284缓冲结构设计
芯片IO缓冲及ESD设计
芯片I/O缓冲及ESD电路设计摘要：文章详细介绍了基于C MOS的芯片I/O缓冲电路分类，功能，电路及版图设计的一些考虑以及芯片引脚的静电保护问题。
广告插播信息维库最新热卖芯片：ST10043QC IRFR024N SMBJ5.0CA XC17S10PD8C ICL7612BCPA TC35302P2 4LC128T-I/SN TC551001BFL-85L PQ30RV21UPD485505G-35关键词：I/O；缓冲电路；静电保护；CMOS针对引脚的输入输出缓冲（I/O buffer）电路设计，也可以称为输入输出接口（I/O interface）电路设计，是一颗完整芯片设计中不可或缺的组成部分，但是详细论述其设计规则的文章或者著作在国内却比较鲜见，这对初学者或者没有这方面经验的工程师无疑会造成困惑。
本文以CMOS工艺为例，较全面的论述I/O缓冲电路设计中各种考虑，可以作为芯片引脚输入输出电路设计的一个参考。
根据I/O缓冲电路应用目标的不同，可将其分为输入、输出等几类，详见表1。
表1 I/O缓冲电路的分类输出缓冲（是个大驱动器，他将信号输出芯片）输出缓冲电路的功能要求能够驱动大的片外负载，通常为2～50pF，并且提供适当的上升/下降时间。
一组连续的大尺寸的缓冲器（buffer）对驱动能力的提高是有益的。
大尺寸的管子容易受闩锁效应(latch-up)的影响，在版图设计时建议采用保护环(Guardrings)保护以避免闩锁效应，如图1-1所示。
在图中，用P+作为内保护环，而N+作为外保护环(In n-well)。
图1-1缓冲器一种常见的输出电路如图1-2所示，En是输出电路的使能信号，Dout是输出数据，MOS管组合的功能如图中所示。
当En为低而Dout有效时，A、B均为高电平，输出Y为低，且由外向里看为高阻抗状态，如果Dout未定，则Y为高阻。
需要注意的是，最后输出级的管子尺寸要大到能够提供足够的电流源或电流沉并且减少延迟时间。
页缓存、块缓存的结构__徐波
• Sync：sync 命令将所有未写的系统缓冲区 写到磁盘中
参考
页缓存： /bullbat/article/details/7296988 块缓存： /bullbat/article/details/7306178 实践： /blog/1995638 /album/29697b9134fd24ab21de3c10.html
/* I/O completion */ /* reserved for b_end_io */
struct list_head b_assoc_buffers; /* associated with another mapping */ struct address_space *b_assoc_map; /* mapping this buffer is associated with */
gfp_t
height;
gfp_mask; //构建树的数据结构实例的内存域分配信息 *rnode; //指向下一个节点
struct radix_tree_node };
页缓存的结构
struct radix_tree_node { unsigned int height; /* Height from the bottom */
块缓存的结构
每页可以保存的最大缓冲区个数： #define MAX_BUF_PER_PAGE (PAGE_CACHE_SIZE / 512) //每个缓冲区512个字节 ① 如果缓冲区在页缓存上，则数据共享，不需要显示同步； ② 但如果访问块设备时使用的是块，读取文件系统的超级块，就 是一个实例，该块缓存的运作独立于页缓存。
块缓存的结构
struct buffer_head { unsigned long b_state; /* buffer state bitmap (see above) 后面数据结构*/
4、6、12、15米宽水泥混凝土路面结构设计图
飞机起落架缓冲器的设计
关键词：起落架缓冲器；参数设计；双气式缓冲器
Abstract
With the development of society, the term aircraft is no longer strange to us, and the aircraft has applications in all fields, both in the military field and in daily life. Especially in daily life, the airplane has become a commonly used means of transport for our daily travel. The aircraft has the characteristics of speed and comfort, and is deeply loved by the masses. The safety of an aircraft is crucial because it is flying in the sky and at a faster rate. However, if we subdivide a plane, an aircraft has tens ofthousands of components, each of which playsits part. The subject we are studying today is the aircraft landing gear bumper . Aircraft landing gear is the lower part of the aircraft used for take-off and landing or ground taxiing and support aircraft for ground movement attachment device, is the only support for the entire aircraft parts, is an integral part of the aircraft. Landing gear can absorb shocks and impact loads during taxiing and landing. Able to absorb the shock and impact load of the aircraft during taxiing and landing is the landing gear cushioning device. The landing gear cushioning device consists of a buffer and a tire. The shock absorber is the core part of the entire landing gear. The design of the shock absorber directly affects the energy consumption and absorption of the aircraft during its running and landing. According to the actual requirements of landing gear parameters to ensure that the buffer efficiency standards.
