接口电路的其余部分相隔离,发送信号送至电力线;然后,从电力线上取接收载波信号;最后,滤除来自电力线上的干扰噪声。 信号经变压器二次侧、L4、C11、C10、CNR、R35耦合至电力线上,变压器二次侧、L4、C11、C10、CNR、R35组成了带通滤波器,而低压电力线阻抗R 具有时变特性。由此,可计算出经变压器二次侧、L4、C11、C10、CNR、R35和低压电力线阻抗R 组成的双口网络的电压转移函数:   式中,R、C、L 分别为双口网络的等效电阻、电容、电感。 低压电力线通信接收端的接口电路如图4 所示。电力线侧的接口电路部分接收和发送信号共用,接收信号时,信号从交流220 V 的插座送入电力线,经0. 5 A 熔断器保护电路,由C10、CNR、R35、C11、变压器线圈组成的降压选频电路( 中心频率设计为82. 05 kHz) 及变压器耦合后,经由C12、C13及变压器线圈组成的并联谐振回路选频,再经L3、C9组成的滤波耦合到运放进行电压放大及整形,放大整形后的信号输入到电力线载波芯片。   图4 载波接收端接口电路。 3 接口电路的仿真试验及分析 根据接口电路的电压转移函数,对双口网络进行计算机仿真分析。在此,重点分析在不同低压电力线阻抗条件下带通滤波器的通频带,即该接口电路的频率特性。频率特性是*价该接口电路耦合性能的一项重要指标。仿真显示,当电力线电阻为2、10、20、50、70、100 Ω 时,幅频特性情况如表1 和表2 所示。 对50 Hz /220 V 强电的相对抑制力( dB)= 表1 不同电力线阻抗及不同中心频率下的输出幅度(Uop /V) 输入信号幅度= 1 V。   表2 不同电力线阻抗的上、下限截止频率及通频带。   从表1 和表2 的分析结果可见:电力线阻抗越大,接口电路的通频带就越宽,对信号的耦合性能也就越好,但选择性差;反之,电力线阻抗越小,接口电路的通频带越窄,对信号的耦合性能就越差,但选择性好。经统计分析知,低压电力线的统计阻抗一般在5 ~ 1 5 Ω之间[2]。因此,ST 7538电力线载波芯片所使用的60 ~ 132. 5 kHz 的载波信号均在通频带( 衰减小于3 dB) 范围内。也就是说,以82. 05 kHz 作为低压电力线通信接口电路的中心频率是合理的。用电力线载波芯片ST7538 其他载波频率来收、发信号,也可用此接口电路。此接口电路有如下特性:① 满足载波发射高阻抗的要求,提高了载波的加载效率;② 在满足信号的耦合性能的同时,还兼顾对频率选择性的要求,从而提高了系统的抗干扰能力。 在电路的具体安装和调试过程中,通过调节电感磁来调节电感量,使通频带达到最佳。在基于电力线载波芯片ST 7538 低压电力线载波通信实验中,选用82. 05 kHz 作为低压电力线通信的中心频率,设负载阻抗为5 ~ 15 Ω。试验结果表明,能准确地实现点控、群控灯组( 实现数据通信);能实现语音信号( 信号中心频率1 kHz ,频率范围0. 02 ~ 10 kHz) 的传输( 实现模拟通信);能实现对正弦波形信号( 频率范围0. 01 ~100 kHz)的传输(实现模拟通信)。 4 结语 基于“电磁耦合”与“阻容耦合”相结合的 “复合耦合技术”,建立了低压电力线载波通信的接口电路”的数学模型,由此设计了基于ST 7538 的低压电力线载波通信的接口电路。仿真试验结果表明:该接口电路既有较高的载波信号加载效率,较好的幅频特性,又能完全地隔离电力网50 Hz的工频信号,且接口电路的通用性强,故可广泛应用于低压电力线通信系统。

