今天就来聊一聊采样电阻先来看一下采样电阻的分类。一：分类（1）贴片式（SMD）合金电阻封装小，常用PCB 板极的电流采样（2）康铜丝采样电阻康铜丝其实也是合金，具有阻值低，温度系数低，无感，精度高等优势。（3）猛铜丝采样电阻猛铜丝和康铜丝也是同为合金，特性和康铜丝差不多，区别在于康铜丝的精度更高，功率范围更广。康铜丝和猛铜丝的区别：（3）分流器分流器主要由猛铜和康铜组成，具有良好的温度稳定性和耐腐蚀性。相比于霍尔，分流器在大功率领域更具有经济效益，如新能源汽车充电桩，BMS控制系统中都很常见。二：使用时注意事项（1）阻值选型在选择采样电阻时，阻值一定要根据负载的电流范围来选择，阻值太大，会造成压降大，影响电路性能。阻值过小，会导致测量的精度下降。需要根据电路测量出来的实际表现来评估阻值的大小。（2）功率大小这点是非常关键的，如果采样电阻的功率选择不合适，很容易造成采样电阻过热烧毁，所以需要根据电路的电压和电流来计算功率（P=I²R），从而选择合适的封装。（3）精度对于需要精确电流的场景来说，尽量选择高精度的采样电阻（如0.1%精度）（4）温度系数电阻的温度系数越大，那电阻的阻值受温度的影响就越大，反之，就越小，所以我们在选择电阻时尽量选择温度系数小的电阻（如±5ppm/°C或更低）（5）布局与走线采样电阻的放置位置首先要遵循电流的流动方向，尽量避免过孔或者绕行的情况出现。采样电阻的走线需要采用开尔文的方式，如下图所示：
相信很多小伙伴在遇到需要使用磁珠时，总是理不清磁珠该怎么选型，或者说什么场景下适合使用磁珠，什么场景下不适合使用磁珠，今天我们一起来好好理一理！ 选型关键点：磁珠的阻值会随着频率的变化而变化，磁珠是以热量的形式散出，从而达到抑制的效果！ 一：形态 磁珠主要分为插件和贴片两种封装，具体使用哪一种封装，应以项目需求为准。 二：型号含义 一般来说，不同厂家的磁珠，型号的含义上都会有所区别，在选型时应以磁珠手册为准，以TDK的MPZ2012S601ATD25为例，手册如下图所示： 其中： MPZ：表示的是这个系列的名称，这一系列主要用于抑制高频噪声。 2012：表示的是磁珠的尺寸大小。 S：表示的是物料编码。 101：表示的是磁珠在100MHZ的标称频率下表现的阻抗大小为：100Ω。101即为10*10=100Ω。 A：表示的是类型。 T：表示的是封装形式。 D25：表示的是内部代码。 三：选型参数 主要关注以下几点： ①额定电流：由于磁珠是通过热量的形式散出的，当磁珠通过较大电流时，损耗也随之增加，热量增加，所以在选型时需注意电路的工作电流需小于额定电流，一般余量为1.5~2倍即可。 ②阻抗：标称评率基本都是100MHZ，磁珠手册中也会给出相应的曲线图，曲线图中一般都会出现电阻，电抗和阻抗的三条曲线，如下图所示： ③交叉频率：磁珠的等效模型为一个电感和电阻组成，在生产制作过程中可能还存在寄生电容。 而交叉频率就是XL和R的交叉点，如下图箭头所示： 在选型时应注意有用的信号频段要小于交叉频率，无用的噪音频 段要大于交叉频率。 ④直流导通电阻（DCR）：字面的意思就是直流电流通过磁珠时所表现出来的阻值大小。这个参数越小，对电压的压降越小，对信号的损耗越小。 ⑤阻抗-频率特性曲线：对于电源处的话，应该选用矮胖型曲线的磁珠，频率范围较宽，滤波范围大，当使用在信号处时，应选用瘦高型曲线的磁珠，比较有针对性，去除高频噪音，留下有用的信号。 实例：假如某芯片的工作电流为5V/100MA,，而且允许的压降为0.5V。那该如何选择磁珠？ 1：首先已知后端负载允许的压降为0.5V，工作电流为100MA，那磁珠的DCR计算如下： 0.5V/100MA=5Ω 留50%的余量，即DCR<2.5Ω即可。 2：额定电流：留1.5~2倍的余量即可。 3：阻抗：因为是电源滤波，所以尽量选择阻抗-频率特性曲线矮胖型即可。 对于磁珠使用在信号处，应该知道有用信号和噪音的频段。找到有用信号附近阻抗小，噪音附近阻抗大的磁珠，具体需要根据实际的项目测试为准，需要经过多次测试验证才能找到合适的型号。
