负载电容(IO电容)Cin对信号上升沿的影响 任何芯片IO都有输入电容,通常为2pf左右,加上寄生电容,大约3ps。这个电容相当于负载电容,高速信号在这个电容上建立电压,相当于给电容充电,电容的充电公式是: V0是电容初始电压,Vu充满后的电压值,假设V0=0V。那么上面公式简化为: 当t = RC时,Vt = 0.63Vu; 当t = 2RC时,Vt = 0.86Vu; 当t = 3RC时,Vt = 0.95Vu; 当t = 4RC时,Vt = 0.98Vu; 当t = 5RC时,Vt = 0.99Vu; 我们平时用的时间常数τe指电容两端电压从0V上升到1-1/e=1-37%=63%所需的时间(e=2.71828); 利用上述公式,计算出上升时间10%~90%所需要的时间是: 如果传输线阻抗50Ω,Cin=3pf,则τ10-90=0.33ns。如果信号的上升时间小于0.33ns,电容的充放电效应将会影响信号的上升时间。如果信号的上升时间大于0.33ns,这个电容将使信号上升时间增加越0.33ns 负载电容对信号上升沿的直接影响就是延长了上升时间,如下图: 线路中途容性负载对信号的影响 测试焊盘,过孔,封装引线或者连接到互连线中途的短桩线,都有寄生电容,相当于容性负载。这些容性负载通常是pf级别。 假设这些容性负载导致阻抗突变为25Ω,这导致信号传输到这里,有负的信号被反射,然后入射信号降低。当信号到达负载端后返回,在这个点,又有负的信号返回到负载端。从波形上看就是信号幅度下降,下冲,振铃,上升时间增加。 下面计算一下线路中途负载电容的阻抗: 假设上升沿是线性的dV/dt=V/Tr; 如果C很小,则Zcap很大,如果远远大于50Ω,那么与传输线的阻抗并联,几乎不影响整个传输线阻抗。如果Zcap的值与传输线相当,它与传输线50Ω并联,形成比50Ω小的阻抗,就会引起信号完整性问题。 经验法则是Zcap>5x50Ω,就不会引起信号完整性问题。带入上述公式: 也即是: 假设上升时间是1nf,则允许的电容量为4pf;如果上升时间是0.25ns,则允许的电容量是1pf。 容性突变对信号上升时间的影响有一个经验公式: 50Ω传输线,对于2pf容性突变,传输信号的10-90%上升时间增加约50x2pf=100ps。50%门限的延迟累加约为0.5x50x2pf=50ps。 50%门限的延迟成为延迟累加,用这个衡量电容突变对延迟的影响比较准确。上面的经验公式比较准确,下面是仿真结果,基本能吻合: 要想降低电容突变对信号上升沿的影响,如果电容降低不了,就只能降低传输线阻抗了。 文章转载来源aircity123: https://blog.csdn.net/AirCity123/article/details/104088815?spm=1001.2014.3001.5501
一、门电路简介 用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称为门电路。常用的门电路在逻辑功能上有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门等几种。 二、门电路性质 门电路输入 “门”是这样的一种...
一些青年才俊,某些基础的电路图,能随意画出,而且画的非常规范,甚至可以熟练的拆装交流接触器。到了实际工作中,可能在一段时间内会一头雾水,出现这样的现象很正常。实践中多总结提炼,多注重下方法,会顿悟的...
参考的接触器控制电机电路如图1: 图1 接触器简介:接触器触点分布,前四后三。前左三,是主触点,可以接电机线;前右一,是控制端,常开触点。后面三个触点的分布是:上二下一,其中上右和下一是相连的,该设计是...
