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电子初学园地

功率器件的散热计算及散热器选择
相关内容: 散热 散热器 器件 计算 功率 选择
  目前的电子产品主要采用贴片式封装器件,但大功率器件及一些功率模块仍然有不少用穿孔式封装,这主要是可方便地安装在散热器上,便于散热。进行大功率器件及功率模块的散热计算,其目的是在确定的散热条件下选择合适的散热器,以保证器件或模块安全、可靠地工作。  散热计算  任何器件在工作时都有一定的损耗,大部分的损耗变成热量。小功率器件损耗小,无需散热装置。而大功率器件损耗大,若不采取散热措施,则管芯的温度可达到或超过允许的结温,器件将受到损坏。因此必须加散热装置,最常用的就是将功率器件安装在散热器上,利用散热器将热量散到周围空间,必要时再加上散热风扇,以一定的风速加强冷却散热。在某些大型设备的功率器件上还采用流动冷水冷却板,它有更好的散热效果。散热计算就是在一定的工作条件下,通过计算来确定合适的散热措施及散热器。功率器件安装在散热器上。它的主要热流方向是由管芯传到器件的底部,经散热器将热量散到周围空间。若没有风扇以一定风速冷却,这称为自然冷却或自然对流散热。  热量在传递过程有一定热阻。由器件管芯传到器件底部的热阻为RJC,器件底部与散热器之间的热阻为RCS,散热器将热量散到周围空间的热阻为RSA,总的热阻RJA=RJC+RCS+RSA。若器件的最大功率损耗为PD,并已知器件允许的结温为TJ、环境温度为TA,可以按下式求出允许的总热阻RJA。  RJA≤(TJ-TA)/PD  则计算最大允许的散热器到环境温度的热阻RSA为  RSA≤({T_{J}-T_{A}}\over{P_{D}})-(RJC+RCS)  出于为设计留有余地的考虑,一般设TJ为125℃。环境温度也..
EMC与电子设备设计的屏蔽技术
相关内容: 电子设备 屏蔽 设计 技术
  0引言  电子技术的飞速发展给人们的生活和工作带来了巨大的帮助,与此同时,电子设备在各种场合的广泛应用,尤其是多种设备的相互配合使用,使电子设备不可避免地处在电磁环境之中,导致了电子设备之间的电磁干扰(EMI)。因此,电子设备在电磁环境中的适应能力和电子设备的电磁兼容(EMC)问题是我们在进行电子设备的设计和使用时必须考虑的问题。  1认识EMC  1.1EMC的定义  EMC是指“设备在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态,即该设备不会由于受到处于同一电磁环境中的其它设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级,它也不会使同一电磁环境中其它设备因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级”。由此可见,EMC是研究在有限的空间、时间和频谱资源的功能条件下,各种电气设备可以共同工作,并不发生降级的一门科学。  1.2EMC设计的目的  显然,EMC设计的目的就是使所设计的电子设备或系统在预期的电磁环境中能够实现电磁兼容。换而言之,就是说设计的电子设备或系统必须能够满足EMC标准规定的两方面的能力:1)能在预期的电磁环境中正常工作,无性能降低或故障;2)对该电磁环境不是一个污染源。  2电磁干扰(EMI)的来源  电子设备电磁兼容问题的核心是控制和消除电磁干扰。因此,对于电子设备产生电磁干扰的原因必须清楚。  2.1电子设备的自身干扰  电子设备的自身干扰是指电子设备内部各器件之间的相互干扰,主要有以下几种:  1)通过电源地线、传输导线的阻抗、导线之间的互感产生的电磁干扰;  2)大功率和高电压的器件产生的磁场、电场对其它..
解析触摸屏系统中的触觉反馈功能
相关内容: 触觉 解析 触摸屏 功能 系统 反馈
  作为用户输入设备的触摸屏正在快速普及。从某些需求(如苹果公司的iPhone)可以看出,一个出众的用户接口将带来极具竞争力的市场优势。不过对其他应用而言,还需要克服其他一些问题,如安全方面的问题、娱乐分心问题或者其他可用性问题。  来自工业、商业以及消费类等所有市场领域的用户都在不断追求更好的人机接口。目前,触摸激活接口方面的最新技术是触觉反馈,它可以向用户提供立即和正确无误的确认。该功能被用来改善用户性能和满意度。此外,产品设计师通过提供直观的触觉提示可以将功能复杂度降到最低。本文将讨论如何为产品的触摸激活接口添加触觉反馈(触觉技术)。  目前现状  能够提供触觉的触摸接口系统依赖于执行器产生触感。执行器和控制技术的发展使得目前的执行器能够支持各种从很小到很大的触摸面板和触摸屏上的触摸反馈,产品范围覆盖了从手机到宽屏触摸监视器等各种产品。另外,支持触觉系统所需的处理器负荷相当小,触摸输入技术事实上已经非常普及,机电解决方案也都是现成的。  工作原理  对用于触摸激活控制的触觉技术的通常解释是,按键或开关的全程动作必须完全复制才最有效。但实际上,人类手指的感知灵敏性并不这样低。大量的研究发现,如果结合适当的加速度,人类手指的神经元可以检测非常小的运动。在1.5g以上的加速度条件下,仅有0.1mm的运动就能被人类感知为确认响应。  不过,1.5g这个最低水平的加速度,还不足以产生最佳的触觉效果。通过产生一个加速度和一个具有较强刺激的位移可以产生更有效的触觉效果。通过本文所示的“相图(phasepor..