    时间:2013-11-12 关键词: 通信 传感网 电力线 技术 低压 设计 应用 耦合 复合

  • 变压器耦合放大电路

    变压器耦合放大电路

    变压器耦合放大电路

    时间:2012-12-11 关键词: 放大电路 变压器 耦合 测试测量电路

  • 变压器耦合推挽功率放大电路

    一、电路特点 变压器耦合推挽功率放大电路如图Z0411所示。其特点是: (1)T1和T2,由两个NPN同型号并且特性完全相同的管子组成; (2)利用变压器原、副边匝数比的不同实现阻抗变换,将实际的负载电阻RL通过原、副边的匝数比(n = N1 / N2),变换成所需要的等效电阻 ; (3)为了减小交越失真,静态时利用基极偏置电路,使T1和T2 具有较小集电极电流IC1=IC2。由于输出变压器原绕组两部分(N1 和N2 )的绕向一致,而IC1和IC2的流向相反,故绕组的直流磁势IC1 N1 - IC2 N2=0,即铁芯中无磁通,工作时不致产生磁饱和现象。这是它的主要优点之一。 二、工作原理 静态时,iL = 0,无功率输出。因为无输入信号(ui = 0)时,IC1和IC2很小,电源供给的直流功率也很小。 当输入正弦信号电压ui时,则通过输入变压器Tr1将使T1和T2基极得到一个大小相等而极性相反的信号电压ui1和 ui2。当ui为正半周时,由变压器的同名端可知ube1为正,ube2为负。于是T1导通,T2截止。此时,输出变压器Tr2的原边上半边绕组有集电极电流iC1流过,而下半边绕组无电流,iC2 =0。同理,在ui 的负半周时,情况正好相反,T1 截止,T2导通。Tr2原边上半边绕组无电流通过,而下半边绕组有电流。于是在一个周期的两个半周内。iC1、iC2轮流通过Tr2的原边上下两半绕组,而且大小相等,相位相反。因此,Tr2 的副边将有一个较完整的正弦波iL通过通过负载RL 。 变压器耦合推挽功率放大电路与互补对称功放电路比较,前者虽然解决了负载与放大电路输出级的阻抗匹配问题,但其体积大、笨重、频带窄、不便于集成等缺点限制了它的使用范围。 扩展阅读:功率放大器

    时间:2012-12-11 关键词: 电路 变压器 耦合 推挽功率放

  • 多级放大电路及级间耦合

    多级放大电路的连接,产生了单元电路间的级联问题,即耦合问题。放大电路的级间耦合必须要保证信号的传输,且保证各级的静态工作点正确。 直接耦合——耦合电路采用直接连接或电阻连接,不采用电抗性元件。直接耦合电路可传输低频甚至直流信号,因而缓慢变化的漂移信号也可以通过直接耦合放大电路。 阻容耦合和变压器耦合——级间采用电容或变压器耦合。电抗性元件耦合,只能传输交流信号,漂移信号和低频信号不能通过。 1.阻容耦合放大电路 如图1所示。两级间的连接通过耦合电容C将前级的输出电压家在后级的输入电阻上。由于电容的隔直作用,两级放大电路的静态工作点互不相关,各自独立。多级放大电路的电压放大倍数为各级电压放大倍数的剩积。但在计算每一级的电压放大倍数时,必须考虑前后级之间的相互影响。     图1阻容耦合 2.直接耦合放大电路 (1)放大电路静态工作点的相互影响 接耦合或电阻耦合使各放大级的工作点互相影响,这是构成直接耦合多级放大电路时必须要加以解决的问题。如果将基本放大电路去掉耦合电容,前后级直接连接,如图2所示。于是 VC1=VB2 VC2= VB2+ VCB2>VB2(VC1) 这样,集电极电位就要逐级提高,为此后面的放大级要加入较大的发射极电阻,从而无法设置正确的工作点。这种方式只适用于级数较少的电路。     图2直接耦合放大电路 (2) 零点漂移 零点漂移是三极管的工作点随时间而逐渐偏离原有静态值的现象。 产生零点漂移的主要原因是温度的影响,所以有时也用温度漂移或时间漂移来表示。工作点参数的变化往往由相应的指标来衡量。

    时间:2012-11-06 关键词: 耦合 多级放大电路

  • 变压器耦合反馈式振荡电路

    变压器耦合反馈式振荡电路

    变压器耦合反馈式振荡电路

    时间:2012-10-21 关键词: 振荡电路 变压器 耦合 模拟电路 反馈式

  • 采用光导纤维传输数据的耦合电路图

    采用光导纤维传输数据的耦合电路图

    如图电路首先将输入模拟信号经电压-频率变换器V/F变换为频率信号,由发光二极管送进光导纤维。光导纤维或聚苯乙烯杆的长度决定于数字或模拟信号输入端和光敏二极管之间隔离的电压值。光敏二极管可驱动有100mA输出的运算放大器A1,再经运算放大器A2放大就可驱动电缆、继电器或扬声器等负载。发光二极管可采用输出高达200mA的MV50,A1可采用RC301运算放大器,A2可采用RC311运算放大器。

