电路

所谓电容,就是容纳和释放电荷的电子元器件。电容的基本工作原理就是充电放电,当然还有整流、振荡以及其它的作用。另外电容的结构非常简单,主要由两块正负电极和夹在中间的绝缘介质组成,所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。

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滤波电容:它接在直流电压的正负极之间,以滤除直流电源中不需要的交流成分,使直流电平滑,通常采用大容量的电解电容,也可以在电路中同时并接其它类型的小容量电容以滤除高频交流电。

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退耦电容:并接于放大电路的电源正负极之间,防止由电源内阻形成的正反馈而引起的寄生振荡。

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旁路电容:在交直流信号的电路中,将电容并接在电阻两端或由电路的某点跨接到公共电位上,为交流信号或脉冲信号设置一条通路,避免交流信号成分因通过电阻产生压降衰减。

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耦合电容:在交流信号处理电路中,用于连接信号源和信号处理电路或者作为两放大器的级间连接,用于隔断直流,让交流信号或脉冲信号通过,使前后级放大电路的直流工作点互不影响。

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调谐电容:连接在谐振电路的振荡线圈两端,起到选择振荡频率的作用。

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衬垫电容:与谐振电路主电容串联的辅助性电容,调整它可使振荡信号频率范围变小,并能显著地提高低频端的振荡频率。

晶振电路及其等效电路

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补偿电容:与谐振电路主电容并联的辅助性电容,调整该电容能使振荡信号频率范围扩大。

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中和电容:并接在三极管放大器的基极与发射极之间,构成负反馈网络,以抑制三极管极间电容造成的自激振荡。

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稳频电容:在振荡电路中,起稳定振荡频率的作用。

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定时电容:在RC时间常数电路中与电阻R串联,共同决定充放电时间长短的电容。

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加速电容:接在振荡器反馈电路中,使正反馈过程加速,提高振荡信号的幅度。

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缩短电容:在UHF高频头电路中,为了缩短振荡电感器长度而串联的电容。

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克拉波电容:在电容三点式振荡电路中,与电感振荡线圈串联的电容,起到消除晶体管结电容对频率稳定性影响的作用。

克拉波振荡器

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锡拉电容:在电容三点式振荡电路中,与电感振荡线圈两端并联的电容,起到消除晶体管结电容的影响,使振荡器在高频端容易起振。

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稳幅电容:在鉴频器中,用于稳定输出信号的幅度。

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预加重电容:为了避免音频调制信号在处理过程中造成对分频量衰减和丢失,而设置的RC高频分量提升网络电容。

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去加重电容:为了恢复原伴音信号,要求对音频信号中经预加重所提升的高频分量和噪声一起衰减掉,设置RC在网络中的电容。

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移相电容:用于改变交流信号相位的电容。

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反馈电容:跨接于放大器的输入与输出端之间,使输出信号回输到输入端的电容。

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降压限流电容:串联在交流回路中,利用电容对交流电的容抗特性,对交流电进行限流,从而构成分压电路。

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逆程电容:用于行扫描输出电路,并接在行输出管的集电极与发射极之间,以产生高压行扫描锯齿波逆程脉冲,其耐压一般在1500伏以上。

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S校正电容:串接在偏转线圈回路中,用于校正显象管边缘的延伸线性失真。

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自举升压电容:利用电容器的充、放电储能特性提升电路某点的电位,使该点电位达到供电端电压值的2倍。

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消亮点电容:设置在视放电路中,用于关机时消除显象管上残余亮点的电容。

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软启动电容:一般接在开关电源的开关管基极上,防止在开启电源时,过大的浪涌电流或过高的峰值电压加到开关管基极上,导致开关管损坏。

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启动电容:串接在单相电动机的副绕组上,为电动机提供启动移相交流电压,在电动机正常运转后与副绕组断开。

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运转电容:与单相电动机的副绕组串联,为电动机副绕组提供移相交流电流。在电动机正常运行时,与副绕组保持串接。

来源:网络、电子产品世界

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实践表明,一个电子装置,即使按照设计的电路参数进行安装,往往也难于达到预期的效果。这是因为人们在设计时,不可能周全地考虑各种复杂的客观因素(如元件值的误差、器件参数的分散性、分布参数的影响等),必须通过安装后的测试和调整,来发现和纠正设计方案的不足,然后采取措施加以改进,使装置达到预定的技术指标。因此,调试电子电路的技能对从事电子技术及其相关领域工作的人员来说,是不应缺少的。

调试的常用仪器有:稳压电源、万用表、示波器、频谱分析仪和信号发生器等。

电子电路调试包括测试和调整两个方面。

调试的意义有二:
①是通过调试使电子电路达到规定的指标;
②是通过调试发现设计中存在的缺陷并予以纠正。

1、电子电路调试的一般步骤

传统中医看病讲究“望、闻、问、切”,其实调试电路也是如此。

首先“望”,即观察电路板的焊接如何,成熟的电子产品一般都是焊接出的问题;第二“闻”,呵呵,这个不是说先把电路板闻下,而是说通电后听电路板是否有异常响动,不该叫的叫了,该叫的不叫;第三“问”,如果是自己第一次调试,不是自己设计的要问电源是多少?别人是否调过?有什么问题?第四“切”,元器件有没焊全、芯片焊接是否正确、不易观察的焊点是否焊好?一般调试前做好这几步就可发现不少问题。

根据电子电路的复杂程度,调试可分步进行:对于较简单系统,调试步骤是:电源调试→单板调试→联调。对于较复杂的系统,调试步骤是:电源调试→单板调试→分机调试→主机调试→联调。

由此可明确三点:
(1) 不论简单系统还是复杂系统,调试都是从电源开始入手的;
(2) 调试方法一般是先局部(单元电路)后整体,先静态后动态;
(3) 一般要经过测量→调整→再测量→再调整的反复过程;对于复杂的电子系统,调试也是一个“系统集成”的过程。

在单元电路调试完成的基础上,可进行系统联调。例如数据采集系统和控制系统,一般由模拟电路、数字电路和微处理器电路构成,调试时常把这3部分电路分开调试,分别达到设计指标后,再加进接口电路进行联调。联调是对总电路的性能指标进行测试和调整,若不符合设计要求,应仔细分析原因,找出相应的单元进行调整。不排除要调整多个单元的参数或调整多次,甚至有修正方案的可能。

2、电子电路调试的具体步骤

(1) 通电观察:通电后不要急于测量电气指标,而要观察电路有无异常现象,例如有无冒烟现象,有无异常气味,手摸集成电路外封装,是否发烫等。如果出现异常现象,应立即关断电源,待排除故障后再通电。

(2) 静态调试:静态调试一般是指在不加输入信号,或只加固定的电平信号的条件下所进行的直流测试,可用万用表测出电路中各点的电位,通过和理论估算值比较,结合电路原理的分析,判断电路直流工作状态是否正常,及时发现电路中已损坏或处于临界工作状态的元器件。通过更换器件或调整电路参数,使电路直流工作状态符合设计要求。

(3) 动态调试:动态调试是在静态调试的基础上进行的,在电路的输入端加入合适的信号,按信号的流向,顺序检测各测试点的输出信号,若发现不正常现象,应分析其原因,并排除故障,再进行调试,直到满足要求。

测试过程中不能仅凭感觉或印象,要始终借助仪器观察。使用示波器时,最好把示波器的信号输入方式置于“DC”挡,通过直流耦合方式,可同时观察被测信号的交、直流成分。

通过调试,最后检查功能块和整机的各种指标(如信号的幅值、波形形状、相位关系、增益、输入阻抗和输出阻抗、灵敏度等)是否满足设计要求,如必要,再进一步对电路参数提出合理的修正。

3、电子电路调试中的若干问题

(1) 根据待调试系统的工作原理(原理图和PCB)拟定调试步骤和测量方法,确定测试点,并在图纸上和板子上标出位置,画出调试数据记录表格等。

(2) 搭设调试工作台,工作台配备所需的调试仪器,仪器的摆设应操作方便,便于观察。学生往往不注意这个问题,在制作或调机时工作台很乱,工具、书本、衣物等与仪器混放在一起,这样会影响调试。

特别提示:在制作和调试时,一定要把工作台布置的干净、整洁。这便是“磨刀不误砍柴工”。

(3) 对于硬件电路,应为被调试系统选择测量仪表,测量仪表的精度应优于被测系统;对于软件调试,则应配备微机和开发工具。

(4) 电子电路的调试顺序一般按信号流向进行,将前面调试过的电路输出信号作为后一级的输入信号,为最后统调创造条件。

(5) 选用可编程逻辑器件实现的数字电路,应完成可编程逻辑器件源文件的输入、调试与下载,并将可编程逻辑器件和模拟电路连接成系统,进行总体调试和结果测试。

(6) 在调试过程中,要认真观察和分析实验现象,做好记录,保证实验数据的完整可靠。

4、调试前的工作

电路安装完毕,通常不宜急于通电,应该先认真检查一下。

检查内容包括:

(1) 连线是否正确:检查电路连线是否正确,包括错线(连线一端正确,另一端错误)、少线(安装时完全漏掉的线)和多线(连线的两端在电路图上都是不存在的)。

查线的方法通常有两种:1) 按照电路图检查安装的线路:这种方法的特点是,根据电路图连线,按一定顺序逐一检查安装好的线路,由此可比较容易地查出错线和少线。2) 按照实际线路来对照原理电路进行查线:这是一种以元件为中心进行查线的方法。把每个元件(包括器件)引脚的连线一次查清,检查每个去处在电路图上是否存在,这种方法不但可以查出错线和少线,还容易查出多线。

为了防止出错,对于已查过的线通常应在电路图上做出标记,最好用指针式万用表“Ω×1”挡,或数字式万用表“Ω挡”的蜂鸣器来测量,而且应直接测量元器件引脚,这样可以同时发现接触不良的地方。

(2) 元器件安装情况
检查元器件引脚之间有无短路;连接处有无接触不良;二极管、三极管、集成器件和电解电容极性等是否连接有误。

(3) 电源供电(包括极性)、信号源连线是否正确。

(4) 电源端对地是否存在短路。
若电路经过上述检查,并确认无误后,就可转入调试。

5、调试方法

调试包括测试和调整两个方面。

所谓电子电路的调试,是以达到电路设计指标为目的而进行的一系列的测量→判断→调整→再测量的反复进行过程。为了使调试顺利进行,设计的电路图上最好标明各点的电位值,相应的波形图以及其它主要数据。调试方法通常采用先分调后联调(总调)。

