Ⅰ 集成电路的综述
集成电路,英文为Integrated Circuit,缩写为IC;顾名思义,就是把一定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。
为什么会产生集成电路?我们知道任何发明创造背后都是有驱动力的,而驱动力往往来源于问题。那么集成电路产生之前的问题是什么呢?我们看一下1942年在美国诞生的世界上第一台电子计算机,它是一个占地150平方米、重达30吨的庞然大物,里面的电路使用了17468只电子管、7200只电阻、10000只电容、50万条线,耗电量150千瓦 。显然,占用面积大、无法移动是它最直观和突出的问题;如果能把这些电子元件和连线集成在一小块载体上该有多好!我们相信,有很多人思考过这个问题,也提出过各种想法。典型的如英国雷达研究所的科学家达默,他在1952年的一次会议上提出:可以把电子线路中的分立元器件,集中制作在一块半导体晶片上,一小块晶片就是一个完整电路,这样一来,电子线路的体积就可大大缩小,可靠性大幅提高。这就是初期集成电路的构想,晶体管的发明使这种想法成为了可能,1947年在美国贝尔实验室制造出来了第一个晶体管,而在此之前要实现电流放大功能只能依靠体积大、耗电量大、结构脆弱的电子管。晶体管具有电子管的主要功能,并且克服了电子管的上述缺点,因此在晶体管发明后,很快就出现了基于半导体的集成电路的构想,也就很快发明出来了集成电路。杰克·基尔比(Jack Kilby)和罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)在1958~1959期间分别发明了锗集成电路和硅集成电路 。
讲完了历史,我们再来看现状。集成电路已经在各行各业中发挥着非常重要的作用,是现代信息社会的基石。集成电路的含义,已经远远超过了其刚诞生时的定义范围,但其最核心的部分,仍然没有改变,那就是“集成”,其所衍生出来的各种学科,大都是围绕着“集成什么”、“如何集成”、“如何处理集成带来的利弊”这三个问题来开展的。硅集成电路是主流,就是把实现某种功能的电路所需的各种元件都放在一块硅片上,所形成的整体被称作集成电路。对于“集成”,想象一下我们住过的房子可能比较容易理解:很多人小时候都住过农村的房子,那时房屋的主体也许就是三两间平房,发挥着卧室的功能,门口的小院子摆上一副桌椅,就充当客厅,旁边还有个炊烟袅袅的小矮屋,那是厨房,而具有独特功能的厕所,需要有一定的隔离,有可能在房屋的背后,要走上十几米……后来,到了城市里,或者乡村城镇化,大家都住进了楼房或者套房,一套房里面,有客厅、卧室、厨房、卫生间、阳台,也许只有几十平方米,却具有了原来占地几百平方米的农村房屋的各种功能,这就是集成。
当然现如今的集成电路,其集成度远非一套房能比拟的,或许用一幢摩登大楼可以更好地类比:地面上有商铺、办公、食堂、酒店式公寓,地下有几层是停车场,停车场下面还有地基——这是集成电路的布局,模拟电路和数字电路分开,处理小信号的敏感电路与翻转频繁的控制逻辑分开,电源单独放在一角。每层楼的房间布局不一样,走廊也不一样,有回字形的、工字形的、几字形的——这是集成电路器件设计,低噪声电路中可以用折叠形状或“叉指”结构的晶体管来减小结面积和栅电阻。各楼层直接有高速电梯可达,为了效率和功能隔离,还可能有多部电梯,每部电梯能到的楼层不同——这是集成电路的布线,电源线、地线单独走线,负载大的线也宽;时钟与信号分开;每层之间布线垂直避免干扰;CPU与存储之间的高速总线,相当于电梯,各层之间的通孔相当于电梯间……
Ⅱ SVG和SVC的区别
SVG和SVC的区别:
1、响应时间不同,SVC需要20ms,而SVG只需要10ms。
2、谐波不同,SVC受系统谐波的影响大,自身产生大量谐波。SVG受谐波影响小,可抑制系统谐波。
3、损耗不同,SVC的损耗相对较大,而SVG的损耗相对较小。
4、体积不同,SVC相对较大,SVG则相对较小。
5、基本作用不同,SVC是静止无功补偿器,而SVG是电力电子设备,基本功能好作用不同。
SVC是一种静止无功补偿器。静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成,由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速,而且通断次数也可以不受限制。包括:TSC、TCR等,“静止”是与同步调相机对应,一般来说将使用晶闸管进行控制的补偿装置成为“SVC"。
SVG是典型的电力电子设备,由三个基本功能模块构成:检测模块、控制运算模块及补偿输出模块。
Ⅲ GMaps拓扑数据结构
A.数据结构
三角剖分要求能够表达TIN中各几何元素之间完整的几何信息与拓扑关系,并且允许对其进行查询和修改。结点(node)、边(edge)和三角单元(triangle)是最基本的几何元素,对基本几何元素的下列操作是必不可少的:
(1)已知一个点,查找与该点所关联的三角单元;
(2)已知一个边,查找该边的左三角单元和右三角单元;
