新手入门:电子元器件常识(2) 转

电子元件(9)<单片机>*1
单片机硬件系统设计原则(转贴) zt(icbase.com) 一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容:一是系统扩展,即单片机内部的功能单元,如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时,必须在片外进行扩展,选择适当的芯片,设计相应的电路。二是系统的配置,即按照系统功能要求配置外围设备,如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等,要设计合适的接口电路。 系统的扩展和配置应遵循以下原则:1、尽可能选择典型电路,并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。

2、系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求,并留有适当余地,以便进行二次开发。

3、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响,考虑原则是:软件能实现的功能尽可能由软件实殃,以简化硬件结构。但必须注意,由软件实现的硬件功能,一般响应时间比硬件实现长,且占用CPU时间。

4、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时,系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。

5、可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分,它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。

6、单片机外围电路较多时,必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时,系统工作不可靠,可通过增设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。

7、尽量朝“单片”方向设计硬件系统。系统器件越多,器件之间相互干扰也越强,功耗也增大,也不可避免地降低了系统的稳定性。随着单片机片内集成的功能越来越强,真正的片上系统SoC已经可以实现,如ST公司新近推出的μPSD32××系列产品在一块芯片上集成了80C32核、大容量FLASH存储器、SRAM、A/D、I/O、两个串口、看门狗、上电复位电路等等。 单片机系统硬件抗干扰常用方法实践 影响单片机系统可靠安全运行的主要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰,并受系统结构设计、元器件选择、安装、制造工艺影响。这些都构成单片机系统的干扰因素,常会导致单片机系统运行失常,轻则影响产品质量和产量,重则会导致事故,造成重大经济损失。
形成干扰的基本要素有三个: (1)干扰源。指产生干扰的元件、设备或信号,用数学语言描述如下:du/dt, di/dt大的地方就是干扰源。如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可 能成为干扰源。 (2)传播路径。指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传 播路径是通过导线的传导和空间的辐射。 (3)敏感器件。指容易被干扰的对象。如:A/D、D/A变换器,单片机,数字IC, 弱信号放大器等。 干扰的分类 1干扰的分类 干扰的分类有好多种,通常可以按照噪声产生的原因、传导方式、波形特性等等进行不同的分类。按产生的原因分: 可分为放电噪声音、高频振荡噪声、浪涌噪声。 按传导方式分:可分为共模噪声和串模噪声。 按波形分:可分为持续正弦波、脉冲电压、脉冲序列等等。 2 干扰的耦合方式 干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道才对测控系统产生作用的。因此,我有必要看看干扰源和被干扰对象之间的传递方式。干扰的耦合方式,无非是通过导线、空间、公共线等等,细分下来,主要有以下几种: (1)直接耦合: 这是最直接的方式,也是系统中存在最普遍的一种方式。比如干扰信号通过电源线侵入系统。对于这种形式,最有效的方法就是加入去耦电路。从而很好的抑制。

