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外圍電路分類

發布時間:2022-04-16 05:46:11

Ⅰ 升壓晶元 外圍電路中的電感用什麼類型的

電感值的大小與開關頻率,最大輸出電流,輸入電壓,輸出電壓,等等因素的影響,如果從這么多的因素決定了電感值是非常麻煩和困難的,但一般這些集成的電源晶元簡化的設計,如開關頻率是固定的,它通常是在圖表上,或一個簡單的公式來選擇所述外圍設備的參數的參數表。 p>電感,負載時,也可以用來作為一個隨心所欲在BUCK電路的電感的影響,可以看作是濾波器,電感器,電容器的LC濾波器的背面形成有以降低紋波,當關掉,續流二極體,以形成一個循環。

Ⅱ 關於功放的分類標准問題

兩者的分類標準是一樣的;
一個用運放做的AB類功放,AB類指的是運放本身裡面的結構按照AB類功放做的,而不是指運放與其外圍電路組成所謂的AB類,那我這樣的說法是不準確的;
AB類功放一般指的是運放與其外圍電路組成所謂的AB類而不是指運放本身裡面的結構按照AB類功放做的。

Ⅲ 單片機!!!!!!!!!!!!!!!

單片機是指一個集成在一塊晶元上的完整計算機系統。盡管他的大部分功能集成在一塊小晶元上,但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件:CPU、內存、內部和外部匯流排系統,目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊介面、定時器,實時時鍾等外圍設備。而現在最強大的單片機系統甚至可以將聲音、圖像、網路、復雜的輸入輸出系統集成在一塊晶元上。
單片機也被稱為微控制器(Microcontroler),是因為它最早被用在工業控制領域。單片機由晶元內僅有CPU的專用處理器發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個晶元中,使計算機系統更小,更容易集成進復雜的而對提及要求嚴格的控制設備當中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設計出的處理器,從此以後,單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣。
早期的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。此後在8031上發展出了MCS51系列單片機系統。基於這一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。隨著工業控制領域要求的提高,開始出現了16位單片機,但因為性價比不理想並未得到很廣泛的應用。90年代後隨著消費電子產品大發展,單片機技術得到了巨大的提高。隨著INTEL
i960系列特別是後來的ARM系列的廣泛應用,32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位,並且進入主流市場。而傳統的8位單片機的性能也得到了飛速提高,處理能力比起80年代提高了數百倍。目前,高端的32位單片機主頻已經超過300MHz,性能直追90年代中期的專用處理器,而普通的型號出廠價格跌落至1美元,最高端的型號也只有10美元。當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用,大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統。
單片機比專用處理器最適合應用於嵌入式系統,因此它得到了最多的應用。事實上單片機是世界上數量最多的計算機。現代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及滑鼠等電腦配件中都配有1-2部單片機。而個人電腦中也會有為數不少的單片機在工作。汽車上一般配備40多部單片機,復雜的工業控制系統上甚至可能有數百台單片機在同時工作!單片機的數量不僅遠超過PC機和其他計算的綜合,甚至比人類的數量還要多。

Ⅳ 機器人的外圍設備有哪些類型各有何用途

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做機器人要先了解電子元器件
這里有一些電子元件的知識給新手:
電子元件(1)<電阻>
電阻在電路中用「R」加數字表示,如:R1表示編號為1的電阻。電阻在電路中的主要作用為:分流、限流、分壓、偏置等。# 1、參數識別:電阻的單位為歐姆(Ω),倍率單位有:千歐(KΩ),兆歐(MΩ)等。換算方法是:1兆歐=1000千歐=1000000歐電阻的參數標注方法有3種,即直標法、色標法和數標法。 a、數標法主要用於貼片等小體積的電路,如: 472 表示 47×100Ω(即4.7K); 104則表示100K b、色環標注法使用最多,現舉例如下:四色環電阻 五色環電阻(精密電阻) # 2、電阻的色標位置和倍率關系如下表所示:顏色有效數字 倍率 允許偏差(%)銀色 / x0.01 ±10 金色 / x0.1 ±5 黑色 0 +0 / 棕色 1 x10 ±1 紅色 2 x100 ±2 橙色 3 x1000 / 黃色 4 x10000 / 綠色 5 x100000 ±0.5 藍色 6 x1000000 ±0.2 紫色 7 x10000000 ±0.1 灰色 8 x100000000 / 白色 9 x1000000000 /

電子元件(2)<電容>
# 1、電容在電路中一般用「C」加數字表示(如C13表示編號為13的電容)。電容是由兩片金屬膜緊靠,中間用絕緣材料隔開而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小,電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗,它與交流信號的頻率和電容量有關。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信號的頻率,C表示電容容量)電話機中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨石電容、鉭電容和滌綸電容等。# 2、識別方法:電容的識別方法與電阻的識別方法基本相同,分直標法、色標法和數標法3種。電容的基本單位用法拉(F)表示,其它單位還有:毫法(mF)、微法(uF)、納法(nF)、皮法(pF)。其中:1法拉=103毫法=106微法=109納法=1012皮法容量大的電容其容量值在電容上直接標明,如 10 uF/16V 容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數字表示字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 數字表示法:一般用三位數字表示容量大小,前兩位表示有效數字,第三位數字是倍率。如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF # 3、電容容量誤差表符 號 F G J K L M 允許誤差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20% 如:一瓷片電容為104J表示容量為0. 1 uF、誤差為±5%。

電子元件(3)<晶體二極體>
晶體二極體在電路中常用「D」加數字表示,如: D5表示編號為5的二極體。 # 1、作用:二極體的主要特性是單向導電性,也就是在正向電壓的作用下,導通電阻很小;而在反向電壓作用下導通電阻極大或無窮大。正因為二極體具有上述特性,無繩電話機中常把它用在整流、隔離、穩壓、極性保護、編碼控制、調頻調制和靜噪等電路中。電話機里使用的晶體二極體按作用可分為:整流二極體(如 1N4004)、隔離二極體(如1N4148)、肖特基二極體(如BAT85)、發光二極體、穩壓二極體等。# 2、識別方法:二極體的識別很簡單,小功率二極體的N極(負極),在二極體外表大多採用一種色圈標出來,有些二極體也用二極體專用符號來表示P極(正極)或N極(負極),也有採用符號標志為「P」、「N」來確定二極體極性的。發光二極體的正負極可從引腳長短來識別,長腳為正,短腳為負。# 3、測試注意事項:用數字式萬用表去測二極體時,紅表筆接二極體的正極,黑表筆接二極體的負極,此時測得的阻值才是二極體的正向導通阻值,這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。# 4、常用的1N4000系列二極體耐壓比較如下:型號 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 耐壓(V) 50 100 200 400 600 800 1000 電流(A) 均為1

