選型設計錦集一

UZ>7V,具有正溫度係數,升溫穩定電壓下降;

六、穩壓管串並聯

1、當穩壓管串聯時,端口輸出電壓為兩個穩壓管穩定電壓之和;

2、當穩壓管並聯時,在同樣的反向電壓作用下,擊穿電壓較小的6V穩壓管首先導通,則輸出電壓就被鉗制在6V,此時8V的穩壓管仍然處於反向截止狀態;

3、當兩個穩壓管中有一個工作於正向導通狀態時,則輸出電壓為其中正向導通穩壓管的導通電壓與反向擊穿穩壓管的穩定電壓之和;

選型設計錦集一

七、無源晶振

無單獨供電;

需精確匹配外圍電路的電容、電阻等;

更新快、要求低、一般用無源晶體較多;

晶振上接的一個電阻是反饋作用,使振盪器容易起振

八、晶振參數指標

1、頻率精度

最普遍的規格20PPM

2、負載電容

正常震盪所需的電容值,會影響晶振諧振頻率和輸出幅度(增大後頻率會下降);

為使晶振兩端的等效電容接近負載電容,通過外接電容(高要求情況下還需算入IC輸入端的對地電容);

標稱頻率相同的晶振互換時還須確保負載電容一至[由於石英晶體振盪器有兩個諧振頻率(串/並聯揩振晶振的低/高負載電容晶振)];

九、晶振外圍設計

1、負載電容計算

參數:

C1晶振的負載電容;

C2 、C3接在晶振的兩個腳上和對地的電容;

C4 集成電路內部電容;

C5 PCB上電容;

計算:

C1=[C2*C3/(C2+C3)]+C4+C5,

C4+C5經驗值為3~5pf。

再根據晶振規格書要求的負載電容來計算最接近的匹配電容;

十、如何檢測無源晶振電路起振

1、晶振測試儀

2、示波器看波形;

3、測電壓,晶振波形佔空比為0.5,測得平均電壓約為Vcc/2;

4、晶振電路設計不良時,如晶振電路的走線過長,測試設備的引入有可能導致停振;

5、一端達到或接近Vcc,另一端達到或接近0,此時晶振電路沒有起振;

  4、單片機可測量XTAL2處信號波形,由於XTAL1與XTAL2內部間有增益放大器,XTAL1為信號輸入,XTAL2為信號輸出,內部與外構成皮爾斯振盪器;

十一、晶振振動原理

1、石英晶體振盪器具有壓電效應,在晶片上加電場會產生機械形變,再加交變電場後,晶體會產生機械振盪,之間的機械能與電能會相互轉換,主要是通過單片機內部的電激勵來產生固定頻率的機械振動,振動又會產生電流反饋給電路,電路接到反饋後進行信號放大,再次用放大的電信號來激勵晶振機械振動,晶振再將振動產生的電流反饋給電路。

2、當電路中激勵電信號和晶振的標稱頻率相同時,石英晶體振盪器的振幅就會突然增加,此時會輸出信號強大,頻率穩定的正弦波,整形電路再將正弦波變成方波送到數字電路中供其使用;

3、石英晶體振盪器的輸出能力有限,輸出為mW級別的能量,在集成電路內部,往往需要放大數百倍才能使用;

4、石英晶體振盪器與芯片之間一般是通過PCB上的走線銅連接,這根走線可以看成一段導線,導線在切割磁力線的時候會產生電流,導線越長,產生的電流越強。

晶振與芯片間的連線如同接收天線,走線越長,接收的信號就越強,產生的電能量也越強,當接收到電信號強度超過或接近晶振產生的信號強度時,芯片內部放大電路輸出的將不再是固定頻率的方波了,而是毫無規律的雜訊信號,無法使用;

十二、運放選型

1、通用型運放

性能指標能適合於一般性使用

單運放:MA741

雙運放:LM358

四運放:LM324

2、精密運放

A、在傳感器類型或其使用環境有特別要求時,如超低功耗、低噪聲、零漂移、軌至軌輸入及輸出、可靠的熱穩定性和在惡劣工作條件下提供一致性能的可再現性,運算放大器的選擇就會變得特別困難;

B、對於直流輸入信號,輸入失調電壓和溫漂小就行,但對於交流輸入信號,我們還必須考慮運放的輸入電壓噪聲和輸入電流噪聲;

C、精密放大電路會多一些電源去耦,濾波等特殊設計的電路。

D、精密運放性能比一般運放好很多,比如開環放大倍數更大,CMRR更大,速度比較慢,GBW,SR一般比較小,失調電壓或失調電流比較小,溫度漂移小,噪聲低等等,一般運放的失調往往是幾個mV,而精密運放可以小到1uV的水平;

E、要放大微小信號,須用精密運放,用一般運放,自身都會帶入很大的干擾,通過外圍電路小幅微調可以,但無法徹底改變;

