現在生活好了,很多家庭都用上了太陽能熱水器,其應用太陽能,清潔無污染,實用價廉,深受喜歡。但市場上出售的大多太陽能熱水器水滿報警裝置太簡陋,只設了一條回水管,水從回水管流出來很容易被忽視,易造成水的浪費,而現在卻出現了水滿報警裝置采用了水滿自動報警。這種“水滿信號”容易被發現,如文中圖1報警電路所示,它代替回水管的使用,當太陽能水滿時,報警器發出柔和的報警音以提醒水滿,關閉閥門后,報警音自動停止。它克服了傳統回水管易老化,易斷,易堵,易凍,費水和水滿無聲容易遺忘而漫水的缺點等等。因效果好能發聲報警并且在市場上價格也較低,所以自動水滿報警器廣泛應用于太陽能熱水器、水箱及儲水池等。 結合以上所述,太陽能熱水器以節能、無污染等優點,逐漸為企事業單位和家庭廣泛使用,但熱水器水箱水位在使用時不易觀測,有時突然出現中途斷水情況,會給使用者帶來諸多不便。為此我設計了太陽能熱水器水位自動水滿報警器,它能在水箱里儲水不多,或加入冷水過多時,自動發出約30秒鐘的音樂報警,同時配以下燈光指示。
上傳時間: 2014-12-23
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控制系統宜采用一點接地。一般情況下,高頻電路應就近多點接地,低頻電路應一點接地。在低頻電路中,布線和元件間的電感并不是什么大問題,然而接地形成的環路的干擾影響很大,因此,常以一點作為接地點.
標簽: 電路
上傳時間: 2013-10-13
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由于CMOS器件靜電損傷90%是延遲失效,對整機應用的可靠性影響太大,因而有必要對CMOS器件進行抗靜電措施。本文描述了CMOS器件受靜電損傷的機理,從而對設計人員提出了幾種在線路設計中如何抗靜電,以保護CMOS器件不受損傷。
上傳時間: 2013-11-05
上傳用戶:yupw24
摘要: 介紹了時鐘分相技術并討論了時鐘分相技術在高速數字電路設計中的作用。 關鍵詞: 時鐘分相技術; 應用 中圖分類號: TN 79 文獻標識碼:A 文章編號: 025820934 (2000) 0620437203 時鐘是高速數字電路設計的關鍵技術之一, 系統時鐘的性能好壞, 直接影響了整個電路的 性能。尤其現代電子系統對性能的越來越高的要求, 迫使我們集中更多的注意力在更高頻率、 更高精度的時鐘設計上面。但隨著系統時鐘頻率的升高。我們的系統設計將面臨一系列的問 題。 1) 時鐘的快速電平切換將給電路帶來的串擾(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時鐘對電路板的設計提出了更高的要求: 我們應引入傳輸線(T ransm ission L ine) 模型, 并在信號的匹配上有更多的考慮。 3) 在系統時鐘高于100MHz 的情況下, 應使用高速芯片來達到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但這種芯片一般功耗很大, 再加上匹配電阻增加的功耗, 使整個系統所需要的電流增大, 發 熱量增多, 對系統的穩定性和集成度有不利的影響。 4) 高頻時鐘相應的電磁輻射(EM I) 比較嚴重。 所以在高速數字系統設計中對高頻時鐘信號的處理應格外慎重, 盡量減少電路中高頻信 號的成分, 這里介紹一種很好的解決方法, 即利用時鐘分相技術, 以低頻的時鐘實現高頻的處 理。 1 時鐘分相技術 我們知道, 時鐘信號的一個周期按相位來分, 可以分為360°。所謂時鐘分相技術, 就是把 時鐘周期的多個相位都加以利用, 以達到更高的時間分辨。在通常的設計中, 我們只用到時鐘 的上升沿(0 相位) , 如果把時鐘的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系統的時間分辨能力就可以 提高一倍(如圖1a 所示)。同理, 將時鐘分為4 個相位(0°、90°、180°和270°) , 系統的時間分辨就 可以提高為原來的4 倍(如圖1b 所示)。 以前也有人嘗試過用專門的延遲線或邏輯門延時來達到時鐘分相的目的。用這種方法產生的相位差不夠準確, 而且引起的時間偏移(Skew ) 和抖動 (J itters) 比較大, 無法實現高精度的時間分辨。 近年來半導體技術的發展, 使高質量的分相功能在一 片芯片內實現成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優異的時鐘 芯片。這些芯片的出現, 大大促進了時鐘分相技術在實際電 路中的應用。我們在這方面作了一些嘗試性的工作: 要獲得 良好的時間性能, 必須確保分相時鐘的Skew 和J itters 都 比較小。因此在我們的設計中, 通常用一個低頻、高精度的 晶體作為時鐘源, 將這個低頻時鐘通過一個鎖相環(PLL ) , 獲得一個較高頻率的、比較純凈的時鐘, 對這個時鐘進行分相, 就可獲得高穩定、低抖動的分 相時鐘。 這部分電路在實際運用中獲得了很好的效果。下面以應用的實例加以說明。2 應用實例 2. 1 應用在接入網中 在通訊系統中, 由于要減少傳輸 上的硬件開銷, 一般以串行模式傳輸 圖3 時鐘分為4 個相位 數據, 與其同步的時鐘信號并不傳輸。 