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登錄模擬電路與數(shù)字電路的案例
干貨|數(shù)字電路器件——門電路——與門電路、或門電路、非門電路及實例
門電路是數(shù)字電路中最基本的邏輯單元。它可以使輸出信號與輸入信號之間產(chǎn)生一定的邏輯關系。在數(shù)字電路中,信號大都是用電位(電平)高低兩種狀態(tài)表示,利用門電路的邏輯關系可以實現(xiàn)對信號的轉換。
最基本的門電路有與門電路,或門電路,非門電路等。
與門電路
與門電路是指只有在一件事情的所有條件都具備時,事情才會發(fā)生。
與門電路的基本結構和邏輯符號見下圖:
在與門電路功能示意圖中,只有在開關A和B都閉合時,燈才會亮,如果A和B中任意一個處于開路狀態(tài),燈就不會亮。
與門電路的真值表見下圖:
由二極管和電阻器構成的與門電路見下圖:
圖中A,B為兩個輸入變量,F(xiàn)為輸出變量,當A,B均為高電平,F(xiàn)為高電平,A,B只要有一個為低電平,F(xiàn)就為低電平。
或門電路
或門電路是指只要有一個或一個以上條件滿足時,事情就會發(fā)生。
展開 你的PCB地線走的對嗎?為什么要有主地?
PCB layout需要豐富的經(jīng)驗和扎實的理論基礎支持,還要多踩幾個坑,多做幾個仿真加深對走線的理解,才能形成閉環(huán)的走線設計,今天介紹一個和GND走線相關的案例,在手機領域會影響相機畫質、在醫(yī)療領域會影響生物電信號采集信噪比,如果不理解背后的原理,只會復制原理圖或PCB的話,往往達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,地線上的電壓波動會影響到對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,如上圖括號內所示,一般而言數(shù)字電流Id的波動是比較大的,而模擬電流Ia的波動略小。數(shù)字電Id的波動在共用地線部分會引起電壓波動,這個波動就會被模擬電路感應到,進而引起信號質量下降,比如共用地部分的電阻是20 mΩ,而數(shù)字電流Id波動是1A,那么引起的電壓波動△V就是0.02*1=0.02V,這個20mV被模擬電路的放大器感應到將會以噪聲形式出現(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)字電路通過磁珠隔離進一步壓制干擾,假如數(shù)字電路電流波動不變,依然是1A,共用的地的電阻降低到2 mΩ,此時數(shù)字電路在共地部分引起的電壓波動只有0.002*1=0.002V,比上面的20mV小了很多,同時,有磁珠的存在還會進一步壓制這個噪聲,提高模擬電路的信噪比或者是共模抑制比。直觀點說就是:不管你數(shù)字電路的地/電源怎么跳動,都影響不到我模擬電路的地/電源。
展開 電路板的可靠性設計
為防止外部噪聲侵入,可以采取以下的措施:使該電力電子裝置遠離噪聲源、信號線采取數(shù)字濾波和屏蔽線接地。
噪聲的衰減技術有如下幾點:
①電線噪聲的衰減的方法:在交流輸入端接入無線電噪聲濾波器;在電源輸入端和逆變器輸出端接入線噪聲濾波器,該濾波器可由鐵心線圈構成;將無線電噪聲濾波器和線噪聲濾波器聯(lián)合使用;在電源側接人LC濾波器。
②逆變器至電機配線噪聲輻射衰減,可采取金屬導線管和金屬箱通過接地來切斷噪聲輻射。
③飛輪電力電子裝置的輻射噪聲的衰減,通常其噪聲輻射是很小的,但是如果周圍的儀器對噪聲很敏感,則應把該裝置裝入金屬箱內屏蔽起來。
