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如何自制简易微电弧焊机(二 电容放电式的微电弧焊原理)
热度 1 lovelywolf 2016-5-26 16:45
               如何自制简易微电弧焊机(二 电容放电式的微电弧焊原理) 其实这个微电弧焊,最早是我和金工两个人一起研发试验出来,是他提出来的想法并完成初步原理的验证(这需要完整的理论和大胆的设想,佩服他的创造性)。  理论是:把一个 10000uF 的电容,充电到 80V ,然后放电到 60V ,此时它的放电能量为 4 焦尔。   我们则假设所有的能量都利用到了电弧上并全部转换为热量施加在放电的点上,聚集在小面积上那就能产上千度的温度。从电弧燃烧原理的原理来看,电子会从负极吹向正极并在正极产生高热能量。所以负极必须拿来做为钨针,正极必需是拿来接上被焊的工件。 80V 降为 60V 的放电会产生 4 焦尔,如果需要更多的能量,则可以提升电压。我们试验发现如果不进行控制,电容能放到 20V 左右甚至更低,证明电弧能在更低的电压燃烧。但那不可靠,所以还是进行最低 40V 下限控制,若想增加能量就提升上限电压。当然也可以增大电容容量。      ( 正端接工件,负端接钨针) 但这就有个问题了,放电电流太了。把电容充满电后放电的人都清楚,那将会是爆炸式的放电。同时时间也会非常短,会在短时内热量聚集,从而空气爆炸。这个响声也不用担心,不会造成大的损害,但空气爆炸会把焊点炸飞,甚至把焊件炸飞。所以要控制好这个电流的大小。 ( 正端接工件,负端接钨针) 电流要控制在 30A 以下,所以 R 要取值 4 欧,功率也要大,但也不需要太大。毕竟那是很短时间内的放电,不是长时间工作。 50W 左右就足够了的。电感则可起到平滑作用,会热爆炸的响声平和很多,也起到焊接电流慢升慢降的作用。 此时如果在正和负之间有一个高压把空气击穿放电,焊接的动作就会启动了。   这就是整个焊接过程的原理和大概的理论指引。 下一步则的把整个系统实践可操作化。鉴于安全,可用 24V 为整个系统供电为模板进行。 需要细化的有 1 、 24V 升压可调电路,能升压到 60~100V ;     2 、放电中止开关电路,能控制设定电路在 40~100V 之间自动断开。 3、 高压点火电路,可控的正向高压打火。    4 、智能控制系统协调以上 3 者的控制。 只要能满足以上 4 点,整个系统就出来了。 休息一下,待续 ~~~~~~
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一篇文章了解MEMS硅晶振
热度 3 jerrymiao 2015-4-28 08:46
如果把CPU比作是电路的大脑的话,那么晶振毫无质疑就是心脏。同样,电路对晶振的要求也如同一个人对心脏的要求一样,最最需要的就是稳定。目前晶振的主要加工材料还是石英,这主要是因为石英的压电效应。除此之外,石英的易生长、易切割也是很重要的原因之一。目前全世界在人工生长的单晶石英,一年的产量约是3000万吨,仅次于硅。 随着电子技术的不断发展,电子电路对器件的要求也越来越严格。片式化、小型化、低成本化是电子电路对现在电子器件的要求,所以越来越多的非硅型器件也正在逐渐的向硅转化。 一般而言,石英工厂所做的工作是石英切割、从日悉厂商购买基座、起振晶片。用特殊导电胶将石英及晶片黏帖在陶瓷基座上。并进行填充氮气密封(如下图)。数十道复杂的工序及大量的人工参与,则对石英工厂的生产品质管理有着极为严格的要求。而这也是品牌与非品牌石英晶振成本差别较大的重要原因。一般大厂如EPSON、TXC、KDS、唐山晶源等对品质工艺的管理较高,而产品的成本也一直居高不下。 除此之外,石英晶振还存在高低温稳定度差、抗震性差、存在漏气停振风险、应急交货困难等缺点。 高低温稳定度差。 石英本身的温度特性曲线是非线性的。这就表示每一颗晶振的频率稳定度与温度的关系都是不一样的。一般石英工厂可以对样品阶段的产品进行逐颗调试补偿,却无法对量产的产品进行逐颗调试补偿。所以,我们实际应用的批量石英产品,高低温性能表现不一致,甚至经常有高温或低温不起振现象。 抗震性能差。 石英本身是属于易碎、怕摔产品。切割打磨成一个很薄的石英晶片之后,会更加容易因轻微的震动而损坏。这就如同一面纸片厚度的玻璃,其抗震性不言而喻。所以,石英晶振很容易在运输或SMT打件过程中损坏。 存在漏气风险。 为提高石英晶振的频率稳定度,需要对石英晶片做镀银处理。封装的时候需要填充氮气密封。而此有可能会因震动或者密封不良造成漏气现象。最严重的问题在于是否漏气是无法检测的。这就好比一个被扎了的自行车胎。由于开始比较小,你没有发现。但当你真正在路上的时候,他却越来越严重。而此现象有可能发生在出厂检测、有可能发生在客户产品生产线、还有可能会发生在消费市场应用中。 应急交货困难。 石英工厂会严格控制库存,笔者曾经访问过国内某知名石英工厂,其管理人员表示当某一频点成品库存超过2K时,就会强制销售清掉库存。所以在工厂没有备货的情况下,从客户下单开始,石英工厂需进行切割晶片、购买基座与起振晶片。生产、老化、测试到交货,最少需要6-12周的时间。所以无法满足客户的应急需求。 除此之外,石英工厂还存在非常规频点无法及时提供样品、一家石英工厂无法满足  客户的多频点供货。极易造成同行调货或客户增加供应商的麻烦。而这些都对产品品质产生一定的影响。 对于晶振硅化的研究从60年代就开始,SiTime公司的董事长、CEO和共同创始人Kurt Petersen博士1976年就在IBM开始研究MEMS谐振器。至今Sitime的MEMS硅晶振已经累计出货超30亿PCS。被广泛的用于消费、医疗、工控、通信、军工等各行各业。 MEMS硅晶振由于采用全自动化的半导体工艺,内部两个晶片(一个是MEMS谐振晶片、一个是具有温补功能的锁相环CMOS电路)采用MCM封装在一起。 Sitime MEMS硅晶振由于采用全自动化的半导体生产工艺,相较石英晶振有以下优势: 高低温性能表现一致,品质一致性好。 由于硅本身的温度特性曲线是线性的,所以在内部的CMOS晶片里面含有温度补偿电路。保证了全温范围内的频率稳定性。同时由于生产是采用完全的半导体工艺,保证了量产产品的品质一致性。 抗震性能强、无漏气风险。 由于是一颗真真正正的IC产品,所以不存在运输中的磕碰及上线打件时的损坏,也不存在漏气问题。产品不良率每百万颗小于0.45颗。 可编程(仅限一次)。 可使用专门的编程设备透过对内部的OTP Memory进行编程,来实现频率、电压、精度等相关参数的控制。可快速供样,极大的满足了客户缩短研发周期的需求。 应急交货简单。 加工工厂会提前备有大量的MEMS谐振晶片及CMOS晶片,当有客户需求的时候仅需要进行简单的封装测试就可交货,大大缩短了交货周期。同时,代理商也会备大量未烧录的空白片,对于紧急中小批量应用,可直接编程出货。全部为现货供应。 晶圆电子做为Sitime的一级代理商,同时是Sitime在中国区唯一的战略合作伙伴,与Sitime共同筹建了Sitime大中华区样品中心。专门负责中国区中小客户的技术支持、样品供应、中小批量供应。 同时晶圆电子是一家成立十年的半导体器件分销商,有专业的产品线团队、销售团队。主营ADI、ONSEMI、ATMEL、Molex、Omron等品牌。目前晶圆电子除半导体事业部外,又投资筹建了PCB制版事业部、OEM焊接事业部。真正的全方面一体化服务于越来越多的中小客户。    
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(多图) 最坏情况的电路设计对元件容差的考虑
shenzhenghao1984_379129130 2015-3-12 09:37
如果忽略了容差积累的影响,你就会在完成原型之后遇到种种麻烦。   制造可靠的硬件要求你在设计阶段就应考虑所有的容差。许多参考文献讨论了由于参数偏差引起的有源器件误差,说明如何计算运算放大器失调电压、输入电流以及类似参数的影响,但是考虑无源元件容差的参考文献却寥寥无几。确实考虑了元件容差的参考文献也是从科学家的角度而不是从电路设计师的角度出发的。   然而,只要利用基本的电路公式和元件极限值来计算某个电路参数(如输出电压)在设备生命周期内在最坏情况下的取值范围,你就能够理解最坏情况的设计。最坏情况的设计允许元件数值有一个很宽的范围,由此产生多种多样的解决方案,其中有些解决方案可能是不可取的。    无源元件容差计算   电阻器是所有电子电路的基本元件,所以你应该详细地予以考虑。电阻器规定有购买容差P,你可以用百分比来度量P,常见的容差实例有0.5%、1%、2%、5%和10%。购买容差保证在你得到电阻器时其阻值在标称值之内。一只电阻器的阻值在你购买时通常接近其极限值,这是因为许多制造商在为电阻器容差严格分级时选择并消除分布中心,以便按更严格的容差等级销售。   在装配过程中,诸如焊接等外部应力都会使 电阻器阻值改变。因此,在完工的装配件出厂之前,电阻器阻值变化可能会超过购买容差。因为温度、老化、压力、湿度、装配、阳光和灰尘等的外部应力都会改变元件的成分、尺寸和表面特性,所以元件值在其生命周期内会不断变化。在工作过程中元件值的变化称为漂移容差D,也以百分比来度量。 图   表1示出了估算的电阻器容差。注意,购买容差是与漂移容差不相关的,因为你可以通过微调来降低或消除购买容差,而漂移容差是在正常工作时发生的,除非在测量前系统进行校准,否则就会引起差错。某些电阻器的漂移容差大于购买容差。   电阻器的制造工艺和工作环境决定漂移容差。因为过大的漂移会导致废品,所以制造商们都采用稳定而可控的方法和抗漂移材料来制作容差严格的电阻器。在工厂中将漂移降低到最小的严格工艺和材料控制技术,在现场却不能将漂移降至最小。表1中的漂移容差在-25℃~+85℃的环境温度及合理外应力作用下是最坏情况的容差。除非制造商另有说明,温度漂移是不可预测的,电阻器阻值可能会由于温度的升高而增大或减小。在采用较低漂移容差之前,设计师应该向电阻器制造商咨询。   电阻器通常用R1或R2表示。遵照这个命名法,你可以用(1±T)R1来计算最终的电阻器阻值,以得到最坏情况的电阻器阻值,其中T是用小数表示的总容差。你可以使用加/减符号,因为容差的极性取决于外部条件、制作方法、材料和内部应力。你在计算时应该假设最坏情况的容差极性。你必须将各个电阻器容差表示为正的或负的,利用无论哪一个容差都能得到最坏情况的计算结果,除非数据表说明所有的电阻器都以指定的方向漂移。