比較電路的案例
步進電機驅動電路解析，步進電機驅動電路原理圖、電路性能比較及電路實例
A、B、C三端的輸入分別接電路的D03、D02、DO1。
該電路有兩種工作狀態：（1）步進方式；（2）維持方式。處在步進工作方式時，流過取樣電阻R0和相繞組上的電流為2A；處在維持方式時，僅為0.5A。工作方式的轉換受程序控制。該程序送“1”給DO5時，則為步進方式。送“0”時，為維持方式。
實際上，是用DO5電位的高低改變比較器比較基準端“2”的電位。DO5電位高，“2”端電位抬高，則比較器“3”端的翻轉電位也隨之提高。即取樣
電阻R0上的電壓隨之提高，流過R0的平均電流相應增大。反之，‘2”端電位降低，流過R0的平均電流相應減小。
斬波驅動由比較器、比較器后面的放大電路、L、C、R等電路形成。假設比較器的“3”端電位高于“2”端，它的輸出為低電位。由三極管組成的放大電路截止，加到相繞組上的電壓逐步衰減，流過R0上的電流和iR0也隨之降低。經過一定時間后，“3”端電位低于“2”端。經比較器比較后，輸出高電位。（http://www.diangon.com/版權所有）放大電路的輸出電壓升高。流過取樣電阻R0上的電流以回路時間常數所決定的規律逐步上升，R0上的壓降iR0也隨之上升。當“3” 端電位再一次高于“2”端時，比較器的輸出再次變低。如此循環，形成斬波輸出。
驅動電路的另外3個輸入端DO1、D02、D03受程序控制，用來決定步進電機的正反向旋轉。正轉時，以ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→…方式工作；反轉時，以ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→ABC→…方式工作。
（2）圖2是噴墨打字機中使用的驅動電路。被驅動的是四相步進電機，步距角為3.6°。驅動電路由四只二極管、四只晶體管、兩組雙線繞組、兩只限流電阻和一只36V穩壓管組成。穩壓管以圖示方式與二極管串聯后，并聯在線圈兩端。
展開 干貨｜一文教你巧識濾波、穩壓、比較、運放電路
1、一種常用的無源低通濾波電路
上圖由RC組成的低通濾波電路很常用，在直流信號處理中常常會出現。
熟悉RC微積分電路的可知，這不只是RC積分電路，其實積分電路具有低通濾波的功能。
下圖電壓采集電路中就使用到了該濾波電路。
2、穩壓二極管穩壓電路
看似簡單，其實就一個電阻和一個穩壓二極管，但對初學者來說并不容易。不是隨便選擇滿足穩壓要求的二極管再配個電阻就可以，電阻R的大小選多少合適？這是要根據穩壓管的正常工作電流范圍以及電壓負載的大小進行匹配的。
最好了解穩壓二極管的U-I曲線圖以及整個穩壓過程。
3、電壓比較器電路
如上圖，電壓比較器的原理是這樣的，當V1>V2時，輸出為低電平（GND）。
4、運算放大電路
上圖為同相運放電路原理，輸出公式為：VO=VI×(1+R2/R1)
上圖為反向輸入運放原理，輸出公式為：VO=-VI×(R2/R1)。
要學會運用運放正負輸入端"虛斷"與"虛短"的原理，進行推算。
● 虛短指在理想情況下，兩個輸入端的電位相等，就好像兩個輸入端短接在一起，但事實上并沒有短接。
● 虛斷指在理想情況下，流入集成運算放大器輸入端電流為零。這是由于理想運算放大器的輸入電阻無限大，就好像運放兩個輸入端之間開路。但事實上并沒有開路。
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展開 運放 vs.比較器芯片
相比之下，通用比較器芯片仍然具有類似的差分輸入級：
差分輸入級
比較器的輸出為集電極開路 (Open Collector)輸出和漏極開路（Open Drain）輸出, 因此其輸出完全可以達到軌到軌，也就是輸出電壓可以達到電源電壓：
輸出級