20吨起重机单梁设计说明书
20吨起重机单梁设计说明书1.设计规范及参考文献中华人民共和国国务院令（373）号《特种设备安全监察条例》GB3811—2008 《起重机设计规范》GB6067—2009 《起重机械安全规程》GB5905-86 《起重机试验规范和程序》GB/T14405—93 《通用桥式起重机》GB50256—96 《电气装置安装施工及验收规范》JB4315-1997 《起重机电控设备》GB10183—88 《桥式和门式起重机制造和轨道安装公差》JB/T1306-2008 《电动单梁起重机》GB164—88 《起重机缓冲器》GB5905—86 《低压电器基本标准》GB50278-98 《起重设备安装工程及验收规范》GB5905—86 《控制电器设备的操作件标准运动方向》ZBK26008—89 《YZR系列起重机及冶金用绕线转子三相异步电动机技术条件》2.设计指标2.1设计工作条件⑴气温：最高气温40℃；最低气温-20℃⑵湿度：最大相对湿度90%(3)地震：地震基本烈度为6度2.2设计寿命⑴起重机寿命30年⑵电气控制系统15年⑶油漆寿命10年2.3设计要求2.3.1 安全系数2.3.1.1钢丝绳安全系数n≥52.3.1.2结构强度安全系数载荷组合Ⅰ n≥1.5载荷组合Ⅱ n≥1.332.3.1.3抗倾覆安全系数n≥1.52.3.1.4 机构传动零件安全系数 n≥1.5 2.3.2钢材的许用应力值（N/mm2）表1［σs］-钢材的屈服点；[σ]-钢材的基本许用应力；[τ]-钢材的剪切许用应力；[σc]-端面承压许用应力；2.3.3螺栓连接的许用应力值（N/mm2）10.9级高强度螺栓抗剪[τ]=3502.3.4焊缝的许用应力值（N/mm2）对接焊缝: [σw] = [σ] (压缩焊缝)[σw] = [σ] (拉伸1、2级焊缝)[σw] = 0.8[σ] (拉伸3级焊缝)[τw]= [σ]/21/2(剪切焊缝)角焊缝: (拉、压、剪焊缝)[τw]= 160（Q235钢）200（Q345钢）2.3.5起重机工作级别：利用等级 U5工作级别 A4机构工作级别为 M53.设计载荷3.1竖直载荷3.1.1起升载荷额定起升载荷：20t3.1.2桥式起重机自重载荷主梁：10.81t端梁：0.88t小车（包括电动葫芦）：1.12t电气装置及附件（电控箱、电缆、大车导电挂架等）：0.15t总计：12.96t3.1.3 起升载荷基本值：20t3.1.4 冲击系数3.1.4.1起升、制动冲击系数ϕ1起升速度：νh=0.058m/s起动平均加速度а=0.029m/s2 （起升、制动时间t=2s）制动冲击系数ϕ1ϕ1=1+a/g式中:g—重力加速度，取g=9.81 m/s2ϕ1=1+a/g=1+0.029/9.81=1.0033.1.4.2起升载荷动载系数ϕ2根据《起重机设计手册》当起升速度V h<0.2 m/s时ϕ2=1.13.1.4.3运行冲击系数起重机大车重载走行速度为0.333m/s，起重小车重载的走行速度为0.333m/s，轨道平顺程度良好，因此在运行中载荷的最大竖向冲击力将发生在轨道接缝处，则运行冲击系数:ϕ3=1.10+0.058νh1/2式中:h—轨缝高差，h=0.002mϕ3=1.10+0.058⨯1.57⨯0.0021/2=1.1041以上计算的三个冲击系数不会同时发生，因此我们在检算结构和机构的强度和稳定性时取起升载荷的冲击系数ϕ=1.1。
op284放大器工作原理
op284放大器工作原理OP284是一种高性能、低功耗的运算放大器，广泛应用于电子设备中的放大、滤波、积分和微调等应用。
本文将详细介绍OP284放大器的工作原理。
一. 概述OP284是一种双电源电压型运算放大器，通常使用正电源和负电源供电。
其内部结构由多个电晶体管、电容和电阻等组成，并通过负反馈的方式来实现放大功能。
下面将逐步介绍OP284的工作原理。
二. 差分输入级OP284的差分输入级由两个输入电阻和一个差动放大电路组成。
