電路基礎知識

2021-03-04 01:27:13 字數 4789 閱讀 3575

1.1 vss, vdd, vee, vcc 的區別

說法一:

vcc、vdd、vee、vss是指晶元、分解電路的電源集結點,具體接電源的極性需視器件材料而定。 vcc一般是指直接連線到整合或分解電路內部的三極體c極,vee是指連線到整合或分解電路內部三極體的e極。 同樣,vdd、vss就是指連線到整合內部、分解電路的場效電晶體的d和s極。

例如是採用p溝e/dmos工藝製成的整合,那麼它的vdd就應接電源的負,而vss應接正電源。

它們是這樣得名的:

vcc表示連線到三極體集電極(c)的電源。

vee表示連線到三極體發射極(e)的電源。

vdd表示連線到場效電晶體的漏極(d)的電源。

vss表示連線到場效電晶體的源極(s)的電源。

通常vcc和vdd為電源正,而vee和vss為電源負或者地。

說法二:

vdd,vcc,vss,vee,vpp區別

vdd:電源電壓(單極器件);電源電壓(4000系列數位電路);漏極電壓(場效電晶體)

vcc:電源電壓(雙極器件);電源電壓(74系列數位電路);聲控載波(voice controlled carrier)

vss:地或電源負極

vee:負電壓供電;場效電晶體的源極(s)

vpp:程式設計/擦除電壓。

詳解:在電子電路中,vcc是電路的供電電壓, vdd是晶元的工作電壓:

vcc:c=circuit 表示電路的意思, 即接入電路的電壓, d=device 表示器件的意思, 即器件內部的工作電壓,在普通的電子電路中,一般vcc>vdd !

vss:s=series 表示公共連線的意思,也就是負極。

有些ic 同時有vcc和vdd, 這種器件帶有電壓轉換功能。

在「場效應」即***s元件中,vdd乃cmos的漏極引腳,vss乃cmos的源極引腳, 這是元件引腳符號,它沒有「vcc」的名稱,你的問題包含3個符號,vcc / vdd /vss, 這顯然是電路符號。

1.2 ttl電平與cmos電平的區別

1,ttl電平:

輸出高電平》2.4v,輸出低電平<0.4v。在室溫下,一般輸出高電平是3.5v,輸出低電平

是0.2v。最小輸入高電平和低電平:輸入高電平》=2.0v,輸入低電平<=0.8v,雜訊容限是

0.4v。

2,cmos電平:

1邏輯電平電壓接近於電源電壓,0邏輯電平接近於0v。而且具有很寬的雜訊容限。

3,電平轉換電路:

因為ttl和***s的高低電平的值不一樣(ttl 5v<==>cmos 3.3v),所以互相連線時需

要電平的轉換:就是用兩個電阻對電平分壓,沒有什麼高深的東西。哈哈

4,oc門,即集電極開路閘電路,od門,即漏極開路閘電路,必須外界上拉電阻和電源才能

將開關電平作為高低電平用。否則它一般只作為開關大電壓和大電流負載,所以又叫做驅

動閘電路。

5,ttl和***s電路比較:

1)ttl電路是電流控制器件,而***s電路是電壓控制器件。

2)ttl電路的速度快,傳輸延遲時間短(5-10ns),但是功耗大。

***s電路的速度慢,傳輸延遲時間長(25-50ns),但功耗低。

***s電路本身的功耗與輸入訊號的脈衝頻率有關,頻率越高,晶元集越熱,這是正常

現象。3)***s電路的鎖定效應:

***s電路由於輸入太大的電流,內部的電流急劇增大,除非切斷電源,電流一直在增大

。這種效應就是鎖定效應。當產生鎖定效應時,***s的內部電流能達到40ma以上,很容易

燒毀晶元。

防禦措施:

1)在輸入端和輸出端加鉗位電路,使輸入和輸出不超過不超過規定電壓。

2)晶元的電源輸入端加去耦電路,防止vdd端出現瞬間的高壓。

3)在vdd和外電源之間加線流電阻,即使有大的電流也不讓它進去。

4)當系統由幾個電源分別供電時,開關要按下列順序:開啟時,先開啟***s電路得電

源,再開啟輸入訊號和負載的電源;關閉時,先關閉輸入訊號和負載的電源,再關閉***s

電路的電源。

6,***s電路的使用注意事項

1)***s電路時電壓控制器件,它的輸入總抗很大,對干擾訊號的捕捉能力很強。所以

,不用的管腳不要懸空,要接上拉電阻或者下拉電阻,給它乙個恆定的電平。

2)輸入端接低內組的訊號源時,要在輸入端和訊號源之間要串聯限流電阻,使輸入的

電流限制在1ma之內。

3)當接長訊號傳輸線時,在***s電路端接匹配電阻。

4)當輸入端接大電容時,應該在輸入端和電容間接保護電阻。電阻值為r=v0/1ma.v0是

外界電容上的電壓。

5)***s的輸入電流超過1ma,就有可能燒壞***s。

7,ttl閘電路中輸入端負載特性(輸入端帶電阻特殊情況的處理):

