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cml电路

发布时间:2022-04-22 19:13:59

1. 电动式断路器的作用

低压断路器分为万能式断路器和塑料外壳式断路器两大类,目前我国万能式断路器主要生产有DWl5、DWl6、DWl7(ME)、DW45等系列,塑壳断路器主要生产有DZ20、CMl、TM30等系列。断路器都是由本体和附件组成。本体是不带任何附件,但能确保顺利合、分电路,并且有在电路或设备发生过载、短路等事故时,自动切断故障的功能,而附件作为断路器功能的派生补充,为断路器增加了控制手段和扩大保护功能,使断路器的使用范围更广、保护功能更齐全、操作和安装方式更多。目前断路器附件已成为断路器不可分割的一个重要部分。但附件并不是越齐全越好,这就要根据具体的控制线路和保护线路来合理地应用附件,避免造成不必要的浪费,同时要分清电压等级,交流或直流,辅助触头的对数等,如应用不当,不但不起保护作用,而且还会造成很大的经济损失。下面对断路器的附件功能和应用进行分析,使用户在应用断路器附件时有所帮助。

二、内部附件

1.辅助触头;与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头,主要用于断路器分、合状态的显示,接在断路器的控制电路中通过断路器的分合,对其相关电器实施控制或联锁,例如向信号灯、继电器等输出信号。万能式断路器有六对触头(三常开、三常闭),DW45有八对触头(四常开、四常闭)。塑壳断路器壳架等级额定电流100A为单断点转换触头,225A及以上为桥式触头结构,约定发热电流为3A;壳架等级额定电流400A及以上可装两常开、两常闭,约定发热电流为6A。操作性能次数与断路器的操作性能总次数相同。

2.报警触头:用于断路器事故的报警触头,且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作,主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣,报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置,接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等,显示或提醒断路器的故障脱扣状态。由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多,因而报警触头的寿命是断路器寿命的1/10。报警触头的工作电流一般不会超过1A。

3.分励脱扣器:是一种用电压源激励的脱扣器,它的电压可与主电路电压无关。分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电源电压的70%-110%之间的任一电压时,就能可靠分断断路器。分励脱扣器是短时工作制,线圈通电时间一般不能超过1S,否则线会被烧毁。塑壳断路器为防止线圈烧毁,在分励脱扣线圈串联一个微动开关,当分励脱扣器通过衔铁吸合,微动开关从常闭状态转换成常开,由于分励脱扣器电源的控制线路被切断,即使人为地按住按钮,分励线圈始终不再通电就避免了线圈烧损情况的产生。当断路器再扣合闸后,微动开关重新处于常闭位置。但万能式DW45产品在出厂时要由用户在使用时在分励脱扣器线圈之前串联一组常开触头。

4.欠电压脱扣器:欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时,使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器,当电源电压下降(甚至缓慢下降)到额定工作电压的70%至35%范围内,欠电压脱扣器应运作,欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35%时,欠电压脱扣器应能防止断路器闭全;电源电压等于或大于85%欠电压脱扣器的额定工作电压时,在热态条件下,应能保证断路器可靠闭合。因此,当受保护电路中电源电压发生一定的电压降时,能自动断开断路器切断电源,使该断路器以下的负载电器或电气设备免受欠电压的损坏。使用时,欠电压脱扣器线圈接在断路器电源侧,欠电压脱扣器通电后,断路器才能合闸,否则断路器合不上闸。

三、外部附件

1.电动操作机构,是用于远距离自动分闸和合闸断路器的一种附件,电动操作机构有电动机操作机构和电磁铁操作机构两种,电动机操作机构为塑壳式断路器壳架等级额定电流400A及以上断路器和万能式断路器,电磁铁操作机构适用于塑壳断呼器壳架等级额定电流225A及以下断路器,无论是电磁铁或电动机,它们的吸合和转动方向都是相同,仅由电动操作机构内部的凸轮的位置来达到合、分,断路器在用电动机构操作时,在额定控制电压的85%-110%之间的任一电压下,应能保证断路器可靠闭合。

2.释能电磁铁:这种释能电磁铁适用于万能式断路器有电动机预储能机构(由电动储能机构使它的操作弹簧机构储能)。当用户按下按钮,电磁铁线圈激励后,电磁铁闭合使储能弹簧释放,断路器合闸。

