模拟电源、开关电源、数字电源简单区别
数字电源和模拟电源
成本控制,电源设备的性价比永远是设计者必须遵守的原则。数字电源现早在十几年前就出现了,只是因为高高在上的价格让它一直局限在一些特殊的高端应用里。感谢这些年来电子技术的快速进步,让数字控制芯片性能不断飞跃,但价格不停的下跌,数字电源开始慢慢渗透占领传统模拟电源的应用领域,而且发展越来越快。有朋友说,数字芯片的价格超过40我不会考虑,还有的朋友价格阈值要求更高,超过20都不考虑。但是提醒一下数字器件的降价方式算是有两种,一种是传统的方式,就是一个型号的器件价格慢慢下降,另一个是生产公司推出新型廉价的替代产品。这第二种变相降价方式我认为是数字器件特有,动作特别大,新产品价格出来跟同一内核的老产品价格比起来甚至能缩水到几分之一。建议作为一个设计者,对数字器件要保持相当程度的技术关注。什么时候开始评估一个器件的性能,什么时候考虑把某个方案作为技术储备,什么时候把方案作为正式的产品生产方案都要考虑到......依赖于高技术产品公司的研发部门负责人,是必须要有这样的技术眼光的。
如果说ADC问题可以外扩高速、高精度器件解决,电源PWM调节可以选用更高速度的DSP/ARM/FPGA来完成,那么最后一个高速/高精度的PWM输出问题,也就是高速数字PWM的分辨率问题,就只能靠提供DSP/ARM/FPGA的国际大厂商解决了。其实数字PWM的分辨率在开关电源的中低频范围内不成问题(这也是TI的C28X DSP能在电机驱动、变频器等领域大行其道的一个重要原因);但是到了高频开关电源,或者高精度电源领域,这个问题马上就变得很突出了。为什么高频、高精度数字开关电源国内依然是一片空白,大家用数字PWM分辨率的计算公式算一算会很清楚。
数字电源与模拟电源工作原理
数字电源与模拟电源工作原理一、引言数字电源和模拟电源是电子设备中常见的两种电源类型。
它们在电子设备中起着不同的作用，也有着不同的工作原理。
本文将分别介绍数字电源和模拟电源的工作原理，并对它们的特点和应用进行简要说明。
二、数字电源的工作原理数字电源是一种由数字技术控制的电源，其工作原理主要包括数字控制模块、调整电路和输出电路。
1. 数字控制模块数字电源的核心部分是数字控制模块，它通常由微处理器或FPGA 芯片组成。
数字控制模块负责接收用户输入的控制信号，并根据这些信号来控制电源的工作状态。
用户可以通过数字控制模块设置电源的输出电压、电流等参数，并实现电源的开关、调节和保护功能。
2. 调整电路数字电源的调整电路主要负责根据数字控制模块的指令，对电源的输出电压、电流进行调整。
调整电路通常由参考电压源、比较器和反馈电路组成。
参考电压源提供一个稳定的参考电压，比较器将参考电压与反馈电压进行比较，并根据比较结果调整输出电压。
反馈电路用于采集电源输出端的电压信息，并将其与参考电压进行比较。
3. 输出电路数字电源的输出电路主要由功率放大器和输出滤波器组成。
功率放大器将调整电路输出的电压放大到所需的电压范围，并提供足够的电流供应给负载。
输出滤波器主要用于滤除输出电压中的高频干扰和纹波，以保证电源的输出质量。
数字电源具有调节范围广、精度高、响应快、稳定性好等优点，广泛应用于通信、计算机、工业自动化等领域。
三、模拟电源的工作原理模拟电源是一种基于模拟技术的电源，其工作原理主要包括变压器、整流电路和滤波电路。
1. 变压器模拟电源通常采用变压器将输入电压变换为所需的电压等级。
变压器是一种电磁装置，通过磁场的感应作用来实现电压的变换。
它由一对绕组组成，通过改变绕组的匝数比来实现输入电压和输出电压之间的变换。
2. 整流电路模拟电源的整流电路主要用于将交流输入电压转换为直流输出电压。
整流电路通常由整流器和滤波器组成。
整流器将交流电压转换为脉冲状的直流电压，滤波器则用于将脉冲电压中的纹波滤除，使输出电压更加稳定。
VCC,VDD,VEE,VSS都是什么意思？