三极管优点：耐压高；缺点：电流驱动 MOS管优点：开关速度快，电压驱动 一、一键开关机电路（小鱼冠名） （知识点不多，但是电路设计很巧妙） 1.1效果 按下按键松开→ 再次按下按键松开→ 1.2电路过程及原理 1.2.1上电，开关断开 上电时，开关断开→通过，给电容充电→电容上方电压达到→三极管基级电压为0→三极管断开→MOS管栅极电压为→不小于负的→MOS管关断→ 1.2.2按下开关 电容电压为→三极管基级电压为，三极管导通；同时通过放电→MOS管栅极经三极管导通至地，MOS管栅极电压为0→小于负的→MOS管导通→，电路处于开机状态。 1.2.3松开按键 当电容电压放电到等于三极管BE之间的开启电压，约0.7v时，三极管饱和导通电流由通过提供，三极管一直开启。这时即使松开按键，电路仍处于开机状态。 三极管导通时，集电极的电压约0，所以电容的电压也会接近于0。 1.2.4再次按下按键 按下按键→电容上端电压为0，三极管基级电压为0→三极管断开，MOS管栅极电压为→MOS管关闭→ 其中，由于电阻选取的非常大，使不能通过，使三极管导通，而且电容的电压也不能升高。 1.2.5松开按键 松开按键，通过，给电容充电→电容上方电压达到，再次按下按键后，电路又处于开机状态。 1.3器件参数 输入电压3~6v，器件参数可以参考下面的数值。 1.4电路缺点 当输出端连接的负载电容比较大时，容易出现MOS管关不断的情况。可以在输出端对地接一个几百欧的限流电阻，原因如上。 1.5陈氏总结 纵观整个电路过程：开关控制电容，电容控制三极管，三极管控制MOS管。 二、延时开关电路 （本电路知识很基础，但是讲解过程非常联系单片机实际情况） 2.1效果 配合单片机程序实现长按两秒开关机，短暂按下松开其他需要的功能。 2.2电路说明 =单片机上电电压=3.3V 单片机输出口：单片机写信号 单片机输入口：给单片机信号 的作用：反馈给单片机开关S1按下与否的状态。 D4上拉电阻接到3.3v，即单片机的一直是高电平，除非按下按键，D4就导通将拉低到0.7V。由于口写程序的时候，有上下限，例如在1v以下都是低电平，2.5v以上都是高电平（模数转换）。 2.3电路过程及原理 2.3.1按下和松开开关 按下开关后，电流通过→R15→D5→S1→GND将G点电压下拉为二极管的管压降0.3v。，MOS管导通，很小，单片机上电。接受开关关闭的信号后，单片机将设置成高电平，此时由于Q9导通，无论开关是按下还是没有按下，MOS管始终导通。 类比上一个电路，该电路此时如果误操作了开关也没有事，由处的高电平来保证单片机上电，不像上一个电路利用不太可靠的电容充放电。 2.3.2延时两秒开关机 利用对开关的监视功能，开/关机时开关闭合两秒，单片机系统做亮屏/息屏、接通/断开传感器、设置高/低电平等动作，松开按钮彻底开/关机。监视下还可以编写短暂开关键的其他作用，达到长按两秒开关机，按一下就松开是其他功能。 三、与门电路（跟我学电脑冠名） （本电路十分简单，但是别出心裁的使用方法） 3.1效果 两个三极管都给高电平导通才可以驱动MOS管，输出才有电压。 四、H冠名 4.1效果 该电路和二中的电路有异曲同工之妙。 该电路可以实现软开启功能，增加一个电容（C1），一个电阻（R2）。 软开启，是指电源缓慢开启，以限制电源启动时的浪涌电流。 4.2电路过程及原理 4.2.1不上电且Control 为低电平或高阻 控制电源开关的输入信号Control 为低电平或高阻时→三极管Q2的基极被拉低到地，为低电平→Q2不导通→MOS管Q1的Vgs = 0（电源没上电）→MOS管Q1不导通→+5V_OUT 无输出。 电阻R4是为了在 Control 为高阻时，将三极管Q2的基极固定在低电平，不让其浮空。 4.2.2刚上电且Control 为低电平或高阻（实现软启动） 当电源 +5V_IN 刚上电时，要求控制电源开关的输入信号 Control 仍为低电平或高阻，即关闭三极管Q2，从而关闭MOS管Q1。 