3.转动操作手柄,适用于塑壳断路器,在断路器的盖上装转动操作手柄的机构,手柄的转轴装在它的机构配合孔内,转轴的另一头穿过抽屉柜的门孔,旋转手柄的把手装在成套装置的门上面所露出的转轴头,把手的圆形或方形座用螺钉固定的门上,这样的安装能使操作者在门外通过手柄的把手顺时针或逆时针转动,来确保断路器的合闸或分闸。同时转动手柄能保证断路器处于合闸时,柜门不能开启;只有转动手柄处于分闸或再扣,开关板的门才能打开。在紧急情况下,断路器处于"合闸"而需要打开门板时,可按动转动手柄座边上的红色释放按钮。

4.加长手柄:是一种外部加长手柄,直接装于断路器的手柄上,一般用于600A及以上的大容量断路器上,进行手动分合闸操作。

5.手柄闭锁装置:是在手柄框上装设卡件,手柄上打孔然后用挂锁锁起来。主要用于断路器处于合闸工作状态时,不容许其他人分闸而引起停电事故,或断路器负载侧电路需要维修或不允许通电时,以防被人误将断路器合闸,从而保护维修人员的安全或用电设备的可靠使用。

6.接线方式:断路器的接线方式有板前、板后、插入式、抽屉式,用户如无特殊要求,均按板前供货,板前接线是常见的接线方式。

(1)板后接线方式:板后接线最大特点是可以在更换或维修断路器,不必重新接线,只须将前级电源断开。由于该结构特殊,产品出厂时已按设计要求配置了专用安装板和安装螺钉及接线螺钉,需要特别注意的是由于大容量断路器接触的可靠性将直接影响断路器的正常使用,因此安装时必须引起重视,严格按制造厂要求进行安装。

(2)插入式接线:在成套装置的安装板上,先安装一个断路器的安装座,安装座上6个插头,断路器的连接板上有6个插座。安装座的面上有连接板或安装座后有螺栓,安装座预先接上电源线和负载线。使用时,将断路器直接插进安装座。如果断路器坏了,只要拔出坏的,换上一只好的即可。它的更换时间比板前,板后接线要短,且方便。由于插、拔需要一定的人力。因此目前我国的插入式产品,其壳架电流限制在最大为400A。从而节省了维修和更换时间。插入式断路器在安装时应检查断路器的插头是否压紧,并应将断路器安全紧固,以减少接触电阻,提高可靠性。

(3)抽屉式接线:断路器的进出抽屉是由摇杆顺时针或逆时针转动的,在主回路和二次回路中均采用了插入式结构,省略了固定式所必须的隔离器,做到一机二用,提高了使用的经济性,同时给操作与维护带来了很大的方便,增加了安全性、可靠性。特别是抽屉座的主回路触刀座,可与NT型熔断路器触刀座通用,这样在应急状态下可直接插入熔断器供电。

四、结束语

由于分励脱扣器、欠电压脱扣器,电动操作机构和闭锁电磁铁具有不同的电压等级和交流、直流不同的电源,用户在订货时加以说明,同时用户在选用时不可能用单一的附件,如需两台断路器电气联锁(当一台合闸时,另一台必须分闸)则可选用辅助触头和分励脱扣器或电动操作机构,在进行板前和板后接线时一定要把螺钉紧固,以免烧坏断路器。

