• 開關電源控制電路中電流型控制模式有什么優缺點

    我們都了解,DC-DC 變換器就是利用一個或多個開關器件的切換,把某一等級直流輸入電壓變換成另—等級直流輸出電壓。在給定直流輸入電壓下,通過調節電路開關器件的導通時間來控制平均輸出電壓 控制方法之一就是采用某一固定頻率進行開關切換,并通過調整導通區間長度來控制平均輸出電壓,這種方法也稱為脈寬調制[PWM]法。 PWM 從控制方式上可以分為兩類,即電壓型控制(voltage mode control)和電流型控制(current mode control) 。電壓型控制方式的基本原理就是通過誤差放大器輸出信號與一固定的鋸齒波進行比較,產生控制用的 PWM 信號。從控制理論的角度來講,電壓型控制方式是一種單環控制系統。電壓控制型變換器是一個二階系統,它有兩個狀態變量:輸出濾波電容的電壓和輸出濾波電感的電流。二階系統是一個有條件穩定系統,只有對控制電路進行精心的設計和計算后,在滿足一定的條件下,閉環系統方能穩定的工作。圖 1 即為電壓型控制的原理框圖。 圖 1 電壓型控制的原理框圖 電流型控制是指將誤差放大器輸出信號與采樣到的電感峰值電流進行比較 . 從而對輸出脈沖的占空比進行控制,使輸出的電感峰值電流隨誤差電壓變化而變化。電流控制型是一個一階系統,而一階系統是無條件的穩定系統。是在傳統的 PWM 電壓控制的基礎上,增加電流負反饋環節,使其成為一個雙環控制系統,讓電感電流不在是一個獨立的變量,從而使開關變換器的二階模型變成了一個一階系統。信號。從圖 2 中可以看出,與單一閉環的電壓控制模式相比,電流模式控制是雙閉環控制系統,外環由輸出電壓反饋電路形成,內環由互感器采樣輸出電感電流形成。在該雙環控制中,由電壓外環控制電流內環,即內環電流在每一開關周期內上升,直至達到電壓外環設定的誤差電壓閡值。電流內環是瞬時快速進行逐個脈沖比較工作的,并且監測輸出電感電流的動態變化,電壓外環只負責控制輸出電壓。因此電流型控制模式具有比起電壓型控制模式大得多的帶寬。 圖 2 電流型控制原理框圖 電流型控制模式有不少優點:線性調整率(電壓調整率)非常好;整個反饋電路變成了一階電路,由于反饋信號電路與電壓型相比,減少了一階,因此誤差放大器的控制環補償網絡得以簡化,穩定度得以提高并且改善了頻響,具有更大的增益帶寬乘積;具有瞬時峰值電流限流功能;簡化了反饋控制補償網絡、負載限流、磁通平衡等電路的設計,減少了元器件的數量和成本,這對提高開關電源的功率密度,實現小型化,模塊化具有重要的意義。當然了也有缺點,例如占空比大于 50%時系統可能出現不穩定性,可能會產生次諧波振蕩;另外,在電路拓撲結構選擇上也有局限,在升壓型和降壓—升壓型電路中,由于儲能電感不在輸出端,存在峰值電流與平均電流的誤差。對噪聲敏感,抗噪聲性差等等。對于這樣的缺點現在已經有了解決的方案,斜波補償是很必要的一種方法。

    時間:2020-09-19 關鍵詞: 開關電源

  • 模塊電源中并聯均流有何優缺點

    模塊電源中并聯均流有何優缺點

    通常模塊電源并聯要解決的首要問題就是均流問題。均流以保證模塊間電流應力和熱應力的均勻分配,防止一臺或多臺模塊運行在電流極限狀態。因為并聯運行的各模塊特性并不一致,外特性好的可能承擔更多的電流,甚至過載;而外特性差的運行在輕載,甚至空載。這樣不均勻的電流使得熱應力大,降低了可靠性。實驗證明,電子元器件溫升從 25 度上升到 50 度時,其壽命僅為 25 度時的 1/6。 隨著模塊電源市場日趨成熟,一些低電壓輸入超大功率的模塊電源越來越受到客戶的青睞,但是在一些低壓大功率場合中,單臺模塊電源是無法滿足負載功率要求的,于是就需要考慮并聯。利用多臺中 / 小功率的電源并聯,不僅可以達到負載功率要求,降低應力;而且還可以應用冗余技術,提高系統的可靠性。實驗證明,兩臺并聯系統的故障率遠小于單臺電源的故障率,因此多臺的情況下,系統的可靠性將顯著增強。 因此,對若干個開關變換器模塊并聯的電源系統,其要求是: 1) 各模塊承受的電流能自動平衡,實現均流 2) 為提高系統的可調性,盡可能不增加外部均流控制的措施,并使均流與冗余技術結合 3) 當輸入電壓和 / 或負載電流變化時,應保持輸出電壓穩定,并且均流的瞬態響應好 常見的均流方法有: 1、 輸出阻抗法(下垂法,電壓調整率法) 并聯的各模塊的外特性呈下垂特性,負載越重,輸出電壓越低。在并聯時,外特性硬(內阻小)的模塊輸出電流大;外特性軟的模塊輸出電流小。輸出阻抗法的思路是,設法將外特性硬(內阻小、斜率小)的外特性斜率調整得接近外特性軟的模塊,使得兩個模塊的電流分配接近均勻。 2、 主從設置法 主從設置法即是認為選定一個模塊作為主模塊(Master Module),其余模塊作為從模塊(Slave Module)。用主模塊的電壓調節器來控制其余并聯模塊的電壓調整值,所有并聯模塊內部具有電流型內環控制。由于各從模塊電流按同一基準電流調制(主模塊的電壓誤差轉換成的基準電流),從而與主模塊電流一致,實現均流。 主從設置法的主要缺點: 1) 主從模塊之間必須有通訊聯系,使系統復雜 2) 若主模塊失效,整個系統將不能工作,不適用與冗余并聯系統 3) 電壓環的帶寬大,容易受外界干擾 3、 平均電流自動均流法 用均流母線來連接所有電源模塊輸出電流取樣電壓的輸出端,均流母線上的電壓由所有并聯電源模塊系統取樣電壓,經各電源模塊的均流電阻所提供。通俗地說,即是均流母線的電壓為各模塊電流信(以電壓呈現)的平均值,然后各模塊的電流信號(以電壓呈現)再與均流信號比較,得到補償量用來進行控制。 平均電流自動均流法可以精確均流。但是,當連接在母線上的某一個模塊不工作時,將導致母線平均值降低,電壓下調,到達下線時出現故障。 4、 最大電流法自動均流 又稱“民主均流法”,該法與主從設置法相似,區別在于主模塊是不固定的,系統中電流最大的模塊自動作為主模塊工作。 5、 熱應力自動均流法 該法按每個模塊的電流和溫度(即熱應力)自動均流。系統中仍以各模塊電流平均值得到均流母線作為比較參考,各模塊的電流信號再與均流母線作比較得到誤差,進而補償控制。(目前不太明白與前面的平均電流法的區別) 6、 外加均流控制器 應用此法時,每個模塊的控制電路中都需要加一個特殊的均流控制器,用以檢測并聯各模塊電流不均衡情況,調整控制信號,從而實現均流。但是均流控制器的引入增加了系統的復雜性,若設計不正確,可能使系統不穩定。

