tag 标签: 电路设计

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  • 热度 5
    2022-4-29 17:02
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    在以往的文章中,小扬曾给大家介绍电子产品的应用中设计石英晶体时要考虑的主要参数。这一次,本文将专注于晶体其他参数,以扩展对石英晶体的理解并支持设计电子解决方案。 1、 ESR 等效串联电阻(ESR)是对串联谐振时晶体电阻的测量,以欧姆为单位。 石英晶体可以表示为由并联电容(C0)与由运动电容(C1)、运动电感(L1)和运动电阻(R1)组成的串联臂并联组成的等效电路。如图1所示。R1的值代表石英晶体的内部“损耗”。 编辑 搜图 石英晶体的等效电路图 2、 老化 老化是晶体频率随时间的变化。当将晶体用于产品应用时,需要考虑这种影响。石英晶体老化的主要原因有两个;质量转移,由于用于安装晶体和密封设备的材料释放气体;另一个是由于制造过程中的应力。 编辑 搜图 电子产品使用时间一故障率曲线 在为产品选择晶体时,老化是需要考虑的一个重要方面。工程师需要注意所选晶体的老化特性,并确保整体频率在其运行期间不会偏离所需的运行参数。 不考虑老化可能会导致比预期更短的生命周期,并可能导致产品在现场出现故障。 3、 驱动水平 晶体驱动电平是指晶体消耗的功率,通常以微瓦或毫瓦为单位。当超过推荐的最大驱动电平会导致性能下降并缩短晶体的使用寿命。最大驱动电平会在晶体数据表中说明。 编辑 搜图 振荡电路 : 正常条件 石英晶体的大小也决定了可以消耗多少功率,一般规则是较小的石英器件具有较低的最大驱动电平。重要的是要记住,如果需要重新设计振荡器电路并且选择的新晶体小于原始设备,则可能需要调整应用于晶体的驱动电平。
  • 热度 7
    2022-4-9 18:49
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    两电池供电时的电源切换设计
    两电池供电时的电源切换设计 问题现象: 如下图,大电池 BAT1 和小电池 BAT2 一起给系统供电,当用到低电状态拔下大电池时,系统直接关机。 客户要求: 当拔掉大电池后,系统还能工作一段时间。 问题分析: 从电路来看,大电池和小电池是并联在一起的,它们充电一起充,放电一起放,到低电状态时两种电池都电压较低,所以系统供电不足直接关机。 设计思路: 为符合客户要求,设计成当大电池接上时,就让小电池不供电,就是说当放电时只有大电池放电,当充电时两者都能充电。 设计要求: 从 PCB 板布局空间和生产成本上要求电路尽量简单,所用元器件量最少。 设计电路 1 : ( 1 )如下图,大电池接口用的是刀片接口座,从上往下刀片对应原理图符号,第一片对应符号上的 1 、 4 ,中间片对应符号上的 3 、 6 ,第三片对应符号上的 2 、 5 。 (2) 如下图是大电池及电池上的接口电路板,两个 “ + ”号是连在一起的。 (3) 没大电池时,刀口座上的第一片和中间片不会短路,即中间片是没电的,当接上电池后中间片有电压,应用这个功能来判断是否有大电池接入。 (4) 在小电池供电上增加一个开关线路,用刀口座中间片来控制。尽量用最少元件的前提下,如下图新增一个 PMOS 管 Q4 , G 极串一个电阻 R86 到刀片座中间片,当大电池接入时 Q4 的 G 极为高电平,此时 Q4 不导通,所以小电池不供电;当大电池拔掉时 Q4 的 G 极由 R87 拉为低电平,这时 Q4 导通,所以小电池可以正常给系统供电,由于大电池的存在,小电池没怎么耗电,所以可以正常工作一段时间。另外在充电中 VBAT 在给大电池充电的同时也可以通过 Q4 上的二极管导通过去给小电池充电,值得注意的是由于二极管有压降,所以小电池是充不满电的,但还是可以符合没大电池时可以工作一段时间。 上面的描述看起来还可以,但实际验证中,该电路行不通,那为什么呢? 原因一,在两个电池都为 4.0V 以上时,拔插大电池确实可以正常控制 Q4 的开断,但随着大电池的耗电,电压在逐渐变低,而小电池的电压还没变化,直到 G 极的电压小于小电池电压很多时,这时 Q4 就失去了关断作用,所以小电池也同时放电。 原因二,电池的静态电流变大了。 综上原因,电路 1 不可用。 设计电路 2 : (1) 如下图增加一个 NMOS 管 Q3 和一个三极管 Q5 ,当没有大电池时 Q3 的 G 极由 R88 上拉到小电池电压为高电平,同时 Q5 也未开启,所以 Q3 导通,小电池给系统供电;当大电池接入时, Q5 开启, Q3 的 G 极被拉为低电平, Q3 不导通,所以小电池不给系统供电。 另外在充电中 VBAT 在给大电池充电的同时也可以通过 Q3 上的二极管导通过去给小电池充电,值得注意的是由于二极管有压降,所以小电池是充不满电的,但还是可以符合没大电池时可以工作一段时间。 实际验证中,该电路行不通,拔掉大电池系统立马关机,如小电池电压是 3.9V ,拔掉电池后,电压经过 Q3 会变成 2.9V 。