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活动简介：
“每日一题”是XDLab推出的一项重要活动，每天早上8点我们会在QQ群：XDLab_1和XDLab_2内公布今天的“每日一题”的题目。大家可以根据自己的理解对题目迚行回答，也可以相互讨论，我们鼓励大家积极发言。然后当天晚上的时候我们会给出一个参考答案。在周日的时候，我们会将这一周的7个“每日一题”的题目以及参考答案汇总整理，上传至QQ群共享中，同时我们还会准备一定数量的纸质版放在店内供大家免费领取，先到先得。 活动目的在于通过“每日一题”让大家每天迚步一点点，增强大家的基础知识，提高大家对电子制作的兴趣。我们鼓励大家积极发言，如果丌懂、是菜鸟，请积极发问；如果懂、是大神，请慷慨解囊。 由于水平有限，如果您发现参考答案中有错误戒者有需要补充的，请将您的答案戒者建议发送至：xidianlab@126.com。同时如果您有什么好的问题，也可以将问题发送至邮箱：xidianlab@126.com。由XDLab发到群里，供大家一起讨论。 考虑到部分同学丌能及时的了解到QQ群内的动态，我们也会将每天的题目同步更新到人人网、微信平台、电子发烧友论坛上，欢迎大家持续关注。 （1） 人人主页：西电实验室 （2） 微信公众账号：xdlwelcom 扫描二维码，即可关注 https://bbs.elecfans.com/jishu_424062_1_1.htm 
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5 个讨论
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时间：2014.06.02 问题:基准源的作用和常用类型及器件 解答： 作用 单片机电路中、嵌入式系统中的模拟放大和A/D转换等电路需要高精度、高稳定性的供电电源和参考电压源。基准电源是一种可以产生高精度、高稳定性电压的器件或电路，它产生的电压给特定部件作为参考电压使用。 两种常见的基准源是齐纳和带隙基准源。齐纳基准源通常采用两端并联拓扑；带隙基准源通常采用三端串连拓扑。选择基准源，要考虑功耗、供出和吸入电流、电压精确度、温漂、动态电阻、噪声、输出电压温度迟滞、长期稳定性等指标。 二、常见类型及器件 1. 电阻网络和LDO 通过电阻网络分压得到基准电压源，精度极低，受供电电源影响较大，电阻的热噪声也会产生一定的影响，一般用于精度较低的基准电压源。LDO稳压芯片可以产生相对较稳定的电压值，以作为基准电压源。 2. 并联结构的齐纳基准源 选用稳压二极管作为基准电压源，这是最简单、也是最传统的方法，按照所需电压值和各项指标选一个对应型号的稳压管。齐纳二极管优化工作在反偏击穿区域，因为击穿电压相对比较稳定，可以通过一定的反向电流驱动产生稳定的基准源。齐纳基准源的最大好处是可以得到很宽的电压范围。它们还具有很宽范围的功率，从几个毫瓦到几瓦。齐纳二极管的主要缺点是精确度达不到高精度应用的要求，而且，很难胜任低功耗应用的要求 稳压管的电流调节作用是这种稳压电路能够稳压的关键，即利用稳压管端电压Vz的微小变化，引起电流Iz较大的变化，通过电阻R起着电压调节作用，保证输出电压基本恒定。由于稳压管和负载电阻是并联的，故这种电路也叫并联式稳压电路。 3. 带隙基准源 带隙基准源提供两个电压：一个具有正温度系数、另一个具有负温度系数。两者配合使输出温度系数为零。正温度系数是由于运行在不同电流水平上两个VBE的差异产生的；负温度系数来自于VBE电压本身的负值温度系数。 常用的精密集成稳压电路有TL431、MAX6035、ICL8069、AD584等芯片。 |
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本帖最后由 西电奋斗者 于 2014-6-22 22:15 编辑
时间：2014.06.03 问题 : 几种整流电路的特性参数 解答： 根据前面几种整流电路，可将二极管的工作特点综合成一张表，如表1所示，可供装置电路选择元件时参考。 表1 几种整流电路的特性参数
注：Erms为交流电压有效值，Id为负载电流，n为偶数。
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时间：2014.06.04 问题：印制电路板（PCB）设计原则和抗干扰措施 解答： 印制电路板(PCB)是电子产品中电路元件和器件的支撑件．它提供电路元件和器件之间的电气连接。随着电于技术的飞速发展，PCB的密度越来越高。PCB 设计的好坏对抗干扰能力影响很大．因此，在进行PCB 设计时．必须遵守PCB设计的一般原则，并应符合抗干扰设计的要求。 PCB设计的一般原则要使电子电路获得最佳性能，元器件的布且及导线的布设是很重要的。为了设计质量好、造价低的 PCB应遵循以下一般原则： 1.布局 首先，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加；过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后．