我们知道,任何复杂电路都是由一些基本单元电路组成的,因此,调试时可以循着信号的流向,逐级调整各单元电路,使其参数基本符合设计指标。这种调试方法的核心是:把组成电路的各功能块(或基本单元电路)先调试好,并在此基础上逐步扩大调试范围,最后完成整机调试。采用先分调,后联调的优点是:能及时发现问题和解决问题。新设计的电路一般采用此方法。

对于包括模拟电路、数字电路和微机系统的电子装置更应采用这种方法进行调试。因为只有把三部分分开调试后,分别达到设计指标,并经过信号及电平转换电路后才能实现整机联调。否则,由于各电路要求的输入、输出电压和波形不匹配,盲目进行联调,就可能造成大量的器件损坏。

除了上述方法外,对于已定型的产品和需要相互配合才能运行的产品也可采用一次性调试。

6、调试中的注意事项

调试结果是否正确,很大程度上受测量正确与否和测量精度的影响。为了保证调试的效果,必须减小测量误差,提高测量精度。为此,需注意以下几点:

(1) 正确使用测量仪器的接地端

凡是使用地端接机壳的电子仪器进行测量时,仪器的接地端应和放大器的接地端连接在一起,否则仪器机壳引入的干扰不仅会使放大器的工作状态发生变化,而且将使测量结果出现误差。根据这一原则,调试发射极偏置电路时,若需测量VCE,不应把仪器的两端直接接在集电极和发射极上,而应分别对地测出VC、VE,然后将二者相减得VCE。若使用干电池供电的万用表进行测量,由于电表的两个输入端是浮动的,所以允许直接跨接到测量点之间。

(2) 测量电压所用仪器的输入阻抗必须远大于被测处的等效阻抗

若测量仪器输入阻抗小,则在测量时会引起分流,给测量结果带来很大误差。

(3) 测量仪器的带宽必须大于被测电路的带宽

例如:MF-20型万用表的工作频率为20~20000 Hz。如果放大器的fh =100 kHz,我们就不能用 MF-20来测试放大器的幅频特性,否则,测试结果就不能反映放大器的真实情况。

(4) 要正确选择测量点

用同一台测量仪器进行测量时,测量点不同,仪器内阻引进的误差大小将不同。例如,对于图1所示电路,测C1点电压VC1时,若选择e2为测量点,测得VE2,根据VCl=VE2+VBE2求得的结果,可能比直接测Cl点得到的VC1的误差要小得多。所以出现这种情况,是因为Re2较小,仪器内阻引进的测量误差小。

(5) 测量方法要方便可行

需要测量某电路的电流时,一般尽可能测电压而不测电流,因为测电压不必改动被测电路,测量方便。若需知道某一支路的电流值,可以通过测取该支路上电阻两端的电压,经过换算而得到。

(6) 调试过程中,不但要认真观察和测量,还要善于记录

记录的内容包括实验条件、观察的现象、测量的数据、波形和相位关系等。只有有了大量可靠的实验记录并与理论结果加以比较,才能发现电路设计上的问题,完善设计方案。

7、调试时出现故障的解决方法

要认真查找故障原因,切不可一遇故障解决不了就拆掉线路重新安装。因为重新安装的线路仍可能存在各种问题,如果是原理上的问题,即使重新安装也解决不了问题。我们应当把查找故障,分析故障原因,看成一次好的学习机会,通过它来不断提高自己分析问题和解决问题的能力。

(1) 检查故障的一般方法

故障是不期望但又不可避免的电路异常工作状况。分析、寻找和排除故障是电气工程人员必备的实际技能。对于一个复杂的系统来说,要在大量的元器件和线路中迅速、准确地找出故障是不容易的。一般故障诊断过程,就是从故障现象出发,通过反复测试,做出分析判断,逐步找出故障原因的过程。

(2) 故障现象和产生故障的原因

1) 常见的故障现象:放大电路没有输入信号,而有输出波形。放大电路有输入信号,但没有输出波形,或者波形异常。串联稳压电源无电压输出,或输出电压过高且不能调整,或输出稳压性能变坏、输出电压不稳定等。振荡电路不产生振荡。计数器输出波形不稳,或不能正确计数。收音机中出现“嗡嗡”交流声和“啪啪”的汽船声等。以上是最常见的一些故障现象,还有很多奇怪的现象,在这里就不一一列举了。

2) 产生故障的原因:故障产生的原因很多,情况也很复杂,有的是一种原因引起的简单故障,有的是多种原因相互作用引起的复杂故障。因此,引起故障的原因很难简单分类。这里只能进行一些粗略的分析。

对于定型产品使用一段时间后出现故障,故障原因可能是元器件损坏,连线发生短路或断路(如焊点虚焊、接插件接触不良、可变电阻器、电位器、半可变电阻等接触不良、接触面表面镀层氧化等),或使用条件发生变化(如电网电压波动,过冷或过热的工作环境等)影响电子设备的正常运行。

对于新设计安装的电路来说,故障原因可能是:实际电路与设计的原理图不符;元器件焊接错误、元器件使用不当或损坏;设计的电路本身就存在某些严重缺点,不满足技术要求;连线发生短路或断路等。

仪器使用不正确引起的故障,如示波器使用不正确而造成的波形异常或无波形,接地问题处理不当而引入干扰等。

各种干扰引起的故障。

(3) 检查故障的一般方法:查找故障的顺序可以从输入到输出,也可以从输出到输入。查找故障的一般方法有:

1) 直接观察法

直接观察法是指不用任何仪器,利用人的视、听、嗅、触等作为手段来发现问题,寻找和分析故障。直接观察包括不通电检查和通电观察。

检查仪器的选用和使用是否正确;电源电压的等级和极性是否符合要求;电解电容的极性、二极管和三极管的管脚、集成电路的引脚有无错接、漏接、互碰等情况;布线是否合理;印刷板有无断线;电阻电容有无烧焦和炸裂等。

通电观察元器件有无发烫、冒烟,变压器有无焦味,电子管、示波管灯丝是否亮,有无高压打火等。

此法简单,也很有效,可作初步检查时用,但对比较隐蔽的故障无能为力。

2) 用万用表检查静态工作点

电子电路的供电系统,半导体三极管、集成块的直流工作状态(包括元、器件引脚、电源电压)、线路中的电阻值等都可用万用表测定。当测得值与正常值相差较大时,经过分析可找到故障。

顺便指出,静态工作点也可以用示波器“DC”输入方式测定。用示波器的优点是:内阻高,能同时看到直流工作状态和被测点上的信号波形以及可能存在的干扰信号及噪声电压等,更有利于分析故障。

3) 信号寻迹法

对于各种较复杂的电路,可在输入端接入一个一定幅值、适当频率的信号(例如,对于多级放大器,可在其输入端接入 f=1000 Hz的正弦信号),用示波器由前级到后级(或者相反),逐级观察波形及幅值的变化情况,如哪一级异常,则故障就在该级。这是深入检查电路的方法。

4) 对比法

怀疑某一电路存在问题时,可将此电路的参数与工作状态相同的正常电路的参数(或理论分析的电流、电压、波形等)进行一一对比,从中找出电路中的不正常情况,进而分析故障原因,判断故障点。

5) 部件替换法

有时故障比较隐蔽,不能一眼看出,如这时你手头有与故障仪器同型号的仪器时,可以将仪器中的部件、元器件、插件板等替换有故障仪器中的相应部件,以便于缩小故障范围,进一步查找故障。

6) 旁路法

当有寄生振荡现象时,可以利用适当容量的电容器,选择适当的检查点,将电容临时跨接在检查点与参考接地点之间,如果振荡消失,就表明振荡是产生在此附近或前级电路中。否则就在后面,再移动检查点寻找之。应该指出的是,旁路电容要适当,不宜过大,只要能较好地消除有害信号即可。

7) 短路法

就是采取临时性短接一部分电路来寻找故障的方法。短路法对检查断路性故障最有效。但要注意对电源(电路)是不能采用短路法的。

8) 断路法

断路法用于检查短路故障最有效。断路法也是一种使故障怀疑点逐步缩小范围的方法。例如,某稳压电源因接入一带有故障的电路,使输出电流过大,我们采取依次断开电路的某一支路的办法来检查故障。如果断开该支路后,电流恢复正常,则故障就发生在此支路。

实际调试时,寻找故障原因的方法多种多样,以上仅列举了几种常用的方法。这些方法的使用可根据设备条件,故障情况灵活掌握,对于简单的故障用一种方法即可查找出故障点,但对于较复杂的故障则需采取多种方法互相补充、互相配合,才能找出故障点。

在一般情况下,寻找故障的常规做法是:先用直接观察法,排除明显的故障。再用万用表(或示波器)检查静态工作点。信号寻迹法是对各种电路普遍适用而且简单直观的方法,在动态调试中广为应用。

应当指出,对于反馈环内的故障诊断是比较困难的,在这个闭环回路中,只要有一个元器件(或功能块)出故障,则往往整个回路中处处都存在故障现象。寻找故障的方法是先把反馈回路断开,使系统成为一个开环系统,然后再接入一适当的输入信号,利用信号寻迹法逐一寻找发生故障的元器件(或功能块)。

来源:电源网订阅号

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开关电源设计中,我们常常使用到一个电阻串联一个电容构成的RC电路, RC电路性能会直接影响到产品性能和稳定性。本文将为大家介绍一种既能降低开关管损耗,且可降低变压器的漏感和尖峰电压的RC电路。

高频开关电源在开关管关断时,电压和电流的重叠引起的损耗是开关电源损耗的主要部分,同时,由于电路中存在寄生电感和寄生电容,在功率开关管关断时,电路中也会出现过电压并且产生振荡。如果尖峰电压过高,就会损坏开关管。同时,振荡的存在也会使输出纹波增大。为了降低关断损耗和尖峰电压,需要在开关管两端并联RC缓冲电路以改善电路的性能。

图1

图1所示的是一个简单的反激式开关电源电路,从图中可以看出RC电路在图中的出现过6次从RaCa—RfCf,每个RC电路的位置不同,作用也不一样。本文介绍的是图1中RbCb,RcCc构成的RC吸收电路。