当输入信号加到正输入端时，负输入端将根据输入电阻而产生一个稍微小一些的信号，这是因为负输入端与正输入端的电阻不相等。
差动放大电路会将输入信号放大到一定的增益，并将放大后的信号送到下一个级别。
三. 线性增益OP284的线性增益级将差分输入信号转化为单端信号，并通过输出级来驱动最终的输出。
线性增益级通常由多级放大器和反相输入放大电路组成，使得输入信号能得到较大的增益并且保持线性。
四. 输出级OP284的输出级通过将输入信号放大到所需的电压范围，并提供足够的电流来驱动负载。
输出级通常由多个级联的功率放大器组成，以满足对输出信号质量和驱动能力的要求。
同时，输出级还会根据负载的变化而自动调整输出电流。
五. 负反馈OP284采用了负反馈来提高整个放大器的性能。
负反馈通过将输出信号与输入信号的差异作为反馈信号，来调整放大器的增益和频率响应。
这样可以减少非线性失真和干扰，提高放大器的稳定性和精度。
六. 供电电源OP284通常使用正电源和负电源来供电，以提供工作所需的电压和电流。
电源电压必须在OP284的额定工作电压范围内，以确保其正常运行和性能。
七. 输出特性OP284的输出特性包括增益、频率响应、失真和噪声等。
增益是指输入信号与输出信号的比值，频率响应是指在不同频率下的放大器响应情况，失真是指放大器输出信号与输入信号的差异，而噪声是指放大器在工作过程中引入的额外信号。
八. 应用领域由于其高性能和低功耗特点，OP284广泛应用于各种电子设备中。
uc2844的补偿电路
uc2844的补偿电路1.引言1.1 概述概述部分的内容可以简要介绍UC2844和补偿电路的基本概念。
UC2844是一种常用的开关控制器芯片，用于开关电源的设计。
它具有高效、稳定的特点，可以在不同的电源应用中提供可靠的电压输出。
补偿电路是UC2844工作中的一个重要组成部分。
在开关电源中，当负载发生变化或者输入电压波动时，输出电压常常会出现瞬间或持久的波动，这会引起输出的不稳定，甚至导致电源损坏。
为了增加系统的稳定性，需要使用补偿电路来为UC2844提供反馈信号，调整开关控制信号，使得输出电压更加稳定。
补偿电路通过检测输出电压的变化，根据误差信号调整UC2844的控制信号。
它可以根据负载变化和输入电压的波动，自动调整开关频率和占空比，使得输出电压能够保持在设定值附近。
补偿电路能够减小输出电压的纹波和峰峰值，并提高系统的响应速度和稳定性。
本文将详细介绍UC2844的工作原理以及补偿电路的作用。
我们将探讨补偿电路对UC2844的影响，并提出优化方向，以进一步提高开关电源的性能和稳定性。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以是这样的：文章结构：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分介绍了文章的背景和目的，说明了为什么要研究uc2844的补偿电路。
正文部分包括了uc2844的工作原理和补偿电路的作用两个方面的内容，详细介绍了它们的具体情况和特点。
结论部分则总结了补偿电路对uc2844的影响和优化方向，给出了进一步研究和改进的建议。
通过这样的结构安排，读者能够全面了解uc2844的补偿电路的重要性和应用前景，并为相关领域的研究提供有益的指导。
1.3 目的目的：本文的目的是探讨uc2844补偿电路的作用及其对uc2844稳定性的影响，旨在帮助读者更加深入地理解uc2844补偿电路的工作原理，了解其在电路设计中的重要性，以及如何优化补偿电路以提高uc2844的性能。
通过具体分析uc2844的工作原理和补偿电路的作用，我们将揭示补偿电路在保持uc2844稳定工作的过程中所起到的关键作用。
芯片IO缓冲和ESD设计
芯片I/O缓冲及ESD电路设计摘要：文章详细介绍了基于C MOS的芯片I/O缓冲电路分类，功能，电路及版图设计的一些考虑以及芯片引脚的静电保护问题。
