在讨论电子电路时,集总电路和分布电路是两类基本的电路模型,它们在分析和设计电路时具有不同的方法论和应用场景。了解它们之间的区别对于深入理解电路的物理特性和性能至关重要。 集总电路(或称集中参数电路)是一种传统的电路分析方法,在这种模型中,电路元件如电阻(R)、电容(C)和电感(L)被视为离散的单元,这些参数是集中的,即它们可以在电路的特定节点上明确表示。在集总电路分析中,电路元件之间的距离相对于信号波长可以忽略不计,所以可以认为电路元件间的连接是瞬时的,即不存在传输延迟。在集总电路中,导线仅用于流通电流,电磁波的传播特性不需要考虑,电路的电压和电流仅是时间的函数,而与空间坐标无关。这种分析方法适用于低频电路,如常规的模拟电路、数字电路等。 另一方面,分布电路(或称分布参数电路)则是在电路传输线或高频电路中更为适用的模型。当电路的长度接近或大于电磁波的一个波长时(传输线的长度l≈λ),就不能再忽略电磁波沿传输线传播时的滞后效应,即电磁波的传播速度有限,不能视为瞬时。在分布电路中,传输线的物理属性(如电阻、电感、电容和电导)在整个传输线上处处存在,并且随空间坐标变化。这意味着电压和电流不仅是时间的函数,也是空间坐标的函数。因此,分布电路分析需要使用到场论和波动方程来解决电压和电流沿传输线的分布情况。这种模型在高频电路、微波电路以及天线设计等领域中非常重要。 区分集总电路和分布电路的关键因素包括: 1. 电路尺寸与信号波长的关系:在信号波长的1/10或更小范围内,通常可以使用集总电路分析;超过这个范围,必须使用分布电路分析。 2. 电路元件的属性:集总电路中,元件属性集中在特定点;而在分布电路中,元件属性是连续分布在整个传输线上。 3. 电磁波传播的影响:在集总电路分析中不考虑电磁波传播特性,而在分布电路分析中,则必须考虑波的传播延迟和反射等问题。 4. 电路分析方法:集总电路使用的是电路理论,比如基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律;而分布电路则需要应用到更高级的场论和波动理论。 在实际应用中,工程师需要根据电路的工作频率、电路尺寸及信号的波长来确定适用的电路模型。在低频或小型电路中,可以使用集总电路模型来简化分析和设计过程;而在高频和长距离传输线中,必须采用分布电路模型以确保电路的性能符合设计要求。 集总电路和分布电路的概念在电子技术基础课程中占据重要位置,是理解复杂电路行为和进行精确设计的基础。通过深入学习这两种模型,电子工程师可以更好地掌握电路的工作原理,并能够预测电路在不同条件下的性能表现,从而优化电路设计,提高电路的稳定性和效率。
2025-09-15 21:23:30 47KB 集总电路 分布电路
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清华大学出版社-模拟集成电路设计精粹桑森版课件PPT
2025-09-15 20:03:06 62.5MB
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升压电路(也称为升压转换器或Boost转换器)和降压电路(又名降压转换器或Buck转换器)是电源设计中常见的两种基本型的DC-DC转换器。它们被广泛用于电子设备中,以将一个输入电压转换为不同的输出电压。升压电路能够将较低的输入电压提升至一个更高的稳定输出电压,而降压电路则相反,它将较高的输入电压降低至一个较低的稳定输出电压。两者的设计和计算都遵循一系列电路公式和算法,这些公式可以帮助设计师进行精确的设计计算,以满足不同电子系统的需求。 德州仪器(Texas Instruments,简称TI)是全球知名的半导体公司,其数据手册(datasheet)详细列出了旗下产品的技术规格和性能参数,是电子工程师设计电路时的重要参考资料。在升压和降压电路设计中,德州仪器的数据手册提供了关键的参数信息,如效率、开关频率、输入输出电压范围、最大输出电流等,这些参数对于设计合适的电源电路至关重要。 升压电路的自计算表格通常包含了多个参数输入,如输入电压、期望的输出电压、负载电流、电感值、开关频率、二极管和晶体管的额定值等。通过这些参数,设计者可以利用公式来计算关键元件的规格,确保转换器在不同负载条件下都能稳定工作。 降压电路的自计算表格同样需要输入类似的一系列参数。通过输入这些参数,设计者可以使用一系列公式来确定必要的组件规格,包括电感器的大小、电容器的容值、MOSFET的开关能力等。这些参数直接关系到电路的稳定性和效率。 自计算表格中涉及的公式通常会涉及到几个关键的电路参数的计算,例如: 1. 电感器的选择:需要根据负载电流、开关频率、允许的纹波电流以及期望的电感器电流纹波来计算所需的最小电感值。 2. 输出电容的选择:需要根据负载电流、开关频率、输出电压纹波和所需的最小电容值来确定电容规格。 3. 