从光源、太阳能电池和充放电控制谈太阳能照明
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  随着太阳能光伏技术的发展和进步,在民用方面首先应用在照明灯具上,近几年来,太阳能灯具产品由于环保节能的双重优势,太阳能庭院灯和太阳能草坪灯,太阳能装饰灯等方面的应用已经逐渐形成规模。如何在众多耀眼的商业广告中,选择一款比较适合当地气候条件而又经济实用的太阳能灯具产品呢?这一直是用户的最终疑问?  在太阳能照明灯具的设计中,涉及光源、太阳能电池系统、蓄电池充放电控制许多因素,其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。那就让我们先了解一下太阳能灯具组成吧!  1、太阳能电池板  2、充放电控制器  3、蓄电池  4、负载  5、灯具外壳  太阳能电池  太阳能电池主要功能在将光能转换成电能,这个现象称之为光伏效应。在众多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种,在太阳光充足日照好的东西部地区,采用多晶硅太阳能电池为好,因多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单,价格比单晶低。转换效率在近几年不断提高。在阴雨天比较多阳光相对不是很充足的南方地区,采用单晶硅太阳能电池为好,因单晶硅太阳能电池电性能参数比较稳定。当然非晶硅太阳能电池在室内阳光很弱的情况下比较好,因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低。  首先,任何一款太阳能灯具产品我们必须先了解太阳能电池,太阳能电池有五大电性能参数:  1、Isc是短路电流  2、是峰值电流  3、Voc是开路电压  4、Vm是峰值电压  5、Pm是峰值功率  Pm是峰值功率=Im是峰值电流×Vm是峰值电压  注:以上..
浅析WiMAX技术及其测试
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  1、前言   由于3G迟迟未能正式商用,人们越来越关心WiMAX。它吸引的不光是“眼球”,还有企业的投入和政府的支持。准确地说,WiMAX只是一个论坛——Worldinteroperabilityformicrowaveacess(微波接入全球互通)的名称缩写,它积极推广的是IEEE802.16系列标准及其相关的规范,而这些标准及规范包含了很多比3G相关通信技术更新的应用技术。更直观地说,WiMAX可能给用户提供更好的通信服务。   2、WiMAX的组织及相关标准   IEEE802.16标准系列到目前为止包括802.16、802.16a、802.16c、802.16d、802.16e、802.16f和802.16g共七个标准,如表1所示。其中802.16、802.16a、802.16d属于固定无线接入空中接口标准,而802.16e属于移动宽带无线接入空中标准。   WiMAX论坛于2001年4月9日成立,是一个非盈利组织,该组织旨在对基于IEEE802.16标准和ETSIHiperMAN标准的宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证,通过WiMAX认证的产品会拥有“WiMAX?CERTIFIED”标识。   表1802.16系列标准   随着对802.16系列标准越来越关注,加入WiMAX论坛的成员越来越多,也使得论坛发展迅速。WiMAX论坛陆续成立了认证工作组(CWG)、技术工作组(TWG)、频谱工作组(RWG)、市场工作组(MWG)、需求工作组(SPWG)、网络工作组(NWG)和应用研究工作组(AWG)。下面简单介绍一下各工作组的职责。   (1)认证工作组(CWG)   该工作组主要工作目标是:管理认证过程,包括一致性测试规程、互操作规程以及认证的流程,同时还负责认证实验室的建立以及质量监控。   (2)技术工作组(TWG)   技术工作组主要的工..
浅析变送器和传感器比较
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  传感器是能够受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称,通常由敏感元件和转换元件组成。当传感器的输出为规定的标准信号时,则称为变送器。  变送器的概念是将非标准电信号转换为标准电信号的仪器|仪表|仪表,传感器则是将物理信号转换为电信号的器件,过去常讲物理信号,现在其他信号也有了。一次仪表指现场测量仪表或基地控制表,二次仪表指利用一次表信号完成其他功能:诸如控制,显示等功能的仪表。  传感器和变送器本是热工仪表的概念。传感器是把非电物理量如温度、压力、液位、物料、气体特性等转换成电信号或把物理量如压力、液位等直接送到变送器。变送器则是把传感器采集到的微弱的电信号放大以便转送或启动控制元件。或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源。根据需要还可将模拟量变换为数字量。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。还有一种变送器不是将物理量变换成电信号,如一种锅炉水位计的“差压变送器”,他是将液位传感器里的下部的水和上部蒸汽的冷凝水通过仪表管送到变送器的波纹管两侧,以波纹管两侧的差压带动机械放大装置用指针指示水位的一种远方仪表。当然还有把电气模拟量变换成数字量的也可以叫变送器。以上只是从概念上说明传感器和变送器的区别。..
电磁干扰(EMI)抑制技术
相关内容: 干扰 技术 电磁 抑制
  1电磁干扰基本概念  在复杂的电磁环境中,任何电子及电气产品除了本身能够承受一定的外来电磁干扰(ElectromagneticInterference,EMI)而保持正常工作外,还不会对其他电子及电气设备产生不可承受的电磁干扰,该产品即具有电磁兼容性(ElectromagneticCompatibility,EMC)[1]。  21世纪将是信息爆炸的时代,信息的产生、传递、接收、处理和储存等都需要依赖电磁波作为载体。广义地说,声波、无线电波、光波均可作为信息载体,因此,广义的电磁兼容性概念也应拓展到声、光、电的广阔领域。  电子及电气产品的电磁干扰发射或受到电磁干扰的侵害都是通过产品的外壳、交/直流电源端口、信号线、控制线及地线而形成的。按照EMI的传播方式,可将其分为电磁辐射干扰和电磁传导干扰两大类。通常,辐射干扰出现在产品周围的媒体中,传导干扰则出现在各种导体中。一般来说,通过外壳发射的电磁干扰,或通过外壳侵入的干扰都是辐射干扰,而通过其它导体发射和入侵的干扰属于传导干扰。  2人类必须关注电磁兼容问题  2.1电磁环境不断恶化  20世纪中叶以来,电子技术的迅猛发展,使人类社会的进步和文明上了一个新的台阶,但是也给人们带来了一系列社会问题和环境问题。家用电器、通信、计算机及信息设备、电动工具、航空、航天等工业、科技、医学等各个领域的自动控制、测量仪器以及电力电子系统等的广泛普及、应用,深入千家万户之中,使得电磁污染问题日益突出,而电子设备的高频化、数字化,干扰信号的能量密度增大,使有限空间内的电磁环境更为恶化。  1996年3月,日本SA..
