1. 简介 如下所示给出了基于P-MOSFET的四种浪涌电流抑制方案： 图5.78 Single P-MOSFET负载开关电路方案A 图 5.80 Single P-MOSFET负载开关电路方案B 图 5.81 Single P-MOSFET负载开关电路方案C 图 5.82 Single P-MOSFET负载开关电路方案D 后来经过自己的study以及工程师朋友的讨论，方案B和D应用于浪涌电流抑制，有所不妥；主要原因是：在VIN上电的瞬间且Q2/Q4完全导通之前，给输出电容C9/C10/C19/C20充电的浪涌电流会“部分”或“完全”从体二极管流过。 也许有人会问，这样的电路是否会存在P-MOSFET因上电瞬间的浪涌电流而损坏的可能？答案是，在合适选择了P-MOSFET连续漏源电流的情况下，通常不会导致管子损坏。这点，我们后续文章再单独分析。 2. 更新方案 PNP三极管适合做“高边开关”，NPN三极管适合做“低边开关”，这是由它们的结构或导通关断特性决定的。类似的结论是，P-MOSFET适合做“高边开关”，N-MOSFET适合做“低边开关”（如同步BUCK电路的low-side s ### 使用N-MOSFET实现浪涌电流抑制 #### 一、引言及问题背景 在电子设备的设计过程中，为了确保系统的稳定性和可靠性，浪涌电流的抑制变得尤为重要。浪涌电流是指在电源开启瞬间或者负载突然变化时，短时间内通过电源的电流峰值远高于正常工作电流的现象。如果不加以控制，这种瞬态大电流可能会对电源系统造成损害，降低设备的使用寿命，甚至导致故障。因此，选择合适的浪涌电流抑制方法对于提高电子产品的可靠性和稳定性至关重要。 #### 二、基于P-MOSFET的浪涌电流抑制方案及其问题 根据描述，提出了四种基于P-MOSFET的浪涌电流抑制方案（图5.78、图5.80、图5.81、图5.82），其中方案B和D在实际应用中存在一定的问题。主要问题在于，在电源VIN上电的瞬间，且MOSFET尚未完全导通之前，输出电容的充电过程会导致一部分或全部的浪涌电流通过体二极管进行分流。这种现象虽然通常不会导致P-MOSFET损坏（前提是在选择MOSFET时考虑了其连续漏源电流能力），但仍然可能对电路的整体性能产生不利影响。 #### 三、N-MOSFET作为浪涌电流抑制方案的优势 N-MOSFET在电路设计中具有显著优势，尤其是在浪涌电流抑制方面。与P-MOSFET相比，N-MOSFET更适合用作“低边开关”，即放置在电源线的负极位置。这一特性使得N-MOSFET在某些应用中成为更优的选择。以下是两种基于N-MOSFET的更新方案： 1. **方案E**：适用于VCC电源范围不超过Vgs的应用场景。该方案能够有效地控制浪涌电流，同时保持电路的稳定运行。 2. **方案F**：适用于VCC电源范围超过Vgs的应用场景。通过在电容C18上并联电阻R6，并与电阻R5组成分压电路，确保了MOSFET栅极-源极电压不会超出其Vgs范围，从而避免了由于过压导致的器件损坏。 #### 四、分压电阻的计算与应用 针对方案C（图5.81）中提到的分压电阻的计算，当输入电源VIN大于AON6403元件的栅极和源极耐压值±20V时，可通过增加电阻R3来调整栅极电压，使得栅极和源极之间的电压差保持在安全范围内。例如，当VIN=60V时，栅极和源极之间的电压差为5.45V；当VIN=100V时，电压差为9.09V。这两个数值均在±20V的安全范围内，因此无需担心元件损坏的问题。 #### 五、总结 通过对不同方案的比较和分析，可以得出以下结论： - 在基于P-MOSFET的浪涌电流抑制方案中，方案B和D在实际应用中存在一定的局限性，尤其是在处理浪涌电流时，体二极管的存在可能导致电流分流，影响整体性能。 - N-MOSFET作为“低边开关”的特性使其在某些应用场景下成为更佳选择。方案E和F展示了如何利用N-MOSFET有效抑制浪涌电流，同时确保电路的稳定性和安全性。 - 在设计电路时，合理选择分压电阻值对于防止过压情况的发生至关重要。通过适当的计算，可以在保证电路性能的同时，避免元件损坏的风险。 无论是基于P-MOSFET还是N-MOSFET的浪涌电流抑制方案，都需要根据具体的应用需求来选择最合适的解决方案。

