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-电子系统设计基本知识- 重庆国通土木工程技术有限公司 伍祥勇整理毕业於成都信息工程学院测控技术与仪器 电子系统设计基本知识注:所有目录可按住CTRL,并单击鼠标跟踪链接*写在开头的话:搞硬件和软件是有所不同的,搞硬件的人,一定要精确-模拟电路电阻-电容-电感器-二极管-三极管-电位器-驱动继电器的芯片-光耦-光电管-光敏电阻-继电器-固态继电器-数字电路74系列-数据锁存-数据缓冲-译码器-CD4000系列-单片机电路 单片机-看门狗电路-晶振-排电阻-单片机编程使用Keil c时应做的和应该避免的- 单片机系统可靠性与抗干扰技术-ARM硬件ARM编程电源电路线性电源:变压器、整流桥、三端稳压器与开关电源-通信系统平衡信号与非平衡信号- RS-485总线通信系统-电路设计、调试如果你的单片机系统没有工作,检查步骤-器件选购、芯片批号、封装知识等-*搞硬件和软件是有所不同的,搞硬件的人,一定要精确什么是精确呢?精确,实际上是敬业的精神。1 对你所要实现的工作的目标理解准确;2 对你的电路图要清楚每一个器件在其中所起的作用;如果不明白,可以找一个专家问问,得到确认;如果不清楚,可以先试试;3 对每一个器件的封装要严格把握,该是什么形状、外形一定要完全一致;还有考虑到空间是不是对其它的板卡器件有影响;对边缘连接器件与电路板的边缘之间的距离、ISA和PCI的边缘连接件与挡板之间的关系要完全把握才能去做电路板;否则只是浪费金钱和时间;对边缘器件与边缘之间的距离要是不能有把握的话,可以找3个人,每个人都计算一遍,取个平均值,基本上就差不多了。4 对单片机的资源能不能作成这件事情一定要有把握,CPU运算速度和字长、内存够不够大、程序存储器够不够大,需要仔细的规划;5 原理图经过专家认可无误后,画出来的PCB需要做网络检查,做到与原理图完全一致; 返回模拟电路电阻电阻的种类1、按阻值可否调节分:有固定电阻器、可变电阻器两大类。2、按制造材料分:有线绕电阻、非线绕电阻。3、按用途分:有通用型、高阻型、高压型、高频无感型电阻器的主要技术参数 标称阻值、允许误差和额定功率是固定电阻器的主要参数。电阻器标有的电阻数值,这就是电阻器的阻值标称值。电阻标称值往往和它的实际值不完全相符,实际值和标称值的差值除以标称值所得的百分数,就是电阻的误差,它反映了电阻器的精密程度。下表为常用电阻器的误差等级。 允许误差0.5% 1% 2%5% 10% 20%级 别005 01 02 类 型精密型普通型 额定功率是指电阻器长时间正常工作下能承受最大功率。额定功率较大的电阻器,一般都将额定功率直接印在电阻器上。额定功率较小的电阻器,可以从它的几何尺寸和表面面积上看出,如下表:电阻种类按照工艺可以分为碳膜电阻和金属膜电阻外 形 尺 寸额定功率碳膜电阻金属膜电阻LDLD0.06W82.50.125W(1/8W)122.572.20.25W(1/4W)154.582.60.5W(1/2W)254.510.84.21W286136.62W46818.58.6电阻器主要技术参数的标志方法1、直标法直标法是用数字和文字符号在电阻器上直接标出主要参数的标志方法,电阻值为5.1K,误差为5%。若电阻器上未标注误差,则均为20%。2、文字符号法文字符号法是用数字和文字符号或两者有规律的组合,在电阻器上标志出主要参数的标志方法。具体方法为:阻值的整数部分写在阻值单位标志符号的前面,阻值的小数部分写在阻值单位标志符号的后面,标志符号规定如下:欧姆(1欧姆),用表示,例:0.1标志为1千欧(103欧姆),用K表示,例:1K标志为1K兆欧(106欧姆),用M表示,例:2.2M标志为2M2千兆欧(109欧姆),用G表示,例:5.6109标志为5G6兆兆欧(1012欧姆),用T表示,例:4.71012标志为4T73、色标法 色标法是按规定的颜色在电阻器上标志主要参数的标志方法。