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技术

模电工程师的三件法宝:差分信号、时钟数据恢复、信道均衡

<strong>差分信号</strong>

差分传输是一种信号传输的技术,区别于传统的一根信号线一根地线的做法,差分传输在这两根线上都传输信号,这两个信号的振幅相等,相位相反。在这两根线上传输的信号就是差分信号。差分信号又称差模信号,是相对共模信号而言的。

我们用一个方法对差分信号做一下比喻,差分信号就好比是跷跷板上的两个人,当一个人被跷上去的时候,另一个人被跷下来了 - 但是他们的平均位置是不变的。继续跷跷板的类推,正值可以表示左边的人比右边的人高,而负值表示右边的人比左边的人高。0 表示两个人都是同一水平。应用到电学上,这两个跷跷板用一对标识为V+和V-的导线来表示。

<strong>特点</strong>

输出纹波电压调不好?你首先要有理论计算值......

对滤波效果而言,电容的ESL和ESR参数都很重要,电感会阻止电流的突变,电阻则限制了电流的变化率,这些影响对电容的充放电显然都不利。优质的电容在设计及制造时都采取了必要的手段来降低ESL和ESR,故而横向比较起来,同样的容量滤波效果却不同。

<strong>纹波电压主要由几个部分引起</strong>

1、电容的ESR引起的
2、电容的ESL引起的
3、电容的充放电引起的
4、噪声引起的

以Buck开关电源为例来计算一下:
电容的ESR引起的纹波计算公式

消灭EMC的三大利器:电容器/电感/磁珠

滤波电容器、共模电感、磁珠在EMC设计电路中是常见的身影,也是消灭电磁干扰的三大利器。对于这这三者在电路中的作用,相信还有很多工程师搞不清楚。本文从设计设计中,详细分析了消灭EMC三大利器的原理。
  
<strong>三大利器之滤波电容器</strong>
  
尽管从滤除高频噪声的角度看,电容的谐振是不希望的,但是电容的谐振并不是总是有害的。当要滤除的噪声频率确定时,可以通过调整电容的容量,使谐振点刚好落在骚扰频率上。
  

如何编写高效率稳定的单片机代码

由于单片机的性能同电脑的性能是天渊之别的,无论从空间资源上、内存资源、工作频率,都是无法与之比较的。PC 机编程基本上不用考虑空间的占用、内存的占用的问题,最终目的就是实现功能。而对于单片机来说就截然不同了,一般的单片机的Flash 和Ram 的资源是有限的,可想而知,单片机的资源是少得可怜,为此我们必须想法设法榨尽其所有资源,将它的性能发挥到最佳,程序设计时必须遵循以下几点进行优化:

<strong>1、使用尽量小的数据类型</strong>

能用unsiged就不用signed;
能用char就不用int;
能不用floating就不用;
能用位操作不用算数。

<strong>2、使用自加、自减指令</strong>

【原创深度】时钟电路设计的这些要点,你都知道吗?

<strong><font color="#FF0000">贸泽电子 Steven Keeping </font> </strong>

在电路中,时钟的不良设计可能导致整个设计的失败。尽管最简单的时钟分布是最好的,但是在很多应用中,电路板上某些位置的芯片需要同步时钟信号,而在另外一些位置又需要非同步(即不同频率)时钟信号,时钟的分布形成了一个多分支时钟树,给设计带来了巨大的挑战。

防反接保护电路设计:选择二极管还是MOS管?

<strong>防反接保护电路</strong>

1,通常情况下直流电源输入防反接保护电路是利用二极管的单向导电性来实现防反接保护。如下图1示:

这种接法简单可靠,但当输入大电流的情况下功耗影响是非常大的。以输入电流额定值达到2A,如选用Onsemi的快速恢复二极管 MUR3020PT,额定管压降为0.7V,那么功耗至少也要达到:Pd=2A×0.7V=1.4W,这样效率低,发热量大,要加散热器。

2,另外还可以用二极管桥对输入做整流,这样电路就永远有正确的极性(图2)。这些方案的缺点是,二极管上的压降会消耗能量。输入电流为2A时,图1中的电路功耗为1.4W,图2中电路的功耗为2.8W。

不谈计算,精细解析LLC的工作原理

LLC技术已经普及了,再不会就要落后啦!