對于模擬電路干擾的抑制,由于電路中有要測量的電流、電壓等模擬量,其輸出信號都是微弱的模擬量信號,極易受干擾影響,在傳輸線附近有強磁場時,信號線將有較大的交流噪聲。可以通過在放大器的輸入、輸出之間并聯(lián)一個電容,在輸入端接入有源低通濾波器來有效地抑制交流噪聲。此外,在A/D變換時,數(shù)字地線和模擬電路地線分開,在輸入端加入箝位二極管,防止異常過壓信號。
而數(shù)字電路常見的干擾有電源噪聲、地線噪聲、串擾、反射和靜電放電噪聲。為抑制噪聲,應注意輸入與輸出線路的隔離,線路的選擇、配線、器件的布局等問題。輸入信號的處理是抗干擾的重要環(huán)節(jié),大量的干擾都是從此侵入的,一般可以從以下幾個方面采取措施:
①接點抖動干擾的抑制;多余的連接線路要盡量短,盡量用相互絞合的屏蔽線作輸入線,以減少連線產(chǎn)生的雜散電容和電感;避免信號線與動力線、數(shù)據(jù)線與脈沖線接近。
②采用光電隔離技術,并且在隔離器件上加RC電路濾波。
③認真妥善處理好接地問題,如模擬電路地與數(shù)字電路地要分開,印制板上模擬電路與數(shù)字電路應分開,大電流地應單獨引至接地點,印制板地線形成網(wǎng)格要足夠寬等。
2)軟件抗干擾技術。
展開 集成了光電二極管、模擬電路和數(shù)字信號處理器的數(shù)字式環(huán)境光傳感器
數(shù)字式環(huán)境光傳感器的工作原理基于光電效應,通過感光元件將光線強度轉換為數(shù)字信號進行處理。
數(shù)字式環(huán)境光傳感器主要采用光電二極管或半導體材料作為感光元件。當光線照射到這些材料表面時,光子激發(fā)電子躍遷,產(chǎn)生與光線強度成正比的光電流。例如,光電二極管的電流大小直接反映入射光線強度。
信號處理流程:
光敏轉換?:光線強度變化引發(fā)感光元件(如光電二極管)的電流變化,該電流與光線強度呈線性關系。
信號放大與轉換?:通過電路將微弱電流信號放大,并轉換為數(shù)字信號或模擬電壓,便于微控制器讀取。
自動調節(jié)?:數(shù)字信號被用于控制設備(如手機屏幕)的亮度,實現(xiàn)自動亮度調節(jié)功能。
由工采網(wǎng)代理的WH11867UF是一種光數(shù)轉換器,它結合了光電二極管、電流放大器、模擬電路和數(shù)字信號處理器。電源需要確保VDD旋轉率至少為0.5V/ms。WH11867UF具有電源開啟復位功能。當VDD在室溫下低于1.4V時,集成電路將自動重置。然后以需求轉換速率返回電源,并將寄存器寫入所需的值。
環(huán)境光傳感器(ALS)內置了一個抑制紅外光譜的濾光片,并提供了一個接近人眼反應的光譜。肌萎縮性側索硬化癥可以從黑暗到陽光直射,可選擇的檢測范圍約為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。
在時鐘(SCL)陷入LOW的情況下,如果您的I2C設備有HW重置輸入,優(yōu)先程序使用HW重置信號重置總線。如果I2C設備沒有硬件復位輸入,則循環(huán)供電至設備,以激活強制性的內部通電復位(POR)電路。如果數(shù)據(jù)線(SDA)卡低,主線應發(fā)送9個時鐘脈沖。保持總線低的設備應該在這9個時鐘內的某個時候釋放它。
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干貨|漫畫描述數(shù)字電路之時序電路
這種動作的觸發(fā)器被稱為D觸發(fā)器,具有在時鐘上升瞬間,保持(記憶)輸入狀態(tài)的功能,是一種時鐘同步時序電路。
D觸發(fā)器是時序電路的基本元件,用途廣泛,D觸發(fā)器的多級組合,可以做成移位寄存器、分頻電路等,也可用于CPU內部的寄存器等。
4SRAM是觸發(fā)器構成的嗎?
