硬件特訓班問題解答【57問-14】


1.  電路是怎么實現的電平轉換

: (1)實現電平轉換的電路有很多種,最常見的主要是兩種

   (2)第一種也是最常見的利用BJT三極管的開集電極輸出或者場效應管的開漏輸出,然后在這些輸出端通過上拉電阻把他拉到不同的電平去

   (3)第二種通過不同的隔離方式,如光耦等,但是這種隔離從本質上來說其實也是OC開集電極,OD開漏輸出的一種應用

   (4)所以電平轉換最很笨的其實是理解開集電極輸出和開漏輸出

 

2.  三極管在飽和狀態下當開關使用主要關注哪些參數?

:(1)首先我們需要明白三極管的飽和和放大的區別

硬件特訓班問題解答【57問-14】的圖1

 

  (2)三極管理論上可以簡單理解為是兩個背靠背的二極管連接在一起,二極管即是PN結,所以首先我們必須明確不管是是在飽和區還是在放大區,發射結是正偏導通的,但是在飽和區Vce比較小,所以其集電結也處于比較小的正偏狀態,但是對于放大區而言由于Vce比較大,所以此時集電結反偏,此處其實是一個橫流區,為什么是橫流,由于集電結的反偏,發射極產生的大量的自由電子其實是被99%以上吸附到集電極,所以出現橫流,而在飽和區,其發射極大量的自由電子其實是被阻擋的,所以其電流比放大橫流區小,當然這里面涉及到了整個三極管工作過程,更詳細的內容可以關注我的硬件特訓班

  (3)所以從上面的分析我們可以知道,如何讓三極管如何進入放大區如何進入飽和區,進入飽和區的關鍵是Vce不能太大,然后集電結要正偏,這個如何來保證呢?這就需要我們從另外一個角度去理解,增益,我們剛才分析說在飽和區由于大量的由發射極產生的自由電子被阻擋所以其電流的增益其實并不大,而放大區也是大量的自由電子被吸引往集電極跑去,所以我們從設計的角度實際上我們應該從增益倍數下手

  (3)我們這里有個非常有名的10:1的定律或者規則,當然這個規則在我們的國內的教科書上面是很少看到的,另外有很多人說是讓基極電流>=1mA說實話這些都是些不那么靠譜的設計,所謂的10:1原則很簡單即Ic:Ib=10:1,也即是增益=10,那么如何設計呢?如果是基極處個集電極處電壓相等的情況下,只要Rb=10*Rc,為什么增益為10就一定能夠確保確保進去了飽和狀態呢,就是我們剛才所說的在飽和區增益不大,到這個不大到底是多少,其實10是任何情況下都能夠確保進入飽和區的增益,這點非常重要

  (4)所以綜上我們三極管要作為開關管,我們需要重點關注的參數主要是,Ib, Ic自己由此產生的RbRc的確定,首先是我們的Ib可以先確認為1mA,但是此后Ic=10mA,由這兩個參數而確定的Rb,Rc電阻值,另外我們還要確保其電路在不工作的時候不受噪聲靜電浪涌等影響,我們應該添加上下拉電阻來確保一個穩定的電壓給到取決于具體是NPN還是PNP,上下拉電阻一般可取20KΩ

  (5)關于晶體管更詳細的內容可以參考老白硬件特訓班:

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c-s.w4002-21870440440.43.c3cb1839bIEpvV&id=631528631075

3. 這個電路圖中左邊cona是給3.3V的電壓 右邊M53111.8V的電壓 這電路是怎么實現的電平轉換

: (1)這個就是我們上述詳細分析的通過開集電極OC進行轉換獲得不同電平轉換的具體應用

   (2)比如說,TXD給出了一個高電平,則Q1A截止,而P22腳則此時被上啦但是需要注意其上拉的電位已經不一樣了,以此來實現不同電壓的轉換,當TXD為低電平也是一樣的分析方法

 

硬件特訓班問題解答【57問-14】的圖2 

4. 為什VFB基準電壓是多少  600mV

: (1)首先這個問題是不完整的

   (2)我假定你是針對于開關電源的問題的提出,反饋電壓不同的半導體廠商不同的器件其反饋電壓有可能不同,不是唯一的也不是固定的

 

5. D2D3會組成全波整流電路?

(1)D2D3沒有構成全波整流電路

(2)D2,D3構成的是半波整流,不過其壓降是1.4V

硬件特訓班問題解答【57問-14】的圖3


39. 這個我想直接外部5V供電給芯片,但是要做保護要怎么去選型?把JFET的電路去除了,但是我要實現防反接和短路保護要怎么去改?

(1)首先我們要注意這個圖里面的Q1Q2其不是JFET也不是耗盡型的MOS,他是一個增強型的MOS

(2)然后5V直流電源入口的地方的話我們需要做:EMI濾波和EMS防護還有過流和防反接

(3)EMS防護主要是通過TVS,MOV,GDT等器件通過多級防護逐級遞減的方式實現

(4)EMI濾波根據具體是差模濾波還是共模濾波可以有更多種實現方式,可以用電容,電感,磁珠,以及具體的濾波階數拓撲結構來實現具體的EMI濾波

(5)防反接實現方式也可以有很多種,可以用二極管,PMOS等實現

(6)過流防護主要是保險絲

(7)關于電源接口或者通訊接口更詳細的內容可以參考老白硬件特訓班:

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硬件特訓班問題解答【57問-14】的圖4

 

40.功率器件額定電流需要留有多大余量?

答:(1)留多少余量,主要是根據可靠性的要求

(2)一般超過工作電流峰值的1.4倍即可

硬件特訓班問題解答【57問-14】的圖5
硬件特訓班問題解答【57問-14】的圖6


復制這段話到TaoBao打開即可見↓


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此問答來源白老師硬件特訓班答疑

課程鏈接:

https://www.fany-online.com/h-pd-352.html#keyword

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