摘要:系統(tǒng)采用開關(guān)電源芯片TPS5430為核心制作兩路穩(wěn)壓電源.兩路電源可獨立、并聯(lián)使用。兩路電源并聯(lián)時，利用電流反饋控制技術(shù)，通過運放的動態(tài)調(diào)節(jié)實現(xiàn)自動均流。采用超低功耗單片機MSP430FG4618作為系統(tǒng)主控制電路。 系統(tǒng)輸出電壓在4.5V～5.5V之間連續(xù)可調(diào)；兩路電源并聯(lián)，在滿載時,電流差低于0.1%；單路、雙路并聯(lián)時工作效率可達90%；滿載時紋波均低于15mV；具有過流保護，無線電發(fā)射、接受模塊，實現(xiàn)報警功能，故障解除后電路自動恢復(fù)正常工作；系統(tǒng)具有液晶實時顯示電流、環(huán)境溫度、時間等功能。 關(guān)鍵詞：電流反饋，MSP430FG4618，TPS5430
上傳時間： 2013-10-21
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MAX29X是美國MAXIM公司生瓣的8階開關(guān)電容低通濾波器,由于價格便宜、使用方便、設(shè)計簡單，在通訊、信號自理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文就其工作原理、電氣參數(shù)、設(shè)計注意事項等問題作了討論，具有一定的實用參考價值。關(guān)鍵詞：開關(guān)電容、濾波器、設(shè)計 1 引言 開關(guān)電容濾波器在近些年得到了迅速的發(fā)展，世界上一些知名的半導(dǎo)體廠家相繼推出了自己的開頭電容濾波器集成電路，使形狀電容濾波器的發(fā)展上了一個新臺階。 MAXIM公司在模擬器件生產(chǎn)領(lǐng)域頗具影響，它生產(chǎn)MAX291/292/293/294/295/296/297系列8階低通開關(guān)電容濾波器由于使用方便（基本上不需外接元件）、設(shè)計簡單（頻率響應(yīng)函數(shù)是固定的，只需確定其拐角頻率即截止頻率)、尺寸小（有8-pin DIP封裝）等優(yōu)點，在ADC的反混疊濾波、噪聲分析、電源噪聲抑制等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 MAX219/295為巴特活思（型濾波器，在通頻帶內(nèi)，它的增益最穩(wěn)定，波動小，主要用于儀表測量等要求整個通頻帶內(nèi)增益恒定的場合。MAX292/296為貝塞爾（Bessel）濾波器，在通頻帶內(nèi)它的群時延時恒定的，相位對頻率呈線性關(guān)系，因此脈沖信號通過MAX292/296之后尖峰幅度小，穩(wěn)定速度快。由于脈沖信號通過貝塞爾濾波器之后所有頻率分量的延遲時間是相同的，故可保證波形基本不變。關(guān)于巴特活和貝塞爾濾波器的特性可能圖1來說明。圖1的蹤跡A為加到濾波器輸入端的3kHz的脈沖，這里我們把濾波器的截止頻率設(shè)為10kHZ。蹤跡B通過MAX292/296后的波形。從圖中可以看出，由于MAX292/296在通帶內(nèi)具有線性相位特性，輸出波形基本上保持了方波形狀，只是邊沿處變圓了一些。方波通過MAX291/295之后，由于不同頻率的信號產(chǎn)生的時延不同，輸出波形中就出現(xiàn)了尖峰(overshoot)和鈴流(ringing)。 MAX293/294/297為8階圓型（Elliptic）濾波器，它的滾降速度快，從通頻帶到阻帶的過渡帶可以作得很窄。在橢圓型濾波器中，第一個傳輸零點后輸出將隨頻率的變高而增大，直到第二個零點處。這樣幾番重復(fù)就使阻事賓頻響呈現(xiàn)波浪形，如圖2所示。阻帶從fS起算起，高于頻率fS處的增益不會超過fS處的增益。在橢圓型濾波中，通頻帶內(nèi)的增益存在一定范圍的波動。橢圓型濾波器的一個重要參數(shù)就是過渡比。過渡比定義為阻帶頻率fS與拐角頻率（有時也等同為截止頻率）由時鐘頻率確定。時鐘既可以是外接的時鐘，也可以是自己的內(nèi)部時鐘。使用內(nèi)部時鐘時只需外接一個定時用的電容既可。 在MAX29X系列濾波器集成電路中，除了濾波器電路外還有一個獨立的運算放大器（其反相輸入端已在內(nèi)部接地）。用這個運算放大器可以組成配合MAX29X系列濾波器使用后的濾波、反混濾波等連續(xù)時間低通濾波器。 下面歸納一下它們的特點： ●全部為8階低通濾波器。MAX291/MAX295為巴特沃思濾波器；MAX292/296為貝塞爾濾波器；MAX293/294/297為橢圓濾波器。 ●通過調(diào)整時鐘，截止頻率的調(diào)整范圍為：0.1Hz～25kHz（MAX291/292/293*294）；0.1Hz～kHz（MAX295/296/297）。 ●既可用外部時鐘也可用內(nèi)部時鐘作為截止頻率的控制時鐘。 ●時鐘頻率和截止頻率的比率：10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用單+5V電源供電也可用±5V雙電源供電。 ●有一個獨立的運算放大器可用于其它應(yīng)用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和寬SO-16多種封裝。2 管腳排列和主要電氣參數(shù) MAX29X系列開頭電容濾波器的管腳排列如圖3所示。 管腳功能定義如下： CLK：時鐘輸入。 OP OUT：獨立運放的輸出端。 OP INT：獨立運放的同相輸入端。 OUT：濾波器輸出。 IN：濾波器輸入。 V-：負電源 。雙電源供電時搛-2.375～-5.5V之間的電壓，單電源供電時V--=-V。 V+：正電源。雙電源供電時V+=+2.35～+5.5V,單電源供電時V+=+4.75～+11.0V。 GND：地線。單電源工作時GND端必須用電源電壓的一半作偏置電壓。 NC：空腳，無連線。 MAX29X的極限電氣參數(shù)如下： 電源（V+～V-）：12V 輸入電壓（任意腳）：V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 連續(xù)工作時的功耗：8腳塑封DIP：727mW；8腳SO：471mW；16腳寬SO：762mW；8腳瓷封DIP：640mW。 工作溫度范圍：MAX29-C-：0℃～+70℃；MAX29-E-：-40℃～+85℃；MAX29-MJA：-55℃～+125℃；保存溫度范圍：-65℃～+160℃；焊接溫度（10秒）：+300℃； 大多數(shù)的形狀電容濾波器都采用四節(jié)級連結(jié)構(gòu)，每一節(jié)包含兩個濾波器極點。這種方法的特點就是易于設(shè)計。但采用這種方法設(shè)計出來的濾波器的特性對所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考慮，MAX29X系列用帶有相加和比例功能的開關(guān)電容持了梯形無源濾波器，這種方法保持了梯形無源濾波器的優(yōu)點，在這種結(jié)構(gòu)中每個元件的影響作用是對于整個頻率響應(yīng)曲線的，某元件值的誤差將會分散到所有的極點，因此不值像四節(jié)級連結(jié)構(gòu)那樣對某一個極點特別明顯的影響。3 MAX29X的頻率特性 MAX29X的頻率特性如圖4所示。圖中的fs都假定為1kHz。4 設(shè)計考慮 下面對MAX29X系列形狀電容濾波器的使用做些討論。4.1 時鐘信號 MAX29X系列開頭電容濾波器推薦使用的時鐘信號最高頻率為2.5MHz。根據(jù)對應(yīng)的時鐘頻率和拐角頻率的比值，MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角頻率最高為25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角頻率最高為50kHz 。 MAX29X系列開關(guān)電容濾波器的時鐘信號既可幅外部時鐘直接驅(qū)動也可由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生。使用外部時鐘時，無論是采用單電源供電還是雙電源供電，CLK可直接和采用+5V供電的CMOS時鐘信號發(fā)生器的輸出相連。通過調(diào)整外部時鐘的頻率，可完成濾波器拐角的實時調(diào)整。 當使用內(nèi)部時鐘時，振蕩器的頻率由接在CLK端上的電容VCOSC決定： fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供電 MAX29X系列開關(guān)電容濾波器既可用單電源工作也可用雙電源工作。雙電源供電時的電源電壓范圍為±2.375～±5.5V。在實際電路中一般要在正負電源和GND之間接一旁路電容。 當采用單電源供電時，V-端接地，而GND端要通過電阻分壓獲得一個電壓參考，該電壓參考的電壓值為1/2的電源電壓，參見圖5。4.3 輸入信號幅度范圍限制 MAX29X允許的輸入信號的最大范圍為V--0.3V～V++0.3V。一般情況下在+5V單電源供電時輸入信號范圍取1V～4V,±5V雙電源供電時，輸入信號幅度范圍取±4V。如果輸入信號超過此范圍，總諧波失真THD和噪聲就大大增加；同樣如果輸入信號幅度過小（VP-P＜1V），也會造成THD和噪聲的增加。