在计算R1=10 kΩ、容差为5%的绝对最坏情况的最大值时,你应该使用(1+0.01(5)+0.01(5))R1=1.1R1=11 kΩ。而该电阻器的绝对最坏情况的最小值为(1-0.01P-0.01D)R1=(1-0.05-0.05)R1=9kΩ。   本文没有详细讨论电容器容差的计算,你可以采用相同的方法对待电容器容差。由于各制造商用来制作电容器的方法差别很大,各类电容器之间的容差差别也比电阻器大得多。电解电容器的购买容差通常为80%,-20%,而有些玻璃电容器和NPO陶瓷电容器的购买容差则为1%。一般而言,最好将所有电容器容差增大至三倍,除非制造商的产品说明书另有不同建议。这种做法从保守的角度来看是错误的,不过在你不了解情况时就是一种很好的判断方法。    非比例计量电路   对于非比例计量电路,你必须取最大的电阻器容差,这是因为两种容差不会相消。你可以利用公式V OUT =IR来计算输出电压,式中I是一个理想的1mA电流源,而R是一个容差为5%的电阻器(图1a)。 V OUT =1mA (1±0.05±0.05)1 kΩ=(1±0.05±0.05)V。V OUT 的范围为0.9V≤V OUT ≤1.1V,不过,你只要利用另一个电阻器来调整初始容差,就可将V OUT 的范围缩小(图1b)。 图1,非比例电路必须假设最大电阻器容差不会相消。基本的计算很简单(a),你只要增加另一只电阻器来调节初始容差,就可以缩小V OUT 的范围(b)。   你可以如下计算可变电阻器阻值RP:   1、选择小于最小计算值R=0.9 kΩ的最接近的十进阻值R,该值为R=0.82 kΩ;   2、计算所选电阻器的最小阻值如下:R MIN =(1-P-D)R=0.9(0.82)=0.738kΩ;   3、可变电阻器RP必须补偿RMIN和1kΩ之差,所以R PMIN =1-0.738=0.262kΩ;   4、电位器的容差可能相当大,所以R P =R PMIN /(1-T)=0.262 kΩ/(1-D-P)=0.262/0.8=0.3 28kΩ;   5、选择R P =500Ω。   最终得到的阻值为:R=820Ω,RP=500Ω。有些工程师认为,最坏情况的设计程序太严格,而且要使用的电位器阻值较大,分辨率较低,电位器漂移误差较大。有可能解决这一问题的一种方法是冒险降低电位器阻值,不过更好的解决方法是使用精度更高的部件。非比例电路必须考虑最大容差的偏移,因此,一个5%的购买容差会导致20% (±10%)的总容差。    比例计量电路   图2和公式1中的分压器是典型的比例计量电路。参照容差公式,你可以看到容差的某些部分在公式中相消。 图2,比例电路可消去电阻器阻值的某些容差。   为了得到最大增益值,你要把R2的容差设定得大,而把R1的容差设定得小。由于R2的容差大,它就以(1+T)R2的形式出现在公式的各部分中。表2以四种电阻器比例列出了理想增益、最大增益和百分比误差。要注意的是,当R1=R2时出现最小增益误差,而且该增益误差等于容差。该非比例电路必须取两倍容差,即2T,而比例电路只取容差T。   当分压器中两只电阻器的容差同时很大或很小时,两种容差就会相消。如果电阻器制造商保证在环境温度变化时所有电阻器以相同方向按比例漂移,则温度 容差也会相消。    差分放大器:自行其是   许多参考文献说,你不可能用分立元件制作一个CMR(共模抑制)良好的精密差分放大器。差分放大器的容差分析说明了为什么这种说法是正确的。考虑图3和公式2(参考文献1)中的差分放大器电路,假设该放大器是理想的。 图3,差分放大器利用比例电阻器来得到很高的CMR。   该电路的CMR是在无信号时测量的,所以V1=V2=0.0,公式2变成公式3:   当R1=R3和R2=R4时,增益为零,CMR为无穷大。实际上,电阻器容差和运算放大器误差总是将CMR限制在大约100 dB以下。将公式3改写为公式4,就使你的注意力集中到差分增益和电阻器容差上。公式4包含4个电阻器容差,因此有16个可能的误差因子。如果你研究所有的可能性,就会看到误差范围从所有电阻器容差向同一方向变化时的零一直到2T/(1-T)。   当总容差为1%(对0.5%电阻器来说,为P+D)时,电阻器容差可以导致CMR的范围从高达运算放大器极限值到低至-34.89dB。考虑到1%电阻器的购买容差和漂移容差,总的CMR可能低至-24.17 dB。你可以将这一误差作为CMR误差来计算,不过,在没有共模电压而有差分输入信号的情况下,这一误差就变成增益误差。   采用分立元件的差分放大器是难以制作和微调的,所以大多数设计师都使用具有内置微调电阻器的IC差分放大器。廉价的IC差分放大器具有高达-86dB 的CMR。   你在分析电路以确保长期性能和可制造性时,要切记无源元件具有购买容差和漂移容差,而且漂移容差可能大于购买容差。你可以在制造过程结束时微调购买容差,但是,你或你的系统只能在进行测量之前调节漂移容差。非比例电路要取两倍的电阻器容差,而比例电路可以将误差降低到容差值。精确的差分放大器难以用分立器件制造,但是具有电阻器微调和匹配功能的IC通常可以得到-90 dB的CMR。
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DM9000A以太网接口电路图,很实用的
热度 7 nico721_248248607 2014-9-18 17:40
DM9000A是现在用得比较多的一款10M/100M以太网控制,大概厂商推出DM9000A的目标市场就是面向嵌入8位/16位MCU应用产品。整个控制器设计充公考虑了8位/16位MCU接口总线的特点,照顾了MCU地址空间有限的情况,MCU和DM9000A的软件/硬件设计非常方便 attachment download attachment download attachment download attachment download attachment download attachment download 我在给S3C2440选一款以太网控制,看到DM9000A,确认可以很方便购买,就立即决定用她了。 我把相关资料罗列在一起,需要的朋友可以参考。 1)我的S3C2440与DM9000AE接口电路图,16位总线宽度。 2)DM9000AE器件资料。 3)DM9000AE应用笔记。 4)DM9000AE参考电路图。(PDF和DSN格式) 5)DM9000AE电磁兼容性优化参考电路图。 DM9000A,DM9000AE,DM9000AEP,DM9000B.DM9000BI,DM9000BIEP DM9000C,DM9000CI,DM9000CIEP,DM9000D,DM9000DEP
个人分类: 各种网路接口电路图|3562 次阅读|6 个评论
Layout中电源和地的处理
热度 1 zhangh236_962410130 2014-7-20 11:42
第一章:混合信号PCB 的分区设计 摘要:混合信号电路PCB 的设计很复杂,元器件的布局、布线以及电源和地线的处理将直接影响到电路性 能和电磁兼容性能。本文介绍的地和电源的分区设计能优化混合信号电路的性能。 如何降低数字信号和模拟信号间的相互干扰呢?在设计之前必须了解电磁兼容(EMC)的两个基本原 则:第一个原则是尽可能减小电流环路的面积;第二个原则是系统只采用一个参考面。相反,如果系统存 在两个参考面,就可能形成一个偶极天线(注:小型偶极天线的辐射大小与线的长度、流过的电流大小以及 频率成正比);而如果信号不能通过尽可能小的环路返回,就可能形成一个大的环状天线(注:小型环状天 线的辐射大小与环路面积、流过环路的电流大小以及频率的平方成正比)。在设计中要尽可能避免这两种情 况。........................ 完整文章在百度云链接:http://pan.baidu.com/s/1ANaVW     密码:cj7x 还有很多这几年搜集的资料
个人分类: 信号完整性分析-SI|175 次阅读|0 个评论
集成运算放大器电路的Proteus 仿真
dwenzhao 2014-7-18 10:22
运算放大器是由晶体管组成,最早用作模拟计算机的基本构建单元,完成加、减、乘、除等 运算,所以称为运算放大器,简称“运放”。现在常用的运算放大器都是集成电路,集成运 放已有40 多年的历史,是型号最多也是最常使用的一类模拟集成电路,应用广泛。
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Nexys3学习手记2:建立自己的开发环境
热度 3 特权ilove314 2013-8-16 11:27
          接过Nexys3时,本以为能够提供一张资料光盘,结果大失所望,除了静电袋里一块精致的电路板,就只有一条用于供电和下载的USB连接线和两张活页。好在这两张活页指明了基本的资料索取方法,如图1所示,咱们首先要做的就是“建立自己的开发环境”,正可谓“工欲善其事必先利其器”嘛,磨刀不误砍柴工。 图1 配套活页说明 一、软件下载 下载Xilinx FPGA设计套件 进入china.xilinx.com主页,如图2所示,选择页面右上方“技术支持”,点击“下载”。 图2 china.xilinx.com主页 选择ISE_DS的版本和平台后点击链接进行下载,推荐使用最新的软件版本ISE_DS 13.3工具。如图3所示,使用Windows操作系统的朋友点击 Full Installer for Windows 进行下载即可。 图3 选择最新版本软件下载 注:点击下载后,首先会弹出xilinx账号登陆对话框,若还没有账号,需新注册一个(填写基本信息即可,并不繁琐)。注册或登陆完成,便弹出对话框如图4所示,将软件存储在本地硬盘的特定文件夹中。点击“保存”,便出现下载进程如图5所示,同时桌面上会出现一个下载任务图标,整个下载大小近5G,不要紧,这个下载任务是支持断点续传的,大可不必让咱的PC通宵达旦的干活。(这个下载工具和A公司是一样的) 图4 存储下载软件 图5 下载进程 下载Digilent Plugin插件 为了使Xilinx FPGA设计套件中的iMPACT、XMD、ChipScope工具更好的支持Digilent FPGA开发板,需要给套件安装Digilent Plugin。进入 www.digilentinc.com选择左侧Products栏中点击Software 下的Digilent Plugin。在右边选择“Digilent Plug-in,32/64-bit Windows”对应的“Download!”