電子元件(4)<穩壓二極體>
穩壓二極體在電路中常用「ZD」加數字表示,如:ZD5表示編號為5的穩壓管。 # 1、穩壓二極體的穩壓原理:穩壓二極體的特點就是擊穿後,其兩端的電壓基本保持不變。這樣,當把穩壓管接入電路以後,若由於電源電壓發生波動,或其它原因造成電路中各點電壓變動時,負載兩端的電壓將基本保持不變。 # 2、故障特點:穩壓二極體的故障主要表現在開路、短路和穩壓值不穩定。在這3種故障中,前一種故障表現出電源電壓升高;後2種故障表現為電源電壓變低到零伏或輸出不穩定。常用穩壓二極體的型號及穩壓值如下表:型 號 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 穩壓值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V

電子元件(5)<電感>
電感在電路中常用「L」加數字表示,如:L6表示編號為6的電感。電感線圈是將絕緣的導線在絕緣的骨架上繞一定的圈數製成。直流可通過線圈,直流電阻就是導線本身的電阻,壓降很小;當交流信號通過線圈時,線圈兩端將會產生自感電動勢,自感電動勢的方向與外加電壓的方向相反,阻礙交流的通過,所以電感的特性是通直流阻交流,頻率越高,線圈阻抗越大。電感在電路中可與電容組成振盪電路。電感一般有直標法和色標法,色標法與電阻類似。如:棕、黑、金、金錶示 1uH(誤差5%)的電感。 電感的基本單位為:亨(H) 換算單位有:1H=103mH=106uH

電子元件(6)<變容二極體 >
變容二極體是根據普通二極體內部 「PN結」 的結電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門設計出來的一種特殊二極體。變容二極體在無繩電話機中主要用在手機或座機的高頻調制電路上,實現低頻信號調制到高頻信號上,並發射出去。在工作狀態,變容二極體調制電壓一般加到負極上,使變容二極體的內部結電容容量隨調制電壓的變化而變化。變容二極體發生故障,主要表現為漏電或性能變差:(1)發生漏電現象時,高頻調制電路將不工作或調制性能變差。(2)變容性能變差時,高頻調制電路的工作不穩定,使調制後的高頻信號發送到對方被對方接收後產生失真。出現上述情況之一時,就應該更換同型號的變容二極

電子元件(7)<晶體三極體>
晶體三極體在電路中常用「Q」加數字表示,如:Q17表示編號為17的三極體。#1、特點:晶體三極體(簡稱三極體)是內部含有2個PN結,並且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型兩種類型,這兩種類型的三極體從工作特性上可互相彌補,所謂OTL電路中的對管就是由PNP型和NPN型配對使用。電話機中常用的PNP型三極體有:A92、9015等型號;NPN型三極體有:A42、9014、9018、9013、9012等型號。#2、晶體三極體主要用於放大電路中起放大作用,在常見電路中有三種接法。為了便於比較,將晶體管三種接法電路所具有的特點列於下表,供大家參考。名稱共發射極電路 共集電極電路(射極輸出器) 共基極電路輸入阻抗 中(幾百歐~幾千歐) 大(幾十千歐以上) 小(幾歐~幾十歐)輸出阻抗中(幾千歐~幾十千歐) 小(幾歐~幾十歐) 大(幾十千歐~幾百千歐)電壓放大倍數 大 小(小於1並接近於1) 大電流放大倍數 大(幾十)大(幾十) 小(小於1並接近於1)功率放大倍數 大(約30~40分貝) 小(約10分貝) 中(約15~20分貝)頻率特性 高頻差 好好續表應用 多級放大器中間級,低頻放大 輸入級、輸出級或作阻抗匹配用 高頻或寬頻帶電路及恆流源電路

電子元件(8)<場效應晶體管放大器>
#1、場效應晶體管具有較高輸入阻抗和低雜訊等優點,因而也被廣泛應用於各種電子設備中。尤其用場效管做整個電子設備的輸入級,可以獲得一般晶體管很難達到的性能。#2、場效應管分成結型和絕緣柵型兩大類,其控制原理都是一樣的。#3、場效應管與晶體管的比較(1)場效應管是電壓控制元件,而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下,應選用場效應管;而在信號電壓較低,又允許從信號源取較多電流的條件下,應選用晶體管。(2)場效應管是利用多數載流子導電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數載流子,也利用少數載流子導電。被稱之為雙極型器件。(3)有些場效應管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負,靈活性比晶體管好。(4)場效應管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的製造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊矽片上,因此場效應管在大規模集成電路中得到了廣泛