觸發(fā)器可以記憶H或L,1位的信息,大量排列觸發(fā)器,并使之具有可選擇性后,就可以構成SRAM。
由于SRAM的輸入輸出速度比DRAM和閃存的訪問速度高得多,所以,常用作CPU的緩存和寄存器。
盡管我們這樣說,實際上CPU中內置的存儲器或寄存器并非使用的是RS觸發(fā)器這樣的邏輯門。
由于使用邏輯門,會使電路規(guī)模變大,所以,一般使用4到6個FET,再經(jīng)過優(yōu)化構成存儲器的1位(圖A)。
圖A:SRAM的基本電路
5時鐘同步電路的必要性
我們分兩次,組合電路和時序電路,對邏輯電路的基礎進行了講解,實際上,在設計邏輯電路時,有很多應該注意的事項,其中特別重要的就是關于時鐘同步電路的注意事項。
在組合電路中,微小的信號傳輸遲延,都有可能造成輸出毛刺,盡管毛刺是一個極其短暫的信號,但也可以引起邏輯電路的誤動作,為了回避這個問題,就要使用時鐘同步電路。
圖10:時鐘同步電路的思路
圖10給出了時鐘同步電路的概要,如圖所示,其構造是在FF(觸發(fā)器)之間夾著組合電路,毛刺是組合電路在輸出穩(wěn)定之前,輸出的短暫信號。
因此,在組合電路輸出穩(wěn)定以后,再改變時鐘,用觸發(fā)器保持這個輸出,就可以回避這種誤動作了。
展開 盤點最受熱捧的電路分析仿真軟件有哪些(轉)
學電子的同學都知道,電路分析仿真軟件的重要性,電源需要FPGA/CPLD也需要,高頻方面的設計更是離不開。當然,電路分析仿真軟件非常多,今天就給大家搜羅了一下電路分析仿真軟件,盤點最受熱捧的電路分析仿真軟件。
推薦一:電子電路設計與仿真工具包括SPICE/PSPICE;EWB;Matlab;SystemView;MMICAD
(1)SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)
由美國加州大學推出的電路分析仿真軟件,是20世紀80年代世界上應用最廣的電路設計軟件,1998年被定為美國國家標準。1984年,美國MicroSim公司推出了基于SPICE的微機版PSPICE(Personal—SPICE)。現(xiàn)在用得較多的是PSPICE6.2,可以說在同類產(chǎn)品中,它是功能最為強大的模擬和數(shù)字電路混合仿真EDA軟件,在國內普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以進行各種各樣的電路仿真、激勵建立、溫度與噪聲分析、模擬控制、波形輸出、數(shù)據(jù)輸出、并在同一窗口內同時顯示模擬與數(shù)字的仿真結果。無論對哪種器件哪些電路進行仿真,都可以得到精確的仿真結果,并可以自行建立元器件及元器件庫。
(2)EWB(Electronic Workbench)軟件
InterActive ImageTechnologies Ltd 在20世紀90年代初推出的電路仿真軟件。目前普遍使用的是EWB5.2,相對于其它EDA軟件,它是較小巧的軟件(只有16M)。但它對模數(shù)電路的混合仿真功能卻十分強大,幾乎100%地仿真出真實電路的結果,并且它在桌面上提供了萬用表、示波器、信號發(fā)生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數(shù)字信號發(fā)生器、邏輯轉換器和電壓表、電流表等儀器儀表。它的界面直觀,易學易用。
展開 一個芯片從構想到完成電路設計的過程是怎樣的?
如果只是科普/大流程的話, 從199X年硅片的制作流程就沒怎么變過, 唯一對芯片設計造成比較大的影響的是隨著MOS管變小增加的Design Rule
我來簡單的說一下模擬電路和數(shù)字電路設計/制作方面的差別吧:
首先明確一點: 所有的ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 也即應用芯片, 都是有一個Design的目的, 如果是在工廠里就是乙方提的要求; 在PhD生涯里就是老板布置的活...
要成功通關, 待我細細道來:
小怪. 數(shù)字電路電路圖
推薦武器: Verilog
數(shù)字電路一般用Verilog寫, 主要是因為方便(我才不告訴你我手動壘Standard Cell呢) . 比如說CPU級別的芯片, 動輒上億的MOS管, 就算一秒畫一個, 不計連線時間, 你得畫38個月.
小怪: 數(shù)字電路仿真
推薦武器:VCS, MMSIM
寫完了Verilog, 就要跑數(shù)字仿真了. 一般會用到Synopsys 的VCS或者Mentor Graphics的MMSIM之類的.
這個仿真非常快, 因為每一個MOS管都被看成是開關, 然后加上一些非常粗糙的模擬出來的延遲時間. 目的是看你寫出來的玩意能不能正常工作.
小怪. 模擬電路電路圖
推薦武器: Cadence (允許準確擊打), SPICE(自由度高, 可長可短)等
這個就比較復雜了. 因為模擬電路的自由度非常高! 比方說, 一個MOS管在數(shù)字電路條件下就是一個開關, 但是在模擬電路里面, 根據(jù)柵極電壓和電路結構不一樣, 分分鐘完成 開路-大電阻-放大器-電流源-導通各種功能.
所以呢, 模擬電路基本就得手畫了.
