电子技术常见问题释疑
电子学实验技术的常见问题与解答

电子学实验技术的常见问题与解答电子学实验是电子工程专业学生在学习和研究过程中必不可少的一部分。
然而,由于电子学的专业性和复杂性,很多学生在进行电子学实验时会遇到各种问题和困惑。
本文将介绍一些常见的问题,并提供解答,以帮助学生更好地进行电子学实验。
1. 为什么我的电路板在连接电源后无法工作?这个问题可能有很多原因。
首先,你需要检查电源供应是否正常工作,是否有正确的电压输出。
其次,检查电路板上的电源线是否正确连接到电源引线,以及引线是否连接牢固。
此外,你还需要检查电路板上的元件是否正确连接,是否有红灯亮起或其他提示。
如果以上三个方面都没有问题,那么可能是电路板本身的问题,你需要检查线路布局是否正确,并检查元件是否损坏。
2. 在进行模拟电路实验时,我遇到了频繁的干扰和噪声,如何解决?干扰和噪声常常是模拟电路实验中的常见问题。
首先,你可以检查电源供应是否稳定,是否有干扰源靠近电路板。
其次,你可以使用屏蔽电源线和信号线来减少外部干扰。
此外,你还可以增加滤波电容器和电阻器来滤除高频噪声。
另外,注意保持实验环境的静音,尽量避免其他设备对实验产生干扰。
3. 在进行数字电路实验时,我经常会遇到逻辑电平错误导致电路无法正确工作,如何解决?逻辑电平错误是数字电路实验中常见的问题。
首先,你需要确保电路板上的电源电压和地线连接正确,同时确认供电电源的电压稳定。
其次,你需要检查输入信号的电平是否正确,特别是时钟信号、复位信号和输入信号。
此外,还要确保数字电路的布局和连接正确,避免信号线路过长或存在串扰的情况。
4. 在进行器件参数测试时,我无法得到准确的测试结果,应该怎么做?要得到准确的测试结果,你需要注意以下几点。
首先,确保测试仪器的精度和灵敏度足够高,同时校正测试仪器的零点和标定。
其次,根据测试对象的特点,选择合适的测试方法和测试参数。
此外,要保持测试环境的恒温和静电防护,避免外部干扰和电磁辐射。
最后,进行多次重复测试,取平均值来提高测试的准确性。
电子技术中常见问题解答

一,交流电源的接地线可以和直流的负极相接吗?做的一个测试盒,7805固定在壳体上利用散热,所以电源负极和壳体连通,但是交流电的地线也和壳体连通的(因为开关电源外壳固定在盒子内部),发现插上电后就跳闸了,请问是这个原因导致的吗,这种开发部叫漏电?像那样盒子外壳接电源负极规范吗,怎么改进呢,7805要散热,不想里面放一个电路板如果交流回路的零线和地线是分开的,直流负极导地是可以的,反之不可以。
而在380V/220V 系统中,基本都是零线与地线共线,在这种情况下,将直流直接接地,是很危险的做法,此做法无形将地的电压抬高,就是说零线上有-110V的直流电压,交流回路根本无法工作,严重的话烧毁电器。
建议统一用电器的电源。
二,直流电流的负极能否接大地据国际电工委员会工作信号的规定,在一个系统中应选择电位最低的一点作为信号公共点。
在二线制仪表中24V电源的负线电位最低,它就是信号公共线。
在使用中仪表的负线应与24V负线相联。
接地的目的是为了保障人身安全和减少干扰,但仪表的电子线路部分,可以浮空,也可以接地。
如果接地则根据国际电工委员会的规定,应将信号公共线(系统中电位最低的一根线)接地。
1.交流地:将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备(如阻抗,电阻等)与大地作金属连接,称为工作接地。
工作接地主要指的是变压器中性点或中性线(N线)接地。
N线必须用铜芯绝缘线。
在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子一般均在箱柜内。
必须注意,该接线端子不能外露;不能与其它接地系统,如直流接地,屏蔽接地,防静电接地等混接;也不能与PE线连接。
在高压系统里,采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。
中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,这对于低压系统很有意义,可以方便使用单相电源。
2.直流地,准确的说是:直流工作地。
是指为保护直流系统工作正常而采取的接地保护。
所谓直流系统,包括常说的直流信号、直流电源、直流馈线等等。
电子电路中常见问题与解决方案