(3)已知一个三角单元,查找邻接的三角单元;
(4)增加或删除三角单元、边或结点等。
要实现上述操作,数据结构的选择对算法的实现效率具有重要影响(Øyvind,2000;孟宪海等,2005)。数据结构应当方便、快捷地实现几何元素的上述查询或增删操作。为了查询或操作方便,必须建立各几何元素间的拓扑关系,且引入其他辅助操作。在数据结构设计时,除了需要考虑时间的因素外,还要考虑空间的因素,即模型所占计算机内存的大小,但往往这两方面是此消彼长的。要想各个几何元素之间查询迅速,必然要建立各元素之间的广泛联系,这样就会增加存储空间的占用量,反过来则会增加计算机运行时间,而半边数据结构很好地权衡了空间和时间的问题。
半边数据结构以边为核心,但为了方便表达拓扑关系,它将一条边表示成拓扑意义上方向相反的两条“半边”,图3.1a所示是一个由6个三角单元组成三角剖分的半边表示方法。
图3.1 半边数据结构
由图3.1a可以看出,若三角单元按逆时针方向排序,任何一条半边都有其前驱半边(PreHalfEdge)、后继半边(NextHalfEdge)和兄弟半边(TwinHalfEdge)(若为边界边,则为空)。孟宪海等(2005)在研究三角剖分数据结构时,已从传统上常用的翼边(winged-edge)数据结构改进为半边数据结构,但仍然存在数据冗余,这里则进行了进一步精简。半边采用类似矢量的概念来说明,仅用一个起点和一个方向来表示(图3.1b),起始点称之为源点(sourceNode),记录了该点的几何位置,终点则不显示记录,而是通过它的下一条半边的起始点获得。
为了保证半边所包含信息的完备性,除了保留源点指针外,还保留其后继半边指针(事实上,也可以保留前驱指针,但习惯上三角单元采用逆时针表示,故保留后继指针)和兄弟半边指针,三个指针可以实现三角单元几何信息与拓扑关系的完备性。
采用面向对象的程序设计方法,自然会考虑将三角剖分过程中需要的几何实体描述为类:Node(点)、HalfEdge(半边)、Triangle(三角形)。Node类是最基本的类,包含的是空间位置的几何信息;HalfEdge是整个数据结构的核心,三个首尾相接的HalfEdge则可构成Triangle(图3.1b)。Node和HalfEdge的数据结构表示如下:
classs Node{
private:
double:m_x,m_y,m_z;
int index;
…
};
classs HalfEdge{
private:
Node *SourceNode;
HalfEdge*TwinHalfEdge;
HalfEdge*NextHalfEdgeInFace;
…
};
B.GMaps理论基础
GMaps是GoCAD软件系统所采用的拓扑数据模型,有着深厚的数学、计算几何及拓扑学等理论基础(Bertrandetal.,1994;Dehlinger et al.,2004a,b)。抛开这些复杂的理论,可以从计算机专业基础课程《数据结构》中的图论(graph)来理解(殷人昆等,1999;Øyvind et al.,2006),并加以改进和扩展。图是由顶点集合及顶点间的关系集组合的一种数据结构:
数字地下空间与工程三维地质建模及应用研究
其中,V= {x|x∈ 某个数据对象}是顶点的有穷非空集合;E= {(x,y)|x,y∈V}是顶点之间关系的有穷集合,这里则是边的集合。
基于半边数据结构的特殊设计,最终目的是为了实现结点、边和三角单元的相互访问,快速而有效地获得三角剖分所需要的必要信息。GMaps采用一种拓扑单元,称之为dart,是由一个三元组构成,即d=(Vi,Ej,Tk),这里Vi为半边Ej一个结点,Vi和Ej是三角形Tk的一个结点和与该结点相连的半边。用一个dart可以完整地表达一个三角形单元,如图3.2a所示。从几何角度,表达一个三角单元,可以通过首尾相连的三条边来表示,也可以通过三个不共线的点来表示,这里则通过拓扑单元d来表示。简单地讲,d可以用数据结构中的半边来表示,Vi作为半边Ej的源点(图3.2a),为了由拓扑单元d得到几何上的三角单元Tk,要么通过一定方法得到另外两个点Vi+1和Vi+2,要么得到另外两条半边Ej+1和Ej+2。为此,可以定义特定的函数实现这样的功能。
这里定义三个拓扑映射函数:α0,α1,α2,如图3.2b所示,其含义分别如下:
图3.2 拓扑三角单元(a)及拓扑变换(b)
α0(d):实现d的源点Vi到其所在半边Ej的另一端点Vi+1的映射,这里称Vi+1为Vi的目标点;
α1(d):实现d的半边Ej到与其共享同一源点且同一单元的另外一条半边Ej+2的映射;
α2(d):实现d的半边Ej到与其共享同一源点的相邻兄弟半边的映射。这样,可以由当前拓扑单元转向下一个单元。
也就是说,α0(d)、α1(d)、α2(d)分别映射拓扑单元d的结点、边和三角形,而拓扑单元的其他性质保持不变。如果边Ej所在的三元组d=(Vi,Ej,Tk)位于边界上,那么α2(d)=d,因此,结点、边和三角形都保持不变。这样,三角剖分结果就可以用一个GMaps来完全表示,即G(D,α0,α1,α2)。这里,D是d的集合。可以看出此式与式(3.1)无论在形式上还是所要表达的功能上都比较接近。