我們可以通過在比較器芯片外部加一個上拉電阻，然后將開漏輸出引腳接到負電源的方式，將其輸出驅動到完全飽和或截止：
完全飽和或截止
運放比較器電路
我們通過一個具體的電路看一下運放的輸出能否做到軌到軌（Rail-to-Rail）。
下圖是一個典型的運放比較器電路：
運放比較器電路
兩個10k 電阻構成分壓器接到反相輸入引腳，提供一個比較參考電壓 5 伏。正弦信號輸入到同相引腳。同相輸入引腳我們輸入一個以 5 伏為中心的正弦波，這會在輸出引腳輸出一個方波。
面包板上組裝好的電路如下：
面包板上的運放比較器電路
波形如下：
運放比較器電路波形
紫色波形是接到同相輸入的正弦波，青色是輸出波形，黃色是正電源電壓。
可以看到輸出波形的峰值達不到正電源電壓，我們用示波器光標測量功能測量其和正電源電壓的差距是 1.43 伏，接近數據手冊中的 1.5 伏：
遙不可及的夢
比較器芯片電路
下圖是一個用比較器芯片 LM311 搭建的和上面的運放比較器電路功能相同的電路：
注意其輸出需要接上拉電阻。
在面包板上組裝完成的 LM311 比較器電路：
面包板上的比較器芯片電路
LM311 比較器電路波形：
比較器芯片 LM311 波形
可以看到輸出電壓已基本和正電源電壓重合了，做到了軌到軌（Rail-to-Rail)。
缺點二
運放或運放比較器電路的第二個缺點就是其輸出響應很慢。
展開 
干貨｜6種最常用恒流源電路的分析與比較
Is=Iout-IG
類型2，這是使用運放與Vref（2.5V）一體化的并聯穩壓器電路，由于這種電路的Vref高達2.5V，所以電源利用范圍較窄類型3，這是用晶體管代替運放的電路，由于使用晶體管的Vbe（約0.6V）替代Vref的電路，因此，Vbe的溫度變化毫無改變地呈現在輸出中，從而的不到期望的精度類型4，這是利用對管補償Vbe隨溫度變化的電路，由于檢測電壓也低于0.1V左右，應此，電源利用范圍很寬類型5，這是利用J-FET的電路，改變Rgs 可使輸出電流達到漏極飽和電流IDSS，由于噪聲也很小，因此，在噪聲成為問題時使用這種電路也有一定價值，在該電路中不接RGS，則電流值變成IDSS，這樣，J-FET接成二極管形式就變成了“恒流二極管”。
以上電路都是電流吸收型電路，但除了類型2以外，若改變Vref極性與使用的半導體元件，則可以變成電流吐出型電路。
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電路加工也會使其發生一些變化，例如導體寬度和梯形效應的變化。梯形效應指的是信號導體的形狀，理想情況下是矩形橫截面，但實際電路多為的是梯形形狀。導體形狀的變化會導致電流密度和邊緣場的變化，并且在較高的毫米波頻率下，這些效應會影響性能。圖2中所示曲線的變化也與基板厚度的公差、最終銅鍍層厚度的以及銅箔表面粗糙度的變化有關。
如圖2a中所示的電路上使用的標準電解（ED）銅，其表面粗糙度會出現正常的上下變化; 這些電路所使用的ED銅的表面粗糙度典型值為2.0μm RMS，但實際的粗糙度可以在1.8至2.2μm之間變化。對于在這個粗糙度變化范圍，稍光滑的電路，設計Dk的值較低，稍粗糙的電路，設計Dk的值會較高。對于圖2a中的設計Dk范圍（77 GHz下的0.126），考慮到影響它的許多變量，這是一個良好控制的設計Dk容差（±0.063）。
與圖2a相比，圖2b使用更光滑的壓延銅的相同介質電路材料, 設計Dk的變化就要小的多。盡管在ED銅和壓延銅的電路加工上也存在一些細微的差異，但這表明光滑的壓延銅可以減小設計Dk變化。
銅箔表面粗糙度及其變化也會影響高頻微帶電路的插入損耗。較粗糙的銅箔表面會導致較高的導體損耗并最終導致更高的插入損耗。插入損耗還取決于電路基板厚度，其中較薄的電路比較厚的電路更容易受銅箔表面粗糙度的影響。例如，對于在相同介質材料上制造的電路，比較具有不同銅箔表面粗糙度和不同厚度的電路，使用光滑和粗糙銅箔的薄電路之間的插入損耗差異比使用相同銅箔的厚電路之間的插入損耗差異更顯著。在使用5mil厚度RO3003材料的電路的情況下，使用光滑壓延銅和使用粗糙ED銅的電路在25GHz下的插入損耗差為0.35dB / in。