进行下载,然后根据压缩包的指导手册安装插件。Digilent Plugin插件下载页面如图6所示。 图6 Digilent Plugin插件下载页面          注:Digilent Plugin插件下载后,根据压缩包内的说明指示,在ISE软件安装完毕后,只要将相应的libCseDigilent.xml和libCseDigilent.dll文件复制到ISE的特定目录下即可。 二、license 申请和软件安装 软件安装 软件下载完成后,解压Xilinx_ISE_DS_Win_13.3_O.76xd.1.0.rar并点击其内的xsetup.exe开始软件安装。一路next,直到Select Edition to Install时,选择ISE Design Suite:Embedded Editon,如图7所示。 图7 ISE软件安装界面 当软件安装完毕,会出现如图8所示的license配置页面。怎么办?**?非也,xilinx和我们一样厚道滴,此时我们只需要到china.xilinx.com申请一个免费的license即可。虽然这个免费license仅可使用一个月,不过特权同学尝试多台PC分别申请都成功了,每个月光顾一次也比咱偷偷摸摸的闹“河蟹”版舒服多了,毕竟咱现在是可以光明正大使唤他了。 图8 license配置页面 license申请 在china.xilinx.com网页的右下方点击“技术支持à许可方案解决中心”,在新页面的“What type of product license help do you need?”下点击“Obtain a license for Free or Evaluation product”,弹出了如图9所示的下拉信息,然后点击“ Xilinx Product Licensing Site ”进入license管理页面。 图9 许可解决方案中心 在Product Licensing中,勾选ISE Design Suite:30-Day Evaluation,Node-Locked License,然后点击Generate Node-Locked License。 图10 新license创建 如图11所示,选择Host ID(自动识别本地主机的MAC),随后一路next,最后点击页面右下角很隐蔽的下载按钮将这个免费license下载到本地硬盘即可。 图11 生成新license license安装 完成license的申请和下载,我们接着来继续软件安装过程中未尽的“事业”。图8中我们选择“Locate Existing License(s)”,然后next并点击“Copy License…”定位到前面新申请下载的license。此时弹出“License installation was successful”的对话框,恭喜你,license安装成功,属于你的开发环境已经可以使用了。                    瞧,如图12所示,在我们的系统菜单栏里,已经出现Xilinx ISE Design Suite 13.3了。   图12  
个人分类: Nexys3学习手记|1746 次阅读|3 个评论
Nexys3学习手记3:硬件外设走马观花
热度 9 特权ilove314 2013-8-16 11:27
Nexys3学习手记3:硬件外设走马观花 解读原理图          拿到一块新的电路板,通常我们会很迫不及待先跑个测试Demo看看效果,但请相信这是“菜鸟”的特征。咱们已经不再年轻了,也没有必要再“鲁莽”的折腾板子了。回归理性,那么我建议大家不妨先看看原理图,再对照电路板实物,把整个电路简单的消化一下,并且弄清楚板载跳线、电源插座等的具体用法和注意事项,免得上演“高压冒烟”的惨剧。 Nexys3的原理图可从Digilent公司的官方网站获得(下载地址:http://www.digilentinc.com/Data/Products/NEXYS3/NEXYS3_sch.pdf)。对于原理图,通常需要大家有一定的硬件功力才能够轻松看个大概。当然了,一般开发板会配套较详细的电路说明(本开发板说明可参考http://www.digilentinc.com/Data/Products/NEXYS3/Nexys3_rm.pdf),建议大家不妨先看看,然后再来消化原理图。 Nexys3_rm.pdf(即reference manual)中示意了Nexys3电路板的整体硬件架构,如图1所示。围绕主芯片Spartan-6的XC6SLX16器件,有着较丰富的板载外设,如Cellular RAM、并行的PCM非易失存储器、SPI接口PCM非易失存储器、10/100以太网物理层接口、8位VGA接口、USB HID主机、USB-UART桥芯片和一些基本的IO外设(指示灯、按键、开关等),此外还有FPGA的USB下载配置电路、100MHz工作时钟以及其他扩展接口插座。 图1 Nexys3整体电路框图          Nexys3的原理图一共10页,我们逐个解读。          Page1里的J1是一个高速的VHDCI插座接口,如图2所示。由原理图的示意和信号命名不难推断出这里从FPGA直接引出的信号应该都是高速串行差分对。此外,我们需要注意到JP4可以用于短接J1引进的电源VUEXP和板载电源VU5V0,换句话说,若使用J1引入的5V电源供电,可以短接JP4。 图2 高速VHDCI接口          Page1的另一部分电路如图3所示,这里引出了4组8bit信号的Pmod插座,每个数据信号都通过200欧姆的匹配电阻,并且有接地的保护二极管。对于一般的扩展,这4组数据线以及相应的电源和地基本是绰绰有余了。 图3 四组Pmod接口          Page2里,基本是一些简单的常用接口电路。图4是4路独立的按键电路,按键未按下时等效于FPGA的IO脚接20K电阻下拉到地;按键按下时则等效于上拉10K到电压VCCB0。图5是8路独立的拨码开关电路,FPGA的IO脚通过10K电阻接GND或电压VCC3V3。图6是4位段式数码管电路,公共端为共阳极,通过IO脚连接三极管控制开关。图7是8位色彩的VGA接口电路,IO脚输出电压通过电阻分压得到最多256种色彩组合。图8是共地的8位指示灯电路。 图4 按键电路 图5 拨码开关电路 图6 数码管电路 图7 VGA接口 图8 指示灯电路          Page3里主要是高速USB微控制器芯片CY7C68013A的电路,该芯片在原理图中分为5个Part。其中图9为CY7C68013A与FPGA之间的接口信号;图10包括了晶振输入、各个控制信号以及USB端口的信号;图11则是电源以及部分去耦电容的电路。          图12是5PIN的Mini-B型USB接口插座连接电路。图13是一片与CY7C68013A连接的EEPROM芯片的电路,该存储器件可作为CY7C68013**内的8051单片机的ROM。 图9 CY7C68013A电路1 图10 CY7C68013A电路2 图11 CY7C68013A电路3 图12 Mini-B型USB插座电路 图13 EEPROM芯片电路          Page4中有一款16bit的MCU,PIC24有着较丰富的外设,包括图14中的USB接口,可以作为当下主流的USB鼠标、键盘的主机控制。PIC24部分信号管脚是和FPGA连接的,使用了8MHz的外部晶体。 图14 PIC接口电路1          如图15所示,J6/J12可以引出PIC24的模拟管脚,可见PIC24集成了AD/DA的外设功能。图15也示意了PIC24的电源以及相应的去耦电路。 图15 PIC接口电路2          如图16所示,FPGA还连接了一片RS232-USB桥芯片FT232。该芯片提供一组标准的RS232接口(J14也把这些接口都额外引出可供扩展)与FPGA连接,另一端可以可以作为USB协议接口通信。 图16 FT232电路          Page5如图17所示,主要是FPGA的配置电路,包括FPGA的配置部分原理图part(IC8A)、两片(实际PCB上做成了双勒,也可以单片)存储PROM芯片(IC6/IC7)、下载配置插座(J7)。还有一个两位的跳线插座J8,原理图中也示意了相应的不同跳线方式可以实现BPI、SPI和Slave Serial等配置方式。 图17 FPGA配置电路          Page6主要是FPGA的IO管脚信号的定义和FPGA外部输入的100MHz时钟晶振电路,如图18所示。 图18 FPGA IO管脚定义          Page7是FPGA的电源电路,如图19所示,基本上每个VCC管脚都有相应的高低搭配的去耦电容。需要注意的是跳线帽JP8可选2.5V或3.3V给VCCO_0供电,这个bank的IO电源为某些特殊电平的应用做了预留。 图19 FPGA电源电路          Page8中,两片当下炒得很时髦的Micron的PCM存储器。如图19所示,为一片CellularRAM芯片,这类RAM不用于以往的RAM,结合了RAM和DRAM的优点,既可以高速访问又可以方便快速的随意寻址。如图20所示,为一片并行的PCM FLASH芯片。 图20 存储器接口1 图21 存储器接口2          Page9,如图22所示,是以太网电路,包括一片以太网的transceiver芯片LAN8710和相应的水晶头插座。 图22 以太网电路          Page10是系统的整个电源电压产生电路。使用了两片Linear的DC/DC芯片,如图23和图24所示。整个系统芯片间的接口基本是3.3V电压,FPGA的核压1.2V,PCM FLASH用到了1.8V,2.5V主要是预留电平。电源的引入也使用了两种方式,可通过跳线帽JP1切换,即常用jack插座或者USB供电。 图23 电源电路1 图24 电源电路2          在reference manual中,有如图25所示的电源供电示意图。 图25 电源供电示意图     整个原理图消化下来,可能会遇到一些未曾谋面过的芯片,不要紧,把这些芯片整理好,到他们的官网 download datasheet 大体浏览一遍就有底了,到具体应用的时候再仔细消化一下。 Nexys3 所涉及的主要芯片如列表 1 所示。     表 1 Nexys3 主要芯片列表         剖析电路板   原理图看多了,免不了审美疲劳啊。下面就轻松一下,特权同学就不多废话,对照着前 面的原理图,如图 26 和图 27 所示,把主要芯片以及接插件等元器件逐一点出。 图 26 电路板正面示意   图 27 电路板背面示意      