    时间:2012-09-18 关键词: 无线通讯 电路图 耦合 光导纤维 传输数据

  • 瑞萨推出用于逆变器的长爬电距离光电耦合器PS9905

    瑞萨推出用于逆变器的长爬电距离光电耦合器PS9905

    21ic讯 瑞萨电子株式会社宣布推出用于逆变器的长爬电距离光电耦合器PS9905,其适用于采用690 V最高商业电源电压的工业设备或者采用1,000 V高压的太阳能发电系统之类的应用。新款PS9905器件是一款外部爬电距离(注释2)为 14.5 mm的光电耦合器(化合物半导体,注释1),其超过安全标准(IEC 61800)指定的防止电击等事故发生所需的爬电距离 - 13.8 mm。 另外一款高速光电耦合器PS9924,具有14.5 mm的长爬电距离,支持内部10 Mb/s的通信速度。在所有爬电距离超过10 mm的产品之中,它具有功耗最低的特性,使其成为需要高绝缘电压和低功耗应用的理想之选。 随着大家越来越关注环保,减少CO2的排放,在工业领域和太阳能系统内,使用逆变器已经迅速发展为一种实现控制电机小功率化和降低功率转换损耗的方法。这些逆变器由采用功率器件(例如IGBT)的高压电路模块和采用微控制器(MCU)的控制电路组成。其高压模块中功率半导体器件(例如IGBT)的驱动就是采用光电耦合器,这样使两部分电路同时实现了电气隔离。 目前,瑞萨已经批量生产爬电距离为8 mm、用于逆变器IGBT驱动的小型光耦。然而,这类系统的工作电压越来越高,以此降低系统的负荷,降低功率损耗,也使逆变器电机之间的功率电缆能变得更细小。为了顺应这种市场趋势和要求,面向690 V电源的工业系统和1,000 V太阳能发电系统的逆变器,瑞萨推出了光电耦合器PS9905与PS9924,。新款光电耦合器具有14.5 mm的长爬电距离,满足适用安全标准的要求。 新款PS9905和PS9924的主要特性: • (1)符合690 V工业系统和1,000 V太阳能发电系统的逆变器对安全标准的要求(PS9905) 为了使采用690 V电源的工业系统内的逆变器实现强化隔离(注释3)和使1,000 V电压的太阳能发电系统内的逆变器实现基本隔离(注释4),IEC 61800标准要求爬电距离分别不低于13.8 mm和10 mm。新款PS9905的优化设计实现了14.5 mm的爬电距离,轻松满足了安全标准的要求。它的隔离电压是7,500 Vrms,适用于高工作电压的设备。 • (2)有助于实现逆变器小型化(PS9905) 新款PS9905可以实现以前需要2个爬电距离为8 mm的瑞萨电子光耦方能实现的功能。这样就将安装面积缩小了近30%。而且,新开发的8引脚贴片封装,使这款高速光耦在爬电距离超过10 mm的光电耦合器之中,具有最小的安装面积。 • (3)作为IGBT驱动光耦,它的驱动功率达到2.5 A,同时具备高响应速度(PS9905) 这款光耦的光接收IC是由瑞萨电子独有的BiCMOS工艺制造而成,从而能使电路电流(Icc)保持在3 mA以下和提供低于150 ns的开关时间(tPHL、tPLH),同时实现低寄生电容(注释5)。在输出功率为2.5 A的IGBT驱动光耦中,PS9905的响应速度是最快的。从而能够在逆变器控制后端提高输出电流精度。 • (4)利用10 Mb/s高速光电耦合器实现了低功耗(PS9924) 优化光电耦合器内光接收IC的设计让我们能够实现10 mm以上的长爬电距离和 大幅降低功耗。它的输入电流(IFHL)为5 mA(最大值),电路电流(Icc)为5 mA(典型值)。支持3.3 V和5 V的电源电压,并且其工作温度范围很宽,介于−40℃和110℃之间。使它可以应用在高元件密度、高环境温度的小型通讯系统中。   瑞萨相信新款光电耦合器将有助于实现逆变器高工作电压、小型化的设计要求,而它们预计能够推动市场增长。公司计划制定产品推广策略,并且继续开发新产品以便满足市场对产品高温和高输出功率要求。瑞萨还通过整合了微控制器和用于逆变器的IGBT的完整解决方案来为系统设计者提供支持。[!--empirenews.page--] (注释1)光电耦合器: 在单个封装内,光电耦合器在输入端和输出端分别整合了发光元件(LED,它可以将电信号转化成光)和光接收元件(它可以将光转化成电信号)。由于这种光耦合器件能够以光的形式将信号从输入端传送到输出端,所以可以为两端彻底实现电隔离。 (注释2)外部爬电距离:  从高压侧封装引脚到用于连接光电耦合器的低压侧封装引脚的最短距离,沿着封装的树脂外部测量。爬电距离越长,电压公差越高。 (注释3)强化绝缘 比基本绝缘强的绝缘。标准要求其爬电距离为基本绝缘的2倍。 (注释4)基本绝缘: 基本绝缘用于防止电击人。 (注释5)寄生电容: 由于物理结构的原因而在芯片内意外产生的电容,也称为浮地电容。 定价和供货情况 现已开始供应瑞萨电子新款光电耦合器样品,单价为4.0美元。目前已投入批量生产,2012年10月月产量将达到1,000,000件。(定价和供货情况如有变更,恕不另行通知。) 新产品的主要技术规格 瑞萨新款PS9905和PS9924光电耦合器的产品技术规格 1. 长爬电距离和空中距离:14.5 mm;隔离距离:0.4 mm 2. 高绝缘电压:7500 Vrms(UL 1577) 3. 高工作绝缘电压:VIORM = 1,600 V(峰值);允许的最高过电压VIOTM = 12,000 V(峰值)(IEC/EN 60747-5-2) 4. 安全标准:UL、VDE和CSA 5. 长爬电距离:8引脚SOP(14.5 mm),适于表面贴装 6. 盘装产品:PS9905-F3、PS9924-F3:1000件/卷 [PS9905光电耦合器的产品技术规格] 1. 峰值输出电流:2.5 A 2. 高速开关:tPLH、tPHL = 150 ns(最大值) 3. 低功耗:ICCH、ICCL = 3 mA(最大值) 4. 低输入电流:IFLH = 6 mA(最大值) 5. 低功耗:VOH = Vcc - 3 V(最小值) 6. 高工作温度(高达110℃) 7. UVLO(欠压锁闭)保护 8. 高共模瞬态抑制(CMH、CML = ±25 kV/µs(最小值)) [PS9924光电耦合器的产品技术规格] 1. 高速开关:tPLH、tPHL = 100 ns(最大值) 2. 低输入电流:IFHL = 5 mA(最大值)) 3. 低电路电流:ICCH = 3 mA(典型值),ICCL = 5 mA(典型值) 4. 电源电压:Vcc = 3.3 V、5 V 5. 高工作温度(高达110℃) 6. 高共模瞬态抑制(CMH、CML = ±15 kV/µs(最小值))  