太阳能发电系统对半导体器件的需求分析
相关内容: 发电 需求 器件 系统 太阳能 半导体 分析
  太阳能逆变器是整个太阳能发电系统的关键组件。它把光伏单元可变的直流电压输出转换为清洁的50Hz或60Hz的正弦电压源,从而为商用电网或本地电网供电。因为太阳电池板的光电转换效率可能受到阳光照射的角度、云层、阴影或气候条件的影响,所以,太阳能发电系统必须把不断变化的直流电转换为经过很好调整的交流电源。对充电电池的最大输出功率应出现在光伏电池的电压和电流积的峰值处,如图1所示。  为了实现最大功率点输出的跟踪(MPPT),微控制器要运行MPPT算法,以调节太阳能电池板的方向、输出的直流电压和电流,使之获得峰值功率输出,就需要采用微控制器以及传感器来跟踪太阳方位角以及高度角。  目前,在自适应太阳方位角、高度角以及辐射强度的跟踪系统中,组成部件包括辐射强度传感器、跟踪传感器、自动控制芯片、步进电机和细分驱动器、机械传动机构及集能平台等几部分。对于风能/太阳能一体化的发电系统,还要检测光伏阵列的输出电压/电流、跟踪光强、环境光强、蓄电池充电电流/电压、逆变器的输出交流电流、交流电压、环境温度、蓄电池温度、光伏阵列温度、太阳方位角、高度角和风速。因此,对微控制器的数据采集能力以及A/D转换以及处理提出了很高的要求。  在大规模部署的太阳能并网发电厂中,光伏电池板的数量很大,为此,TI公司提出了“微型逆变器”的概念,它既能够在较宽的范围内扫描各个独立的太阳能电池板的峰值功率点,避免把局部峰值作为MPP点,同时,又能够提高最大功率点输出跟踪的效率。TI提出的这种系统的架构如图2所示。从中可看到,对于DC/DC转换器..
无源晶体与有源晶振的区别
相关内容: 有源 区别 晶振 晶体
  无源晶体与有源晶振的区别、应用范围及用法:  1、无源晶体——无源晶体需要用DSP片内的振荡器,在datasheet上有建议的连接方法。无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP,而且价格通常也较低,因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体,这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶体相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。建议采用精度较高的石英晶体,尽可能不要采用精度低的陶瓷警惕。  2、有源晶振——有源晶振不需要DSP的内部振荡器,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单(主要是做好电源滤波,通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可),不需要复杂的配置电路。有源晶振通常的用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高。对于时序要求敏感的应用,个人认为还是有源的晶振好,因为可以选用比较精密的晶振,甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路,只能使用有源的晶振,如TI的6000系列等。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大,但现在许多有源晶振是表贴的,体积和晶体相当,有的甚至比许多晶体还要小。  几点注意事项:  1、需要倍频的DSP需要配置好P..
DSLAM如何适应ADSL的技术升级
相关内容: DSLAM ADSL 适应 升级 技术 如何
  当前,Internet网络迅猛发展,个人及商业用户对宽带接入的需求随之不断增长。尤其近几年,在通信行业整体建设发量急速下滑的情况下,宽带网络建设更显一枝独秀。  其中,ADSL更成为最热的话题。但是,由于ADSL技术仍处于不断发展过程中,因此DSLAM设备仍处于不断优化的阶段;另外,各厂家设备根据其在体系结构、内核设计、增值功能、扩展性等方面的考虑,个性化特征明显。因此如何选取适合自己的DSLAM设备应该是运营商值得慎重考虑的问题,相关技术问题仍要与设备制造商共同商讨。  作为目前IP城域网建设中接入层不可或缺的组成部分,DSLAM设备的技术含量应该毋庸置疑。同时应当看到的是,两点技术因素决定DSLAM设备技术含量仍在不断提升:一是新技术层出不穷,如ADSL2/2+、DMT-VDSL等新技术使得DSL铜线接入方式日益受到瞩目;二是随着DSLAM设备大量应用,线路测试、用户端管理、网管功能加强等多种技术发展辅助DSL网络建设便捷性及运维能力的优化。  新标准的制订与技术的发展迅猛是ADSL技术得以立足的关键。2003年研发出的ADSL2/2+技术在线路带宽、传输功耗、传输距离、线路测试等方面相对原有ADSL技术有了长足的进步。  ADSL抓线功能可以使DSLAM设备同112宽带测试系统良好互通,共同完成对用户环路的测试。设备厂商要在系统中设计专有的测试总线,并要支持级联测试,实现内测、外测方式等等。  目前网上故障率最高的地方在CPE端,然而由于无法事先检测,局方人员必须事事登门,造成了极大的维护工作量。能否实现从统一网管中读取用户端参数、分析故障起因也是各方极为关..