个人分类: Nexys3学习手记|3593 次阅读|9 个评论
科普伦科技2013年最新更新EMC标准电路
热度 3 xl615zhongkai_595104519 2013-3-20 10:17
2013年最新更新我们公司所售EMC器件的电路应用。电路涉及的问题更为全面,如果你有EMC问题解决不了,参考这些设计可以帮你大忙。有问题或需要器件,或无法下载附件可以邮件联系我:xl615zhongkai@163.com 以下是电路列表:
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关于上拉电阻
roumao_411466022 2013-3-8 20:12
光耦输出端的上拉电阻会严重影响上升沿的上升速度,使用时务必注意。 简单串口隔离电路中使用 了 TLP521-4光耦, 输出端使用10k上拉时,上升沿上升速度至少70多微秒, 要 比手册中描述的速度,25 微秒 , 慢 将 近50微秒,这直接导致电路在9600波特率时工作异常。 后换用200欧上拉,上升沿速度达到了手册指标,电路在9600波特率下工作正常。 综合考量,上拉定为470欧。 结论: 1、仔细理解器件手册内容,以确保电路性能能达到预期设计效果。 2、不要将521-4用在高速电路中,人家不是用来干那个的。 3、根据芯片指标和电路要求计算上拉电阻阻值,不可随意。太大,可能会影响上升沿速度;太小,可能会使其不能进入饱和态,从而使电平不能降低到正常工作值,也许还会搞坏芯片。 
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电路专家 v2.4 andorid
热度 2 yueleilei2004_790049340 2012-10-3 21:49
电路专家ElectroDroid是一款电路中电子器件的组合,它包括: - 电阻器色码 - 欧姆定律 - 分压器 - 电阻率 - 电阻值/串/并行 - 运算放大器 - LED电阻计算器 - 各种端口管脚 - 支持EIA电阻系列
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[博客大赛]一种数控开关电源
热度 3 czl618_219682869 2012-8-31 11:30
当下,在电源行业的同行们,有一个共同的感觉,设计一款多路输出的医疗电源或通讯电源,其保护要求是非常严格的,最为头疼的是电源的调试,一般来说,对于主拓扑结构确定后,很多的精力都用到了调试上,开始我也同感,后来我想,有没有一种办法让我的们电路设计简化,且能优化电路,工艺呢,我想应该是肯定的,完全能做到,且成本相当的低,只要计算准确,电路不错,几呼不用调试,比如一款电压,要求;短路,过压,欠压,反馈,温度,过流,如果有二路以上,且必须精准,通常的情况下,要满足这些条件,大家首先选用的是运放,431,等类似的器件,搞得整个电路非常复杂,可能我这人是非常懒,总想把电路搞简单些,成本又低,生产又好做,调试也很简单,在实际设计工作中,我就是这样想的,所以,我尽一切能力把电路结构简化下来,现在,我在上述二路输出的情况下,完成上述保护功能,不用一片运放,也不用一只431(LM431只用来做稳压电路)上述电路如果是非隔离时,只需要一元五角钱就够了,控制精度为2mV,足以满足电源的控制精度,根本不比运放差,采用的数控,基本上所控对象不用调试,一装即成,当然取样值要计算准确,下次上传
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同频正弦信号间相位差测量的设计
huli184_389376486 2012-8-29 14:46
本设计目的在于测量出任意两相同频率正弦信号之间的相位差,并将测量结果以数字形式显示出来。具体实现方法为:先通过比较电路将两路同频信号分别转换为相应的脉冲信号,然后将其中的一路信号通过反相器取反后与另一路信号相与,得到一等脉宽的脉冲波形,此脉冲波形的脉   1 引 言   本设计目的在于测量出任意两相同频率正弦信号之间的相位差,并将测量结果以数字形式显示出来。具体实现方法为:先通过比较电路将两路同频信号分别转换为相应的脉冲信号,然后将其中的一路信号通过反相器取反后与另一路信号相与,得到一等脉宽的脉冲波形,此脉冲波形的脉宽t,即表示两信号的相位差。将原信号对应的任意一路脉冲信号(周期为T)倍频后,作为单片机计数器的计数脉冲,并对相位差脉冲记数,得记数值为W。设倍频电路的倍频系数为A,则记数脉冲周期为T/A,可得到两信号相位差角计算公式如下:       其中N=360/A,N为常数,是相位测量系统的最小精确度。    经过单片机系统编程即可实现此简单运算式,并将运算结果Q送LED显示。原理框图如图1所示。 2系统硬件电路原理分析与设计      整个系统硬件电路由比较整形电路、倍频电路、单片机AT89C51及显示电路组成。 2.1比较整形电路        电路采用电压比较器LM339。LM339内有4个电压比较器,取其中的两个比较器即可。两路信号分别接两个比较器同相输入端,将反相输入端接地,即构成过零比较电路。两比较器输出即转换为脉冲信号。将其中一路脉冲通过反相器CC4069取反后与另一路信号通过与门CC4081相与,可得一等脉宽的脉冲信号,此脉宽即记载着两输入信号之间的相位差,我们称之为相位差脉宽。转换过程见图2。  
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避免PCB设计限制D类放大器性能的实践设计经验
huli184_389376486 2012-8-27 18:11
避免PCB设计限制D类放大器性能的实践设计经验 介绍 如果没有遵循一些基本的布局指南,PCB设计将会限制D类放大器的性能或降低其可靠性。下面描述了D类放大器一些好的PC板布局实践经验。采用带有两个BTL输出的STA517B(每通道175瓦)数字功率放大器作为范例,但对所有的D类放大器而言,其基本概念是一致的。 图1:立体声BTL D类功率放大器原理图 地平面 良好的地平面是优质D类放大器布局的关键。如果可能应将电路板的底层作为一个专有的地平面,完整的地平面可以提供最佳性能和最可靠的设计。如果你不得不在电路板的底层布信号线或电源走线,须尽可能的短。如果必要,为了使底层走线短距离,应将走线引回到电路板的顶层,从而避免在底层长距离走线。 利用过孔将电路板的顶层器件与电路板底层的地平面连接。但是,过孔仍会堵塞电流回流到地平面,因此须灵活的使用这些过孔。 直接在放大器之下的区域须敷铜。如果放大器在其封装的底部有一个裸露的焊盘或插件,那么IC必须焊接到放大器下放的地,如此可以作为放大器的扇热区。在这种情况下,地必须从IC正下方向两边引出,这样可以确保其裸露。放大器下面的地须打上许多过孔,通过过孔向电路板的底层扇热,因此它还可以作为一个扇热区域。 放大器的正下方是不建议走信号线的。须打几个过孔和地平面相连以确保所有器件彼此之间的地参考点有一个直接和低阻抗的路径。这对输出滤波器是尤为重要的。所有的滤波地必须有一个直接路径回流到放大器正下方的地平面。 电源旁路电容 为确保稳定性及抑制噪声和串扰,对电源加旁路电容是非常重要的。放大器的输出级吸收了大量的电流,且开关动作迅速。当输出开关动作时,旁路电容和放大器电源输入引脚之间的寄生电感会产生很大的毛刺,因此寄生电感必须保持尽可能的小。为了能在放大器功率级减小杂散电感和旁路电容之间谐振的影响,须在每个电源输入管脚需使用一个100nF的电容与1uF的电容并联。 100nF的电容必须和IC尽可能的靠近(通常不超过2毫米)。而且,如图1所示,旁路电容必须和IC在同一层,以便减小总路径长(和杂散电感)。1uF的电容须依次放置,和100nF电容紧靠在一起。 图2:利用电路板的底层为100nF电容进行地连接,如此将明显的增加总走线长且对电路板性能会产生不良影响。 还需采用大体积储能电容在放大器的电源输入进行去耦。大体积储能电容的容值依赖于放大器所要求的电流量。大体积储能电容须和放大器以及电源管脚星形连接,且必须和放大器尽可能的靠近(理想情况是小于30毫米)。 图3:100nF旁路电容须紧靠IC放置。 图4:1uF电容需放置在100nF电容之后,通过过孔将1uF电容和电路板底层的地平面连接。 缓冲器 缓冲器件须在旁路电容的外围部分随后放置。从放大器输出经由缓冲器到旁路电容地的回流路径必须尽可能的短 (或对差分形式的缓冲器会回流到放大器)。 图5:缓冲器件需随后放置。该图表明了差分缓冲器的布局情况,图中的缓冲器件是在一个BTL放大器的两个输出端之间直接相连的,无须连接任何的地。 图6:该图表明了一个共模缓冲的布局,缓冲器的每一个输出和地相连。共模缓冲与差分缓冲相比能提供更好的性能。 电源电解电容 电解电容和滤波电感须放置在缓冲器之后。电解电容须和所有IC的高电压电源输入管脚尽可能近的放置。 图7:电解电容布局 电解电容和放大器之间须是“星型”连接,这样可减小由于和同一电容相连的另一放大器的压降所造成的影响。多个放大器之间的菊花链电源会引起噪声、串扰和稳定性问题,即便是采用宽走线方式也无济于事。 如果电路板上的D类放大器IC超过了1个,则每个IC必须有各自的电解电容。如果有超过一个的电解电容,那么电解电容与电源之间的连接也务必是星型方式。 总之,诸如VCC和输出信号路径的处理高电流的走线务必尽可能的宽且短,这样可以充分的减小走线阻抗和感抗。VCC和输出走线具有高电压和高电流,因此它们必须远离敏感信号和器件,如时钟和PLL等。 输出滤波 输出滤波器件务必紧随其后。从放大器输出到电感以及从电感到薄膜电容的路径承载着具有大量高频成分的大电流,因此该路径必须尽可能的宽且短,从而减小杂散阻抗和感抗。 电感和放大器必须尽可能近的放置,同时还要和临近的电感之间保持一定的距离。如果使用开磁路电感,则为了抑制电磁干扰,这些电感彼此之间至少要有7.5毫米间距,尤其是不同通道之间的电感更应如此。 图8:输出滤波器件和高频电流路径的布局 输出滤波器件和走线的位置对降低EMI是至关重要的。对低通滤波器而言,走线之间的回路面积须尽可能的小。对单端输出的放大器来说,放大器的回流路径就是地,因此回路面积须小。只要电路板上有一个良好的地平面便可实现此点要求。 对于带有BTL输出的放大器来说,滤波环路面积是连接IC的走线、滤波电感和薄膜电容之间的面积(见图5)。