电子电路中常见问题与解决方案引言:电子电路是现代社会中广泛使用的一种技术,它涵盖了从小型家电设备到大型工业自动化系统的各种应用。
然而,由于电子电路中的复杂性,常常会遇到一些常见问题。
本文将探讨一些常见的电子电路问题,并提供解决方案。
一、电路无法正常启动1. 检查电源是否正常工作,确认电压、电流是否符合要求。
2. 检查电路中的保险丝是否烧毁或脱落,更换或修复保险丝。
3. 检查电路板上的元器件是否焊接良好,重新焊接或更换不良元器件。
二、电路故障、断线或短路1. 使用万用表检查电路中的连线是否完整,修复断线的连线。
2. 检查元器件的引脚是否焊接正确,重新焊接或更换不良元器件。
3. 使用万用表检查电路板上的元器件是否短路,更换短路的元器件。
三、电路出现噪声或干扰1. 检查电源是否干净,使用滤波器过滤电源中的杂波。
2. 检查电路板上的接地是否良好,确保电路板的接地是可靠的。
3. 检查信号线是否与功率线或其他干扰源靠得太近,重新布线,确保信号线与干扰源之间有足够的距离。
四、电路温度过高1. 检查电路中的元器件是否工作在额定温度范围内,更换不适合的元器件。
2. 检查散热器是否与热源接触良好,重新安装或更换散热器。
3. 增加风扇或改进散热系统,提高散热效果。
五、电路工作不稳定1. 检查电源波动是否过大,使用稳压电源或稳压电容器来稳定电源。
2. 检查电路中的元器件是否工作在额定电压范围内,更换不适合的元器件。
3. 检查电源线路和信号线路是否相互干扰,重新布线,确保线路之间有足够的隔离距离。
六、电路无法实现预期的功能1. 检查电路设计是否存在错误,重新设计电路。
2. 检查元器件规格是否与设计要求匹配,更换不合适的元器件。
3. 使用示波器或信号发生器等仪器,对电路进行调试,找出问题所在。
结语:以上是一些常见的电子电路问题及其解决方案。
在遇到电路问题时,通过系统地检查和逐步排除故障点,我们可以快速解决问题,使电路恢复正常工作。
电子电工技术实践中的常见疑难问题解答

电子电工技术实践中的常见疑难问题解答在电子电工技术实践中,常常会遇到一些疑难问题,这些问题可能会让人感到困惑和无从下手。
本文将针对一些常见的疑难问题进行解答,帮助读者更好地理解和应对这些问题。
一、电路中的电流为什么会分流?电路中的电流分流是由于电路中的元器件存在不同的电阻。
根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻。
当电路中存在多个电阻时,电流会按照电阻的大小进行分流。
具体来说,电流会在电路中的不同路径上按照电阻大小分配。
二、为什么电路中会出现电压降?电压降是由于电路中的电阻导致的。
根据欧姆定律,电压等于电流乘以电阻。
当电路中存在电阻时,电流通过电阻时会产生电压降。
这是因为电阻会阻碍电流的流动,使得电流通过电阻时会消耗一部分电压。
三、为什么电路中的电压和电流不符合欧姆定律?在实际电路中,电压和电流可能不完全符合欧姆定律。
这可能是由于电路中存在非线性元件,如二极管和晶体管等。
这些非线性元件会引起电压和电流之间的非线性关系,使得它们不完全符合欧姆定律。
四、如何解决电路中的电磁干扰问题?电磁干扰是指电路中的电磁场对其他电子设备或电路造成的干扰。
要解决电磁干扰问题,可以采取以下措施:1. 使用屏蔽材料:在设计电路时,可以使用屏蔽材料来隔离电磁场,减少干扰。
2. 增加滤波器:在电路中添加滤波器可以滤除高频噪声,减少电磁干扰。
3. 优化布线:合理布置电路的布线,避免电线过长或过近,减少电磁干扰。
五、如何解决电路中的热问题?电路中的热问题可能是由于电路中的元器件过热造成的。
要解决热问题,可以采取以下措施:1. 加入散热器:在热量较大的元器件上加入散热器,增加散热面积,提高散热效果。
2. 控制电流:合理控制电路中的电流,避免电流过大导致元器件过热。
3. 优化布局:合理布局电路中的元器件,避免元器件之间过于密集,影响散热。
六、如何解决电路中的短路问题?电路中的短路问题是指电路中两个节点之间存在低阻抗路径,导致电流过大。
要解决短路问题,可以采取以下措施:1. 检查电路连接:仔细检查电路的连接,确保没有接错或接触不良的地方。
电子技术实验常见问题提示与解答

上午9时48分52秒
电工与电子教学与实验中心
提示
27
27.为什么TTL与非门输入端悬空 相当于接高电平?实际电路中, 闲置管脚应如何处理?