内容概要：本文档是2025全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛电子类赛道的模拟赛试题，竞赛时长为3小时，使用嘉立创EDA软件进行。文档详细列出了比赛任务，包括管理文件、制作原理图库元件及PCB封装、抄画电路原理图和生成电路板四个部分。具体任务涉及新建和命名各类文件、创建元件库和PCB封装、绘制动态标题栏和特定电路模块原理图，以及依据严格的设计规范生成符合要求的四层PCB板，确保电路无开路和短路，满足线宽线距、过孔类型、差分线规则等要求，并最终输出光绘文件和装配图。 适合人群：全国大学生，尤其是具有电子CAD基础和对成图技术与产品信息建模感兴趣的在校学生。 使用场景及目标：①帮助参赛选手熟悉和掌握嘉立创EDA软件的操作；②提高学生在电路设计、原理图绘制和PCB布局布线等方面的实际操作能力；③为参加正式比赛做好充分准备，提升竞赛成绩。 阅读建议：由于竞赛任务复杂且细致，建议参赛选手提前熟悉嘉立创EDA软件的各项功能，按照文档中的步骤逐一练习，确保理解每个操作的具体要求，并严格按照设计规范执行，以保证最终成果的质量。同时，建议在练习过程中多参考提供的素材库文件，确保元件调用准确无误。

### 一种基于PWM的电压输出DAC电路设计 #### 摘要及背景介绍 在电子技术和自动化的领域中，数字信号通常需要转换成模拟信号来驱动各种物理设备或传感器。这种转换过程通常由数模转换器（DAC）完成。然而，并非所有微控制器都内置有高精度的DAC模块，这在一定程度上限制了系统的灵活性和成本效益。针对这一问题，作者提出了一种基于PWM（脉宽调制）信号实现DAC的设计方案。这种方法不仅能够显著降低成本，而且还能简化电路设计，提高转换精度。 #### 理论基础：PWM与DAC的关系 **PWM**是一种通过改变脉冲宽度来调制信号的技术。在电子电路中，PWM信号通常表现为一系列等幅不等宽的矩形脉冲，其宽度的变化决定了信号的平均值。理论上，可以通过对PWM信号进行滤波来提取其平均值，从而实现从数字信号到模拟信号的转换。 **PWM到DAC的转换**可以通过以下步骤实现： 1. **理论分析**：通过对实际应用中的PWM波形进行频谱分析，确定其直流分量与交流分量。PWM波形的直流分量与其占空比成正比，而交流分量则是由不同频率的谐波组成。 2. **滤波处理**：利用低通滤波器去除PWM信号中的高频谐波成分，保留其直流分量。这样经过滤波后的信号就代表了PWM信号的平均值，也就是模拟电压输出。 #### 转换误差及其解决方法 在实际应用中，由于PWM信号的特性以及滤波器的设计等因素，可能会引入一定的转换误差。这些误差主要包括： - **非理想低通滤波器**：实际的低通滤波器无法完全去除高频谐波，这会导致输出信号存在一定的纹波。 - **PWM信号的非线性**：实际PWM信号的高低电平可能存在偏差，导致输出电压与预期不符。 - **电路参数不匹配**：例如，电源电压波动、元件老化等都会影响最终的输出精度。 为了减少这些误差，可以采取以下措施： 1. **优化滤波器设计**：选择更合适的滤波器参数，比如提高滤波器的阶数或者使用更复杂的滤波器结构，以更好地抑制高频噪声。 2. **改进PWM信号质量**：确保PWM信号的高低电平稳定，减少非线性效应的影响。 3. **采用温度补偿和校准技术**：定期对电路进行校准，补偿环境温度变化带来的影响。 #### 电路实现方法 文中提出了两种从PWM到0~5V电压输出的电路设计方案： 1. **基本电路设计**：第一种方案相对简单，主要依靠低通滤波器去除PWM信号中的高频谐波成分。这种方法的优点是电路结构简单，但可能在精度方面有所牺牲。 2. **高精度电路设计**：第二种方案通过更加精细的滤波处理和电路设计来提高转换精度。这种方法可能需要更复杂的电路结构和更高质量的元器件，但在实际应用中能够获得更高的转换精度。 #### 结论 基于PWM的电压输出DAC电路设计不仅能够有效降低成本，而且还能够实现较高的转换精度。通过对PWM信号的理论分析、滤波器的设计以及误差控制等方面的研究，可以进一步优化电路性能，满足不同应用场景的需求。未来的研究还可以探索更多提高转换精度的方法，以及如何在保持低成本的同时进一步简化电路设计。