因 +5V_IN 还不稳定，不能将电源打开向后级电路输出。 电源 +5V_IN 上电完成后，MOS管G极与S极两端均为5V，仍然Vgs = 0。 电容上没有充电。 4.2.3上电完成且Control 为高电平 ①三极管Q2的基极为0.7V，可算出基极电流Ibe为： （3.3V - 0.7V） / 基极电阻R3 = 0.26mA ②三级管Q2饱和导通，Vce ≈ 0。电容C1通过电阻R2充电（现在由于三极管可以导地了），即C1与G极相连端的电压由5V缓慢下降到0V，导致Vgs电压逐渐增大。 ③MOS管Q1的Vgs缓慢增大，令其缓慢打开直至完全打开。最终Vgs = -5V。 ④利用电容C1的充电时间实现了MOS管Q1的缓慢打开（导通），实现了软开启的功能。 4.2.4上电完成且Control 为低电平 电源完全打开后，+5V_OUT 输出为5V电压。 此时将 Control 设为低电平，三极管Q2关闭，电容C1与G极相连端通过电阻R2放电，电压逐渐上升到5V，起到软关闭的效果。软关闭一般不是我们想要的，过慢地关闭电源，可能出现系统不稳定等异常。
MOS管工作时，DG、GS间结电容充电，G极电压达一定程度导通，R7泄放并加速开关。关断时，R6、D3回路放电加速开关，R6减震荡。Rc吸收尖波，D5防反峰电压击穿MOS。去掉C11、R8、D5回路，电路波形大幅震荡。 在电路中，MOS 管的 DG 和 GS 之间存在结电容，当电路工作时，DS 之间的电压会对这些结电容进行充电。随着 G 极积累的静电电压不断升高，一旦达到一定程度，MOS 管就会导通，若电压过高，甚至会导致 MOS 管损坏。此时，R7为结电容提供泄放通道，同时可以加快MOS开关速度，其阻值一般为几千欧姆左右。在MOS管关断时，R6 和 D3 构成的回路能够快速放掉栅极结电容的电荷，使得栅极电位快速下降，从而加快MOS管的开关速度。并且在高频环境下，MOSFET 的输入阻抗会降低，在特定频率范围内还会变成负阻并引发振荡，这时R6可以减少震荡。R6阻值一般较小，通常在几欧到几十欧之间。另外，由于 MOS 管存在分布电感，在其关断时会产生反峰电压。Rc部分用于吸收尖波，给反峰电压提供了释放回路。并且，D5 能够在出现反峰电压时保护 MOS 管，防止其被过高的电压击穿。经实验，若去掉由 C11、R8 和 D5 组成的回路，电路的波形会出现大幅震荡。
mos管有N沟道和P沟道两种类型。今天我们以N 沟道增强型 mos 管为例讲解，它由源极(S)、漏极(D)和栅极(G)组成。在正常工作时，当栅极-源极电压VGs大于开启电压Vth时，在栅极下方的氧化层下面会形成导电沟道，使得漏极和源极之间可以导通电流。那么为什么在关断状态下栅源极电压要为负？当mos 管要完全关断时，需要确保导电沟道消失。在理想情况下，只要VGs≤Vth，mos 管就会关断。但是在实际电路中，为了更可靠地关断mos 管，会使VGs为负值。这是因为在一些应用场景中，可能存在干扰信号或者mos 管自身的寄生电容等因素。当mos 管处于关断状态时，其栅极和源极之间存在寄生电容CGs。如果周围环境有干扰信号或者电路中其他部分的噪声等，有可能会使栅极电压升高。若此时VGs为正值且接近开启电压Vth，就可能会导致 mos 管误开启。为了避免这种情况，将VGs设置为负值，使得栅极-源极之间的电场方向与开启时相反，能够更加有效地抑制导电沟道的形成，确保mos管稳定地处于关断状态。并且，负的Vgs可以快速地将栅极积累的电荷通过适当的电路(如栅极驱动电路)释放掉，防止由于电荷积累导致的误导通。因此我们可以在不使用专用SiC-mosfet驱动芯片的前提下，将mos管的源极处电压设置为+5V，栅极电压随PWM信号变化在+23V~-5V范围内改变。当驱动信号为正时，栅源极电压差为18V ，mos管导通；当驱动信号为负时，Vgs=-5V ，mos管关闭。
