模擬與數(shù)字電路
關(guān)注創(chuàng)建者：星光追夢(mèng)人 創(chuàng)建時(shí)間：2018-02-06
模擬與數(shù)字電路的視頻教程
零基礎(chǔ)學(xué)模擬電路
目前課程持續(xù)更新中 從零基礎(chǔ)學(xué)模擬電路，實(shí)際的項(xiàng)目研發(fā)，到電阻電容，放大電路以及電源設(shè)計(jì)。從實(shí)際項(xiàng)目研發(fā)設(shè)計(jì)角度去學(xué)會(huì)，學(xué)懂，學(xué)透。
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汽車控制器設(shè)計(jì)第1課：模擬電路入門(mén)與仿真實(shí)驗(yàn)
汽車控制器設(shè)計(jì)第1課：模擬電路入門(mén)與仿真實(shí)驗(yàn)
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隧道開(kāi)挖-支護(hù)數(shù)字模擬
基于Abaqus的隧道開(kāi)挖-支護(hù)數(shù)字模擬，共計(jì)七課時(shí)，施工方法為臺(tái)階法，其它施工方法可進(jìn)行類比，內(nèi)容包括隧道開(kāi)挖、支護(hù)（襯砌、錨桿)、出圖教程，有問(wèn)題歡迎溝通交流，聯(lián)系方式（QQ：2193705064；Vx：hcl031027），加好時(shí)注明姓名+來(lái)意，有需要的小伙伴歡迎購(gòu)買(mǎi)。
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模擬與數(shù)字電路的實(shí)例教程
數(shù)字和模擬設(shè)計(jì)工程師傾向于從不同角度對(duì)待混合信號(hào)設(shè)備，本教程的目的是總結(jié)一種通用的接地原理，可以用于大多數(shù)混合信號(hào)設(shè)備，而無(wú)需知道其內(nèi)部電路的具體細(xì)節(jié)。
接地層和電源層
低阻抗、大面積接地層對(duì)于模擬電路和數(shù)字電路都是至關(guān)重要的。接地層不僅為了給高頻電流（高速數(shù)字邏輯產(chǎn)生的）一個(gè)低阻抗返回路徑，而且最大限度地減少EMI / RFI輻射。由于接地層的屏蔽作用，電路對(duì)外部EMI / RFI的敏感性也降低了。
接地層還允許使用需要可控阻抗的傳輸線技術(shù)（微帶或帶狀線）來(lái)傳輸高速數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)。
由于“母線(buss wire)”在大多數(shù)邏輯轉(zhuǎn)換等效頻率下具有阻抗，將其用作“地”完全不能接受。例如，#22標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線具有約20 nH/英寸的電感。由邏輯信號(hào)產(chǎn)生的壓擺率為10mA/ns的瞬態(tài)電流，在此頻率下流經(jīng)1英寸該導(dǎo)線將形成200 mV的無(wú)用壓降：
對(duì)于具有2 V峰峰值范圍的信號(hào)，此壓降會(huì)轉(zhuǎn)化為約10%的誤差（大約3.5位精度）。即使在全數(shù)字電路中，這個(gè)誤差會(huì)導(dǎo)致邏輯電路噪聲裕量的顯著下降。
圖 1 ：流入模擬返回路徑的數(shù)字電流產(chǎn)生誤差電壓
圖1顯示了數(shù)字返回電流干擾模擬返回電流（頂部圖）的典型示例。接地路徑的導(dǎo)線電感和電阻由模擬和數(shù)字電路共享，這會(huì)造成相互影響，最終產(chǎn)生誤差。一個(gè)可能的解決方案是讓數(shù)字電路電流返回路徑直接流向GND REF，如底圖所示。這是“星型接地”或者叫單點(diǎn)接地的基本原理。在包含多個(gè)高頻返回路徑的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)真正的單點(diǎn)接地是很困難的，因?yàn)閱为?dú)的電流返回路徑導(dǎo)線的物理長(zhǎng)度會(huì)引入寄生電阻和電感，這不符合高頻電流的低阻抗接地原則。實(shí)際操作中，電流回路必須由大面積接地層組成，以便實(shí)現(xiàn)高頻電流下的低阻抗接地。