VCC,VDD,VEE,VSS都是什么意思？一种解释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，默认把标号和源相连。
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。
另一种解释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。
建议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。
对比说明（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。
不同地线一览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。
数字电源控制算法
数字电源控制算法随着电子技术的不断发展，数字电源控制算法在电源管理系统中的应用越来越广泛。
数字电源控制算法是指利用数字信号处理技术和控制算法来实现对电源输出的精确控制。
本文将介绍数字电源控制算法的原理、应用和优势。
数字电源控制算法的原理主要基于反馈控制理论。
在传统的模拟电源控制中，通常使用模拟电路来实现对电源输出的调节。
而数字电源控制算法则将模拟电源控制转换为数字信号处理，通过对输入信号进行采样和数字滤波处理，计算出控制信号，并通过数字/模拟转换器将控制信号转换为模拟信号，从而实现对电源输出的精确控制。
数字电源控制算法的应用非常广泛。
在电源管理系统中，数字电源控制算法可以应用于直流稳压电源、开关电源、充电器等各种类型的电源控制。
同时，在电子设备中，数字电源控制算法也可以应用于功率管理、能量调度等方面，提高电源的效率和稳定性。
数字电源控制算法相比传统的模拟电源控制具有许多优势。
首先，数字电源控制算法可以实现对电源输出的精确控制，通过数字信号处理和控制算法的优化，可以提高电源的响应速度和稳定性。
其次，数字电源控制算法可以实现对电源的智能化管理，通过软件控制，可以实现电源的远程监控和调节。
此外，数字电源控制算法还具有灵活性和可扩展性，可以根据不同的应用需求进行调整和优化。
在实际应用中，数字电源控制算法还面临一些挑战。
首先，数字电源控制算法需要较高的计算能力和处理速度，要求硬件平台具备足够的性能。
其次，数字电源控制算法需要对电源和负载进行精确建模，并根据实际情况调整控制参数，以实现最佳控制效果。
同时，数字电源控制算法还需要考虑电源和负载的动态变化，实时调整控制策略，以适应不同工况下的需求。
数字电源控制算法是一种基于数字信号处理和控制算法的电源管理技术，可以实现对电源输出的精确控制。
在电源管理系统和电子设备中的应用广泛，具有精确性、智能化、灵活性和可扩展性等优势。
然而，数字电源控制算法在实际应用中仍面临一些挑战，需要解决硬件性能、模型建立和控制策略等方面的问题。
常用的电平标准
常用的电平标准现在常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等，还有一些速度比较高的LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。
下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。
TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
Vcc：5V;VOH>=2.4V;VOL<=0.5V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。
所以后来就把一部分“砍”掉了。
也就是后面的LVTTL。
LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL(Low Voltage TTL)。