4.4 獨立運算放大器的用法 MAX29X中都設(shè)計有一個獨立的運算放大器，這個放大器和濾波器的實現(xiàn)無直接關(guān)系，用這個放大器可組成一個一階和二階濾波器，用于實現(xiàn)MAX29X之前的反混疊濾波功能鄞MAX29X之后的時鐘噪聲抑制功能。這個運算放大器的反相端已在內(nèi)部和GND相連。 圖6是用該獨立運放組成的2階低通濾波器的電路，它的拐角頻率為10kHz,輸入阻抗為22Ω,可滿足MAX29X形狀電容濾波器的最小負載要求（MAX29X的輸出負載要求不小于20kΩ）可以通過改變R1、R2、R3、C1、C2的元件值改變拐角頻率。具體的元件值和拐角頻率的對應(yīng)關(guān)系參見表1。
上傳時間： 2013-10-18
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38V/100A可直接并聯(lián)大功率AC/DC變換器 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電源技術(shù)被廣泛應(yīng)用于計算機、工業(yè)儀器儀表、軍事、航天等領(lǐng)域，涉及到國民經(jīng)濟各行各業(yè)。特別是近年來，隨著IGBT的廣泛應(yīng)用，開關(guān)電源向更大功率方向發(fā)展。研制各種各樣的大功率，高性能的開關(guān)電源成為趨勢。某電源系統(tǒng)要求輸入電壓為AC220V，輸出電壓為DC38V，輸出電流為100A，輸出電壓低紋波，功率因數(shù)>0.9，必要時多臺電源可以直接并聯(lián)使用，并聯(lián)時的負載不均衡度<5％。 設(shè)計采用了AC/DC/AC/DC變換方案。一次整流后的直流電壓，經(jīng)過有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，再經(jīng)半橋變換電路逆變后，由高頻變壓器隔離降壓，最后整流輸出直流電壓。系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)有DC/DC電路、功率因數(shù)校正電路、PWM控制電路、均流電路和保護電路等。 1 有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié) 由于系統(tǒng)的功率因數(shù)要求0.9以上，采用二極管整流是不能滿足要求的，所以，加入了有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)。采用UC3854A/B控制芯片來組成功率因數(shù)電路。UC3854A/B是Unitrode公司一種新的高功率因數(shù)校正器集成控制電路芯片，是在UC3854基礎(chǔ)上的改進。其特點是：采用平均電流控制，功率因數(shù)接近1，高帶寬，限制電網(wǎng)電流失真≤3％[1]。圖1是由UC3854A/B控制的有源功率因數(shù)校正電路。 該電路由兩部分組成。UC3854A/B及外圍元器件構(gòu)成控制部分，實現(xiàn)對網(wǎng)側(cè)輸入電流和輸出電壓的控制。功率部分由L2，C5，V等元器件構(gòu)成Boost升壓電路。開關(guān)管V選擇西門康公司的SKM75GB123D模塊，其工作頻率選在35kHz。升壓電感L2為2mH/20A。C5采用四個450V/470μF的電解電容并聯(lián)。因為，設(shè)計的PFC電路主要是用在大功率DC/DC電路中，所以，在負載輕的時候不進行功率因數(shù)校正，當負載較大時功率因數(shù)校正電路自動投入使用。此部分控制由圖1中的比較器部分來實現(xiàn)。R10及R11是負載檢測電阻。當負載較輕時，R10及R11上檢測的信號輸入給比較器，使其輸出端為低電平，D2導(dǎo)通，給ENA(使能端)低電平使UC3854A/B封鎖。在負載較大時ENA為高電平才讓UC3854A/B工作。D3接到SS（軟啟動端），在負載輕時D3導(dǎo)通，使SS為低電平；當負載增大要求UC3854A/B工作時，SS端電位從零緩慢升高，控制輸出脈沖占空比慢慢增大實現(xiàn)軟啟動。 2 DC/DC主電路及控制部分分析 2.1 DC/DC主電路拓撲 在大功率高頻開關(guān)電源中，常用的主變換電路有推挽電路、半橋電路、全橋電路等[2]。其中推挽電路的開關(guān)器件少，輸出功率大，但開關(guān)管承受電壓高（為電源電壓的2倍），且變壓器有六個抽頭，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；全橋電路開關(guān)管承受的電壓不高，輸出功率大，但是需要的開關(guān)器件多（4個），驅(qū)動電路復(fù)雜。半橋電路開關(guān)管承受的電壓低，開關(guān)器件少，驅(qū)動簡單。根據(jù)對各種拓撲方案的工程化實現(xiàn)難度，電氣性能以及成本等指標的綜合比較，本電源選用半橋式DC/DC變換器作為主電路。圖2為大功率開關(guān)電源的主電路拓撲圖。