2. B65型交流接触器接线图

1394 1394 集成器件 (16) 1394 链路层控制器 (6) 1394 物理层控制器 (12) CAN (29) 显示接口 DVI/HDMI 中继器/开关 (9) 显示端口 (7) FlatLink(用于 LCD 的 LVDS) (20) PanelBus (DVI) (11) 以太网 (1) ESD/EMI Protection EMI 解决方案 (4) ESD 解决方案 (24) I2C I2C IO 扩展器 (23) I2C 多路复用器和开关 (5) I2C集线器,缓冲器和中继器 (6) I2C特殊功能 (4) 隔离器 (44) LIN 收发器 (3) LVDS/M-LVDS/ECL/CML (124) 交叉点-开关 (>1Gbps) (16) LVDS PHYs (<800Mbps) (43) M-LVDS PHYs (<500Mbps) (28) PECL PHY (21) 转发器/转换器 (>1Gbps) (16) 其它接口 偏置电压调整 (4) 红外数据访问 (IrDA) (2) 其它线电路 (43) 外设驱动器和传动器 (35) 传感器接口(汽车) (2) PCI PCI 桥接器 (5) PCI CardBus 控制器 (11) PCI Express PCIe 桥接器 (2) PCIe 端点 (3) PCIe PHY (1) PCIe 数据包交换机 (1) PCIe 信号开关 (2) RS-232 (133) RS-422 (63) RS-485 (133) SCSI 终端和收发器 SCSI 总线终端 (16) SCSI 并行接口 (SPI) (11) Fiber and High Speed Data Communication ICs (29) Optical Mole ICs 激光驱动器 (6) 限幅放大器 (6) 互阻抗放大器 (6) 信号调节器 均衡器 (11) 串行器和解串器 10 Gbit (XAUI) 以太网收发器 (7) 通用千兆收发器 (10) 千兆以太网/光纤信道收发器 (13) 工业串行器/解串器 (4) LVDS 串行器/解串器 (<100MHz) (9) SONET/光收发器 (3) UART (20) USB USB 集线器控制器 (4) USB OTG (1) USB 外设 (4) USB Transceivers (5) USB 开关 (7) 电压电平转换 (101) 特定应用(CF卡、SD、MMC 和 I2C) (12) 双电源转换器 (54) ECL/TTL 转换器 (4) GTL/TTL 转换器 (3) 单电源转换器 (4) 转换总线开关 (23) 数字音频接口 数字音频接收器 (2) 数字音频收发器 (3) 数字音频发送器 (2) http://focus.ti.com.cn/cn/analog/docs/interfacehome.tsp?familyId=361&contentType=4&CMP=KNC-TI&HBX_PK=鎺ュ彛锲?HBX_OU=50&DCMP=CN_HPA_GPro&HQS=Interf35&247SEM唇型同步延迟 IC (3) 采样速率转换器 (8)

3. 请教ECL电平转换成TTL电平输出的电路

在通用的电子器件设备中,TTL和CMOS电路的应用非常广泛。但是面对现在系统日益复杂,传输的数据量越来越大,实时性要求越来越高,传输距离越来越长的发展趋势,掌握高速数据传输的逻辑电平知识和设计能力就显得更加迫切了。

1 几种常用高速逻辑电平

1.1LVDS电平

LVDS(Low Voltage Differential Signal)即低电压差分信号,LVDS接口又称RS644总线接口,是20世纪90年代才出现的一种数据传输和接口技术。

LVDS的典型工作原理如图1所示。最基本的LVDS器件就是LVDS驱动器和接收器。LVDS的驱动器由驱动差分线对的电流源组成,电流通常为3.5 mA。LVDS接收器具有很高的输入阻抗,因此驱动器输出的大部分电流都流过100 Ω的匹配电阻,并在接收器的输入端产生大约350 mV的电压。当驱动器翻转时,它改变流经电阻的电流方向,因此产生有效的逻辑“1”和逻辑“0”状态。

4. cml电平是什么

CML电平的信号是差分信号,而LVTTL是单端信号。如果要连接需要弄一堆转换电路。所以基本上认为不得行。
CML与LVPECL比较,都可以是用在高速信号上的。CML一般芯片集成匹配电路了,不需要外部匹配,所以很多芯片时钟接收都是CML电平。而时钟BUFFER(Pricom、IDT公司的)为了更高的驱动能力很多是用的LVPECL电平。

5. PLC中的CML指令是哪三个英文单词的首字母

CML
abbr. 电流型逻辑电路(Current-Mode Logic)
是这个吧

6. 智能型断路器是什么举例介绍

作为电路系统中不可或缺的一种安全保障装置,今天为大家举例介绍的是相对来说使用效果更加不错的智能型断路器,顾名思义,它之所以能够称之为是智能型的电机产品,就是因为后期可以根据实际效果的不同进行调整。那么今天为大家推荐的就是关于智能型断路器购置过程中的普及信息了,以及一些分类方面的举例说明。

一、智能型断路器是什么

一、智能型断路器是什么

传统的断路器保护功能是利用热磁效应原理,通过机械系统的动作来实现的。智能化断路器的特征则是采用了以微处理器或单片机为核心的智能控制器(智能脱扣器),它不仅具备普通断路器的各种保护功能,同时还具备定时显示电路中的各种电器参数(电流、电压、功率、功率因数等),对电路进行在线监视、自行调节、测量、试验、自诊断、可通信等功能,还能够对各种保护功能的动作参数进行显示、设定和修改,保护电路动作时的故障参数能够存储在非易失存储器中以便查询。