上午9时48分52秒
电工与电子教学与实验中心
提示
28
28. TTL与非门的输出端能否并 联使用?为什么?
上午9时48分52秒
电工与电子教学与实验中心
提示
29
29. CMOS与非门闲置输入端应 如何处理?
电工与电子教学与实验中心
提示
44
44.试说明DAC0832是什么芯片。
上午9时48分52秒
电工与电子教学与实验中心
提示
45
45.在使用集成电路的过程中,需 要注意哪些问题?
上午9时48分52秒
电工与电子教学与实验中心
提示
46
46.74LS194和74LS195是什么芯 片?指出它们的异同点。
上午9时48分52秒
提示
57
57.在单级低频放大器实验中,若输出 波形出现底部被切的失真波形,是什 么失真?如何通过调节三极管B极的 偏置电阻来消除失真?
上午9时48分52秒
电工与电子教学与实验中心
提示
58
58. 怎样用示波器来测量调幅系 数Ma?
上午9时48分52秒
电工与电子教学与实验中心
提示
59
59.如何测量放大器的通频带?
上午9时48分52秒
电工与电子教学与实验中心
提示
33
33.异或门经常被用作可控反向器, 试说明该功能是如何实现的 ?
上午9时48分52秒
电工与电子教学与实验中心
提示
34
34.优先编码器74LS148中, S=0,I1=I5=I6=0时,输出端Y2、 Y1、Y0应为什么?
在电子技术基础实验中常见问题及快速解决

电子技术基础实验包括模拟 电子技术实验和数字电子技 术 实验 。实验中涉及的实验电路有时 比较复杂 ,学生在 实验 过程 中遇到问题 时未必能够及 时 自行解决。而一般每个实验 都有一定时问R.0 I ,不能让学生为了一些小小的问题困扰而 I 1 导致无法按 时完成实验 。逐步让学生 学会 自己分析 问题所 在 ,是解决好 问题 的前提 。根据我 多年指导实验 的经验来 看 ,在 电子 技术基础实验 中的常见 问题主 要有 以下几个方
在 电子技术基础实验中, 通常会遇到各种各样 的问题, 指 导老师如果不能快速指导帮助学生解决 ,将直接影响到实践 性 教学 的正常开展。出现的问题 无非是两大原因:一是学生 粗心大意 ,没有完全领会实验的 目的和方法,未能严格按照 实验要求去做;二是实验仪器和 实验 电路存在故障 。让学生 学会快速分析和解决实验 中遇到的问题 ,是实验教学的重要
损坏 ;三是 由于条件所限,元器件的工作环境条件可能不是
…
e
维普资讯
20年 9 总 6期 08 第 期(第 7 )
很好,不能 良好的散热 以及表面尘埃不能及时清理 ,都必然
中国 装 现代 备
《 负反馈放大 电路》实验 ( 参见上图)为例 ,谈谈我的处理
结果该出来 了,结果是他不会恰当使用测量仪器 ,所以读不
到数据 。 2 其 次检 查 实验 电路 .
方法 。
会影响 到元器 件的寿命 。
5 仪器 设备的问题 . 电子技术基础实验中常常需要用到许 多仪器设备,例如
1 首先排 除人 为因素 .
