电路图

基于 ARM 的高分辨率压电陶瓷驱动电源:D/A 转换与线性放大电路设计

压电陶瓷微位移器的驱动电源要求输出电压在 0~100 V 范围内连续可调、电压分辨率达到毫伏级,并具有良好的精度与稳定性。本文给出一种基于 ARM 的压电驱动电源设计方案,介绍其中的数字电路部分与模拟电路部分,对驱动电源的精度与稳定性进行分析与改进,并给出实验验证结果:电源输出电压噪声低于 0.43 mV,输出最大非线性误差低于 0.024%,分辨率可达 1.44 mV,能够满足高分辨率微位移定位系统中静态定位控制的需求。一、压电陶瓷驱动电源的技术要求压电陶瓷驱动器(PZT)是微位移平台的核心,…

FPGA 的工作原理、基本特点与芯片结构组成

FPGA(现场可编程门阵列)采用了逻辑单元阵列(LCA)的概念,内部包括可配置逻辑模块(CLB)、输入输出模块(IOB)和内部连线三个部分。FPGA 利用小型查找表(16×1 位 RAM)实现组合逻辑,每个查找表的输出连接到一个 D 触发器的输入端,触发器再驱动其他逻辑电路或驱动 I/O,由此构成既可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的基本逻辑单元模块;这些模块之间用金属连线互相连接,或连接到 I/O 模块。FPGA 的逻辑功能通过向内部静态存储单元加载编程数据实现:存储单元中的值决定了逻辑单…

四臂电桥的基本原理与平衡条件:从直流电桥到交流电桥的推广

在经典交流电桥中,四臂电桥是最基本的电桥线路,它是参照直流四臂电桥(通常称为单电桥或惠斯登电桥)的结构发展而来的。为便于理解交流四臂电桥的基本原理,先比较交流四臂电桥与直流四臂电桥的异同。两种四臂电桥的电路及各支路元件符号如图 1 所示。图 1 直流四臂电桥与交流四臂电桥的电路结构两种电桥的相同点有:第一,电路的基本结构形式相同。除了一个电源和一个指零仪支路之外,都有四个桥臂和四个顶点;从电路观点来看,它们都具有六条支路、三个网孔和四个节点,因此应用电路基本原理解方程组时,所得方程组的形式也相同…

场效应管的检测方法与使用注意事项(含 VMOS 功率管)

场效应管的检测主要包括电极判别、好坏判别、放大能力估测与跨导估测等内容。本文介绍用指针式万用表检测各类场效应管的具体方法及使用注意事项,最后介绍 VMOS 功率场效应管的结构与检测。一、用指针式万用表判别场效应管(1)用测电阻法判别结型场效应管的电极根据场效应管 PN 结正、反向电阻值不同的特点,可以判别结型场效应管的三个电极。具体方法是:将万用表拨在 R×1k 档,任选两个电极,分别测出其正、反向电阻值。当某两个电极的正、反向电阻值相等且为几千欧姆时,该两个电极分别是漏极 D 和源极 S——对…

数字万用表的使用方法与测量技巧:电压、电流、电阻及半导体器件检测

数字万用表是一种通用性强、操作相对简单的测量仪器。本文介绍数字万用表的正确使用方法,内容包括电压、电阻、电流、二极管、三极管和 MOS 场效应管的测量,以及万用表在电路检修中的典型用法。图 1 数字万用表一、电压的测量1. 直流电压测量电池、随身听电源等直流电压时,先将黑表笔插入“COM”孔,红表笔插入“VΩ”孔,把旋钮选到比估计值大的量程(表盘上的数值均为最大量程,“V−”表示直流电压档,“V~”表示交流电压档,“A”为电流档),然后把表笔接在电源或电池两端并保持接触稳定,数值可直接从显示屏读…

RC 积分电路的工作原理与检修要点:以反相积分放大器为例

积分电路的功能是使输入方波转换成三角波或斜波,主要用于波形变换、放大电路失调电压的消除以及反馈控制中的积分补偿等场合,其典型用途包括:在电子开关中用于延迟、进行波形变换、在 A/D 转换中将电压量变为时间量以及移相。一、RC 积分电路的构成与电容的充放电特性根据输入信号的频率(周期)合理设置 RC 时间常数,积分电路即能完成波形转换任务。积分电路是把反相放大器中的反馈电阻换作电容,其电路如图 1 所示。电容的基本功能是充放电,属于储能元件:它对变化的电压敏感(利用吞吐电流的能力实现电压平滑),对…

基于 PLCBUS 协议的教室智能照明控制系统电路设计

教室是学校照明用电的主要部分。教室灯光的照度设计标准为室内平均照度 300 lx,如此高的照度要求如果没有合理的控制方案,将在能源上造成巨大浪费,因此把智能照明控制系统应用于普通教室、阶梯教室具有相当的实际意义。对学校而言,采用调光控制方式造价过高,难以接受;而且教学楼的灯具大多选用日光灯,调光控制需要专用的调光镇流器,比较烦琐。因此,开关控制是学校教室照明的主要控制方式。本文结合学校实际电路,利用电力线通信并采用 PLCBUS 协议,设计了教学楼内各教室统一控制的低成本智能照明控制系统。一、智…

微分电路的工作原理与改进设计:RC 微分电路的频率特性与相位补偿

输出电压与输入电压的变化率成正比的电路称为微分电路。最简单的 RC 微分电路由输入回路的电容与输出回路的电阻构成;在放大电路中,把标准负反馈放大器的输入电阻换成电容,即为标准的微分放大电路。把微分电路中的电阻、电容位置互换,就得到积分电路——输出电压与输入电压的时间积分成正比的电路。微分是积分的逆运算。一、基本微分电路将基本积分电路中的电阻和电容元件位置互换,便得到基本微分电路。图 1 为基本微分电路,图 2 是它在输入阶跃信号时的输出波形,图 3 则是改进型微分电路。图 1 基本微分电路图 2…

室内智能照明控制系统电路设计:AT89C51 主控制器与 RS-485 通信电路

随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子和智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,正在取代传统控制系统中的常规电子线路;楼宇智能化的发展与成熟,也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实基础。本文介绍一套基于单片机 AT89C51 的室内灯光控制系统及其原理,并提出有效的节能控制方法。系统采用较成熟的传感技术和计算机控制技术,利用多参数实现对学校教室室内照明的控制,以单片微型计算机为核心并配以多种接口电路,共由 AT89C51 芯片…

短路保护电路的工作原理与电力系统短路电流计算方法

短路是电气设备运行中最常见的故障之一。为减少短路故障带来的危害,电气设备和电子装置中都需要配备短路保护。本文先介绍一种基于输出电压检测的电子式短路保护电路及其工作原理与设计要点,再介绍电力系统短路电流的计算方法和短路的类型。一、短路电流及其危害电力系统在运行中,相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接即为短路,此时回路中流过的电流称为短路电流。其数值可远远大于额定电流,大小取决于短路点距电源的电气距离。例如在发电机端发生短路时,流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的 10~15 倍…

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