二、举例介绍

二、举例介绍

下面简要介绍两种智能化断路器:

(1)DW45型智能化断路器

Dw45型智能化断路器是框架式断路器,它由本体和抽屉座组成,抽屉座两侧有导轨,导轨现代低压电器及其控制技术上有活动的导板(抽出手柄),断路器本体架落在左右导板上。整体为立体分隔式布置,触头系统封闭在绝缘底座与底板之间,每组触头都被隔开,形成一个个小室,而智能脱扣器、操作机构、电动储能机构依次排在其前面形成各自独立的单元,可以分别拆装。

断路器是通过本体上的母线插人抽屉底座上的桥式触头来连接主回路的。摇动抽屉底座下部横梁上的手柄,可实现断路器的三个工作位置(手柄旁有位置指示:“连接”位置,主回路和二次回路均接通;“试验”位置,主回路断开,并有绝缘板隔开,仅二次回路接通,可进行必要的动作试验;“分离”位置,主回路与二次回路全部断开)。抽屉座与断路器间有机械联锁装置,只有在连接位置和试验位置断路器才闭合,而在连接和试验的中间位置不能闭合。触头系统被安装在具有分隔结构的由绝缘材料构成的小室内,其上方是灭弧室。动触头通过连杆与绝缘底座外的主轴连接,从而完成闭合、分断的任务。每相触头系统为了降低电动斥力及提高接触可能性,采用多挡触头并联形式,多挡触头安装在一个触头支柱上。触头接触片的一端用软连接与母排连接。断路器在闭合时,主轴带动连杆使触头支持绕支点逆时针转动,当动触头与静触头接触后绕支点顺时针转动并压缩弹簧,从而产生一定的触头压力,确保断路器可靠闭合。

断路器操作方式有手动和电动两种,断路器采用弹簧储能闭合,是利用凸轮压缩一组弹簧达到储能目的,并具有自由脱扣功能。

断路器的智能脱扣器由脱扣器本体及附件组成,脱扣器本体由底座和壳体组成。

(2)CMlE系列和CMlZ系列智能化断路器

CMlE系列和CMIZ系列智能化断路器是国内生产厂商用CAD/CAM/CAE技术研制、开发的具有国际先进水平的塑料外壳断路器。它们均具有较精确的三段式保护和报警功能,各种控制参数可调。CMlZ系列还具有参数显示功能。其额定工作电压为400V,额定工作电流为800A。

CMlE系列采用单片机控制,以单片机为核心的控制板装在壳体内的下部,它对通过互感器采集的信息进行数据分析和处理,从而指挥和控制断路器的运行状态,各种控制参数可调。

CMlZ系列采用外置的多功能智能型控制器方式,智能控制器核心部分采用了微处理器技术并具有通信功能,它通过穿心式互感器采集信息,并进行数据分析和处理,从而控制断路器的运行参数,智能控制器采用了先进的SMT贴片制造技术,其质量和可靠性较高,并具有较强的抗干扰功能。

和普通的断路器产品不一样,今天为大家说明的是在这个基础上进行改良操作的一种智能型断路器,那么什么是智能型断路器呢?它和传统的断路器装置而言,有什么优势和缺点需要了解的呢?有兴趣的朋友可以参考上文进行学习,我们为大家推荐的就是关于智能型断路器技术方面的表现以及购置方面的对比和分析。

7. 鼎阳的SDS1000CNL与CML的区别

鼎阳的SDS1000CNL和CML系列宽屏示波器都是旗下性价比相当不错的产品,不管从外观还是性能上都值得入手,本人是两年前购买的没有L的CM,小屏的,感觉还行!
他们的区别主要是CML多了一个长存储(2Mage)的长存储电路吧,售价应该比CNL贵200-300吧,希望对你有帮助!