以我 的经验来 看,实验 问题的大部分 是学生 的操 作原
因 ,粗略统 计此类情 况占7% 0 。我们 目前提供的实验指 0  ̄8 % 导书上一般有完整的实验方法及步骤 ,学生如果能完全理解 并按照步骤去完成,很少会发生问题。所 以一旦学生向老师 求助 时,指导老师 首先要看 的是他有没有 按照实验要求 去
技术释疑——为您解决生产技术疑难

LD E 的两个 电极上 这才是符 合相关 的
测温 的通道需求数及对温度测试的精
度 。 目前常 用, 也 比较通 用 的主要
国际标准对器件类静 电试验规定的。
2 1  ̄56E 0 0 /, J第3 期
Htp:www .mt ne t / / s e. t
有 :C 、 K C D T P Q E a b r ED I 、 A A A 、 s m e
63 靠度往往 也会高 ,因为LD E 抗静 电取 流 焊 后 ,有 一 0 O 电 容 出 现 飞 料 现 定 ? 若 超 过 材 料 的 T 值 有 什 么 负 面 d
决于LD E 芯片 ,如果要使得LD E 的抗静 象 ,P 板 大约 只06 CB .mm厚 , 旁边有 影 响 ? 电能力 高一些 ,LD 片企业必须 在 E芯 设计、选材 、工艺等所有环节都要有
技术释疑— 为 解 生 技 疑 —您决产术难
问题 1 :如 何评估L D 静电能 E 抗
目前 可供 电子 器件 执 行 的标 准 较 多 ,但 比较 常 用 的标 准有 : 静 电组 织颁 布 ) IC 63 0 3 1. ( 际 电 工 委 E 14 . 32 国 员会 颁 布 ) J S2- 14 1 ( ED 2A 1 15 日本 国 家 静 电
尤 其它 的抗 静 电指标 更 是能 体现 出
LD E 在生产 、组装 、使 用 的整个 过程 中是否能经 受得住无处不在 的静 电的
威胁。 L D 静 电 能 力 也 可 以从 另 外 的 E抗
3 、锡膏在冷藏处取 出后 没有充
分回温 ,搅拌后不均匀 ,在升温过程
中焊锡 爆 裂 ,弹 飞元 件 的 可 能 ,查 看
技术释疑——为您解决SMT生产技术困惑

的粘力过大、料槽尺寸过小等都是造 容元件和三极管等,识别精度会受吸
成 元件 取不 起来 的可 能 原 因。
够的真空量来吸取元件 。若真空负压
不足 ,将 无 法提 供 足够 的吸 力吸 取 元
元 件识 别错 误
元 件 视 觉 检 测 错 误 的 可 能 原 因
当上移 一 点 。
测 出器 件 的 电极 位 置 ,即 使 引脚 隐藏
元件是 否异常 一般 采用 负压检测 方
式 , 当负压 传 感器 检 测值 在 一 定范 围 内时 ,机器 认 为吸 取 正 常 ,反 之认 为 吸取 不 良。在 元件 吸 取 时 ,真 空负 压 应 该在 5. 3P 以上 ,这样 才 能有 足 33ka
一
等几种吸取不 良的故障,这些故障会
造 成大 量 元件 损耗 ,根 据经 验 ,元 件 吸 取 不 良通 常 是 由 以下 几 种 原 因 造
成:
点 ,例 如00 m 。 曾在 实 际 工作 过 种规格形状器件 的灵活性 。它有背光 .5m
程 中曾碰到过某一料台上 的所有元件 识 别 方 式和 前光 识 别方 式 两种 ,前光
除主要有:
元 件 吸取错 误 元 器件 由高速 运动 的贴片 头 ,从 包 装编 带 中取 出, 贴装 到 印制 板 上 的 过 程 中 ,会产 生 未取 到 、度 的影响 ,理想 的 中经 摄 像 头识 别元 件 外形 轮 廓而 光 学 4
都 出现吸 取 不好 的情 况 ,解 决 的方 法 识别 以元件引线为识别依据,识别精