C.GMaps拓扑变换
定义了α0(d)、α1(d)、α2(d)三个映射函数,就可以通过对拓扑单元d(可以简单地理解为包含了拓扑信息的一条半边)的复合变换来实现预定的目标。在nGMaps中,定义了对拓扑单元d的n重复合操作(Simon et al.,2006),来实现n维空间对象的空间剖分,即αi(αj(…αk(d)…)),简化为
图3.3 复合变换
应用
应用
应用
上述迭代过程的终止条件是
i-Orbit(i=0,1,2)具有其相应的应用之处:
0-Orbit:得到共享某一结点的所有三角单元所构成的闭合区域,在采用凸耳消元法(ear elimination,EE)(Devillers,1999)进行点删除时可以用到。
1-Orbit:实现由当前三角单元向邻近单元的转换,若待插入点不在当前三角单元内,则需要转入相邻三角单元继续进行判断。
2-Orbit:实现由三角拓扑单元到三角几何信息的转换,得到三角单元的几何信息后,在Delaunay逐点插入法剖分中可以用来判断待插入点是否为某一个三角单元内。
Ⅳ 双管正激电路如何工作的
两开关管同时开通和关断。同时开通向副边传递能量,同时关断,变压器原边通过开关管的反向并联二极管向输入侧馈电,完成磁复位
Ⅳ 集成电路包含什么
集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于锗(Ge)的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于硅(Si)的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。
是20世纪50年代后期到60年代发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上,然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术,主要体现在加工设备,加工工艺,封装测试,批量生产及设计创新的能力上。
集成电路已经在各行各业中发挥着非常重要的作用,是现代信息社会的基石。集成电路的含义,已经远远超过了其刚诞生时的定义范围,但其最核心的部分,仍然没有改变,那就是“集成”,其所衍生出来的各种学科,大都是围绕着“集成什么”、“如何集成”、“如何处理集成带来的利弊”这三个问题来开展的。硅集成电路是主流,就是把实现某种功能的电路所需的各种元件都放在一块硅片上,所形成的整体被称作集成电路。对于“集成”,想象一下我们住过的房子可能比较容易理解:很多人小时候都住过农村的房子,那时房屋的主体也许就是三两间平房,发挥着卧室的功能,门口的小院子摆上一副桌椅,就充当客厅,旁边还有个炊烟袅袅的小矮屋,那是厨房,而具有独特功能的厕所,需要有一定的隔离,有可能在房屋的背后,要走上十几米……后来,到了城市里,或者乡村城镇化,大家都住进了楼房或者套房,一套房里面,有客厅、卧室、厨房、卫生间、阳台,也许只有几十平方米,却具有了原来占地几百平方米的农村房屋的各种功能,这就是集成。
Ⅵ 精通开关电源设计的图书目录
第1章开关电源的基本原理
1.1简介
1.2概述和基本术语
1.2.1效率
1.2.2线性调整器
1.2.3通过使用开关器件提高效率
1.2.4半导体开关器件基本类型
1.2.5半导体开关器件并非理想器件
1.2.6通过电抗元件获得高效率
1.2.7早期RC型开关调整器
1.2.8基于LC的开关调整器
1.2.9寄生参数的影响
1.2.10高频率开关时产生的问题
1.2.11可靠性、使用寿命和热管理
1.2.12降低应力
1.2.13技术进步
1.3认识电感
1.3.1电容/电感和电压/电流
1.3.2电感电容充电/放电电路
1.3.3能量守恒定律
1.3.4充电阶段及感应电流理论
1.3.5串联电阻对时间常数的影响
1.3.6R=0时电感充电电路及电感方程
1.3.7对偶原理
1.3.8电容方程
1.3.9电感放电阶段
1.3.10反馈能量和续流电流
1.3.11电流必须连续而其变化曲线斜率不必连续
1.3.12电压反向现象
1.3.13功率变换器的稳定状态及不同工作模式
1.3.14伏秒法则、电感复位和变换器占空比
1.3.15半导体开关的使用及保护
1.4电源拓扑的衍生
1.4.1通过二极管控制感应电压尖峰
1.4.2达到稳定状态并输出有用能量
1.4.3buck?boost变换器
1.4.4电路地参考点
1.4.5buck?boost变换器的结构
1.4.6开关节点
1.4.7buck?boost电路分析
1.4.8buck?boost电路的性质
1.4.9为什么只有三种基本拓扑
1.4.10boost拓扑
1.4.11buck拓扑
1.4.12高级变换器设计
第2章DC?DC变换器设计与磁学基础