展開 集光電二極管、電流放大器、模擬電路和數(shù)字信號處理器于一體的顏色傳感器-WH3620
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)字信號處理器的光頻轉換器,它能夠同時輸出紅、綠、藍、白及紅外光(RGBW-IR)五個通道的數(shù)據(jù),具備高精度、低功耗、高動態(tài)范圍等特點,適用于多種光照環(huán)境下的色溫與照度測量,實現(xiàn)對環(huán)境光的全面感知;使設備不再只是“感知光線強弱”,而是能夠“識別光源類型”、“判斷色溫變化”、“還原真實色彩”。
WH3620數(shù)字RGBW-IR顏色傳感器,支持紅、綠、藍、白(RGBW)及紅外光(IR)的多通道并行傳感,可實時輸出各通道數(shù)據(jù),在不同光照條件(如白光LED、CWF、TL84、D65、光源A等)提供精準的LUX照度、CCT色溫及紅外環(huán)境感知能力,為智能設備提供優(yōu)質光感方案。
智能顯示應用場景:自適應、護眼與色彩保真:?
一、自適應亮度與色溫(True Tone)?:
實時環(huán)境光分析?:通過RGBW通道精確檢測環(huán)境光的亮度與色溫,設備可依據(jù)此數(shù)據(jù),動態(tài)調整屏幕背光強度和色溫,使得顯示屏內容在不同光照環(huán)境下(如暖光室內、冷白辦公室、戶外日光)始終保持適宜的觀看舒適度,畫面色彩保持一致性。
?藍光過濾與護眼?:在低色溫(暖色調)環(huán)境或夜間,傳感器數(shù)據(jù)可驅動系統(tǒng)減少高能藍光的輸出,自動開啟或加強護眼模式,有效減輕長時間觀看帶來的視覺疲勞。
二、專業(yè)色彩還原與白平衡?:
相機與成像設備?:WH3620為智能手機、數(shù)碼相機等設備的相機模組提供精準的CCT數(shù)據(jù)。這能幫助相機系統(tǒng)進行?正確的自動白平衡和曝光控制?,確保在各種復雜光照條件下,拍攝出的照片和視頻色彩還原逼真,不會偏色。
高端顯示器校準?:對于專業(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)進行?智能色彩校正?,確保顯示內容色彩的準確性、一致性。
展開 干貨|在電路設計中,你一定要知道的7種接口類型
我們知道,在電路系統(tǒng)的各個子模塊進行數(shù)據(jù)交換時可能會存在一些問題導致信號無法正常、高質量地“流通”。
例如有時電路子模塊各自的工作時序有偏差(如CPU與外設)或者各自的信號類型不一致(如傳感器檢測光信號)等,這時我們應該考慮通過相應的接口方式來很好地處理這個問題。
下面就大概說明一下電路設計中7個常用的接口類型的關鍵點:
01
TTL電平接口
這個接口類型基本是老生常談的吧,從上大學學習模擬電路、數(shù)字電路開始,對于一般的電路設計,TTL電平接口基本就脫不了“干系”。
它的速度一般限制在30MHz以內,這是由于BJT的輸入端存在幾個pF的輸入電容的緣故(構成一個LPF),輸入信號超過一定頻率的話,信號就將“丟失”。
它的驅動能力一般最大為幾十個毫安。
正常工作的信號電壓一般較高,要是把它和信號電壓較低的ECL電路接近時會產(chǎn)生比較明顯的串擾問題。
02
CMOS電平接口
我們對它也不陌生,也經(jīng)常和它打交道,一些關于CMOS的半導體特性在這里就不必啰嗦了。
許多人都知道的是,正常情況下CMOS的功耗和抗干擾能力遠優(yōu)于TTL。
展開 耦合在電路中的作用是什么?為什么需要耦合?
(篇幅限制,只展示3個課程)
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1.0 ha:/??bELdXgm5iaX?? 凡億教
我們在學習和生活中經(jīng)常會遇見能量的相互傳送問題,其實在電路中,能量也是需要被相互傳送的,這里要提到“耦合”的概念。
耦合是指把能量從一個電路傳送另外一個電路中去,耦合在模擬電路和數(shù)字電路中非常常見,微弱的信號可以耦合到放大電路進行放大,經(jīng)過放大的信號同樣可以通過耦合進行輸出。
耦合是兩個功能電路的連接橋梁,可以實現(xiàn)信號和能量的傳遞。常見的耦合電路有直接耦合電路、電容耦合電路、光電耦合電路和變壓器耦合電路。
下面通過一些實例,來跟大家一起探討下耦合在電路中的作用。
展開 吃透這八大基礎電路,模擬電路分析就不難啦!