8. cml分频器可以单端输入吗

可以。
CML电路主要靠电流驱动,可以说CML是所有高速数据接口形式中最简单的一种,它的输入与输出是匹配好的,从而减少了外围器件,使用时直接连接就可以,基本上不需要在IC外面做匹配,此特点使单板硬件设计更简单,单板看起来更简洁,CML的摆幅较小,功耗比较低。
单端输入指信号有一个参考端和一个信号端构成,参考端一般为地端,差分是将单端信号进行差分变换,输出两个信号,一个和原信号同相,一个和原信号反相。差分信号有较强的抗共模干扰能力,适合较长距离传输,单端信号则没有这个功能。信号传输到接收端后,可以再将差分信号转变为单端信号。

9. 芯片的od门与oc门输出管脚不需要上拉电阻吗

上拉就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平,电阻同时起限流作用。下拉同理,也是将不确定的信号通过一个电阻钳位在低电平。

上拉是对器件输入电流,下拉是输出电流;强弱只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分;对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提供电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。

一般说来,不光是重要的信号线,只要信号在一段时间内可能出于无驱动状态,就需要处理。

比如说,一个CMOS门的输入端阻抗很高,没有处理,在悬空状况下很容易捡拾到干扰,如果能量足够甚至会导致击穿或者闩锁,导致器件失效。祈祷输入的保护二极管安全工作吧。如果电平一直处于中间态,那输出就可能是不确定的情况,也可能是上下MOS都导通,对器件寿命造成影响。

总线上当所有的器件都处于高阻态时也容易有干扰出现。因为这时读写控制线处于无效状态,所以不一定会引起问题。你如果觉得自己能够接受的话也就将就了。但是这时你就要注意到,控制线不能悬空,不然……

TTL电路的输入端是一个发射极开路引出的结构,拉高或者不接都是高电平,但是强烈建议不要悬空不接。


上拉还是下拉?要看需要。一方面器件可能又要求,另一方面,比如总线上两个器件,使能控制都是高有效,那么最好下拉,否则当控制信号没有建立的时候就会出现两个冲突,可能烧片。如果计算机总线上面挂了一个D/A,上电复位信号要对它清零或者预置,那么总线可以上下拉到你需要的数字。

至于上下拉电阻的大小,这个情况就比较多了。CMOS输入的阻抗很高,上下拉电阻阻值可以大一些,一般低功耗电路的阻值取得都比较大,但是抗干扰能力相应比较弱一些。

很多场合下拉电阻取值比上拉电阻要小,这个是历史遗留问题。如上面所说,TTL电路上拉时输入3集管基射反偏,没有什么电流,但是下拉时要能够使得输入晶体管工作,这个在TTL的手册中可以查到。

也是为了这个历史遗留问题,有些CMOS器件内部采用了上拉,这时它会告诉你可以不处理这些管脚,但是这时你就要注意了,因为下拉再用10K可能不好使,因为也许内置的20K电阻和外置的10K把电平固定在了1V左右。

有时候你会看到150欧姆或者50欧姆左右的上下拉电阻,尤其是在高速电路中会看到。


150欧姆电阻下拉一般在PECL逻辑中出现。PECL逻辑输出级是设计开路的电压跟随器,需要你用电阻来建立电压。


50欧姆的电阻在TTL电路中用的不多,因为静态功耗实在是比较大。在CML电路和PECL电路中兼起到了端接和偏置的作用。


CML电路输出级是一对集电极开路的三极管,需要一个上拉电阻来建立电平。这个电阻可以放在发送端,那么接受端还需要端接处理,也可以放到接受端,这时候端接电阻和偏置电阻就是一个。PECL电路结构上就好像CML后面跟了一个射极跟随器。


OC门也使用上拉电阻,这个和CML有一点相像,但是还不太一样。CML和PECL电路中三极管工作在线形区,而普通门电路和OC/OD门工作在饱和区。OC/OD门电路常用作电平转换或者驱动,但是其工作速度不会太快。


为什么?在OC/OD门中,上拉电阻不能太小,否则功耗会很大。而一般门的负载呈现出一个电容,负载越多,电容越大。当由高到低跳变时,电容的放电通过输出端下拉的MOS或者Bipolar管驱动,速度一般还是比较快的,但是由低到高跳变的时候,就需要通过上拉电阻来完成,R大了几十甚至上百倍,假设C不变,时间常数相应增加同样的倍数。这个在示波器上也可以明显的看出:上升时间比下降时间慢了很多。其实一般门电路上拉比下拉的驱动能力都会差一些,这个现象都存在,只不过不太明显罢了?