展開(kāi) 數(shù)字式環(huán)境光傳感器的工作原理基于光電效應(yīng)，通過(guò)感光元件將光線強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。
數(shù)字式環(huán)境光傳感器主要采用光電二極管或半導(dǎo)體材料作為感光元件。當(dāng)光線照射到這些材料表面時(shí)，光子激發(fā)電子躍遷，產(chǎn)生與光線強(qiáng)度成正比的光電流。例如，光電二極管的電流大小直接反映入射光線強(qiáng)度。
信號(hào)處理流程：
光敏轉(zhuǎn)換?：光線強(qiáng)度變化引發(fā)感光元件（如光電二極管）的電流變化，該電流與光線強(qiáng)度呈線性關(guān)系。
信號(hào)放大與轉(zhuǎn)換?：通過(guò)電路將微弱電流信號(hào)放大，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)或模擬電壓，便于微控制器讀取。
自動(dòng)調(diào)節(jié)?：數(shù)字信號(hào)被用于控制設(shè)備（如手機(jī)屏幕）的亮度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)亮度調(diào)節(jié)功能。
由工采網(wǎng)代理的WH11867UF是一種光數(shù)轉(zhuǎn)換器，它結(jié)合了光電二極管、電流放大器、模擬電路和數(shù)字信號(hào)處理器。電源需要確保VDD旋轉(zhuǎn)率至少為0.5V/ms。WH11867UF具有電源開(kāi)啟復(fù)位功能。當(dāng)VDD在室溫下低于1.4V時(shí)，集成電路將自動(dòng)重置。然后以需求轉(zhuǎn)換速率返回電源，并將寄存器寫(xiě)入所需的值。
環(huán)境光傳感器（ALS）內(nèi)置了一個(gè)抑制紅外光譜的濾光片，并提供了一個(gè)接近人眼反應(yīng)的光譜。肌萎縮性側(cè)索硬化癥可以從黑暗到陽(yáng)光直射，可選擇的檢測(cè)范圍約為40 dB。雙通道輸出（人眼），因此在不同的光條件下具有良好的光比。ALS在不同光照條件下具有良好的光比。
在時(shí)鐘（SCL）陷入LOW的情況下，如果您的I2C設(shè)備有HW重置輸入，優(yōu)先程序使用HW重置信號(hào)重置總線。如果I2C設(shè)備沒(méi)有硬件復(fù)位輸入，則循環(huán)供電至設(shè)備，以激活強(qiáng)制性的內(nèi)部通電復(fù)位（POR）電路。如果數(shù)據(jù)線（SDA）卡低，主線應(yīng)發(fā)送9個(gè)時(shí)鐘脈沖。保持總線低的設(shè)備應(yīng)該在這9個(gè)時(shí)鐘內(nèi)的某個(gè)時(shí)候釋放它。
展開(kāi) 由工采網(wǎng)代理的WH3620是一款集成了光電二極管、電流放大器、模擬電路與數(shù)字信號(hào)處理器的光頻轉(zhuǎn)換器，它能夠同時(shí)輸出紅、綠、藍(lán)、白及紅外光（RGBW-IR）五個(gè)通道的數(shù)據(jù)，具備高精度、低功耗、高動(dòng)態(tài)范圍等特點(diǎn)，適用于多種光照環(huán)境下的色溫與照度測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境光的全面感知；使設(shè)備不再只是“感知光線強(qiáng)弱”，而是能夠“識(shí)別光源類型”、“判斷色溫變化”、“還原真實(shí)色彩”。
WH3620數(shù)字RGBW-IR顏色傳感器，支持紅、綠、藍(lán)、白（RGBW）及紅外光（IR）的多通道并行傳感，可實(shí)時(shí)輸出各通道數(shù)據(jù)，在不同光照條件（如白光LED、CWF、TL84、D65、光源A等）提供精準(zhǔn)的LUX照度、CCT色溫及紅外環(huán)境感知能力，為智能設(shè)備提供優(yōu)質(zhì)光感方案。
智能顯示應(yīng)用場(chǎng)景：自適應(yīng)、護(hù)眼與色彩保真:?