具体规定参见下表:颜色有效数字乘数允许误差%黑色0100棕色11011红色21022橙色3103黄色4104绿色51050.5蓝色61060.25紫色71070.1灰色8108白色9109金色10-15银色10-210五色环电阻:一般第3色环为黑色;K级电阻第4色环(倍率环)为棕色;10K级的电阻第4色环(倍率环)为红色。4、数码表示法 数码表示法是在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。数码从左至右,第一、二位为有效值,第三位为乘数,即零的个数,单位为。误差通常采用文字符号J(5%)、K(10%)表示;按照功率可以分为小功率电阻和大功率电阻,大功率电阻通常是金属电阻,实际上应该是在金属外面加一个金属(铝材料)散热器,所以可以有10W以上的功率;在电子配套市场上专门卖电阻的市场上可以很容易地看到。金属电阻通常是作为负载,或者作为小设备的室外加热器,如,在CCTV的一些解码器箱和全天候防护罩中可以看到。电阻在电路中起到限流、分压、分流、偏置等作用。通常1/8W电阻已经完全可以满足使用。但是,在作为7段LED中,要考虑到LED的压降和供电电压之差,再考虑LED的最大电流,通常是20mA(超高亮度的LED),如果是26(2排6个串联),则电流是40mA。不同厂家选用不同材料的,压降有所不同。所以,需要加上电试一下,但是,不要让Led的电流超出20mA(单只LED),这时加大电流亮度也不会增加,但是LED的寿命会下降,限流电阻的大小就是压降除以电流。电阻的功率随之可以算出。电阻器的好坏判别目测可以看出引线折断或电阻体烧坏等外表故障;用万用表欧姆档或其他专用测试仪器可测试电阻器内部是否良好及阻值是否正常。 返回电容电容有以下几大类:1) 电解电容2) 独石电容3) 瓷片电容4) 胆(左金右旦)电解电容5) 涤纶电容等电容器的主要技术参数标称容量、允许误差、额定电压、绝缘电阻、漏电流、损耗因数及时间常数均为电容器的主要技术参数。1、 电容器的标称容量及允许误差的基本含义与电阻器一样。电容的基本单位为F(法拉),即在1V电压下电容器所能储存的电量为1库伦,其容量即为1F。用F作单位在应用中往往太大,所以常用毫法(mF)、微法(F)、纳法(nF)和皮法(pF)。其关系如下:1F=103mF1mF=103F 1F=106F1F=103nF1nF=103pF 1F=106 pF2、额定电压 (耐压)额定电压通常也称作耐压,是指在允许的环境温度范围内,电容长时间正常工作施加的最大电压有效值。电容的额定电压通常是指直流工作电压。3、绝缘电阻及漏电流 电容介质不可能绝对不导电,当电容加上直流电压时,电容器会有漏电流产生。若漏电流太大,电容器就会发热损坏。除电解电容外,其他电容器的漏电流是极小的,故用绝缘电阻参数来表示其绝缘性能;而电解电容因漏电较大,故用漏电流表示其绝缘性能(与容量成正比)。4、损耗因数 电容的损耗因数指有功损耗与无功损耗功率之比。通常电容在电场作用下,其储存或传递的一部份电能会因介质漏电及极化作用而变为有害的热能,这部分发热消耗的能量就是电容的损耗,显然损耗越大,发热也越严重。电容器参数的标志方法电容器的标称容量及允许误差一般标在电容器上,其方法可分为以下几种。1、直标法直标法是将电容器的标称容量及允许误差直接标在电容器上的标志方法。CXJD为型号,2200F为标称容量,10%为允许误差,02.5为生产时间。2、文字符号法 标称容量的整数部分通常写在容量单位标志符号的前面,小数部分写在容量单位标志符号的后面。