上傳時間： 2013-11-13
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針對廣泛使用電池供電的系統(tǒng)，由于電源電壓監(jiān)控的要求，系統(tǒng)復(fù)位電路的可靠性對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性起著非常重要的作用，本文研究并設(shè)計一種低功耗，高性能的復(fù)位芯片，可以在系統(tǒng)上電，掉電的情況下向微處理器提供復(fù)位信號。當電源電壓低于預(yù)設(shè)的門檻電壓時，輸出復(fù)位信號并在電源電壓恢復(fù)到門檻電壓以上繼續(xù)持續(xù)復(fù)位一段時間，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的平穩(wěn)恢復(fù)，復(fù)位信號低電平有效。該芯片采用CMSC035標準CMOS工藝實現(xiàn)，采用Cadence Spectre仿真，工作電流僅為10 μA。該芯片已成功應(yīng)用于工業(yè)類控制系統(tǒng)中。
上傳時間： 2014-12-24
上傳用戶：Late_Li
音頻在電信號中表現(xiàn)為多個正弦波疊加而形成。音樂的大小就表現(xiàn)為是演唱者的聲音的強弱起伏，它在音頻信號中表現(xiàn)為正弦波的波峰和波谷，所以在他達到波峰時說明他的音量大。在波谷是音量就小，所就需要一個觸發(fā)電路使他在音量大的時候就彩燈發(fā)光，音量小的時候燈滅。綜合考慮：選擇了NE555夠成的單穩(wěn)態(tài)電路，由于單穩(wěn)態(tài)電路是低電平觸發(fā)所以還需要一個反相放大器。
上傳時間： 2013-11-06
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文中設(shè)計的測溫裝置主要是面向低成本和低功耗的應(yīng)用需求，利用MSP430單片機內(nèi)嵌的溫度傳感器以及簡單的LED燈或蜂鳴器，即可實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)采集和超溫報警功能。特別的，針對MSP430內(nèi)嵌的溫度傳感器所存在的精度不足問題，本文還設(shè)計了一種利用分段線性回歸的方法，對MSP430內(nèi)部測溫模塊所測得的溫度數(shù)據(jù)進行補償及糾正，得到能夠滿足實際需要的溫度值。
標簽： MSP 430 超低功耗 數(shù)字測溫器
上傳時間： 2014-01-19
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針對國家電網(wǎng)出臺的新的電能標準，介紹一種低成本智能電表設(shè)計的基本原理及方案，設(shè)計了一種基于HT46F49E單片機和電能計量芯片ADE7755的低成本智能電表，同時采用了配合本方案的紅外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。系統(tǒng)經(jīng)驗證能夠正常工作，該設(shè)計不僅成本低廉、方法簡單，抗干擾能力強，具有較強的實用性和創(chuàng)新性。
上傳時間： 2013-10-20
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用 超 低 功 耗 M SP430單 片 機 設(shè) 計 數(shù) 據(jù) 采 集 系 統(tǒng)
標簽： MSP 430 超低功耗 單片機設(shè)計
上傳時間： 2013-10-19
上傳用戶：源弋弋
以超低功耗微處理器MSP430 為核心的熱計量表設(shè)計
上傳時間： 2013-12-19
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基于單片機的正弦波發(fā)生器的設(shè)計與制作
標簽： 40831 波形發(fā)生器 單片機 正弦波發(fā)生器
上傳時間： 2013-10-20
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