(篇幅限制,只展示3個課程)
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1.0 ha:/??bELdXgm5iaX?? 凡億教育
在電子電路中,電源、放大、振蕩和調制電路被稱為模擬電子電路,因為它們加工和處理的是連續(xù)變化的模擬信號。
1
反饋
反饋是指把輸出的變化通過某種方式送到輸入端,作為輸入的一部分。如果送回部分和原來的輸入部分是相減的,就是負反饋。
2
耦合
一個放大器通常有好幾級,級與級之間的聯(lián)系就稱為耦合。放大器的級間耦合方式有三種:
①RC 耦合(見圖a): 優(yōu)點是簡單、成本低。但性能不是最佳。
② 變壓器耦合(見圖b):優(yōu)點是阻抗匹配好、輸出功率和效率高,但變壓器制作比較麻煩。
③ 直接耦合(見圖c): 優(yōu)點是頻帶寬,可作直流放大器使用,但前后級工作有牽制,穩(wěn)定性差,設計制作較麻煩。
3
功率放大器
能把輸入信號放大并向負載提供足夠大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音機的末級放大器就是功率放大器。
3.1 甲類單管功率放大器
負載電阻是低阻抗的揚聲器,用變壓器可以起阻抗變換作用,使負載得到較大的功率。
展開 
吃透這八大基礎電路,模擬電路分析就不難啦!
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在電子電路中,電源、放大、振蕩和調制電路被稱為模擬電子電路,因為它們加工和處理的是連續(xù)變化的模擬信號。
1
反饋
反饋是指把輸出的變化通過某種方式送到輸入端,作為輸入的一部分。如果送回部分和原來的輸入部分是相減的,就是負反饋。
2
耦合
一個放大器通常有好幾級,級與級之間的聯(lián)系就稱為耦合。放大器的級間耦合方式有三種:
①RC 耦合(見圖a): 優(yōu)點是簡單、成本低。但性能不是最佳。
② 變壓器耦合(見圖b):優(yōu)點是阻抗匹配好、輸出功率和效率高,但變壓器制作比較麻煩。
③ 直接耦合(見圖c): 優(yōu)點是頻帶寬,可作直流放大器使用,但前后級工作有牽制,穩(wěn)定性差,設計制作較麻煩。
3
功率放大器
能把輸入信號放大并向負載提供足夠大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音機的末級放大器就是功率放大器。
3.1 甲類單管功率放大器
負載電阻是低阻抗的揚聲器,用變壓器可以起阻抗變換作用,使負載得到較大的功率。
展開 數(shù)字電路集成設計
隨著集成電路復雜程度的不斷提高,單個芯片容納器件的數(shù)量急劇增加,其設計工具也由最初的手工繪制轉為計算機輔助設計(CAD),相應的設計工具根據(jù)市場需求迅速發(fā)展,出現(xiàn)了專門的EDA工具供應商。目前,EDA主要市場份額為美國的Cadence、Synopsys和Mentor等少數(shù)企業(yè)所壟斷。中國華大集成電路設計中心是國內唯一一家EDA開發(fā)和產(chǎn)品供應商。
(2)制造工藝與相關設備。集成電路加工制造是一項與專用設備密切相關的技術,俗稱“一代設備,一代工藝,一代產(chǎn)品”。在集成電路制造技術中,最關鍵的是薄膜生成技術和光刻技術。光刻技術的主要設備是曝光機和刻蝕機,目前在130nm的節(jié)點是以193nmDUV(Deep Ultraviolet Lithography)或是以光學延展的248nmDUV為主要技術,而在l00nm的節(jié)點上則有多種選擇:157nm DIJV、光學延展的193nm DLV和NGL.在70nm的節(jié)點則使用光學延展的157nm DIJV技術或者選擇NGL技術。到了35nm的節(jié)點范圍以下,將是NGL所主宰的時代,需要在EUV和EPL之間做出選擇。此外,作為新一代的光刻技術,X射線和離子投影光刻技術也在研究之中。
(3)測試。由于系統(tǒng)芯片(SoC)的測試成本幾乎占芯片成本的一半,因此未來集成電路測試面臨的最大挑戰(zhàn)是如何降低測試成本。結構測試和內置自測試可大大縮短測試開發(fā)時間和降低測試費用。另一種降低測試成本的測試方式是采用基于故障的測試。在廣泛采用將不同的IP核集成在一起的情況下,還需解決時鐘異步測試問題。另一個要解決的問題是提高模擬電路的測試速度。
