去年就买这本书了,我顺手就揣回来了,上面说了几个仪器,我觉得还挺综合,让我们在年末为来一次收官活动。
其次就是确实是不少高校的学术也是来陆陆续续的问相关课程里面的一些仪器设计,借此机会当作学习套件也不是不可以。资料给的很齐全,感觉用这个上课也不是不行,做毕设,做实验。
今天第一章先把里面前四章写了,基本元器件和基本电路以及一点杂项,我的理念是,书要越读越少。
这书是南方医科大学和深圳大学以及广东药科大学和深圳一个公司联合搞的。
但是电子世界庞杂无比,不是一本书就可以说完的,我想通过文章来做一些补充。
OK,就是这个了
实际上就是5个PCB
课程最后的仪器参数是这样的
这篇文章就以元器件入手,但是市面上讲元器件的也很多,所以我这里就做一些对书中内容的延拓。
封装
精度
一般我们使用的都是1%的电阻,太高精度的贵呢!不过做参考的电阻就要精度高:
精密=不便宜
上拉电阻:将电路中的信号线通过一个电阻连接到电源的正极,当没有其他信号作用时,这个电阻会将信号线上的电位拉向高电平。一般是总线的驱动能力不足,总线看我下篇文章有个简单的介绍,不过是计算机系统里面的。提供电流。
下拉电阻:将电路中的信号线通过一个电阻连接到地,当没有其他信号作用时,这个电阻会将信号线上的电位拉向低电平。吸收灌电流。
下拉
如何选择?
电阻值: 电阻值的选择会影响信号的上升和下降时间,以及电路的功耗。一般来说,电阻值越小,信号转换速度越快,但功耗也越大。
负载情况: 根据负载的不同,选择不同的电阻值。如果负载较重,需要选择较小的电阻值;如果负载较轻,可以选择较大的电阻值。
还有一个是TTL和CMOS电平之间的转换:
就是三极管和MOS管。
直接驱动: 在相同电源电压下(通常为5V),CMOS可以直接驱动TTL。这是因为CMOS的输出高电平通常高于TTL的输入高电平阈值,输出低电平通常低于TTL的输入低电平阈值。 虽然可以直接驱动,但需要注意CMOS的输出电流限制,避免损坏TTL器件。
不能直接驱动: CMOS的输出高电平通常达不到TTL的输入高电平阈值,因此不能直接驱动TTL。
需要上拉电阻: 在CMOS输出端接一个上拉电阻,当CMOS输出高电平时,上拉电阻将信号拉高到TTL能够识别的电平。
电阻值过小:功耗过大,可能影响CMOS输出电路的驱动能力。电阻值过大:信号上升时间过慢,可能导致信号失真。
通常情况下,选择一个几千欧姆的电阻值即可满足要求。
书里面还有说OC门电路,也写一下,是数字电路里面的内容,妈的,这么多内容。
因为 OC/OD 门电路不具备输出高电平的能力,所以在一般应用中,是需要外接上拉电阻的。
OC门电路,全称是开路集电极门电路(Open Collector Gate)。与传统的逻辑门电路不同,OC门电路的输出端不是直接连接到电源或地,而是通过一个外部上拉电阻连接到电源。
就是三极管里面最上面的脚:
C,没人管
我偷图
原理呢?就是实现了一个逻辑门的功能:
低电平输出:当OC门电路的输出为低电平时,内部晶体管导通,相当于将输出端短接到地,此时通过上拉电阻的电流很小,输出电压为低电平。
高电平输出:当OC门电路的输出为高电平时,内部晶体管截止,输出端相当于开路,此时通过上拉电阻的电流较大,输出电压为高电平。
我成为嘀嘀咕咕=低低高高
OD门:Open Drain,漏极开路门,和上面其实是一样的,只不过上面是针对三极管而言,OD们是针对场效应管而言,也很好理解,MOS管的 D 漏极开路的电路。
总结一下:
多个OC门电路可以并联:多个OC门电路的输出端可以并联在一起,共同驱动一个负载。当其中一个OC门电路输出为低电平时,整个输出端都为低电平。这个我还没有用过。
需要外部上拉电阻:OC门电路必须外接上拉电阻才能正常工作。上拉电阻的值会影响输出的高电平电压和驱动能力。就是C,集电极没有人管,所以要用上拉电阻确定这个不确定的状态。
输出电流有限:OC门电路的输出电流受到上拉电阻的限制。
抗干扰能力强:OC门电路的输出端开路,不容易受到外部干扰。
还有一个是阻抗匹配,这个不简单捏(我还没有研究):
高阻抗低频率传感器的工频干扰 我在去年写过这个,可以先看看
长线传输中,由于传输线的长度远大于信号波长,电磁波在传输线上传播时会产生反射,导致信号失真、衰减,甚至产生驻波,影响系统的稳定性。阻抗匹配就是为了解决这个问题而提出的。
特征阻抗: 每种传输线都有一个固定的特征阻抗,表示传输线单位长度的电感与电容的比值。
阻抗匹配: 当传输线的负载阻抗等于其特征阻抗时,传输线上的电磁波就不会产生反射,信号能够无损耗地传输到负载端。
减少信号反射可以提高信号质量,降低噪声。阻抗匹配可以使信号源的能量最大程度地传输到负载端,提高传输效率。这个也是最重要的事情。阻抗匹配可以保证信号的形状和幅值在传输过程中不发生畸变。
好像是微波电路里面里面说这个是不是?