( )真 空 负 压 不 足 ,当 吸 嘴 取 1 元件 时 ,吸 嘴 处产 生 一 定 的负 压 ,把 元件 吸 附在 吸 嘴上 ,其 判定 吸 嘴拾 取
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电子技术常见问题释疑晶体滤波器一、概述自从一九一七年第一只LC滤波器问世以来,滤波器已经有六十年的历史。
实用中主要有:LC滤波器,晶体滤波器,机械滤波器,陶瓷滤波器,有源滤波器和数字滤波器。
LC滤波器是由电感和电容元件组成的最古老的滤波器。
LC滤波器的最大优 大,组合也比较灵活,能按不同的功能构成低通,高通,带通,点是相对频率FF带阻等各种滤波器。
缺点是体积大,重量达,Q值不高和选择性不够高。
机械滤波器:构成机械滤波器的基本元件叫机械振子。
振子的Q值可达410之高,温度系数也达6110-⨯/℃的数量级。
缺点是加工精度要求高,电路变换不灵活。
数字滤波器的优点是精度高,缺点是复杂。
有源滤波器主要优点是体积小,尤其在低频段。
弱点主要有稳定性不高,有附加杂音和可用的频带上限不高。
陶瓷滤波器的基本元件是压电陶瓷谐振体,Q值大概为50~6000左右。
这种滤波器的优点是体积小,重量轻,造价低,相对带宽范围比较大,上限可达20%,下限加电容后可达0.02%。
缺点是稳定性和可靠性不够好。
晶体滤波器于一九三五年出现,它由压电晶体构成。
压电晶体的Q值可高达510以上。
因此,做出的滤波器具有异常陡峭的衰减特性,这正是晶体滤波器的突出优点。
它的另一优点是稳定性好。
晶体的频率温度系数可达6⨯/℃的数110-量级,而电感的温度系数一般只有4⨯/℃。
由于这些优点,晶体滤波器迅速110-地在高频和其他要求选择性高的领域取代了LC滤波器。
晶体滤波器的缺点是相对频宽很小,其上限约为0.5%左右。
其次,晶体的切割制造工艺较复杂,晶体材料稀有而且价格昂贵。
由于这些缺点,晶体滤波器主要用在带宽要求较窄,过滤带特性要求陡峭的地方。
晶体滤波器经历了石英晶体谐振器组成的分立元件式的晶体滤波器,单片晶体滤波器及声表面波滤波器几个过程。
二、单片晶体滤波器1.概述单片晶体滤波器与普通式分立晶体滤波器相比,有很多优点。
如:由于集成化,其体积小,温度稳定性和机械稳定性好,生产周期短,适合大量生产,成本低。
单片晶体滤波器多半是做成带通式的,也可以做成带阻式的。
做成带阻式时,是将单片晶体滤波器和LC网络组合而成。
2.工作原理单片晶体滤波器是一种能够实现电滤波函数的压电器件。
在压电材料的基片上,镀上若干对有确定位置和一定形状的电极。
通过“正”和“逆”压电效应,检出机械振动波。
如图1所示:图1当一定频率的电信号加到输入谐振器上时,由于逆压电效应,在输入谐振器的内部将产生相应频率的厚度振动模。
又因晶体片无电极区(C区和U区)的频率高于有电极区(S区)的频率,于是在S区和C区(或U区)的边界上将产生反射,并在S区内形成厚度振动膜的驻波。
所以S区的厚度振动膜不能自由地通过C区传到相邻的谐振器上,而只能在C区内呈指数形式的衰减,这就叫“能陷效应”。
但是,这种在C区逐渐衰减的振动膜,能在相邻谐振器之间进行有限的耦合,在相邻谐振器内形成厚度振动膜的驻波。
通过这种耦合,振动膜将依次地被传送到压电基片的输出谐振器上。
在输出谐振器上通过正压电效应,将机械振动波变换成电信号输出。
这样,就可以按滤波要求有目的地通过正确的设计,来确定每个谐振器的几何尺寸,镀回频率及谐振器之间的距离,来控制机械振动波在压电基片上的传播,从而达到将电信号进行滤波的目的。
集成式晶体滤波器主要用于通讯系统。
在宇航工程中,单片晶体滤波器是卫星通信中的重要元件。
在电话频率划分多路传输系统中,作为信道滤波器使用。
此外还可用于导频选择。
