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<strong>1、引言</strong>
控制电路就是保证在负载波动的条件下输出的稳定。在选择开关电源控制方案时,控制模式主要分两种:一种是监测输出电压的大小,调节PWM占空比,保证输出电压的稳定,即电压控制模式。另一种同时监测电压和电流,调节PWM占空比,保证输出电压的稳定和电流在正常范围内,不至于过流,即电流控制模式。下面将分别介绍两种控制模式。
<strong>2、电压控制</strong>
电压控制模式,输出电压的大小是一个至关重要的量。原理如图所示。
下文是硬件工程师在PCB设计早期容易忽略,却很有用的几个EMI设计指南,这些指南也在一些权威书刊中常常被提到。
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<strong>设计指南1 :最小化电源和高频信号的电流环路面积</strong>
<strong>1、实际走线分析:</strong>
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上面的走线橘色为信号走线,周围绿色(波浪标注)为周围包地,下方为第二层完整地平面。
过去几个月的全球突发事件导致了工作场所的快速演变,也令人们的生活和工作方式发生重大转变。据调查显示,在全球范围内,员工居家办公的比例在几周时间内从5%激增到60%[1]。在国内,虽然我们的生活和工作已经逐步恢复正常,但在未来远程办公的趋势背景下,企业管理者也开始思考如何为员工提供更灵活的办公方式,满足员工随时随地、远程或是居家办公的需求。这一变化自然也给各类机构带来了一系列新挑战。
对于非电脑发烧友而言,组装一台计算机绝非一件容易的事情。因为计算机内部的结构复杂,无论是台式机、笔记本电脑、游戏机还是手机,其内部的复杂程度让很多人望而却步。
现实生活中, 我们总是要与人打交道,互通有无。单片机也一样,需要跟各种设备交互。例如汽车的显示仪表需要知道汽车的转速及电动机的运行参数,那么显示仪表就需要从汽车的底层控制器取得数据。而这个数据的获得过程就是一个通信过程。类似的例子还有控制器通常是单片机或者PLC与变频器的通信。通信的双方需要遵守一套既定的规则也称为协议,这就好比我们人之间的对话,需要在双方都遵守一套语言语法规则才有可能达成对话。
通信协议又分为硬件层协议和软件层协议。硬件层协议主要规范了物理上的连线,传输电平信号及传输的秩序等硬件性质的内容。常用的硬件协议有串口,IIC, SPI, RS485, CAN和 USB。软件层协议则更侧重上层应用的规范,比如modbus协议。
好了,那这里我们就着重介绍51单片机的串口通信协议,以下简称串口。串口的6个特征如下。
接触过电源的同学都知道,电源分为两大类:线性电源和开关电源;线性电源一般是调整管工作在放大状态,发热量大,效率比较低,而且散热片体积一般都比较大,变压器体积相较于开关电源也比较大;除却这些不足,线性电源的稳压性能很高,纹波相较于开关电源也有一定的优势,所以线性电源一般使用在电磁干扰和电源纯净性要求很高的地方,比如可以使用于电容漏电检测装置或者需要高保真输出的放大器线路中。
而开关电源工作原理是让调整管在饱和和截至这两种状态下交替切换工作,所以发热量会相对小,效率高,可以使用小型高频变压器,这类电源一般使用于那些要求效率高体积小的地方,比如电脑电视机供电电源或者手机充电器等方面。
开关电源的作用主要是为了将输入电能转化为各种能为电子仪器设备提供电能的装置,主要分为四种大的类型:AC/DC变换;DC/DC变换;DC/AC变换;AC/AC变换。
<strong><font color="#004a85">作者:袁韶庚</font> </strong>
电路接地在电路原理图中看起来很简单,但是,电路的实际性能是由其印制电路板(PCB)布局决定的。如果很好地理解“接地“引起的接地噪声的物理本质可提供一种减小接地噪声问题的直观认识。
接地反弹(Ground bounce)简称地弹会产生幅度为几伏的瞬态电压;最常见的是由磁通量变化引起的。传输电流的导线环路实际上构成了一个磁场,其磁场强度与电流成正比。磁通量与穿过环路面积和磁场强度乘积成正比。
磁通量∝磁场强度×环路面积
更精确的表示是:ΦB = BA cosφ
本文主要介绍信号完整性是什么,信号完整性包括哪些内容,什么时候需要注意信号完整性问题?