如3.3F标为33,2.2pF标为2p2。3、数码表示法电容器的数码表示法与电阻器的相同。但电容器数码表示法中,其单位为pF。如0.1F标为104。电容器的用途主要用用交流耦合、隔离直流、滤波、交流或脉冲旁路及选频等。电容的使用场合1. 电源稳压和滤波电解电容主要是用来稳压和低频交流滤波的;高频滤波是使用磁片电容和独石电容。当电解电容作为稳压时,接在整流桥和三端稳压器的输出端,起到稳定电压的作用。其工作机理相当于一个水库,从上游来的带有波浪的水到了水库,就变的平滑了。但是,铝电解电容的电解质随着时间的推移会干涸,所以在设计时需要留有余量,保证系统正常工作到它的寿命。有些远端供电的直流电源,接到电路板的输入端时,需要在电路板的电源输入端加一个大的电解电容,通常可以是220u/25V,这样,这块电路板需要供电时,不是直接从电源处取,而是从电容中取电,可以得到稳定的电流供给;电解电容只能滤除低频的波动;对于直流电源中的高频波动,可以加一个0.1u或0.01u的独石电容或者磁片电容。很多教科书都指出,在每一个芯片的电源和地两端接一个0.1u或0.01u的独石电容或者瓷片电容,解决芯片的供电过程中,由于电路板的走线电感产生的电源开关噪声尖峰。这种作用下的电容叫去耦电容。这是电路板的常规的设计;2. 定时参数对于象555这样需要外接电容产生稳定的脉冲的器件,涤纶电容是首选。可以想象,涤纶一层又一层缠绕,受到温度变化引起的涤纶的面积的变化的相对值要远远小于独石电容的介质石头受到温度变化而引起的变化值。3. 产生其它电压有些需要从单一电压产生其它的电压的芯片,如:max232,需要外接电容才能实现。外接01.u的胆电容。电容的封装:电容有直插和表面贴的不同封装。电解电容表面贴封装的通常耐压值不超出25V,电容值不超出100u。再大,就只好使用直插的了。其它的电容,磁片和独石都有表面贴封装的。 返回电感器 电感器也叫电感线圈,是利用电磁感应原理制成的,电感器在电路中起着阻流、变压、传送信号等作用。电感器的分类 电感器的种类很多,而且分类标准也不一样,通常按电感量变化情况分为固定电感器、可变电感器、微调电感器等;按电感器线圈芯性质又可分为空芯电感器、磁芯电感器、铜芯电感器等;按绕制特点可分为单层电感器、多层电感器、蜂房电感器等。部分电感器外形及图形符号 1、电感器外形2、电感器图形符号电感器的主要技术参数1、电感量L 电感量L 也称为自感系数,是表示电感元件自感应能力的一种物理量。当通过一个线圈的磁通发生变化时,线圈中便会产生电势,这是电磁感应现象。所产生的电势称感应电势,电势大小正比于磁通变化的速度和线圈匝数。电感量的基本单位为H(亨),实际应有中还有毫亨(mH),微亨(H),其换算关系如下:1H=103 mh=106H。2、感抗XL 感抗在电感元件参数表上一般查不到,但它与电感量、品质因数Q等参数密切相关,由于电感线圈的自感电势总是阻止线圈中电流变化,故线圈对交流电有阻力作用,阻力大小就用感抗XL表示。XL与线圈电感量L和交流电频率成正比,计算公式为: XL=2L。(式中XL单位为,单位为HZ,L单位为H)不难看出,线圈通过低频电流时XL小,通过直流电时XL为零,此时仅线圈的直流电阻起阻力作用(电感线圈的直流电阻很小,可近似短路)。通过高频电流时XL很大,若L也大,则可看作开路。3、品质因素 品质因素也称作Q值或优值,即线圈在一定频率的交流电压下工作时感抗和等效损耗电阻之比。4、直流电阻 即电感受线圈自身的直流电阻,可用万用表直接测得。5、额定电流 指电感器长时间正常工作允许通过电感元件的最大直流电流值。电感器的标志方法电感器的标志方法与电阻器、电容器的标志方法相同,有直标法、文字符号法和色标法。常用的固定电感器过去多彩色码标志法,统称为色码电感器。