電子元件(9)<單片機>*1
單片機硬體系統設計原則(轉貼) zt(icbase.com) 一個單片機應用系統的硬體電路設計包含兩部分內容:一是系統擴展,即單片機內部的功能單元,如ROM、RAM、I/O、定時器/計數器、中斷系統等不能滿足應用系統的要求時,必須在片外進行擴展,選擇適當的晶元,設計相應的電路。二是系統的配置,即按照系統功能要求配置外圍設備,如鍵盤、顯示器、列印機、 A/D、D/A轉換器等,要設計合適的介面電路。 系統的擴展和配置應遵循以下原則: # 1、盡可能選擇典型電路,並符合單片機常規用法。為硬體系統的標准化、模塊化打下良好的基礎。 # 2、系統擴展與外圍設備的配置水平應充分滿足應用系統的功能要求,並留有適當餘地,以便進行二次開發。 # 3、硬體結構應結合應用軟體方案一並考慮。硬體結構與軟體方案會產生相互影響,考慮原則是:軟體能實現的功能盡可能由軟體實殃,以簡化硬體結構。但必須注意,由軟體實現的硬體功能,一般響應時間比硬體實現長,且佔用CPU時間。# 4、系統中的相關器件要盡可能做到性能匹配。如選用CMOS晶元單片機構成低功耗系統時,系統中所有晶元都應盡可能選擇低功耗產品。# 5、可靠性及抗干擾設計是硬體設計必不可少的一部分,它包括晶元、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板布線、通道隔離等。 # 6、單片機外圍電路較多時,必須考慮其驅動能力。驅動能力不足時,系統工作不可靠,可通過增設線驅動器增強驅動能力或減少晶元功耗來降低匯流排負載。 # 7、盡量朝「單片」方向設計硬體系統。系統器件越多,器件之間相互干擾也越強,功耗也增大,也不可避免地降低了系統的穩定性。隨著單片機片內集成的功能越來越強,真正的片上系統SoC已經可以實現,如ST公司新近推出的μPSD32××系列產品在一塊晶元上集成了80C32核、大容量FLASH存儲器、 SRAM、A/D、I/O、兩個串口、看門狗、上電復位電路等等。 單片機系統硬體抗干擾常用方法實踐影響單片機系統可靠安全運行的主要因素主要來自系統內部和外部的各種電氣干擾,並受系統結構設計、元器件選擇、安裝、製造工藝影響。這些都構成單片機系統的干擾因素,常會導致單片機系統運行失常,輕則影響產品質量和產量,重則會導致事故,造成重大經濟損失。
形成干擾的基本要素有三個: (1)干擾源。指產生干擾的元件、設備或信號,用數學語言描述如下:/dt, di/dt大的地方就是干擾源。如:雷電、繼電器、可控硅、電機、高頻時鍾等都可 能成為干擾源。(2)傳播路徑。指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。典型的干擾傳 播路徑是通過導線的傳導和空間的輻射。(3)敏感器件。指容易被干擾的對象。如:A/D、D/A變換器,單片機,數字IC, 弱信號放大器等。 干擾的分類 1干擾的分類干擾的分類有好多種,通常可以按照雜訊產生的原因、傳導方式、波形特性等等進行不同的分類。按產生的原因分:可分為放電雜訊音、高頻振盪雜訊、浪涌雜訊。 按傳導方式分:可分為共模雜訊和串模雜訊。 按波形分:可分為持續正弦波、脈沖電壓、脈沖序列等等。 2 干擾的耦合方式干擾源產生的干擾信號是通過一定的耦合通道才對測控系統產生作用的。因此,我有必要看看干擾源和被干擾對象之間的傳遞方式。干擾的耦合方式,無非是通過導線、空間、公共線等等,細分下來,主要有以下幾種: (1)直接耦合:這是最直接的方式,也是系統中存在最普遍的一種方式。比如干擾信號通過電源線侵入系統。對於這種形式,最有效的方法就是加入去耦電路。從而很好的抑制。(2)公共阻抗耦合:這也是常見的耦合方式,這種形式常常發生在兩個電路電流有共同通路的情況。為了防止這種耦合,通常在電路設計上就要考慮。使干擾源和被干擾對象間沒有公共阻抗。 (3)電容耦合: 又稱電場耦合或靜電耦合 。是由於分布電容的存在而產生的耦合。 (4)電磁感應耦合:又稱磁場耦合。是由於分布電磁感應而產生的耦合。 (5)漏電耦合: 這種耦合是純電阻性的,在絕緣不好時就會發生。 常用硬體抗干擾技術針對形成干擾的三要素,採取的抗干擾主要有以下手段。 1 抑制干擾源抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的/dt,di/dt。這是抗干擾設計中最優先考慮和最重要的原則,常常會起到事半功倍的效果。減小干擾源的/dt主要是通過在干擾源兩端並聯電容來實現。減小干擾源的di/dt則是在干擾源迴路串聯電感或電阻以及增加續流二極體來實現。
形成干擾的基本要素有三個: (1)干擾源。指產生干擾的元件、設備或信號,用數學語言描述如下:/dt, di/dt大的地方就是干擾源。如:雷電、繼電器、可控硅、電機、高頻時鍾等都可 能成為干擾源。(2)傳播路徑。指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。典型的干擾傳 播路徑是通過導線的傳導和空間的輻射。(3)敏感器件。指容易被干擾的對象。如:A/D、D/A變換器,單片機,數字IC, 弱信號放大器等。 干擾的分類 1干擾的分類干擾的分類有好多種,通常可以按照雜訊產生的原因、傳導方式、波形特性等等進行不同的分類。按產生的原因分:可分為放電雜訊音、高頻振盪雜訊、浪涌雜訊。 按傳導方式分:可分為共模雜訊和串模雜訊。 按波形分:可分為持續正弦波、脈沖電壓、脈沖序列等等。 2 干擾的耦合方式干擾源產生的干擾信號是通過一定的耦合通道才對測控系統產生作用的。因此,我有必要看看干擾源和被干擾對象之間的傳遞方式。干擾的耦合方式,無非是通過導線、空間、公共線等等,細分下來,主要有以下幾種: (1)直接耦合:這是最直接的方式,也是系統中存在最普遍的一種方式。比如干擾信號通過電源線侵入系統。對於這種形式,最有效的方法就是加入去耦電路。從而很好的抑制。(2)公共阻抗耦合:這也是常見的耦合方式,這種形式常常發生在兩個電路電流有共同通路的情況。為了防止這種耦合,通常在電路設計上就要考慮。使干擾源和被干擾對象間沒有公共阻抗。 (3)電容耦合: 又稱電場耦合或靜電耦合 。是由於分布電容的存在而產生的耦合。 (4)電磁感應耦合:又稱磁場耦合。是由於分布電磁感應而產生的耦合。 (5)漏電耦合: 這種耦合是純電阻性的,在絕緣不好時就會發生。 常用硬體抗干擾技術針對形成干擾的三要素,採取的抗干擾主要有以下手段。 1 抑制干擾源抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的/dt,di/dt。這是抗干擾設計中最優先考慮和最重要的原則,常常會起到事半功倍的效果。減小干擾源的/dt主要是通過在干擾源兩端並聯電容來實現。減小干擾源的di/dt則是在干擾源迴路串聯電感或電阻以及增加續流二極體來實現。

電子元件(10)<晶體管的選用經驗>
晶體管的品種繁多,不同的電子設備與不同的電子電路,對晶體管各項性能指標的要求是不同的。所以,應根據應用電路的具體要求來選擇不同用途,不同類型的晶體管。# 1.一般高頻晶體管的選用一般小信號處理(例如圖像中放、伴音中放、緩沖放大等)電路中使用的高頻晶體管,可以選用特徵頻率范圍在30~300MHZ的高頻晶體管,例如3DG6、 3DG8、3CG21、2SA1015、2SA673、2SA733、S9011、S9012、S9014、S9015、2N5551、2N5401、 BC337、BC338、BC548、BC558等型號的小功率晶體管,可根據電路的要求選擇晶體管的材料與極性,還要考慮被選晶體管的耗散功率、集電極最大電流、最大反向電壓、電流放大系數等參數及外地人形尺寸等是否符合應用電路的要求。# 2.末級視放輸出管的選用彩色電視機中使用的末級視放輸出管,應選用特徵頻率高於80MHZ的高頻晶體管。 21in(in=0.0254m)以下的中小屏幕彩色電視機中使用的末級視放輸出管,其耗散功率應大於或等於750mW,最大集電極電流應大於或等於 50mA,最高反向電壓應大於200V,一般可選用3DG182J、2SC2229、2SC3942等型號的晶體管。 25英寸以上的大屏幕彩色電視機中使用的末級視放輸出管,其耗散功率應大於或等於1.5W,最大集電極電流應大於或等於50mA,最高反向電壓應大於 300V,一般可選用3DG182N、2SC2068、2SC2611、2SC2482等型號的晶體管。 # 3.行推動管的選用彩色電視機中使用的行推動管,應選用中、大功率的高頻晶體管。其耗散功率應大於或等於10W,最大集電極電流應大於150mA,最高反向電壓應大於或等於 250V。一般可選用3DK204、2SC1569、2SC2482、2SC2655、2SC2688等型號的三極體。# 4.行輸出管的選用彩色電視機中使用的行輸出管屬於高反壓大功率晶體管,其最高反向電壓應大於或等於1200V,耗散功率應大於或等於50W,最大集電極電流應大於或等於 3.5A(大屏幕彩色電視機行輸出管的耗散功率應大於或等於60W,最大集電極電流應大於5A)。 21英寸以下小屏幕彩色電視機的行輸出管可選用2SD869、2SD870、2SD871、2SD899A、2SD950、