多功能逆变电浅谈电力电子技术中的整流电路
相关内容: 多功能 电力 整流 电路 电子技术 变电
  一、电力电子技术的应用  电力电子技术是一门新兴技术,它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的,在电气自动化专业中已成为一门专业基础性强且与生产紧密联系的不可缺少的专业基础课。本课程体现了弱电对强电的控制,又具有很强的实践性。能够理论联系实际,在培养自动化专业人才中占有重要地位。它包括了晶闸管的结构和分类、晶闸管的过电压和过电流保护方法、可控整流电路、晶闸管有源逆变电路、晶闸管无源逆变电路、PWM控制技术、交流调压、直流斩波以及变频电路的工作原理。  在电力电子技术中,可控整流电路是非常重要的章节,整流电路是将交流电变为直流电的电路,其应用非常广泛。工业中大量应用的各种直流电动机的调速均采用电力电子装置;电气化铁道(电气机车、磁悬浮列车等)、电动汽车、飞机、船舶、电梯等交通运输工具中也广泛采用整流电力电子技术;各种电子装置如通信设备中的程控交换机所用的直流电源、大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源都可以利用整流电路构成的直流电源供电,可以说有电源的地方就有电力电子技术的设备。  二、电力电子技术课程中的整流电路  整流电路按组成的器件不同,可分为不可控、半控与全控三种,利用晶闸管半导体器件构成的主要有半控和全控整流电路;按电路接线方式可分为桥式和零式整流电路;按交流输入相数又可分为单相、多相(主要是三相)整流电路。  根据学生学习接受知识的规律,将知识点完整、准确、简明的表述出来、将原理知识尽可能简单化、通俗化、直观化,笔者在教学中进行了探讨和研究..
如何在消费电子设备中选择和集成MEMS运动处理方案
相关内容: 电子设备 消费 何在 MEMS 处理 集成 运动 方案 选择
  对设备在三维空间中的运动进行测量及智能处理的运动处理技术,将是下一个重大的革命性技术,会对未来的手持消费电子设备、人机接口、及导航和控制产生重大影响。  这场变革的推动力量是基于微机电系统(MEMS)的消费级惯性测量单元(IMU)。与六轴运动处理技术相结合,这些器件可为手持消费电子产品的导航和控制提供更简单并符合直觉的用户接口,从而解决这些复杂设备使很多用户感到困惑的操作复杂性问题。  这种基于MEMS运动处理的六轴控制得以实现的关键器件是最近推出的体积更小、成本更低、性能更高、可与现有的三轴MEMS加速度计相结合三轴MEMS陀螺仪。  本文将给出一个六轴运动处理方案,并探讨把这种技术整合到日用消费电子系统中时需要考虑的关键问题。在使用六轴运动处理实现新的设计时,确保符合本文给出的四个关键因素可提高整合效率,并使最终的用户设备具有卓越的性能。  运动处理应用  在电子娱乐展览会(E3)上,三大游戏机品牌都展示了为其当前或下一代系统开发的运动驱动型人机接口,其中,任天堂率先宣布在WiiMotionPlus的配件中包含六轴运动处理方案。一些游戏软件开发商迅速推出了可利用六轴运动处理功能的新游戏:任天堂将在2009年7月推出WiiSports游戏的续篇WiiSportsResort。早期的产品*估显示,使用运动处理技术实现的屏幕游戏控制对控制器运动有较高的跟踪精度,并实现了1:1跟踪。  由于消费者已接受了三轴加速度计所提供的新特性,手机将是运动处理的下一个前沿领域。苹果公司的iPhone就是一个很好的例子。目前,苹果在继续开发独特的运动传感应用..
过孔的寄生电容和电感及如何使用过孔
相关内容: 寄生 如何 使用 电感 电容
  一、过孔的寄生电容和电感  过孔本身存在着寄生的杂散电容,如果已知过孔在铺地层上的阻焊区直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于:  C=1.41εTD1/(D2-D1)  过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。举例来说,对于一块厚度为50Mil的PCB板,如果使用的过孔焊盘直径为20Mil(钻孔直径为10Mils),阻焊区直径为40Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是:  C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020)=0.31pF  这部分电容引起的上升时间变化量大致为:  T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(50/2)=17.05ps  从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,就会用到多个过孔,设计时就要慎重考虑。实际设计中可以通过增大过孔和铺铜区的距离(Anti-pad)或者减小焊盘的直径来减小寄生电容。  过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感,在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的经验公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感:  L=5.08h[ln(4h/d)+1]  其中L指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径。从式中可以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度。仍然采用上面的例子,可以计算出过孔的电感为:  L=5.08x0.050[l..
简述如何才能实现电磁兼容(EMC)
相关内容: 简述 电磁兼容 实现 才能 如何
  这要从分析形成电磁干扰后果的基本要素出发。由电磁骚扰源发射的电磁能量,经过耦合途径传输到敏感设备,这个过程称为电磁干扰效应。因此,形成电磁干扰后果必须具备三个基本要素:  1、电磁骚扰  任何形式的自然现象或电能装置所发射的电磁能量,能使共享同一环境的人或其它生物受到伤害,或使其他设备分系统或系统发生电磁危害,导致性能降级或失效,这种自然现象或电能装置即称为电磁骚扰源。  2、耦合途径  耦合途径即传输电磁骚扰的通路或媒介。  3、敏感设备(Victim)  敏感设备是指当受到电磁骚扰源所发射的电磁能量的作用时,会受到伤害的人或其它生物,以及会发生电磁危害,导致性能降级或失效的器件、设备、分系统或系统。许多器件、设备、分系统或系统可以既是电磁骚扰源又是敏感设备。  为了实现电磁兼容,必须从上面三个基本要素出发,运用技术和组织两方面措施。所谓技术措施,就是从分析电磁骚扰源、耦合途径和敏感设备着手,采取有效的技术手段,抑制骚扰源、消除或减弱骚扰的耦合、降低敏感设备对骚扰的响应或增加电磁敏感性电平;为个对人为骚扰进行限制,并验证所采用的技术措施的有效性,还必须采取组织措施,制订和遵循一套完整的标准和规范,进行合理的频谱分配,控制与管理频谱的使用,依据频率、工作时间、天线方向性等规定工作方式,分析电磁环境并选择布置地域,进行电磁兼容性管理等。  电磁兼容性是电子设备或系统的主要性能之一,电磁兼容设计是实现设备或系统规定的功能、使系统效能得以充分发挥的重要保证。必须在设备或系统功能设计..