    時間:2020-09-19 關鍵詞: 電源

  • 電源設計中一定不能忽略電容的存在

    電源設計中一定不能忽略電容的存在

    在電源電路設計中我們往往忽略了電容的存在,其實,作為一款優秀的設計,電源設計應當是很重要的,它很大程度影響了整個系統的性能和成本。 這里,只介紹一下電路板電源設計中的電容使用情況。這往往又是電源設計中最容易被忽略的地方。很多人搞 ARM,搞 DSP,搞 FPGA,乍一看似乎搞的很高深,但未必有能力為自己的系統提供一套廉價可靠的電源方案。這也是我們國產電子產品功能豐富而性能差的一個主要原因,根源是研發風氣吧,大多研發工程師毛燥、不踏實;而公司為求短期效益也只求功能豐富,只管今天殺雞飽餐一頓,不管明天還有沒有蛋吃,“路有餓死骨”也不值得可惜。 言歸正轉,先跟大家介紹一下電容。 大家對電容的概念大多還停留在理想的電容階段,一般認為電容就是一個 C。卻不知道電容還有很多重要的參數,也不知道一個 1uF 的瓷片電容和一個 1uF 的鋁電解電容有什么不同。實際的電容可以等效成下面的電路形式: C:電容容值。一般是指在 1kHz,1V 等效 AC 電壓,直流偏壓為 0V 情況下測到的,不過也可有很多電容測量的環境不同。但有一點需注意,電容值 C 本身是會隨環境發生改變的。 ESL:電容等效串聯電感。電容的管腳是存在電感的。在低頻應用時感抗較小,所以可以不考慮。當頻率較高時,就要考慮這個電感了。舉個例子,一個 0805 封裝的 0.1uF 貼片電容,每管腳電感 1.2nH,那么 ESL 是 2.4nH,可以算一下 C 和 ESL 的諧振頻率為 10MHz 左右,當頻率高于 10MHz,則電容體現為電感特性。 ESR:電容等效串聯電阻。無論哪種電容都會有一個等效串聯電阻,當電容工作在諧振點頻率時,電容的容抗和感抗大小相等,于是等效成一個電阻,這個電阻就是 ESR。因電容結構不同而有很大差異。鋁電解電容 ESR 一般由幾百毫歐到幾歐,瓷片電容一般為幾十毫歐,鉭電容介于鋁電解電容和瓷片電容之間。 下面我們看一些 X7R 材質瓷片電容的頻率特性: 當然,電容相關的參數還有很多,不過,設計中最重要的還是 C 和 ESR。 下面簡單介紹一下我們常用到的三種電容:鋁電解電容,瓷片電容和鉭電容。 1)鋁電容是由鋁箔刻槽氧化后再夾絕緣層卷制,然后再浸電解質液制成的,其原理是化學原理,電容充放電靠的是化學反應,電容對信號的響應速度受電解質中帶電離子的移動速度限制,一般都應用在頻率較低(1M 以下)的濾波場合,ESR 主要為鋁萡電阻和電解液等效電阻的和,值比較大。鋁電容的電解液會逐漸揮發而導致電容減小甚至失效,隨溫度升高揮發速度加快。溫度每升高 10 度,電解電容的壽命會減半。如果電容在室溫 27 度時能使用 10000 小時的話,57 度的環境下只能使用 1250 小時。所以鋁電解電容盡量不要太靠近熱源。 2)瓷片電容存放電靠的是物理反應,因而具有很高的響應速度,可以應用到上 G 的場合。不過,瓷片電容因為介質不同,也呈現很大的差異。性能最好的是 C0G 材質的電容,溫度系數小,不過材質介電常數小,所以容值不可能做太大。而性能最差的是 Z5U/Y5V 材質,這種材質介電常數大,所以容值能做到幾十微法。但是這種材質受溫度影響和直流偏壓(直流電壓會致使材質極化,使電容量減小)影響很嚴重。下面我們看一下 C0G、X5R、Y5V 三種材質電容受環境溫度和直流工作電壓的影響。 可以看到 C0G 的容值基本不隨溫度變化,X5R 穩定性稍差些,而 Y5V 材質在 60 度時,容量變為標稱值的 50%。 可以看到 50V 耐壓的 Y5V 瓷片電容在應用在 30V 時,容量只有標稱值的 30%。陶瓷電容有一個很大的缺點,就是易碎。所以需要避免磕碰,盡量遠離電路板易發生形變的地方。 3)鉭電容無論是原理和結構都像一個電池。下面是鉭電容的內部結構示意圖: 鉭電容擁有體積小、容量大、速度快、ESR 低等優勢,價格也比較高。決定鉭電容容量和耐壓的是原材料鉭粉顆粒的大小。顆粒越細可以得到越大的電容,而如果想得到較大的耐壓就需要較厚的 Ta2O5,這就要求使用顆粒大些的鉭粉。所以體積相同要想獲得耐壓高而又容量大的鉭電容難度很大。鉭電容需引起注意的另一個地方是:鉭電容比較容易擊穿而呈短路特性,抗浪涌能力差。很可能由于一個大的瞬間電流導致電容燒毀而形成短路。這在使用超大容量鉭電容時需考慮(比如 1000uF 鉭電容)。

    時間:2020-09-19 關鍵詞: 電源

  • 電源設計不同過程中的困難有哪些?

    電源設計不同過程中的困難有哪些?

    我們都知道,電源設計開發當然算是個技術活兒,也是累活兒,工作繁雜挑戰諸多。電源設計工程師根據任務書選擇合適的器件和拓撲結構,設計符合功能的原型版,電源設計優化尤其重要。既要保證功能的實現,又要兼顧效率、成本及 EMC 各個方面,最終產品還需要進行整體電源質量評價及行業標準的認證。 電源測試工程師在做電源測試過程中都會經歷功率器件選擇、電源原型版設計、電源質量分析、產品最終認證這四個階段,每個階段都會面對不同的痛。 什么才是電源測試工程師所關注的測試難點?走訪了百位測試工程師,泰克將工程師的測試痛點總結出來,發現效率是電源設計工程師非常關注的,如何確定主要的功率損耗點是非常重要的。傳統的理論計算方法有諸多不足,因為實際的電源不同,設計的結構不同以及期間的損耗都有很大區別,所以工程師需要能準確測試功率主要損耗開關器件及無源器件的工具及方法。 階段 1:功率器件選擇的痛點 ? 對市場新推出的低功耗 IC 及功率器件特性無法準確把握?是否真正在自己的電源設計中發揮最大的作用,缺少一種簡單經濟的評價方法。 ? 對于電源產品設計,大功率開關管的選擇是非常關鍵也是非常困難的。 如何在系統調試之前對 IGBT 模塊特性進行測試,尤其基于橋式拓撲結構,在不同的負載條件測試 IGBT 及相應的二極管的特性?成為工程師非常頭疼的問題。 階段 2:原型版設計的痛點 ? 對于電源功能設計中輸入輸出的信號進行測試,信號波形及主要的參數指標。對于系統的評價,測試設備是否能可靠地,準確的反應真實的信號特點是工程師非常關注的問題,擔心某一次測試帶來誤導。 ? 作為開關電源做主要的器件,MOSFET 和 IGBT 成為影響電源整體效率最主要的因素,不同的應用中,驅動條件不同,功耗千差萬別,如何能量化評價在真實電源中的損耗成為非常在意的問題。 ? 第三代寬禁帶半導體器件 GaN、SiC 出現,推動著功率電子行業發生顛覆式的變革。新型開關器件技能實現低開關損耗,又能處理超高速的 dv/dt 轉換,且支持超快速的開關切換頻率,帶來的測試挑戰也成了工程師的噩夢。 ? 如何評價磁性器件對電源穩定性和整體效率的影響?如何測試電感,磁損,BH 曲線,磁性屬性等指標是擺在工程師面前的難題。 ? 工程師就需要花更多的時間和精力在電源的完整性上面(PDN),除了我們經常提到的開關損耗、輸入電源質量、輸出紋波測試等以外,我們還會涉及到環路響應測試,通過環路響應測試我們可以知道了解我們的反饋環路的穩定性到底如何? ? 電源輸出質量是電源評價重要的一環,尤其對于 DC 輸出,不但要測試電壓,電流大小,還要對輸出的紋波進行準確的測試,尤其對于某些特殊的電源,紋波需要控制在很小的范圍,如何準確測試微小的紋波信號非常棘手。 階段 3:電源質量分析的痛點 ? 產品設計完成,效率是其最重要的指標,如何準確評價電源質量? 有功功率,功率因數,效率等項目? ? 為滿足電源行業的標準諧波是非常關鍵的指標。如何準確評價電源諧波,如何一次性通過 IEC61000-3-2 標準一致性測試? ? 對于電源產品節能認證非常重要,如何準確評價電源待機功耗的預一致性標準 IEC62301 v2.0? 階段 4:產品最終認證的痛點 ? 電源在上市前需要通過 CE 認證,其中非常重要的就是 EMC 一致性認證。很多工程師在實現功能設計同時還要兼顧 EMC 的挑戰,如何能讓工程師了解電源產品的 EMC 狀況,一次性通過認證呢? ? 電源產品最后一道工序需要進行長時間烤機測試,如何提高效率,尤其對于大批量生產的情景,既準確又高效的測試方法非常重要。 你的難點痛點,是我們的著力點。作為電源行業值得信賴的測試專家,泰克為工程師在電源設計各個階段提供可靠的解決方案,使工程師堅定每一步設計,優化每個階段設計,從而加速新產品的上市周期。

    時間:2020-09-19 關鍵詞: 電源

  • 關于 PCB 布局、地與電源的理論原則類的干活,你值得收藏

    關于 PCB 布局、地與電源的理論原則類的干活,你值得收藏

    很多硬件工程師肯定對今天分享的文章有所感興趣的,此次分享一份干貨資料,內容是關于 PCB 布局、地與電源的理論原則類的,對于廣大 PCB 工程師在設計時會有所借鑒。 下面是文檔的一些重要片段,請查閱: ①箱體接地和信號接地? 下圖那一種好? FG:箱體接地,S:信號接地,SG:信號的地線 ②從 AC 電源線來的噪聲 AC 電源線是個非常大的噪聲源!! 為什么? AC 電源線連接著很多儀器設備,互為噪聲源(開關電涌,電流變化噪聲等)AC 電源線本身是個大天線,收噪聲發噪聲 AC 交流頻率本身也會成為噪聲。 ③提高變壓器抗噪聲性能方法 1. 變壓器 1 級卷線和 2 級卷線加屏蔽效果一般 2. 變壓器+電源濾波器效果很好 3. 使用濾波型變壓器效果最好 分享的這份資料,雖然不能說就是權威方法,但是很多都是工作中、實驗中得出來的具體方法,對大家有一定的參考價值的,希望對大家有所幫助。

    時間:2020-09-19 關鍵詞: PCB 電源

  • 電源噪聲和高速DAC相位噪聲之間有何影響

    電源噪聲和高速DAC相位噪聲之間有何影響

    文中將要討論的所有噪聲源,設計人員可能會茫然不知所措。一種簡單的做法是采取某種"推薦解決方案";但對任何具體設計要求而言,這都是次優做法。在所有器件特性中,噪聲可能是一個特別具有挑戰性、難以掌握的設計課題。這些挑戰常常導致一些道聽途說的設計規則,并且開發中要反復試錯。本文將解決相位噪聲問題,目標是通過量化分析來闡明如何圍繞高速數模轉換器中的相位噪聲貢獻進行設計。本文旨在獲得一種"一次成功"的設計方法,即設計不多不少,剛好滿足相位噪聲要求。 從一塊白板開始,首先將 DAC 視作一個模塊。噪聲可能來自內部,因為任何實際元器件都會產生某種噪聲;也可能來自外部噪聲源。外部噪聲源可通過 DAC 的任何外部的任何外部任意連接,包括電源、時鐘和數字接口等,進入其中。圖 1 顯示了這些可能性。下面將對每一種可能的噪聲嫌疑對象分別進行研究,以了解其重要性。 圖 1.DAC 相位噪聲來源 首先討論數字接口,它恰好是最容易處理的。數字 I/O 負責接收要在模擬域中輸出的數字采樣信號。眾所周知,如眼圖所示,數字電路和收到的波形多含噪聲。由此看來,相應的問題是:是否所有這種噪聲和活動都能滲入 DAC 內部的不同區域且表現為相位噪聲?當然,數字接口可能在別處引起噪聲,但這里關心的是相位噪聲。 為了證明 I/O 是否需要關切,我們比較了 AD9162 系列高速 DAC 器件開啟和關閉數字接口兩種情況下的相位噪聲。無數字接口時,器件的 NCO 模式內部生成波形,DAC 事實上變成 DDS 發生器。圖 2 顯示了實驗結果。 圖 2. 不同插值時的相位噪聲 相位噪聲的峰值會根據接口的具體情況發生變化?,F在我們感興趣的是,噪聲和所有曲線在彼此之上。因此,對于這個產品線,盡管由于系統要求可能要注意雜散,但接口不是問題。發現接口無需擔心之后,我們感興趣的下一個方面是時鐘。

    時間:2020-09-18 關鍵詞: 電源 噪音

  • 如何為其高速ADC設計清潔電源?