一、自適應(yīng)亮度與色溫（True Tone）?：
實(shí)時(shí)環(huán)境光分析?：通過(guò)RGBW通道精確檢測(cè)環(huán)境光的亮度與色溫，設(shè)備可依據(jù)此數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整屏幕背光強(qiáng)度和色溫，使得顯示屏內(nèi)容在不同光照環(huán)境下（如暖光室內(nèi)、冷白辦公室、戶外日光）始終保持適宜的觀看舒適度，畫(huà)面色彩保持一致性。
?藍(lán)光過(guò)濾與護(hù)眼?：在低色溫（暖色調(diào)）環(huán)境或夜間，傳感器數(shù)據(jù)可驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)減少高能藍(lán)光的輸出，自動(dòng)開(kāi)啟或加強(qiáng)護(hù)眼模式，有效減輕長(zhǎng)時(shí)間觀看帶來(lái)的視覺(jué)疲勞。
二、專業(yè)色彩還原與白平衡?：
相機(jī)與成像設(shè)備?：WH3620為智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備的相機(jī)模組提供精準(zhǔn)的CCT數(shù)據(jù)。這能幫助相機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行?正確的自動(dòng)白平衡和曝光控制?，確保在各種復(fù)雜光照條件下，拍攝出的照片和視頻色彩還原逼真，不會(huì)偏色。
高端顯示器校準(zhǔn)?：對(duì)于專業(yè)顯示器、筆記本電腦和電視，可連續(xù)監(jiān)控環(huán)境光色度，幫助系統(tǒng)進(jìn)行?智能色彩校正?，確保顯示內(nèi)容色彩的準(zhǔn)確性、一致性。
展開(kāi) PCB layout需要豐富的經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的理論基礎(chǔ)支持，還要多踩幾個(gè)坑，多做幾個(gè)仿真加深對(duì)走線的理解，才能形成閉環(huán)的走線設(shè)計(jì)，今天介紹一個(gè)和GND走線相關(guān)的案例，在手機(jī)領(lǐng)域會(huì)影響相機(jī)畫(huà)質(zhì)、在醫(yī)療領(lǐng)域會(huì)影響生物電信號(hào)采集信噪比，如果不理解背后的原理，只會(huì)復(fù)制原理圖或PCB的話，往往達(dá)不到電路的最佳性能。
地線在PCB走線中，通常有三種作用：
回流
控制阻抗
屏蔽
今天介紹的案例是和回流相關(guān)，地線上的電壓波動(dòng)會(huì)影響到對(duì)噪聲敏感的模擬電路。上圖是一種地線走線示意圖，數(shù)字電路和模擬電路的GND最終都要匯聚一起和電池的地連接，也就是說(shuō)數(shù)字電流Id和模擬電流Ia最終都要匯集在一起，那么這兩路電流Id和Ia就用公用地線部分，如上圖括號(hào)內(nèi)所示，一般而言數(shù)字電流Id的波動(dòng)是比較大的，而模擬電流Ia的波動(dòng)略小。數(shù)字電Id的波動(dòng)在共用地線部分會(huì)引起電壓波動(dòng)，這個(gè)波動(dòng)就會(huì)被模擬電路感應(yīng)到，進(jìn)而引起信號(hào)質(zhì)量下降，比如共用地部分的電阻是20 mΩ，而數(shù)字電流Id波動(dòng)是1A，那么引起的電壓波動(dòng)△V就是0.02*1=0.02V，這個(gè)20mV被模擬電路的放大器感應(yīng)到將會(huì)以噪聲形式出現(xiàn)，這就是地線阻抗大的后果。
緩解的方法如下：減小地線的電阻，縮短模擬電路和數(shù)字電路共用地線，把模擬電路和數(shù)字電路通過(guò)磁珠隔離進(jìn)一步壓制干擾，假如數(shù)字電路電流波動(dòng)不變，依然是1A，共用的地的電阻降低到2 mΩ，此時(shí)數(shù)字電路在共地部分引起的電壓波動(dòng)只有0.002*1=0.002V，比上面的20mV小了很多，同時(shí)，有磁珠的存在還會(huì)進(jìn)一步壓制這個(gè)噪聲，提高模擬電路的信噪比或者是共模抑制比。直觀點(diǎn)說(shuō)就是：不管你數(shù)字電路的地/電源怎么跳動(dòng)，都影響不到我模擬電路的地/電源。
展開(kāi) 門(mén)電路是數(shù)字電路中最基本的邏輯單元。它可以使輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間產(chǎn)生一定的邏輯關(guān)系。在數(shù)字電路中，信號(hào)大都是用電位（電平）高低兩種狀態(tài)表示，利用門(mén)電路的邏輯關(guān)系可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
最基本的門(mén)電路有與門(mén)電路，或門(mén)電路，非門(mén)電路等。
與門(mén)電路
與門(mén)電路是指只有在一件事情的所有條件都具備時(shí)，事情才會(huì)發(fā)生。
與門(mén)電路的基本結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)見(jiàn)下圖：
在與門(mén)電路功能示意圖中，只有在開(kāi)關(guān)A和B都閉合時(shí)，燈才會(huì)亮，如果A和B中任意一個(gè)處于開(kāi)路狀態(tài)，燈就不會(huì)亮。
與門(mén)電路的真值表見(jiàn)下圖：