目前我国生产的固定电感器有的采用色码标志法,有的在电感器上直接标出数值,即直标法。在一些电子机器中,如电视机,广泛使用的是固定电感器。它是将铜线绕在磁芯上。然后再用环氧树脂或塑料封装起来,这种电感器的特点是体积小,重量轻、结构牢固、使用方便。 返回二极管二极管是由一个PN结,加上引线、接触电极和管壳而构成二极管的分类1、按用途分 有整流二极管、稳压二极管、检波二极管、发光二极管、开关二极管、光电二极管等。2、按制造材料分 有锗二极管、硅二极管、砷化镓二极管等。3、按制造工艺分 有点接触二极管和面接触二极管两种。4、按工作原理分 有变容二极管、雪崩二极管、齐纳二极管等。主要参数最大整流电流IOM最大整流电流是指二极管能够允许通过的最大正向平均电流值。当电流超过这个允许值时,二极管会因过热而烧坏。反向击穿电压URB与最高反向工作电压URMURB是指二极管反向击穿时的电压值,击穿后其反向电流剧增,二极管的单向导电性被破坏。通常手册上给出的最高反向工作URM电压约为反向击穿电压的一半或三分之二,以确保二极管安全运行。最大反向电流IRMIRM指在二极管上加最高反向工作电压时的反向电流值。IRM愈小,则管子的单向导电性能愈好。整流二极管的应用(如1N4004) 利用二极管的单向导电性将交流电转换为单向脉动直流电的电路,称为整流电路,此时的二极管可看成开关元件,即所谓理想二极管。稳压二极管稳压管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管,由于它在电路中能起稳定电压的作用,故称稳压管,其外形与普通二极管类似,但其伏安特性不同于普通二极管就在于它的反向特性很陡稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管。常用稳压二极管的型号及稳压值如下表:型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V我用的稳压管功率有1/2W发光二极管目前较常用的是圆形、方形等发光管,发光颜色以红、绿、黄等单色为主,也有一些能发出两、三种色光的发光管瞬态电压抑制二极管(TVS管)瞬态电压抑制二极管常称为防雷管,是一种安全保护器件。这种器件在电路系统中起到分流、箝位作用,可以有效降低由于雷电、电路中开关通断时产生的高压脉冲,避免雷电、高压脉冲损坏其它器件。瞬态电压抑制二极管有单向、双向两种。单向的图形符号与稳压管相似。当输入端有高压浪涌脉冲引入时,不论脉冲方向如何,TVS管能快速进入击穿状态,对输入电压进行箝位。下表为常用的双向TVS管参数:型号截止电压(V)击穿电压(Vmin)击穿电压(Vmax)测试电流(mA)最大箝位电压(V)最高脉冲电流(A)反向漏电流(uA)P6KE6.8CA5.86.457.141010.558.11000P6KE12CA10.211.4012.6116.735.35P6KE22CA18.820.9023.10130.619.95肖特基二极管(如BAT85)肖特基二极管是由金属和半导体采用平面工艺制造形成的,它仅用一种载流子(电子)输送电荷,因而没有少数载流子的存储效应。所以它具有反向恢复时间短(7ns)和正向压降低(0.4V)的突出优点,它主要用于开关稳压电源做整流和逆变器中作续流二极管。快恢复二极管快恢复二极管工作原理与普通二极管相似,亦是利用PN结单导性,但制造工艺与普通二极管不同。它的扩散深度及处延层可以精确控制。因而可获得较高的开关速度。同时,在耐压允许范围内,外延层可做得较薄。它的反向恢复时间是快恢复二极管的重要参数,定义是电流通过零点由正向转换成反向,再从反向转换到规定低值的时间间隔。和肖特基二极管相比,其耐压高得多,主要也用在逆变电源中做整流元件,以降低关断损耗,提高效率和减少噪声。