Ⅳ 我選擇了一塊晶元,從哪裡可以知道它的引腳分類。既是說,我要連外圍電路怎麼選擇引腳

最好的辦法就是找到這晶元的數據手冊,按說明來設計外圍電路。

Ⅵ 單片機需要學哪些外圍電路啊

你需要那個功能就添加相應硬體,電路有低頻,高頻,射頻,電專源電路,數字電屬路,有軟體方向和硬體方向分類水很深的。選擇一個深入學習要有好的數學演算法功底。
常用外圍電路有 鍵盤,LCD顯示器,感測器,繼電器,無線模塊等。

Ⅶ 單片機解釋

單片機是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),由運算器,控制器,存儲器,輸入輸出設備等構成,相當於一個微型的計算機。與應用在個人電腦中的通用型微處理器相比,它更強調自供應(不用外接硬體)和節約成本。它的最大優點是體積小,可放在儀表內部,但存儲量小,輸入輸出介面簡單,功能較低。由於其發展非常迅速,舊的單片機的定義已不能滿足,所以在很多應用場合被稱為范圍更廣的微控制器;已經從上世紀80年代的4位、8位單片機,發展到現在的32位甚至64位的高速單片機。[1]

中文名
單片機
外文名
Microcontroller Unit
性質
嵌入式微控制器
優點
體積小、質量輕、價格便宜
組成
運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備
種類
3種
類別
電路晶元
相關概述
單片微型計算機簡稱單片機,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit), 常用英文字母的縮寫MCU表示單片機。單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。單片機由運算器,控制器,存儲器,輸入輸出設備構成,相當於一個微型的計算機(最小系統),和計算機相比,單片機缺少了外圍設備等。概括的講:一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時,學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。它最早是被用在工業控制領域。


單片機
由於單片機在工業控制領域的廣泛應用,單片機由僅有CPU的專用處理器晶元發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個晶元中,使計算機系統更小,更容易集成進復雜的而對體積要求嚴格的控制設備當中。
INTEL的8080是最早按照這種思想設計出的處理器,當時的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051,此後在8051上發展出了MCS51系列單片機系統。因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。盡管2000年以後ARM已經發展出了32位的主頻超過300M的高端單片機,直到現在基於8051的單片機還在廣泛的使用。在很多方面單片機比專用處理器更適合應用於嵌入式系統,因此它得到了廣泛的應用。事實上單片機是世界上數量最多處理器,隨著單片機家族的發展壯大,單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣。

現代人類生活中所用的幾乎每件有電子器件的產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及滑鼠等電子產品中都含有單片機。 汽車上一般配備40多片單片機,復雜的工業控制系統上甚至可能有數百片單片機在同時工作。

應用分類
單片機作為計算機發展的一個重要分支領域,根據發展情況,從不同角度單片機大致可以分為通用型/專用型、匯流排型/非匯流排型及工控型/家電型。

通用/專用型
這是按單片機適用范圍來區分的。例如,80C51是通用型單片機,它不是為某種專用途設計的;專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的,例如為了滿足電子體溫計的要求,在片內集成ADC介面等功能的溫度測量控制電路。

匯流排型/非匯流排型
這是按單片機是否提供並行匯流排來區分的。匯流排型單片機普遍設置有並行地址匯流排、數據匯流排、控制匯流排,這些引腳用以擴展並行外圍器件都可通過串列口與單片機連接,另外,許多單片機已把所需要的外圍器件及外設介面集成一片內,因此在許多情況下可以不要並行擴展匯流排,大大減省封裝成本和晶元體積,這類單片機稱為非匯流排型單片機。

工控型/家用型
這是按照單片機大致應用的領域進行區分的。一般而言,工控型定址范圍大,運算能力強;用於家電的單片機多為專用型,通常是小封裝、低價格,外圍器件和外設介面集成度高。 顯然,上述分類並不是惟一的和嚴格的。例如,80C51類單片機既是通用型又是匯流排型,還可以作工控用。

相關歷史
單片機誕生於20世紀70年代末,經歷了SCM、MCU、SoC三大階段。

起初模型


單片機
SCM即單片微型計算機(Single Chip Microcomputer)階段,主要是尋求最佳的單片形態嵌入式系統的最佳體系結構。「創新模式」獲得成功,奠定了SCM與通用計算機完全不同的發展道路。在開創嵌入式系統獨立發展道路上,Intel公司功不可沒。
MCU即微控制器(Micro Controller Unit)階段,主要的技術發展方向是:不斷擴展滿足嵌入式應用時,對象系統要求的各種外圍電路與介面電路,突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關,因此,發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看,Intel逐漸淡出MCU的發展也有其客觀因素。在發展MCU方面,最著名的廠家當數Philips公司。

Philips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優勢,將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器。因此,當我們回顧嵌入式系統發展道路時,不要忘記Intel和Philips的歷史功績。

SoC即嵌入式系統(System on Chip)尋求應用系統在晶元上的最大化解決使得專用單片機的發展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展,基於SoC的單片機應用系統設計會有越來越大的發展。因此,對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統。

單片機發展史

1971年intel公司研製出世界上第一個4位的微處理器;Intel公司的霍夫研製成功世界上第一塊4位微處理器晶元Intel 4004,標志著第一代微處理器問世,微處理器和微機時代從此開始。因發明微處理器,霍夫被英國《經濟學家》雜志列為「二戰以來最有影響力的7位科學家」之一 。