利用外部LNA改善接收机灵敏度
相关内容: 外部 灵敏度 接收机 利用 改善
摘要:该应用笔记讨论了在遥控门控(RKE)接收机中增加一个低噪声放大器(LNA)对系统指标的影响。系统灵敏度将提高3.77dB,但三阶截点将降低15dB。  灵敏度指标代表接收机捕获弱信号的能力,由于该指标直接影响了系统的通信范围,对于系统设计非常关键。  在许多遥控门控(RKE)和胎压监测(TPM)设计中,制造商一般会利用接收机灵敏度(dBm)作为有别于竞争对手的关键。此外,其它接收机参数,例如:噪声系数、互调失真、动态范围,甚至功耗,也会作为重要参数,因为消费者对灵敏度和通信范围十分看重。  改善系统灵敏度的方法之一是连接一个外部LNA增大链路增益。或许,还有其它简单方法?  接收机灵敏度取决于系统的噪声系数、解调检测所需的最小S/N比值以及系统的热噪声。最小输入信号电平如下式所示: S=NF+n0+S/N EQN1  式中,S为所要求的最小输入信号(dBm),NF是接收机噪声系数,S/N为输出信噪比(能够正确检测信号,通常对应于能够接受的误码率),n0是接收机的热噪声功率(dBm)。  为简化计算,估计要求输出S/N(曼彻斯特数据)为5dB。为了得到S,还需要已知n0,n0定义为: n0=10log10(kTB/1E-3),单位为dBm  式中,k为玻尔兹曼常数(1.38E-23),T为开尔文温度,B为系统噪声带宽。室温条件下(T=290°K),对于1Hz带宽,n0=-174dBm(通常表示为等于-174dBm/Hz)。  对于300kHzIF带宽,n0为-119dBm。  假设系统灵敏度为-109dBm。用EQN1,能够确定接收机的NF为5dB。按照噪声系数(NF)与噪声因数(F)的关系式: (NF)db=10logF以及F=10(NFdb/10)  噪声因数为:F=3.162。..
多敏固态控制器电路原理分析
相关内容: 控制器 分析 固态 原理 电路
  电路工作原理:本装置的设计构思是以微功率控制大功率,能够将自然界的非电量信号转换成电信号自动控制,应该具有很高的控制灵敏度,但又不易产生误动作,在做一般控制应用时,不需另加控制电源;与外部设备配合使用时,应具有良好的隔离性。要求它工作时无火花、无噪声、防爆性能好、寿命长、造价要低、通用性要好。该装置的内部电路构成方框图见图A。它的内部电路工作原理如图B。它共有7只引脚:⑥脚是负载端,⑦脚是交流输出端,①脚是控制电源正极端,②、③是隔离器输入端,④脚是无源控制端,⑤脚是控制电源负极端。该装置的内部电路是由光电耦合器TIL117、触发驱动开关集成电路TWH8778、整流全桥U和双向可控硅VS2等构成。当单向可控硅VS1判断时,全桥电路U内没有电流回路,因而无电流输出,双向可控硅VS2无触发电流而截止,从而使负载电流阻断。  由于VS1的触发极与开关集成电路TWH8778的输出端相接,因此TWH8778的通断控制了VS1的导通与截止。我们知道,TWH8778是一种高性能的驱动开关集成电路,它的控制端⑤脚只需加上1.6V的电压,200uA的电流应能可靠地控制其②、③脚的输出电流,同时该器件的内部设有多种自保护电路,不易损坏,有效工作频率可达15kHz,用它来作为该装置的触发驱动器件可以说是十分理想的。  电阻R2、电容器C1和稳压二极管DW2构成了低压直流稳压电源供给TWH8778工作,因此只要在该控制器的④脚上加一个大于1.6V的控制电压,就可以使TWH8778导通。TWH8778导通后,它的输出端②、③脚就变为高电平,触发了VS1,使其导通,于是由二极管VD1-VD4构成的..
面向液晶电视的电磁兼容设计技术综述
相关内容: 面向 综述 液晶电视 电磁兼容 设计 技术
  电磁兼容是液晶电视设计中不可避免的重要问题。如果EMC设计不好,将会导致电视在播放的过程中出现水波纹以及频闪等问题,严重时将会导致无法收看。EMC设计实际上就是针对产品中产生的电磁干扰进行优化设计,使之符合各国或地区的EMC标准。其定义是:设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰(EMI)的能力。  电磁干扰一般都分为两种,传导干扰和辐射干扰。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。  液晶电视结构主要包括:液晶显示模块,电源模块,驱动模块(主要包括主驱动板和调谐器板)以及按键模块。一般液晶显示模块由生产厂商在生产前已经完成EMC的测试。这里主要介绍一下设计电源模块、驱动模块、按键模块,以及整机设计时应注意的电磁干扰问题。  电源模块EMC设计  电源部分两大主要功能就是实现驱动液晶屏的背光以及为其他模块(包括驱动模块,按键模块)提供直流电源。  电源模块的设计好坏直接影响到整个系统,如果设计不好,将会导致电视出现大的水波纹,严重时将会导致电视不能使用。同时还会严重影响到附近的其他设备的正常使用。  液晶电视的电源部分采用的都是开关电源。开关电源引起电磁干扰问题的原因是很复杂的。设计开关电源时,要防止开关电源对电网和附近的电子设备产生干扰;还要加强开关电源本身对电磁干扰环境的适应能力。  针对开关电源的EMC问题,在设计时应采用以下主要措施:  软开关技术:开关器件..
