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本書是 Marc Thompson 博士 20 年模擬電路設計和教學經驗的總結，講述了模擬電路與系統設計中常用的直觀分析方法。本書提出了“模擬電路直觀方法學”，力圖幫助學生和設計人員擺脫復雜的理論推導與計算，充分利用直觀知識來應對模擬電路工程設計挑戰。全書共分為 16 章，內容涵蓋了二極管、晶體管、放大器、濾波器、反饋系統等模擬電路的基本知識與設計方法。本書大綱第 1 章與第 2 章為介紹性材料。第 1 章是本書的引言，同時介紹了模擬電路設計的發展動機，其中引用了一些精選的歷史事件。第 2 章講述后續章節中用到地重要的信號處理概念，以使讀者們能夠跟上作者的思路。第 3 章至第 8 章講述雙極性器件的物理學原理、雙極性結型晶體管 (bipolar junction transistor, BJT) 、晶體管放大器，以及用于帶寬估計與開關速度分析的近似技術。第 9 章講述 CMOS 管和 CMOS 管放大器的基礎知識。前面章節介紹的用于放大器設計的帶寬估計技術也同樣適用于 CMOS 管器件。第 10 章講述 晶體管的開關效應。晶體管是如何實現導通和關閉呢？又如何估計它的開關速度呢？第 11 章回顧反饋系統 (feedback system) 的基本知識以及設計穩定反饋系統的伯德圖 / 相位裕度方法 (Bod plot / phase margin) 。第 12 章和第 13 章講述實際運算放大器的設計、使用和限制，包括電壓反饋 (Voltage-feedback) 以及電流反饋 (current-feedback) 放大器。第 14 章講述模擬低通濾波器設計的基本知識，包括巴特沃思 (Butterworth) 、切比雪夫 (Chebyshev) 、橢圓 (elliptic) 以及貝塞爾 (Bessel) 濾波器的無源梯形實現和胡源實現。第 15 章講述實際電路設計問題，比如 PCB 版圖設計規則、無源器件的使用和限制等。第 16 章是一些有用的設計技術和設計技巧的大雜燴，這些內容又不適合放在其他章節，所以作為獨立的章節進行講述。一些說明性的分析問題以及 MATLAB 和 SPICE 設計示例點綴在全書的字里行間，以幫助讀者理解本書的內容。
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模擬電路
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2022-02-14
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The PW2053 is a high-efficiency monolithic synchronous buck regulator using a constantfrequency, current mode architecture. The device is available in an adjustable version. Supply currentwith no load is 40uA and drops to <1uA in shutdown. The 2.5V to 5.5V input Voltage range makesthe PW2053 ideally suited for single Li-Ion battery powered applications. 100% duty cycle provideslow dropout operation, extending battery life in portable systems. PWM/PFM mode operationprovides very low output ripple Voltage for noise sensitive applications. Switching frequency isinternally set at 1.2MHz, allowing the use of small surface mount inductors and capacitors. Lowoutput Voltages are easily supported with the 0.6V feedback reference Voltage
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pw2053
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2022-02-14
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PW1555 is a programmable current limit switch with input Voltage range selection and outputVoltage clamping. Extremely low RDS(ON) of the integrated protection N-channel FET helps toreduce power loss during the normal operation. Programmable soft-start time controls the slew rateof the output Voltage during the start-up time. Independent enable control allows the complicatedsystem sequencing control. It integrates the over-temperature protection shutdown andautorecovery with hystersis
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pw1555
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2022-02-14