在总线的上下拉电阻设计中,你就要考虑同样的问题了:总线上往往负载很重,如果你要电阻来提供一些值,你就必须保证电容能通过电阻在一定时间内放电到可接受的范围。如果电阻太大,那么就可能出错

上拉下拉电阻的定义以及用法


在数字电路中不用的输入脚都要接固定电平,通过1k电阻接高电平或接地。

  1. 电阻作用:

接电阻就是为了防止输入端悬空,减弱外部电流对芯片产生的干扰,保护cmos内的保护二极管,一般电流不大于10mA

上拉和下拉、限流

  1. 改变电平的电位,常用在TTL-CMOS匹配

  2. 2. 在引脚悬空时有确定的状态

  3. 3.增加高电平输出时的驱动能力。

  4. 4、为OC门提供电流

  5. 那要看输出口驱动的是什么器件,如果该器件需要高电压的话,而输出口的输出电压又不够,就需要加上拉电阻。 如果有上拉电阻那它的端口在默认值为高电平你要控制它必须用低电平才能控制如三态门电路三极管的集电极,或二极管正极去控制把上拉电阻的电流拉下来成为低电平。反之, 尤其用在接口电路中,为了得到确定的电平,一般采用这种方法,以保证正确的电路状态,以免发生意外,比如,在电机控制中,逆变桥上下桥臂不能直通,如果它们都用同一个单片机来驱动,必须设置初始状态.防止直通!

  6. 2、定义:

  7. 上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平!电阻同时起限流作用!下拉同理!

  8. 上拉是对器件注入电流,下拉是输出电流弱强只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提升电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。

  9. 3、为什么要使用拉电阻:

一般作单键触发使用时,如果IC本身没有内接电阻,为了使单键维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态,必须在IC外部另接一电阻。

数字电路有三种状态:高电平、低电平、和高阻状态,有些应用场合不希望出现高阻状态,可以通过上拉电阻或下拉电阻的方式使处于稳定状态,具体视设计要求而定!

一般说的是I/O端口,有的可以设置,有的不可以设置,有的是内置,有的是需要外接,I/O端口的输出类似与一个三极管的C,当C接通过一个电阻和电源连接在一起的时候,该电阻成为上C拉电阻,也就是说,如果该端口正常时为高电平,C通过一个电阻和地连接在一起的时候,该电阻称为下拉电阻,使该端口平时为低电平,作用吗:比如:当一个接有上拉电阻的端口设为输如状态时,他的常态就为高电平,用于检测低电平的输入。

上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的。一般说法是拉电流,下拉电阻是用来吸收电流的,也就是通常说的灌电流。

1、当TTL电路驱动CMOS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于CMOS电路的最低高电平(一般为3.5V), 这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。

2、OC门电路必须加上拉电阻,以提高输出的搞电平值。

3、为加大输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。

4、在CMOS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗, 提供泄荷通路。

5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。

6、提高总线的抗电磁干扰能力。管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。

7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。

上拉电阻阻值的选择原则包括:


1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大,电流小。


2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小,电流大。

3、对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。综合考虑

以上三点,通常在1k到10k之间选取。对下拉电阻也有类似道理

10. 请教ECL电平转换成TTL电平输出的电路

几种常用逻辑电平电路的特点及应用
作 者: 华南农业大学 代芬 漆海霞 俞龙
引 言

在通用的电子器件设备中,TTL和CMOS电路的应用非常广泛。但是面对现在系统日益复杂,传输的数据量越来越大,实时性要求越来越高,传输距离越来越长的发展趋势,掌握高速数据传输的逻辑电平知识和设计能力就显得更加迫切了。

1 几种常用高速逻辑电平

1.1LVDS电平

LVDS(Low Voltage Differential Signal)即低电压差分信号,LVDS接口又称RS644总线接口,是20世纪90年代才出现的一种数据传输和接口技术。

LVDS的典型工作原理如图1所示。最基本的LVDS器件就是LVDS驱动器和接收器。LVDS的驱动器由驱动差分线对的电流源组成,电流通常为3.5 mA。LVDS接收器具有很高的输入阻抗,因此驱动器输出的大部分电流都流过100 Ω的匹配电阻,并在接收器的输入端产生大约350 mV的电压。当驱动器翻转时,它改变流经电阻的电流方向,因此产生有效的逻辑“1”和逻辑“0”状态。