1971年11月,Intel推出MCS-4微型計算機系統(包括4001 ROM晶元、4002 RAM晶元、4003移位寄存器晶元和4004微處理器 )其中4004包含2300個晶體管,尺寸規格為3mm×4mm,計算性能遠遠超過當年的ENIAC,最初售價為200美元。

1972年4月,霍夫等人開發出第一個8位微處理器Intel 8008。由於8008採用的是P溝道MOS微處理器,因此仍屬第一代微處理器。

1973年intel公司研製出8位的微處理器8080;1973年8月,霍夫等人研製出8位微處理器Intel 8080,以N溝道MOS電路取代了P溝道,第二代微處理器就此誕生。

主頻2MHz的8080晶元運算速度比8008快10倍,可存取64KB存儲器,使用了基於6微米技術的6000個晶體管,處理速度為0.64MIPS(Million Instructions Per Second )。

1975年4月,MITS發布第一個通用型Altair 8800,售價375美元,帶有1KB存儲器。這是世界上第一台微型計算機。

1976年intel公司研製出MCS-48系列8位的單片機,這也是單片機的問世。Zilog公司於1976年開發的Z80微處理器,廣泛用於微型計算機和工業自動控制設備。當時,Zilog、Motorola和Intel在微處理器領域三足鼎立。

20世紀80年代初,Intel公司在MCS-48系列單片機的基礎上,推出了MCS-51系列8位高檔單片機。MCS-51系列單片機無論是片內RAM容量,I/O口功能,系統擴展方面都有了很大的提高。

Ⅷ 機器人外圍設備分為哪幾種類型 有何用途

http://www.robotdiy.com/phpbb2/viewforum.php?f=1&topicdays=0&start=1250&sid=
這個上面很齊全
做機器人要先了解電子元器件
這里有一些電子元件的知識給新手:
電子元件(1)<電阻>
電阻在電路中用「R」加數字表示,如:R1表示編號為1的電阻。電阻在電路中的主要作用為:分流、限流、分壓、偏置等。# 1、參數識別:電阻的單位為歐姆(Ω),倍率單位有:千歐(KΩ),兆歐(MΩ)等。換算方法是:1兆歐=1000千歐=1000000歐電阻的參數標注方法有3種,即直標法、色標法和數標法。 a、數標法主要用於貼片等小體積的電路,如: 472 表示 47×100Ω(即4.7K); 104則表示100K b、色環標注法使用最多,現舉例如下:四色環電阻 五色環電阻(精密電阻) # 2、電阻的色標位置和倍率關系如下表所示:顏色有效數字 倍率 允許偏差(%)銀色 / x0.01 ±10 金色 / x0.1 ±5 黑色 0 +0 / 棕色 1 x10 ±1 紅色 2 x100 ±2 橙色 3 x1000 / 黃色 4 x10000 / 綠色 5 x100000 ±0.5 藍色 6 x1000000 ±0.2 紫色 7 x10000000 ±0.1 灰色 8 x100000000 / 白色 9 x1000000000 /

電子元件(2)<電容>
# 1、電容在電路中一般用「C」加數字表示(如C13表示編號為13的電容)。電容是由兩片金屬膜緊靠,中間用絕緣材料隔開而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小,電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗,它與交流信號的頻率和電容量有關。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信號的頻率,C表示電容容量)電話機中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨石電容、鉭電容和滌綸電容等。# 2、識別方法:電容的識別方法與電阻的識別方法基本相同,分直標法、色標法和數標法3種。電容的基本單位用法拉(F)表示,其它單位還有:毫法(mF)、微法(uF)、納法(nF)、皮法(pF)。其中:1法拉=103毫法=106微法=109納法=1012皮法容量大的電容其容量值在電容上直接標明,如 10 uF/16V 容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數字表示字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 數字表示法:一般用三位數字表示容量大小,前兩位表示有效數字,第三位數字是倍率。如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF # 3、電容容量誤差表符 號 F G J K L M 允許誤差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20% 如:一瓷片電容為104J表示容量為0. 1 uF、誤差為±5%。

電子元件(3)<晶體二極體>
晶體二極體在電路中常用「D」加數字表示,如: D5表示編號為5的二極體。 # 1、作用:二極體的主要特性是單向導電性,也就是在正向電壓的作用下,導通電阻很小;而在反向電壓作用下導通電阻極大或無窮大。正因為二極體具有上述特性,無繩電話機中常把它用在整流、隔離、穩壓、極性保護、編碼控制、調頻調制和靜噪等電路中。電話機里使用的晶體二極體按作用可分為:整流二極體(如 1N4004)、隔離二極體(如1N4148)、肖特基二極體(如BAT85)、發光二極體、穩壓二極體等。# 2、識別方法:二極體的識別很簡單,小功率二極體的N極(負極),在二極體外表大多採用一種色圈標出來,有些二極體也用二極體專用符號來表示P極(正極)或N極(負極),也有採用符號標志為「P」、「N」來確定二極體極性的。發光二極體的正負極可從引腳長短來識別,長腳為正,短腳為負。# 3、測試注意事項:用數字式萬用表去測二極體時,紅表筆接二極體的正極,黑表筆接二極體的負極,此時測得的阻值才是二極體的正向導通阻值,這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。# 4、常用的1N4000系列二極體耐壓比較如下:型號 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 耐壓(V) 50 100 200 400 600 800 1000 電流(A) 均為1

電子元件(4)<穩壓二極體>
穩壓二極體在電路中常用「ZD」加數字表示,如:ZD5表示編號為5的穩壓管。 # 1、穩壓二極體的穩壓原理:穩壓二極體的特點就是擊穿後,其兩端的電壓基本保持不變。這樣,當把穩壓管接入電路以後,若由於電源電壓發生波動,或其它原因造成電路中各點電壓變動時,負載兩端的電壓將基本保持不變。 # 2、故障特點:穩壓二極體的故障主要表現在開路、短路和穩壓值不穩定。在這3種故障中,前一種故障表現出電源電壓升高;後2種故障表現為電源電壓變低到零伏或輸出不穩定。常用穩壓二極體的型號及穩壓值如下表:型 號 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 穩壓值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V

電子元件(5)<電感>
電感在電路中常用「L」加數字表示,如:L6表示編號為6的電感。電感線圈是將絕緣的導線在絕緣的骨架上繞一定的圈數製成。直流可通過線圈,直流電阻就是導線本身的電阻,壓降很小;當交流信號通過線圈時,線圈兩端將會產生自感電動勢,自感電動勢的方向與外加電壓的方向相反,阻礙交流的通過,所以電感的特性是通直流阻交流,頻率越高,線圈阻抗越大。電感在電路中可與電容組成振盪電路。電感一般有直標法和色標法,色標法與電阻類似。如:棕、黑、金、金錶示 1uH(誤差5%)的電感。 電感的基本單位為:亨(H) 換算單位有:1H=103mH=106uH