几种常见虚拟机应用图解
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  一、虚拟机的概念  所谓虚拟机,顾名思义,就是指一台虚拟的计算机。它的虚拟的含义,是相对于我们日常使用的物理计算机来讲的。物理计算机我们摸得到,看得见,CPU、硬盘、内存等等,这些设备我们都可以实实在在地接触到。而虚拟机,则是一种被虚拟化的技术,虚拟机中的CPU、内存等硬件设备我们都看不见,但是我们可以使用它们,可以使用虚拟机中的硬盘来存储数据,使用虚拟机中的网卡来连接网络,其实这些功能都是由程序模拟出来的,但是我们在使用过程中,并没有感觉到和真实的计算机有什么不同,这就是神奇的虚拟机技术。  而虚拟机技术最直接的应用,就是虚拟机软件。其最大的作用就是在一台普通计算机上模拟出另外一台乃至数台能够单独运行的操作系统,甚至还可以将这几个操作系统连成一个虚拟的局域网络。  二、虚拟机技术的几种应用  1.JAVA虚拟机技术  众所周知,JAVA语言是一种跨平台的语言,JAVA语言编写的程序可以在Windows、Linux、UNIX等多种平台上运行,号称“一次编译,到处运行”。那么是什么神奇的技术使其有这么强大的功能呢?其实这都是虚拟机技术的功劳,而JAVA虚拟机则叫做JVM(JAVAVirtualMachine)。JVM处于操作系统和JAVA语言之间,负责将高级语言JAVA转换成操作系统能够理解的语言,如图1。  2.虚拟机在杀毒软件中的应用  虚拟机在杀毒软件中也有着极为重要的应用,这主要表现在虚拟机脱壳上。壳是一种加密手段,*程序通过加壳来改变自身特征码,以躲避杀毒软件的查杀。较常见的壳有“UPX”、“NsPack”、“PePack”、“PECompact”、“ASPac..
高端电流检测电路及原理
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  高端/低端检流电路  低端检流电路的检流电阻串联到地(图1),而高端检流电路的检流电阻是串联到高电压端(图2)。两种方法各有特点:低端检流方式在地线回路中增加了额外的电阻,高端检流方式则要处理较大的共模信号。  图1所示的低端检流运放以地电平作为参考电平,检流电阻接在正相端。运放的输入信号中的共模信号范围为:(GNDRSENSE*ILOAD)。尽管低端检流电路比较简单,但有几种故障状态是低端检流电路检测不到的,这会使负载处于危险的情况,利用高端检流电路则可解决这些问题。  高端检流电路直接连到电源端,能够检测到后续回路的任何故障并采取相应的保护措施,特别适合于自动控制应用领域,因为在这些应用电路中通常采用机壳作为参考地。  传统高端检流电路  传统的高端/低端检流方式有多种实现方案,绝大多数基于分立或半分立元件电路。高端检流电路通常需要用一个精密运放和一些精密电阻电容,最常用的高端检流电路采用差分运放做增益放大并将信号电平从高端移位到参考地(图3):  VO=IRS*RS;R1=R2=R3=R4  该方案已广泛应用于实际系统中,但该电路存在三个主要缺点:  1)输入电阻相对较低,等于R1;  2)输入端的输入电阻一般有较大的误差值;  3)要求电阻的匹配度要高,以保证可接受的CMRR。任何一个电阻产生1%变化就会使CMRR降低到46dB;0.1%的变化使CMRR达到66dB,0.01%的变化使CMRR达到86dB。高端电流检测需要较高的测量技巧,这促进了高端检流集成电路的发展。而低端电流检测技术似乎并没有相应的进展。  采用集成差分运放实现高端电流检..
ADSL与其他常用接入方式的比较
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  与CableMode相比,ADSL技术具有着相当大的优势。CableModem的HFC接入方案采用分层树型结构,其优势是带宽比较高(10M),但这种技术本身是一个较粗糙的总线型网络,这就意味者用户要和邻近用户分享有限的带宽,当一条线路上用户激增时,其速度将会减慢。再者,有关资料表明,大部分情况下,HFC方案必需兼顾现有的有线电视节目,而占用了部分带宽,只剩余了一部分可供传送其它数据信号,所以CableModem的理论传输速率只能达到一小半。国外公司实验表明,其速率减为1M-2Mbps,更常见的是400K-500Kbps。综合来看,即使在理想状态下,HFC只相当于一个10Mbps的共享式总线型以太网,而ADSL接入方案在网络拓扑结构上较为先进,因为每个用户都有单独的一条线路与ADSL局端相连,它的结构可以看作是星型结构,它的数据传输带宽是由每一用户独享的。  ADSL与普通拨号Modem及N-ISDN的比较:  A)比起普通拨号Modem的最高56K速率,以及N-ISDN128K的速率,ADSL的速率优势是不言而喻的。  B)与普通拨号Modem或ISDN相比,ADSL更为吸引人的地方是:它在同一铜线上分别传送数据和语音信号,数据信号并不通过电话交换机设备,减轻了电话交换机的负载,并且不需要拨号,一直在线,属于专线上网方式。这意味着使用ADSL上网并不需要缴付另外的电话费。  ADSL与光纤接入的比较:  光纤接入是未来互联网必然的接入方式,它具有容量大,速率快,安全性高等特点。但是,同以太网接入类似,它也存在着安装维护成本高的问题。因此现阶段ADSL还将是最为实用的接入方式。  不对称数字用户线(ADSL)  A..