关键词：I/O；缓冲电路；静电保护；CMOS针对引脚的输入输出缓冲（I/O buffer）电路设计，也可以称为输入输出接口（I/O interface）电路设计，是一颗完整芯片设计中不可或缺的组成部分，但是详细论述其设计规则的文章或者著作在国内却比较鲜见，这对初学者或者没有这方面经验的工程师无疑会造成困惑。
本文以CMOS工艺为例，较全面的论述I/O缓冲电路设计中各种考虑，可以作为芯片引脚输入输出电路设计的一个参考。
根据I/O缓冲电路应用目标的不同，可将其分为输入、输出等几类，详见表1。
表1 I/O缓冲电路的分类输出缓冲（是个大驱动器，他将信号输出芯片）输出缓冲电路的功能要求能够驱动大的片外负载，通常为2～50pF，并且提供适当的上升/下降时间。
一组连续的大尺寸的缓冲器（buffer）对驱动能力的提高是有益的。
大尺寸的管子容易受闩锁效应(latch-up)的影响，在版图设计时建议采用保护环(Guardrings)保护以避免闩锁效应，如图1-1所示。
在图中，用P+作为内保护环，而N+作为外保护环(In n-well)。
图1-1缓冲器一种常见的输出电路如图1-2所示，En是输出电路的使能信号，Dout是输出数据，MOS管组合的功能如图中所示。
当En为低而Dout有效时，A、B均为高电平，输出Y为低，且由外向里看为高阻抗状态，如果Dout未定，则Y为高阻。
需要注意的是，最后输出级的管子尺寸要大到能够提供足够的电流源或电流沉并且减少延迟时间。
其负面影响是电流变化率（di/dt）变大而使穿过输出点到封装的压焊线上的L（di/dt）噪声增大，从而导致较大的片上噪声。
图1-2常用的输出缓冲电路在高性能的芯片中，如32位的微处理器，如果多个I/O输出驱动电路工作状态相似时，L(di/dt)噪声可能逐步增强，会影响芯片速度。
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Amin 1.33h2
问题：如果[G]、H、W三个参数已知，将材料的缓冲性能 曲线作为一个公式，再加上缓冲面积与厚度计算公式，涉 及到用三个公式确定四个参数：A、h、C、σm。
怎么办？
三、缓冲材料的选择与衬垫用量设计
因为
G Gc
n
产品不发生破损的条件是：Gm≤[G] • Gm——是实际最大响应加速度。 • Gc——是产品所能承受的临界加速度，它决定于产品自身 强度。
一、概念
• 许用脆值
• 例：产品在承受50g的冲击加速度时没有破损，但到52g时 出现破损，设安全系数 n =1.2，求产品脆值、许用脆值。 • 解：由题知 Gc = 50g
一、确定流通环境的动力学指标
主要是指冲击和振动环境。 由于冲击环境远比振动环境强烈，在进行缓冲包装设计时先 按冲击环境计算缓冲衬垫的面积和厚度，再按振动环境效核。 • 冲击
确定、设计跌落高度是关系到缓冲包装经济效益的至关重 要的一步。
一、确定流通环境的动力学指标
一、确定流通环境的动力学指标
• 振动 一般来说，当外部环境使产品发生共振时，才有可能使产
三、缓冲材料的选择与衬垫用量设计
解：已知W = 150N，G = 55g，H = 60cm
▲采用全面缓冲方式，有A = 625 cm2，则
静应力为
st
W A
104
150 104 25 25
0.024105 Pa
根据等效跌落高度，在Gm—σst曲线上找出与σst相对应的G 值，查表可得出缓冲材料的厚度在h = 4和h = 5之间。用比例
也不因过度包装而造成浪费。
• 方便性 包装要方便，使用要方便，缓冲材料的处理也应
方便。
二、缓冲包装的形式
• 全面缓冲包装法 是指包装容器内所剩的空间全部用缓冲材料填充。
• 局部缓冲包装法 是对产品的拐角、棱及侧面进行衬垫缓冲的方法。
• 悬浮缓冲包装法 是用弹簧把产品悬吊在包装容器内。
缓冲结构设计
的C值和相应的σm值；
用
h
HC
G
和
GW
A m
分别求出缓冲面积A和缓冲材料厚度h；
用经验公式 Amin 1.33h2 进行校核