这两个RC电路在图中主要作用是:

  •   减少导通或关断损耗;

  •   降低电压或电流尖峰;

  •   可以间接的改善EMI特性。

在设计RC吸收电路时,我们必须了解整个电源网络的几个重要参数,比如输入电压、输入电流、尖峰电压、尖峰电流等。在图1所示当Q1关断时,源极电压开始上升到2Vdc,而电容Cb限制了源极(D)电压的上升速度,同时减小了上升电压和下降电流的重叠,从而减低了开关管Q1的损耗。而在下次开关关断之前,Cb必须将已经充满的电压放完,放电路径为Cb、Rb、Q1。

图2 开关管源极(D)的Vds电压波形

图2-A表示的是开关管Q1没有加RC吸收电路的Vds电压波形,图中明显的看出,当开关管Q1断开时,Vds电压迅速上升至最高点,而后伴随这震荡下跌,震荡频率为20MHZ。

图2-B表示的是开关管上加了RC吸收电路的Vds电压波形,相对与图2-A,在加了RC吸收电路后,开关管断开瞬间,Vds电压上升比较平缓,且在上升到最高电压跌落时不会产生高频震荡,EMI特性也会偏好。

在感性负载中,开关器件关断的瞬间,如果此时感性负载的磁通不为零,根据愣次定律便会产生一个自感电动势,对外界辞放磁场储能,为简单起见,一般都采用RC吸收回路,将这部份能量以热能的方式消耗掉。

设计RC吸收回路参数,需要先确定磁场储能的大小,在反激变压器中,磁场储能由两部份辞放,其中大部份是通过互感向二次侧提供能量,只有漏感部份要通过RC回路处理,需要测量励磁电感,互感及漏感值,再求得RC回路的初始电流值。

  •   R的取值,以开关所能承受的瞬时反压,比初始电流值;此值过小则动态功耗过大,引值过大则达不到保护开关的作用;

  •   C的取值,则需要满足在钳位电平下能够储存磁能的一半,且满足一定的dV/dt,C关断缓冲,R开通限流,电阻的阻值基本可以按照:
R=(sqrt(Llk/Cj))/n 这个公式计算,功率根据实际情况选择,C一般都在102——103之间选择,选C时在考虑吸收效果的同时还需考虑EMI的相位和后面输出电容的纹波电流应力,则有:

C=(Ip*Tf)/(2*2*Vdc)

Ip:峰值电流

Tf:集电极电流从初始值下降到零的时间

Vdc:输入的直流电压

R=Ton(min)/(3C)

Ton(min):开关管最小的导通时间

总结

根据以上给出的公式,可以很方便地选择出合适的RC吸收电路。但在设计时,应该根据整个电源设计的性能指标,通过实际调试才能得到真正合适的参数。有时候,为了达到系统的性能指标,牺牲一定的效率也是必要的。总之,在设计RC吸收电路参数时,必须综合考虑性能和效率,最终选择合适的RC参数。

来源:ZLG致远电子

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一、电路噪声

对于电子线路中所标称的噪声,可以概括地认为,它是对目的信号以外的所有信号的一个总称。最初人们把造成收音机这类音响设备所发出噪声的那些电子信号,称为噪声。

但是,一些非目的的电子信号对电子线路造成的后果并非都和声音有关,因而,后来人们逐步扩大了噪声概念。

例如,把造成视屏幕有白班呀条纹的那些电子信号也称为噪声。可能以说,电路中除目的的信号以外的一切信号,不管它对电路是否造成影响,都可称为噪声。例如,电源电压中的纹波或自激振荡,可对电路造成不良影响,使音响装置发出交流声或导致电路误动作,但有时也许并不导致上述后果。

对于这种纹波或振荡,都应称为电路的一种噪声。又有某一频率的无线电波信号,对需要接收这种信号的接收机来讲,它是正常的目的信号,而对另一接收机它就是一种非目的信号,即是噪声。在电子学中常使用干扰这个术语,有时会与噪声的概念相混淆,其实,是有区别的。

噪声是一种电子信号,而干扰是指的某种效应,是由于噪声原因对电路造成的一种不良反应。而电路中存在着噪声,却不一定就有干扰。在数字电路中。往往可以用示波器观察到在正常的脉冲信号上混有一些小的尖峰脉冲是所不期望的,而是一种噪声。但由于电路特性关系,这些小尖峰脉冲还不致于使数字电路的逻辑受到影响而发生混乱,所以可以认为是没有干扰。

当一个噪声电压大到足以使电路受到干扰时,该噪声电压就称为干扰电压。而一个电路或一个器件,当它还能保持正常工作时所加的最大噪声电压,称为该电路或器件的抗干扰容限或抗扰度。一般说来,噪声很难消除,但可以设法降低噪声的强度或提高电路的抗扰度,以使噪声不致于形成干扰。

二、如何抑制电子电路中噪声的产生

这个东西主要是由于电路中的数字电路和电源部分产生的。在数字电路中,普遍存在高频的数字电平,这些电平可以产生两种噪声:

1、电磁辐射,就像电视的天线一样,通过发射电磁波来干扰旁边的电路,也就是你说的噪声。

2、耦合噪声,指数字电路和旁边的电路存在一定的耦合,噪声可以直接在电器上直接影响其他的电路,这种噪声更厉害。

电源上存在的噪声:如果是线性电源,首先低频的50Hz就是一个严重的干扰源。由于初级进来的交流电本身就不纯净,而且是波浪的正弦波,容易对旁边的电路产生电磁干扰,也就是电磁噪声。如果是开关电源的话噪声更严重,开关电源工作在高频状态,并且在输出部分存在很脏的谐波电压,这些对整个的电路都能产生很大的噪声。

防止方法:合理地接地、采用差分结构传输模拟信号、在电路的电源输出端加去耦电容、采用电磁屏蔽技术、模拟数字地分开、信号线两边走底线、地线隔离等等。其实我说的这些在去除噪声的方面只是冰山一角,就算是玩了30年电子的人也不会完全掌握所有的这类技术,因为理解掌握这类东西需要很强的技术基础和相当丰富的经验,不过我告诉你的这些在大体上已经足够了。

本底噪声是由电路本身引起的,由于电源的不纯净,电路的相位裕度和增益裕度不合适等等电路本身和器件的原因。这部分需要在电路设计时进行改进。

其他噪声是由于电路布局布线不合理等等认为因素,电磁兼容,导线间干扰等等。

模拟电路噪声的消除更多地依赖于经验而非科学依据。设计人员经常遇到的情况是电路的模拟硬件部分设计出来以后,却发现电路中的噪声太大,而不得不重新进行设计和布线。

这种“试试看”的设计方法在几经周折之后最终也能获得成功。不过,避免噪声问题的更好方法是在设计初期进行决策时就遵循一些基本的设计准则,并运用与噪声相关的基本原理等知识。

三、低噪声前置放大器电路的设计方法

前置放大器在音频系统中的作用至关重要。本文首先讲解了在为家庭音响系统或PDA设计前置放大器时,工程师应如何恰当选取元件。随后,详尽分析了噪声的来源,为设计低噪声前置放大器提供了指导方针。最后,以PDA麦克风的前置放大器为例,列举了设计步骤及相关注意事项。

前置放大器是指置于信源与放大器级之间的电路或电子设备,例如置于光盘播放机与高级音响系统功率放大器之间的音频前置放大器。

前置放大器是专为接收来自信源的微弱电压信号而设计的,已接收的信号先以较小的增益放大,有时甚至在传送到功率放大器级之前便先行加以调节或修正,如音频前置放大器可先将信号加以均衡及进行音调控制。无论为家庭音响系统还是PDA设计前置放大器,都要面对一个十分头疼的问题,即究竟应该采用哪些元件才恰当?

四、元件选择原则

由于运算放大器集成电路体积小巧、性能卓越,因此目前许多前置放大器都采用这类运算放大器芯片。我们为音响系统设计前置放大器电路时,必须清楚知道如何为运算放大器选定适当的技术规格。

在设计过程中,系统设计工程师经常会面临以下问题。

1. 是否有必要采用高精度的运算放大器?

输入信号电平振幅可能会超过运算放大器的错误容限,这并非运算放大器所能接受。若输入信号或共模电压太微弱,设计师应该采用补偿电压(Vos)极低而共模抑制比(CMRR)极高的高精度运算放大器。是否采用高精度运算放大器取决于系统设计需要达到多少倍的放大增益,增益越大,便越需要采用较高准确度的运算放大器。

2. 运算放大器需要什么样的供电电压?

这个问题要看输入信号的动态电压范围、系统整体供电电压大小以及输出要求才可决定,但不同电源的不同电源抑制比(PSRR)会影响运算放大器的准确性,其中以采用电池供电的系统所受影响最大。此外,功耗大小也与内部电路的静态电流及供电电压有直接的关系。

3. 输出电压是否需要满摆幅?

低供电电压设计通常都需要满摆幅的输出,以便充分利用整个动态电压范围,以扩大输出信号摆幅。至于满摆幅输入的问题,运算放大器电路的配置会有自己的解决办法。由于前置放大器一般都采用反相或非反相放大器配置,因此输入无需满摆幅,原因是共模电压(Vcm)永远小于输出范围或等于零(只有极少例外,例如设有浮动接地的单供电电压运算放大器)。

4. 增益带宽的问题是否更令人忧虑?