一种低功耗触摸按键应用的设计方法
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  引言   触摸式按键随着iPod等消费类电子的流行而迅速发展,这一方面因为相关技术的不断进步,可以提供更加稳定的性能;另一方面也因为同类电子产品的基本功能趋同,生产商更加关注如何为用户提供舒适、便捷、具有创意的人机交互界面。在这一点上,与传统机械式按键相比,触摸式按键有着其无法比拟的巨大优势。   现有市场上的触摸式按键方案,其工作原理都是检测手指触摸引起的电路微小变化量,进而将其转化为逻辑上的按键开关操作。在诸多检测方法中,又以电容式检测居多,这种检测方法在扫描时需对电容的充放电,因此不可避免会增加产品功耗。对于一些功耗敏感的应用来说,如何实现低功耗的触摸按键是关键技术环节。   Cypress作为电容式触摸按键芯片领域的领导者,一直致力提供高效、可靠、贴近用户需求的芯片与解决方案。本文即基于Cypress的CY8C22x45系列芯片,介绍了一种低功耗触摸按键应用设计方法。   2.低功耗设计方法   如图1所示,对于电容式触摸按键,手指的触摸会改变感应电容Cx,当检测电路对Cx充放电时,Cx值的变化会引起电路信号变化,通过一定的检测电路可以测量出该变化,从而判断手指是否存在。不过,系统整体功耗因为频繁的扫描Cx的大小而增加。   对于输入电压一定的系统来说,其功耗主要取决于平均工作电流,即   Powerave=Vdd*Iave[2]公式1   其中,Vdd是系统工作电压,Iave是系统平均工作电流。从公式1中可以看出,系统的功耗由系统的平均工作电流决定。降低平均工作电流的方法通常有两种:第一种是在不改变系统有效工作时间的前提下降低..
保险丝熔断自愈电路图原理
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该装置的电路工作原理见下图。当保险丝FU1完好时,氖泡ND被短路不亮,同时LSE的①、②脚串通,此时LSE的④脚输出高电平,三极管VT截止,单向可控硅VS无触发电流不工作,继电器J无电流不吸合。一旦FU1熔断,相当于LSE的①、②脚回路断开,于是LSE的④脚输出低电平,三极管VT导通,在电阻R3上产生的电压降到使VS导通并自锁,继电器J励磁吸合,接通了第二根保险丝FU2,使负载RL继续工作。如果第二根保险丝FU2又熔断了,此时氖泡ND点亮,说明电路中存在故障,应检修后再通电工作,以免引起更大的故障。
ADSL掉线处理方法
相关内容: ADSL 处理 方法
  ADSL掉线涉及到多方面的问题,包括线路故障(线路干扰)、ADSLModem故障(发热、质量、兼容性)、网卡故障(速度慢、驱动程序陈旧)等等。运营商与用户应做以下常规检查:ADSL电话线接头是否稳妥可靠:是否远离电源线和大功率电子设备;ADSL入户线和分离器之间是否安装电话分机、传真机、计费器等设备:是否正确安装分离器;淘汰老式的ISA网卡,换成10/100M的PCI网卡及最新驱动程序;ADSLModem散热是否良好;ADSLModem指示灯状态是否正常。ADSL掉线的原因和处理方法如下:  (1)接地线质量问题。PC接地性能一定要好。否则静电会影响ADSL的传输速率甚至会引起掉线。一般PC接地电阻应小于10Ω。另外,由于施工时电源布放不规范,有的没有接地线,或地线质量不合格,也会影响网络设备的正常使用,甚至出现掉线问题,应及时整改。  (2)线路有强干扰源。距离用户电缆线路100m内的无线电发射塔、电焊机、电车或高压电力变压器等强信号干扰源,使用户下线接收杂波(铜包钢线屏蔽弱.接收信号能力强),对用户线引起强干扰。受干扰的信号往往是从无屏蔽的下线部分进入,因为中继电缆有屏蔽层,干扰影响很小,如果在干扰大的地方用一些带屏蔽的下线,就会减少因干扰造成的速率不稳定或掉线。另外,电源线不可与ADSL线路并行,以防发生串扰导致ADSL故障。  (3)网卡质量不稳定。故障现象是网络只要一断开,再也连不上。用户Modem的DSL灯常亮,基本排除线路故障,问题多数出在网卡上。如果排除了网线、微机、插槽的问题,一般为网卡质量不稳定,应及时更换网卡。  (4)用户线路距离远。不规则掉线..
多敏固态控制器元件选用与电路调试
相关内容: 控制器 调试 选用 元件 固态 电路
  元件选择参见图B,其中VS1采用1-3A、400V以上的单向可控硅,VS3采用10-25A,600-800V的双向可控硅。U采用2A、400V的全桥,亦可采用四只二极管VD1-VD4构成桥式整流电路。在选择TWH8778时应测量一下,①端加10V的直流电压,⑤端加1.6V电压应能导通,当⑤端电压下降至1.2V时,②、③端输出电压应为0V,即完全关断。光电耦合器可选用TIL117或TIL113,输入电压为1.3V,输入电流在200uA左右即可控制。R2采用150K、1W以上金属膜电阻器,C1采用100UF、耐压25V以上的电解电容器。VDW2采用2CW15、稳压值为8V。C3、R4构成感性负载过电压吸收网络,可以保护BCR免遭过电压冲击而损坏。其中C2选用0.1UF、耐压400V以上的电容器,R4选用100Ω,耗散功率大于1W的金属膜电阻。整个电路装焊完毕应仔细检查几遍,确认无误时,即可在控制器DM的⑥端上串入一只100W的白炽灯泡(注意负载应串入⑥脚中,切不可并接DM的⑥、⑦端)与220V市电相连,此时灯泡不应点亮。用万用表的电压档测量C1的两端,其电压应在8V左右,然后用手触及控制器的④端,此时灯泡应发亮,说明控制灵敏度很高。接着用一节1.5V电池接控制器的②、③端(电池正极与②端相连,负极与③端相连),灯泡应点亮,说明整机工作正常,待输入端全部控制电压拆除后,灯泡就处于熄灭状态。附近的电冰箱启动,电灯的开关均不应引起灯泡闪烁,如控制灵敏度过高有误触发,可以在控制器DM的②-⑤、④-⑤端并接一只0.01uF的小电容器,以消除杂散脉冲干扰,增强其可靠性。  印刷电路板上的元件均采用卧式安装,在铜箔的引出端上焊上银铜片,然后..