2.1直流传递函数
2.2电感电流波形的直流分量和交流纹波
2.3交流电流、直流电流和峰值电流的确定
2.4认识交流电流、直流电流和峰值电流
2.5最“恶劣”输入电压的确定
2.6电流纹波率r
2.7r与电感量的关系
2.8r的最佳值
2.9电感量与电感体积的关系
2.10频率对电感量和电感体积的影响
2.11负载电流对电感量和电感体积的影响
2.12供应商标定成品电感额定电流的方式及成品电感选择
2.13在给定应用中我们需要考虑哪些电感电流额定值
2.14电流限制的范围和容限
2.15实际例子(1)
2.15.1设置r时需考虑电流限制
2.15.2确定r需考虑的连续导电模式
2.15.3当用低ESR电容时应将r设置得大于0.4
2.15.4设置r时应避免装置不平衡
2.15.5设置r应避免次谐波震荡
2.15.6用“L×I”和“负载缩放比例”法则快速选择电感
2.16实际例子(2、3和4)
2.16.1强迫连续模式(FCCM)中的电流纹波率
2.16.2基本磁学定义
2.17实际例子(5)--不增加线圈匝数
2.17.1“磁场纹波率”
2.17.2与伏秒数相关的受控电压方程(MKS单位制)
2.17.3CGS单位制
2.17.4与伏秒数相关的受控电压方程(CGS单位制)
2.17.5磁心损耗
2.18实际例子(6)--特定场合中产品电感的特性
2.18.1估计必要条件
2.18.2电流纹波率
2.18.3峰值电流
2.18.4磁通密度
2.18.5线圈损耗
2.18.6磁心损耗
2.18.7温升
2.19计算其他最恶劣应力
2.19.1最恶劣磁心损耗
2.19.2二极管最恶劣损耗
2.19.3开关管最恶劣损耗
2.19.4输出电容最恶劣损耗
2.19.5输入电容最恶劣损耗
第3章离线式变换器设计与磁学技术
3.1反激变换器磁学技术
3.1.1变压器绕组极性
3.1.2反激变换器中变压器功能及其占空比
3.1.3等效的buck-boost模型
3.1.4反激变换器电流纹波率
3.1.5漏感
3.1.6齐纳管钳位损耗
3.1.7二次漏感同样影响一次侧
3.1.8有效一次漏感电感测量
3.1.9实际例子(7)--反激变压器设计
3.1.10导线规格与铜皮厚度选择
3.2正激变换器磁学技术
3.2.1占空比
3.2.2最恶劣电压输入
3.2.3窗口面积利用
3.2.4磁心型号与其所通功率
3.2.5实际例子(8)--正激变换器变压器设计
第4章拓扑FAQ
问题与解答
第5章导通损耗和开关损耗
5.1开关接电阻性负载
5.2开关接感性负载
5.3开关损耗和导通损耗
5.4建立MOSFET简化模型以研究感性负载时的开关损耗
5.5变换系统中寄生电容的表示
5.6门极开启电压
5.7导通转换
5.8关断转换
5.9栅荷系数
5.10实际例子
5.10.1导通时
5.10.2关断时
5.11把开关损耗分析应用于开关拓扑
5.12对开关损耗而言的最恶劣输入电压
5.13开关损耗怎样随寄生电容变化
5.14使驱动器相对于MOSFET性能最佳
第6章印制电路板的布线
6.1引言
6.2布线分析
6.3布线要点
6.4散热问题
第7章反馈环路分析及稳定性
7.1传递函数、时间常数与强制函数
7.2理解e及绘制对数坐标曲线
7.3时域分析与频域分析
7.4复数表示
7.5非周期激励
7.6s平面
7.7拉普拉斯变换
7.8扰动和反馈作用
7.9RC滤波器的传递函数
7.10积分运算放大器(零极点滤波器)
7.11对数平面中的数学
7.12LC滤波器的传递函数
7.13无源滤波器传递函数小结
7.14极点和零点
7.15极点和零点的相互作用
7.16闭环增益和开环增益
7.17分压网络
7.18PWM传递函数(增益)
7.19电压前馈
7.20主电路传递函数
7.21所有拓扑的调节器传递函数
7.21.1buck变换器
7.21.2boost变换器
7.21.3buck-boost变换器
7.22反馈网络传递函数
7.23闭环
7.24环路稳定性判据
7.25带积分器的开环波特图
7.26抵消LC滤波器双重极点
7.27ESR零点
7.283型运算放大器补偿网络的设计
7.29反馈环路优化
7.30输入纹波抑制
7.31负载暂态
7.321型和2型补偿网络
7.33跨导运算放大器补偿网络
7.34简化跨导运算放大器补偿网络
7.35电流模式控制补偿
第8章EMI基础--从麦克斯韦方程到CISPR标准
8.1标准
8.2麦克斯韦到EMI226
8.3敏感度/抗扰性
8.4一些与成本相关的经验
8.5组件的EMI问题
8.6CISPR 22对电信端口的规定--修订意见
第9章传导EMI限值及测量
9.1差模和共模噪声
9.2如何测量传导EMI
9.3传导发射限制
9.4准峰值、平均值和峰值测试
第10章实际的电源输入EMI滤波器
10.1EMI滤波器设计的安全问题
10.2实际的电源输入滤波器
10.3Y电容总容量的安规限制
10.4等效DM和CM电路
10.5一些重要的EMI工程经验
第11章开关电源的DM与CM噪声