源端匹配: 在信号源端串联一个电阻,使源端的等效阻抗等于传输线的特征阻抗。
负载端匹配: 在负载端并联一个电阻,使负载阻抗等于传输线的特征阻抗。
上面两个就是我们经常使用的方法了。
分布式匹配: 在传输线上分布地连接一些小的电阻或电容,使传输线的阻抗逐渐过渡到负载阻抗。这个我没有多见过
最后就是两个参数:
反射系数: 反射系数是衡量阻抗匹配程度的一个重要指标,反射系数越小,阻抗匹配越好。
驻波比: 驻波比是表征传输线上电压或电流波动的程度,驻波比越小,传输线上的信号质量越好。
等后面脑子里面有知识了,咱们都学学哈。
电阻还有分流和限流的作用:
先总结,后bb
将流经电路的总电流分成几路,使不同的元件分担不同的电流。通过分压作用,降低电路中某一部分的电压。
与电流表串联,通过测量分压电阻上的电压,间接测量电路中的电流。
负载保护: 将部分电流分流到分流电阻上,减轻负载的负担。
上面就分流了,限流主要是保护:
通过增加电路的总阻抗,降低电路中的电流,从而保护电路中的元件。
稳定电路: 限制电路中的突变电流,提高电路的稳定性。
这些都是小儿科,还有作用是偏置电阻:
电子电路中,特别是放大电路中,用来设定晶体管或运算放大器等有源器件工作点的一种电阻。
偏置电阻通过提供合适的偏置电流,将晶体管的工作点设置在放大区的中心,以获得最大的线性放大范围。
偏置电阻可以稳定晶体管的工作点,减小温度变化和电源电压波动对电路的影响。通过改变偏置电阻的值,可以改变晶体管的静态工作点,从而改变放大电路的放大倍数。
这里就不班门弄斧了,等我学会模拟电路就开始写杨建国老师的模拟书。
固定偏置电路是最简单的一种,但稳定性较差,容易受温度影响。
三极管的控制是BC的电压,然后E到C的电流就会线性变化,假如在线性区的话。
Beta (β) 是指器件在基极电流与其集电极放大水平之间的整体灵敏度。(什么呆逼翻译,就是放大倍数)
这个倍数就是这个Rb,就是偏执电阻的调节
在固定偏置型电路中,VCC 和 VBE 都具有固定值。
同时,RB 保持不变。因此,IB 也会有一个连续的值,导致一个有限的操作点。因此,这种偏置类型由于其 β+1 稳定性因子而提供较差的热稳定性。
这是由于晶体管的 β 参数的不可预测性而发生的。它也可能有很大的不同,尤其是在具有相似型号和晶体管类型的情况下。当 β 变化时,IC 也会发生变化。因此,这种依赖于 β 的偏置类型可能会因晶体管属性和温度变化而发生工作点变化。
总体而言,固定基极偏置电路依赖于最少的组件和简单的设计。通过在课程中调整 RB 值,用户可以改变活动区域的工作点。此外,源极没有负载,因为基极-发射极结没有电阻器。因此,该电路具有开关应用。
C到B的偏执
C是集电极到基极的偏执,这边打字就不改了,有错别字。
在这种集电极到基极的偏置设置中,尽管 β 值很大,但两个电阻器为晶体管的有源区提供直流偏置。由于直流偏压来自集电极电压(VC),因此具有出色的稳定性。
基极偏置电阻器 (RB) 不是电源电压轨 (VCC),而是连接到晶体管的集电极 (C)。集电极电流的增加将导致集电极电压降低。
实际上,基极驱动减少,从而降低了集电极电流。这确保了晶体管的 Q 点保持固定。因此,集电极反馈偏置技术在晶体管周围产生负反馈。发生这种情况是因为 RB 从输出中提取直接输入,并将其分配到输入端。