電子元件(6)<變容二極體 >
變容二極體是根據普通二極體內部 「PN結」 的結電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門設計出來的一種特殊二極體。變容二極體在無繩電話機中主要用在手機或座機的高頻調制電路上,實現低頻信號調制到高頻信號上,並發射出去。在工作狀態,變容二極體調制電壓一般加到負極上,使變容二極體的內部結電容容量隨調制電壓的變化而變化。變容二極體發生故障,主要表現為漏電或性能變差:(1)發生漏電現象時,高頻調制電路將不工作或調制性能變差。(2)變容性能變差時,高頻調制電路的工作不穩定,使調制後的高頻信號發送到對方被對方接收後產生失真。出現上述情況之一時,就應該更換同型號的變容二極

電子元件(7)<晶體三極體>
晶體三極體在電路中常用「Q」加數字表示,如:Q17表示編號為17的三極體。#1、特點:晶體三極體(簡稱三極體)是內部含有2個PN結,並且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型兩種類型,這兩種類型的三極體從工作特性上可互相彌補,所謂OTL電路中的對管就是由PNP型和NPN型配對使用。電話機中常用的PNP型三極體有:A92、9015等型號;NPN型三極體有:A42、9014、9018、9013、9012等型號。#2、晶體三極體主要用於放大電路中起放大作用,在常見電路中有三種接法。為了便於比較,將晶體管三種接法電路所具有的特點列於下表,供大家參考。名稱共發射極電路 共集電極電路(射極輸出器) 共基極電路輸入阻抗 中(幾百歐~幾千歐) 大(幾十千歐以上) 小(幾歐~幾十歐)輸出阻抗中(幾千歐~幾十千歐) 小(幾歐~幾十歐) 大(幾十千歐~幾百千歐)電壓放大倍數 大 小(小於1並接近於1) 大電流放大倍數 大(幾十)大(幾十) 小(小於1並接近於1)功率放大倍數 大(約30~40分貝) 小(約10分貝) 中(約15~20分貝)頻率特性 高頻差 好好續表應用 多級放大器中間級,低頻放大 輸入級、輸出級或作阻抗匹配用 高頻或寬頻帶電路及恆流源電路

電子元件(8)<場效應晶體管放大器>
#1、場效應晶體管具有較高輸入阻抗和低雜訊等優點,因而也被廣泛應用於各種電子設備中。尤其用場效管做整個電子設備的輸入級,可以獲得一般晶體管很難達到的性能。#2、場效應管分成結型和絕緣柵型兩大類,其控制原理都是一樣的。#3、場效應管與晶體管的比較(1)場效應管是電壓控制元件,而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下,應選用場效應管;而在信號電壓較低,又允許從信號源取較多電流的條件下,應選用晶體管。(2)場效應管是利用多數載流子導電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數載流子,也利用少數載流子導電。被稱之為雙極型器件。(3)有些場效應管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負,靈活性比晶體管好。(4)場效應管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的製造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊矽片上,因此場效應管在大規模集成電路中得到了廣泛