3.3V LVTTL：Vcc：3.3V;VOH>=2.4V;VOL<=0.4V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
2.5V LVTTL：Vcc：2.5V;VOH>=2.0V;VOL<=0.2V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V。
更低的LVTTL不常用就先不讲了。
多用在处理器等高速芯片，使用时查看芯片手册就OK了。
TTL使用注意：TTL电平一般过冲都会比较严重，可能在始端串22欧或33欧电阻; TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。
要下拉的话应用1k以下电阻下拉。
TTL输出不能驱动CMOS输入。
CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor PMOS+NMOS。
Vcc：5V;VOH>=4.45V;VOL<=0.5V;VIH>=3.5V;VIL<=1.5V。
相对TTL有了更大的噪声容限，输入阻抗远大于TTL输入阻抗。
对应3.3V LVTTL，出现了LVCMOS，可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动。
模拟电源、开关电源、数字电源的区别
电源招聘专家模拟电源、开关电源、数字电源的区别在电源设计中我们如何选择电源模块，那么选择的前提是，我们得了解各种电源，了解各种电源的区别，那样我们才可以正确的选择电源模块。
模拟电源介绍模拟电源：即变压器电源，通过铁芯、线圈来实现，线圈的匝数决定了两端的电压比，铁芯的作用是传递变化磁场，(我国)主线圈在50HZ频率下产生了变化的磁场，这个变化的磁场通过铁芯传递到副线圈，在副线圈里就产生了感应电压，于是变压器就实现了电压的转变。
模拟电源的缺点：线圈、铁芯本身是导体，那么它们在转化电压的过程中会由于自感电流而发热(损耗)，所以变压器的效率很低，一般不会超过35%。
音响器材功放中变压器的应用：大功率功放需要变压器提供更多的功率输出，那么，只有通过线圈匝数的增加、铁芯体积的增大来实现，匝数和铁芯体积的增加就会加重其损耗，所以，大功率功放的变压器必须做的非常大，这样就会导致：笨重，发热量大。
开关电源介绍开关电源：在电流进入变压器之前，通过晶体管的开关功能，将我们通常50HZ的电流频率提升到数万HZ，在这么高的频率下，磁场变化频率也达到几万HZ，那么，就可以减少线圈匝数、铁芯体积获得同样的电压转化比，由于线圈匝数、铁芯体积的减少，损耗大大降低，一般开关电源效率达到90%，而体积可以做的非常小，并且输出稳定，所以开关电源具有模拟电源难以达到的优点。
(开关电源也有自己的不足，如输出电压有纹波及开关噪声，线性电源是没有的)音响器材-功放中开关电源的应用：开关电源的描述过程中已经表明开关电源的优势，所以即使是大功率功放，开关电源一样可以做的很精细、小巧，目前国内的数字功放以深圳崔帕斯数字音响设备公司的数字功放最为领先，他们目前已经发展到T类纯数字功放，并且下一代S类功放也在研发中了，具体请参看如下资料：数字电源介绍在简单易用、参数变更要求不多的应用场合，模拟电源产品更具优势，因为其应用的针对性可以通过硬件固化来实现，而在可控因素较多、实时反应速度更快、需要多个模拟系统电源管理的、复杂的高性能系统应用中，数字电源则具有优势。
数字电源和模拟电源综述