在电子工程领域，电路设计是核心技能之一，无论是硬件开发工程师还是维修技术人员都需要掌握。本资源包"实用电子电路设计电路图和原理图设计"涵盖了电路设计的关键元素，旨在帮助学习者深入理解并掌握电子电路设计的基础知识和实践技巧。 电路图是电子电路设计的直观表达方式，它通过各种图形符号来表示电路中的元件，如电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成电路等，并用线条连接这些元件，描绘出电流的流通路径。电路图的理解与绘制能力是电子工程师的基本功，设计师需要能够从电路图中读取出电路的工作原理和功能，同时也需要有能力将设计思想转化为清晰的电路图。 原理图设计则更侧重于电路的功能分析和计算。在原理图设计中，不仅包括元件的图形表示，还包括元件参数的选择和电路性能的计算。例如，电源的选择、放大电路增益的设定、滤波器截止频率的设计等，都需要依据理论知识和实践经验来确定。此外，原理图设计还需要考虑电路的稳定性、抗干扰性以及安全性等方面。 这个资料包可能包含了实际电路设计案例，这些案例涵盖了不同的应用领域，如电源电路、信号处理电路、数字电路等。学习者可以通过分析这些实例，了解不同类型的电路设计思路，以及如何根据需求选择合适的元器件和设计方案。 在学习电路图和原理图设计时，有几点需要特别注意： 1. 元器件的选择：根据电路的需求，正确选择元器件的类型、规格和参数，确保其能在电路中正常工作。 2. 电路布局：合理布局可以减少信号间的干扰，提高电路性能。 3. 安全性考量：考虑电路的电压、电流限制，避免过载和短路等情况发生。 4. 仿真验证：在实际制作电路板前，可以使用电路仿真软件（如LTSpice、Multisim等）进行仿真测试，检验电路的可行性。 "实用电子电路设计电路图和原理图设计"这个资源包提供了一个全面的学习平台，涵盖了从基本电路图识读到复杂电路设计的全过程，对于提升电子电路设计能力大有裨益。通过深入学习和实践，你将能够独立设计出满足特定需求的电子电路，为你的职业生涯添砖加瓦。

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设计了一种基于C8051F005单片机控制多路PZT(压电陶瓷)的驱动电路,采用串行数据传输的方法,利用新型数模转换器AD5308具有8通道DAC输出的特性,极大的简化了电路设计,给出了硬件系统设计和软件流程图以及主要的软件模块设计。本电路主要用于自适应光学合成孔径成像相位实时校正系统中。结果表明,该电路可以成功为12路PZT提供所需的驱动电压。

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宽电压工作9~36V，12025机种，42矽钢片，电流驱动模式，恒转速，自带过流、堵转保护，相电流可任意调整（矩形波、梯形波、正弦波、三角波），高效率，更静音应用领域:落地扇、桌面台扇、无刷直流散热扇备注:有相关类似应用，可提供技术支持LA6100关键特性 集成预驱动，直接驱动外部P+N半桥功率管 输入电压范围: 5~40V 相电流控制:高效率，静音，无过冲电压电流 SoftSW引脚设定相电流波形形状 自动超前角对准实现高效率和低反灌电源突波 软启动可配置 最小停转或维持转速可设定 最大转速可限定 自动重启堵转保护 FG&RD输出 封装TSSOP20L 应用领域:落地扇、桌面台扇、无刷直流散热扇