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。
这一篇文章源于朋友的询问,问我一个关于431的问题,说这个原理图是传感器厂家给的Demo原理图,询问如下图所示的431输出电压是多少,电路图如下:
对于许多电路来说,涌浪电压会导致电路系统不稳定,因此透过涌浪保护电路来,维持电路的耐受稳定性。国际安规标准IEC 61000订定了对于电子产品的抗扰度要求,其中IEC 61000-4-5 雷击突波耐受是针对产品由于瞬间开关或闪电瞬变引起的过电压,定义了几个不同的测试级别以适用于不同环境。本文将讨论几种能用于抑制涌浪电压的方式,并比较其保护效能。 1. 绪论 涌浪就是瞬间出现超出正常工作电压的峰值,又称为突波。产生原因大多发生在电源启动、大负载起断、雷击等等。在电源启动时,系统大电流对电容由暂态到稳态的电流即是涌浪电流,此电流会减少电路元件的寿命且造成电路误动作。 国际安规IEC针对涌浪抗扰度规定了标准,以下将介绍涌浪电压相关的法规以及防止涌浪电压伤害的保护方法。 涌浪抗扰度试验 电子产品对于涌浪抗扰度试验的要求都不尽相同,但试验标准大多引用国际安规标准IEC 61000-4-5,其规定涌浪抗扰度要求、试验方法、试验等级等等。这项法规为评估电子设备在遭受涌浪冲击时的抗扰度建立一个共同参考的标准,具体分级如表1所示。依照不同产品法规采用不同测试规格,其中X为开放等级,通常为制造商为增强其产品的抗扰能力,或为在较严苛的环境使用进而加严测试条件。 保护方式 瞬态电压抑制二极体是一种限压型的过压保护元件,与需要保护的电路并联。它能吸收涌浪功率,并以极快的速度抑制涌浪电压在合理范围内并保护后端电路,作用类似于齐纳二极体。其优点包括体积小、反应速度快、工作电压低等,但由于可容许的峰值电流较低,会再串联限流元件,例如电阻和保险丝等,如图1所示。当涌浪电压击穿瞬态电压抑制二极体时带来的高电流会烧毁保险丝以达保护后级电路之目的。 市面上常见的涌浪保护元件有瞬态电压抑制二极体、压敏电阻、陶瓷气体放电管等等,每种都各有适应的场合,以下介绍上述的保护元件,并分析其特点。 2. 瞬态电压抑制二极体 涌浪保护电路大都使用两种方式实现,其中一种方式是采用光耦合方式将输入与输出信号隔离开来,只要涌浪电压不超过光耦合的限制范围,即不会对后端设备造成损坏;另一种方式是将主要设备的地连接在一起形成单点接地,并使用适当的涌浪保护元件,如瞬态电压抑制二极体、压敏电阻等等元件,以下将介绍单点接地方法中常使用的涌浪保护元件。 瞬态电压抑制二极体 瞬态电压抑制二极体是一种限压型的过压保护元件,与需要保护的电路并联。它能吸收涌浪功率,并以极快的速度抑制涌浪电压在合理范围内并保护后端电路,作用类似于齐纳二极体。其优点包括体积小、反应速度快、工作电压低等,但由于可容许的峰值电流较低,会再串联限流元件,例如电阻和保险丝等,如 图1 所示。当涌浪电压击穿瞬态电压抑制二极体时带来的高电流会烧毁保险丝以达保护后级电路之目的。 压敏电阻 压敏电阻,又称突波吸收器,是一种具非欧姆导体性质的电子元件,其电阻值随着不同外在电压而改变。使用上会与需要保护的的电路并联。当未有瞬间突波电压时,压敏电阻两端具有极高的电阻值,故不影响原本电路的特性,但当瞬间突波电压出现,压敏电阻的电阻会降至极低,压敏电阻两端短路而将分流突波电流,达到保护电路的作用。压敏电阻的预期寿命较短,在承受多次冲击后会破坏结构使阀值电压降低、漏电流上升,最终导致发热并失效,因此在使用上会串联保险丝,如图2所示。 陶瓷气体放电管 防突波电压设备中应用最广泛的一种保护元件,其原理是当陶瓷气体放电管两端电压过高而达到使惰性气体放电管内的气体击穿时,惰性气体放电管开始放电,使陶瓷气体放电管两端阻抗变极小,使涌浪电压迅速短路至地,而保护后端电路,其缺点是触发时间较长和导通后存在续流问题,因此需结合额外的辅助电路来抑制后续电流,如图3就是透过保险丝来防止后续电流过大造成线路短路。 