    时间:2012-07-08 关键词: 光电 逆变器 用于 耦合 距离 推出 电源新品 ps9905

  • 瑞萨推出用于逆变器的长爬电距离光电耦合器PS9905

    21ic讯 瑞萨电子株式会社宣布推出用于逆变器的长爬电距离光电耦合器PS9905,其适用于采用690 V最高商业电源电压的工业设备或者采用1,000 V高压的太阳能发电系统之类的应用。新款PS9905器件是一款外部爬电距离(注释2)为 14.5 mm的光电耦合器(化合物半导体,注释1),其超过安全标准(IEC 61800)指定的防止电击等事故发生所需的爬电距离 - 13.8 mm。 另外一款高速光电耦合器PS9924,具有14.5 mm的长爬电距离,支持内部10 Mb/s的通信速度。在所有爬电距离超过10 mm的产品之中,它具有功耗最低的特性,使其成为需要高绝缘电压和低功耗应用的理想之选。 随着大家越来越关注环保,减少CO2的排放,在工业领域和太阳能系统内,使用逆变器已经迅速发展为一种实现控制电机小功率化和降低功率转换损耗的方法。这些逆变器由采用功率器件(例如IGBT)的高压电路模块和采用微控制器(MCU)的控制电路组成。其高压模块中功率半导体器件(例如IGBT)的驱动就是采用光电耦合器,这样使两部分电路同时实现了电气隔离。 目前,瑞萨已经批量生产爬电距离为8 mm、用于逆变器IGBT驱动的小型光耦。然而,这类系统的工作电压越来越高,以此降低系统的负荷,降低功率损耗,也使逆变器电机之间的功率电缆能变得更细小。为了顺应这种市场趋势和要求,面向690 V电源的工业系统和1,000 V太阳能发电系统的逆变器,瑞萨推出了光电耦合器PS9905与PS9924,。新款光电耦合器具有14.5 mm的长爬电距离,满足适用安全标准的要求。 新款PS9905和PS9924的主要特性: • (1)符合690 V工业系统和1,000 V太阳能发电系统的逆变器对安全标准的要求(PS9905) 为了使采用690 V电源的工业系统内的逆变器实现强化隔离(注释3)和使1,000 V电压的太阳能发电系统内的逆变器实现基本隔离(注释4),IEC 61800标准要求爬电距离分别不低于13.8 mm和10 mm。新款PS9905的优化设计实现了14.5 mm的爬电距离,轻松满足了安全标准的要求。它的隔离电压是7,500 Vrms,适用于高工作电压的设备。 • (2)有助于实现逆变器小型化(PS9905) 新款PS9905可以实现以前需要2个爬电距离为8 mm的瑞萨电子光耦方能实现的功能。这样就将安装面积缩小了近30%。而且,新开发的8引脚贴片封装,使这款高速光耦在爬电距离超过10 mm的光电耦合器之中,具有最小的安装面积。 • (3)作为IGBT驱动光耦,它的驱动功率达到2.5 A,同时具备高响应速度(PS9905) 这款光耦的光接收IC是由瑞萨电子独有的BiCMOS工艺制造而成,从而能使电路电流(Icc)保持在3 mA以下和提供低于150 ns的开关时间(tPHL、tPLH),同时实现低寄生电容(注释5)。在输出功率为2.5 A的IGBT驱动光耦中,PS9905的响应速度是最快的。从而能够在逆变器控制后端提高输出电流精度。 • (4)利用10 Mb/s高速光电耦合器实现了低功耗(PS9924) 优化光电耦合器内光接收IC的设计让我们能够实现10 mm以上的长爬电距离和 大幅降低功耗。它的输入电流(IFHL)为5 mA(最大值),电路电流(Icc)为5 mA(典型值)。支持3.3 V和5 V的电源电压,并且其工作温度范围很宽,介于−40℃和110℃之间。使它可以应用在高元件密度、高环境温度的小型通讯系统中。   瑞萨相信新款光电耦合器将有助于实现逆变器高工作电压、小型化的设计要求,而它们预计能够推动市场增长。公司计划制定产品推广策略,并且继续开发新产品以便满足市场对产品高温和高输出功率要求。瑞萨还通过整合了微控制器和用于逆变器的IGBT的完整解决方案来为系统设计者提供支持。[!--empirenews.page--] (注释1)光电耦合器: 在单个封装内,光电耦合器在输入端和输出端分别整合了发光元件(LED,它可以将电信号转化成光)和光接收元件(它可以将光转化成电信号)。由于这种光耦合器件能够以光的形式将信号从输入端传送到输出端,所以可以为两端彻底实现电隔离。 (注释2)外部爬电距离:  从高压侧封装引脚到用于连接光电耦合器的低压侧封装引脚的最短距离,沿着封装的树脂外部测量。爬电距离越长,电压公差越高。 (注释3)强化绝缘 比基本绝缘强的绝缘。标准要求其爬电距离为基本绝缘的2倍。 (注释4)基本绝缘: 基本绝缘用于防止电击人。 (注释5)寄生电容: 由于物理结构的原因而在芯片内意外产生的电容,也称为浮地电容。 定价和供货情况 现已开始供应瑞萨电子新款光电耦合器样品,单价为4.0美元。目前已投入批量生产,2012年10月月产量将达到1,000,000件。(定价和供货情况如有变更,恕不另行通知。) 新产品的主要技术规格 瑞萨新款PS9905和PS9924光电耦合器的产品技术规格 1. 长爬电距离和空中距离:14.5 mm;隔离距离:0.4 mm 2. 高绝缘电压:7500 Vrms(UL 1577) 3. 高工作绝缘电压:VIORM = 1,600 V(峰值);允许的最高过电压VIOTM = 12,000 V(峰值)(IEC/EN 60747-5-2) 4. 安全标准:UL、VDE和CSA 5. 长爬电距离:8引脚SOP(14.5 mm),适于表面贴装 6. 盘装产品:PS9905-F3、PS9924-F3:1000件/卷 [PS9905光电耦合器的产品技术规格] 1. 峰值输出电流:2.5 A 2. 高速开关:tPLH、tPHL = 150 ns(最大值) 3. 低功耗:ICCH、ICCL = 3 mA(最大值) 4. 低输入电流:IFLH = 6 mA(最大值) 5. 低功耗:VOH = Vcc - 3 V(最小值) 6. 高工作温度(高达110℃) 7. UVLO(欠压锁闭)保护 8. 高共模瞬态抑制(CMH、CML = ±25 kV/µs(最小值)) [PS9924光电耦合器的产品技术规格] 1. 高速开关:tPLH、tPHL = 100 ns(最大值) 2. 低输入电流:IFHL = 5 mA(最大值)) 3. 低电路电流:ICCH = 3 mA(典型值),ICCL = 5 mA(典型值) 4. 电源电压:Vcc = 3.3 V、5 V 5. 高工作温度(高达110℃) 6. 高共模瞬态抑制(CMH、CML = ±15 kV/µs(最小值))  

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