由二極管和電阻器構(gòu)成的與門(mén)電路見(jiàn)下圖：
圖中A，B為兩個(gè)輸入變量，F(xiàn)為輸出變量，當(dāng)A,B均為高電平，F(xiàn)為高電平，A,B只要有一個(gè)為低電平，F(xiàn)就為低電平。
或門(mén)電路
或門(mén)電路是指只要有一個(gè)或一個(gè)以上條件滿足時(shí)，事情就會(huì)發(fā)生。
展開(kāi) 
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模擬與數(shù)字電路的最新內(nèi)容
抗干擾設(shè)計(jì)?：內(nèi)置注入電流抗干擾模塊、模擬降噪電路和數(shù)字干擾過(guò)濾模塊，提升穩(wěn)定性??。
部分智能馬桶也使用?紅外感應(yīng)?或?壓力傳感器?實(shí)現(xiàn)類似功能，但電容式落座模塊因非接觸、高密閉性等優(yōu)勢(shì)，在高端產(chǎn)品中更常見(jiàn)??。
一款應(yīng)用在智能馬桶領(lǐng)域的高質(zhì)量落座模塊 - GBS1-650/950，該款落座模塊可以在一定距離內(nèi)可檢測(cè)到人體的存在并輸出信號(hào)。
從零開(kāi)始學(xué)習(xí)數(shù)字電路 | Learn Digital Circuits From Scratch
MP4 | 視頻：h264, 1920x1080 | 音頻：AAC, 44.1 KHz
語(yǔ)言：英語(yǔ) | 大小：2.64 GB | 時(shí)長(zhǎng)：2小時(shí)7分鐘
您將學(xué)到什么
計(jì)算機(jī)處理器語(yǔ)言、數(shù)制
布爾代數(shù)、邏輯門(mén)、卡諾圖
組合電路、
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語(yǔ)言：英語(yǔ) | 大小：2.64 GB | 時(shí)長(zhǎng)：2小時(shí)7分鐘
數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)、數(shù)字電子學(xué)、開(kāi)關(guān)理論與邏輯設(shè)計(jì)
您將學(xué)到什么
計(jì)算機(jī)處理器語(yǔ)言
封裝圖：
電容式觸摸芯片 - GTX301L的特性：
嵌入式GreenTouch3LPTM引擎
內(nèi)置模擬補(bǔ)償電路與數(shù)字噪聲濾波器，可抑制電磁干擾（如特斯拉線圈輻射）和環(huán)境溫度波動(dòng)（-30℃～+70℃）的影響。
由工采網(wǎng)代理的WH3620是一款集成了光電二極管、電流放大器、模擬電路與數(shù)字信號(hào)處理器的光頻轉(zhuǎn)換器，它能夠同時(shí)輸出紅、綠、藍(lán)、白及紅外光（RGBW-IR）五個(gè)通道的數(shù)據(jù)，具備高精度、低功耗、高動(dòng)態(tài)范圍等特點(diǎn)，適用于多種光照環(huán)境下的色溫與照度測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境光的全面感知；使設(shè)備不再只是“感知光線強(qiáng)弱”，而是能夠“識(shí)別光源類型”、“判斷色溫變化”、“還原真實(shí)色彩”。
什么是CMOS圖像傳感器？2個(gè)月前
模擬與數(shù)字電路設(shè)計(jì)
有源像素傳感器的優(yōu)勢(shì)之一在于，將所有必要的模擬和數(shù)字電路作為集成電路放置在與傳感器相同的芯片上，從而打造出一款芯片攝像頭。電路設(shè)計(jì)人員需要考慮功率問(wèn)題，還有時(shí)序、信號(hào)完整性以及其他因素，同時(shí)在盡可能小的外形尺寸中放置盡可能多的像素。此外，他們還需要高效的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和芯片本身的數(shù)字圖像處理功能。
由工采網(wǎng)代理的WH3620是一款集成了光電二極管、電流放大器、模擬電路與數(shù)字信號(hào)處理器的光頻轉(zhuǎn)換器，它能夠同時(shí)輸出紅、綠、藍(lán)、白及紅外光（RGBW-IR）五個(gè)通道的數(shù)據(jù)，具備高精度、低功耗、高動(dòng)態(tài)范圍等特點(diǎn)，適用于多種光照環(huán)境下的色溫與照度測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境光的全面感知；使設(shè)備不再只是“感知光線強(qiáng)弱”，而是能夠“識(shí)別光源類型”、“判斷色溫變化”、“還原真實(shí)色彩”。
CMOS圖像傳感器的設(shè)計(jì)2個(gè)月前
模擬與數(shù)字電路設(shè)計(jì)
有源像素傳感器的優(yōu)勢(shì)之一在于，將所有必要的模擬和數(shù)字電路作為集成電路放置在與傳感器相同的芯片上，從而打造出一款芯片攝像頭。電路設(shè)計(jì)人員需要考慮功率問(wèn)題，還有時(shí)序、信號(hào)完整性以及其他因素，同時(shí)在盡可能小的外形尺寸中放置盡可能多的像素。此外，他們還需要高效的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和芯片本身的數(shù)字圖像處理功能。
獨(dú)特的嵌入式GreenTouch引擎算法，模擬補(bǔ)償電路;嵌入式數(shù)字噪聲濾波器擁有智能超高靈敏度校準(zhǔn);對(duì)電磁兼容、電磁干擾、溫濕度變化、電壓干擾、溫度漂移、濕度漂移等都有較強(qiáng)的抗干擾能力;能夠有效避免因環(huán)境因素變化引起的按鍵誤觸等情況。