1)懸空時相當於輸入端接高電平。因為這時可以看作是輸入端接乙個無窮大的電阻。

2)在閘電路輸入端串聯10k電阻後再輸入低電平,輸入端出呈現的是高電平而不是低電

平。因為由ttl閘電路的輸入端負載特性可知,只有在輸入端接的串聯電阻小於910歐時,

它輸入來的低電平訊號才能被閘電路識別出來,串聯電阻再大的話輸入端就一直呈現高電

平。這個一定要注意。***s閘電路就不用考慮這些了。

8,ttl電路有集電極開路oc門,mos管也有和集電極對應的漏極開路的od門,它的輸出就叫

做開漏輸出。

oc門在截止時有漏電流輸出,那就是漏電流,為什麼有漏電流呢?那是因為當三機管截

止的時候,它的基極電流約等於0,但是並不是真正的為0,經過三極體的集電極的電流也

就不是真正的0,而是約0。而這個就是漏電流。開漏輸出:oc門的輸出就是開漏輸出;od

門的輸出也是開漏輸出。它可以吸收很大的電流,但是不能向外輸出的電流。所以,為了

能輸入和輸出電流,它使用的時候要跟電源和上拉電阻一齊用。od門一般作為輸出緩衝/驅

動器、電平轉換器以及滿足吸收大負載電流的需要。

9,什麼叫做圖騰柱,它與開漏電路有什麼區別?

ttl積體電路中,輸出有接上拉三極體的輸出叫做圖騰柱輸出,沒有的叫做oc門。因為

ttl就是乙個**關,圖騰柱也就是兩個**管推挽相連。所以推挽就是圖騰。一般圖騰式

輸出,高電平400ua,低電平8ma

1.3 lsb的定義

當選擇模數轉換器(adc)時,最低有效位(lsb)這一引數的含義是什麼?有位工程師告訴我某某生產商的某款12位轉換器只有7個可用位。也就是說,所謂12位的轉換器實際上只有7位。

他的結論是根據器件的失調誤差和增益誤差引數得出的,這兩個引數的最大值如下:

失調誤差 =±3lsb,

增益誤差 =±5lsb,

乍一看,覺得他似乎是對的。從上面列出的引數可知最差的技術引數是增益誤差(±5 lsb)。進行簡單的數**算,12位減去5位解析度等於7位,對嗎?

果真如此的話,adc生產商為何還要推出這樣的器件呢?增益誤差引數似乎表明只要購買成本更低的8位轉換器就可以了,但看起來這又有點不對勁了。正如您所判斷的,上面的說法是錯誤的。

讓我們重新來看一下lsb的定義。考慮乙個12位序列轉換器,它會輸出由1或0組成的12位數串。通常,轉換器首先送出的是最高有效位(msb)(即lsb + 11)。

有些轉換器也會先送出lsb。在下面的討論中,我們假設先送出的是msb(如圖1所示),然後依次送出msb-1 (即 lsb + 10)和msb -2(即lsb + 9)並依次類推。轉換器最終送出msb -11(即lsb)作為位串的末位。

lsb這一術語有著特定的含義,它表示的是數字流中的最後一位,也表示組成滿量程輸入範圍的最小單位。對於12位轉換器來說,lsb的值相當於模擬訊號滿量程輸入範圍除以212 或 4,096的商。如果用真實的數字來表示的話,對於滿量程輸入範圍為4.

096v的情況,乙個12位轉換器對應的lsb大小為1mv。但是,將lsb定義為4096個可能編碼中的乙個編碼對於我們的理解是有好處的。

讓我們回到開頭的技術指標,並將其轉換到滿量程輸入範圍為4.096v的12位轉換器中:

失調誤差 = ±3lsb =±3mv,

增益誤差 =±5lsb = ±5mv,

這些技術引數表明轉換器轉換過程引入的誤差最大僅為8mv(或 8個編碼)。這絕不是說誤差發生在轉換器輸出位流的lsb、lsb-1、lsb-2、lsb-3、lsb-4、lsb-5、lsb-6和 lsb-7 八個位上,而是表示誤差最大是乙個lsb的八倍(或8mv)。準確地說,轉換器的傳遞函式可能造成在4,096個編碼中丟失最多8個編碼。

丟失的只可能是最低端或最高端的編碼。例如,誤差為+8lsb ((+3lsb失調誤差) + (+5lsb增益誤差)) 的乙個12位轉換器可能輸出的編碼範圍為0 至 4,088。丟失的編碼為4088至4095。

相對於滿量程這一誤差很小僅為其0.2%。與此相對,乙個誤差為-3lsb((-3lsb失調誤差)(-5lsb增益誤差))的12位轉換器輸出的編碼範圍為3至4,095。

此時增益誤差會造成精度下降,但不會使編碼丟失。丟失的編碼為0、1和2。這兩個例子給出的都是最壞情況。

在實際的轉換器中,失調誤差和增益誤差很少會如此接近最大值。

1.5 場效應電晶體與三極體基礎知識

根據三極體的原理開發出的新一代放大元件,有3個極性,柵極,漏極,源極,它的特點是柵極的內阻極高,採用二氧化矽材料的可以達到幾百兆歐,屬於電壓控制型器件

概念:場效應電晶體(field effect transistor縮寫(fet))簡稱場效電晶體.由多數載流子參與導電,也稱為單極型電晶體.它屬於電壓控制型半導體器件.

特點:具有輸入電阻高(108~109ω)、雜訊小、功耗低、動態範圍大、易於整合、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬等優點,現已成為雙極型電晶體和功率電晶體的強大競爭者.

場效電晶體的作用

1、場效電晶體可應用於放大。由於場效電晶體放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容器。

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