LLC半桥谐振电路中,根据这个谐振电容的不同联结方式,典型LLC谐振电路有两种连接方式,如下图1所示。不同之处在于LLC谐振腔的连接,左图采用单谐振电容(Cr),其输入电流纹波和电流有效值较高,但布线简单,成本相对较低;右图采用分体谐振电容(C1, C2),其输入电流纹波和电流有效值较低,C1和C2上分别只流过一半的有效值电流,且电容量仅为左图单谐振电容的一半。

运放中常见指标,你了解吗?

<strong>1、开环差模电压增益Avd:</strong>

运放在没有外部反馈作用时的差模直流电压增益称为开环差模电压增益,它是决定运放电路运算精度的重要因素,定义为运放开环是的输出电压与差模输入电压之比,即:Avd=Vod/Vid也可用分贝表示为:20×lg(Avd)=20×lg(Vod/Vid)对于一般运放,Avd在(80~120)dB之间,高精度的运放Avd可达(120~140)dB。

<strong>2、输入失调电压Vos</strong>

常温(27摄氏度)下,当运放输入端口短路时,放大器的输出失调电压折合到输入端的等效差模输入电压值称为输入失调电压,它主要反映了输入级差分对管的失配程度,一般Vos约为(1~10)mV,高质量运放Vos在1mV以下。

集成智能——第1部分:EMI管理

<strong><font color="#FF0000">作者:Krushal Shah</font> </strong>

<p><span>智能集成电机驱动器和无刷直流(</span><span>BLDC</span><span>)电机可以帮助电动汽车和</span><span>新</span><span>一代汽车变得更具吸引力、更可行</span><span>及</span><span>更可靠。</span></p>

GaN打破壁垒—RF功率放大器的带宽越来越宽、 功率越来越高

<strong>摘要</strong>

电信行业不断需要更高的数据速率,工业系统不断需要更高的分辨率,这助推了满足这些需求的电子设备工作频率的不断上升。许多系统可以在较宽的频谱中工作,新设计通常也会有进一步增加带宽的要求。在许多这样的系统中,人们倾向于使用一个涵盖所有频带的信号链。半导体技术的进步使高功率宽带放大器功能突飞猛进。GaN革命席卷了整个行业,并且可以让MMIC在几十种带宽下生成1 W以上的功率,因此,这个过去由行波管主导的领域已经开始让步于半导体设备。更短栅极长度的GaAs和GaN晶体管的出现以及电路设计技术的升级,衍生了一些可以轻松操作毫米波频率的新设备,开启了几十年前难以想象的新应用。本文将简要描述支持这些发展的半导体技术的状态、实现最佳性能的电路设计考虑因素,还列举了展现当今技术的GaAs和GaN宽带功率放大器(PA)。

元器件老翘班?最直接的原因居然是这些!

一切电子装置如洗衣机、冰箱、空调、计算机、仪器、仪表、汽车电子等都是形形色色的,不同功能的电子电路组成。电子电路的基本单位是电子元器件,它们都有各自的电气参数,如电压电流及功率特性等。元器件是最易损坏的物品,但其故障却是有规律可循的。一般的故障表现为电气参数损坏和物理损坏两类,那么电气参数的损坏又包含电压电流超过额定值导致的损坏,物理的损坏包括断裂,变形,阻值参数变化等表现形式。

<strong>一、电阻损坏的特点</strong>

电阻是电器设备中数量最多的元件,但不是损坏率最高的元件。电阻损坏以开路最常见,阻值变大较少见,阻值变小十分少见。常见的有碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻和保险电阻几种。

Massive MIMO和波束赋形:5G流行词背后的信号处理

<strong>简介</strong>

我们对高速移动数据的渴求是无止境的。可是在城市环境中可用RF频谱已经饱和,显然需要提高基站收发数据的频谱利用率。

基站包含大量天线,因此,提升基站频谱效率的一种方案是通过这些同一频率资源与多台空间上分离的用户终端同时通信并利用多径传输,故通过基站提升效率是方案之一。这种技术常被称为massive MIMO(大规模多入多出)。您可能听到过massive MIMO被描述为大量天线的波束赋形。随之而来的问题是:何谓波束赋形?

<strong>波束赋形与Massive MIMO的关系</strong>

激光雷达检测车道线的4种方法

基于视觉系统的车道线检测有诸多缺陷。

首先,视觉系统对背景光线很敏感,诸如阳光强烈的林荫道,车道线被光线分割成碎片,致使无法提取出车道线。

其次,视觉系统需要车道线的标识完整,有些年久失修的道路,车道线标记不明显,不完整,有些刚开通几年的道路也是如此。

第三,视觉系统需要车道线的格式统一,这对按照模型库识别车道线的系统尤其重要,有些车道线格式很奇特,比如蓝颜色的车道线,很窄的车道线,模型库必须走遍全国将这些奇特的车道线一一收录,才能保证顺利检测。

开关电源一定要通过的9个极限测试!