负载电阻 (RL) 上的电压降产生偏置电压。因此,增加负载电流将导致负载电阻上出现明显的压降。同时,它会导致集电极电压降低。之后,基极电流 (IB) 将下降,IC 恢复到其原始值。
降低集电极电流会产生相反的反应。在这种情况下,这种偏向方法是指自偏向。这个设计为许多放大器项目提供了出色的应用。
反正这是正经的模拟电路知识,公式都没有放,后面再算!使用我的ADALM2000做实验。
怎么这么多?0Ω电阻写写看:
在多层PCB板中,不同层的地平面需要连接在一起,0Ω电阻可以提供一个低阻抗的连接点。
在模拟电路和数字电路共存的系统中,使用0Ω电阻将模拟地和数字地连接起来,同时又起到隔离的作用。
在多层PCB板中,过孔可以连接不同层的地平面。在高频电路中,磁珠可以抑制高频噪声,同时起到单点接地的作用。
这个好,可以从上面跨着连线
电流回路是指电流在电路中形成的一条闭合路径。简单来说,就是电流从电源出发,流经负载,最后回到电源,形成一个完整的循环。只有闭合回路,电子才能形成稳定的流动,产生电流。
短路是什么?短路是指电路中出现了低阻抗的通路,导致电流过大,可能损坏电路元件。
开路是什么?开路是指电路中出现了断路,电流无法流通。
好,还有一个事情,也说一下,我以前不理解,现在搞明白了,PCB里面有个步骤叫分割地平面。地平面(Ground Plane)通常被视为一个连续的参考平面,用于降低噪声、改善信号完整性。但是连在一起就有耦合,所以要分割开,很朴素的想法了。
数字电路产生的高频噪声可以通过地平面耦合到模拟电路,导致干扰。分割地平面可以有效地隔离不同功能模块之间的噪声,提高电路的抗干扰能力。
当电路中有大电流涌入或涌出时,地平面上的电压会发生波动,这种现象称为地弹。分割地平面可以减小地弹对敏感电路的影响。分割地平面可以改善电源分布,减少电源噪声,提高电源完整性。
怎么割?
物理分割: 在PCB上用切割线将地平面分割成多个区域。
电气隔离: 使用电容或磁珠等元件将分割的区域连接起来,形成电气隔离。
这么好?随心所欲?
分割的位置应根据电路的功能和噪声源进行合理选择。一般来说,数字电路和模拟电路之间、高频电路和低频电路之间可以考虑分割。物以类聚,人以群分。
分割后的地平面之间需要通过适当的连接方式来保证地电位的一致性。记住电子系统是个环路,不能有分割。
分割后的地平面面积应足够大,以保证良好的接地性能。分割地平面时,应尽量减小地线环路的面积,以减少辐射和耦合。
就一个电阻就要说这么多,我本想一篇全写完,现在不得行了,拆分一下吧。
电容我推荐这本书,写的是真好啊
在电路中多使用电容其实是会提高电路的稳定性,以及它更多是要和电阻配合做为滤波电路出现。
这里就需要多看看数据手册了
白色是正极
建议大家多去看村田的东西,写的好好,他们的美工组加鸡腿
这是电感
是不是很可爱
这种也是
可爱
这也是
继续看
这个像方糖
贴片电感和贴片电容如何区分?
1、贴片电容一般电容体颜色较深一些,用万用表电阻档量是开路的,没有标志;
2、贴片电感一般有白色的、线绕的等,用万用表电阻档量是短路的,一般会标电感值在上面。
建议大家可以多去jlc看看这些元件的样子。
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