電子元件(9)<單片機>*1
單片機硬體系統設計原則(轉貼) zt(icbase.com) 一個單片機應用系統的硬體電路設計包含兩部分內容:一是系統擴展,即單片機內部的功能單元,如ROM、RAM、I/O、定時器/計數器、中斷系統等不能滿足應用系統的要求時,必須在片外進行擴展,選擇適當的晶元,設計相應的電路。二是系統的配置,即按照系統功能要求配置外圍設備,如鍵盤、顯示器、列印機、 A/D、D/A轉換器等,要設計合適的介面電路。 系統的擴展和配置應遵循以下原則: # 1、盡可能選擇典型電路,並符合單片機常規用法。為硬體系統的標准化、模塊化打下良好的基礎。 # 2、系統擴展與外圍設備的配置水平應充分滿足應用系統的功能要求,並留有適當餘地,以便進行二次開發。 # 3、硬體結構應結合應用軟體方案一並考慮。硬體結構與軟體方案會產生相互影響,考慮原則是:軟體能實現的功能盡可能由軟體實殃,以簡化硬體結構。但必須注意,由軟體實現的硬體功能,一般響應時間比硬體實現長,且佔用CPU時間。# 4、系統中的相關器件要盡可能做到性能匹配。如選用CMOS晶元單片機構成低功耗系統時,系統中所有晶元都應盡可能選擇低功耗產品。# 5、可靠性及抗干擾設計是硬體設計必不可少的一部分,它包括晶元、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板布線、通道隔離等。 # 6、單片機外圍電路較多時,必須考慮其驅動能力。驅動能力不足時,系統工作不可靠,可通過增設線驅動器增強驅動能力或減少晶元功耗來降低匯流排負載。 # 7、盡量朝「單片」方向設計硬體系統。系統器件越多,器件之間相互干擾也越強,功耗也增大,也不可避免地降低了系統的穩定性。隨著單片機片內集成的功能越來越強,真正的片上系統SoC已經可以實現,如ST公司新近推出的μPSD32××系列產品在一塊晶元上集成了80C32核、大容量FLASH存儲器、 SRAM、A/D、I/O、兩個串口、看門狗、上電復位電路等等。 單片機系統硬體抗干擾常用方法實踐影響單片機系統可靠安全運行的主要因素主要來自系統內部和外部的各種電氣干擾,並受系統結構設計、元器件選擇、安裝、製造工藝影響。這些都構成單片機系統的干擾因素,常會導致單片機系統運行失常,輕則影響產品質量和產量,重則會導致事故,造成重大經濟損失。
形成干擾的基本要素有三個: (1)干擾源。指產生干擾的元件、設備或信號,用數學語言描述如下:/dt, di/dt大的地方就是干擾源。如:雷電、繼電器、可控硅、電機、高頻時鍾等都可 能成為干擾源。(2)傳播路徑。指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。典型的干擾傳 播路徑是通過導線的傳導和空間的輻射。(3)敏感器件。指容易被干擾的對象。如:A/D、D/A變換器,單片機,數字IC, 弱信號放大器等。 干擾的分類 1干擾的分類干擾的分類有好多種,通常可以按照雜訊產生的原因、傳導方式、波形特性等等進行不同的分類。按產生的原因分:可分為放電雜訊音、高頻振盪雜訊、浪涌雜訊。 按傳導方式分:可分為共模雜訊和串模雜訊。 按波形分:可分為持續正弦波、脈沖電壓、脈沖序列等等。 2 干擾的耦合方式干擾源產生的干擾信號是通過一定的耦合通道才對測控系統產生作用的。因此,我有必要看看干擾源和被干擾對象之間的傳遞方式。干擾的耦合方式,無非是通過導線、空間、公共線等等,細分下來,主要有以下幾種: (1)直接耦合:這是最直接的方式,也是系統中存在最普遍的一種方式。比如干擾信號通過電源線侵入系統。對於這種形式,最有效的方法就是加入去耦電路。從而很好的抑制。(2)公共阻抗耦合:這也是常見的耦合方式,這種形式常常發生在兩個電路電流有共同通路的情況。為了防止這種耦合,通常在電路設計上就要考慮。使干擾源和被干擾對象間沒有公共阻抗。 (3)電容耦合: 又稱電場耦合或靜電耦合 。是由於分布電容的存在而產生的耦合。 (4)電磁感應耦合:又稱磁場耦合。是由於分布電磁感應而產生的耦合。 (5)漏電耦合: 這種耦合是純電阻性的,在絕緣不好時就會發生。 常用硬體抗干擾技術針對形成干擾的三要素,採取的抗干擾主要有以下手段。 1 抑制干擾源抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的/dt,di/dt。這是抗干擾設計中最優先考慮和最重要的原則,常常會起到事半功倍的效果。減小干擾源的/dt主要是通過在干擾源兩端並聯電容來實現。減小干擾源的di/dt則是在干擾源迴路串聯電感或電阻以及增加續流二極體來實現。
形成干擾的基本要素有三個: (1)干擾源。指產生干擾的元件、設備或信號,用數學語言描述如下:/dt, di/dt大的地方就是干擾源。如:雷電、繼電器、可控硅、電機、高頻時鍾等都可 能成為干擾源。(2)傳播路徑。指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。典型的干擾傳 播路徑是通過導線的傳導和空間的輻射。(3)敏感器件。指容易被干擾的對象。如:A/D、D/A變換器,單片機,數字IC, 弱信號放大器等。 干擾的分類 1干擾的分類干擾的分類有好多種,通常可以按照雜訊產生的原因、傳導方式、波形特性等等進行不同的分類。按產生的原因分:可分為放電雜訊音、高頻振盪雜訊、浪涌雜訊。 按傳導方式分:可分為共模雜訊和串模雜訊。 按波形分:可分為持續正弦波、脈沖電壓、脈沖序列等等。 2 干擾的耦合方式干擾源產生的干擾信號是通過一定的耦合通道才對測控系統產生作用的。因此,我有必要看看干擾源和被干擾對象之間的傳遞方式。干擾的耦合方式,無非是通過導線、空間、公共線等等,細分下來,主要有以下幾種: (1)直接耦合:這是最直接的方式,也是系統中存在最普遍的一種方式。比如干擾信號通過電源線侵入系統。對於這種形式,最有效的方法就是加入去耦電路。從而很好的抑制。(2)公共阻抗耦合:這也是常見的耦合方式,這種形式常常發生在兩個電路電流有共同通路的情況。為了防止這種耦合,通常在電路設計上就要考慮。使干擾源和被干擾對象間沒有公共阻抗。 (3)電容耦合: 又稱電場耦合或靜電耦合 。是由於分布電容的存在而產生的耦合。 (4)電磁感應耦合:又稱磁場耦合。是由於分布電磁感應而產生的耦合。 (5)漏電耦合: 這種耦合是純電阻性的,在絕緣不好時就會發生。 常用硬體抗干擾技術針對形成干擾的三要素,採取的抗干擾主要有以下手段。 1 抑制干擾源抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的/dt,di/dt。這是抗干擾設計中最優先考慮和最重要的原則,常常會起到事半功倍的效果。減小干擾源的/dt主要是通過在干擾源兩端並聯電容來實現。減小干擾源的di/dt則是在干擾源迴路串聯電感或電阻以及增加續流二極體來實現。

電子元件(10)<晶體管的選用經驗>
晶體管的品種繁多,不同的電子設備與不同的電子電路,對晶體管各項性能指標的要求是不同的。所以,應根據應用電路的具體要求來選擇不同用途,不同類型的晶體管。# 1.一般高頻晶體管的選用一般小信號處理(例如圖像中放、伴音中放、緩沖放大等)電路中使用的高頻晶體管,可以選用特徵頻率范圍在30~300MHZ的高頻晶體管,例如3DG6、 3DG8、3CG21、2SA1015、2SA673、2SA733、S9011、S9012、S9014、S9015、2N5551、2N5401、 BC337、BC338、BC548、BC558等型號的小功率晶體管,可根據電路的要求選擇晶體管的材料與極性,還要考慮被選晶體管的耗散功率、集電極最大電流、最大反向電壓、電流放大系數等參數及外地人形尺寸等是否符合應用電路的要求。# 2.末級視放輸出管的選用彩色電視機中使用的末級視放輸出管,應選用特徵頻率高於80MHZ的高頻晶體管。 21in(in=0.0254m)以下的中小屏幕彩色電視機中使用的末級視放輸出管,其耗散功率應大於或等於750mW,最大集電極電流應大於或等於 50mA,最高反向電壓應大於200V,一般可選用3DG182J、2SC2229、2SC3942等型號的晶體管。 25英寸以上的大屏幕彩色電視機中使用的末級視放輸出管,其耗散功率應大於或等於1.5W,最大集電極電流應大於或等於50mA,最高反向電壓應大於 300V,一般可選用3DG182N、2SC2068、2SC2611、2SC2482等型號的晶體管。 # 3.行推動管的選用彩色電視機中使用的行推動管,應選用中、大功率的高頻晶體管。其耗散功率應大於或等於10W,最大集電極電流應大於150mA,最高反向電壓應大於或等於 250V。一般可選用3DK204、2SC1569、2SC2482、2SC2655、2SC2688等型號的三極體。# 4.行輸出管的選用彩色電視機中使用的行輸出管屬於高反壓大功率晶體管,其最高反向電壓應大於或等於1200V,耗散功率應大於或等於50W,最大集電極電流應大於或等於 3.5A(大屏幕彩色電視機行輸出管的耗散功率應大於或等於60W,最大集電極電流應大於5A)。 21英寸以下小屏幕彩色電視機的行輸出管可選用2SD869、2SD870、2SD871、2SD899A、2SD950、