通常把它用在整流、隔离(如1N4148)、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。识别方法:二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来;有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极);也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。常用的1N4000系列二极管耐压比较如下:型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007耐压(V) 50 100 200 400 600 800 1000电流(A) 均为1 返回三极管PN结是构成二极管、三极管、场效应管等半导体器件的基础三极管的分类三极管按工作频率分,有高频三极管和低频三极管;按功率大小分有大功率、中功率及小功率三极管;按封装形式分,有金属封装和塑料封装;按电极性不同分有PNP和NPN三极管三极管的4种工作状态1) 饱和导通状态:饱和导通=02) 截止状态:饱和导通=13) 线性放大状态:作为低频放大器时使用,具体的可参见有关电子线路的书籍;4) 非线性工作状态:在无线电通信系统中,作为混频器等使用。三极管的主要参数1、电流放大系数电流放大系数是三极管的重要参数,关于它的定义,前面出做介绍,这里不再重复。2、反向饱和电流ICBO它是指集电区的少数载流子在集电结反向偏置作用下漂移而形成的反向电流。它与二极管中的反向饱和电流在本质上是相同的,因此当发射极开路(IE=0)时,集电极电流值即为反向饱和电流。ICBO大小是管子质量好坏的标志之一,ICBO越小越好。小功率管约为几个微安,此值虽小但受温度影响很大,是三极管工作不稳定的主要因素之一。3、穿透电流ICEO 它是指基极开路(IB=0)时,集电极与发射极之间的反向电流。ICEO的大小为ICBO的倍。ICEO受温度影响更严重,因此它对三极管的工作影响更大。常用的PNP三极管是2N5551,驱动40mA的LED(电压在24V)、蜂鸣器等均没有问题。驱动一个蜂鸣器;往往系统中的蜂鸣器跟其它驱动设备,继电器等,距离较远,这时,没有必要使用一片7407,或者ULN2003来驱动;c9013:to-92Btip127:to-220MC3558:放大器(Moto)DIP-8 返回电位器电位器就是可调电阻。它的阻值在1n之间变化。N=102、502、103102=10*10的2次方,也就是1000欧姆,1K同理,502=5K。(我个人是这么记的:在50后面加两个0,即5000),这种表示的方法跟电容是一样的。电位器又分单圈和多圈电位器。单圈的电位器通常为灰白色,面上有一个十字可调的旋纽,出厂前放在一个固定的位置上,不在2头;多圈电位器通常为蓝色,调节的旋纽为一字,一字小改锥可调;多圈电位器又分成顶调和侧调2种,主要是电路板调试起来方便。 有些是仪器仪表设备,通常是模拟电路,有一些不确定的因素,需要调节才能达到最理想的效果;有些是设备本身就需要输出一个可变的东东,如电压和电流,也需要一个电位器。电位器的封装在protel的书种可以很方便地找到。但是如果直接使用,可能会有一些偏差。导致电位器旁边的器件安装费劲。 返回驱动继电器的芯片ULN2003/ULN2008它的内部结构也是达林顿的,专门用来驱动继电器的芯片,甚至在芯片内部做了一个消线圈反电动势的二极管。ULN2003的输出端允许通过IC 电流200mA,饱和压降VCE 约1V左右,耐压BVCEO 约为36V。用户输出口的外接负载可根据以上参数估算。