三、缓冲材料的选择与衬垫用量设计
●利用动态Gm—σst曲线
例：某产品重量为150N，脆值为55g，允许的跌落高度为60cm， 产品为边长为25cm的正方体。拟采用下图所示缓冲材料，试求 衬垫应有的厚度。
第四章 缓冲包装设计
第一节 缓冲包装设计的要求和形式 第二节 缓冲包装结构设计
第一节 缓冲包装设计要求和形式
一、缓冲包装设计的要求 二、缓冲包装的形式
一、缓冲包装设计的要求
• 保护性 应当提供冲击防护和振动防护，减少传递到产品
上的冲击、振动外力；保护产品的表面；防止产品之 间相互接触和碰撞。
• 经济性 提倡适当包装，既不因包装不足而造成产品破损，
▲采用全面缓冲方式，有A = 2000cm2，则
m
GW
A
104
100
30 2000
104
0.15 105
Pa
查表知，当m 0.15105 Pa时，材料⑦（密度为0.012的泡沫橡
胶）有最小缓冲系数，且C = 3.7
故
h HC 3.7 60 7.4(cm)
[G]
30
▲采用局部缓冲方式
静态C—σm曲线中作水平切线，可求出各种缓冲材料的最小
品损坏，因此，首先要确定产品共振的频率，进而研究环境振 动，求得共振时的最大响应加速度进行防振设计。
环境的振动可以通过路谱测试进行研究，比如saver系统。
公路振动情况表
铁路振动情况表
二、分析产品特性，确定产品脆值
• 测量产品的尺寸、体积、重量、重心位置，分析产品 形状，找出最薄弱的结构或部位。 • 确定产品的脆值，分析产品的易损件，优化产品结构。
③设计方法
●利用静态C—σm曲线
例：把一重力为100N，脆值为30的产品装入箱内，用衬垫将 它与包装箱隔开，包装箱内部每面面积为2000cm2，设定等效 跌落高度为60cm，试选择适当的缓冲材料，并计算其尺寸
三、缓冲材料的选择与衬垫用量设计
解：已知W = 100N，G = 30g，H = 60cm
第一步：通过流通环境分析得到等效跌落高度H、道 路运输振动频率f和激振加速度Gj等参数。
第二步：通过产品特性分析得到产品许用脆值[G]及
产品的尺寸、重量、体积等参数。 第三步：选择缓冲材料后就可以进行缓冲结构的设
计。
• 许用脆值 根据产品的脆值，考虑到产品的价值、强度偏差、重要程
度等而规定的产品的许用最大加速度，用[G]表示。 一般在设计时的安全系数为 n ＞1
缓冲结构设计就是根据流通环境及产品特性 （脆值、重量、几何形状等）选择合适的缓冲材 料，并计算缓冲垫的面积与厚度，同时还应根据 产品的特点设计缓冲垫的结构，应尽量选择环保 材料，降低包装的总体费用。
缓冲包装设计应遵循五步法（加上反馈再设计 环节称为六步法）。
第二节 缓冲包装结构设计
一、确定流通环境的动力学指标 二、分析产品特性，确定产品脆值 三、缓冲材料的选择与衬垫用量设计 四、设计并制造包装样品 五、对包装样品进行试验 六、收集反馈信息，改进包装设计
品最大冲击响应加速度Gm等于产品的许用脆值[G]，因此
Gm G
➢ 缓冲面积的计算：
产品重力为W，缓冲面积为A，则产品跌落冲击时受到的
最大应力为：
m
GmW A
得出
A GmW GW
m
m
三、缓冲材料的选择与衬垫用量设计
➢ 缓冲厚度、面积的计算：
C
m
d
GmW A
Ah WH
Gmh H
0
h CH CH Gm [G]
G Gc 50 42g
n 1.2
• 产品的脆值为 50g，许用脆值为 42g的计算 ①设计的基本参数 产品的重量、尺寸、脆值、等效跌落高度以及所选择的
缓冲材料的缓冲特性曲线。 ②计算公式 设计缓冲包装时，要求衬垫既安全又经济，因此令产
A GmW GW
m
m
从以上两式可知，对缓冲材料面积和厚度的计算又转 换为对[G]、C、σm 、H、W五个参数的确定。
三、缓冲材料的选择与衬垫用量设计
因此，在已知缓冲材料的静态C—σm曲线和动态 Gm—σst曲线中的任一条的情况下，再结合产品的重
量、脆值、等效跌落高度，就可以进行缓冲衬垫的计 算。