LVDS技术在两个标准中被定义:ANSI/TIA/EIA644 (1995年11月通过)和IEEE P1596.3 (1996年3月通过)。这两个标准中都着重定义了LVDS的电特性,包括:

① 低摆幅(约为350 mV)。低电流驱动模式意味着可实现高速传输。ANSI/TIA/EIA644建议了655 Mb/s的最大速率和1.923 Gb/s的无失真通道上的理论极限速率。

② 低压摆幅。恒流源电流驱动,把输出电流限制到约为3.5 mA左右,使跳变期间的尖峰干扰最小,因而产生的功耗非常小。这允许集成电路密度的进一步提高,即提高了PCB板的效能,减少了成本。

③ 具有相对较慢的边缘速率(dV/dt约为0.300 V/0.3 ns,即为1 V/ns),同时采用差分传输形式,使其信号噪声和EMI都大为减少,同时也具有较强的抗干扰能力。

所以,LVDS具有高速、超低功耗、低噪声和低成本的优良特性。

LVDS的应用模式可以有四种形式:

① 单向点对点(point�to�point),这是典型的应用模式。

② 双向点对点(point�to�point),能通过一对双绞线实现双向的半双工通信。可以由标准的LVDS的驱动器和接收器构成;但更好的办法是采用总线LVDS驱动器,即BLVDS,这是为总线两端都接负载而设计的。

③ 多分支形式(multidrop),即一个驱动器连接多个接收器。当有相同的数据要传给多个负载时,可以采用这种应用形式。 ④ 多点结构(multipoint)。此时多点总线支持多个驱动器,也可以采用BLVDS驱动器。它可以提供双向的半双工通信,但是在任一时刻,只能有一个驱动器工作。因而发送的优先权和总线的仲裁协议都需要依据不同的应用场合,选用不同的软件协议和硬件方案。

为了支持LVDS的多点应用,即多分支结构和多点结构,2001年新推出的多点低压差分信号(MLVDS)国际标准ANSI/TIA/EIA 8992001,规定了用于多分支结构和多点结构的MLVDS器件的标准,目前已有一些MLVDS器件面世。

LVDS技术的应用领域也日渐普遍。在高速系统内部、系统背板互连和电缆传输应用中,驱动器、接收器、收发器、并串转换器/串并转换器以及其他LVDS器件的应用正日益广泛。接口芯片供应商正推进LVDS作为下一代基础设施的基本构造模块,以支持手机基站、中心局交换设备以及网络主机和计算机、工作站之间的互连。

1.2ECL电平

ECL(EmitterCoupled Logic)即射极耦合逻辑,是带有射随输出结构的典型输入输出接口电路,如图2所示。

ECL电路的最大特点是其基本门电路工作在非饱和状态,因此ECL又称为非饱和性逻辑。也正因为如此,ECL电路的最大优点是具有相当高的速度。这种电路的平均延迟时间可达几个ns数量级甚至更少。传统的ECL以VCC为零电压,VEE为-5.2 V电源,VOH=VCC-0.9 V=-0.9 V,VOL=VCC-1.7 V=-1.7 V,所以ECL电路的逻辑摆幅较小(仅约0.8 V)。当电路从一种状态过渡到另一种状态时,对寄生电容的充放电时间将减少,这也是ECL电路具有高开关速度的重要原因。另外,ECL电路是由一个差分对管和一对射随器组成的,所以输入阻抗大,输出阻抗小,驱动能力强,信号检测能力高,差分输出,抗共模干扰能力强;但是由于单元门的开关管对是轮流导通的,对整个电路来讲没有“截止”状态,所以电路的功耗较大。

如果省掉ECL电路中的负电源,采用正电源的系统(+5 V),可将VCC接到正电源而VEE接到零点。这样的电平通常被称为PECL(Positive Emitter Coupled Logic)。如果采用+3.3 V供电,则称为LVPECL。当然,此时高低电平的定义也是不同的。它的电路如图3、4所示。其中,输出射随器工作在正电源范围内,其电流始终存在。这样有利于提高开关速度,而且标准的输出负载是接50Ω至VCC-2 V的电平上。