F、最常用精密運放:OP07,OP27,OP37,OP177,OPA2333。如美國AD公司產品和OPA帶頭的;

3、高阻型集成運算放大器

A、利用場效應管高輸入阻抗的特點,用場效應管組成運算放大器的差分輸入級,差模輸入阻抗非常高,輸入偏置電流非常小,一般在幾十pA以內;

B、用FET作輸入級,不僅輸入阻抗高,輸入偏置電流低,而且具有高速、寬帶和低噪聲等優點,但輸入失調電壓較大

C、常見有LF356、LF355、LF347(四運放)、更高輸入阻抗的CA3130、CA3140等;

4、低溫漂型運算放大器

A、在精密儀器、弱信號檢測等控制儀表中應用較多;

B、常用的高精度、低溫漂運算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET組成的斬波穩零型低漂移器件ICL7650等。

5、高速型運放

A、在快速A/D和D/A轉換器、視頻放大器中,要求集成運算放大器的轉換速率SR一定要高,單位增益帶寬BWG一定要足夠大;

B、常見有LM318、MA715等,其SR=50~70V/us,BWG>20MHz;

6、低功耗型運放

A、主要應用在便攜運算放大器式儀器等;

B、常用有TL-022C、TL-060C等,其工作電壓為±2V~±18V,消耗電流為50~250mA,ICL7600的供電電源為1.5V,功耗為10mW,可採用單節電池供電;

7、高壓大功率型運算放大器

A、高壓大電流集成運算放大器外部不需附加任何電路,即可輸出高電壓和大電流。

B、如D41集成運放的電源電壓可達±150V,mA791集成運放的輸出電流可達1A。

8、實際選擇集成運放時,還應考慮其他因素:

A、信號源的性質,是電壓源還是電流源;

B、負載的性質,集成運放輸出電壓和電流的是否滿足要求;

C、環境條件,集成運放允許工作範圍、工作電壓範圍、功耗與體積等因素是否滿足要求。

D、評價集成運放性能的優劣,應看其綜合性能。

SR為轉換率,單位為V/ms,其值越大,表明運放的交流特性越好;

Iib為運放的輸入偏置電流,單位是nA;

VOS為輸入失調 電壓,單位是mV。

Iib和VOS值越小,表明運放的直流特性越好。

E、對於放大音頻、視頻等交流信號的電路,選SR(轉換速率)大的運放比較合適;

F、對於處理微弱的直流信號的電路,選用精度比較的高的運放比較合適(既失調電流、失調電壓及溫飄均比較小;

G、在沒有特殊要求的場合,儘量選用通用型集成運放,這樣既可降低成本,又容易保證貨源。當一個系統中使用多個運放時,儘可能選用多運放集成電路,例如LM324、LF347等都是將四個運放封裝在一起的集成電路。

十三、三極管單級放大設計

一、主要參數

選型設計錦集一

1、輸入電阻

從放大電路輸入端看進去的等效電阻Ri=Ui/Ii;

越大表明從信號源索取的電流越小,信號電壓損失越小;

若需電流大些則應使Ri小些;

2、輸出電阻

有內阻的電壓源;

Uo=RLU'/(Ro+RL);

Ro越小,RL變化時Uo變化越小,放大電路帶載能力越強;

若需電流大些,則應使Ro大些;

3、靜態工作點

輸入信號為0;

DC電源單獨作用;

IBQ、ICQ、UBEQ、UCEQ;

4、未設置合適的靜態工作點

即使Ui足夠大,也只正半周>Uon的時間內導通,所以輸出會嚴重失真;

影響電路失真和電壓放大倍數、輸入電阻等動態參數;

需設置合適的Q,使交流信號馱載在直流分量之上,以保障晶體管在輸入信號的整個週期內均工作在放大狀態;

十四、增益與放大倍數

1、分貝與放大倍數的轉換關係:

AV(I)(dB)=20lg[Vo/Vi(Io/Ii)];

Ap(dB)=10lg(Po/Pi);

10lg[Po/Pi]=10lg(V2o/R)/(V2i/R)=20lg(Vo/Vi);

十五、分貝利處

1、數值變小,讀寫方便;
2、運算方便,級聯時,總放大倍數是各級相乘,用分貝做單位時,總增益就是相加;

2、符合聽感,估算方便;

3、-3dB也叫半功率點或截止頻率點,這時功率是正常時的一半,電壓或電流是正常時的1/2;

4、在電聲系統中,±3dB的差別被認為不會影響總特性,所以各種設備指標,如頻率範圍,輸出電平等,不加說明的話都可能有±3dB的出入;

5、頻響10Hz~40kHz,就是表示在這段頻率中,輸出幅度不會超過±3dB,也就是說在10Hz和40kHz這二個端點頻率上,輸出電壓幅度只有中間頻率段的0.707(1/)倍了;


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