Ⅸ 集成運放的種類

集成運算放大器的分類
按照集成運算放大器的參數來分,集成運算放大器可分為如下幾類。 精密運算放大器一般指失調電壓低於1mV的運放並同時強調失調電壓隨溫度的變化漂移值要小於100V。對於直流輸入信號,VOS和它的溫漂足夠小就行了,但對於交流輸入信號,我們還必須考慮運放的輸入電壓雜訊和輸入電流雜訊,在很多應用情況下輸入電壓噪 聲和輸入電流雜訊顯得更為重要一些。同時,很多應用設計中需要使用可編程高精密運算放大器(PVGA),在信號鏈中對放大倍數進行動態調整。
在用於實現許多高端感測器的輸入處理設計時,如何選擇最佳的精密運算放大器卻存在一些挑戰。
在感測器類型和(或)其使用環境帶來許多特別要求時,例如超低功耗、低雜訊、零漂移、軌到軌輸入及輸出、可靠的熱穩定性和對數以千計讀數和(或)在惡劣工作條件下提供一致性能的可再現性,運算放大器的選擇就會變得特別困難。
在基於感測器的復雜應用中,設計者需要進行多方面考慮,以便獲得規格與性能最佳組合的精密運算放大器,同時還需要考慮成本。具體而言,斬波穩定型運算放大器(零漂移放大器)非常適用於要求超低失調電壓以及零漂移的應用。斬波運算放大器通過持續運行在晶元上實現的校準機制來達到高DC精度。
精密運算放大電路與普通運算放大電路的區別:
普通運算放大電路構成一般類似,精密放大電路會多一些電源去耦,濾波等特殊設計的電路。主要區別在於運算放大器上,精密運算放大器的性能比一般運放好很多,比如開環放大倍數更大,CMRR更大,速度比較慢,GBW,SR一般比較小。失調電壓或失調電流比較小,溫度漂移小,雜訊低等等。好的精密運放的性能遠不是一般運算放大器可以比得,一般運放的失調往往是幾個mV,而精密運放可以小到1uV的水平。要放大微小的信號,必須用精密運放,用了一般的運放,它自身都會帶入很大的干擾。要通過外圍電路改善,小幅或者微調可以,但無法大幅度或者徹底改變。
將來隨著各種新型感測器的推出,人們對電子設備性能要求越來越高,大量自動化設備投入使用,低失調、低雜訊的高精密放大器將會在醫療電子、測量儀表、汽車電子、工業自動化設備等領域大顯身手。高精密運算放大器的性能指標將與時俱進,向著更低電壓電流雜訊更低的失調電壓、更低的失調電壓溫漂、更大帶寬、更小功耗、更高電壓方向不斷創新,產品不斷推陳出新,滿足客戶不斷提高的設計需求。
最常用的精密運放就是OP07,以及它的家族,OP27,OP37,OP177,OPA2333。其他的還有很多,比如美國AD公司的產品,很多都是OPA帶頭的。 集成運算放大器是模擬集成電路中應用最廣泛的一種器件。在由運算放大器組成的各種系統中,由於應用要求不一樣,對運算放大器的性能要求也不一樣。
在沒有特殊要求的場合,盡量選用通用型集成運放,這樣既可降低成本,又容易保證貨源。當一個系統中使用多個運放時,盡可能選用多運放集成電路。
評價集成運放性能的優劣,應看其綜合性能。一般用優值系數K來衡量集成運放的優良程度,其定義為:式中,SR為轉換率,單位為V/ms,其值越大,表明運放的交流特性越好;Iib為運放的輸入偏置電流,單位是nA;VOS為輸入失調電壓,單位是mV。Iib和VOS值越小,表明運放的直流特性越好。所以,對於放大音頻、視頻等交流信號的電路,選SR(轉換速率)大的運放比較合適;對於處理微弱的直流信號的電路,選用精度比較的高的運放比較合適(既失調電流、失調電壓及溫飄均比較小)。
實際選擇集成運放時,除優值系數要考慮之外,還應考慮其他因素。例如信號源的性質,是電壓源還是電流源;負載的性質,集成運放輸出電壓和電流的是否滿足要求;環境條件,集成運放允許工作范圍、工作電壓范圍、功耗與體積等因素是否滿足要求。 1.集成運放的電源供給方式
集成運放有兩個電源接線端+VCC和-VEE,但有不同的電源供給方式。對於不同的電源供給方式,對輸入信號的要求是不同的。
(1)對稱雙電源供電方式
運算放大器多採用這種方式供電。相對於公共端(地)的正電源(+E)與負電源(-E)分別接於運放的+VCC和-VEE管腳上。在這種方式下,可把信號源直接接到運放的輸入腳上,而輸出電壓的振幅可達正負對稱電源電壓。
(2)單電源供電方式
單電源供電是將運放的-VEE管腳連接到地上。此時為了保證運放內部單元電路具有合適的靜態工作點,在運放輸入端一定要加入一直流電位,此時運放的輸出是在某一直流電位基礎上隨輸入信號變化。對於交流放大器,靜態時,運算放大器的輸出電壓近似為VCC/2,為了隔離掉輸出中的直流成分接入電容C3。
2.集成運放的調零問題
由於集成運放的輸入失調電壓和輸入失調電流的影響,當運算放大器組成的線性電路輸入信號為零時,輸出往往不等於零。為了提高電路的運算精度,要求對失調電壓和失調電流造成的誤差進行補償,這就是運算放大器的調零。常用的調零方法有內部調零和外部調零,而對於沒有內部調零端子的集成運放,要採用外部調零方法。
3.集成運放的自激振盪問題
運算放大器是一個高放大倍數的多級放大器,在接成深度負反饋條件下,很容易產生自激振盪。為使放大器能穩定的工作,就需外加一定的頻率補償網路,以消除自激振盪。
另外,防止通過電源內阻造成低頻振盪或高頻振盪的措施是在集成運放的正、負供電電源的輸入端對地一定要分別加入一電解電容(10mF)和一高頻濾波電容(0.01mF~0.1mF)。
4.集成運放的保護問題
集成運放的安全保護有三個方面:電源保護、輸入保護和輸出保護。
(1)電源保護。電源的常見故障是電源極性接反和電壓跳變。電源反接保護和電源電壓突變保護電路,對於性能較差的電源,在電源接通和斷開瞬間,往往出現電壓過沖。採用FET電流源和穩壓管鉗位保護,穩壓管的穩壓值大於集成運放的正常工作電壓而小於集成運放的最大允許工作電壓。FET管的電流應大於集成運放的正常工作電流。
(2)輸入保護。集成運放的輸入差模電壓過高或者輸入共模電壓過高(超出該集成運放的極限參數范圍),集成運放也會損壞。
(3)輸出保護。當集成運放過載或輸出端短路時,若沒有保護電路,該運放就會損壞。但有些集成運放內部設置了限流保護或短路保護,使用這些器件就不需再加輸出保護。對於內部沒有限流或短路保護的集成運放。

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