    如何為其高速ADC設計清潔電源?

    在現實生活中,要想消除應用中的所有電源噪聲是不可能的。任何系統都不可能完全不受電源噪聲的影響。因此,作為 ADC 的用戶,設計人員必須在電源設計和布局布線階段就做好積極應對。在設計人員面臨眾多電源選擇的情況下,為高速 ADC 設計清潔電源時可能會面臨巨大挑戰。在利用高效開關電源而非傳統 LDO 的場合,這尤其重要。此外,多數 ADC 并未給出高頻電源抑制規格,這是選擇正確電源的一個關鍵因素。 本技術文章將描述用于測量轉換器 AC 電源抑制性能的技術,由此為轉換器電源噪聲靈敏度確立一個基準。我們將對一個實際電源進行的簡單噪聲分析,展示如何把這些數值應用于設計當中,以驗證電源是否能滿足所選轉換器的要求??傊?,本文將描述一些簡單的指導方針,以便帶給用戶一些指導,幫助其為高速轉換器設計電源。 當今許多應用都要求高速采樣模數轉換器(ADC)具有 12 位或以上的分辨率,以便用戶能夠進行更精確的系統測量。然而,更高分辨率也意味著系統對噪聲更加敏感。系統分辨率每提高一位,例如從 12 位提高到 13 位,系統對噪聲的敏感度就會提高一倍。因此,對于 ADC 設計,設計人員必須考慮一個常常被遺忘的噪聲源——系統電源。ADC 屬于 敏感型器件,每個輸入(即模擬、時鐘和電源輸入)均應平等對待,以便如數據手冊所述,實現最佳性能。噪聲來源眾多,形式多樣,噪聲輻射會影響性能。 圖 1 當今電子業界的時髦概念是新設計在降低成本的同時還要“綠色環?!?。具體到便攜式應用,它要求降低功耗、簡化熱管理、最大化電源效率并延長電池使用時間。然而,大多數 ADC 的數據手冊建議使用線性電源,因為其噪聲低于開關電源。這在某些情況下可能確實如此,但新的技術發展證明,開關電源可以也用于通信和醫療應用(見參考文獻 部分的“How to Test Power Supply Rejection Ratio (PSRR) in an ADC”(如何測試 ADC 中的電源抑制比(PSRR)))。 本文介紹對于了解高速 ADC 電源設計至關重要的各種測試測量方法。為了確定轉換器對供電軌噪聲影響的敏感度,以及確定供電軌必須處于何種噪聲水平才能使 ADC 實現預期性能,有兩種測試十分有用:一般稱為電源抑制比(PSRR)和電源調制比(PSMR)。 模擬電源引腳詳解 一般不認為電源引腳是輸入,但實際上它確實是輸入。它對噪聲和失真的敏感度可以像時鐘和模擬輸入引腳一樣敏感。即使進入電源引腳的信號實際上是直流,而且一般不會出現重復性波動,但直流偏置上仍然存在有定量的噪聲和失真。導致這種噪聲的原因可能是內部因素,也可能是外部因素,結果會影響轉換器的性能。 想想經典的應用案例,其中,轉換器采樣時鐘信號中有噪聲或抖動。采樣時鐘上的抖動可能表現為近載波噪聲,并且 / 或者還可能表現為寬帶噪聲。這兩種噪聲都取決于所使用的振蕩器和系統時鐘電路。即使把理想的模擬輸入信號提供給理想的 ADC,時鐘雜質也會在輸出頻譜上有所表現,如圖 2 所示。 圖 2. 采樣時鐘噪聲對理想數字化正弦波的影響 由該圖可以推論出是電源引腳。用一個模擬電源引腳(AVDD)代替圖 2 中的采樣時鐘輸入引腳。相同的原理在此同樣適用,即任何噪聲(近載波噪聲或寬帶噪聲)將以這種卷積方式出現在輸出頻譜上。然而,有一點不同;可以將電源引腳視為帶一個 40 dB 至 60 dB 的衰減器(具體取決于工藝和電路拓撲結構)的寬帶輸入引腳。在通用型 MOS 電路 結構中,任何源極引腳或漏極引腳在本質上都是與信號路徑相隔離的(呈阻性),從而帶來大量衰減,柵極引腳或信號路徑則不是這樣。假定該設計采用正確的 電路結構類型來使隔離效果達到最大化。在電源噪聲非常明顯的情況下,有些類型(如共源極)可能并不是十分合適,因為電源是通過阻性元件偏置的,而該阻性元件后來又連接到輸出 級,如圖 3 和圖 4 所示。AVDD 引腳上的任何調制、噪聲等可能更容易表現出來,從而對局部和 / 鄰近電路造成影響。這正是需要了解并探索轉換器 PSRR 數據的原因所在。 圖 3. 不同的電路拓撲結構——實現方案 A 圖 4. 不同的電路拓撲結構——實現方案 B 正如不同實現方式所示,存在寄生 R、C 和失配造成的不同頻率特性。記住,工藝也在不斷變小,隨著工藝的變小,可用帶寬就會增加,可用速率也會提升??紤]到這一點,這意味著更低的電源和更小的閾值。為此,為什么不把電源節點當作高帶寬輸入呢,就像采樣時鐘或模擬輸入引腳一樣呢? 何謂電源抑制 當供電軌上有噪聲時,決定 ADC 性能的因素主要有三個,它們是 PSRR-dc、PSRR-ac 和 PSMR。PSRR-dc 指電源電壓的變化與由此產生的 ADC 增益或失調誤差的變化之比值,它可以用最低有效位(LSB)的分數、百分比或對數 dB (PSR = 20 × log10 (PSRR))來表示,通常規定采用直流條件。 但是,這種方法只能揭示 ADC 的一個額定參數隨電源電壓可能會如何變化,因此無法證明轉換器的穩定性。更好的方法是在直流電源之上施加一個交流信號,然后測試電源抑制性能(PSRR-ac),從而主動通過轉換器電路耦合信號(噪聲源)。這種方法本質上是對轉換器進行衰減,將其自身表現為雜散(噪聲),它會在某一給定幅度升高至轉換器 噪底以上。其意義是表明在注入噪聲和幅度給定的條件下轉換器何時會崩潰。同時,這也能讓設計人員了解到多大的電源噪聲會影響信號或加入到信號中。PSMR 則以不同的方式影響轉換器,它表明當與施加的模擬輸入信號進行調制時,轉換器對電源噪聲影響的敏感度。這種影響表現為施加于轉換器的 IF 頻率附近的調制,如果電源設計不嚴 謹,它可能會嚴重破壞載波邊帶。 總之,電源噪聲應當像轉換器的任何其他輸入一樣進行測試和處理。用戶必須了解系統電源噪聲,否則電源噪聲會提高轉換器噪底,限制整個系統的動態范圍。 電源測試 圖 6 所示為在系統板上測量 ADC PSRR 的設置。分別測量每個電源,以便更好地了解當一個交流信號施加于待測電源之上時,ADC 的動態特性。開始時使用一個高容值電容,例如 100 μF 非極化電解質電容。電感使用 1 mH,充當直流電源的交流阻塞器,一般將它稱為“偏置 -T”,可以購買采用連接器式封裝的產品。 使用示波器測量交流信號的幅度,將一個示波器探針放在電源進入待測 ADC 的電源引腳上。為簡化起見,將施加于電源上的交流信號量定義為一個與轉換器輸入滿量程相關的值。例如,如果 ADC 的滿量程為 2V p-p,則使用 200 mV p-p 或–20 dB。接下來讓轉換器的輸入端接地(不施加模擬信號), 查找噪底 /FFT 頻譜中處于測試頻率的誤差雜散,如圖 5 所示。若要計算 PSRR,只需從 FFT 頻譜上所示的誤差雜散值中減去–20 dB 即可。例如,如果誤差雜散出現在噪底的–80 dB 處,則 PSRR 為–80 dB – –20 dB,即–60 dB(PSRR = 誤差雜散(dB) – 示波器測量結果(dB))。–60 dB 的值似乎并不大,但如果換算成電壓,它相當于 1 mV/V(或 10?60/20),這個數字對于任何轉換器數據手冊中的 PSRR 規格而言都并不鮮見。 圖 5. PSRR—FFT 頻譜示例 圖 6. 典型的 PSRR 測試設置 下一步是改變交流信號的頻率和幅度,以便確定 ADC 在系統板中的 PSRR 特性。數據手冊中的大部分數值是典型值,可能只針對最差工作條件或最差性能的電源。例如,相對于其他電源,5 V 模擬電源可能是最差的。應確保所有電源的特性都有說明,如果說明得不全面,請咨詢廠家。這樣,設計人員將能為每個電源設置適當的設計約束條件。 請記住,使用 LC 配置測試 PSRR/PSMR 時有一個缺點。當掃描目標頻段時,為使 ADC 電源引腳達到所需的輸入電平,波形發生器輸出端所需的信號電平可能非常高。這是因為 LC 配置會在某一頻率(該頻率取決于所選的值)形成陷波濾波器。這會大大增加陷波濾波器處的接地電流,該電流可能會進入模擬輸入端。要解決這一問題,只需在測試頻率 造成測量困難時換入新的 LC 值。這里還應注意,LC 網絡在直流條件下也會發生損耗。記住要在 ADC 的電源引腳上測量直流電源,以便補償該損耗。例如,5 V 電源經過 LC 網絡后,系統板上可能只有 4.8 V。要補償該損耗,只需升高電源電壓即可。 PSMR 的測量方式基本上與 PSRR 相同。不過在測量 PSMR 時,需將一個模擬輸入頻率施加于測試設置,如圖 7 所示。 圖 7. 典型的 PSMR 測試設置 另一個區別是僅在低頻施加調制或誤差信號,目的是查看此信號與施加于轉換器的模擬輸入頻率的混頻效應。對于這種測試,通常使用 1 kHz 至 100 kHz 頻率。只要能在基頻周圍看到誤差信號即混頻結果,則說明誤差信號的幅度可以保持相對恒定。但也不妨改變所施加的調制誤差信號幅度,以便進行檢查,確保此值恒定。為了獲得最終結果, 最高(最差)調制雜散相對于基頻的幅度之差將決定 PSMR 規格。圖 8 所示為實測 PSMR FFT 頻譜的示例。 圖 8. PSMR—部分 FFT 頻譜示例 電源噪聲分析 對于轉換器和最終的系統而言,必須確保任意給定輸入上的噪聲不會影響性能。前面已經介紹了 PSRR 和 PSMR 及其重要意義,下面將通過一個示例說明如何應用所測得的數值。該示例將有助于設計人員明白,為了了解電源噪聲并滿足系統設計需求,應當注意哪些方面以及如何正確設計。 首先,選擇轉換器,然后選擇調節器、LDO、開關調節器等。并非所有調節器都適用。應當查看調節器數據手冊中的噪聲和紋波指標,以及開關頻率(如果使用開關調節器)。典型調節器在 100 kHz 帶寬內可能具有 10 μV rms 噪聲。假設該噪聲為白噪聲,則它在目標頻段內相當于 31.6 nV rms/√Hz 的噪聲密度。 接著檢查轉換器的電源抑制指標,了解轉換器的性能何時會因為電源噪聲而下降。在第一奈奎斯特區 fS/2,大多數 高速轉換器的 PSRR 典型值為 60 dB (1 mV/V)。如果數據手冊 未給出該值,請按照前述方法進行測量,或者詢問廠家。 使用一個 2 V p-p 滿量程輸入范圍、78 dB SNR 和 125 MSPS 采樣速率的 16 位 ADC,其噪底為 11.26 nV rms。任何來源的噪聲都必須低于此值,以防其影響轉換器。在第一奈奎斯特區,轉換器噪聲將是 89.02 μV rms (11.26 nV rms/√Hz) × √(125 MHz/2)。雖然調節器的噪聲(31.6 nv/√Hz)是轉換器的兩倍以上,但轉換器有 60 dB 的 PSRR,它會將開關調節器的噪聲抑制到 31.6 pV/√Hz (31.6 nV/√Hz × 1 mV/V)。這一噪聲比轉換器的噪底小得多,因此調節器的噪聲不會降低轉換器的性能。 電源濾波、接地和布局同樣重要。在 ADC 電源引腳上增加 0.1 μF 電容可使噪聲低于前述計算值。請記住,某些電源引腳吸取的電流較多,或者比其他電源引腳更敏感。因此應當慎用去耦電容,但要注意某些電源引腳可能需要額外的去耦電容。在電源輸出端增加一個簡單的 LC 濾波器也有助 于降低噪聲。不過,當使用開關調節器時,級聯濾波器能將噪聲抑制到更低水平。需要記住的是,每增加一級增益就會每 10 倍頻程增加大約 20 dB。 最后需要注意的一點是,這種分析僅針對單個轉換器而言。如果系統涉及到多個轉換器或通道,噪聲分析將有所不同。例如,超聲系統采用許多 ADC 通道,這些通道以數字方式求和來提高動態范圍?;径?,通道數量每增加一倍,轉換器 / 系統的噪底就會降低 3 dB。對于上例,如果使用兩個轉換器,轉換器的噪底將變為一半(?3 dB);如果 使用四個轉換器,噪底將變為?6 dB。之所以如此,是因為每個轉換器可以當作不相關的噪聲源來對待。不相關噪聲源彼此之間是獨立的,因此可以進行 RSS(平方和的平方根)計算。最終,隨著通道數量增加,系統的噪底降低,系統將變得更敏感,對電源的設計約束條件也更嚴格。