是的,尤其是对于音频前置放大器来说,这是一个非常令人忧虑的问题。由于人类听觉只能察觉大约由20Hz至20kHz频率范围的声音,因此部分工程师设计音频系统时会忽略或轻视这个“范围较窄”的带宽。事实上,体现音频器件性能的重要技术参数如低总谐波失真(THD)、快速转换率(slewrate)以及低噪声等都是高增益带宽放大器所必须具备的条件。

五、深入了解噪声

在设计低噪声前置放大器之前,工程师必须仔细审视源自放大器的噪声,一般来说,运算放大器的噪声主要来自四个方面:

1. 热噪声(Johnson):由于电导体内电流的电子能量不规则波动产生的具有宽带特性的热噪声,其电压均方根值的正方与带宽、电导体电阻及绝对温度有直接的关系。对于电阻及晶体管(例如双极及场效应晶体管)来说,由于其电阻值并非为零,因此这类噪声影响不能忽视。

2. 闪烁噪声(低频):由于晶体表面不断产生或整合载流子而产生的噪声。在低频范围内,这类闪烁以低频噪声的形态出现,一旦进入高频范围,这些噪声便会变成“白噪声”。闪烁噪声大多集中在低频范围,对电阻器及半导体会造成干扰,而双极芯片所受的干扰比场效应晶体管大。

3. 射击噪声(肖特基):肖特基噪声由半导体内具有粒子特性的电流载流子所产生,其电流的均方根值正方与芯片的平均偏压电流及带宽有直接的关系。这种噪声具有宽带的特性。

4. 爆玉米噪声(popcornfrequency):半导体的表面若受到污染便会产生这种噪声,其影响长达几毫秒至几秒,噪声产生的原因仍然未明,在正常情况下,并无一定的模式。生产半导体时若采用较为洁净的工艺,会有助减少这类噪声。

此外,由于不同运算放大器的输入级采用不同的结构,因此晶体管结构上的差异令不同放大器的噪声量也大不相同。

下面是两个具体例子。

  •   双极输入运算放大器的噪声:噪声电压主要由电阻的热噪声以及输入基极电流的高频区射击噪声所造成,低频噪声电平大小取决于流入电阻的输入晶体管基极电流产生的低频噪声;噪声电流主要由输入基极电流的射击噪声及电阻的低频噪声所产生。

  •   CMOS输入运算放大器的噪声:噪声电压主要由高频区通道电阻的热噪声及低频区的低频噪声所造成,CMOS放大器的转角频率(cornerfrequency)比双极放大器高,而宽带噪声也远比双极放大器高;噪声电流主要由输入门极漏电的射击噪声所产生,CMOS放大器的噪声电流远比双极放大器低,但温度每升高10(C,其噪声电流便会增加约40%。

工程师必须深入了解噪声问题及进行大量计算,才可将这些噪声化为数字准确表达出来。为了避免将问题复杂化,这里只选用音频技术规格最关键的几个参数。

深入了解电路噪声的那些事

上述方程式中的S及N均为功率。

六、PDA麦克风前置放大器电路

在这里我们讨论一下如何设计一款适合PDA采用的麦克风前置放大器,正如上文所述,我们必须明白信源是输入前置放大器的信号。首先,我们必须知道以下信息:

  •  计划采用的麦克风类型
  •  麦克风输出信号电平
  •  麦克风阻抗及指定阻抗的频率
  •  增益规定,有关增益可能受运算放大器的增益带宽积所限制
  •  输入信号频率范围
  •  噪声规定

例如某种陶瓷麦克风的技术规格如下:

  •  阻抗:2.2k((以1kHz的频率操作)
  •  输出信号:200(Vpp
  •  音频输入频率范围:100Hz至4kHz
  •  热噪声:2nV/(Hz

前置放大器的增益指标:500(非反相),第一级可达5倍增益,第二级可达100倍增益。

我们引用公式1:
深入了解电路噪声的那些事
等量输入噪声(EIN)=输入参照噪声总量()×输入频率范围:
深入了解电路噪声的那些事
输出噪声=等量输入噪声×增益=545.81nV×5=2.73uV(适用于1级增益)或545.81nV×100=54.58uV(适用于2级增益)。

两个放大级的输出噪声总量:
深入了解电路噪声的那些事
1伏输出电压的信噪比电平=20×log(1V÷54.58uV)≈85.3dB

电路输出噪声总量大约是每一噪声源均方根的平均均方值总和的平方根,此外输出噪声通常绝大部分来自噪声量最大的信源。实际电路如图2所示。

深入了解电路噪声的那些事
MIC前置放大器电路图

请注意,这款电路只适用于单电源供电的设计,其中输入及输出电容器(C1及C4)只是选项,工程师可根据实际情况考虑选用。适用与否取决于用户系统的输入与输出如何连接。若麦克风输出设有直流补偿,那么便需要增设C1输入电容器,以便阻塞直流电信号。输出电容器也可发挥相同的作用。

目前市场上出售的麦克风大部分以2k(左右的高阻抗麦克风以及只有几百(的低阻抗麦克风为主,这两类麦克风都可采用上述前置放大器设计。高阻抗高输出麦克风前置放大器较为简单,可以采用非反相或反相放大器配置。

由于其频率响应较为平坦,因此无需特别加以均衡,而且输入电平较大,放大器对噪声的要求很低,但高阻抗麦克风对来历不明的噪声及磁场极为敏感。低阻抗低输出麦克风前置放大器也可采用非反相或反相放大器将输入信号放大,频率响应及均衡等方面的要求都与高阻抗高输出的前置放大器大致相同。

如果麦克风的输出电平较低,工程师必须注意选用低噪声的运算放大器。如性能较好的低噪声运算放大器应该产生较低的输入参照电压噪声,而且噪声不应超过10nV/((Hz)。

七、运算放大器电路中固有噪声的分析与测量

我们可将噪声定义为电子系统中任何不需要的信号。噪声会导致音频信号质量下降以及精确测量方面的错误。板级与系统级电子设计工程师希望能确定其设计方案在最差条件下的噪声到底有多大,并找到降低噪声的方法以及准确确认其设计方案可行性的测量技术。

噪声包括固有噪声及外部噪声,这两种基本类型的噪声均会影响电子电路的性能。外部噪声来自外部噪声源,典型例子包括数字交换、60Hz噪声以及电源交换等。

固有噪声由电路元件本身生成,最常见的例子包括宽带噪声、热噪声以及闪烁噪声等。本系列文章将介绍如何通过计算来预测电路的固有噪声大小,如何采用SPICE模拟技术,以及噪声测量技术等。

转自:电子工程专辑

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到底零欧电阻在电路中的作用是为了将数字地和模拟地分开?还是只是将模拟地和数字地进行电气连接?还有为什么工程师会选用零欧电阻来解决干扰?是不是很疑惑,本文将为你解惑!

零欧姆电阻不是为了把数字地和模拟地分开,只是使模拟地和数字地进行电气连接,因为模拟地和数字地毕竟属于同一个网络,最终也还是要连在一起的。

把数模地分开,只是工程师为了解决干扰的一种手段。用零欧姆电阻的方便之处就是它很容易拆卸,拆卸下来可以换其他的器件代替以观察最终的效果进行对比,而导线不能拆卸。

限流这种观点,其实不太赞同,零欧姆电阻有阻抗但毕竟小,这得流过多大电流才起到限流作用?几A?不现实吧,很多电路板达不到这个电流级别。反而有阻抗影响挺大吧,如果零欧电阻阻抗挺大,那在零欧姆上的电压降产生共模干扰导致的问题不可忽视。

进行数字地和模拟地之间的隔离,其实是一门挺有技术含量的事,属于EMC的范畴。我不太赞同一些工程师说的,只要是数模混合电路就必须对数字地和模拟地进行地的分割,然后用个磁珠或零欧姆电阻连起来。具体问题还得具体分析。

我见过很多电路板,采用统一地,也就是不对地分割,当然也就不存在用零欧电阻连接的问题,其EMC可以做得很好。反而一些采用了地分割的电路板,EMC很差。

导致这种现象的原因是工程师对EMC本质的理解偏差。其实EMC很关键一点就是环流路径最小化,如果进行地分割,就要非常注意,一旦信号线跨越地分割线,环流路径必然增大,EMC性能变差。

而采用统一地的电路板,事先必须对布局做足考虑,对电路模块进行物理分区(不分割),保证模块都有自己的回路,就不会影响其他模块,同时因为地没有分割,保证了地的完整性。当然具体细节太多了,就不一一介绍。

分割做得好,确实可以做到较好的数模隔离,但是不做分割,EMC不一定差。凡事没有绝对,没有哪一种是绝对的好,只是要根据具体的情况决定倒是要不要分割,目的是为了EMC性能,分割只是一种手段,而手段可以多种。还是那句话具体问题具体分析。

另外如果直接用导线连接,会通过很大的电流,两边的信号会互相干扰。并且在PCB布线时,很难将两种地区分开。

零欧电阻可以很好的解决这个问题,它提供了一个很窄的电流通路 并且可以有效区分模拟地和数字地,利于单点接地的实现。其实零欧电阻也是存在阻抗的,因此可以限制电流。

用事实说话

个人lay过一块使用了0Ω电阻的PCB,一块陀螺仪的板子,有两个GND,一个是正常的GND,另一个是专门给gyro用的GyroGND。

考虑用两个GND的原因是因为板子比较小,各种通信接口和芯片都和gyro模块堆在一起,于是觉得分成两个GND会减少一些gyro读数上的noise,但其实上发现不用这样做,因为是那帮写程序的没写好程序,后来程序改好了noise也没了。

加了一个0Ω的原因也只是为了做layout的时候方便polygon(铺铜),因为电阻两端的电线会算作不同的网络。

GyroGND的polygon:

一文教你了解零欧电阻在电路中的作用

GND的polygon:
一文教你了解零欧电阻在电路中的作用

一个是网格铺,一个是全铺,可以看到很明显的分界线。在远处用一个0Ω的电阻隔开:
一文教你了解零欧电阻在电路中的作用

如果不用0Ω的电阻隔开而想着lay成两块GND的话,铺铜的时候会悲剧的,软件会给你铺到一起去。

所以按照个人现在的经验来看,在GND网络上加上0Ω的电阻只是为了把GND分成不同的区域,方便lay板,对降噪本身可能并没有太显著的影响。

来源:网络

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恒流恒压充电

恒流恒压充电第一阶段以恒定电流充电;当电压达到预定值时转入第二阶段进行恒压充电,此时电流逐渐减小;当充电电流达到下降到零时,蓄电池完全充满。这种是目前锂电池最常用的充电方法。

恒流充电和恒压充电电路怎样区别

开关电源的恒压模式和恒流模式

“充电桩之芯”作为一种AC/DC电源,它是以恒定电压输出还是以恒定电流输出,这是由“充电桩之芯”自己决定的吗?为了回答这个问题,我们需要科普一下开关电源的“恒压”工作模式和“恒流”工作模式。

恒压(CV,ConstantVoltage)模式,是指开关电源的输出电压恒定,开关电源的控制环路是电压环在起作用,电压环的给定电压就是电源输出的“恒定电压”。恒压模式下的输出电流大小是由负载决定的。