但本地接收到數據時, 為了準確地獲取 數據, 必須得到數據時鐘, 即要獲取與數 據同步的時鐘信號。在接入網中, 數據傳 輸的結構如圖2 所示。 數據以68MBös 的速率傳輸, 即每 個bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個數據 幀的開頭有一個用于同步檢測的頭部信息。我們要找到與它同步性好的時鐘信號, 一般時間 分辨應該達到1ö4 的時鐘周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 這就是說, 系統時鐘頻率應在300MHz 以 上, 在這種頻率下, 我們必須使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型門延遲為340p s) , 如前所述, 這樣對整個系統設計帶來很多的困擾。 我們在這里使用鎖相環和時鐘分相技術, 將一個16MHz 晶振作為時鐘源, 經過鎖相環 89429 升頻得到68MHz 的時鐘, 再經過分相芯片AMCCS4405 分成4 個相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個相位的68MHz 時鐘中選擇出與數據同步性最好的一個。選擇的依據是: 在每個數據幀的頭部(HEAD) 都有一個8bit 的KWD (KeyWord) (如圖1 所示) , 我們分別用 這4 個相位的時鐘去鎖存數據, 如果經某個時鐘鎖存后的數據在這個指定位置最先檢測出這 個KWD, 就認為下一相位的時鐘與數據的同步性最好(相關)。 根據這個判別原理, 我們設計了圖4 所示的時鐘分相選擇電路。 在板上通過鎖相環89429 和分相芯片S4405 獲得我們所要的68MHz 4 相時鐘: 用這4 個 時鐘分別將輸入數據進行移位, 將移位的數據與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認為檢 出了KWD。將4 路相關器的結果經過優先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時鐘。這里, 我們運用AMCC 公司生產的 S4405 芯片, 對68MHz 的時鐘進行了4 分 相, 成功地實現了同步時鐘的獲取, 這部分 電路目前已實際地應用在某通訊系統的接 入網中。 2. 2 高速數據采集系統中的應用 高速、高精度的模擬- 數字變換 (ADC) 一直是高速數據采集系統的關鍵部 分。高速的ADC 價格昂貴, 而且系統設計 難度很高。以前就有人考慮使用多個低速 圖5 分相技術應用于采集系統 ADC 和時鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時鐘分相電路產生的相位不準確, 時鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產生較 大的孔徑晃動(Aperture J itters) , 無法達到很 好的時間分辨。 現在使用時鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術應用在高速數據采集系統中: 以4 分相后 圖6 分相技術提高系統的數據采集率 的80MHz 采樣時鐘分別作為ADC 的 轉換時鐘, 對模擬信號進行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號經過 緩沖、調理, 送入ADC 進行模數轉換, 采集到的數據寫入存儲器(M EM )。各個 采集通道采集的是同一信號, 不過采樣 點依次相差90°相位。通過存儲器中的數 據重組, 可以使系統時鐘為80MHz 的采 集系統達到320MHz 數據采集率(如圖6 所示)。 3 總結 靈活地運用時鐘分相技術, 可以有效地用低頻時鐘實現相當于高頻時鐘的時間性能, 并 避免了高速數字電路設計中一些問題, 降低了系統設計的難度。
上傳時間: 2013-12-17
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2-1 何謂測量放大電路?對其基本要求是什么? 在測量控制系統中,用來放大傳感器輸出的微弱電壓,電流或電荷信號的放大電路稱為測量放大電路,亦稱儀用放大電路。對其基本要求是:①輸入阻抗應與傳感器輸出阻抗相匹配;②一定的放大倍數和穩定的增益;③低噪聲;④低的輸入失調電壓和輸入失調電流以及低的漂移;⑤足夠的帶寬和轉換速率(無畸變的放大瞬態信號);⑥高輸入共模范圍(如達幾百伏)和高共模抑制比;⑦可調的閉環增益;⑧線性好、精度高;⑨成本低。 2-2 圖2-2a所示斬波穩零放大電路中,為什么采用高、低頻兩個通道,即R3、C3組成的高頻通道和調制、解調、交流放大器組成的低頻通道? 采用高頻通道是為了使斬波穩零放大電路能在較寬的頻率范圍內工作,而采用低頻通道則能對微弱的直流或緩慢變化的信號進行低漂移和高精度的放大。 2-3 請參照圖2-3,根據手冊中LF347和CD4066的連接圖(即引腳圖),將集成運算放大器LF347和集成模擬開關CD4066接成自動調零放大電路。 LF347和CD4066接成的自動調零放大電路如圖X2-1。
標簽: 信號放大電路
上傳時間: 2013-10-09