LC滤波器 LC滤波电路常使用在EMS的抑制上,透过电容与电感频率特性,但它有滤波指定频率的效果和避免高频瞬变电压上升与下降的问题。若结合其他保护元件更有涌浪冲击保护的效果。图4是结合LC滤波器的电路图。滤波器的单一电容容值越大,漏电流也越大,必要时能采取多个电容并联来达到一样的效果。 将上述的各种涌浪保护元件整理并比较,如表2. 3. 复合应用 若只使用单一种保护元件将无法达到良好的防护效果,因此在使用上常常会结合多种不同的保护元件以符合不同程度的突波测试标准,以下将介绍几种常见的组合方式。 陶瓷气体放电管与瞬态电压抑制二极体 由于陶瓷气体放电管的反应时间较慢,瞬态突波发生时可能会来不及反应,这时突波就可能伤害到后级电路,因此使用去耦电感作为缓冲元件才能保证陶瓷气体放电管先动作,残余能量再由第二级防护的瞬态电压抑制二极体抑制,以避免元件损坏,如图5所示。 由于陶瓷气体放电管的导通电压极低,而且有续流问题,不能直接使用在交流电源防护口,使用上应串联如压敏电阻等元件,如 图6 所示。 压敏电阻与瞬态电压抑制二极体 使用压敏电阻的方式,较适合使用在低瞬态电压的条件,如图7所示。 另外并联电容来提升电路吸收涌浪电压的能力,如 图8 所示。 瞬态电压抑制二极体与LC滤波器 当电路承受的涌浪冲击较低时,可以采用瞬态抑制二极体配合LC滤波器,不仅可更有效缓和输出两端电压变动,还能抑制低频杂讯。使具体电路如图9所示。 结论 本文讨论了几种常见的涌浪保护元件,并简单介绍其运作原理。单一的保护元件并不能完全防护涌浪电压带来的损坏,依照不同元件的特性,组合出更加完善的保护电路,方能通过不同电压雷击耐受测试标准。 表2 涌浪保护元件特性表 Electrical Surge Test Levels (IEC EN 61000-4-5) Class Test Level Max Peak Current@2Ω 1 500 V 250A 2 1 kV 500A 3 2 kV 1000A 4 4 kV 2000A X specific specific 瞬态电压抑制二极体 压敏电阻 陶瓷气体放电管 LC滤波器 连接方式 并联 并联 并联 串联 反应时间 快 中 慢 - 峰值电流 低 中 高 - 漏电流 低 中 低 高 击穿电压 低 低 高 -
一、共模电感的作用、原理 相信对于共模电感很多人都不陌生,但是对它的接法你是否完全理解呢?你的电路上的共模电感是否接对了?首先我们来认识一下共模电感。 共模电感一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它是由两个尺寸相同、匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,共模电感对交流电流起着阻碍的作用。对于插件电感,我们一般见的比较多的就是UU型和EE型以及环型等。 在交流电频率一定情况下,电感量越大,其对交流电阻碍能力越大,相反电感量小其阻碍能力也小,它在电路当中抑制的是共模信号,共模电感的电感值可以用电桥来测量。 二、共模电感在开关电源的应用 共模电感有时候又叫共模扼流圈,是因为它作用是起到抑制,多应用于开关电源电路中,构成各种滤波器对EMI进行滤波,抑制各种高速信号产生的电磁波向外发射,如下图,电路中有一组并行线路,正常信号通过时候基本不受影响,但是当有共模电流流经时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,这时候共模电流会被衰减,达到抑制干扰的目的。 如下图是开关电源前级部分原理图,其中L1是共模电感,为了抑制共模干扰,我们知道,共模信号是幅度相等且相位相同的信号,它产生的噪声是对地噪声,是两根线分别对地的噪声,理解了共模噪声我们就知道共模电感就知道为什么共模电感会接在交流一侧了。
220v交流接触器自锁接线图另接热继电器 时间:2015-06-26 20:36:56编辑: 电工栏目: 接触器 导读:求一个220v交流接触器自锁接线图,外加个热继电器怎么接,接线图中两根粉色的线接的就是热继电器,可以将热继电器...