功率MOSFET的选择:根据最大电流、电压降、开关频率、效率以及热设计要求来计算所需的MOSFET功率级。 这些计算在设计过程中是不可或缺的,因为它们确保了转换器能够满足系统的需求,同时保持在安全的工作区域内,避免过热和组件损坏。 实际设计升压或降压电路时,工程师们还需要考虑额外因素,比如电源的瞬态响应,以及如何在不同的工作条件下保证电路的稳定性和性能。此外,系统级的考量如电磁兼容(EMC)、电路板布局、热管理等因素也对电路设计有着重要影响。 升压电路和降压电路的自计算表格及公式是电源设计领域的重要工具,它们能够帮助工程师快速准确地设计出满足各种性能要求的电源转换器。通过德州仪器等知名半导体厂商提供的数据手册和电路公式表达式,设计师们可以进一步确保他们的设计既符合标准要求,又能在实际应用中表现出色。
2025-09-15 19:57:29 775KB 电压计算
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(周绍敏版)电工基础电子教案,教师教学时使用的教学PPT文档,简单直流电路
2025-09-15 18:12:45 1.4MB
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电磁兼容是指“一种器件、设备或系统的性能,它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰。”对于无线收发设备来说,采用非连续频谱可部分实现 EMC 性能,但是很多有关的例子也表明 EMC 并不总是能够做到。例如在笔记本电脑和测试设备之间、打印机和台式电脑之间以及蜂窝电话和医疗仪器之间等都具有高频干扰,我们把这种干扰称为电磁干扰(EMI)。
2025-09-15 10:17:59 115KB
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内容概要:本文由中国电子信息产业发展研究院集成电路研究所发布,详细探讨了人工智能背景下“存算感连”发展新态势。文章首先阐述了“存算感连”一体化作为推动人工智能产业发展的新动力,强调了其在打通机器人技术、视觉技术和云端等方面的技术壁垒,实现数据训练大模型及技术叠加的重要性。接着,文章深入分析了“存”、“算”、“感”、“连”四个关键领域的发展现状与未来趋势。“存”方面,HBM存储器因其高带宽和高容量特性成为推动AI芯片迭代的关键器件,预计未来将有更多新型存储器替代传统存储器,以解决“存储墙”问题。“算”方面,计算芯片提供的算力持续增长,成为驱动产业发展的核心动力,同时,软硬件结合和边缘计算的趋势愈发明显,使得AI应用更加多样化。“感”方面,传感器作为智能决策的基石,其精确度、灵敏度、成本、功耗和体积在过去五年内显著优化,未来将向低功耗、集成化、微型化和智能化方向发展。“连”方面,连接技术的优化和升级,尤其是光互联技术,大幅提升了数据传输速率和效率,降低了延迟和功耗,推动了感知实时化和推理智能化。 适合人群:对人工智能、集成电路及芯片技术感兴趣的科研人员、工程师及产业从业者。 使用场景及目标:①了解“存算感连”一体化如何推动人工智能产业发展的新动力;②掌握HBM存储器、计算芯片、传感器和连接技术的最新进展及其未来发展趋势;③探索这些技术在未来机器人、视觉技术、云端等领域的应用潜力。 其他说明:本文提供了详尽的技术背景和数据支持,有助于读者全面理解“存算感连”各领域的现状与前景,建议读者结合实际应用场景和技术需求进行深入研究。
2025-09-14 17:53:53 2.58MB 人工智能
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AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8K 系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。 AT89S52最小系统板简要说明: 一、尺寸:85mmX55mmX17mm 二、主要芯片:AT89S52单片机、MAX232 三、工作电压:直流4.5 - 5.5V 四、单片机标准十针下载接口。(可使用并口下载线和USB下载线下载)另外支持:双龙下载软件以及Easy 51Pro.exe AT89S52最小系统板特点: 1、具有电源指示。 2、所以I/O口以引出。 3、可以实现与电脑串口通信。 4、标准的11.0592M晶振(晶振在单片机下面)。 5、具有上电复位和手动复位。 6、支持AT89SXX系列单片机 7、支持STC国产高性能单片机,兼容单片机STC89C51、STC89C52、STC89C53等 8、支持STC串口下载 实物展示: AT89S52最小系统板原理图+PCB截图: 附件内容截图: 实物购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w40...