采用集电极开路输出,输出电流大,故可以直接驱动继电器或固体继电器(SSR)等外接控制器件,也可直接驱动低压灯泡。经常在工控的板卡中见到这个芯片。有个完全一样的型号:MC1413(4013,7达林顿管,ON Semi公司 DIP-16),不过现在好像不怎么见到这个型号了,但是管脚与2003完全兼容。ULN2003可以驱动7个继电器;ULN2008驱动8个继电器。ULN2003下载地址:/document.detail.asp?pdid=148212 返回光耦在各种应用中,往往有一些远距离的开关量信号需要传送到控制器,如果直接将这些信号接到单片机的I/O上,有以下的问题:1) 信号不匹配,输入的信号可能是交流信号、高压信号、按键等干接点信号;2) 比较长的连接线路容易引进干扰、雷击、感应电等,不经过隔离不可靠所以,需要光耦进行隔离,接入单片机系统。常见的光耦有:1) TLP521-1/ TLP521-2/ TLP521-4,分别是1个光耦、2个光耦和4个光耦,HP公司和日本的东芝公司生产。发光管的工作电流要在10mA时,具有较高的转换速率;在5V工作时,上拉电阻不小于5K,一般是10K;太小容易损坏光耦;2) 4N25/4N35,motorola公司生产:.tw/pdf_file/4N25-8,35-7,H11A1-5.PDF隔离电压高达5000V;3) 6N136,HP公司生产下载地址:.tw/pdf_file/6N135-6.PDF要想打开6N136,需要比较大的电流,大概在1520mA左右,才能发挥高速传输数据的作用。如果对速率要求不高,其实TLP5211也可以用,实际传输速率可以到19200波特率。选择光耦看使用场合,tlp521-1是最常用的,也便宜,大概0.71元;要求隔离电压高的,选用4N25/4N35,大概在3元左右;要求在通讯中高速传输数据的,选用6N136,大概在4元左右。光耦应用的原理框图如下所示:1. 输入干接点隔离2. 输入TTL电平隔离3. 输入交流信号隔离4. 输出RS232信号隔离5. 输出RS422信号隔离 返回光电管这里所谓的光电管有2种:1) 反射型光电管2) 对射型光电管这2种产品在市场上又可分为调理好的和没有调理好的;所说的调理好的指的是内部已经加了限流电阻和输出的放大驱动电路了。它的特点是只有3根线:电源2根,输出信号一根,TTL电平的;但是,有时受到某种限制,需要使用没有调理好的没有调理好的光电管在使用时,需要做一块小的电路板,在发光管加限流电阻,在光电三极管的集电极加上拉电阻到5V,但是,在使用中我发现,输出的信号不稳定,尤其是在使用比较长的电缆传输到单片机的时候;为了可靠工作,仿照达林顿管的结构,在光电三极管的输出端加一个限流电阻接到NPN的B结,当无光的时候,2N5551饱和导通,输出电压为0V,实际测量小于0.1V;当有光,甚至是弱光时,2N5551截至,输出电压为5V。将3K电阻换成更大或更小的电阻,可以调整光电三极管的输出的灵敏度。 返回光敏电阻当照在光敏电阻上的光强变化时,电阻值也在变化。显然这是半导体材料的特性。使用光敏电阻可以检测光强的变化。光敏电阻的封装:封装有表面贴和轴向的封装。轴向封装有:axial0.4、axial0.6、axial0.8等等;axial在英语中就是轴的意思;表面贴电阻的封装最常用的就是0805;当然还有更大的; 返回继电器继电器:就是利用继电器的线包在加电后产生的磁力,将2个电极吸合在一起;继电器的分类 继电器的种类很多,常用的有电磁式和干簧式通常将继电器分为直流、交流、舌簧及时间继电器四种。二、主要技术参数1、额定工作电压或额定工作电流 这是指继电器正常工作时线圈需要的电压或电流值。2、吸合电压或电流 指继电器能够产生吸合动作的最小电压或电流。在一般情况下吸合电压为额定工作电压的75%左右。