TI智能手机的电源、触摸屏和音频方案
相关内容: 触摸屏 音频 方案 手机 智能 电源
  智能电话上丰富的功能和特性推动了对强大处理功能、更大(更清晰)显示屏、触摸屏控制和麦克风功能的需求。此外,若要满足电话的性能和外形尺寸要求,还必须仔细考虑电源电流和封装尺寸。德州仪器针对这些应用需求,提供哪些解决方案呢?  当今的智能电话集成了具有基础多媒体功能的个人整理程序和电子邮件管理工具,以及手持终端功能,则通常的“开机”时间相比入门级移动电话的开机时间,对于最终用户而言更为关键。这些特性集推动了对强大处理功能、更大(更清晰)显示屏、触摸屏控制和麦克风功能的需求。若要满足电话的性能和外形尺寸要求,必须仔细考虑电源电流和封装尺寸。因此,迁移到集成了音频、ESD保护、电源管理和整体供电效率的D类音频放大器、触摸屏控制器就尤为重要。  为了满足不断扩大的中端无线市场对高级多媒体特性的日益增长的需求,TI提供了OMAP-Vox解决方案。TI提供了各类芯片和软件产品以支持实时和高级操作系统以及范围广泛的开放源码社区。TI18年的无线系统专业技术涵盖了多个通信标准以及无线LAN、GPS和Bluetooth手持终端。TI解决方案凭借创新的3D图像、高质量视频应用和高级用户界面提升了用户体验。TI的视频、音频和电源管理产品包括一系列用于开发这些复杂电话的系统解决方案。  电源管理  TI提供面向各种应用/图形处理器、特性集和这些电话中常见照明电压要求的电源管理解决方案。特殊的降压DC/DC转换器(如TPS*xx/TPS65xxx系列)具有高级动态电压调节功能,可满足最新移动处理器的要求。TITPS630xx系列可以在很大的电池电压范围内提供96%的..
纽扣电池盒的选择
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  突破性的技术往往占据头条新闻,像纽扣电池盒这样的元件常常被忽视,尽管它们在支撑备受关注的纽扣电池的工作中起着重要的作用。电池盒有可能会因为像震动、热、冲击、潮湿和腐蚀这样的原因而失效,设计工程师在开发电源管理解决方案来处理这些现实问题的时候面临着越来越严峻的挑战。通过重点关注以下标准,工程师们能够以最适宜的成本来实现产品的可靠性。  纽扣电池的保持力与拆卸  设计良好的纽扣电池盒必须在抵抗冲击和震动的同时保持足够的弹性以实现便捷的电池更换。遗憾的是,这些标准通常是矛盾的,因为更好的保持力就等于更难于拆卸。请寻找具有方便电池拆卸的功能的电池盒。  在现场测试电池盒特别重要。如果纽扣电池盒在你的手中,而不是焊接在印制电路板上而且四周环绕着其他的元件和外壳,那么电池的拆卸通常会容易得多。  耐用性  对于那些在产品的预期寿命中可能需要频繁更换电池的应用,电池盒的耐用性就特别重要。如果电池盒因为电池插入和拆卸过程中所增加的磨损而使用很高的夹具,那么这个问题会进一步加剧。如果你的应用需要相对频繁的电池更换,请查找这种电池盒测试过的循环使用次数。  所有电池盒都应该具有极性保护,这样在电池不正确地插入时会没有接触。如果预计需要多次更换电池,那么这一点就变得更为重要。  导电性和抗腐蚀性  暴露在过热和过度潮湿的环境、腐蚀性化学药品,或空气传播的污染物之中,通常可能会带来与腐蚀积累相关的问题,这可能会给电气性能带来负面影响。为了尽量降低这些影响,请选择使用抗腐蚀材料制造的电池盒..
视频转码技术与系统要求相匹配
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  音视频转码曾被视为一种直接的、传统的处理过程,可将源视频编码,生成略差于原始未压缩内容的版本,然后将其重新解码为传输或观看所要求的格式。   随着视频压缩算法种类的日益丰富,且越来越多的低成本消费类系统也都开始支持视频功能,工程师肩负着设计出兼具低成本与良好视频性能系统的重担,因此必须认真审视上述这种简单模式匹配算法(bruteforceapproach)。尽管这种方法能产生高质量视频效果,但由于视频伪像被当作有效数据包含在编码中,视频质量会随着每个编码/解码循环操作而递减。此外,该算法还存在其他缺点。   ●对处理器要求高:在算法效率不断提高的同时,其复杂性也越来越高,需要更高的处理能力,尤其是在需要实时转换的情况下。   ●对存储器资源要求高:解码/编码操作通常需要将被解码的数据存储在存储器中,而额外的存储器则会增加系统的材料清单成本。尤其对那些价格敏感型消费类产品而言,这将关系到产品在市场中的成败。   移动设备上的视频回放功能就是一个需要减少处理器负载以及节约存储器资源的很好应用实例。尽管手机本身不进行转码工作,而只是在视频点播(VoD)服务器或视频网关上进行转码,但移动电视/移动视频电话仍然还受其他五点限制,分别是:   ●网络带宽;   ●移动电话的处理能力;   ●显示屏分辨率;   ●存储器容量;   ●移动电话的能耗,人们往往不把这一因素视为视频回放所要考虑的条件。   尽管移动视频设备的处理能力一代比一代强大,但用手持设备捕获的HD或SD视频全都需要处理,这样才能被网络服务器上的终..
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