在使用PECL 电路时要注意加电源去耦电路,以免受噪声的干扰。输出采用交流耦合还是直流耦合,对负载网络的形式将会提出不同的需求。直流耦合的接口电路有两种工作模式:其一,对应于近距离传送的情况,采用发送端加到地偏置电阻,接收端加端接电阻模式;其二,对应于较远距离传送的情况,采用接收端通过电阻对提供截止电平VTT 和50 Ω的匹配负载的模式。以上都有标准的工作模式可供参考,不必赘述。对于交流耦合的接口电路,也有一种标准工作模式,即发送端加到地偏置电阻,耦合电容靠近发送端放置,接收端通过电阻对提供共模电平VBB 和50 Ω的匹配负载的模式。

(P)ECL是高速领域内一种十分重要的逻辑电路,它的优良特性使它广泛应用于高速计算机、高速计数器、数字通信系统、雷达、测量仪器和频率合成器等方面。 1.3CML电平

CML电平是所有高速数据接口中最简单的一种。其输入和输出是匹配好的,减少了外围器件,适合于更高频段工作。它的输出结构如图5所示。

CML 接口典型的输出电路是一个差分对形式。该差分对的集电极电阻为50 Ω,输出信号的高低电平切换是靠共发射极差分对的开关控制的。差分对的发射极到地的恒流源典型值为16 mA。假定CML的输出负载为一个50 Ω上拉电阻,则单端CML输出信号的摆幅为VCC~VCC-0.4 V。在这种情况下,差分输出信号摆幅为800 mV。信号摆幅较小,所以功耗很低,CML接口电平功耗低于ECL的1/2,而且它的差分信号接口和 ECL、LVDS电平具有类似的特点。

CML到CML之间的连接分两种情况:当收发两端的器件使用相同的电源时,CML到CML可以采用直流耦合方式,不用加任何器件;当收发两端器件采用不同电源时,一般要考虑交流耦合, 中间加耦合电容(注意这时选用的耦合电容要足够大,以避免在较长连0 或连1 情况出现时,接收端差分电压变小)。

但它也有些不足,即由于自身驱动能力有限,CML更适于芯片间较短距离的连接,而且CML接口实现方式不同用户间差异较大,所以现有器件提供CML接口的数目还不是非常多。

2 各种逻辑电平之间的比较和互连转化

2.1各种逻辑电平之间的比较

这几种高速逻辑电平在目前都有应用,但它们在总线结构、功率消耗、传输速率、耦合方式等方面都各有特点。为了便于应用比较,现归纳以上三类电平各方面的特点,如表1所列。

2.2各种逻辑电平之间的互连

这三类电平在互连时,首先要考虑的就是它们的电平大小和电平摆幅各不一样,必须使输出电平经过中间的电阻转换网络后落在输入电平的有效范围内。各种电平的摆幅比较如图6所示。

其次,电阻网络要考虑到匹配问题。例如我们知道,当负载是50 Ω接到VCC-2 V 时,LVPECL 的输出性能是最优的,因此考虑的电阻网络应该与最优负载等效;LVDS 的输入差分阻抗为100 Ω,或者每个单端到虚拟地为50 Ω,该阻抗不提供直流通路,这里意味着LVDS输入交流阻抗与直流阻抗不等,电阻值的选取还必须根据直流或交流耦合的不同情况作不同的选取。另外,电阻网络还必须与传输线匹配。

另一个问题是电阻网络需要在功耗和速度方面折中考虑:既允许电路在较高的速度下工作,又尽量不出现功耗过大。

下面以图7所示的LVPECL到LVDS的直流耦合连接为例,来说明以上所讨论的原则。

传输线阻抗匹配原则:

Z≈R1//(R2+R3)

根据LVPCEL输出最优性能:

降低LVPECL摆幅以适应LVDS的输入范围:Gain=R3/(R2+R3)

根据实际情况,选择满足以上约束条件的电阻值,例如当传输线特征阻抗为50 Ω时,可取R1=120 Ω,R2=58 Ω,R3=20 Ω即能完成互连。

由于LVDS 通常用作并联数据的传输,数据速率为155 Mbps、622 Mbps或1.25 Gbps;而CML 常用来做串行数据的传输,数据速率为2.5 Gbps或10 Gbps。一般情况下,在传输系统中没有CML和LVDS 的互连问题。

结语

本文粗浅地讨论了几种目前应用较多的高速电平技术。复杂高速的通信系统背板,大屏幕平板显示系统,海量数据的实时传输等等都需要采用新高速电平技术。随着社会的发展,新高速电平技术必将得到越来越广泛的应用。

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