<strong>1、反复短路测试</strong>

<strong>测试说明</strong>

在各种输入和输出状态下将模块输出短路,模块应能实现保护或回缩,反复多次短路,故障排除后,模块应该能自动恢复正常运行。

<strong>测试方法</strong>

a、空载到短路:在输入电压全范围内,将模块从空载到短路,模块应能正常实现输出限流或回缩,短路排除后,模块应能恢复正常工作。让模块反复从空载到短路不断的工作,短路时间为1s,放开时间为1s,持续时间为2小时。这以后,短路放开,判断模块是否能够正常工作。

五个问题,闹明白低压差分信号隔离那些事

对处于恶劣环境中的外部接口需要予以电流隔离,以增强安全性、功能性或是抗扰能力。这包括工业测量和控制所用数据采集模块当中的模拟前端,以及处理节点之间的数字接口。

低压差分信号传输(LVDS)是一种在更高性能转换器和高带宽FPGA或ASICI/O中常用的高速接口。差分信号传输对于外部电磁干扰(EMI)具有很强的抑制能力(因为反相与同相信号之间的互相耦合所致),同时也相应地可以将任何因为LVDS信号传输所造成的EMI最小化。在LVDS接口上增加隔离是一种透明解决方案,可以将其插入高速和精密测量以及控制应用的现有信号链当中。

<strong>当今有哪些选择?</strong>

蓝牙网状网络中的设备管理

蓝牙网状网络就像一个俱乐部。如果您是俱乐部会员,则可以进入俱乐部并使用您的会员类型允许的设施和服务。如果你不是,不管你怎么说,你都不能进门。

蓝牙网状设备可以是或者不是蓝牙网状网络的成员。如果是会员,则有权至少以一种基本的方式与其他也是该网络成员的设备进行通信。如果不是会员,那么设备传送的任何内容都将被网络中的其他设备忽略。

蓝牙网络设备也可以被认为具有会员类型,例如可以访问特定的俱乐部设施(健身房,高尔夫球场等),而不是整个俱乐部。它只能与网络中的某些设备交互。其背后就是应用程序的概念。例如,蓝牙网状灯开关可以在网络中打开或关闭蓝牙网状灯,因为这些设备中的每一个都是照明应用的一部分。由于加热系统不是照明应用的一部分,灯开关不能接通加热系统。

<strong>蓝牙网状网络安全性</strong>

看完这篇,吃透各种电源滤波电路~

<strong>引言 </strong>

在整流电路输出的电压是单向脉动性电压,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>一、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>1. 单向脉动性直流电压的特点 </strong>

基于NFC的无线通信系统电路设计

在很多场合有线通信技术并不能满足实际需要,比如在野外恶劣环境中作业。使用无线射频通信芯片构建的通信模块,用单片机作为控制部件,配合一定的外围电路就能很好地进行两地空间区域信号对接,实现自由数据通信,解决了无线通信的技术难题。并且其具有硬件构造简单、维护方便、通信速率高、性能稳定等优点,能在电子通信业得到广泛应用。

本文的控制部件选用AT89C51型单片机。由于这种芯片只有SPI通信接口,而目前常用的单片机都没有这种接口,因此需要对该芯片的通信时序进行模拟,所以在控制器里编程时要严格按照芯片工作时序进行。

<strong>电路原理</strong>
  
NRF24L01芯片构成的通信模块电路设计

开关电源变换器工作模式--平均电流、滞回电流模式

<strong>平均电流模式的工作原理及特点</strong>

图1为平均电流模式的控制系统图,K为检测电流放大器,CEA为电流误差放大器,VEA为电压误差放大器。输出电压通过分压电阻器接到电压误差放大器的反相端,VEA同相端接参考电压Vref,输出的电压误差信号经VEA放大后输出,电压值为Vc。Vc连接到电流误差放大器CEA的同相端,输出电流信号由Rs取样,经电流放大器K放大后,输出到电流误差放大器CEA的反相端,电流信号和输出电压误差信号在电流误差放大器CEA内进行比较然后放大,输出为Ve,Ve送到PWM比较器的反相端,与PWM比较器的同相端的锯齿波进行比较,输出PWM关断信号。振荡电路产生PWM的开通时钟信号,同时输出信号给锯齿波发生器以产生相应的锯齿波。