为什么呢? 希望读者可以去思考下原因。 设计电路 3 : (1) 如下图还是使用 PMOS 管 Q4 ,但用两个三极管 Q5 和 Q6 来控制 Q4 的 G 极,当没有大电池时, Q5 未开启, Q6 由于 R89 上拉到小电池电压变为高电平,所以 Q6 开启,这时 Q4 的 G 极被拉低,所以 Q4 导通,小电池给系统供电;当大电池接上后, Q5 开启, Q6 的 B 极被拉低, Q6 不开启, Q4 的 G 极由 R88 拉到高电平,所以 Q4 不导通,小电池不给系统供电。 在充电中 VBAT 在给大电池充电的同时也可以通过 Q4 上的二极管导通过去给小电池充电,值得注意的是由于二极管有压降,所以小电池是充不满电的,但还是可以符合没大电池时可以工作一段时间。 实际验证中,该电路可以使用,但是 R89 这颗电阻和 Q6 的 1 、 2 脚构成一回路,静态电流较大,将 R89 的阻值增加到 47K ,静态电流减小很多,若再往上增加,则该电路开启不了,所以说只能加到 47K 左右。小电池为 3.9V 时,电流在 80 微安左右。能否还可以再将电流降点呢? 这里将 Q6 改成普通的三极管 3904 ,如下图 R87 和 R89 构成电阻分压,这样就可以调大 R89 的阻值了,更改后静态电流降到 40 微安左右。 设计电路 4 : (1) 如下图用刀口座中间片控制三极管 Q6 ,然后用主控芯片来检测是否有大电池接入,有的话,那就将电池电量检测的低电阀值自动降低,然后小电池还是可以工作一段时间。 综上,设计电路 4 是最经济的。这里大电池的容量是 1850mAh ,小电池的容量是 200mAh ,若系统工作电流在 200mA 之内该电路还是较实用的,但若系统工作电流在 800~900mA ,那么就算电源供电能切换过来,这小电池也带不动,因为瞬间就被系统将电压拉得很低了,可能工作个几秒钟就没了。所以一个电路的设计要考虑的因素很多。还是要多看些电路方面的知识来提高自己的资源储备。
  • 热度 5
    2021-2-20 19:54
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    哪个是框图?这个: 这个都是按西方标准设置的,我们改成自己的。在哪里改,你直接在原理图里面是改不了的,还是在主界面中修改。就是下图中红色方框框起来的那里,鼠标放到上面,会显示“页面布局编辑器”。 点击它: 看不清楚,就用放大镜放大,或者直接用鼠标滚轮放大。 现在 就可以编辑了。比如,我们修改Title为标题。点击Title, Title变成了绿色,同时右边显示出来了它的一些属性,就可以修改了。 目前这里好像不支持中文,干脆就把标题删除了,注意,它后面的那个%T是系统默认的标题的意思,不要动它,不然就不好使了。修改成如下,然后点击确定,可以看到生效了: 点击工具栏上的第三个图标,弹出保存对话框。 这里,保存的目录最好选择当前项目的目录,然后取个名称,点击“保存”。 好,现在 就可以关闭“面布局编辑器”,回到主界面。 可以看到,现在保存 的页面布局文件出现在项目目录里面了。 好,现在 打开原理图: 页面布局并没有改变,依然是“Title” ,咋的?不听话?不急,没有设置而已。点击页面设置: 选择刚才保存的页面布局文件: 点击“确定”,会弹出一个对话框,点击“是”。 可以看到,已经更改过来了。
  • 热度 3
    2021-2-18 14:51
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    春节过后开工,开始学习KiCAD,边学习边发笔记,一是为了督促自己,二是可以备忘查询。 之所以选择KiCAD,主要因为它是开源软件,免去版权之争。 用的电脑安装的是Deepin系统,作为一名开发人员,能够用到开源的、免费的、合法的软件,首先选择使用,除非没有可以替代商业软件的。 学习过程中在网上查阅了大量他人作品,在此表示感谢。虽然以前用过Protel系列软件,也很生疏了,遇到错误和不对的地方,欢迎指正。 首先当然是下载、安装KiCAD,这些方面Deepin已经做得很方便,直接在“应用商店”中搜索KiCAD,点击安装即可,没有什么波折。 安装好以后,把软件放到桌面上,方便使用。 打开软件,建立自己的第一个工程。 点击菜单:文件/新建/工程 选择工程保存目录,输入工程名称,我在这里是在桌面上建立的FirstPCB ,点击保存。 建立好工程以后,会有两个文件在工程里面。一个是扩展名为.kicad_pcb,另一个扩展名为.sch。顾名思义,sch是原理图。.kicad_pcb应该就是电路板文件了。 那么,首先就是应该编辑原理图了。操作和Windows 软件差不多,双击它,进入到编辑界面。 看起来和Protel系列出是差不多的吧。首先做图纸的时候,右下角的框图是要先设置好的,关系到版权声明等,下节继续说。
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