(4)封裝。電子產(chǎn)品向便攜式/小型化、網(wǎng)絡化和多媒體化方向發(fā)展的市場需求對電路組裝技術提出了苛刻需求,集成電路封裝技術正在朝以下方向發(fā)展:
①裸芯片技術。
展開 【知識分享】晶振決定數(shù)字電路的生與死
晶振,在板子上看上去一個不起眼的小器件,但是在數(shù)字電路里,就像是整個電路的心臟。數(shù)字電路的所有工作都離不開時鐘,晶振的好壞,晶振電路設計的好壞,會影響到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所以更多的了解晶振,選擇好系統(tǒng)使用的晶振,對數(shù)字電路來說是決定成敗的第一步。
我們目前常說的晶振都是石英晶體振蕩器或者石英晶體諧振器的簡稱。他們都是利用石英晶體的壓電效應制作而成。在石英晶體的兩個電極上施加電場會使晶體產(chǎn)生機械變形,反之,如果在晶體兩側施加機械壓力就會在晶體上產(chǎn)生電場。并且,這兩種現(xiàn)象是可逆的。利用這種特性,在晶體的兩側施加交變電壓,晶片就會產(chǎn)生機械振動,同時產(chǎn)生交變電場。這種震動和電場一般都很小,但是在某個特定頻率下,振幅會明顯加大,這就是壓電諧振,和我們常見到的LC回路諧振有些類似。
下圖是晶振的電氣等效電路和電抗頻率特性曲線圖:
從圖中可以看出,當LCR這個支路發(fā)生串聯(lián)諧振的時候,其串聯(lián)諧振頻率為fs,其計算公式和普通的串聯(lián)諧振計算公式一樣:
當頻率繼續(xù)提高,高于fs時,LCR支路呈感性,這樣和C0產(chǎn)生并聯(lián)諧振,并聯(lián)諧振頻率fp,其計算公式為:
其中由于晶振的特性,C遠小于C0,所以fp和fs的值非常接近。通過電抗頻率特性曲線圖可以看出來,在這個狹窄的頻率范圍內,晶振整體表現(xiàn)出感性,這樣只需要在晶振外部并聯(lián)合適的電容,就可以組成并聯(lián)諧振電路。然后把這個并聯(lián)諧振電路加到負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路。這個合適的電容就是晶振的負載電容。
上圖就是一個常見的晶振振蕩電路,晶振和C1、C2組成并聯(lián)諧振回路,接到芯片的管腳上,芯片內部的反相放大器和Rf組成負反饋回路,R1用來限制流入 晶振的電流。有些芯片會把Rf和R1集成到器件中,這樣就降低了電路設計的難度。
展開 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
斬波恒流功率驅動接口也有兩個輸入控制信號,其中u1是數(shù)字脈沖,u2是模擬信號。這種功率接口的特點是:高頻響應大大提高,接近恒轉矩輸出特性,共振現(xiàn)象消除,但線路較復雜。目前已有相應的集成功率模塊可供采用。
5.升頻升壓功率驅動接口
為了進一步提高驅動系統(tǒng)的高頻響應,可采用升頻升壓功率驅動接口。這種接口對繞組提供的電壓與電機的運行頻率成線性關系。它的主回路實際上是一個開關穩(wěn)壓電源,利用頻率-電壓變換器,將驅動脈沖的頻率轉換成直流電平,并用此電平去控制開關穩(wěn)壓電源的輸入,這就構成了具有頻率反饋的功率驅動接口。
6.集成功率驅動接口
目前已有多種用于小功率步進電動機的集成功率驅動接口電路可供選用。
L298芯片是一種H橋式驅動器,它設計成接受標準TTL邏輯電平信號,可用來驅動電感性負載。H橋可承受46V電壓,相電流高達2.5A。L298(或XQ298,SGS298)的邏輯電路使用5V電源,功放級使用5~46V電壓,下橋發(fā)射極均單獨引出,以便接入電流取樣電阻。L298(等)采用15腳雙列直插小瓦數(shù)式封裝,工業(yè)品等級。它的內部結構如圖7所示。H橋驅動的主要特點是能夠對電機繞組進行正、反兩個方向通電。L298特別適用于對二相或四相步進電動機的驅動。{{分頁}}
與L298類似的電路還有TER公司的3717,它是單H橋電路。SGS公司的SG3635則是單橋臂電路,IR公司的IR2130則是三相橋電路,Allegro公司則有A2916、A3953等小功率驅動模塊。
圖8是使用L297(環(huán)形分配器專用芯片)和L298構成的具有恒流斬波功能的步進電動機驅動系統(tǒng)。
步進電機驅動電路的性能比較及電路實例
1、性能比較
比較上述驅動電路的
基本性能可概括如下。
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