2025-09-14 12:41:48 1.8MB at89s52 电路方案
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内容概要:本文详细介绍了如何利用MATLAB对Buck电路进行PID参数整定。首先,通过定义Buck电路的关键参数(如电感、电容、电阻),构建开环传递函数并绘制Bode图,分析其频率特性。接着引入PI控制器,通过调整比例系数Kp和积分系数Ki,使闭环系统的相位裕度达到45度左右,确保系统既不会震荡又能够快速响应。文中还提供了具体的MATLAB代码示例,展示了如何通过自动化脚本快速锁定合适的PID参数,并在Simulink中进行仿真验证。此外,文章强调了实际应用中需要注意的问题,如PWM载波频率的选择、抗饱和处理以及硬件保护措施。 适合人群:具有一定电力电子和控制系统基础知识的工程师和技术人员。 使用场景及目标:适用于需要对Buck电路进行精确控制的设计场合,特别是希望提高系统稳定性、减少输出电压纹波和改善负载瞬态响应的应用。通过本文的学习,读者可以掌握PID参数整定的基本方法和技巧,为实际项目提供有力支持。 其他说明:本文不仅提供了详细的理论推导和代码实现,还分享了许多实践经验,帮助读者更好地理解和应用所学知识。
2025-09-12 22:52:33 1.67MB MATLAB PID控制 Simulink仿真
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本文首先对PCI总线接口技术进行讨论,然后介绍了PCI总线接口控制芯片PCI9052的工作原理,结合其在ATM数据采集卡中的应用,着重分析了PCI9052总线接口电路设计中的配置空间和PCB设计,并对PCI驱动程序进行介绍,最后经过验证,该结构的PCI接口符合ATM数据采集卡的数据传输要求。 PCI总线接口技术是现代计算机系统中不可或缺的一部分,它提供了高速的数据传输能力,能够满足高性能计算和嵌入式系统的需求。PCI9052是一款由PLX公司设计的高性能PCI总线目标(从)模式接口芯片,常用于数据采集卡等高速外设的接口设计。在本文中,我们将深入探讨PCI总线接口技术,了解PCI9052的工作原理,以及如何利用它来设计ATM数据采集卡的接口电路。 PCI总线不依赖于特定的处理器,它支持32/64位数据宽度,并且可以同时连接多个外围设备,兼容ISA/EISA等传统总线。随着CPU性能的提升,PCI总线逐渐成为微机系统的主要总线标准。PCI接口设备的开发通常有两种方式:使用可编程逻辑器件或专用接口芯片。其中,PCI9052作为常用的专用接口芯片,简化了设计复杂性,使得开发者可以专注于用户接口的设计。 PCI9052在初始化和复位过程中,会根据RST#信号进行内部寄存器的复位,并响应RETRY信号。如果检测到串行EEPROM,它将使用其中的配置信息初始化寄存器,否则使用默认值。芯片内包含PCI配置寄存器和局部配置寄存器,可通过PCI总线、串行EEPROM访问,也可以禁用对EEPROM的访问。数据传输模式包括内存映射的突发传输和I/O映射的单次传输,通过PCI基地址寄存器设置访问位置。 在中断管理方面,PCI9052遵循PCI规范定义的中断信号,如INTA#,通过设置寄存器INTCST的相关位来启用或软件触发中断。这为系统提供了灵活的中断处理机制。 在ATM数据采集卡的设计中,PCI9052扮演着关键角色。ATM技术因其高速传输和QoS支持而被广泛应用。数据采集卡通过光口接收STM-1信元,经过PM5384转换成ATM信元,FPGA解析这些信元,而PCI9052负责控制与PC之间数据的传输。配置PCI9052的关键在于正确设置其配置空间,这通常通过串行EEPROM完成,其中包含了影响板卡正常工作的关键信息。 在实际的PCB设计中,高速信号线的布局和布线至关重要,因为它直接影响到数据传输的稳定性和速度。正确的PCB设计需要考虑信号完整性、电源稳定性以及抗干扰等因素,确保信号在传输过程中的质量。 总结起来,PCI9052是PCI总线接口设计中的关键组件,它简化了设计流程,提高了系统性能。在ATM数据采集卡的设计中,通过配置PCI9052并优化PCB布局,可以实现高效的数据传输,满足高速通信的需求。对于嵌入式开发和系统集成工程师来说,理解和掌握PCI总线接口技术和PCI9052的使用方法是必不可少的专业技能。
2025-09-12 13:59:27 96KB 技术应用
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基于STM32F103的4-20mA采集电路的设计与实现,涵盖硬件和软件两大部分。硬件方面,重点讲解了电流转电压、隔离电路和RS485接口的设计,特别是使用INA196电流检测芯片进行电流转换,采用双DC-DC模块实现电气隔离,确保模拟和数字地完全分离。软件部分则提供了完整的源码,包括ADC采样代码和RS485通信代码,特别强调了DMA传输、滑动滤波和收发切换机制的应用。此外,还分享了一些实际应用中的经验和注意事项,如工频干扰处理、终端电阻配置和ADC基准电压选择等。 适用人群:电子工程师、嵌入式系统开发者、自动化设备制造商和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于工业现场数据采集系统的开发,尤其是需要高精度、高可靠性的应用场景。目标是帮助读者掌握从硬件设计到软件编程的完整流程,能够快速搭建并优化自己的采集系统。 其他说明:文中提到的方案已在多个污水处理厂成功应用,最长稳定运行时间超过400天。对于需要调整量程或自定义通信协议的需求,可以通过修改运放增益和通信协议部分轻松实现。
2025-09-12 11:13:03 3.25MB
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