1,对于单环控制系统,恒压模式下,电压环在工作。

2,对于双环控制系统,恒压模式下,如果电压环是内环,电流环是外环,内环电压环在工作,外环电流环没有参与控制,或者说外环失效了;如果电压环是外环,电流环是内环,双环都在工作,外环电压环的PI输出作为内环电流环的给定。

恒流(CC,ConstantCurrent)模式,是指开关电源的输出电流恒定,开关电源的控制环路是电流环在起作用,电流环的给定电流就是电源输出的“恒定电流”。恒流模式下的输出电流大小是由负载决定的。

对于单环控制系统很好理解。对于双环控制系统,电流环和电压环怎么相互转换的,这对于初学者并不好理解。

恒流充电和恒压充电电路区别

可以看输出电压。如果不同负载电压不变就是恒压

恒流充电:以恒定的电流为蓄电池充电的方式;可以使用相对较大的电流进行充,这样充电效率比较高。

恒压充电:充电电压维持在恒定值的充电方式; 充电末端是因为电池极化内阻的原因导致虚电压较高,采用恒压模式,降低充电 ,电流,可以使电池充的比较满。以锂蓄电池为例:恒流恒压充电(CCCV)第一阶段对电池进行恒流充电,此阶段电池电压随时间线性上升,当电池电压达到预设上限值(一般为 4.2V),转入第二阶段再以此上限电压对电池进行恒压充电,在恒压充电阶段充电电流随时间逐渐减小,直至电流下降至设定的最小值(一般为 0.1C-0.02C,C=电池容量/h),可认为电池充满,至此充电过程结束。

目前的恒流恒压的这个模式,充电效率高,而且对电池的损伤也较小,是普遍的充电方式。

(非要说区别的话,可以在两种充电方式下改变负载,横流充电电流不变,负载两端电压会变化;而恒压充电电压不变。)

充电过程中恒流充电和恒压充电的本质

充电过程中,充电系统的“主脑”BMS发送给“从脑”充电桩控制器(在国标上用“充电机”表示)的报文种类繁多,但是,与充电桩之芯是工作在恒流还是恒压模式相关的指令性报文信息并不多。根据国标GB/T27930-2015,《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》,全部列举相关信息如下:
1,PGB9984,BMS握手报文,提供BMS“最高允许充电总电压”。
2,PGN1536,充电参数配置阶段,BMS发送给充电机的动力蓄电池充电参数,给出了“最高允许充电电流”和“最高允许充电总电压”。
3,PGN4096,电池充电需求报文(BCL),这是充电过程最关键的报文。

摘录如下:

恒流充电和恒压充电电路怎样区别

这段条文中提到的CML报文是充电机最大输出能力报文,充电机发送给BMS的充电机最高输出电压,最大输出电流,最低输出电压,最小输出电流等。

这段报文没有解释如何进入恒压或恒流模式,只是换一种方式解释了恒压模式和恒流模式的含义:
在恒压充电模式下,充电机输出的电压应满足电压需求值,输出的电流不能超过电流需求值;在恒流充电模式下,充电机输出的电流应满足电流需求值,输出的电压不能超过电压需求值。

来源:电源Fan

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一、解释

DCpower一般是指带实际电压的源,其他的都是标号(在有些仿真软件中默认的把标号和源相连的)VDD:电源电压(单极器件);电源电压(4000系列数字电路);漏极电压(场效应管)VCC:电源电压(双极器件);电源电压(74系列数字电路);声控载波(VoiceControlledCarrier)VSS:地或电源负极VEE:负电压供电;场效应管的源极(S)VPP:编程/擦除电压。

VCC:C=circuit表示电路的意思,即接入电路的电压;

VDD:D=device表示器件的意思,即器件内部的工作电压;

VSS:S=series表示公共连接的意思,通常指电路公共接地端电压。

二、另外一种解释:

Vcc和Vdd是器件的电源端。

Vcc是双极器件的正,Vdd多半是单级器件的正。下标可以理解为NPN晶体管的集电极C,和PMOSorNMOS场效应管的漏极D。同样你可在电路图中看见Vee和Vss,含义一样。因为主流芯片结构是硅NPN所以Vcc通常是正。如果用PNP结构Vcc就为负了。荐义选用芯片时一定要看清电气参数。

Vcc来源于集电极电源电压,CollectorVoltage,一般用于双极型晶体管,PNP管时为负电源电压,有时也标成-Vcc,NPN管时为正电压。

Vdd来源于漏极电源电压,DrainVoltage,用于MOS晶体管电路,一般指正电源.因为很少单独用PMOS晶体管,所以在CMOS电路中Vdd经常接在PMOS管的源极上。

Vss源极电源电压,在CMOS电路中指负电源,在单电源时指零伏或接地。

Vee发射极电源电压,EmitterVoltage,一般用于ECL电路的负电源电压。

Vbb基极电源电压,用于双极晶体管的共基电路。

三、说明

1、一般来说VCC=模拟电源,VDD=数字电源,VSS=数字地,VEE=负电源。

2、有些IC既有VDD引脚又有VCC引脚,说明这种器件自身带有电压转换功能。

3、对于数字电路来说,VCC是电路的供电电压,VDD是芯片的工作电压(通常Vcc>Vdd),VSS是接地点。

4、在场效应管(或COMS器件)中,VDD为漏极,VSS为源极,VDD和VSS指的是元件引脚,而不表示供电电压。

详解: 有些IC 同时有VCC和VDD, 这种器件带有电压转换功能。 在“场效应”即COMS元件中,VDD乃CMOS的漏极引脚,VSS乃CMOS的源极引脚,这是元件引脚符号,它没有“VCC”的名称,你的问题包含3个符号,VCC / VDD /VSS, 这显然是电路符号除了正确进行接地设计、安装,还要正确进行各种不同信号的接地处理。
控制系统中,大致有以下几种地线:
(1)数字地:也叫逻辑地,是各种开关量(数字量)信号的零电位。
(2)模拟地:是各种模拟量信号的零电位。
(3)信号地:通常为传感器的地。
(4)交流地:交流供电电源的地线,这种地通常是产生噪声的地。
(5)直流地:直流供电电源的地。
(6)屏蔽地:也叫机壳地,为防止静电感应和磁场感应而设。

以上这些地线处理是系统设计、安装、调试中的一个重要问题。

下面就接地问题提出一些看法:

(1)控制系统宜采用一点接地。一般情况下,高频电路应就近多点接地,低频电路应一点接地。在低频电路中,布线和元件间的电感并不是什么大问题,然而接地形成的环路的干扰影响很大,因此,常以一点作为接地点;但一点接地不适用于高频,因为高频时,地线上具有电感因而增加了地线阻抗,同时各地线之间又产生电感耦合。一般来说,频率在1MHz以下,可用一点接地;高于10MHz时,采用多点接地;在1~10MHz之间可用一点接地,也可用多点接地。

(2)交流地与信号地不能共用。由于在一段电源地线的两点间会有数mV甚至几V电压,对低电平信号电路来说,这是一个非常重要的干扰,因此必须加以隔离和防止。

(3)浮地与接地的比较。全机浮空即系统各个部分与大地浮置起来,这种方法简单,但整个系统与大地绝缘电阻不能小于50MΩ。这种方法具有一定的抗干扰能力,但一旦绝缘下降就会带来干扰。还有一种方法,就是将机壳接地,其余部分浮空。这种方法抗干扰能力强,安全可靠,但实现起来比较复杂。

(4)模拟地。模拟地的接法十分重要。为了提高抗共模干扰能力,对于模拟信号可采用屏蔽浮技术。对于具体模拟量信号的接地处理要严格按照操作手册上的要求设计。

(5)屏蔽地。在控制系统中为了减少信号中电容耦合噪声、准确检测和控制,对信号采用屏蔽措施是十分必要的。根据屏蔽目的不同,屏蔽地的接法也不一样。电场屏蔽解决分布电容问题,一般接大地;电磁场屏蔽主要避免雷达、电台等高频电磁场辐射干扰。利用低阻金属材料高导流而制成,可接大地。磁场屏蔽用以防磁铁、电机、变压器、线圈等磁感应,其屏蔽方法是用高导磁材料使磁路闭合,一般接大地为好。当信号电路是一点接地时,低频电缆的屏蔽层也应一点接地。如果电缆的屏蔽层地点有一个以上时,将产生噪声电流,形成噪声干扰源。当一个电路有一个不接地的信号源与系统中接地的放大器相连时,输入端的屏蔽应接至放大器的公共端;相反,当接地的信号源与系统中不接地的放大器相连时,放大器的输入端也应接到信号源的公共端。 对于电气系统的接地,要按接地的要求和目的分类,不能将不同类接地简单地、任意地连接在一起,而是要分成若干独立的接地子系统,每个子系统都有其共同的接地点或接地干线,最后才连接在一起,实行总接地。

有人说: 模拟地跟数字地,最终都要接到一块的,那干吗还要分模拟地和数字地呢? 这是因为虽然是相通的,但是距离长了,就不一样了。 同一条导线,不同的点的电压可能是不一样的,特别是电流较大时。 因为导线存在着电阻,电流流过时就会产生压降。 另外,导线还有分布电感,在交流信号下,分布电感的影响就会表现出来。 所以我们要分成数字地和模拟地,因为数字信号的高频噪声很大,如果模拟地和数字地混合的话,就会把噪声传到模拟部分,造成干扰。如果分开接地的话,高频噪声可以在电源处通过滤波来隔离掉。但如果两个地混合,就不好滤波了。

我们经常在电路中见到0欧的电阻,对于新手来说,往往会很迷惑:既然是0欧的电阻,那就是导线,为何要装上它呢?还有这样的电阻市场上有卖吗? 其实0欧的电阻还是蛮有用的。

大概有以下几个功能:

① 做为跳线使用。这样既美观,安装也方便。

② 在数字和模拟等混合电路中,往往要求两个地分开,并且单点连接。我们可以用一个0欧的电阻来连接这两个地,而不是直接连在一起。这样做的好处就是,地线被分成了两个网络,在大面积铺铜等处理时,就会方便得多。附带提示一下,这样的场合,有时也会用电感或者磁珠等来连接。