为了减小环路面积,BTL输出滤波的走线必须相互平行且尽可能的保留一定的走线间距。但是,每个独立通道的输出走线可以不必彼此相邻。 低通滤波电容和共模滤波器件必须和电感尽可能的靠近。针对具有单端输出的放大器,DC阻塞电容必须随后放置。和扬声器相连的输出连接器必须和滤波器尽可能的紧密布局。 图9:四通道单端放大器输出布局示例 电路板布局建议总结 器件布局优先级: 1)100nF电源旁路电容 2)1uF电源旁路电容 3)缓冲器件 4)电解电容 5)输出滤波器件 100nF和1uF去耦电容必须和IC尽可能近的放置。100nF电容和IC之间的间距必须小于2毫米。为了减小走线长度和降低杂散感抗,100nF电容及其与IC的连线必须和IC在电路板的同一层。 100nF电容必须是X7R叠层陶瓷芯片电容(MLC)。1uF电容必须是钽电容或X7R叠层陶瓷芯片电容。 缓冲网络必须和IC尽可能近的布局。采用一个额定值至少100V的X7R陶瓷电容,并确保电容能够处理功率消耗。 从电解电容到IC的电源走线须采用星型连接。 电源和输出走线必须短且尽可能宽,以便降低杂散阻抗和感抗。 将输出信号路径紧密布线,以便减小环路面积;同时保持将滤波器件和IC尽可能近的放置。 在电路板的顶层尽可能多的布局电路,且尽力将电路板的底层作为地平面。只有在万不得已的情况下才将信号线和电源线走在电路板的底层,而且一定要灵活的使用过孔。 将放大器输入端的低电压电路远离放大器输出端的电源电路 无论何时都要尽可能的使用表贴器件。SMT器件具有更低的寄生感抗(对旁路电容性能尤为重要) D类放大器器件需要手工布局布线,不要使用软件的自动布局布线。 总之,为了降低阻抗和感抗,处理大电流的走线如VCC和输出信号路径必须尽可能的宽且短。VCC和输出信号走线仍具有较高的电压和电流,因此这些走线必须远离敏感信号和敏感器件,如时钟信号和PLL器件。 采用一个完整的地平面  
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(经典)电子工程师的设计经验笔记
热度 1 huli184_389376486 2012-8-27 18:04
电子工程师必备基础知识(一)   运算放大器通过简单的外围元件,在模拟电路和数字电路中得到非常广泛的应用。运算放大器有好些个型号,在详细的性能参数上有几个差别,但原理和应用方法一样。 运算放大器通常有两个输入端,即正向输入端和反向输入端,有且只有一个输出端。部分运算放大器除了两个输入和一个输出外,还有几个改善性能的补偿引脚。   光敏电阻的阻值随着光线强弱的变化而明显的变化。所以,能够用来制作智能窗帘、路灯自动开关、照相机快门时间自动调节器等。   干簧管是能够通过磁场来控制电路通断的电子元件。干簧管内部由软磁金属簧片组成,在有磁场的情况,金属簧片能够聚集磁力线并使受到力的作用,从而达到接通或断开的作用。 电子工程师必备基础知识(二)   电容的作用用三个字来说:“充放电。”不要小看这三个字,就因为这三个字,电容能够通过交流电,隔断直流电;通高频交流电,阻碍低频交流电。   电容的作用如果用八个字来说那就:“隔直通交,通高阻低。”这八个字是根据“充放电”三个字得出来的,不理解没关系,先死记硬背住。   能够根据直流电源输出电流的大小和后级(电路或产品)对电源的要求来先择滤波电容,通常情况下,每1安培电流对应1000UF-4700UF是比较合适的。   电子工程师必备基础知识(三) 电感的作用用四个字来说:“电磁转换。”不要小看这四个字,就因为这四个字,电感能够隔断交流电,通过直流电;通低频交流电,阻碍高频交流电。电感的作用再用八个字来说那就:“隔交通直,通低阻高。”这八个字是根据“电磁转换”三个字得出来的。   电感是电容的死对头。另外,电感还有这样一个特点:电流和磁场必需同时存在。电流要消失,磁场会消失;磁场要消失,电流会消失;磁场南北极变化,电流正负极也会变化。   电感内部的电流和磁场一直在“打内战”,电流想变化,磁场偏不让变化;磁场想变化,电流偏不让变化。但,由于外界原因,电流和磁场都可能一定要发生变化。给 电感线圈加上电压,电流想从零变大,可是磁场会反对,因此电流只好慢慢的变大;给电感去掉电压,电流想从大变成零,可是磁场又要反对,可是电流回路都没 啦,电流已经被强迫为零,磁场就会发怒,立即在电感两端产生很高的电压,企图产生电流并维持电流不变。这个电压很高很高,甚至会损坏电子元件,这就是线圈 的自感现象。   给一个电感线圈外加一个变化磁场,只要线圈有闭合的回路,线圈就会产生电流。如果没回路的话,就会在线圈两端产生一个电压。产生电压 的目的就是要企图产生电流。当两个或多个丝圈共用一个磁芯(聚集磁力线的作用)或共用一个磁场时,线圈之间的电流和磁场就会互相影响,这就是电流的互感现 象。   大家看得见,电感其实就是一根导线,电感对直流的电阻很小,甚至能够忽略不计。电感对交流电呈现出很大的电阻作用。   电感的串联、并联非常复杂,因为电感实际上就是一根导线在按一定的位置路线分布,所以,电感的串联、并联也跟电感的位置相关(主要是磁力场的互相作用相关),如果不考虑磁场作用及分布电容、导线电阻(Q值)等影响的话就相当于电阻的串联、并联效果。   交流电的频率越高,电感的阻碍作用越大。交流电的频率越低,电感的阻碍作用越小。   电感和充满电的电容并联在一起时,电容放电会给电感,电感产生磁场,磁场会维持电流,电流又会给电容反向充电,反向充电后又会放电,周而复始……如果没损耗,或能及时的补充这种损耗,就会产生稳定的振荡。 电子工程师必备基础知识(四)   耦合是传递信号的意思,光电耦合器自然就是用光来完成传递电信号的元件,通常是指有一个发光部分和接收部分对应并制作在一体的电子元件。通常四个有效引脚(即四个引脚接入电路中起作用)为一组。    光电耦合器的优点是能够轻松实现电源隔离,在用市电的开关电源初次级隔离中最为常用。另外,在计算机外设通信中,也有较多的应用,一个元件中能够集成有多组光电耦合器(每组最少四个引脚)。   压电陶瓷片能够做性能优良的震动检测器,它是一种电声器件,当加上音频电压后,能够听到声音;当受到振动(产生机械形变)后,能够感应出微弱的电压。   焊接时,适当的调整被焊接处、烙铁头、焊锡丝(带助焊剂),让三点合一,充分接触,当焊接处已经有了适当的焊锡和助焊剂时,就应撤走焊锡丝。焊接进程通常掌握在2-3秒比较合适。   助焊剂:松香水常在工厂当做助焊剂用。大家能够业余自制,用工业酒精(医用酒精较贵,没必要)熔解松香即可。留意:一次不要配得太多,浓度能够灵活掌握。   电子工程师必备基础知识(五)   二极管的作用和功能用四个字来说:“单向导电。”二极管常用来整流、检波、稳压、钳位、保护电路等。   在随身听的供电回路中串上一只整流二极管,当直流电源接反时,不会产生电流,不会损坏随身听。   给二极管(硅资料)加上低于0.6V的正向电压,二极管基本上不产生电流(反向就更加不能产生电流啦),这个电压就叫死区电压、门槛电压、门限电压、导通电压等。   三极管的作用和功能因为四个字来完成:“电阻可变。”由于三极管等效成的电阻值能够无限制的变化,所以三极管能够用来设计开关电路、放大电路、震荡电路。   三极管的集电极电流等于基极电流乘以放大倍数,当基极电流大到一定水平时,集电极的电流由于各种原因不可能再增大了,这时集电极电压已经等于或接近发射极电压了,相当于电阻值变成0欧姆。 确信三极管的放大状态绝招:发射结正偏,集电结反偏。 三极管是电流控制型器件,场效应管是电压控制型器件。场效应管性能优量,但在分立元件中,低电源电压适应性比三极管要差。   场效应管是电压控制型器件,很容易被静电损坏,所以,场效应管中大多都有保护二极管。 可控硅实际上是一个高速的、没有机械触点的电子开关,这个开关需要用一个小电流去掌握。这个开关具有自锁功能,即导通后撤走掌握电流仍能维持导通,而一旦截止后,又能维持截止状态。   电子工程师必备基础知识(六)   电阻通常都采用色环标示法。色标法就是用棕、红、橙、黄、绿、兰、紫、灰、白、黑十种颜色代表1234567890十个阿拉伯数字,金、银两种颜色代表倍率0.1、0.01或误差5%、10%。套件中附有颜色样本的实物和多款色环电阻   常见的四道色环要读取三位有效数字,一二位表示有效数,第三位表示倍率。例:黄紫红金,三位有效数为472,表示47乘以102(或加两个0)等于4700,即4.7K欧姆;再如:棕黑黑金,三位有效数为100,表示10乘以100(或加0个0)等于10,即10欧姆。   在实验进程中,如果三极管的基极和其它引脚间不具备有单向导电特性的(或说单向导电特性不明显),就说明三极管是坏的;另外,即使单向导电特性正常,但不能受基极控制或不稳定,也说明三极管是坏的,或性能很差。 可控硅在控制极加上合适的触发电流,可控硅就能够从断开状态变成为导通状态,这时,我们取消控制极的触发电流,但可控硅仍然能维持导通状态。如果流过可控硅的电流开始变小,当小于维持导通的能力时,可控硅才关断,直到下次触发时才会导通。   电子工程师必备基础知识(七)   早在两千多年前,人们就发现了电现象和磁现象。我国早在战国时期(公元前475一211年)就发明了司南。 而人类对电和磁的真正认识和广泛应用、迄今还只有一百多年历史。在第一次产业革命浪潮的推动下,许多科学家对电和磁现象进行了深入细致的研究,从而取得了 重大进展。人们发现带电的物体同性相斥、异性相吸,与磁学现象有类似之处。   1785年,法国物理学家库仑在总结前人对电磁现象认识的基础上,提出了后人所称的“库仑定律”,使电学与磁学现象得到了统一。   1800年,意大利物理学家伏特研制出化学电池,用人工办法获得了连续电池,为后人对电和磁关系的研究创造了首要条件。   1822年,英国的法拉第在前人所做大量工作的基础上,提出了电磁感应定律,证明了“磁”能够产生“电”,这就为发电机和电动机的原理奠定了基础   1837年美国画家莫尔斯在前人的基础上设计出比较实用的、用电码传送信息的电报机,之后,又在华盛顿与巴尔的摩城之间建立了世界上第一条电报线路。   1876 年,美国的贝尔发明了电话,实现了人类最早的模拟通信。英国的麦克斯韦在总结前人工作基础上,提出了一套完整的“电磁理论”,表现为四个微分方程。这那就 后人所称的“麦克斯韦方程组”。麦克斯韦得出结论:运动着的电荷能产生电磁辐射,形成逐渐向外传播的、看不见的电磁波。他虽然并未提出“无线电”这个名 词,但他的电磁理论却已经告诉人们,“电”是能够“无线”传播的。   