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常用的和不常用的各種接插件的封裝尺寸資料,可作PCB參考。【奇文共欣賞】
標簽: 接插件封裝
上傳時間: 2013-10-11
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書上永遠學不到的接插件知識(附電路圖詳解)
上傳時間: 2014-01-22
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“地”通常被定義為一個等位點,用來作為兩個或更多系統的參考電平。信號地的較好定義是一個低阻抗的路徑,信號電流經此路徑返回其源。我們主要關心的是電流,而不是電壓。在電路中具有有限阻抗的兩點之間存在電壓差,電流就產生了。在接地結構中的電流路徑決定了電路之間的電磁耦合。因為閉環回路的存在,電流在閉環中流動,所以產生了磁場。閉環區域的大小決定著磁場的輻射頻率,電流的大小決定著噪聲的幅度。在實施接地方法時存在兩類基本方法:單點接地技術和多點接地技術。在每套方案中,又可能采用混合式的方法。針對某一個特殊的應用,如何選擇最好的信號接地方法取決于設計方案。只要設計者依據電流流量和返回路徑的概念,就可以以同時采用幾種不同的方法綜合加以考慮
上傳時間: 2013-11-15
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印刷電路板(PCB)設計解決方案市場和技術領軍企業Mentor Graphics(Mentor Graphics)宣布推出HyperLynx® PI(電源完整性)產品,滿足業內高端設計者對于高性能電子產品的需求。HyperLynx PI產品不僅提供簡單易學、操作便捷,又精確的分析,讓團隊成員能夠設計可行的電源供應系統;同時縮短設計周期,減少原型生成、重復制造,也相應降低產品成本。隨著當今各種高性能/高密度/高腳數集成電路的出現,傳輸系統的設計越來越需要工程師與布局設計人員的緊密合作,以確保能夠透過眾多PCB電源與接地結構,為IC提供純凈、充足的電力。配合先前推出的HyperLynx信號完整性(SI)分析和確認產品組件,Mentor Graphics目前為用戶提供的高性能電子產品設計堪稱業內最全面最具實用性的解決方案。“我們擁有非常高端的用戶,受到高性能集成電路多重電壓等級和電源要求的驅使,需要在一個單一的PCB中設計30余套電力供應結構。”Mentor Graphics副總裁兼系統設計事業部總經理Henry Potts表示。“上述結構的設計需要快速而準 確的直流壓降(DC Power Drop)和電源雜訊(Power Noise)分析。擁有了精確的分析信息,電源與接地層結構和解藕電容數(de-coupling capacitor number)以及位置都可以決定,得以避免過于保守的設計和高昂的產品成本。”
上傳時間: 2013-11-18
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PCB 被動組件的隱藏特性解析 傳統上,EMC一直被視為「黑色魔術(black magic)」。其實,EMC是可以藉由數學公式來理解的。不過,縱使有數學分析方法可以利用,但那些數學方程式對實際的EMC電路設計而言,仍然太過復雜了。幸運的是,在大多數的實務工作中,工程師并不需要完全理解那些復雜的數學公式和存在于EMC規范中的學理依據,只要藉由簡單的數學模型,就能夠明白要如何達到EMC的要求。本文藉由簡單的數學公式和電磁理論,來說明在印刷電路板(PCB)上被動組件(passivecomponent)的隱藏行為和特性,這些都是工程師想讓所設計的電子產品通過EMC標準時,事先所必須具備的基本知識。導線和PCB走線導線(wire)、走線(trace)、固定架……等看似不起眼的組件,卻經常成為射頻能量的最佳發射器(亦即,EMI的來源)。每一種組件都具有電感,這包含硅芯片的焊線(bond wire)、以及電阻、電容、電感的接腳。每根導線或走線都包含有隱藏的寄生電容和電感。這些寄生性組件會影響導線的阻抗大小,而且對頻率很敏感。依據LC 的值(決定自共振頻率)和PCB走線的長度,在某組件和PCB走線之間,可以產生自共振(self-resonance),因此,形成一根有效率的輻射天線。在低頻時,導線大致上只具有電阻的特性。但在高頻時,導線就具有電感的特性。因為變成高頻后,會造成阻抗大小的變化,進而改變導線或PCB 走線與接地之間的EMC 設計,這時必需使用接地面(ground plane)和接地網格(ground grid)。導線和PCB 走線的最主要差別只在于,導線是圓形的,走線是長方形的。導線或走線的阻抗包含電阻R和感抗XL = 2πfL,在高頻時,此阻抗定義為Z = R + j XL j2πfL,沒有容抗Xc = 1/2πfC存在。頻率高于100 kHz以上時,感抗大于電阻,此時導線或走線不再是低電阻的連接線,而是電感。一般而言,在音頻以上工作的導線或走線應該視為電感,不能再看成電阻,而且可以是射頻天線。
上傳時間: 2013-10-09
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