    時間:2020-09-18 關鍵詞: 電源

  • 淺析雙極性電源提供電流的工作原理

    淺析雙極性電源提供電流的工作原理

    雙極性電源提供電流的工作原理是怎么樣的吶?下圖的波形顯示了雙極性電源電路的工作狀態。在 VIN 端施加輸入電壓時,如果輸入降至 12 V 以下,升壓轉換器會將其輸出 VINTER 調節至 12 V。如果 VIN 超過標稱 12 V 汽車電軌的 12 V 典型值,升壓轉換器會進入 Pass-Thru? 。在這種模式下,頂部 MOSFET Q1 會在 100%占空比始終導通工作,所以不會進行切換操作;施加于 4 象限轉換器的電壓 VINTER 相對穩定地保持在 VIN。 圖 1.VIN 從 14 V 降低至 5 V 時的波形。VIN = 5 V/div ,VOUT = 5 V/div ,升壓 SW = 10 V/div ,時標為 200 μs/div 。 與典型的 2 級器件(即升壓轉換器后接降壓 / 反相)相比,這種方法大幅提升了系統效率。這是因為 Pass-Thru 模式下(系統大部分時間都處于此模式)的效率可以接近 100%,實質上將功率系統轉變為單級轉換器。如果輸入電壓降低至 12 V 電平以下(例 如,在冷啟動期間),升壓轉換器將切換為將 VINTER 至 12 V 調節至 12 V。采用此方法,即使輸入電壓急劇下降,4 象限轉換器也能夠提供±10 V 電壓。 控制電壓達到最大值(在本例中,為 1.048 V)時,轉換器輸出為+10 V??刂齐妷哼_到最小值(100 mV)時,轉換器輸出為–10 V??刂齐? 壓與輸出電壓之間的關系如圖 2 所示,其中控制電壓為 60 Hz 正弦信號頻率,峰峰值幅度為 0.9048 V。由此得到的轉換器輸出為相應的 60 Hz 正弦波,峰峰值幅度為 20 V。輸出從–10 V 平穩變化為+10 V。 圖 2. 與正弦控制信號呈函數關系的正弦波輸出波形。VCTRL= 0.5 V/div, VOUT = 5 V/div ,時標為 5 ms/div 。 在此工作模式下,4 象限轉換器調節輸出電壓。輸出電壓由 U1 通過其 FB 引腳上的電阻 RFB 來感測。將該引腳上的電壓與控制電壓相比較,并根據比較結果調節轉換器的占空比(即 QN1 上的柵極信號),使輸出電壓保持穩定。如果 VINTER, CONTROL, 或 VOUT 發生變化,會進行占空比調制,從而相應地調節輸出。MOSFET QP1 與 QN1 同步開關,以實現同步整流,進一步充分提高效率,如圖3所示。 圖 3. 效率與負載電流的關系

    時間:2020-09-18 關鍵詞: 電源

  • 雙極性電源電路應該如何設計?

    雙極性電源電路應該如何設計?

    本實用新型涉及一種雙極性電源電路,包括交流雙重濾波電路單元,小編下面給你介紹雙極性雙向電源電路的設計圖。 圖 1 所示為以 4 象限控制器(第 2 級)U1 為中心的 2 級電源。這個 4 象限轉換器由中間總線轉換器 VINTER(第 1 級)提供饋電,提供 12 V 至 24 V 范圍的輸出電壓,標稱電壓為 12 V 至 16 V,與標準汽車電池電壓軌的標稱電壓范圍匹配。整個 2 級轉換器的輸出電壓為±10 V,提供 3 A 負載電流。輸出電壓由控制器 U1 的 CTRL 引腳上的電壓源 CONTROL 信號控制。 圖 1. 雙極性、雙向、雙端子電源的電氣原理圖:VIN = 5 V 至 24 V, 3 A 時 VOUT = ±10 V 通過低通濾波器 CF, RF 緩解控制電壓的急劇變化。傳動系統包含兩個 MOSFET,分別是 N 溝道 QN1 和 P 溝道 QP1;兩個分立電感 L1 和 L2 以及一個輸出濾波器。用兩個分立電感替代單個耦合電感可以擴展適用的磁電范圍,并且可以使用以前經過認證和測試的扼流圈。因為輸出具有雙極性特性,所以輸出濾波器僅采用陶瓷電容組成。 整個 2 級轉換器的輸入電壓范圍為 5 V 至 24 V,涵蓋汽車電子的冷啟動壓降和工業應用中的掉電情況。啟用轉換器時,基于控制器 U2 的升壓轉換器(級 1)使中間總線電壓保持在或高于 12 V。升壓轉換器的動力系統包含電感 L3、MOSFET Q1 和 Q2。2 級結構支持下游的 4 象限轉換器正常工作,在所有工作條件下向負載提供±10 V 電壓。