电子工程师必备基础知识(八)     初学电子知识,请先把“电”当做“水”,“电路”就等于“水路”;接着了解几个常用名词术语,对照实物认识几种常用的电子元件及其功能;最后动手做几个实验。   任何电子产品都是电子元件组成的,学习电子技术就要先学电子元件。   电子元件的组合就成了电子电路,这也是基础知识。有了电子元件、电子电路的知识,电子工具也会用啦,你就应多动手进行产品实战啦。   学电子最能尽快受益的莫过于自装音响和功放。欣赏音乐本身是一种美的享受,可是能用自己的成果来享受则更是达到一种新的境界。   懂电子的朋友学电脑比不懂电子朋友学电脑要快要容易。懂电子的朋友用电脑是由电脑内部学到外部,不懂电子的朋友则是从电脑外部学到电脑内部。   哪些是“场”?运动场常指大家能够做运动的一个范围,电场是指电产生作用力的一个范围,磁场是指磁产生作用力的一个范围,其它类同。   导体,电比较容易通过的物体。绝缘体,电比较难通过的物体。导体和绝缘体并没明显的介限,导体和绝缘体是导电能力相差好些好些倍的两个物体相对而言的。 有好些物体,它们在常见的不同的物理情况(温度、电场、磁场、光照、掺杂等)下呈现出不同的导电状态。我们称这类物体为半导体。   有了导体、绝缘体和半导体,就能够生产出各种各样的电子元件,我们就能够方便简单的检测和利用电能啦。   开关实际上是一个短路器和开路器,是一个电阻在零欧姆和无穷大两个阻值上变换的元件,这跟自来水开关的效果和原理是一样的。   任何时候,只要有电流流过,就必定有一个闭合的通路。这个通路就是电流回路。不考虑电源内部的情况下,电流一定是从正极流向负极。   电源相当于一个特殊的电子元件,有闭合的通路才干产生电流。没导体及其它电子元件连接成闭合的通路就不会产生电流。   没回路就一定没电流,有电流就一定有回路。(交流电流并不需要物理上的通路,真空、空气也能形成电流回路。) 两 个不同的水位线存在一个水差,就是水压。水压之间有一根水管的话,水就会流动,水流动就会受到阻力。水管越细,阻力越大,水流越小;水压越高,水流越大。 电压是指两个物体之间的电势差,就是电压。如果电压之间有一个导电通路的话,这个通路里面就会产生电流。电阻越大,电流越小;电压越高,电流越大。   水压、水流、水阻。水流动的方向是从高处流向低处(不算抽水机在内);对应电的比喻:电压、电流、电阻。电流动的方向是从正极流向负极(不算电源在内)。   两个水位之间的水位差等于水压;两个电极之间的电势差等于电压。高水位相当于正电极,低水位相当于负电极。   电子工程师必备基础知识(九)   电阻、电容、二极管等电子元件有两个引脚,这些元件在使用过程中,一定要按照某种规律将他们的引脚连接起来。   三极管相当于一个阻值能够受控制的电阻器,那就将三极管的集电极和发射极这两个脚等效成一个电阻,基极起控制作用。   所有的电子元件有两种基本的连接办法。并联:并联电路两端的电压是相等的。串联:串联电路中的电流是相等的。   并联和串联是最基本的电路连接,不论多复杂的电路都能够分解成基本的并联和串联,所有的电子元件也都是因为并联和串联的接法才形成电流回路。 电阻的阻值是越并越小,相当于水管变多,通路变宽,水流的阻力变小;电阻的阻值是越串越大,相当于水管变长,通路变长,水流的阻力变大。   测量电压时一定是要把电压表并联在需要测试的两端上,电压表存在内阻会消耗小小的电流让指针偏转。通常来说,电压表内阻较大能够忽略不计。 测量电流时一定是要把电流表串联在需要测试的回路(需要先断开回路)上,电流表会对电流起小小的阻碍作用。通常来说,电流表内阻较小能够忽略不计。     电子工程师必备基础知识(十)   电源是一个能够维持两个测试点之间电压的装置,它可以是市电,可以是电池,可以是线圈,可以是电容等。   电池提供电能的电压极性是长期固定不变的,我们称为直流电。常用的干电池的额定电压每节是1.5V。   市电供应的电能是交流电,正极和负极在时刻交替的变换着。那是因为发电机线圈是在周而复始的和磁场做相对运动,如果安装电流换向器,就能够发出直流电。   交流电是没正负极之分的,市电中的零线和火线在正负极性、电压高低等各地方的表现是一样的,是完全对称的。   市电的电压是220V50Hz,意思是说有效电压为220V,每秒中正负极要变换50次。留意:多少Hz就会变换多少次。   建议初学者多采用12V以下的直流电进行电子制作,这样成本比较低,电压比较低,万一有插接错电子元件,烧坏元件的可能性也要小。电压越低越安全(少损坏电子元件)。   电子工程师必备基础知识(十一)   在几个大型的电子系统中往往有一根很粗的导线接入大地。但电子技术中常说的接地并不是真的要求用导线去接到大地。   电子技术中常说的接地或地线往往和大地一点关系都没。电子线路中的地线是指直流电、交流电或各种电信号共用的一部分电流回路。   说某一座山的海拔多少,那就是以海平面为公共参考点。说某一点的电压有多高,就必需找一个相当于海平面的参考点,也就是电子电路图中的地线。   在大多数情况下,电源负极是各种信号共用得最多的一部分电流回路,通常以电源的负极作为地线。这时,如果某元件的脚接电源负极,那么就说那只元件脚接地。   地是我们假定的、公用的一个电压参考点。在比较复杂的电路中,往往可能会有多组电源,同时也可能会选择多个参考点,那么就可能会有多个地,这些地也不一定会连通。 电子工程师必备基础知识(十二) 耦合、旁路、退耦三个词都是传输信号、给信号提供通路的意思。其中耦合是指前后级之间传递,旁路、退耦则是指需要在对地之间提供信号通路(每级内部用)。   提供信号通路也就是构成电流回路。没电流回路就不会有电流,任何电路分析都是建立电流回路上分析的。   等效电路图就是效果一样的电路图。我们分析电路图时,需要把原来复杂的电路图简化,这样有助于展开思路,把问题简化。   等效电路图是省略在某一条件下,几个没影响的电子元件。例一定条件下:分析直流时,电容看成开路;分析交流时,电容看成是 路。电感和电容刚好相反。   电容和电感对不同频率的交流电(直流电当成0Hz的交流电)有不同的阻碍作用,在一定条件下,能够当成电阻看待,并能够计算出阻抗值。   生活中的反馈是指将某件事的结果取回来,再决定某件事。例,客户反馈电视机耗电大,厂家就加以改良。电子技术中的反馈是将输出端的信号取出来又送到输入端。   正反馈是指输出信号如果变大的话,反馈到输入端后,让输出信号变更大;输出信号如果变小的话,反馈到输入端后,让输出端信号变更小。   负反馈则刚好相反,输出信号如果变大的话,反馈到输入端后,让输出信号变小;输出信号如果变小的话,反馈到输入端后,让输出端信号变大。   正反馈通常用来产生振荡信号,负反馈通常用于稳定直流工作点。在特殊情况下(放大倍数足够),正反馈能够不振荡,负反馈反而会振荡。   正温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而增大,负温度系数是指阻值随温度的升高而减小。有点象正负反馈,通过输入温度信号来决定电阻值。   电子工程师必备基础知识(十三)     在电子电路中,能够用指定范围界限的正负电压代表日常生活中的有无、亮灭、开关等相对的二值,这些正负电压就是高电平和低电平。数字电路的输入和输出都是高电平和低电平,数字电路是能够根据几个二值关系进行逻辑判断从而得到新的二值结果;二进制是用0和1两个数字来表示所有的数量。   数字电路就是专门用来处这些数字信号的电路或电路系统。学习数字电路建议先理解二进制数。   二进制数用0和1代表数字电路中的二值(低电平和高电平),用0和1代替所有的信号。   模拟信号是一个在正负电压之间变化的信号,它应尽量的避免变化到正负电压这个最高值和最低值,否则,信号就可能会失真 D/A(数/模)、A/D(模/数)转换器是数字电路和模拟电路紧密结合的常见办法 电子工程师必备基础知识(十四)   高频电路对很小的电容、电感非常敏感。任何导线、及导线之间都能够等效成电感和电容,即分布电感和分布电容。   工作在高频状态下的电子元件,引脚长短、安装距离都对电路性能有非常大的影响。   大家在做几个高频电路(例FM无线话筒、FM收音机)地方的实验时,记住,连线要尽可能短粗,元件要尽可能的贴近线路板。 电子工程师必备基础知识(十五)   将各个电子元件或电子元件的组合及它们的连接关系用符号代替就是电路原理图。大家只要记住各种电子元件的符号和绘图规则就会看电路原理图。   有着良好习惯和丰富经验的工程师精心绘制出的图纸,通常都布局美观合理、标注清晰明确,让人很容易读懂。当读不懂某个电路图时,不一定就是你的错。   印刷线路板是电路原理图向实物的转变,是产品从设计阶段走向市场普及的必经之路。   看印刷板图比看原理图更简单,只要你认识导体、绝缘体和常见的电子元件,你就完全能够照着印刷板实物绘制出电路原理图。   在元件较多的情况下,拥有电路原理图对印刷电路板进行检测和维修是一件很幸运的事情。   自已动手电子小制作也好,帮别人维修也好,这时就是你集累经验、学习技术的最好时机。经验是靠积累的。   很复杂的线路或很精密的产品中,往往需要用双面线路板、多层线路板。   多层线路板除了线路板的内外层能够分布连接导线以外,在板的中间层也能够有布线。多层板除了能够高密度的安装元件以外,还能够进行屏蔽,增高性能。   在电路板上找某个小电阻或小电容时,不要直接去找它们,请先找到与它们相连的三极管或集成电路,再找到它们,这样比较快。   观察线路板上元器件与铜箔线路连接情况、观察铜箔线路走向时,可以用灯照着看,将灯放置在有铜箔线路的一面。   电子工程师必备基础知识(十六)   电容是一种可以装电的容器,就好象装水的杯子一样。所以,电容可以进行充电和放电作用,充放电作用的大小决定了电容的容量。电容的种类比较多,最常见的有电解电容(容量大,有正负极)、陶瓷电容(容量小,没正负极,温度特性差)、涤纶电容(聚脂膜电容,容量小、温度特性好)等。   陶瓷电容的主要参数是容量和耐压值,特殊用途的耐高压的陶瓷电容会标出耐压值。陶瓷电容的使用不需要分正负极,两端能够任意调换使用。瓷片电容通常工作在高频。 电感是一个电磁转换元件,电能够产生磁,磁能够产生电。电感中磁场的变化会产生电流的变化;电流的变化也会产生磁场的变化   电感中电流和磁场的相互作用总是企图互相阻碍。电源变压器就是利用电磁转换的互感进程完成变压作用的。   电感在电路中的主要作用有阻交流电,通直流电;阻高频交流电,通低频交流电。电感常用于变压器、谐振回路等用途。   