MOS管通过栅极电压控制漏极电流，利用电压比较器（如LM358）实现动态控制。控制电压与参考电压比较，通过循环控制实现电流动态调整及方向控制，方向由MOS管类型（N或P沟道）决定。在mos管实际使用的过程中,mos管既可用于放大电流，又可以作为电子开关。 那么mos 管如何控制电流方向的呢？ mos 管作为电压控制器件，通过加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流，即利用对 G 极施加电压以实现对电流的控制。 以利用电压比较器（如 LM358）控制 mos管为例，将一个控制电压（接入比较器同相输入端）和一个参考电压（接入比较器反相输入端）同时送入电压比较器（比较器电源接正 12V 和地），比较器的输出经过 5.1K 电阻上拉后接 G 极。 在初始阶段，若控制电压比参考电压高，此时 G 极基本上能加到12V，可使 mos管迅速导通，输出电流。由于刚开始电流很小，所以控制电压比参考电压高很多。而随着电流增大逐步达到某个值时，参考电压会迅速上升，当与控制电压接近并超过时，比较器就输出低电平（接近 0V），使得 mos管截止，电流减小。而后电流减少后，参考电压又下降，管子又导通，电流又增大，如此循环往复，实现对电流的动态控制以及电流方向按照 mos管自身类型（N 沟道或 P 沟道）所规定的从漏极到源极或从源极到漏极的流向控制。
最近对MOS管的驱动设计进行相关思考和仿真，这里将一些感悟写出来，仅供记录。 使用分立器件搭建MOS驱动的话，一般会使用互补的三极管搭建图腾柱电路，但是为什么会是图腾柱的结构不是半桥的结构呢？又为什么是要用三极管呢？用MOS管不可以吗？因为这些思考，便开始了一些仿真和实验。 首先，下图是经典的图腾柱结构，这个电路是可以正常驱动MOS的。 但是，这个电路存在一些不足之处，比如输出的电压总是不能到电源轨，会差一个VBE的结压降（个人认为是VBE，有些文章写的是CE结压降，但是我认为这里是电压跟随器形式，输出跟随B极电压），大约是0.7V左右，虽然存在这个问题，但是拿来驱动MOS是没问题的，因为MOS也是有一个开启电压的，但是用着总是不太舒服。同时注意这里的三极管一般选取大电流、高放大倍数的，最好是开关三极管。 由于输出受限，所以就引发了我的思考，下面是使用MOS搭建的类似电路。 首先要明确的是，上面电路基本不能正常工作。因为这样也基本是电压跟随的形式，但是输出会与输入有一个MOS开启电压的差距，显然比三极管大多了。由此导致后级的功率MOS更不能正常工作了。 然后又搭建了下面两种半桥结构的电路。 上面两种电路都勉强可以工作，但是会存在驱动管上下直通的问题，导致驱动管有直通电流会引起较大的损耗，解决的办法最好是加入死区控制。但是死区电路较为复杂且难以使用分立元件很好匹配，所以经过试验之后，引出了上面使用MOS搭建的电路，上面将MOS驱动的充放电电路使用二极管区分开来，并且使用RC对MOS的开启信号进行简单延时。效果仿真还是基本可以的，但是在输入频率变化的时候可能会影响效果，比如在LLC电路中不一定能应用。这种MOS半桥电路在有些驱动芯片的数据手册上面见到过，可能使用集成电路工艺可以实现更好的死区匹配以实现这种方式。 至于上面的三极管半桥方案，因为三极管是电流驱动器件，可以用基极电流限制最大电流，也可以利用电阻或电感减缓直通的损耗，但是不建议这样用，没太大必要，驱动MOS的话直接用三极管搭建图腾柱电路就可以实现很好的效果了。 至于死区电路，有下面的仿真。本来我想把下面电路应用，但是发现MOS的电平匹配也比较麻烦，所以就以失败暂时告终了。后面再想办法处理吧。 上面电路核心就是利用与门将原始信号和经过延时后的信号求与逻辑，可以延迟上升沿信号。同样，可以使用或门来对下降沿信号进行延迟。将设计一个小板子用来实现单独PWM信号的死区生成。
在数字电路中，所谓“门”就是只能实现基本逻辑关系的电路。最基本的逻辑关系是与、或、非，最基本的逻辑门是与门、或门和非门。逻辑门可以用电阻、电容、二极管、三极管等分立原件构成，成为分立元件门。也可以将门...