    時間:2020-09-18 關鍵詞: 雙極性電源電路

  • 打破大陸市場空白!詳細解析半導體這項技術

    打破大陸市場空白!詳細解析半導體這項技術

    在選擇智能手機、PC顯示器和智能電視,你優選的條件有哪些?刷新率更快、屏幕更柔性、屏占比更高……屏幕就像一張隨時要拿來看的照片,不斷被“美顏”。實際上,伴隨著芯片技術和軟件的發展,只有感官上更好地被看到,才能不辜負這一切的努力。 144Hz、240Hz逐漸步入了主流市場,顯示開啟了新一輪的高刷新率之戰。事實上,除了這項參數,越來越多的極客對于屏占比的需求愈來愈高。 在追求屏占比的過程之中,屏幕“從硬逐漸偏軟”,賦予了屏幕更大的折疊、彎曲空間,也為全面屏的道路鋪上了一條羅馬大道。但在這背后,屏幕封裝工藝卻如同一只“魔棒”,擁有使手機額頭和下巴收緊、屏幕邊框變窄的神奇功效。 21ic中國電子網曾報道,上達電子江蘇邳州COF項目于9月11日正式投產,而COF封裝(卷帶式薄膜覆晶)技術長期以來一直被日韓等企業掌握,對于國內來說是一處短板。通過本次投產,填補了國內本土的一處空白,也會為顯示行業帶來成本上的普惠。 對于大部分工程師來說,或許對這項封裝技術并不太熟悉,以下便從技術、優勢、生產上講述COF封裝的故事。 屏幕封裝技術的“三分天下” 需要引起注意的是,無論是LCD還是OLED屏幕,從來都不只是單純的一塊屏幕。為了讓屏幕“點亮”,需要將屏幕連接顯示驅動IC、FPC排線。驅動IC主要是控制液晶層電壓從而控制每個像素亮度,FPC是充當顯示模組和主板的連接載體。 目前主流的屏幕的封裝工藝主要有三種,分別為COG、COF、COP。具體來說,有以下特點: 圖1:三種封裝技術對比 1、COG(Chip On Glass):這是最傳統的封裝方法之一,技術門檻低、成本低,是屏幕最常用技術。從英文上也可以看出,這種方式的封裝是將IC芯片、FPC排線放置在屏幕的背板玻璃上。但由于IC芯片就在LCD的正下方,擠壓了相當大部分的屏幕空間,因此不可避免地產生了“下巴”。 2、COF(Chip On Film):實質上來說,相當于COG的升級版,也是現在屏幕轉型的關鍵。主要原理是將顯示驅動IC芯片置入柔性的FPC排線中,再利用FPC本身的特性翻折至屏幕下方。具體來說,透過熱壓合,IC芯片的金凸快(Gold Bump)和軟性基板電路上的內引腳(Inner Lead)將進行結合(bonding)。由于IC芯片所占用的空間被釋放,所以一般來說至少能夠減少1.5毫米的下邊框寬度。 3、COP(Chip On Pi):屬于邊框減少最多的工藝,但需要強調的是這種工藝的前提是應用柔性的OLED屏幕,利用柔性OLED本身的彎曲特性將排線和IC全部彎折至屏幕下方。當然OLED也是分為硬性屏幕和柔性屏幕兩種,使用這種技術必須使用COP封裝技術+柔性OLED的組合。但本身這項技術仍然還有成本較高、良品率低的缺點。 圖2:通過排線和IC減少下巴長度 縱觀整個屏幕封裝市場,顯示屏逐漸從18:9轉向19:9和20:9演進,顯然更窄的COF和COP更適應未來的窄邊框的高占屏比需求。 從市場方面來講,COG封裝技術主要集中在中小型尺寸,COF封裝技術主要集中在中大型尺寸,COP封裝技術受制于柔性OLED并且也主要集中在中小型尺寸。 為什么江蘇上達選擇的是COF封裝?江蘇上達電子總經理沈洪在接受記者采訪時表示,屏幕正在由LCD轉向OLED,但不論哪一種屏幕都需要COF封裝技術。COF封裝的優勢領域在大尺寸面板,雖然面板一直在革命性發展,但點亮屏幕仍然依托顯示驅動IC。反觀占比更小的COP封裝技術事實上已經超出線路板領域,換言之即將顯示驅動IC固定在屏幕上,而不是線路板。 他表示,除了大家都比較關注的手機,COF封裝技術90%的出貨量和銷售市場都集中在大尺寸面板,手機面板占據了上達電子的10%。大尺寸面板在未來擁有8K大尺寸電視、5G和AIoT萬互聯、汽車屏幕等,智能化時代下人機交互單元都有可能會被賦予大尺寸的屏幕,因此COF封裝的未來應用是廣闊的。 記者認為,替代COG封裝是行業追求更好顯示效果的必經之路,而COP封裝則依賴面板類型,主要還是適用中小尺寸面板上,在成本和良率上也仍然擁有一定的發展空間。因此大力發展較為成熟的COF封裝技術,正是時下AIoT時代爆發的好選擇。 COF封裝幾乎占據LTPS-LCD市場,另外從數據上來看,COF的智能型手機滲透率2018年為16.5%,2019年則達到35%。 從市場上看COF 從工藝上來說,COF分為單層COF和雙層COF兩種。普遍來說單層COF比雙層成本上要低5倍,但一般的機臺的精準度無法滿足單層COF,對技術要求很高;雙層COF擁有更好的解析度,但打兩層COF,需要更多bonding(芯片打線及邦定)設備,成本高昂。 產業鏈數據顯示,COF比COG整體單價高出9美金左右,其中COF驅動IC芯片上比COG芯片成本高2-3美金,FPC材料和COF專用的bonding的成本高5-6美金。 根據沈洪的介紹,整個COF市場單純從COF基板上來說,擁有60-70億人民幣的市場,如果算上COF封測和顯示驅動IC的話,大概擁有700-800億人民幣的市場。 但由于這項技術是高端專業化的市場,具有一定技術壁壘和門檻,在設備和研發的投入極大,COF市場呈現出了“馬太效應”。此前,規?;aCOF的企業包括韓國Stemco(服務于三星OLED)和LGIT(服務于LG的OLED和LCD)、日本的FLEXCEED(前身為日本新藤電子,服務于LG和夏普的LCD)和中國臺灣的頎邦和易華。國內大陸面板產業對于COF封裝基板幾乎全部依賴進口,其中中國臺灣COF產業鏈針對內地市場多為單層COF基板。 根據沈洪的介紹,上達電子2018年全資收購了FLEXCEED株式會社,通過將日本子公司FLEXCEED的技術轉移至江蘇子公司,并在此基礎上結合產學研自主研發,已具備國際領先的COF封裝基板研發、設計和制造能力。將實現全流程“卷對卷”自動化生產。 投產一期采用業內最先進的制程工藝生產8μm等級的單面帶COF產品。據了解,上達電子將會擁有業內最先進的單面加成法工藝、雙面加成法工藝生產10微米等級的單、雙面卷帶COF產品。 而這家被收購的日企,則是日本目前唯一的TCP/COF生產廠家,成立于1971年,先后合并日本卡西歐,日立等企業,發展成為世界級COF工廠。沈洪表示,FLEXCEED是一家歷史悠久的COF工廠,首先上達電子將會將其專利技術拷貝轉移到中國工廠內,之后面對新市場,將結合客戶需求在市場上進行升級,并聯合高技院校申請自己的專利。 FLEXCEED自成立之初便以自主開發技術為其核心競爭力,所發布專利涵蓋高密度超精細線路板生產設備,生產工藝,產品設計等,全面對應最先進的線路板生產技術。當前中國線路板行業線路的線心距水平尚處于80μm級別,而FLEXCEED持有技術已可對應線心距18μm級別。 根據之前的信息可以看出,在2004年上達電子深圳有限公司成立之初,便是是國內位居前列的FPCA專業制造商。COF從整體來講,本身就是柔性線路板中重要板塊之一,因此上達電子在COF上具有得天獨厚的優勢。 COF的產業鏈包括基材(Base Material)、COF Film、COF封測(PKG)、IC設計(Design House)和終端面板(panel,SEI),其中上達電子位于COF Filim和COF封測中。在產業鏈上,上達電子擁有國內半導體顯示面板驅動IC產業鏈中獨一無二的上下游關系網。沈洪為記者介紹,COF封測的技術源頭在于芯片設計,芯片引導了整個下游產業的技術提升和發展,上達電子也會根據整個產業鏈在工藝精度、設備升級、材料變更上逐漸跟進前端業務。 沈洪在投產儀式中曾表示,量產線于9月初順利投產,預計今年10月以后后段制程產能可達750萬片/月,2021年3月全制程產能可達1500萬片/月,2021年年底全制程產能可達3000萬片/月。 需要注意的是,上達電子的COF領域分為顯示領域和非顯示領域,前者專指DDI(顯示驅動)IC封裝,后者則代指其他領域包括LED、醫療、工業打印機等。 綜上,上達電子在COF上打破了國內的空白。與此同時,也撬動了這一產業鏈的發展,逐步形成自己的產業規模。 從生產上看COF COF的工藝流程復雜,需要經歷沖孔(Hole Punching)、涂布(Photo resist)、曝光(Exposure)、顯影(Development)、蝕刻(Etching)、化錫(Electrolesstin plating)、自動光學檢測(AOI)、印刷(SR print)、分切(Slit)、電檢(O/S Testing)、自動外觀檢查(AVI)、出貨(Shipping)。 上文也有提及,上達電子實現的是全流程“卷對卷”自動化生產。一般“卷對卷”生產方式針對的是高端顯示模組,與這種生產方式相對應的是“片對片”生產方式。所謂“卷對卷”就是采用卷銅箔繃直方式,保障了產品的平整度從而保證了細線路產品生產?!捌瑢ζ眲t相對來說更加容易在產品轉移過程中影響產品品質。 江蘇上達電子COF具有6個獨有優勢:最先進的18μm Fine Pitch減成法蝕刻技術、防漏光黑色油墨印刷技術、二次化錫技術對應的20倍高彎折性能、產品穩定良率高的累計公差技術、最精密的18μm Pitch AOI檢查技術、全制程設計開發制造技術的技術優勢。 圖3:COF的工藝流程 COF方案中FPC主要采用PI膜,線寬線距在20μm以下,這種要求之下,FPC減成法已無法滿足要求,主要以半加成法、加成法為主。通過介紹得知,上達電子通過設備改良,藥液體系升級,工藝精細管控能力提升,實現8μm超精密線路工藝(即18μm線寬距),在實現線路精密化的同時,更進一步提升了COF產品的可靠性要求。 圖4:上達電子的超精密細線路技術 值得一提的是,驅動IC在4K、8K的高清顯示之下,高速驅動下的功率提升導致驅動IC工作溫度上升,散熱成為必須解決的問題。達電子開發厚銅(12μm)精細線路技術,與普通的產品相比,其截面積增加50%,有效提升了驅動IC工作時的散熱能力。 圖5:上達電子的厚銅技術 電子產品在復雜環境下的應用中,可靠性提升成為永恒話題。對產品而言,可靠性越高越好,產品的可靠性越高,其可以無故障工作的時間就越長。 平板顯示器在使用中,大多數人會選擇使用玻璃清潔劑進行除塵除漬,清洗劑滲入COF會造成油墨腐蝕導致顯示功能不良,因此需提高耐化學性。上達電子則應用了新型SR材料提升COF產品的耐化學性。 圖6:耐化學性的提升 另一方面,為使邊框更窄、產品更輕薄,要求COF折疊至接近死折的狀態,因此需要提高耐彎折性。上達電子使用的新型化錫技術,彎折區域SR下閃鍍錫厚非常薄,其彎折性能接近無錫狀態下的純銅結構,以此獲得高耐彎折性。 圖7:耐彎折性的提升 記者參觀上達電子產線后發現,充分感受到了上達電子產線的智能化。通過介紹得知,產線設備利用大數據互連,智能化程度高,可實現核心工藝參數智能調節,產品品質實時在線監測,是產品技術水平先進性與品質可靠性的核心支撐。 記者認為,通過布局國產化的COF Film和COF封測,產業空白被填補,COF本身的成本問題將得到一定解決。而通過產業的不斷研發和升級,這一產業鏈配套產品也將逐漸轉向自研。