展開 電壓比較器是什么？一文讀懂
電壓比較器是對輸入信號進行鑒別與比較的電路，是組成非正弦波發生電路的基本單元電路。
電壓比較器主要有單項比較器、遲滯比較器和雙限比較器（窗口比較器）。
雙限比較器有兩個轉折電壓，當輸入電壓向單一方向變化時輸出電壓躍變兩次。其傳輸特性如下：
單限比較器和滯回比較器區別
單限比較器比滯回比較器抗干擾能力強，而滯回比較器比單限比較器靈敏度高。
單限電壓比較器：
運放是通過反饋回路和輸入回路的確定“運算參數”，比如放大倍數，反饋量可以是輸出的電流或電壓的部分或全部。而比較器則不需要反饋，直接比較兩個輸入端的量，如果同相輸入大于反相，則輸出高電平，否則輸出低電平。
滯回比較器：
又稱遲滯比較器，有兩個門限電壓。輸入單方向變化時，輸出只跳變。輸入由大變小時，對應小的門限電壓；輸入由小變大時，對應大的門限電壓。在兩個門限電壓之間，輸出保持原來的輸出。
上拉電阻會影響比較器輸出的高電平的數值，尤其是“OC門“輸出格式的比較器，從而影響門限電壓，需要考慮。主要是影響上門限，可以把它歸入正反饋。
電壓比較器簡單理解
電壓比較器簡單理解為：
運放工作于非線性工作狀態，假如基準電壓在負端輸入，輸入的電壓在正端輸入的話，比較電壓高于基準電壓，運放就輸出高電平（接近于運放的工作電源電壓）；輸入的電壓在正端輸入的話，比較電壓低于基準電壓，運放就輸出低電平。（接近于地），基準電壓加在正端，比較電壓加在負端也可以的，輸出剛好相反。
總之，就是正端電壓高，就輸出高電平；負端電壓高，就輸出低電平。
?
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四、穩壓電路
交流電網電壓的波動和負載電流的變化都會使整流電源的輸出電壓和電流隨之變動，因此要求較高的電子電路必須使用穩壓電源。
（ 1 ）穩壓管并聯穩壓電路
用一個穩壓管和負載并聯的電路是最簡單的穩壓電路，見圖 4 （ a ）。圖中 R 是限流電阻。這個電路的輸出電流很小，它的輸出電壓等于穩壓管的穩定電壓值 V Z 。
（ 2 ）串聯型穩壓電路
有放大和負反饋作用的串聯型穩壓電路是最常用的穩壓電路。它的電路和框圖見圖 4 （ b ）、（ c ）。它是從取樣電路（ R3 、 R4 ）中檢測出輸出電壓的變動，與基準電壓（ V Z ）比較并經放大器（ VT2 ）放大后加到調整管（ VT1 ）上，使調整管兩端的電壓隨著變化。
如果輸出電壓下降，就使調整管管壓降也降低，于是輸出電壓被提升；如果輸出電壓上升，就使調整管管壓降也上升，于是輸出電壓被壓低，結果就使輸出電壓基本不變。在這個電路的基礎上發展成很多變型電路或增加一些輔助電路，如用復合管作調整管，輸出電壓可調的電路，用運算放大器作比較放大的電路，以及增加輔助電源和過流保護電路等。
（ 3 ）開關型穩壓電路
近年來廣泛應用的新型穩壓電源是開關型穩壓電源。它的調整管工作在開關狀態，本身功耗很小，所以有效率高、體積小等優點，但電路比較復雜。
開關穩壓電源從原理上分有很多種。它的基本原理框圖見圖4 （ d ）。圖中電感L和電容C是儲能和濾波元件，二極管 VD 是調整管在關斷狀態時為 L 、C 濾波器提供電流通路的續流二極管。開關穩壓電源的開關頻率都很高，一般為幾～幾十千赫，所以電感器的體積不很大，輸出電壓中的高次諧波也不多。
它的基本工作原理是 : 從取樣電路（R3、R4）中檢測出取樣電壓經比較放大后去控制一個矩形波發生器。矩形波發生器的輸出脈沖是控制調整管（VT）的導通和截止時間的。
