原创 小阻值电阻的几个应用2

2020-3-14 15:00 5974 24 11 分类: 模拟 文集: 低频模拟电路
先摘录《电子元器件的选择与应用》一书中的一段话:与工作正常的电路相比,失败时的印象较为深刻。当发生故障时,应该立刻想到“怎么办呢,这是以前的XX的情况”。因此与其按照说明书进行设计,倒不如多经历一些失败获得有价值的经历。
该书最后的部分也列举了作者工作中的几个失败案例,看了之后确实印象深刻,都快忘了该书的其他章节讲的什么了。成功的经历,可能每个人都不一样,但是失败的情况,大致都有共性。那由为什么不从失败中吸取教训不再犯错呢?有可能是经验的太少,有可能是无人指导,还有就是人的本性,就像都知道以史为鉴,但都会不断的重复历史。说多了,总之以后的博客,都会写一些失败的案例,算是分享一些经验给刚入行的同仁,大师大家就别看了,浪费时间。
电子技术这行,分类广,技术杂,想要成为一个合格的工程技术人员,得学很多的知识。就说电路这一块,既要学习基础电路,又要了解最新行情。特别是集成电路的发展,使得许多技术都大规模的整合。以前每次给同事培训,开篇头一句都是,我现在所说的都是被淘汰的技术。我也很无奈,发展实在快。原来的数字电路就是被冲击最大的一块,很多都被CPLD——也被淘汰了,FPGA等取代了。以前打开视频采集板,满满的视频矩阵芯片。现在呢,可能还没开关电源起眼。下面说的就是一个小阻值电阻拯救一个数字电路的过程。
最近废话太多,可能是新冠疫情憋的。一次有个产品新增一个需求,要求长按自复按键开关机。皇上说了,就是小改动嘛,一定要快哦。看着已经完成的电路板,程序都下好了,只能在电源部分想办法。做一个单按键双稳态电路,加上延时启动切换MOSFET来控制电源的通断,毕竟上谕要求快哦。也是凑巧,以前给原同事培训的时候做过个数字电路很合适,就用在这吧。就不用类似LT2950和一些国产IC这些专门的芯片了。毕竟Linear——现在归顺ADI,性能好是好,价格也真好。而且Linear的芯片电路很特别,资金允许的话,建议大家购买《模拟电路设计手册——晋级应用指南》这本,哦不,这厚本书,Linear的大师写的巨著(不夸张,价格也是巨大),我也是在发工资之后买的,赶上房贷了(夸张点)。
电路如下图所示,大家一看就知道仿真的软件是Multisim,这里声明,支持正版。U1A,U1B(CD40106为施密特方向器,一定是施密特反相器),R1,C1,D1组成一个延时电路,U2A(CD4013为D触发器)组成双稳态电路,控制后边的MOSFET。
1.当按键S1按下时,U1A的输入端为低电平,U1A的输出端为高电平,给C1充电,充电时间大概为R1xC1,当C1充满电后,U1B输出端为由高变低电平。
2.U1C将低电平变为高电平给U2A的CLK端,上升沿触发U2A(D触发器),Q端输出电平发生变化,控制MOSFET。
3.当按键S1抬起时,U1A输入端为高电平,输出端为低电平,C1放电通过D1而不是R1,加快放电速度(防止按键释放后,C1未放完电,再次按下S1会立刻充电饱和,导致MOSFET切换过快,而变成短按开关机)。
一次操作流程如上所示,开关机流程同理。示波器的电路图如下,改图为长按关机部分。黄色为MOSFET输出部分,接10R电阻带图负载。绿色部分为U2A的CLK部分,蓝色为按键部分,红色为C1充电部分。
从图中可以看到,S1按下,蓝色变为低电平。C1缓慢充电,为红色部分。到一定时间后,U2A的CLK变为成高,上升沿触发U2A,改变Q状态,绿色和红黄色部分。为了仿真方便,R1和C1的值为小点,毕竟电脑速度不行,仿真太长时间就蓝屏了,无奈也没钱换。
仿真完事了,下一步做PCB实验一下。完成几个样机,测试之后调整R和C的值(最好是R大,C小,毕竟C的差异性大,导致延时不一致就麻烦了),还算可以,功能也没问题。但是过段时间同事测试只有发现有几台没法开关机了,拿来一看都是施密特触发器或者D触发器损坏了。一开始以为是芯片问题,毕竟某宝的东西只能听天由命了。问题不解决也不行啊,开会又是一顿催促,效率低的大帽子跟血滴子是的在头上飘。后来发现由于测试要求,供电端口需要不断插拔。这一下就感觉被雷击(雷电流咱们会讨论的)一般,这5V是直接给了两个IC供电的,前端也没有任何稳压和插拔保护的东西(防反接二极管就忽略吧)。为了赶时间,也只好割线(还好PCB画的巧),在两个IC的供电端串进去1个10R的电阻,然后再让同事进行疯狂的供电插拔实验,没问题了。后来做了一批电路板也没有没法关机的问题,总算松口气。
现在回想都一身冷汗,对小公司来说每个产品都是续命的,一个不小心就分崩离析。一个小电阻算是挽回一点我的老脸,毕竟我是傲娇的狮子座单身狗。
现在回看这个问题,也跟画原理图的习惯有关系,毕竟原图不是用IC封装画的,没有电源引脚,自然也就忘了电源接口是直接与IC的VDD端相连,在没有热插拔保护的情况下,是很容易出问题的。
好了,废话太多,下周再见。

作者: 小六子, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-1589624.html

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文章评论3条评论)

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594221402_487677803 2020-4-2 11:11

小六子厉害!!

技术扎实又全面,外企民企都待过,懂领导的心思,懂公司的管理,文笔优美,语言风趣!

非常不错的兄 dei ! 祝你在本论坛的粉丝越来越多,名气越来越大!

哈哈~~

小六子 2020-3-21 13:53

Tyron: 没有解释:为啥串上10欧电阻,就OK了呢?
供电端口不断热插拔,IC琴断还没有热插拔保护,所以损坏施密特触发器和D触发器。加入小电阻能够吸收浪涌脉冲。也怪我文章里没写突出

Tyron 2020-3-20 09:50

没有解释:为啥串上10欧电阻,就OK了呢?
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