11.1主要DM噪声源
11.2主要CM噪声源
11.3地电抗器
第12章电路板EMI解决方案
12.1变压器的EMI问题
12.2二极管的EMI问题
12.3磁珠的工程应用--抑制肖特基二极管的dV/dt
12.4基本布线方案
12.5最后的EMI抑制措施
12.6能否通过辐射测试
第13章EMI滤波器的输入电容和稳定性
13.1DM扼流环是否饱和
13.2DC-DC变换器模块的实用电网滤波器
第14章电磁难题的数学基础知识
14.1数学基础知识之傅里叶级数
14.2矩形波
14.3矩形波分析
14.4梯形波
14.5梯形波的EMI问题
14.6高性价比滤波器的设计
14.7实际DM滤波器设计
14.8实际CM滤波器设计
14.8.1第一种方法(快速)
14.8.2第二种方法(详细法)
附录1聚焦实际问题
附录2设计参考表
参考文献
Ⅶ 求12v、6v、3v稳压电源电路图
如图变压器为36v,输出正负15v、正负12v和正负9v,78XX获得正电压,79XX获得负电版压,你只要正的权,则将79XX电路去掉。还有7805表示输出为正5v,7812输出为正12v,同理7806输出为正6v,若想得到你要的电压,将图中78XX芯片改成你要的电压芯片即可。3v可通过分压法得到例如:7806输出端接两个串联10KΩ电阻,中间引出一条线和地分别作为3v输出即可。
Ⅷ 跪求论文摘要翻译
Abstract: switching power supply has been moving in high-frequency, high reliability, low-power, low-noise direction. With the 3C (communications, consumer electronics, computer) integration, power consumption in end procts derived from the circuit density and complexity of a significant increase in power requirements of more and more low-voltage, current increases, the more transient performance The higher the past, low-voltage high-current switching power supply to occupy the market share is growing. In addition, switching power supply for the conversion efficiency is also higher demands, switching power supply of green energy-saving has become an irresistible trend. However, low-voltage high-current power supply design of the rectifier by the pressure drop, in order to solve this problem and improve power efficiency, this article on the low-voltage high-current power supply were studied.
First of all, this article outlined the basic principles of switching power supply and its topology. And then analyzed the soft-switch synchronous rectification technology and the application of the status quo would be a quasi-resonant, and synchronous rectification technology in low-voltage high-current flyback converter design, both to rece the electromagnetic radiation and improved power efficiency, Flyback Converter retains the inherent low-cost structure is simple and easy to realize the advantages of multi-channel output, and so on.
Key words: flyback converters; quasi-resonant; synchronous rectification: Modeling