③ 做保险丝用。由于PCB上走线的熔断电流较大,如果发生短路过流等故障时,很难熔断,可能会带来更大的事故。由于0欧电阻电流承受能力比较弱(其实0欧电阻也是有一定的电阻的,只是很小而已),过流时就先将0欧电阻熔断了,从而将电路断开,防止了更大事故的发生。有时也会用一些阻值为零点几或者几欧的小电阻来做保险丝。不过不太推荐这样来用,但有些厂商为了节约成本,就用此将就了。

④ 为调试预留的位置。可以根据需要,决定是否安装,或者其它的值。有时也会用*来标注,表示由调试时决定。

⑤ 作为配置电路使用。这个作用跟跳线或者拨码开关类似,但是通过焊接固定上去的,这样就避免了普通用户随意修改配置。通过安装不同位置的电阻,就可以更改电路的功能或者设置地址。 0欧的电阻不但有卖,而且还有不同的规格呢,一般是按功率来分,如1/8瓦,1/4瓦等等。 怎么选择呢?这个需要看产品的数据手册了。它有电阻值和功率值的。

无论是在模拟电路中还是在数字电路中都存在着个种各样的“地”,为便于大家了解和掌握,现将其总结出来,供大家参考。

1. 信号“地”:

信号“地”又称参考“地”,就是零电位的参考点,也是构成电路信号回路的公共段,图形符号“⊥”。

1)直流地:直流电路“地”,零电位参考点。
2)交流地:交流电的零线。应与地线区别开。
3)功率地:大电流网络器件、功放器件的零电位参考点。
4)模拟地:放大器、采样保持器、A/D转换器和比较器的零电位参考点。
5)数字地:也叫逻辑地,是数字电路的零电位参考点。
6)“热地”:开关电源无需使用变压器,其开关电路的“地”和市电电网有关,既所谓的“热地”,它是带电的,图形符号为:“ ⊥ ”。
7)“冷地”:由于开关电源的高频变压器将输入、输出端隔离;又由于其反馈电路常用光电耦合、既能传送反馈信号又将双方的"地"隔离;所以输出端的地称之为“冷地”,它不带电。图形符号为“⊥”。

2. 保护“地”:

保护"地"是为了保护人员安全而设置的一种接线方式。保护“地”线一端接用电器,另一端与大地作可靠连接。

3. 音响中的“地”:

1)屏蔽线接地:音响系统为防止干扰,其金属机壳用导线与信号“地”相接,这叫屏蔽接地。
2)音频专用“地”:专业音响为了防止干扰,除了屏蔽“地”之外,还需与音频专用“地”相连。此接地装置应专门埋设,并且应与隔离变压器、屏蔽式稳压电源的相应接地端相连后作为音控室中的专用音频接地点。

4. 不同地线的处理方法:

1)数字地和模拟地应分开:在高要求电路中,数字地与模拟地必需分开。即使是对于A/D、D/A转换器同一芯片上两种“地”最好也要分开,仅在系统一点上把两种“地”连接起来。

2)保护“地”: 保护“地”是为了保护人员安全而设置的一种接线方式。保护“地”线一端接用电器,另一端与大地作可靠连接。

3)音响中的“地”:

a)屏蔽线接地:音响系统为防止干扰,其金属机壳用导线与信号“地”相接,这叫屏蔽接地。
b)音频专用“地”:专业音响为了防止干扰,除了屏蔽“地”之外,还需与音频专用 “地”相连。此接地装置应专门埋设,并且应与隔离变压器、屏蔽式稳压电源的相应接地端相连后作为音控室中的专用音频接地点。

4)浮地与接地:系统浮地,是将系统电路的各部分的地线浮置起来,不与大地相连。这种接法,有一定抗干扰能力。但系统与地的绝缘电阻不能小于50MΩ,一旦绝缘性能下降,就会带来干扰。通常采用系统浮地,机壳接地,可使抗干扰能力增强,安全可靠。

5)一点接地: 在低频电路中,布线和元件之间不会产生太大影响。通常频率小于1MHz的电路,采用一点接地。

6)多点接地: 在高频电路中,寄生电容和电感的影响较大。通常频率大于10MHz的电路,采用多点接地。

来源:21ic电子网

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A、电压源正负端接了一个电容(与电路并联),用于整流电路时,具有很好的滤波作用,当电压交变时,由于电容的充电作用,两端的电压不能突变,就保证了电压的平稳。
当用于电池电源时,具有交流通路的作用,这样就等于把电池的交流信号短路,避免了由于电池电压下降,电池内阻变大,电路产生寄生震荡。

B、比如说什么样的电路中串或者并个电容可以达到耦合的作用,不放电容和放电容有什么区别?
在交流多级放大电路中,因个级增益及功率不同.各级的直流工作偏值就不同!若级间直接藕合则会使各级工作偏值通混无法正常工作!利用电容的通交隔直特性既解决了级间交流的藕合,又隔绝了级间偏值通混,一举两得!

C、基本放大电路中的两个耦合电容,电容+极和直流+极相接,起到通交隔直的作用,接反的话会怎么样,会不会也起到通交隔直的作用,为什么要那接呀!
接反的话电解电容会漏电,改变了电路的直流工作点,使放大电路异常或不能工作

D、阻容耦合放大电路中,电容的作用是什么??
隔离直流信号,使得相邻放大电路的静态工作点相互独立,互不影响。

E、模拟电路放大器不用耦合电容行么,照样可以放大啊?书上放大器在变压器副线圈和三极管之间加个耦合电容,解释是通交流阻直流,将前一级输出变成下一级输入,使前后级不影响,前一级是交流电,后一级也是交流电,怎么会相互影响啊,我实在想不通加个电容不是多此一举啊。你犯了个错误。前一级确实是交流电,但后一级是交流叠加直流。三极管是需要直流偏置的。如果没有电容隔直,则变压器的线圈会把三极管的直流偏置给旁路掉(因为电感是通直流的)

F、基本放大电路耦合电容,其中耦合电容可以用无极性的吗
在基本放大电路中,耦合电容要视频率而定,当频率较高时,需用无极电容,特点是比较稳定,耐压可以做得比较高,体积相对小,但容量做不大。其最大的用途是可以通过交流电,隔断直流电,广泛用于高频交流通路、旁路、谐振等电路。(简单理解为高频通路)
当频率较低时,无极电容因为容量较低,容抗相对增大,就要用有极性的电解电容了,由于其内部加有电解液,可以把容量做得很大,让低频交流电通过,隔断直流 电。但由于内部两极中间是有机介质的,所以耐压受限,多用于低频交流通路、滤波、退耦、旁路等电路。(简单理解为低频通路)

G、请电路高手告知耦合电容起什么作用
在放大电路中,利用耦合电容通交隔直的作用,使高频交流信号可以顺利通过电路,被一级一级地放大,而直流量被阻断在每一级的内部.

H、请问用电池供电的电路中,电容为什么会充放电,起到延时的作用?
电容是聚集电荷的,你可把它想象成个水杯,充放电就是充放水。在充电过程中,电压是慢慢的上升的,放电反之。你只需检测电容两端电压就能实现延时。如充电,开始时,电容两端电压为零,随着充电时间延长,电压逐渐上升到你设定的电压就能控制电路的开关。当然,也可反过来利用放电。延时时间与电容容量、电容漏 电,充电电阻,及电压有关,有时还要把负载电阻考虑进去。

I、阻容耦合,是利用电容的通交隔直特性,防止前、后级之间的直流成分引起串扰,造成工作点的不稳定。

J、阻容耦合放大电路只能放大交流信号,不能放大直流信号,对还是错。电容是一种隔直流阻交流的电子元件。所以阻容耦合放大电路只能放大交流信号。放大直流信号用直接耦合放大电路。

K、放大电路中耦合电容和旁路电容如何判别?
耦合电容负极不接地,而是接下一级的输入端,旁路电容负极接地。

L、运放的多级交流放大电路如何选用电容耦合?
其实很间单,一般瓷片电容就可搞定!要效果好的话可选用钽电容。按照你输入信号的频率范围高频的可选用103,104容值的电容,对于较低频率的交流信号可选用22uF左右的电解电容。

M、放大电路采用直接耦合,反馈网络为纯电阻网络,为什么电路只可能产生高频振荡?
振荡来源于闭环的相移达到180度并且此时的环路增益是大于零的。采用纯电阻网络作为反馈网络是一定不会引入相移的,所以呢全部的相移是来自于放大器的开环 电路。采用直接耦合的开环放大器在级之间是不会有电容元件引起相移的,那么能够引起相移的便是晶体管或MOS管内部的电容,这些电容都是fF,最大pF级 的电容,这些电容与电路等效电阻构成的电路的谐振频率是相当高的。所以放大器采用直接耦合,反馈网络为纯阻网络只可能产生高频振荡。

N、阻容耦合放大电路的频带宽度是指(上限截至频率与下限截至频率之差)阻容耦合放大电路的上限截止频率是指(随着频率升高使放大倍数下降到原来的0.707 倍,即-3dB时的频率)阻容耦合放大电路的下限截止频率是指(随着频率降低使放大倍数下降到原来的0.707倍,即-3dB时的频率)。阻容耦合放大电路的上限截止频率主要受(晶体管结电容,电路的分布电容)的影响,阻容耦合放大电路的下限截止频率主要受(隔直电容与旁路)电容的影响。

O、运放的多级交流放大电路如何选用电容耦合?
其实很间单,一般瓷片电容就可搞定!要效果好的话可选用钽电容。按照你输入信号的频率范围高频的可选用103,104容值的电容,对于较低频率的交流信号可选用22uF左右的电解电容。

P、在多级放大电路里面电解电容是怎么耦合到下一级的呢在电容里面的特性不是隔直的吗,它是怎么传送过去的呢。还有为电容要通过三极管的集电极来接呢,发射机 为什么不可以呢?电解电容都是在交流放大器里面工作,而交流的电流方向呈周期性变化,三极管能正常导通吗。还有NPN型的三极管的集电极不是从C到B的吗?那它的电流是怎么通过流到下一级的三极管的基极的呢?
用电解电容做耦合的放大器,都是交流放大器。电解电容在这里作“通交隔直”用。由三极管的哪个极输出,是电路形式的问题,两者都有。

Q、1、怎样估算第一级放大器的输出电阻和第二级放大器的输入电阻,
2、当信号源的幅度过大,在两级放大器的输出端分别会出现什么情况。
3、用手在放大器的输入端晃动,观察放大器的输出端,看是否出现了什么?原因是什么?
1、第二级放大器的输入电阻就是第一级放大器的输出电阻。
2、失真。
3、杂波,人体感应。

R、电容可以起到耦合作用?比如说什么样的电路中串或者并个电容可以达到耦合的作用,不放电容和放电容有什么区别?
在交流多级放大电路中,因个级增益及功率不同。各级的直流工作偏值就不同!若级间直接藕合则会使各级工作偏值通混无法正常工作!利用电容的通交隔直特性既解决了级间交流的藕合,又隔绝了级间偏值通混,一举两得!