3、释放电压或电流 继电器线圈两端的电压减小到一定数值时,继电器就从吸合状态转换到释放状态。4、接点负荷 指接点的负载能力。如继电器接点负载是DC28V/10A或AC220V/5A,它表示这种继电器的接点在工作时的电压和电流值不应超过该值,否则会使接点损坏。干簧管继电器 干簧管全称“干式舌簧开关管”,是由两片导磁又导电的材料做成的簧片平行地封入充有惰性气体(如氮气、氦气等)的玻璃管中组成开关元件,重叠并留有一定间隙以构成接点;干簧管的工作原理为:当永久磁铁靠近干簧管或者由绕在干簧管上的线圈通电后形成磁场使簧片磁化时,簧片的接点部分就被磁化感应出极性相反的磁极,如下图所示,异名的磁极相互吸引,当吸引的磁力超过簧片的弹力时,接点就会吸合;当磁力减小到一定值时,接点又会被簧片的弹力弹开。干簧管有以下几个优缺点:接点与大气隔绝,管内又充有惰性气体,这样就大大减少了接点在开、闭过程中由于接点火花而引起的接点氧化和碳化。并防止外界有机蒸气和灰尘等杂质对接点的侵蚀。簧片细而短,有较高的固有频率,提高了接点的通断速度,其开关速度要比一般的电磁继电器快510倍体积小,重量轻。其缺点是开关容量小,接点易产生抖动以及接点接触电阻大。继电器有:1) 公共端:COM2) 常开:normal open,NO3) 常闭:normal close,NC继电器主要指标:工作电压:工作电压有直流和交流的2种;在PCB上,通常是直流的;交流的继电器通常是AC24V的居多,当然,还有AC220V的。交流的继电器国产的比进口的,比如,idec,OMRON,fujitsu便宜很多,当然,质量也差一些。常用的小功率的继电器是national 的居多,OMRON也有,便宜一些,一盒50只常用的电压有:DC5V/DC9V/DC12V/DC24V等;根据触点数量,可以分为:单刀单掷/SPST单刀双掷/SPDT双刀双掷/DPDT四刀双掷等/?还要根据触点容量来分。一般的都是DC30V/1A或者DC30V/2A,AC110V/0.2A,再大,就不能使用继电器了,因为在触点切换,电流通过的瞬间,会产生拉弧,烧毁触点,使得切换不可靠;这时,可以使用固态继电器。实际上,在PCB上的继电器的任务就是给出一个干接点信号,作为控制信号使用,传递的是一个信号,而不是能量。或者控制一个大功率的开关等,让大功率的开关去控制功率的传递;但是,后者也不如固态继电器来得方便。继电器的封装通常是DIP16或者以上;也有更小的继电器,但是,价钱跟DIP16的差不多。注意:DIP16的继电器只有8个管脚;所以设计封装时,不要图省事直接使用DIP16,这样容易在焊接的时候焊反了,导致出错。要专门设计继电器的封装,该有几个脚就使用几个脚。 返回固态继电器(SSR)固态继电器,说白了,就是使用发光管触发的过零触发的可控硅。可以说是一个电子开关,无触点的继电器。可以说,跟光耦很相似,也是4个管脚,只是区别在:1) 直接使用直流电压控制;可以认为内部已经有了一个限流电阻;2) 接收光信号的一端是过零触发的可控硅;因为无触点,所以可以通过大电流而不产生拉弧,工作寿命与开关次数无关。触点作为信号使用的继电器的时间的工作寿命是100万次到300万次,可以查看技术手册;固态继电器可以认为是无限次的,所以在大电流和频繁开关的场合,使用固态继电器。固态继电器触点通过的信号通常是交流电压,但是也有直流电压的。固态继电器可以通过AC220V或者AC380V以下的交流电;它的2个指标:1) 工作电压,通常为DC5V和DC12V,也有DC24V的;2) 工作电流:AC220V/1A/2A/4A不等。国产的固态继电器质量不错,跟进口的没有区别,就是封装的质量太差,一批买回来,个个都不一样,焊在电路板上东倒西歪,不美观;至于小功率的国产的继电器市场上比较少见,有也不敢使。