和电阻一样，电容也有因不同材质与制造工艺而有各种种类的电容，不过按照不同的分类方法，不同电容就会有着不一样的排列组合。 比如说如果按照封装方式分类的话，就是有贴片电容和插件电容，按极性分的话就会有无极性电容以及有极性电容。 如果是按工作电压进行分类的话又可以分成高压电容，中压电容，低压电容等等，不过这些都是一些实用场景或者是外观方面的分类，范围会拉的比较广，如果要确切的指向某个电容的分类的话，按照介质材料分类就会比较直观。 所以如果按照介质材料材料进行分类，有哪些常见的电容呢？ 电解电容 这个就非常广泛了，电解电容以其容量大，性价比高等特点而在电子设计中会被经常用到，不过电解电容可不仅仅只是包含一类铝电解电容，其他的像钽电解电容，铌电解电容等都属于电解电容范畴。它以金属箔为正极（铝或钽等），然后与正极紧贴金属的氧化膜是，阴电解质极是有导电材料、电解质和其他材料共同组成，因为电解质是阴极的主要部分，所以叫做电解电容。 它的特点就是容量大，它的容量一般可以在几微法到数千微法之间，并且它具有较高的等级电压，在十几伏到几百伏之间都有，不过电容电容通常ESR比较大，可能会影响到电路的性能，所以常常会跟低ESR的陶瓷电容在一起使用（并联）。 陶瓷电容 陶瓷电容的介质材料是陶瓷，不过陶瓷材料有很多种，所以在介电常数，稳定性都比较多样有所不同，来适应不同的环境要求，比如用途非常广泛的MLCC电容，就再很多的电路板中经常大规模出现。 陶瓷电容的特点就是耐高压，部分陶瓷电容（高压陶瓷电容）可以作为安规电容使用，是可以达到耐压250V交流电压的。 薄膜电容 薄膜电容的原理是通过两片带有金属电极的塑料膜卷绕称一个圆柱形，然后封装成型，它的介质材料通常都是塑料材料，所以也叫做塑料薄膜电容。这里面代表的就是CBB电容，也叫做聚丙烯薄膜电容，是以金属箔作为电极，然后和聚丙烯薄膜从两端重叠后，卷绕成圆筒状的构造。它的电容量一般在1000pF~10uF之间，额定电压在63V~2000V。比如下图中这个，就是630V的额定电压。 薄膜电容被广泛运用于模拟信号交联，电源噪声旁路等等场合。 超级电容 超级电容是一种高能量密度的电容，是一种新型的电化学元件，它的超级具体是“超级”到哪里呢？就在于它可以在保持较小体积的同时，储存相当于普通电容数万倍的电量，比起传统的电解电容，它的电容容量也有高达数百倍到数千倍不等，整体容量和性能介于电解电容和蓄电池之间。不过超级电容的吞吐速度上会比电池快很多，充放电周期也是多于蓄电池。 超级电容具有寿命长，可靠性高，效率高等优点，具有广泛的应用场景，如电子设备和系统，智能电网，电容汽车等。
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