再确定特殊元件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。 在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则： (1)尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。 (2)某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。 (3)重量超过15g的元器件、应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。 (4)对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。 (5)应留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。 根据电路的功能单元．对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则： (1)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。 (2)以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上．尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。 (3)在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样，不但美观．而且装焊容易．易于批量生产。 (4)位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩形。长宽比为3：2或4：3。电路板面尺寸大于200x150mm时．应考虑电路板所受的机械强度。 2.布线 布线的原则如下： (1) 输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线，以免发生反馈藕合。 (2)印制摄导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为 0.05mm、宽度为 1 ~ 15mm 时．通过 2A的电流，温度不会高于3℃，因此．导线宽度为1.5mm可满足要求。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选0.02~0.3mm导线宽度。当然，只要允许，还是尽可用宽线．尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电 阻和击穿电压决定。对于集成电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，可使间距小至5~8mm。 印制导线拐弯处一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则．长时间受热时，易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时，最好用栅格状．这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。 3.焊盘 焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径D一般不小于 (d+1.2)mm，其中d为引线孔径。对高密度的数字电 路，焊盘最小直径可取(d+1.0)mm。 PCB及电路抗干扰措施 印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的 关系，这里仅就PCB抗干扰设计的几项常用措施做一些说明。 1.电源线设计 根据印制线路板电流的大小，尽量加租电源线宽度，减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。 2．地线设计 地线设计的原则是： (1)数字地与模拟地分开。若线路板上既有逻辑电路又有线性电路，应使它们尽量分开。低频电路的地应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地，地线应短而短，高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔。 (2)接地线应尽量加粗。若接地线用很纫的线条，则接地电位随电流的变化而变化，使抗噪性能降低。因此应将接地线加粗，使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能，接地线应在2~3mm以上。(3)接地线构成闭环路。只由数字电路组成的印制板，其接地电路布成团环路大多能提高抗噪声能力。 (3)退藕电容配置。PCB设计的常规做法之一是在印制板的各个关键部位配置适当的退藕电容。退藕电容的一般配置原则是：(1)电源输入端跨接10 ~100uf的电解电容器。