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能源短缺和環境惡化是人類共同面臨的挑戰。開發新型清潔能源是解決能源短缺和環境惡化的捷徑，但是太陽能能源不連續和不穩定的缺點影響其單獨使用的效果。為了解決這個問題，可以選擇使用多種性質互補的能源聯合供電，相互彌補彼此的不足，以達到連續穩定的電能輸出。基于雙輸入直流變換器（Multipk-Input Converter，MC）的光電互補系統相對于風光互補系統而言，在太陽能功率充足時，可以選擇將多余的能量進行并網，省去了蕃電池等儲能設備，也可大大節約成本，簡化控制：而且電網是全天候的，比純新能源聯合系統更加可靠。因此本文將對光電互補系統，研究其拓撲、能量管理和系統參數設計等等在隔離應用的中小功率場合，推挽變換器控制方便，結構簡單，應用廣泛傳統的多輸入推挽變換器結構復雜，成本高。通過分析MIC的生成方法，利用脈沖電壓源 Pulsating Voltage Source Ce，PⅤSC或者脈沖電流源（Pulsating Curren Source Cell，PCSC）中聯或者并聯構成簡單實用的一族多輸入推挽變換器，詳細分析了BUCK型PVSC串聯構成的雙輸入推挽變換器的小信號模型和控制方式，為了能夠提供交流輸出，本文還詳細分析了半橋逆變電路的控制方式，并推導出其數學控制模型通過分析系統的工作模式、能量管理策略和不同控制方式對系統的影響，闡叨基于雙輸入推挽變換器的光電互補系統的工作原理。并對系統軟件涉及到的太陽能最大功率跟蹤、光電互補控制和逆變控制等算法進行重點研究功率電路參數設計合理與否，直接影響著系統的性能和指標，其中推挽變壓器和濾波器的參數設計尤為重要，為此專門給出了硬件參數設計步驟；然后，根據軟件算法，設計了控制軟件流程圖來更清晰的表達軟件控制的思想軟件參數是影響系統魯棒性和快速性的另一個關鍵因素，在硬件設計的基礎上，對軟件參數進行優化設計，并利用 Simulink軟件對設計參數進行仿真分析和修正。然后采用TMS320F2809作為控制芯片，搭建了實驗原理樣機，并進行了相關驗證實驗
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推挽變換器
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2022-03-16
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隨著光伏發電系統快速發展,以及電動汽車充電樁的普及,傳統的剩余電流保護器無法滿足實際需求。介紹了一款B型剩余電流保護器,采用磁調制剩余電流互感器和零序電流互感器采集剩余電流。根據GB/T 22794—2017標準要求,可識別1 kHz及以下的正弦交流、帶和不帶直流分量的脈動直流、平滑直流等剩余電流信號。經信號調理電路將電壓信號送到單片機進行采集和判斷。通過試驗測試,該樣機在測試精度和速度上均符合國家標準的相關要求。The rapid development of photovoltaic power generation systems and the popularity of electric vehicle charging piles make the traditional residual current protective devices unable to meet the actual demand.This paper proposed a type B residual current protective device,which uses the magnetically modulated residual current transformer and the zero sequence current transformer to acquire the residual current.According to the requirements of GB/T 22794—2017,the type B residual current protective device can detect sinusoidal AC residual current of 1kHz and below 1kHz,pulsating DC residual current with and without DC component,smooth DC residual current and so on.The signal processing circuit sends the Voltage signal to the MCU for acquisition and judgment.Through experimental tests,the device meets the relevant requirements of national standards in terms of test accuracy and speed.
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電流保護器
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2022-03-27
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配電網中,各種配電終端的電流、電壓、有功功率及無功功率等模擬量的采集是配電網自動化的重要環節。這些模擬量的采集也是各種儀器和家用電器的必要功能。因此,設計了基于嵌入式STM32F103單片機的交流電壓、交流電流及有功功率的采集系統,通過電壓互感器TV1005M和電流互感器TA1005M分別檢測交流電壓和交流電流值;屏幕或者手機APP和WiFi模塊互聯后,可以實時顯示交流電壓、交流電流、功率及電量值;通過設定閾值功率,可以實現對電流的監控和對電路的保護。In the distribution network,the collection of analog,such as current,Voltage,active power,and reactive power at various distribution terminals is a very important part of distribution network automation. These analog acquisitions are also for various instruments and household appliances. Very important technology. Therefore,an AC Voltage,AC current and active power acquisition system based on embedded STM32 F103 machine is designed,and AC Voltage and AC current values are detected by Voltage transformer TV1005 M and current Transformer TA1005 M respectively;After the screen or mobile phone APP and WiFi modules are interconnected,AC Voltage,AC current,power,and power values can be displayed in real time;By setting the threshold power,the current can be monitored and the circuit can be protected.