电子工程师必备基础知识(十七)   反向电压过高和正向电流过大都可能使二极管永久性损坏,二极管及其它晶体管的损坏主要是因为功耗过大(反向高压击穿瞬时功耗很大)导致PN结物理损坏。   我们可以把三极管看成是电阻值能够掌握的电阻,阻值范围能够在接近零到无穷大之间变化。所以,三极管能够用来设计放大电路和开关电路。   三极管有三个管极,集电极、发射极和基极。基极用来控制另外两极对电流的放大作用。分析电流和电压的变化,就是分析三极管的工作状态。   场效应管的作用和三极管的作用基本上完全一样。场效应管通常也是三个引脚,名字叫源极、漏极和栅极。栅极是用来控制另外两极对电流的放大作用的。   三极管是靠基极电流的大小变化来控制另外两极,场效应管是靠栅极电压的高低变化来控制另外两极,场效应管栅极基本上不需要消耗电流就能够控制另外两极。   场效应管也分两种类型,n沟道和p沟道。但场效应管是电压控制型器件,较低的电源电压很难发挥它的优秀性能   可控硅共有三个引脚,阳极、阴极和控制极(也有称栅极)。控制极是用来控制另外两极对电流的通断作用的。可控硅对电流的控作用只能是接通或断开两种状态。   可控硅的主要作用是用做开关,这是一种无机械触点、无火花、高速度的电子开关。一些书上也称可控硅为晶闸管。   电子工程师必备基础知识(十八) 有一种被称为膜电路的集成电路(分厚膜集成电路和薄膜集成电路),其集成进程是把电阻与连线在一块绝缘硅表面上制作而成;而三极管、二极管并不是在硅片上直接扩散生成的,只是将它们安装在这个表面上,然后用塑料把整个电路封装起来。   与门电路相当于一个乘法电路。通常有两个或以上输入端。基本规则有四种:1×1=1,1×0=0,0×1=0,0×0=0。 能够得出1×1×1=1,1×1×0=0,1×0×0=0,0×0×0=0等。   或门电路相当于一个加法电路。通常有两个或以上输入端。基本规则有四种:1+1=1,1+0=1,0+1=1,0+0=0。 能够得出1+1+1=1,1+1+0=1,1+0+0=1,0+0+0=0等。   非门电路相当于一个求反电路,有且只有一个输入端。最多只有两种情况:1=0,0=1。   异或门电路的逻辑关系比较特殊,有且只有两个输入端。最多只有四种情况:0+1=1,1+0=1,0+0=0,1+1=0。   与非门电路则是将与门的结果求反,或非门电路则是将或门的结果求反,异或非门电路则是将异或门的结果求反。  
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利用大功率数字源表构建多源测量单元(SMU)系统(连载五):为源测量单元(SMU)建立公共基准
lihui_cui_930838582 2012-5-8 15:02
在测试系统问题中,被误解最多的就是接地。这里,“接地”定义为到接地端的连接。不过,许多人往往使用“接地”一词表示测试电路中源测量单元(SMU)的基准点。在本应用笔记中,这个基准点被称作“电路公共端”。   接地   为了安全,大部分系统都有一个接地点,以确保仪器或测试系统内的任何故障都不会使用户置身于触电危险之中。出于类似的原因,在高压系统中,导电测试夹具及其相关附件也必须与接地端连接。   电路公共端   为了获得精确的电源值和测量,确定电路公共端非常重要。当将多个电源与待测器件连接时,重要的是这些电源以同一点为基准,这样,待测器件的每个接线端才会获得期望的电压。具体实例参见图1。   图 1 当使用独立仪器时,输出必须具有相同的基准,这样,待测器件才能得到正确的电压和电流。在本例中,FET的电源接线端必须同时与门极LO端以及电压源LO端相连,这样,V GS 和V DS 才是准确的。因为两个仪器的LO端都连接到电源接线端,所以,这是电路(或测量)公共端。   下面基于V DS 与V GS 之间的关系来说明器件性能。我们将从两种测试配置的角度来考虑与电路公共端的连接:2651A型源测量单元(SMU)开启状态特性分析(漏极)以及2657A型源测量单元(SMU)关闭状态特性分析(漏极)。   使用吉时利2651A型大电流源测量单元(SMU)进行开启状态特性分析时,要创建电路公共端   “选择连接待测器件与仪器的电缆和夹具”部分说明为什么大电流仪器需要4线连接。当源测量单元(SMU)与功率晶体管基极或者MOSFET或IGBT门极连接时,也推荐使用4线连接,即使这时流过门极的电流很小。下面探讨一下如此推荐的原因,因为它与电路公共端连接有关。 注意图8中的测量配置。在此,将对功率MOSFET进行开启状态特性分析。这个配置可能用于为MOSFET生成系列曲线。当门极SMU (SMU 1)与漏极SMU (SMU 2)的LO端相连时,就建立了电路公共端。由于流经门极-源极环路的电流很小或者没有,门极SMU进行测量并根据其力端子的测量结果对输出电压进行校正,该结果是门极端与电流公共端(图2中的S´节点)电压之差。电路公共端通过测试引线与FET电源端(图2中的S节点)相连,该引线电阻是R slead 。由于流经漏极-源极环路电流较大(最高50A脉冲),因此,我们不能忽略R slead 。在这里,即使1mΩ的电阻,也可能带来50mV的V GS 与V GS´ 电位差。某些器件对门极-源极电压变化非常敏感。50mV的V GS 电压差就可能引起数百毫安甚至1安培的漏电流变化。为了对电路公共端连接与实际器件接线端之间的电压降进行补偿,可以将门极SMU的检测端与待测器件单独连接,如图3所示。由于流经检测引线的电流接近为零,因此,门极SMU将准确测量FET器件源极端口的电压,并对输出电压进行校正,以维持期望的器件V GS 电压。 在某些情况下,为了补偿门极电路中的振铃或振荡,必须减缓门极SMU响应。当门极SMU采用大电容模式时,就要这么做。不过,延长的响应时间可能减缓检测电压测量与输出电压校正之间的反馈。在这种情况下,要把门极SMU的LO端和检测LO端都连接到漏极SMU的检测LO端。由于流经门极-源极环路的电流很小或者没有,因此就没有电压测量误差。不过,在测试功率晶体管时,则不应该这么做,因为此时流经其基极和发射极的电流可能非常大。   图 2 由于大电流流经电路公共端,所以电路公共端与FET源端之间的电阻(R slead )将造成电路公共端与FET源端测量的电压差异。因此,当使用两线连接方式连接门极SMU (SMU 1)与待测器件时,V GS ≠V GS ’ 。   图 3 采用四线连接方式连接门极SMU,可以消除因R slead 引起的电压误差。通过这种方式,门极SMU可以对输出电压进行校正,使之保持在期望的V GS 。   使用吉时利2657A型高压源测量单元(SMU)进行关闭状态特性分析时,要创建电路公共端   对于关闭状态的特性分析,门极和漏极SMU以及待测器件之间的连接参见图1。如果希望采用4线连接,只需将门极和漏极SMU的检测LO端连接即可。器件故障可能导致在较低电压端出现高电压。因此,门极、源极以及基底的连接必须采用高压连接器。为了便于两个仪器LO与检测LO之间的连接, 吉时利 公司推出 2657A -LIM-3型LO互连模块 作为可选择附件。通过2657A-LIM-3型LO互联模块,可以很容易实现3个源测量单元的LO与检测LO的连接。只要对连接稍作改动,还可以连接其他源测量单元(SMU)。   对于使用吉时利2651A与2657A型大功率源测量单元(SMU)的系统,要创建电路公共端   考虑到功率半导体器件的全面测试包括开启状态特性分析以及关闭状态特性分析,因此测试设置很可能涉及 2651A 型 以及 2657A 型大功率源测量单元 (SMU) 。为了保证两种配置中测量的完整性,要将2651A型大功率源测量单元(SMU)的LO端与待测器件单独连接。将2651A型大功率源测量单元(SMU)的检测LO端连接至2657A-LIM-3,这样,就可以与测试设置中的其他源测量单元(SMU)共用。将2657A-LIM-3的输出LO端与2651A的LO端连接,并尽可能靠近待测器件。 在对晶片上器件进行开启状态特性分析时,前面推荐的连接方式可能导致3个探针向下触及连接FET源端的衬垫。不过,实施这些连接可能是个问题,不仅因为衬垫上没有容纳3个探针的足够空间,而且因为衬垫寿命将随着探针的下触而缩短。利用2657A-LIM-3型产品中的自动检测电阻,有可能解决这个问题。自动检测电阻通过100kΩ电阻器将2657A-LIM-3的输出检测LO端与输出LO端连接到一起(参见图4)。虽然待测器件测试没有保持真正的4线连接,但这对FET或IGBT门极接线端电压的影响不大,因为门极电流非常小,而且2651A型产品的LO是单独连接到电路公共端的。   图 4 在2657A-LIM-3型产品中,通过一个100kΩ电阻器将输出检测LO端与输出LO端连接到一起。在待测器件没有足够空间实施4线连接情况下,这样,可以实现准开尔文连接。如果期望完全的开尔文连接,只需利用电缆单独连接检测LO端与输出LO端,从本质上讲,100kΩ电阻器可以忽略。   想申请组合吉时利2651A高功率数字源表测试高达100A电流的应用笔记(中文),请点击 http://www.keithley.com.cn/promo/wb/292 想与吉时利测试测量专家互动?想有更多学习资源?可关注吉时利官方网站 http://www.keithley.com.cn/    
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调光台灯电路
hongqi1029_800556847 2012-2-21 16:06