    時間:2020-09-18 關鍵詞: cof 江蘇上達

  • 電子工程師真的沒有前途嗎?或許只是你沒找好方向

    電子工程師真的沒有前途嗎?或許只是你沒找好方向

    對于很多剛進入電子硬件行業的新人而言,微薄的工資和看不到希望的職業生涯,都會使自己對工作內容和未來迷茫,不知道每天在干些什么。好幾年下來,工資不漲,身價也沒有隨著入行的年限增長,對于工作也就越疑惑。 入行三年的工程師如此疑惑道:“一直在電子行業混,第一份工作在外企,項目工程師,就是NPI、打雜,5個月就出來了;第二份工作做智能設備,沒學到什么,兩年時間就是打雜。最近連電路板都沒畫,工作還閑,工資也并沒有隨著工作時間增長而增長,一直以來對工作都很迷茫,也沒啥方向?!? “跳出來的前輩們都建議轉行,勸我去學java、python、php大數據等現在吃香的行業,但是自己還是為曾經的付出不甘心,希望能在電子行業里面,找到一份高薪的工作?!? 那么,電子工程師真的沒有前途嗎? 拿著低工資不可怕,可怕的是以什么樣的身份和態度拿著這工資,如果每天是每天渾渾噩噩似的打雜混日子,那么,可能很多年薪水都不會出現浮動,甚至很有可能被行業淘汰! 既然選擇了電子硬件這個行業,尤其像深圳產業積淀深,氛圍濃厚,IC大廠在這里都有辦事處,設計公司到處都是;同時產品更新快,只要自己能跟上是產業的節奏,賺錢的機會其實非常多。 但是,很多硬件工程師和新人并無有效高效的學習渠道,遇到一個能帶自己的好師傅在這行無異于中一張彩票。如果你還想在電子硬件產業大展身手,實現自我的價值增長,那么真的有必要了解一下電巢學堂。 關于電巢學堂 電巢學堂,是電巢APP推出的集合全領域各類硬件體系課程的學習課堂,所有體系課程包括了硬件開發必備的電路開發、工程設計、研發管理等大類10個專項的課程與服務。 課程分類及授課老師 電巢APP持續上線涵蓋硬件設計、射頻設計、SI&PI仿真、PCB設計、EMC測試、可靠性設計等十余個硬件細分領域中的二十余門課程,通過來自華為、中興、興森快捷、高通等世界頂級硬件公司的專家大咖在線授課,與沉淀十余年的上百萬論壇精品討論問答貼,加上專為硬件工程師定制的專屬硬件科普與實操類小視頻,為用戶提供優質課程和創新的在線學習體驗,幫助工程師們高效提升技術與能力。 電巢APP亮點 電巢APP的硬件體系課程幫助了初學者和普通硬件工程師降低學習成本,提升自身專業水平,提升自身的收入,并通過各細分領域論壇為同行們提供了一個可以相互學習和交流的平臺,為硬件人才提升其電路設計能力,減少設計反復,滿足產品規格需求等能力,幫助其提高產品工程設計能力,以降低產品失效率與成本,確保產品準入和生產效率,從而幫助企業改善產線結構,為硬件產業培育了一批專業的高素質人才。 掌握這些課程難嗎? 總體來講,硬件類課程對初學者來說都有一定的難度,但通過電巢學堂系列視頻教程,再加上可以與專家大咖一對一進行答疑,初學者學習起來的難度也大大降低了。 相信看到這里的大家應該對電巢課堂有基本的了解了,準備躍躍欲試的想法準備去學習了吧?不要著急,電巢課堂還有更多的優惠給大家,新人注冊再加上邀請好友總共可以得到近3000的巢幣,海量優質課程任你挑選!

    時間:2020-09-18 關鍵詞: 電子技術 硬件開發

  • 昇潤科技智能充電解決方案,強勢助力行業智能化升級!

    昇潤科技智能充電解決方案,強勢助力行業智能化升級!

    為加快推進我國充電基礎設施建設,破解電動汽車充電難題,促進新能源汽車產業健康發展,國家發改委等部委印發《提升新能源汽車充電保障能力行動計劃》的通知,將依托“互聯網+、5G、云計算、人工智能、物聯網”等新一代技術手段,提升充電智能化水平。 隨著國家對新能源汽車產業的日益重視,汽車電動化趨勢將會越來越明顯,而充電樁是不可或缺的基礎設施之一,市場對充電樁的需求也極速攀升。據人民日報調查數據顯示,截至2020年6月底,全國各類充電樁保有量達132.2萬個,其中公共充電樁55.8萬個、數量位居全球首位。 不得不承認,總量十分可觀,但短板依然存在,其中一方面就是使用體驗不佳,多是因為技術故障頻發,安全隱患大等痛點,造成了消費者詬病新能源汽車使用體檢差的切實原因。 所以,作為我國重要的支柱產業,新能源汽車因充電難體驗差等問題,必然引發廠家、運營商以及服務商等在內的高度關注和深度思考。解決此類問題,充電樁建設最好的情況是,消費者用起來方便、快捷且低成本。因此,加速建設智能充電樁勢在必行,能很好的解決上述問題。 智能充電樁,是將大數據、物聯網、人工智能等前沿技術與傳統充電樁結合,從而提升運營效率和用戶體驗的新式充電樁。 作為智能充電生態鏈的一環,昇潤科技可以為智能充電樁提供專業的BLE藍牙技術解決方案。協助充電樁廠家、運營商、商業充電服務商,實現充電樁的智能化、數據化、網聯化等。 深圳市昇潤科技有限公司是一家致力于提供無線網絡通訊產品和解決方案的物聯網企業,集產品研發、生產、銷售、技術服務及定制化開發于一體。公司成立以來,為各行各業提供了BLE系列產品和解決方案;遍及智能家居、智慧醫療、消費類電子、路燈照明、花卉栽培、汽車電子、充/換電樁等多個領域。 昇潤科技擁有一支專業的無線通訊產品研發團隊,由具有豐富的電子產品開發經驗的電子工程師、軟件工程師和豐富的系統應用經驗的網絡工程師組成,以工業產品的開發流程和標準,采用國際領先的技術,不斷創新,追求卓越,開發出一系列穩定、可靠的工業通訊產品,獲得了多項發明和專利。 昇潤智能充電樁解決方案,采用的是BLE藍牙技術,通過借助手機藍牙(微信小程序/APP掃碼后自動識別充電樁,輕松解決),與充電樁藍牙模塊建立通信后,進行充電數據、充電指令等信息交互。BLE藍牙方案最大優勢在于充電樁無需聯網,且無需復雜的布線、靈活性強、施工成本低;有效解決新/老舊居民小區,或路邊分散式鋪設充電樁的改造升級,有效解決傳統的充電便利性。 昇潤科技智能充電樁藍牙方案,可提供自研自產自銷的HY-40R201系列和HY-40R204系列藍牙模塊,兩個系列模塊均擁有可編程ARM-Cortex-M3處理器(80KB的可用應用代碼空間)和豐富的硬件接口,客戶可用于二次開發,嵌入完整的應用程序,昇潤科技同時可提供對應的開發套件。 昇潤科技HY-40R201和HY-40R204兩個系列: ◆ 在硬件方面,前者提供更多的I/O口,后者體積更小,模塊提供PCB天線、金屬線天線、陶瓷天線和IPEX端子天線多種天線選型; ◆ 在軟件方面,提供從機/主機兩種模式,并有多鏈接和單鏈接的版本,全新的設計使得藍牙模塊的速率最高可達12K/s,且提供成熟配套的安卓和iOS的SDK,為模塊與手機連線的兼容性保駕護航。 值得一提的是,兩個系列的BLE模組都是基于TI CC2640R2F芯片,內置了藍牙4.2 BLE協議,硬件已支持藍牙5技術。 昇潤科技智能充電樁藍牙方案優勢: 1、定時充電功能:用戶可以在微信小程序或手機APP上選擇定時預約充電/開始充電/結束充電等指令操作; 2、無網絡狀態下:充電樁上的數據(時間、電量、檢測點1狀態、K1/K2狀態、電流、電壓、錯誤回報等)通過藍牙透傳發送到手機,手機連上網絡后,系統自動將數據上傳至云端; 3、無需下載APP,使用微信小程序輕松解決。 昇潤方案依托的是在物聯網+行業豐富的經驗,借助豐富的無線接入產品,為充電樁構建了一套基于物聯網+的基礎解決方案,實現充電樁的智能化,有效的解決了充電樁充電難體驗差的問題。 昇潤科技不同于其他無線方案提供商多業務并發的模式,自成立以來,一直專注于藍牙BLE技術的研發,為客戶提供SDK開發平臺、藍牙BLE模組產品和BLE方案定制,在BLE領域已經取得了十多項專利證書和軟件著作權,常言道,術業有專攻,只有更多像昇潤科技這樣專注一個細分領域的創新型公司的投入,技術才會不斷突破,市場才會更加活躍,產業才會有更好的發展。 回顧新能源汽車的發展史,我國新能源汽車在過去二十年從無到迎來高速發展,電動化、網聯化、智能化、共享化正在成為汽車產業的發展潮流和趨勢,和物聯網、大數據、人工智能等多種變革性技術的融合,推動著汽車從單純的交通工具向移動智能終端和數字空間的轉變,帶動能源、交通、信息通信等基礎設施的改造升級。 根據SIG《2020年藍牙市場最新資訊》報告顯示,BLE藍牙在汽車工業中的巨大潛力:根據目前的市場預測,到2024年,用于汽車應用的具有藍牙功能的設備的銷量將達到1.09億。這大約相當于全球每年的汽車產量,表明BLE藍牙技術在汽車電子中的重要性進一步凸顯。 深圳市昇潤科技有限公司專業致力于為物聯網提供更便捷的藍牙接入。自成立以來,昇潤始終專注于物聯網接入技術的研發和創新,深耕BLE市場,構建自有研發,生產配套體系,形成新型技術開發、技術論證、芯片應用開發、模塊化產品策劃、研發、生產測試、營銷、售后一體化模式,為客戶提供更專業的藍牙SDK開發平臺、藍牙BLE定制化解決方案,解決客戶在無線藍牙協議及藍牙模塊產品應用問題,助推客戶加快產品升級,提高競爭力,從而實現雙贏。 昇潤科技,國家高新技術企業,您值得信賴的合作伙伴!