S、怎么利用电容的充放电,理解滤波,去耦,旁路.....电容就是充放电。那怎么利用电容的充放电,去理解滤波,去耦,旁路.....
答:电容隔直流通交流,隔直流好理解,通交流不好理解,只要理解了通交流就理解了滤波、去耦和旁路。
电容就是充放电,不错。但交流电的方向,正反向交替变化。振幅的大小也做周期性变化。整个变化的图像就是一条正弦曲线。
电容器接在交流电路中,由于交流电压的周期性变化,它也在周期性的充放电变化。线路中存在充放电电流,这种充放电电流,除相位比电压超前90度外,形状完全和电压一样,这就相当于交流通过了电容器。
和交流电通过电阻是不同,交流电通过电阻,要在电阻上消耗电能(发热)。而通过电容器只是与电源做能量交换,充电时电源将能量送给电容器,放电时电容器又将电能返还给电源,所以这里的电压乘电流所产生的功率叫无功功率。
需要明确的是,电容器接在交流电路中,流动的电子(电流)并没有真正的冲过绝缘层,却在电路中产生了电流。这是因为在线路中,反向放电和正向充电是同一个方向,而正向放电和反向充电是同一个方向,就象接力赛跑,一个团队跑完交流电的正半周,另一个团队接过接力棒继续跑完交流电的负半周。
理解了电容器通交流,那么,交流成份旁路到地,完成滤波也就可以理解了。

T、旁路电容和滤波电容,去耦电容分别怎么用?可以举一些实例说明
答:这三种叫法的电容,其实都是滤波的,只是应用在不同的电路中,叫法和用法不一样。
滤波电容,这是我们通常用在电源整流以后的电容,它是把整流电路交流整流成脉动直流,通过充放电加以平滑的电容,这种电容一般都是电解电容,而且容量较大,在微法级。
旁路电容,是把输入信号中的高频成份加以滤除,主要是用于滤除高频杂波的,通常用瓷质电容、涤纶电容,容量较小,在皮法级。
去耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象,去耦电容相当于电池,利用其充放电,使得放大后的信号不会因电流的突变而受干扰。它的容量根据信号的频率、抑制波纹程度而定。

U、什么是耦合电容,去耦电容,有什么特点和作用?
耦合电容是传递交流信号的,接在线路中。去耦电容是将无用交流信号去除的,一段接在线路中、一端接地。

V、关于电容有几作用,在什么情况才电容耦合,在什么情况才电容滤波?
答:电容器在电路里的十八般武艺归根到底就是两个!充电荷!放电荷!
其特性就是通交流!隔直流!电容两端加上交变电压后会随电流交变频率而不断的充放电!此时电路里就有同频率的交变电流通过!这就是电容的通交特性!
在频率合适的情况下电容对电路可视为通路!前级交流输出经电容就可传至后级电路!
而对直流来说它却是隔绝的!因为两端电压充至与电路电压相等时就不会再有充电电流了!
作用于前后级交流信号的传递时就是藕合!
作用于滤除波动成份及无用交流成分时就是滤波!

W、大家都知道,整流电路的电容滤波是利用其充放电;但是有时候滤波是利用电容对不通频率信号的容抗不同,比如旁路电容。所以分析电容滤波时到底用哪个角度分析啊?
其实不论是哪种说法都是一个道理,利用充放电的理论较笼统一些,利用容抗的的理论则更深入一些,电容的作用就是利用了其充放电的特性,看你想滤除什么成份,滤低频用大电容,滤高频用小电容,在理论上低频整流电路中的滤波和高频中的旁路是相同的都是利用了容抗的不同。

X、电容如何实现充放电、整流、滤波的功能
电容的充电,放电,整流和滤波甚至包括它的移相,电抗等功能,都是电容的存储功能在起作用。电容之所以能够存储电荷,是利用了正负电荷之间有较强的互相吸引 的特性来实现的。在给电容充电时,人们通过电源将正电荷引入正极板,负电荷引入到电容的负极板。但是正负电荷又到不了一起这是因为有一层绝缘模阻隔着它 们。隔模越大越薄引力也就越大。存储的电荷也就越多。正负电荷在十个极板间是吸引住了但是如果你给它提供一个外电路它们就会能过这个外电路互相结合,也就 是放电。它们毕竟是一高一低麻。形像来说电容就像一个储水池。它可以形像地说明它的整流波波的作用。

Y、滤波电容充电满了之后然后对后面回路放电然后在充放循环?稳压二极管是击穿稳压还是不击穿稳压。
其实你说的很对,它在电路中就是这么一个工作的过程,但是他跟信号的频率有关系,首先看你要把电容放在电路中用着什么,当用作滤波时,它把一定频率信号滤除到地,如芯片电源前端的电容,有的则是去耦,你说的现象就像稳压关前的滤波电容和开关电源输出的滤波电容,
关于稳压管我给你举个例子吧,假如有个5V的稳压管,当电压小与5V,电压就等与它本身的电压,当电压高于5V,稳压管就把电压稳到5V,多余的电压把稳压关击穿通道第上去了

Z、电容的耦合是什么具体意思啊?它和滤波有什么区别吗?
耦合指信号由第一级向第二级传递的过程,一般不加注明时往往是指交流耦合。退耦是指对电源采取进一步的滤波措施,去除两级间信号通过电源互相干扰的影响。耦合常数是指耦合电容值与第二级输入阻抗值乘积对应的时间常数。
退耦有三个目的:1.将电源中的高频纹波去除,将多级放大器的高频信号通过电源相互串扰的通路切断;2.大信号工作时,电路对电源需求加大,引起电源波动, 通过退耦降低大信号时电源波动对输入级/高电压增益级的影响;3.形成悬浮地或是悬浮电源,在复杂的系统中完成各部分地线或是电源的协调匹。
有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件,以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。

Aa、电容的作用是什么?我只知道滤波,就是滤除交流信号,谢谢回答。
不只是滤波:
1.电容器主要用于交流电路及脉冲电路中,在直流电路中电容器一般起隔断直流的作用。
2.电容既不产生也不消耗能量,是储能元件。
3.电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件;在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。
4.因为在工业上使用的负载主要是电动机感性负载,所以要并电容这容性负载才能使电网平衡。
5.在接地线上,为什么有的也要通过电容后再接地咧?
答:在直流电路中是抗干扰,把干扰脉冲通过电容接地(在这次要作用是隔直——电路中的电位关系);交流电路中也有这样通过电容接地的,一般容量较小,也是抗干扰和电位隔离作用。
6.电容补尝功率因数是怎么回事?
答:因为在电容上建立电压首先需要有个充电过程,随着充电过程,电容上的电压逐步提高,这样就会先有电流,后建立电压的过程,通常我们叫电流超前电压90度 (电容电流回路中无电阻和电感元件时,叫纯电容电路)。电动机、变压器等有线圈的电感电路,因通过电感的电流不能突变的原因,它与电容正好相反,需要先在 线圈两端建立电压,后才有电流(电感电流回路中无电阻和电容时,叫纯电感电路),纯电感电路的电流滞后电压90度。由于功率是电压乘以电流,当电压与电流 不同时产生时(如:当电容器上的电压最大时,电已充满,电流为0;电感上先有电压时,电感电流也为0),这样,得到的乘积(功率)也为0!这就是无功。那 么,电容的电压与电流之间的关系正好与电感的电压与电流的关系相反,就用电容来补偿电感产生的无功,这就是无功补偿的原理。

Ab、电容器在电路中是如何起到滤波作用的?电容是开路的,交流电通过时是在给电容充电吗?电容是并联还是串联?
电容器的容抗随着两端加的交流电的频率不同而改变,Z=1/2*3.14*FC。根据需要滤除哪个频率的电流,设置不同的容值。这样就可以把不需要的电流引到地,就完成了滤波。而对需要的频率的电流,电容是通路的或阻抗很小。交流电通过时,是反复充电和放电的过程。

Ac、退偶电容,滤波电容,旁路电容,三者都有什么作用,它们之间的区别和联系是什么?
例如,晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻,它同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合,这个电阻就是产生了耦合的元件,如果在这个电阻 两端并联一个电容,由于适当容量的电容器对交流信号较小的阻抗(这需要计算)这样就减小了电阻产生的耦合效应,故称此电容为去耦电容。
旁路电容不是理论概念,而是一个经常使用的实用方法,在50--60年代,这个词也就有它特有的含义,现在已不多用。电子管或者晶体管是需要偏置的,就是决定工作点的直流供电条件。例如电子管的栅极相对于阴极往往要求加有负压,为了在一个直流电源下工作,就在阴极对地串接一个电阻,利用板流形成阴极的对地正电位,而 栅极直流接地,这种偏置技术叫做“自偏”,但是对(交流)信号而言,这同时又是一个负反馈,为了消除这个影响,就在这个电阻上并联一个足够大的点容,这就叫旁路电容。后来也有的资料把它引申使用于类似情况。
滤波电容就更好理解了,电容有通交流阻直流的功效,滤波就是我可以通过选择不同的滤波电容,把一定频率的交流信号滤掉,留下想要的频率信号

Ad、请问耦合电容就是去耦电容么?
完全不同,耦合电容是信号传递,去耦电容是减少干扰。

Ae、电容去耦的原理是什么?
直流电路窜入交流信号或交流放大电路的自激回授,都会产生不良后果!为了阻止该交流成份逐级藕合放大,在级间设置电容使之回流入地!该电容就是退藕电容!

Af、耦合和去耦有什么区别,耦合电容和去耦电容的作用分别是什么,在电路中如何放置,有什么原则?
藕合电容的做用是将前级的交流信号输送到下一级!
藕合电容的位置是跨接在前级的输出和后级的输入两端!
退藕电容的做用是将放大器级间窜藕的无益交流信号短路入地!
退藕电容的位置是在某输入级的对地间!