调光台灯电路 调光台灯的电路非常简单,仅仅是一个可控硅调压电路而已。市场上见到的电路大多下图所示的电路,工作原理是:当交流电的正半周或副半周到来是,经过全桥整流,加到可控硅上的电源是单向的。该电压通过电位器给电容充电,当电容C1上的电压达到一定数值后,就会触发可控硅导通。调节电位器的旋钮,可以改变充电的时间,从而控制可控硅的导通角。其中单向可控硅使用MCR100-6,二极管使用1N4007。灯泡应选择60W以下的白炽灯。 在每半个周期中2-4端间电压从0-正向最大-0周而复始的变化,当0-正向最大过程中给电容充电,使得可控硅导通,灯亮;当电压从最大-0,使得流过可控硅的电流减小,最终使得可控硅关断,等下半个周期打开;通过半个周期灯泡的平均电压控制灯泡的亮度。 单向可控硅的特性(http://www.dzsc.com/data/html/2008-8-30/68371.html): 只有当单向可控硅阳极A与阴极K之间加有正向电压,同时控制极G与阴极间加上所需的正向触发电压时,方可被触发导通。此时A、K间呈低阻导通状态,阳极A与阴极K间压降约1V。单向可控硅导通后,控制器G即使失去触发电压,只要阳极A和阴极K之间仍保持正向电压,单向可控硅继续处于低阻导通状态。只有把阳极A电压拆除或阳极A、阴极K间电压极性发生改变(交流过零)时,单向可控硅才由低阻导通状态转换为高阻截止状态。单向可控硅一旦截止,即使阳极A和阴极K间又重新加上正向电压,仍需在控制极G和阴极K间有重新加上正向触发电压方可导通。单向可控硅的导通与截止状态相当于开关的闭合与断开状态,用它可制成无触点开关。 可控硅可用PCR406J、MCR100-6,MCR100-8、电位器用带开关的电位器,如B500K。电路一如下: 电路一 实物图一   下图的电路性能更好一些,可以控制更大功率的电器。电路二如下: 电路二 这个是上图的类似的仿真图。图中用的是双向触发二极管、双向可控晶闸管。原理和电路一类似:当电压为正半周电压按0-正向最大-0变化时,给电容充电,充电到可控硅导通电压,可控硅导通;当正向最大-0变化时,过零时,可控硅截至。当电压变为负半周电压按0-反向最大-0变化时,给电容反向充电,充电到可控硅导通电压,可控硅导通;当反向最大-0变化时,过零时,可控硅截至。通过周期灯泡的平均电压控制灯泡的亮度。 双向可控硅的特性(http://www.dzsc.com/data/html/2008-8-30/68371.html): 双向可控硅第一阳极A1与第二阳极A2间,无论所加电压极性是正向还是反向,只要控制极G和第一阳极A1间加有正负极性不同的触发电压,就可触发导通呈低阻状态。此时A1、A2间压降也约为1V。双向可控硅一旦导通,即使失去触发电压,也能继续保持导通状态。只有当第一阳极A1、第二阳极A2电流减小,小于维持电流或A1、A2间当电压极性改变且没有触发电压时,双向可控硅才截断,此时只有重新加触发电压方可导通。 实物图:图中双向触发二极管用的是DB3、双向可控硅用的是BCR1AM-8。 实物图二
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阻容降压电源设计
热度 4 qiuming_yang_527658351 2012-1-17 00:17
阻容降压电源   阻容降压电源电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源,它的输出电压通常可在几伏到几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管,所能提供的电流大小正比于限流电容容量。在小家电产上有广泛应用。阻容降压原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。   一、其可提供的电流计算方法如下:   1、采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值)为:(国际标准单位)   I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C   =0.44*220*2*3.14*50*C=30395.2C   =30395.2*0.000001=0.03A=30mA   f为电源频率单位HZ C为电容容值单位F法拉 V为电源电压单位伏V Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆   电路如图一所示:   2、如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值)为: I(AV)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C   =0.89*220*2*3.14*50*C=61481.2C   =61481.2*0.000001=0.061A=61mA f为电源频率单位HZ C为电容容值单位F法拉 V为电源电压单位伏V Zc=2*Pi*f*C为阻抗阻值单位欧姆 电路如图二所示:  一般地,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少。   使用这种电路时,需要注意以下事项: 1、未和220V交流高压隔离,请注意安全,严防触电! 2、限流电容一般接于火线,耐压要足够大(大于400V),并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。 3、注意齐纳管功耗,其在无负载时是最大的,严禁齐纳管断开运行。 4、电源电压波动会影响输出电流。   二、元件的选用: 1、电路设计时,应先测定负载电流的准确值,然后参考示例来选择降压电容器的容量。因为通过降压电容C1向负载提供的电流Io,实际上是流过C1的充放电电流 Ic。C1容量越大,容抗Xc越小,则流经C1的充、放电电流越大。当负载电流Io小于C1的充放电电流时,多余的电流就会流过稳压管,若稳压管的最大允许电流Idmax小于Ic-Io时易造成稳压管烧毁; 2、为保证C1可靠工作,其耐压选择应大于两倍的电源电压; 3、泄放电阻R1的选择必须保证在要求的时间内泄放掉C1上的电荷; 4、整流二极管的建议使用1N4007; 5、稳压二极管则要根据电路来选择,参考第一点; 6、输出电容的耐压则高于稳压二极管稳压值即可。     以上只是基本原理,资料从网上收集而来。 
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下一代纳米级IC卓越的性价比测量解决方案(一)
lihui_cui_930838582 2012-1-5 11:21
尖细金属线测试集成电路将被哪项新技术手段代替?   多年以来,在光学显微镜下利用尖细金属线探测集成电路(IC),已经成为分析集成电路电气性能的主要手段。由于集成电路技术进步遵循摩尔定律,因此生产和测试更先进集成电路的复杂性也在不断增加。为了测试下一代集成电路,我们就需要功能更强大的显微镜和高度精密的探测布置。   扫描电子显微镜(SEM)和聚焦离子束(FIB)系统已经广泛用于不同集成电路制作步骤的成像和测量。对大部分制造厂商来说,扫描电子显微镜(SEM)和聚焦离子束(FIB)系统是无处不在的,而且是度量和故障分析的主要仪器。与这两个系统平台都兼容的KZ100探测仪,将在纳米级支持集成电路电气性能测量,从而大幅提高这些常用工具的效用。   利用划线中的测试器件外推数据是一种常见的测试方法。不过,大家要知道,划线器件与实际应用器件行为截然不同。作为选择,可以把测试模块设计为布置在芯片上,但这项技术需要占用昂贵的空间。在接触级别对 膜片 晶体管 进行探测,已经被证明是一种宝贵的技术。利用专门的测试仪器可以从单一片上晶体管采集的数据,设计工程师可以向设计模型反馈实际器件数据,从而提高建模精度。   哪些仪器可以辅助我们进行接触级别膜片晶体管探测?   以下几款测量仪器也许能够帮助您,KZ100纳米操纵仪 /探测器包括:Zyvex 纳米操纵仪 (图A)、控制器(图B)以及4200 半导体特性分析系统 (图C)。KZ100能够很容易地在200 x 200 nm区域落下4个尖锐探针,精度在5 nm以内。最小落区尺寸取决于探针尖度。采用FIB尖锐探针时,最小落区尺寸可能比上面所说的要小得多。KZ100的运动范围和精度使得它非常适合探测利用90 nm节点技术制作的集成电路。随着集成电路技术的进展以及线宽缩小至60 nm以及45 nm,KZ100还非常适合下一代集成电路。通常,SEM/FIB已经为低机电噪声而优化,必须实现亚纳米级分辨率图像。通过控制SEM或FIB的操作环境,可以消除影响AFM系统的常见环境因素,如热起伏和通风等。     图1(a) KZ100机头与末端受动器。     图1(b) Zyvex KZ100 控制器。     图1(c) 吉时利4200半导体特性分析系统。   在空气中依靠原子力显微镜(AFM)技术的系统 ,可能需要对大量昂贵设施进行升级。需求通常包括机械安静的房间、稳定的空气流动条件以及气温稳定性,超过许多标准洁净间的采暖通风与空气调节(HVAC)规范。   此外, 原子力显微镜 (AFM)扫描速度较慢,而且视角非常有限,因此定位小的特定兴趣区域需要长时间且乏味的练习。扫描电子显微镜(SEM)和 聚焦离子束 (FIB) 系统 为用户提供大面积成像能力,可以迅速发现有关区域,然后放大特定区域突出具体区域。KZ100系统得益于采用优化的真空室环境,可以生成集成电路测试现场的高分辨率图像,而且机电噪声非常低,因此可以在不受环境干扰情况下引导探针布置,实现了探针漂移的外部干扰的最小化。   希望本文能够给您一点点小小的收获,也欢迎您关注我们的官方微博和我们留言互动:http://weibo.com/keithley 晶体管大学讲堂: http://www.keithley.com.cn/re/sdl 纳米科学实验研究室:http://www.keithley.com.cn/re/nrl 4200详解:http://www.keithley.com.cn/semi/4200scs  
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RS232485串口控制多路16A大功率可插拔式继电器板
965042285_228814253 2011-12-28 16:43
本多路16A大功率进口继电器接触器板采用韩国进口凯昆继电器,运行稳定可靠。继电器具有安装底座,采用可插拔方式安装,便于更换。 用于16个(或多于16个,最多160个)继电器单独控制打开、关闭。上位机(PC机)通过串口连接到本控制继电器板后,向控制继电器板发送一串ASCII代码指令既可控制某个(或全部)继电器打开或关闭,完全不必要考虑继电器的硬件电路上选择、驱动等问题。本串口控制继电器板,单板可以独立控制16路继电器(继电器线圈电压24V。触点容量250V/16A,单刀单掷. 也可定做单刀双掷)。通过地址编码,一个串口最多可以寻址、控制10块串口控制继电器板。串口控制继电器板和控制主机之间距离可以通过485总线延长。同时本公司还有网络接口控制、无线WIFI控制板。量大赠送VB通过RS232串口控制继电器演示程序或代为开发专用程序。
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