电路设计

智能音箱通过尖端的人工智能语音识别技术和高音质来持续提升我们的生活体验。当与其他的家庭自动化设备（如可视门铃、照明系统、恒温器和安保系统）配合使用时，智能音箱和智能显示器会迅速成为智能家居网络的控制中心。

为跟上不断增长的市场需求并保持领先地位，设计人员不仅需要为智能音箱增加功能，提升性能，还需要减小其尺寸并提高散热能力。如何让半导体器件在较小的封装中实现更高性能，对于减少空间受限应用中的电路板尺寸至关重要。

详细为你讲解电路设计—技术规范的内容！

我们在做电路设计时，三极管和MOS管做开关用时有什么区别？

工作性质：

1、三极管用电流控制，MOS管属于电压控制。
2、成本问题：三极管便宜，MOS管贵。
3、功耗问题：三极管损耗大。
4、驱动能力：MOS管常用于电源开关，以及大电流开关电路。

实际上就是三极管比较便宜，用起来方便，常用在数字电路开关控制。

MOS管用于高频高速电路，大电流场合，以及对基极或漏极控制电流比较敏感的地方。

一般来说低成本场合，普通应用的先考虑用三极管，不行的话再考虑MOS管。

实际上说电流控制慢，电压控制快这种理解是不对的。要真正理解双极晶体管和MOS晶体管的工作方式才能明白。三极管是靠载流子的运动来工作的，以NPN管射极跟随器为例，当基极加不加电压时，基区和发射区组成的pn结为阻止多子（基区为空穴，发射区为电子）的扩散运动，在此pn结处会感应出由发射区指向基区的静电场（即内建电场），当基极外加正电压的指向为基区指向发射区，基极外加电压产生的电场大于内建电场时，基区的载流子（电子）才有可能从基区流向发射区，此电压的最小值即pn结的正向导通电压（工程上一般认为0.7v）。

现在网络上广为流传的电路设计能力判断方法，可大致分为两类：一类偏向于“玄学”，地球上可能找不到几个人能完全掌握。另一类判断标准相比较而言，比较科学和客观、也更常见。相比较而言，下面的设计能力判断标准可能更科学有效，更具有实际意义，有一定的学习方向指导性。

第一级，无法判断阶段

例如，找到图1所示的电路，元件参数什么都标好了，直接画PCB，焊接，再通电若功能正常就结束了。因为这个过程中，没有任何设计动作，所以无从判断。

第二级，设计入门阶段

1、引言

静电放电（ESD - ElectroStatic Discharge）会给电子器件带来破坏性的后果，是造成集成电路失效的主要原因之一。随着集成电路工艺不断发展，CMOS电路的尺寸不断缩小，管子的栅氧厚度越来越薄，芯片的面积规模越来越大，MOS管能承受的电流和电压也越来越小，而外围的使用环境并未改变，因此要进一步优化电路的抗ESD性能。

如何使全芯片有效面积尽可能小、高抗ESD性能且不需要增加额外的工艺步骤成为IC设计者主要考虑的问题。

2、ESD保护原理

ESD保护电路的设计目的就是要避免工作电路成为因ESD而遭到损害，保证在任意两芯片引脚之间发生的ESD都有低阻旁路将ESD电流引入电源线。这个低阻旁路不但要能吸收ESD所产生的电流，还要箝位工作电路的电压，防止工作电路由于电压过载而受损。在电路正常工作时，抗静电结构是不工作的，这使ESD保护电路还需要有很好的稳定性，能在ESD发生时快速响应，在保护电路的同时，抗静电结构自身不被损坏。抗静电结构的负作用（例如输入延迟）必须在可以接受的范围内，并防止抗静电结构发生闩锁。

连接/参考器件

ADuM4160：全速/低速 5 kV USB数字隔离器
ADuM5020 ：低辐射隔离式DC/DC 转换器

电路功能与优势

通用串行总线（USB）作为标准接口被部署在大多数计算机外设中。由于它具有出色的速度、灵活性，并且支持设备热插拔，因而几乎已经取代 RS-232 和并行打印机端口。工业和医疗设备制造商也强烈需要使用 USB 标准。然而，由于在医疗应用中，还没有一种好的方法来为控制危险电压或低泄漏、防纤颤连接的机器提供所需的安全可靠的连接隔离，所以采用速度一直很慢......

作者：Robert Huntley

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