(2)公共阻抗耦合: 这也是常见的耦合方式,这种形式常常发生在两个电路电流有共同通路的情况。为了防止这种耦合,通常在电路设计上就要考虑。使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。 (3)电容耦合: 又称电场耦合或静电耦合 。是由于分布电容的存在而产生的耦合。 (4)电磁感应耦合: 又称磁场耦合。是由于分布电磁感应而产生的耦合。 (5)漏电耦合: 这种耦合是纯电阻性的,在绝缘不好时就会发生。 常用硬件抗干扰技术 针对形成干扰的三要素,采取的抗干扰主要有以下手段。 1 抑制干扰源 抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则,常常会起到事半功倍的效果。 减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。
形成干扰的基本要素有三个: (1)干扰源。指产生干扰的元件、设备或信号,用数学语言描述如下:du/dt, di/dt大的地方就是干扰源。如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可 能成为干扰源。 (2)传播路径。指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传 播路径是通过导线的传导和空间的辐射。 (3)敏感器件。指容易被干扰的对象。如:A/D、D/A变换器,单片机,数字IC, 弱信号放大器等。 干扰的分类 1干扰的分类 干扰的分类有好多种,通常可以按照噪声产生的原因、传导方式、波形特性等等进行不同的分类。按产生的原因分: 可分为放电噪声音、高频振荡噪声、浪涌噪声。 按传导方式分:可分为共模噪声和串模噪声。 按波形分:可分为持续正弦波、脉冲电压、脉冲序列等等。 2 干扰的耦合方式 干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道才对测控系统产生作用的。因此,我有必要看看干扰源和被干扰对象之间的传递方式。干扰的耦合方式,无非是通过导线、空间、公共线等等,细分下来,主要有以下几种: (1)直接耦合: 这是最直接的方式,也是系统中存在最普遍的一种方式。比如干扰信号通过电源线侵入系统。对于这种形式,最有效的方法就是加入去耦电路。从而很好的抑制。 (2)公共阻抗耦合: 这也是常见的耦合方式,这种形式常常发生在两个电路电流有共同通路的情况。为了防止这种耦合,通常在电路设计上就要考虑。使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。 (3)电容耦合: 又称电场耦合或静电耦合 。是由于分布电容的存在而产生的耦合。 (4)电磁感应耦合: 又称磁场耦合。是由于分布电磁感应而产生的耦合。 (5)漏电耦合: 这种耦合是纯电阻性的,在绝缘不好时就会发生。 常用硬件抗干扰技术 针对形成干扰的三要素,采取的抗干扰主要有以下手段。 1 抑制干扰源 抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则,常常会起到事半功倍的效果。 减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。

电子元件(10)<晶体管的选用经验>
晶体管的品种繁多,不同的电子设备与不同的电子电路,对晶体管各项性能指标的要求是不同的。所以,应根据应用电路的具体要求来选择不同用途,不同类型的晶体管。

1.一般高频晶体管的选用 一般小信号处理(例如图像中放、伴音中放、缓冲放大等)电路中使用的高频晶体管,可以选用特征频率范围在30~300MHZ的高频晶体管,例如3DG6、3DG8、3CG21、2SA1015、2SA673、2SA733、S9011、S9012、S9014、S9015、2N5551、2N5401、BC337、BC338、BC548、BC558等型号的小功率晶体管,可根据电路的要求选择晶体管的材料与极性,还要考虑被选晶体管的耗散功率、集电极最大电流、最大反向电压、电流放大系数等参数及外地人形尺寸等是否符合应用电路的要求。

2.末级视放输出管的选用 彩色电视机中使用的末级视放输出管,应选用特征频率高于80MHZ的高频晶体管。 21in(in=0.0254m)以下的中小屏幕彩色电视机中使用的末级视放输出管,其耗散功率应大于或等于750mW,最大集电极电流应大于或等于50mA,最高反向电压应大于200V,一般可选用3DG182J、2SC2229、2SC3942等型号的晶体管。 25英寸以上的大屏幕彩色电视机中使用的末级视放输出管,其耗散功率应大于或等于1.5W,最大集电极电流应大于或等于50mA,最高反向电压应大于300V,一般可选用3DG182N、2SC2068、2SC2611、2SC2482等型号的晶体管。

3.行推动管的选用 彩色电视机中使用的行推动管,应选用中、大功率的高频晶体管。其耗散功率应大于或等于10W,最大集电极电流应大于150mA,最高反向电压应大于或等于250V。一般可选用3DK204、2SC1569、2SC2482、2SC2655、2SC2688等型号的三极管。

4.行输出管的选用 彩色电视机中使用的行输出管属于高反压大功率晶体管,其最高反向电压应大于或等于1200V,耗散功率应大于或等于50W,最大集电极电流应大于或等于3.5A(大屏幕彩色电视机行输出管的耗散功率应大于或等于60W,最大集电极电流应大于5A)。 21英寸以下小屏幕彩色电视机的行输出管可选用2SD869、2SD870、2SD871、2SD899A、2SD950

分享到: 更多
版权申明:

本站保留所有原创文章的版权,本站地址:奔跑的博客[http://www.elecbench.com]

原创文章转载时请注明出处,并添加文章所在页面的链接:http://www.elecbench.com/113/

本站所有 2010年3月4日 以后发表、未标明为“转载”的文章均是本站原创。

发表评论


(设置自己的个性头像)

*

申请属于你的免费顶级域名