所谓数字地一般来说是指数字电路类型集合的公共参考地，而模拟地也是类同之意。在一个复杂的电路系统中，往往会出现很不同类型的电路。通常我们在以电路的工作类型或工作频率将其划分。如数字、模拟之类划分或以速度或频率频段划分等。在数字电路中，电路通常是处于开关状态，而在所有数字芯片接地端汇集在一起。而这个汇集地因电路不停地开，这样在回流地端上也会因而产生一些开关高频噪声。在设计PCB中若然这些电路处理不当的话，例如，将数字系统的地回流走线与模拟电路的地连接在一起。这样很有可能将地噪声信号引入模拟电路中，若果引入的地方是模拟电路是放大部分。那么很可能会将这些噪声进放大或干扰到模拟电路的正常工作或产生识动作等情况。为了处理好这个可能性的发生，一个复杂的混合信号电路中我们在设计PCB时往往会将其电路类型进分开布局处理。这样有利于减少数字电路对模拟电路的干扰。通常在PCB中会采用一点汇流接地的方式来解决这种问题，如数字电路设计PCB时先采用公共地接点，而模拟同样处理。在最后将数字地与模拟地同样汇接到电源的地端上进行一个电流回路。
减少地线上的公共部分主要是避免电流流经不同器件造成最终到地端的电压不同，也就是说会让地线上的不同部分的“参考”不同，若在这些参考上引出地线与其他子板相连，对于子板来说，不同点，就有不同的参考，没有了标准。
正如DC老大所说，数字部分的电源和地里有有很难消除的高频脉动噪声，而许多器件对电源的波动是敏感的，尤其是模拟器件。这就是在精密测量中，常用直流稳压源而不用开关电源的主要原因之一。因此数字和模拟部分的地在布局布线上最好都能分模块。
讨论模拟电源与数字电源模拟地与数字地专题
以上就本人对数字地与模拟地之间关系与处理方法提出一些个人观点，也许有很多不足之处。希望有前辈们给予指正。同时也欢迎广大网友能进来微控论坛进行讨论。先写这里，后面有不足之处再作补充。谢谢！
不要搞混其0欧电阻的作用,0欧电阻在电路上是个短路点
大家不要搞混其0欧电阻的作用，我认为0欧电阻在电路上来说只是一个短路点。而他真正起作用只是方便在PCB设计上的铺铜操作连通“地”集合。
那么为什么区地之间不能使用磁珠呢，从直流静态的角度上看，一般磁珠都有一定的直流电阻值。如果将这个电阻值串联在两个地之间(类型地与电源地)，很显示是破坏了“地”参考点的电位和产生电位差。所以这也是为什么不建议用磁珠来代替导线或0欧电阻的原因了。
关于数字地与模拟地或电源公共地之间连接及层区分的问题。呵呵，这同样是一个PCB设计中的电磁兼容性和性号完整性问题(在设计高速PCB时更能体现出来)。在这里我就不作在PCB设计上的规则了，说来也话长且也不在本贴的主要讨论话题上。
上述也是跟大家草草地讨论关于线路上“地”间常见问题。正如楼上那位网友所说,我上述的只是基于复杂一点的数模混合电路来讨论。若一些网友自行制作一些简单的实验板时则无需区分得如此细分。另外，若真正去细心设计到这样的电路和PCB时这里也是一门学术技巧，也真费心的。以上并没有大多的学术上理论表达，希望新手能明白些。纯属个人主观见解和工作体会，欢迎来微控技术论坛与我们论坛。
为什么这样说呢，下面我为大家介绍一下为什么在PCB设计上常用到这个0欧电阻。
在我上贴中，我也提到了。在一些复杂的数模混合电路中，时常为了减低数字电路与模拟电路之间的影响。往往在PCB设计上铺地处理时做一个地与地区之间起一个连接的作用。就是那么简单！我就打个简单的单电源系列为例，电路中以地作为参考，在这个系统中。所有电流回路都需由正端流向负端(相对此例单电源电路中而言)，所以在不同工作类型的电路中，其电路回路最终电流回流端都是入地的。那么在不同电路中，为了减少互相之间的噪声影响。所以在电路PCB的布局上和铺铜处理方面都需做相应的区分处理(电源供电和布线上也应如此，在此暂不提太多关于PCB设计上的电性规则问题)。就是为这样的区分铺铜，那么最终都需要汇流到公共地端上。本来如果是采用纯属的同一网络铺铜处理这从PCB软件布线上是没有问题的。但在我们日常实际设计电路图时为了更好的读图及专业表达为由，往往在设计电路图时已将不同的电路类型也已划分好了。同时，也将不同的类型电路的地网络归类并为其命类同的地名。如“PGND GND DGND AGND....”等这些都是用来表达不同的类型电路地端。而这地端在电性上又最终连接在一起的，但是由于PCB设计软件上电路的同一网络端中只允许一个网络名的原因。同时，由于电路地的归类与汇集连结的必要。所以，这时就需要一个跨地之间连接的导线了。这个连接的导线正是解决了多地网络和地集合的作用。或者说，你也可以用一个焊点或跳线来代替0欧电阻。用0欧电阻只是一个方便而已。所以，为什么不能用磁珠。这个也是一个电磁问题。