    時間:2020-09-18 關鍵詞: 汽車電子 昇潤科技

  • 晶振、晶體傻傻分不清?帶你區分晶振、晶體

    晶振、晶體傻傻分不清?帶你區分晶振、晶體

    晶振是現在的重要器件之一,對于晶振,網絡上具有很多的講解文章。但是,你能區分何為晶體、何為晶振嗎?晶體和晶振到底有何不同?如果你對這兩個晶振相關問題心存疑惑,不妨繼續往下閱讀哦。 一直以來,由于不正確的普及知識,又或者是明明知道的定義,卻由于習慣的叫法。使得晶振這個名詞成為了所有晶體振蕩器和晶體諧振器的統稱,但偶爾也能遇到一些比晶振行業人更專業的人士,能將晶體和晶振區分的明確清晰。兩者名詞雖然只有一字之差,但在電路組成以及線路板焊接技術上有著非常巨大的差異。瑞泰電子經過與從事晶體行業80年的老工程師共同探討學習交流,總結分析晶體和晶振的區別,從晶體的分類到晶振的分類,以及在電路焊接中的明顯區別,讓更多人輕松掌握晶體和晶振的區別,以及如何區分晶振和晶體! 晶振與晶體的區別 1) 晶振是有源晶振的簡稱,又叫振蕩器。英文名稱是oscillator。晶體則是無源晶振的簡稱,也叫諧振器。英文名稱是crystal. 2) 無源晶振(晶體)一般是直插兩個腳的無極性元件,需要借助時鐘電路才能產生振蕩信號。常見的有49U、49S封裝。 3) 有源晶振(晶振)一般是表貼四個腳的封裝,內部有時鐘電路,只需供電便可產生振蕩信號。一般分7050、5032、3225、2520幾種封裝形式。 什么是晶體? 晶體是晶體諧振器的簡稱,諧振器是指產生諧振頻率的元器件,主要起頻率控制的作用,所有電子產品涉及頻率的發射和接收都需要諧振器,產生頻率的作用,具有穩定,抗干擾性能良好的特點,廣泛應用于各種電子。晶體諧振器封殼里面只有晶片,沒有任何電路,參數有負載電容,頻差,電阻。在焊接電路中,兩旁需要電容電阻等電子元器件來助起振。 晶體諧振器的等效電路 上圖是一個在諧振頻率附近有與晶體諧振器具有相同阻抗特性的簡化電路。其中:C1為動態電容也稱等效串聯電容;L1為動態電感也稱等效串聯電感;R1為動態電阻也稱等效串聯電阻;C0為靜態電容也稱等效并聯電容。 這個等效電路中有兩個最有用的零相位頻率,其中一個是諧振頻率(Fr),另一個是反諧振頻率(Fa)。當晶體元件實際應用于振蕩電路中時,它一般還會與一負載電容相聯接,共同作用使晶體工作于Fr和Fa之間的某個頻率,這個頻率由振蕩電路的相位和有效電抗確定,通過改變電路的電抗條件,就可以在有限的范圍內調節晶體頻率。 晶振的分類 晶體分為通用晶體和高精密晶體兩種 ,像目前市場用量比較大的3225貼片晶振,2520貼片晶振,5032晶振等,就是通用晶體,還有就是插件晶振一類例如49U 49S等。通用晶體一般都是AT切的(水晶晶片的切割角度不同,會有不同的切型)。高精密晶體,除了AT切型,還有SC 切 IT 切等。高精密晶體的封裝形式一般是,HC-43U, 45U, UM-1,UM-5 TO5,TO8等 ,一般SC切的晶體都是用在OCXO 上面,適用更高端的產品,用量也少。高精密晶體在濾波器上的使用也較為廣泛,一般一個晶體濾波器上面有的是一套用4個UM-1的晶體,有的是一套用6個。有人會誤解為晶體濾波器,實則上不然,高精密晶體和晶體濾波器是兩種截然不同的元器件,晶體濾波器上會用到高頻的高精密晶體。瑞泰提供的高基頻現在能做到200多MHz。我們可以說UM-1的高基頻晶體是濾波器用晶體,但不能說是晶體濾波器。要不很容易混淆了。 什么是晶振? 晶振是晶體振蕩器的簡稱,也叫有源晶振。諧振器與振蕩器的區別在于,在原有諧振器的基礎上了加了起振芯片,封殼里帶有電路 IC ,參數有電壓值 輸出模式 控制腳等參數。簡而言之在焊接電路上的體現為,無需在外部添加其它的元器件,自身就可以起振,有源晶振通常的用法:一腳懸空,二腳接地,三腳接輸出,四腳接電壓。晶振的作用在于產生原始的時鐘頻率,這個頻率經過頻率發生器的倍頻或分頻后就成了電腦中各種不同的總線頻率。以聲卡為例,要實現對模擬信號44.1kHz或48kHz的采樣,頻率發生器就必須提供一個44.1kHz或48kHz的時鐘頻率。如果需要對這兩種音頻同時支持的話,聲卡就需要有兩顆晶振。但是現在的娛樂級聲卡為了降低成本,通常都采用SRC將輸出的采樣頻率固定在48kHz,但是SRC會對音質帶來損害,而且現在的娛樂級聲卡都沒有很好地解決這個問題。 晶振的分類 有源晶振分為很多種,溫補晶振,壓控晶振,壓控溫補晶振,恒溫晶振,普通有源晶振等都是有源晶振的一種,只是在使用功能上有所差異。通俗易懂一點則為帶電壓參數的晶振都稱之為有源晶振。想對有源晶振有更多了解歡迎點擊進入有源晶振25ppm不夠?用它們簡直事半功倍通俗易懂。無法正常點擊進入瑞泰新聞頁面的,可直接百度搜索標題哦! 如何區分晶體和晶振? 晶體通常為兩腳和四腳晶振,以2520晶振,3225晶振,5032晶振等一類晶振而言,它們都擁有兩腳或者四腳的封裝,晶振為四腳或者四腳以上的,這里可以肯定的一點,兩腳的一定為晶體。那當遇到都是四腳的貼片晶振,如何區分晶體和晶振呢?如果晶體或者晶振在電路板上,我們只需觀察晶振的外部電路是否有其它元器件的連接,如若無,則為晶振(有源晶振)。如果用肉眼觀察,簡單而有力的一點則是觀察晶振的厚度,一般的晶體厚度均在0.45mm左右,而由于晶振技術內置起振芯片,因此晶振的厚度要比晶體高。 以上便是此次小編帶來的“晶振”相關內容,通過本文,希望大家對晶振、晶體以及二者之間的區別具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將于后期帶來更多精彩內容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!

    時間:2020-09-18 關鍵詞: 晶振 晶體 指數

  • 深入理解晶振,單片機晶振腳原理是什么?

    深入理解晶振,單片機晶振腳原理是什么?