进口的固态继电器有美国的和日本的,4A以上的比较贵,日本的OMRON的固态继电器2A的才卖8元,侃侃价估计还能便宜,体积小,封装绝对的准确,可以很整齐地在电路板上排列,不占地方; 返回数字电路74系列1)、 7404 - 6个反相门下载地址:/document.detail.asp?pdid=125533将输入的TTL逻辑反相,如:0-1,1-02)、 7407 - 6个集电极开路门下载地址:/document.detail.asp?pdid=125518由于集电极开路门可以外接高电压,可以最高到DC30V,电流最大到39mA,通常用它驱动8字数码管和继电器等大电流的负载;开路门内部结构是达林顿管的,输出的逻辑是正的;与其类似的芯片是7406,只不过是反相开路门。3)、 74LS573与74LS373 -8 数据锁存器74LS373下载地址:/document.detail.asp?pdid=12917174LS573下载地址:/yddzsourse/pdf/74hc573.pdf高阻态:就是输出既不是高电平,也不是低电平,而是高阻抗的状态;在这种状态下,可以多个芯片并联输出;但是,这些芯片中只能有一个处于非高阻态状态,否则会将芯片烧毁;高阻态的概念在RS232和RS422通讯中还可以用到。HD74HC14:非门(Hitachi America公司)DIP-1474HC125:三态门(ST公司) DIP-14 返回数据锁存当输入的数据消失时,在芯片的输出端,数据仍然保持;这个概念在并行数据扩展中经常使用到。常用芯片:74LS573与74LS37374ls573跟74LS373逻辑上完全一样,只不过是管脚定义不一样,数据输入和输出端各在一侧,PCB容易走线;所以大家都喜欢使用这个芯片。 返回数据缓冲加强驱动能力;74LS244/74LS245/74LS373/74LS573都具备数据缓冲的能力。OE:output_enable,输出使能;LE:latch_enable,数据锁存使能,latch是锁存的意思;Dn:第n路输入数据;On:第n路输出数据;/mov P0,A 将数据输出到并行数据端口clr LEsetb LEclr LE 上面三条指令完成LE的波形从0-1-0的变化/74LS244 数据缓冲器下载地址:/download/digitpdf/74xx/74F244.pdf数据输出能力比较强,输出电流可以到40mA以上;4个缓冲器分成2组,具有高阻态控制端口74LS245 总线缓冲器下载地址:/download/digitpdf/74xx/74F245.pdf双向数据接口,通常在ISA板卡上可以看到;早期的51系统中,为了扩展RAM、eprom、A/D、D/A、I/O等经常可以看到这个片子;为了增强驱动能力,有时是为了隔离输入和输出,主要是布线方便,象74LS573一样,输入、输出在一侧,经常用到这个片子 返回译码器74LS138 - 三八译码器 /download/digitpdf/74xx/74F138.pdf在早期的51系统的扩展中,作为地址选通的片子,可以经常看到。另外一个类似的芯片是74LS154,是4-16译码器,现在更是少见了。 返回CD4000系列CD4000系列的芯片,跟74系列的电气特性有所区别,例如:1) 电压范围宽,应该可以工作在3V15V,输入阻抗高,驱动能力差外,跟74系列的功能基本没有区别;2) 输入时,1/2工作电压以下为0,1/2工作电压以上为1;3) 输出时,1=工作电压;0=0V4) 驱动能力奇差,在设计时最多只能带1个TTL负载;5) 如果加上拉电阻的话,至少要100K电阻;6)

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