如有可能，接100uF以上的更好。(2)原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pF的瓷片电容，如遇印制板空隙不够，可每4~8个芯片布置一个1 ~ 10pF的但电容。(3)对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件，如 RAM、ROM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容。(4)电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。此外，还应注意以下两点：(1)在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时．操作它们时均会产生较大火花放电，必须采用附图所示的 RC 电路来吸收放电电流。一般 R 取1 ~ 2K，C取2.2 ~ 47UF。(2)CMOS的输入阻抗很高，且易受感应，因此在使用时对不用端要接地或接正电源
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时间：2014.06.06 问题：保险丝的基本知识 解答： 在很多电子设备中，都离不开保险丝（FUSE）。自从十九世纪九十年代爱迪生发明了把细导线封闭在台灯座里的第一个插塞式保险丝之后，保险丝的种类越来越多，应用越来越广。这里介绍一些保险丝参数、选择及应用常识。 保险丝的各项额定值及其性能指标是根据实验室条件及验收规范测定的。国际上有多家权威的测试和鉴定机构，如美国的保险商实验公司的UL认证，加拿大标准协会的CSA认证、日本国际与贸易工业部的MTTI认证和国际电气技术委员会的ICE认证。 保险丝的选择涉及下列因素： 1.正常工作电流。 2.施加在保险丝上的外加电压。 3.要求保险丝断开的不正常电流。 4.允许不正常电流存在的最短和最长时间。 5.保险丝的环境温度。 6.脉冲、冲击电流、浪涌电流、启动电流和电路瞬变值。 7.是否有超出保险丝规范的特殊要求。 8.安装结构的尺寸限制。 9.要求的认证机构。 10.保险丝座件：保险丝夹、安装盒、面板安装等。 下面把保险丝选型中常见的参数和术语作一些说明。 正常工作电流：在25℃条件下运行，保险丝的电流额定值通常要减少25%以避免有害熔断。大多数传统的保险丝其采用的材料具有较低的熔化温度。因此，该种保险丝对环境温度的变化比较敏感。例如一个电流额定值为10A的保险丝通常不能在25℃环境温度下大于7.5A的电流运行。 电压额定值：保险丝的电压额定值必须等于或大于有效的电路电压。一般标准电压额定值系列为32V、125V、250V、600V。 电阻：保险丝的电阻在整个电路中并不十分重要。但对于安培数小于1的保险丝的电阻会有几个欧姆，所以在低电压电路中采用保险丝时应考虑这个问题。大部分的保险丝是用正温度系数材料制成，所以也有冷电阻和热电阻之分。 环境温度：保险丝的电流承载能力，其实验是在环境温度为25℃情况下进行的，这种实验受环境温度变化的影响。环境温度越高，保险丝的工作温度就越高，其保险丝的电流承载能力就越低，寿命也就越短。相反，在较低的温度下允许会延长保险丝的寿命。 熔断额定容量：也称为致断容量。熔断额定容量是保险丝在额定电压下能够确实熔断的最大许可电流。短路时，保险丝中会多次通过比正常工作电流大的瞬间过载电流。安全运行时要求保险丝保持完整的状态（无爆裂或断裂）。 保险丝性能：保险丝的性能是指保险丝对各种电流负荷做出反应的迅速程度。保险丝按性能常分为正常响应、延时断开、快动作和电流限制四种类型。 有害断路：常常是由于对所设计的电路分析不完整造成的。在前面所列出的保险丝选择所涉及的所有因素中，必须特别注意正常工作电流、环境温度和过载量。在使用时，不能只根据正常工作电流和环境温度来选择保险丝，还要注意其他使用条件。例如，造成常规电源有害断路的一种常见原因就是没有充分考虑保险丝的公称熔化热能的额定值，它也必须满足由电源平滑滤波的输入电容器产生的浪涌电流对保险丝提出的要求。如果要保险丝安全可靠工作，那么要选用保险丝的熔化热能不大于该保险丝公称溶化热能额定值的20%。 公称溶化热能：就是指熔化溶断部件所需的能量，用I2t表示，读为“安培平方秒”。一般在权威认证机构，都要进行熔化热能测试：给保险丝施加一个电流增量并测量融化发生的时间，如果在约0.008秒或更长的时间内不发生融化，那么就增加脉冲电流的强度。重复进行实验直到保险丝的熔断时间在0.008秒以内。这一测试的目的是确保所产生的热能没有足够的时间从保险丝部件通过热传导跑掉，也就是说，全部热能用于溶断保险丝。 因此，选用保险丝时，除了考虑前面所说的正常工作电流、减少额定值、环境温度外，还要考虑I2t值。另外还要注意：由于大多数保险丝有焊接接头，因此在焊接这些保险丝时要特别小心。因为焊接热量过多会使保险丝内的焊料回流而改变它的额定值。保险丝类似于半导体的热敏元件，因此，在焊接保险丝时最好采用吸热装置。
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