    晶振是重要元器件之一,對于晶振,小編于往期晶振相關文章中有過諸多闡述。本文中,小編將對單片機晶振腳的原理加以解析,以幫助大家更好理解晶振。如果你晶振或是本文即將探討的內容具有興趣,不妨繼續往下閱讀哦。 晶振電路需要2個10-30pF級別的電容作為起振用途,10-30pF具體的值根據不同的晶振頻率不同的單片機而有所不同,作用都是使晶振起振,如果去掉這2個電容,晶振就不會起振,就沒有頻率輸出,單片機就不會工作。 也有串并連電阻的案例,正常我們不需要那么做,官方的Demo里也是沒有的 XTAL1和XTAL2指的是8051系單片機上常見的用于接“晶振”(晶體諧振器-Crystal Resonator”)的兩個引腳。從原理上來說,這兩個引腳和MCU內部一個反相器相連接。這個反相器與外部的“晶振”組成一個構成一個皮爾斯振蕩器(Pierce oscillator)。因為這個振蕩器集成在器件內部的組件實在是不能更簡單啦,就一個反相器和一個電阻,非常合適于各種數字IC的設計制造流程。 原理: XTAL1和XTAL2分別是一個反相器的輸入和輸出。NMOS的反相器是所謂的E-D結構的電路(一個增強型MOS提供邏輯,一個耗盡型MOS提供上拉),在模擬應用的情形下,從XTAL1提供外部時鐘是不好的(反饋網絡產生不期望的副作用),而把XTAL1接地,直接從XTAL2驅動內部電路并不需要額外的驅動能力。 CMOS反相器接成振蕩電路,可以使用大得多的反饋電阻,直接驅動XTAL1不會有問題,且不允許另外的驅動源連接到XTAL2,故從XTAL1提供外部時鐘。 一份電路在其輸出端串接了一個22K的電阻,在其輸出端和輸入端之間接了一個10M的電阻,這是由于連接晶振的芯片端內部是一個線性運算放大器,將輸入進行反向180度輸出,晶振處的負載電容電阻組成的網絡提供另外180度的相移,整個環路的相移360度,滿足振蕩的相位條件,同時還要求閉環增益大于等于1,晶體才正常工作。 晶振輸入輸出連接的電阻作用是產生負反饋,保證放大器工作在高增益的線性區,一般在M歐級,輸出端的電阻與負載電容組成網絡,提供180度相移,同時起到限流的作用,防止反向器輸出對晶振過驅動,損壞晶振。 和晶振串聯的電阻常用來預防晶振被過分驅動。晶振過分驅動的后果是將逐漸損耗減少晶振的接觸電鍍,這將引起頻率的上升,并導致晶振的早期失效,又可以講drive level調整用。用來調整drive level和發振余裕度。 Xin和Xout的內部一般是一個施密特反相器,反相器是不能驅動晶體震蕩的。因此,在反相器的兩端并聯一個電阻,由電阻完成將輸出的信號反向 180度反饋到輸入端形成負反饋,構成負反饋放大電路。晶體并在電阻上,電阻與晶體的等效阻抗是并聯關系,自己想一下是電阻大還是電阻小對晶體的阻抗影響小大? 電阻的作用是將電路內部的反向器加一個反饋回路,形成放大器,當晶體并在其中會使反饋回路的交流等效按照晶體頻率諧振,由于晶體的Q值非常高,因此電阻在很大的范圍變化都不會影響輸出頻率。過去,曾經試驗此電路的穩定性時,試過從100K~20M都可以正常啟振,但會影響脈寬比的。 晶體的Q值非常高, Q值是什么意思呢? 晶體的串聯等效阻抗是 Ze = Re + jXe, Re《《 |jXe|, 晶體一般等效于一個Q很高很高的電感,相當于電感的導線電阻很小很小。Q一般達到10^-4量級。 避免信號太強打壞晶體的。電阻一般比較大,一般是幾百K。串進去的電阻是用來限制振蕩幅度的,并進去的兩顆電容根據LZ的晶振為幾十MHZ一般是在20~30P左右,主要用與微調頻率和波形,并影響幅度,并進去的電阻就要看 IC spec了,有的是用來反饋的,有的是為過EMI的對策??墒寝D化為并聯等效阻抗后,Re越小,Rp就越大,這是有現成的公式的。晶體的等效Rp很大很大。外面并的電阻是并到這個Rp上的,于是,降低了Rp值 ----->增大了Re -----> 降低了Q。精確的分析還可以知道,對頻率也會有很小很小的影響。 對電路中的一顆“晶振”來說,石英晶體本身具有壓電效應,對石英晶體進行適當處理后可以得到一種壓電諧振器件,這就是常見的石英晶體諧振器(以下簡稱QCR)。對QCR的物理特性進行分析,可以發現QCR的壓電諧振過程可以用以下的理想電路模型近乎完美地表示出來。 右圖的電路模型中,L1-C1-R1組成了一個RLC串聯諧振電路,再加上一個實際很小的C0,整個QCR電路模型有兩個很接近的諧振點。QCR在電路中與反相器并聯,充當的是一個右圖的電路模型中,L1-C1-R1組成了一個RLC串聯諧振電路,再加上一個實際很小的C0,整個QCR電路模型有兩個很接近的諧振點。QCR在電路中與反相器并聯,充當的是一個選頻網絡的作用。整個振蕩電路在上電時可以看作是反相器的輸出端打進去了一個階躍信號,QCR把階躍中諧振點頻率的信號挑出來,其他沒用的踢掉,在環路增益為1的情況下整個電路趨于穩態平衡。 模電的知識告訴我們,在QCR // inverter的組合下,這個皮爾斯振蕩器已經具備了一個理想的振蕩電路中的兩大網絡(選頻+放大)。貌似振蕩器中的R1和C1//C2沒有什么卵用啊。且慢,這個R1和C1//C2,正是這個電路中最美妙的地方。 總結并聯電阻的四大作用: 1、配合IC內部電路組成負反饋、移相,使放大器工作在線性區; 2、限流防止諧振器被過驅; 3、并聯降低諧振阻抗,使諧振器易啟動; 4、電阻取值影響波形的脈寬。 以上便是此次小編帶來的“晶振”相關內容,通過本文,希望大家對單片機晶振腳的原理具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將于后期帶來更多精彩內容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!

    時間:2020-09-18 關鍵詞: 單片機 晶振 指數

  • 單片機晶振必要性探討,單片機晶振常見問題分析

    單片機晶振必要性探討,單片機晶振常見問題分析

    晶振是諸多電子器件不可缺少的組成之一,如單片機便需配備晶振??墒?,單片機為什么需要晶振?晶振在單片機中發揮何種作用?對于這些問題,你是否知曉呢?如果你對晶振抑或對上述問題具有興趣,不妨繼續往下閱讀哦。 一、何為晶振 晶振一般叫做晶體諧振器,是一種機電器件,是用電損耗很小的石英晶體經精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。 對于單片機來說晶振是很重要的,可以說是沒有晶振就沒有時鐘周期,沒有時鐘周期就無法執行程序代碼,那樣的話單片機就無法工作。接下來跟隨小編詳細的了解一下單片機晶振的電路原理及作用。 二、單片機晶振的必要性 單片機工作時,是一條一條地從ROM中取指令,然后一步一步地執行。單片機訪問一次存儲器的時間,稱之為一個機器周期,這是一個時間基準。一個機器周期包括12個時鐘周期。如果一個單片機選擇了12MHZ晶振,它的時鐘周期是1/12us,它的一個機器周期是12x(1/12)us,也就是1US。 MCS-51單片機的所有指令中,有一些完成得比較快,只要一個機器周期就行了,有一些完成得比較饅,得要2個機器周期,還有兩條指令要4個機器周期才行。為了衡量指令執行時間的長短,又引|入一個新的概念: 指令周期。所謂指令周期就是指執行條指令的時間。例如,當需要計算DJNZ指令完成所需要的時間時,首先必須要知道晶振的頻率,設所用晶振為12MHZ,則一個機器周期就是1US。而DJNZ指令是雙周期指令,所以執行一次要2US。如果該指令需要執行500次,正好1000us,也就是1ms。 機器周期不僅對于指令執打有著重要的意義,而且機器周期也是單片機定時器和計數器的時間基準。例如一個單片機選擇了12MHZ晶振,那么當定時器的數值加1時,實際經過的時間就是1us,這就是單片機的定時原理。 三、單片機晶振的作用 單片機晶振的作用是為系統提供基本的時鐘信號。通常一個系統共用一個晶振,便于各部分保持同步。有些通訊系統的基頻和射頻使用不同的晶振,而通過電子調整頻率的方法保持同步。 晶振通常與鎖相環電路配合使用,以提供系統所需的時鐘頻率。如果不同子系統需要不同頻率的時鐘信號,可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環來提供。 在通常工作條件下,普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內調整頻率,稱為壓控振蕩器(VCO)。晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態下工作,以提供穩定,精確的單頻振蕩。 四、單片機晶振常見問題 1、PIC單片機振蕩電路中如何選擇晶體? 對于一個高可靠性的系統設計,晶體的選擇非常重要,尤其設計帶有睡眠喚醒,往往用低電壓以求低功耗的系統,這是因為低供電電壓使提供給晶體的激勵功率減少,造成晶體起振很慢或根本就不能起振,這一現象在上電復位時并不特別明顯,原因時上電時電路有足夠的擾動,很容易建立振蕩,在睡眠喚醒時,電路的擾動要比上電時小得多,起振變得很不容易,在振蕩回路中,晶體既不能過激勵,容易振到高次諧波上,也不能欠激勵不容易起振,晶體的選擇至少必須考慮、諧振頻點、負載電容、激勵功率、溫度特性長期穩定性。 2、如何判斷電路中晶振是否被過分驅動? 電阻RS常用來防止晶振被過分驅動,過分驅動晶振會漸漸損耗減少晶振的接觸電鍍這將引起頻率的上升,可用一臺示波器檢測,OSC,輸出腳,如果檢測一非常清晰的正弦波且正弦波的上限值和下限值都符合時鐘輸入需要,則晶振未被過分驅動,相反,如果正弦波形的波峰,波谷兩端被削平,而使波形成為方形,則晶振被過分驅動,這時就需要用電阻RS來防止晶振被過分驅動,判斷電阻RS值大小的最簡單的方法就是串聯一個5k或10k的微調電阻,從0開始慢慢調高,一直到正弦波不再被削平為止,通過此辦法就可以找到最接近的電阻RS值。 3、晶振電路中如何選擇電容? (1)C1,C21,因為每一種晶振都有各自的特性,所以最好按制造廠商所提供的數值選擇外部元器件。 (2)在許可范圍內,C1,C2值越低越好,C值偏大雖有利于振蕩器的穩定,但將會增加起振時間。 (3)應使C2值大于C1值,這樣可使上電時,加快晶振起振。 以上便是此次小編帶來的“晶振”相關內容,通過本文,希望大家對單片機具備晶振的必要性和單片機晶振常見問題具有一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續關注我們網站哦,小編將于后期帶來更多精彩內容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!

    時間:2020-09-18 關鍵詞: 單片機 晶振 指數

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