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stm32f103
單片機
電流電壓采集
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2022-03-27
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本系統基于STM32單片機設計的非接觸式電流檢測控制系統,通過OPA548片將所給任意信號放大,由100Ω電阻和INA128芯片進行電流電壓轉換放大后,利用STM32單片機對獲取的電壓信號以0.488μs頻率采樣,利用STM32單片機的FFT庫,獲得信號的諧波信息。測量電流信號精準,該設計可廣泛應用在以STM32單片機為核心控制器件的新型儀表中,性能精準且抗干擾能力強。This system is a non-contact current detection and control system based on STM32 single chip microcomputer. It amplifiesany signal through OPA548 chip, converts and amplifies the current and Voltage by 100 Ω resistance and INA128 chip. The obtainedVoltage signal is sampled at the frequency of 0.488 μs by STM 32 single chip microcomputer, and the harmonic information of the signalis obtained by the FFT library of STM 32 single chip microcomputer. The measurement of current signal is accurate. This design can bewidely used in a new instrument with STM 32 single chip microcomputer as its core control device, with accurate performance and stronganti-interference capability.
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stm32
單片機
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2022-03-27
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設計了自動控制系統綜合實驗案例“基于LabVIEW和單片機的溫度控制系統設計”。實驗系統硬件部分由單片機、溫度傳感器、D/A轉換模塊、調壓模塊和電烤箱組成,設計了單片機與各個模塊之間的接口電路。軟件部分采用LabVIEW軟件實現控制算法,并設計監控界面實現參數設定、溫度數據實時監控等功能。設計了單片機與LabVIEW軟件之間的串口通信程序,實現了輸入、輸出數據的傳輸。通過綜合實驗系統設計,使學生得到控制系統設計和實驗調試等綜合能力的訓練。A comprehensive experimental case of the automatic control system is presented,which is the design of the temperature control system based on LabVIEW and SCM.The hardware part of the experimental system is composed of the SCM,temperature sensor,D/A conversion module,Voltage regulating module and electric oven.The interface circuit between the SCM and each module is designed.In the software part,LabVIEW software is used to realize the control algorithm,and the monitoring interface is designed to realize the functions of parameter setting,temperature data real-time monitoring,etc.The serial communication program between the SCM and LabVIEW software is designed to realize the transmission of input and output data.Through the design of this comprehensive experimental system,students can get the comprehensive ability training for the control system design,experiment debugging,etc.
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labview
單片機
自動控制系統
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2022-03-27
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近距電能傳輸——高效安全近距電能傳輸一般基于電磁感應原理進行。在此技術基礎上，當接收器鄰近發射器時才會進行電能傳輸。電磁感應技術的歷史長達百年，多年米一直應用于各類電子產品中—如此普及全因其簡單、高效以及安全技術概覽以下將為你簡要介紹無線電能傳輸技術。System Overview(Communication)Receiver sends messagesTo provide control information to the transmitterBy load modulation on the power signaTransmitter receives messagesTo receive control information frorn the recelverBy de-modulation of the reflected loadPower Pick Up( Receiver)Secondary coil (L Serial resonance capacitor (C) for efficient power transfer Parallel resonance capacitor(C, )for detection purposes Rectifier: full bridge(diode, or switched)+ capacitor Output switch for(dis)connecting the loadReceiver modulates load by Switching modulation resistor(R,n),or Switching modulation capacitor(Ca)Transmitter de-modulates reflected load by Sensing pnmary coil curent (p)and/o Sensing primary coil Voltage (V,
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qi
無線充電
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2022-03-31
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設計功率MOSFET驅動電路時需重點考慮寄生參數對電路的影響。米勒電容作為MOSFET器件的一項重要參數,在驅動電路的設計時需要重點關注。重點觀察了MOSFET的開通和關斷過程中柵極電壓、漏源極電壓和漏源極電流的變化過程,并分析了米勒電容、寄生電感等寄生參數對漏源極電壓和漏源極電流的影響。分析了柵極電壓在米勒平臺附近產生振蕩的原因,并提出了抑制措施,對功率MOSFET的驅動設計具有一定的指導意義。When designing the drive circuit of power MOSFET,the influence of parasitic parameters on the circuit should be concerned.As an important parameter of MOSFET device,Miller capacitance should be considered in the design of drive circuit.The variation of gate Voltage,drain source Voltage and drain source current during the turn-on and turn-off of MOSFET were observed.The influences of parasitic parameters such as Miller capacitance and parasitic inductance on drain source Voltage and drain source current were analyzed.The reasons of gate Voltage oscillation nearby Miller plateau were analyzed,and the restraining measures were put forward.This research was instructive for the drive design of power MOSFET.
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mosfet
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2022-04-02
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