信号完整性是指高速产品设计中由互连线引起的所有问题。包括以下几部分:
<ul>
<li>
<p>时序</p>
</li>
<li>
<p>噪声</p>
</li>
<li>
<p>电磁干扰(EMI)</p>
</li>
</ul>
向用户指示系统故障相当重要,尤其是在汽车照明方面。
以汽车尾灯中的转向指示灯为例,它表示驾驶员想要变换车道或转向。LED是用于转向指示灯的一种常见且不断增强的光源,由一个双级LED驱动电路拓扑驱动。该双极LED驱动电路拓扑由一个第一级降压稳压器和一个第二级恒流线性LED驱动器构成,具有热效率优势。
图1中基于LED的转向指示灯模块包括一个典型汽车电池、开关、输入滤波器、降压稳压器和几个LED驱动器。当车灯停止正常运行时,驾驶员将如何得知?如何确定是系统的哪个部分出现故障?
<a href="http://mouser.eetrend.com/blog/2020/100055362.html">上一篇</a>文章中介绍了LDO两种并…:使用二极管并联LDO的方法。本文将介绍另一种方法:使用镇流电阻并联LDO的方法。
<strong>使用镇流电阻并联LDO</strong>
使用电阻并联LDO的示例如下。由于输出路径中具有串联的电阻,因此输出电压会随着负载电流的增加而下降。
在<a href="http://mouser.eetrend.com/blog/2020/100055043.html">上一篇</a>文章中,提到了有两种并联LDO的方法。本文中将介绍第一种方法:使用二极管并联LDO的方法。
<strong>使用二极管并联LDO</strong>
<strong>01、ADC参数释义</strong>
1.分辩率(Resolution) 指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量,定义为满刻度与2n的比值。分辩率又称精度,通常以数字信号的位数来表示。
2.转换速率(Conversion Rate)是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。
LDO线性稳压器是线性降压型电压稳压器中的低饱和(Low Dropout:LDO)型产品,通常被称为“LDO”,是目前线性稳压器的主流产品。由于设计简单,并且在部件数量、尺寸、成本方面具有诸多优势,因此,即使在近年来开关稳压器的应用日益增多的情况下,LDO线性稳压器依然是根据应用需求被广为采用的电源IC。
普通LDO线性稳压器的容许损耗最多几瓦,比如5V输入3.3V输出时,输出电流约为1A。针对更高的要求,近年来多采用开关稳压器来对应。不过,有些方法可以解决使用LDO线性稳压器时带来的输出电流增加、容许损耗超标等问题。其中一个方法就是并联LDO线性稳压器(以下简称“LDO”)。
<strong>LDO线性稳压器的并联</strong>
相信ADC的应用或多或少都会用到,在很多场合都有分辨率要求,要实现较高分辨率时,第一时间会想到采用一个较高位数的外置ADC去实现。可是高分辨率外置ADC往往价格都不便宜,这就带来一对矛盾:高指标与低成本。其实利用单片机片上的ADC利用过采样技术就能很好的解决这样一对矛盾体,本文来聊聊这个话题。
<strong>什么是过采样?</strong>
在信号处理中,过采样是指以明显高于奈奎斯特速率的采样频率对信号进行采样。从理论上讲,如果以奈奎斯特速率或更高的速率进行采样,则可以完美地重建带宽受限的信号。奈奎斯特频率定义为信号带宽的两倍。过采样能够提高分辨率和信噪比SNR,并且通过放宽抗混叠滤波器的性能要求,有助于避免混叠和相位失真。
我们知道,传输事务解决了主机、设备之间交互一次数据的问题,但是有些端点是需要进行多次双向传输或者多次单向传输的,同时因为设备的功能不同,所需要的带宽和传输特性也不同,那么就需要一个更上层的机制解决以上问题,四大传输应运而生。
在整流电路输出的电压是单脉动性电压,不能直接给电子电路使用。所以要对输出的电压进行滤波, 消除电压中的交流成分,成为直流电后给电子电路使用。在滤波电路中,主要使用对交流电有特殊阻抗特性的器件,如:电容器、电感器。本文对其各种形式的滤波电路进行分析。
<strong>、滤波电路种类</strong>
滤波电路主要有下列几种:电容滤波电路,这是最基本的滤波电路;π 型 RC 滤波电路;π 型 LC 滤波电路;电子滤波器电路。
<strong>二、滤波原理</strong>
<strong><font color="#004a85">1. 单向脉动性直流电压的特点</font> </strong>