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玻璃管保險絲可以有效避免融化的金屬飛濺到其他器件_上,同時還隔絕了高溫。普通的玻璃管保險常用于器件比較密集的電子電路板中,由于具有便于快速更換維修的特點,還可安裝在導線、插頭或專用保險座內。密閉式保險管還可用于防爆場所的設備
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展開 什么是層次式電路設計，它的優點有哪些呢？
什么是層次式電路設計，它的優點有哪些呢？
答：層次式電路設計（Hierarchical Design），通常是在設計比較復雜的電路和系統時采用的一種自上而下的電路設計方法，即首先在一張圖紙上設計電路總體框圖，然后再在另外層次圖紙上設計每個框圖代表的子電路結構，下一層次中還可以包括框圖，按層次關系將子電路框圖逐級細分，直到最低層次上為具體電路圖，不再包括子電路框圖，如圖3-107所示，是一個大概的層次式原理圖的框架。
圖3-107 層次式原理圖示意圖
層次式原理圖一種先進的原理圖設計方法，使用符號代表功能，并且能夠重復的調用，（同FPGA的verilog 語言一樣）。設計的兩種方法：自下而上（Bottom-Up）和自上而下（Top-Down），如圖3-108所示：
圖3-108 層次式原理圖繪制方式示意圖
層次原理圖結構分明，模塊化清晰，可以重復調用，它的優點有如下幾個：
? 分工，將一個復雜的電路設計分為幾個部分，分配給幾個工程技術人員同時進行設計；
? 模塊化，讓具有不同特長的設計人員負責不同部分的設計；
? 設備限制，打印輸出設備不支持幅面過大的電路圖頁面；
? 自上而下的設計策略，目前該策略已成為電路和系統設計的主流。
|本文凡億教育原創技術文章，轉載請注明來源
展開 《Mater. Horiz.》浙江大學姚鑫驊/賀永：可回收的導電納米粘土，直接原位打印水凝膠柔性電子產品
（A）基于導電納米粘土的微電路的光學圖像（I），光學顯微鏡圖像（II）和SEM圖像（III）。比例尺分別為5 mm，100μm和20μm。（B）導電納米粘土的橫截面SEM圖像（I）和EDS映射（II）。比例尺為20μm。（C）在不同時刻在2 M HCl溶液中進行導電納米粘土回收過程的光學圖像。（D）在除去廢液之后從導電納米粘土回收的液態金屬的光學圖像。
圖
3導電納米粘土的電性能。
（A）歸一化電阻作為加載/卸載操作期間應變的函數。（B）不同應變下的負載-卸載操作的電滯后系數。（C）在0.0125、0.025、0.05和0.1 Hz的頻率下，在40％的應變下的五個加載/卸載循環下的標準化電阻變化。（D）在不同應變狀態下保持30 s時，具有出色的電阻穩定性。（E）（I）在600％應變的600次加載/卸載循環中，應變傳感器的性能，顯示出其可靠性和耐用性。（II）是（I）的局部放大圖，顯示了最近四個加載-卸載循環的電阻和歸一化電阻變化。
圖
4導電納米粘土的自修復性能及其對機械破壞的耐久性。
（A）導電納米粘土結構組成的SEM圖像。（B）硅酮彈性體基板上的電路的自修復過程：（I）初始電路，（II）用刀切割的電路，以及（III）重新放置后電路破壞自修復。（C）基于導電納米粘土的電路的自愈機制。（D）使用與基材相同的有機硅彈性體的修復電路仍然具有良好的拉伸性能：（I）初始狀態，（II）拉伸狀態，以及（III）與初始電路的拉伸性能比較。（E）（I）比較初始電路和損傷修復電路對應變的敏感性，以及（II）（III）損傷修復電路在200個拉伸釋放
循環中的性能。在此，最大拉伸應變為
40％。（F）（I）光學圖像顯示了導電納米粘土在嚴重損壞下的可靠性，以及（II）每次打孔后的電阻變化。
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