在地面,航海和航空的移动无线电设备中,尤其是频率范围从5MHz到50MHz的中频滤波器,应用非常广泛。
三、声表面滤波器声表面滤波器是利用具有压电效应的晶体制作的。
当在输入端换能器的压电材料电极上输入交流信号后,由于压电效应会产生弹性变形而发出机械波(声波),即可把电信号转为声信号。
该信号沿着基片表面,以声速传播。
声表面滤波器具有频率响应平坦,矩形系数好,带外抑制性能好等特点。
它的使用不仅简化了电路结构,减少了分立元器件,而且提高了整机参数的一致性和可靠性。
声表面滤波器在彩色电视机中应用较多,如电视图像中频滤波器,电视伴音滤波器,电视频道残留边带滤波器等。
目前,声表面滤波器是有线电视系列中实现邻频传输的关键器件。
声表面滤波器的检测方法:用万用表R10K挡测量声表面滤波器各引脚之间的正,反向电阻值。
正常时,只有与金属外壳相接的引脚之间的电阻为0,其余各引脚之间的电阻值均为无穷大。
若检测结果与此不符,则说明该声表面滤波器已损坏。
便携式仪器仪表电源的设计在很多的便携式仪器仪表中,经常要遇到使用多种电源,如+5V 和+12V混用的情况,而便携设备由于空间的要求,只能有一组电源,而且只能使用两节电池或三节电池,因此无法直接满足产品应用的要求。
为此,我从网上找到了一个单电源变换多种电源输出型式的例子。
1 便携式仪表的硬件结构便携式仪表通常是一个由单片机及其外围器件构成的,具有多种输入输出形式的单片机系统,其硬件的一般结构如图1所示。
将其按照功能模块划分并分析各模块电源需求如下:图1 便携式仪表硬件的一般结构——传感器模块包括传感器及其驱动电路和传感器输出信号处理电路。
传感器及其驱动电路通常以模拟电路为主,输出信号处理一般使用V/F转换器件或模数转换器件,因此传感器模块通常的电压需求为+5V或±5V。
——人机对话的输入输出模块包括LCD显示和键盘输入驱动电路。
LCD显示输出除了需要提供+5V工作电压外,一般还需要提供对比度调节电压,LCD显示器有正、负极性之分,不同的显示器需要的对比度调节电压也不同,一般在±28V 之内。
——单片机及其接口模块作为整个系统的核心,单片机要连接和管理其他的模块,与不同的模块连接,就会用到不同的接口。
例如,不少便携式仪表提供微型打印机接口,将信息打印出来;很多便携式仪表上都有非易失存储单元,即使断电仍能长时间保留历史信息;另一些便携式仪表提供RS-232串行通信接口,可以将保留的数据输出到PC机中,做更高级的分析和处理,或是实时将测量数据传递给上位机,由上位机处理并完成相应的实时控制功能。
这一模块使用到的都是各种IC芯片,一般来说都要求+3.3V或+5V。
从以上的分析可以看出,系统中各个模块对电源的要求是不同的,电源模块就是要将单一的电池电源转换成能使系统中的各模块正常工作的多种电源输出。
便携式仪表体积虽小,却是一个很完整的系统,在设计便携式仪表的硬件时,首先应尽量使各模块的电源需求一致。
比如传感器模块有+5V的电压需求,那么在单片机及其接口器件的选择时,就应尽量选择+5V供电的IC芯片。
尽管如此,设计时仍不可避免地会遇到两种甚至两种以上的电源需求,这就是电源模块要解决的关键问题,其中主要是解决LCD显示器的对比度调节电压的输出。
设计电源模块时要根据不同的电源输入输出要求选择相应的集成电源稳压变换器件,在满足电源要求的前提下,使外围电路尽可能的简单,体积尽可能小。
2 电源稳压变换器件市场上可供选择的电池规格多种多样,除了较常规的1.2V(或1.2V整数倍)的镍镉充电电池(电池组)、1.5V和9V的干电池和3.6V的锂电池以外,还有各种特殊的3、4.5、5、6V和12V的电池可供选择,但从使用者更换或购买备用电池方便性的角度考虑,应尽可能使用互换性更好的普通电池。