Ag、如何区分电子电路中的电容是滤波电容还是旁路电容啊?
滤波电容在电源电路中;旁路电容在信号电路中;其实作用是基本一样的,滤波电容:将脉动的电流成份旁路或称滤除掉并起充放电作用。旁路电容:将电路中的高频或低频成份滤除或旁路掉。

Ah、请问有那位高手知道去耦电容和旁路电容的区别啊?谢谢
旁路电容不是理论概念,而是一个经常使用的实用方法,电子管或者晶体管是需要偏置的,就是决定工作点的直流供电条件。例如电子管的栅极相对于阴极往往要求加 有负压,为了在一个直流电源下工作,就在阴极对地串接一个电阻,利用板流形成阴极的对地正电位,而栅极直流接地,这种偏置技术叫做“自偏”,但是对(交 流)信号而言,这同时又是一个负反馈,为了消除这个影响,就在这个电阻上并联一个足够大的点容,这就叫旁路电容。
去耦电容在集成电路电源和地之间 的有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是 5μH。0.1μF的去耦电容有5μH的分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说,对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。1μF、10μF的电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效果要好一些。每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选10μF左右。最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。
一般来说,容量为uf级的电容, 象电解电容或钽电容,他的电感较大,谐振频率较小,对低频信号通过较好,而对高频信号,表现出较强的电感性,阻抗较大,同时,大电容还可以起到局部电荷池 的作用,可以减少局部的干扰通过电源耦合出去;容量为0.001~0.1uf的电容,一般为陶瓷电容或云母电容,电感小,谐振频率高,对高频信号的阻抗较小,可以为高频干扰信号提供一条旁路,减少外界对该局部的耦合干扰。
旁路是把前级或电源携带的高频杂波或信号滤除;去藕是为保正输出端的稳定输出(主要是针对器件的工作)而设的“小水塘”,在其他大电流工作时保证电源的波动范围不会影响该电路的工作;补充一点就是所谓的藕合:是在前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点的元件。
有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件,以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。
从电路来说,总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种 噪声,会影响前级的正常工作。这就是耦合。
去耦电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。
旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10u或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定。

Ai、如何区分电子电路中的电容是滤波电容还是旁路电容啊?
滤波电容在电源电路中;旁路电容在信号电路中;其实作用是基本一样的,滤波电容:将脉动的电流成份旁路或称滤除掉并起充放电作用。旁路电容:将电路中的高频或低频成份滤除或旁路掉。

Aj、高手请讲::二极管,三极管,电容.在电路中怎样起作用?
1.二极管起单向导电作用。
2.三极管在模拟电路中起放大作用,在数字电路中起开关作用。
3.电容总体来说起通交流隔直流作用,如滤波电容、耦合电容等等,根本宗旨就是“通交隔直”。

Ak、请问可爱的高手们!虑波电容在电路上起什么作用?谢谢你们咯!!!
低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千 Hz到几万Hz。当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。因此在使用中会因电解液 的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。

Al、电阻:具有上下拉电压的作用。电容:具有滤波整流与储能作用.二极管:具有稳压与单向电流作用.

本文转载自:电子工程专辑

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在使用铝电解电容器时,有许多需要注意的点。
因为铝电解电容器在承载以下负荷时,将造成其特性急剧恶化。
  ○ 反向电压
  ○ 电压超过额定值
  ○ 纹波电流超过额定值
  ○ 急速充放电

此时,电容器可能产生大量热,内部气压上升,导致压力阀开启,内部气体喷出,漏液等。在某些情况下,伴随电容器损坏会有可燃物的进发,有可能导致爆炸和起火。

一、使用环境、安装环境以及额定性能的确认

请确认使用环境以及安装环境符合电容器的商品目录与缴纳规格书。

二、使用温度、纹波电流以及寿命

请在商品目录及缴纳规格书中规定的工作温度范围和纹波电流范围内使用。

  ○ 不要在高温(超过工作温度上限)下使用。
  ○ 不要让过电流(超过额定纹波电流)通过电容器。
  ○ 直流电压与纹波电压之和不能超过额定电压,并且不能施加逆向电压。

✓ 并联2个以上的电容器时,请考虑到电流的平衡。
✓ 铝电解电容端子间的纹波电压的变动幅度比较大时,视同于急速充放电的情况。
✓ 想据加速试验的结果,可以通过寿命推算公式来计算电容器的寿命。但是推算所得的寿命存在误差。不能作为保证蛋慢思:请以推算质得的结果作为参考,选择有足够使用寿命的电容器。

三、极性

电容器需区分极性使用。请不要施加反向电压或交流电压。在极性反转的电路中,请选择使用双极性电容器。但是,双极性电容器不可使用于交流电路。

极性的表示方法有以下5种。

  ○ 在主体侧面,有带状或箭头状标记的为阴(负)极。
  ○ 引线端子同方向型铝电解电容器,在引线未加工时,引线端子短的一方为阴(负)极。
  ○ 铝亮底面有印记表示的铝电解电容器,呈现[]形或是[ ▊]形印记的是阴(负)极。
  ○ 基板自立型(SNAP-IN型)或接头端子型(Lug Terminal型)铝电解电容器铆钉上刻有[]印记的为阴(负)极。
  ○ 螺栓端子型铝电解电容器的封口板上有正负极表示(+,一)。

四、充放电

请不要在重复急速充放电的电路中使用电容器。

五、施加电压

不要将过电压(超过额定电压的电压)施加于电容器。

串联2个以上的电容器时,请考虑到电压的平衡,并联插入分压的电阻。

六、电容器的绝缘

在以下情况,请将电容器与电路完全隔高。
  ○ 铝壳和阴极端子,阳极端子以及电路配线之间。
  ○ 自立型的无连接端子(增强强度用)和其他的阳极端子,阴极端子以及电路配线之间。

电容器的外装套管,不能保证绝缘性。请勿用于需要绝缘的地方。

七、使用环境的限制

请不要在以下环境中使用电容器。
  ○ 直接溅水,盐水,油或处于结露状态的环境。
  ○ 充满有害气体(硫化氢、亚硫酸、亚硝酸、氯气、氨气、溴等)的环境。
  ○ 有臭氯、紫外线及放射线照射的环境。
  ○ 振动或冲击案件超过商品目录或缴纳规格书规定范围的过激环境。

八、印刷电路板的设计

电容要配置/固定在线路板上时,请确认下列内容后再行设计。

○ 请确认电容器的端子间隙与印刷电路板孔间隙一致。

○ 设计时不可将配线及电路板延伸到电容器压力阀上方。带有压力阀的铝电解电容器被设计为,在施加反向电压、过电压或者流过的纹波电流超过额定值时,压力阀开启,放出含有电解液的高温气体。
    - 外壳的压力阀在工作时压力阀部分会膨胀。安装基板时不要接触到装置的上盖,参照下表空出一定的间隙。若不空出间隙,则压力阀不会工作。

忽视这10个Tips,你的电路可能遇到麻烦

    - 铝电解电容器的压力阀接触到印刷电路板时,请在印刷电路板的正对位置上设置排气孔。
    - 不要将螺栓端子型电容器的封口部向下。另外,横向放置时,请将阳极端子朝上。

○ 请不要在电容器的封口部下方进行电路配线。电解液具有导电性,万一漏出的电解液附着在基板上时,会由于腐蚀接点、漏电、短路等,有可能引起冒烟、着火。

○ 请不要在电容器周围及印刷电路板的另一侧(电容器的下方)配置发热部件。

○ 用于贴片电容器的印刷电路板,其焊盘设计请参照商品目景或缴纳规格书的规定进行。

九、电容器的短时间漏电流

给电容器施加直流电压后,漏电流就会流动,但是铝电解电容器比其他的电容器的漏电流要大很多,因温度、施加电压、施加时间的不同漏电流也随之发生变化。特别是,像2分钟值之类的在规定时间里不能达成的短时间的漏电流值的变动非常大,因此,包含机器的控制及判定的时间常数电路在使用时,与作为理论上的数值有很大的不同,要特别引起注意。像使用这样的电路时,对机器的精度要求方面请选择充裕的电容器。

十、其他

电容器的电特性会根据环境温度和使用频率的变化而变化。请在确认该变化量的基础之上进行电路设计。

○  在双面印刷电路板上安装电容器时,请不要在电容器下面设计多余的印刷电路板孔及正反面连接用贯通孔。

○  使用在有安全性要求的电子设备上时,需考虑电解电容器的故障模式,从设计上确保安全性。
    - 利用保护电路、保护装置提高系统的安全性。
    - 利用冗余电路,提高系统的安全性。

○  闪光灯用铝电解电容器只用于照相摄影闪光灯(电子闪光灯),不能用作其它用途。

铝电解电容器与其他的电容相比,具有体型小、容量大、对抗过高电压和逆向电压能力强的特征。在要求高性能和高信赖度的计算机、 导航仪技术以及影像设备、照相机闪光灯中得到广泛应用。

来源:富士通电子

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图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计。

电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容。电阻匹配关系为 R1 = R2,R4 = R5 = 2R3;可以通过更改R5来调节增。

分享:十种精密全波整流电路

图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2

图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3

图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益。缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点。

图5 和 图6 要求R1 = 2R2 = 2R3,增益为1 / 2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离。另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计

图7正半周,D2通,增益 = 1 + ( R2 + R3 ) / R1;负半周增益 = -R3 / R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1 = 30K,R2 = 10K,R3 = 20K

图8的电阻匹配关系为R1 = R2

图9要求 R1 = R2,R4可以用来调节增益,增益等于1 + R4 / R2;如果R4 = 0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称。

图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0。使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性。而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性。

图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡。

精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态。

结论:虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种。

图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联。可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1。最具有优势的是可以在R5上并电容滤波。

图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了。

图3的优势在于高输入阻抗。

其它几种,有的在D2导通的半周内,通过A2的复合实现A1的负反馈,对有些运放会出现自激。有的两个半波的输入阻抗不相等,对信号源要求较高。

两个单运放型虽然可以实现整流的目的,但是输入\输出特性都很差。需要输入\输出都加跟随器或同相放大器隔离。

各个电路都有其设计特色,希望我们能从其电路的巧妙设计中,吸取有用的。例如单电源全波电路的设计,复合反馈电路的设计,都是很有用的设计思想和方法,如果能把各个图的电路原理分析并且推导每个公式,会有受益的。

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