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模拟电源：即变压器电源，通过铁芯、线圈来实现，线圈的匝数决定了两端的电压比，铁芯的作用是传递变化磁场，(我国)主线圈在50HZ频率下产生了变化的磁场，这个变化的磁场通过铁芯传递到副线圈，在副线圈里就产生了感应电压，于是变压器就实现了电压的转变。
模拟电源的缺点：线圈、铁芯本身是导体，那么它们在转化电压的过程中会由于自感电流而发热(损耗)，所以变压器的效率很低，一般不会超过35%。
音响器材功放中变压器的应用：大功率功放需要变压器提供更多的功率输出，那么，只有通过线圈匝数的增加、铁芯体积的增大来实现，匝数和铁芯体积的增加就会加重其损耗，所以，大功率功放的变压器必须做的非常大，这样就会导致：笨重，发热量大。
开关电源：在电流进入变压器之前，通过晶体管的开关功能，将我们通常50HZ的电流频率提升到数万HZ，在这么高的频率下，磁场变化频率也达到几万HZ，那么，就可以减少线圈匝数、铁芯体积获得同样的电压转化比，由于线圈匝数、铁芯体积的减少，损耗大大降低，一般开关电源效率达到90%，而体积可以做的非常小，并且输出稳定，所以开关电源具有模拟电源难以达到的优点。
(开关电源也有自己的不足，如输出电压有纹波及开关噪声，线性电源是没有的)
音响器材-功放中开关电源的应用：开关电源的描述过程中已经表明开关电源的优势，所以即使是大功率功放，开关电源一样可以做的很精细、小巧，目前国内的数字功放以深圳崔帕斯数字音响设备公司的数字功放最为领先，他们目前已经发展到T类纯数字功放，并且下一代S类功放也在研发中了，具体请参看如下资料：
数字电源
在简单易用、参数变更要求不多的应用场合，模拟电源产品更具优势，因为其应用的针对性可以通过硬件固化来实现，而在可控因素较多、实时反应速度更快、需要多个模拟系统电源管理的、复杂的高性能系统应用中，数字电源则具有优势。
此外，在复杂的多系统业务中，相对模拟电源，数字电源是通过软件编程来实现多方面的应用，其具备的可扩展性与重复使用性使用户可以方便更改工作参数，优化电源系统。
通过实时过电流保护与管理，它还可以减少外围器件的数量。
在复杂的多系统业务中，相对模拟电源，数字电源是通过软件编程来实现多方面的应用，其具备的可扩展性与重复使用性使用户可以方便更改工作参数，优化电源系统。
通过实时过电流保护与管理，它还可以减少外围器件的数量。
数字电源有用DSP控制的，还有用MCU控制的。
相对来讲，DSP控制的电源采用数字滤波方式，较MCU控制的电源更能满足复杂的电源需求、实时反应速度更快、电源稳压性能更好。
数字电源有什麽好处它首先是可编程的，比如通讯、检测、遥测等所有功能都可用软件编程实现。
另外，数字电源具有高性能和高可靠性，非常灵活。
干扰：单片机中数字和模拟之间，因为数字信号是频谱很宽的脉冲信号，因此主要是数字部分对模拟部分的干扰很强;不仅一般都采用数字电源和模拟电源分开、二者之间用滤波器连接，在一些要求较高的场合，例如某些单片机内部的AD转换器进行AD转换时，常常要让数字部分进入休眠状态，绝大部分数字逻辑停止工作，以防止它们对模拟部分形成干扰。
如果干扰严重,甚至可以分别用两个电源,一般用电感和电容隔离就行了. 也可以将整个板子上数字和模拟部分的电源分别联在一起,用分别的通路直接接到电源滤波电容的焊点上. 如果对抗干扰要求不高,也可以随便接在一起.
(1)如果不使用芯片的A/D或者D/A功能，可以不区分数字电源和模拟电源。
(2)如果使用了A/D或者D/A，还需考虑参考电源设计。