完成电源稳压变换可供选择的集成电源器件主要有如下几类:低压差线性稳压器件、通用开关型稳压器件、多功能或专用的电源器件、电压基准器件,还有用于确保电源正常供电的各类电源监控管理器件。
便携式仪表本身的功耗较小,一般要求的电源输出功率不大,从体积上考虑,与电路中的其他器件一样选用IC芯片,而不宜选用传统的线性稳压器件;对于电池供电的系统,由于经过一段时间的放电后,电池电压总会有一定程度的下降,这时电源模块应仍能保持稳定的输出电压,这就要求电源模块对输入电压的要求不能太苛刻,即允许输入电压在一定范围内变化;一般都要求双电压输出。
在各种集成电源器件中,通用开关型集成稳压器件有较高的电源效率,适应较宽的输入电压范围,容易通过变换,产生多种类型的输出电压,非常适合于使用电池供电的系统,因此在便携式仪表产品中有着广泛的应用。
这类DC/DC转换器件按控制方式不同,可以分为脉冲宽度调制式(PWM)、脉冲频率调制式(PFM)和开关电容泵式;按输入电压不同可以分为升压式、降压式和可分别工作于升压和降压两种状态的转换器;按输出电压不同可以分为单一固定/可调电压输出和多路固定/可调电压输出。
脉冲宽度调制式(PWM)转换器工作于固定的开关频率,其滤波电路的设计较简单;脉冲频率调制式(PFM)转换器在小功率输出时可望获得较低的静态电流;开关电容泵式转换器的外围电路简单,适用于小输出电流的电源变换[1]。
从外围电路的复杂程度来看,固定电压输出的比可调电压输出的简单,单一电压输出的比多路电压输出的简单。
以下给出一便携式仪表电源模块的设计实例。
3 应用实例该便携式仪表要求使用两节5号干电池,提供-10V的LCD对比度调节负电压,+5V传感器驱动电路和其他器件电源,输出工作电流为200mA。
根据这个单电源输入双电压输出的电源要求,针对不同的系统硬件条件,给出两种不同电源变换电路的方案。
3.1 使用双电压输出升压DC/DC变换器MAX1677完成MAX1677适用于需两种可调电源的便携式仪表。
其主要性能为:——允许的输入电压范围为0.7~5.5V;——主输出2.5~5.5V(可调电压输出),或工厂预设值3.3V输出,最大输出电流可达350mA;——第二输出可为LCD对比度调节提供+28~-28V范围内的电压;——电源效率可达95%;——16脚QSOP封装,体积很小,不需要外部场效应管。
其他性能还包括:——20μA静态工作电流;——1μA关断维持电流;——电池欠电压监测[2]。
由于MAX1677输入电压范围(0.7~5.5V)较大,可以依据不同系统提供的安装电池空间和所需的不同电池电压与容量,灵活地选择电池的种类,比如1~3节普通干电池、碱性电池、镍镉充电电池或1节锂电池均可以使系统正常工作。
使用MAX1677的电源模块实际电路原理图如图2所示。
图2 MAX1677电源变换电路原理图图2中的一些电路参数的说明如下:——磁芯电感L1、L2可选用CoilCraft(线艺)的DO1608C-103表贴磁芯电感,电感值为10μH;——肖特基二极管D1、D2也可选用其他型号,只要反向耐压大于16V即可;——电阻R1和R2的比值决定了LCD对比度输出的电压值VLCD(对应图中的VOUT2),关系式为R1=R2×|VLCD|/1.25V,其中R1的取值范围为500kΩ~2MΩ;——电阻R3和R4的比值决定了主输出电压值VOUT(对应图中的VOUT1),关系式为R3=R4×[(VOUT/1.25V)-1],其中R4的取值范围为10~200kΩ;——电阻R5和R6的比值决定了系统欠电压监测的门槛电压值VTRIP,关系式为R5=R6×[(VTRIP/0.614V)-1],其中R6≤130kΩ。