電源電路設計技巧精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的電源電路設計技巧主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：電源電路設計技巧范文

【關鍵詞】基準源；Altium Designer；電路設計

隨著電子技術的飛速發(fā)展及印制電路板加工工藝的不斷提高，印制電路板的設計和制作的要求也越來越高。Altium Designer憑借其使用方便且功能強大等特點成為電子企業(yè)廣泛使用的制作印制電路板的軟件之一。本文根據(jù)基準源電路的實例通過Altium Designer軟件對設計電路板時的常見問題和技巧進行了總結。

1 基準源原理框圖

2 項目文件的建立

2.1 原理圖文件的建立

1）新建jizhunyuan.PrjPcb項目，再新建原理圖jizhunyuan.SchDoc文件，文件命名中英文皆可。

2）放置元器件。放置元器件后先修改參數(shù)，主要包括修改元件編號和封裝[1]。修改技巧如下。

技巧一：相同元件可以先全部放完，再批量修改參數(shù)?？旖菖啃薷膶傩钥赏ㄟ^“Find Similar Objects…”進行修改。

技巧二：相同元件可以自動編號，編號順序可以從上到下，也可以從左到右等，可以按照自己的習慣進行任意順序的編號。

3）繪置庫元件[2-3]。當默認的元件庫中不包括所需繪制的元件時，可分以下三種情況進行繪制。

情況一：根據(jù)實物的外形和管腳的分配進行繪制。

情況二：在元件庫中找相似的元件符號進行編輯。

情況三：直接替代。直接替代的話注意編輯封裝時，封裝的引腳順序必須和實物完全一致，否則實際焊接時會出現(xiàn)錯誤。例如元件庫中沒有MAX232芯片，只有排針Header 8×2，可以用該排針直接進行替代，但是封裝須編輯為MAX232芯片的實際封裝。

在繪制庫元件時還有些注意事項。

事項一：在繪制庫文件時，要在十字架的中心處繪制元件的圖形邊框和放置管腳，否則將無法準確地在原理圖中對繪制好的庫元件進行移動。

事項二：在放置元件引腳時，帶電氣特征的引腳一端向外（將視圖放大后，引腳兩端中有四個白點的一端具有電氣特性，方向必須朝外），否則當元件調(diào)入原理圖中時會連不上線。

事項三：元件管腳的注釋（“Display Name”）最好與實際管腳的功能一致或接近，以增強原理圖的可讀性。

事項四：如果庫中元件有相似的元件，只需對元件的引腳進行編輯，可先放置庫中已有的元件后，雙擊元件將“Lock Pins”選項的勾去掉以解鎖引腳，編輯完后再對引腳“Lock Pins”選項進行勾選，這樣能更加快捷地繪制出元件符號。

4）布局連線

布局需按照電路的功能進行合理的分區(qū)，如電源區(qū)、模擬電路區(qū)、數(shù)字電路區(qū)等，這樣便于檢查連線是否正確。各個分區(qū)間通過網(wǎng)絡標號進行連接，以便于繪制、檢查、修改，同時也增強了原理圖的可讀性和美觀性。本文設計的基準源原理圖如圖2所示。

2.2 PCB文件的建立

1）在項目文件jizhunyuan.PriPcb中新建PCB文檔。

2）在原理圖編輯器下，檢查每個元件的封裝是否正確。有兩個方面需要特別注意。

方面一：封裝的尺寸必須和實物的尺寸完全一致，否則實際焊接時會出現(xiàn)焊接不上的現(xiàn)象。

方面二：元件封裝的引腳序號必須與元件在原理圖中的引腳序號一樣，否則就會出現(xiàn)加載網(wǎng)絡表后在PCB板中元件沒有連接的現(xiàn)象。例如電阻在原理圖中元件的引腳序號為1和2，而在其對應的封裝中引腳序號為A和K，則必須將引腳序號更改為一致（如都為1和2）。

3）制作封裝庫[4]。默認封裝庫中沒有所需的封裝時，可根據(jù)以下兩種情況進行制作。

情況一：精確測量實物實際尺寸進行封裝的繪制。

情況二：精確測量實物實際尺寸在已有的封裝庫中對相似的封裝進行編輯。

同時，制作封裝時放置的焊盤其中心孔要比器件引線直徑稍微大些，這樣方便焊接。當然，焊盤也不宜太大，太大易形成虛焊。

4）將原理圖jizhunyuan.SchDoc導入到PCB板中。

5）元器件布局

布局時要將電路板合理分區(qū)，通常分為電源區(qū)、模擬電路區(qū)、數(shù)字電路區(qū)、功率驅(qū)動區(qū)、用戶接口區(qū)等，這樣能夠減小導線的長度，也能降低布線的復雜度。各個區(qū)按各自的電氣特性放置元件，不可交叉放置元件，否則會出現(xiàn)導線的相互交叉，不容易實現(xiàn)良好的布線。

6）布線規(guī)則參數(shù)設置[5]。布線規(guī)則參數(shù)設置主要包括設置安全距離，線寬，布線層等。參數(shù)的設置有以下技巧。

技巧一：地線應盡量寬，且最好大面積敷銅，這能在很大程度上改善接地點問題。

技巧二：根據(jù)印制線路板中電流的大小來設計電源線的寬度。盡量加粗電源線寬度，以減少環(huán)路電阻。

技巧三：通常情況下，信號線寬度設為10mil-15mil（常取12mil），電源和地線寬度設為30mil-50mil（常取40mil）。

7）布線。布線具有若干規(guī)則。

規(guī)則一：石英晶體振蕩器下要大面積覆銅，不應穿過其它信號線，這樣才可以使石英晶體振蕩器產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩。

規(guī)則二：電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線，以減少干擾。

規(guī)則三：地線、電源線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向應一致，這樣有助于抗噪聲能力的增強。

規(guī)則四：大面積銅箔應盡量避免，否則，在長時間受熱后易出現(xiàn)銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時，最好采用柵格狀，這樣有利于銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體的排出。

規(guī)則五：雙層板布線時兩面的導線宜相互交叉，以減小寄生耦合[6]。

8）DRC檢查。布線設計完成后進行DRC檢查，同時確認所制定的規(guī)則是否滿足實際生產(chǎn)印制板的需求。

3 結論

本設計應用Altium Designer繪圖軟件完成了基于觸摸技術的多功能基準源設計原理圖繪制，以及總結了使用該軟件設計印刷電路板過程中的注意事項，極大地提高了設計的效率。當然，正確把握設計規(guī)則，熟練運用技巧，才能快速地設計出所需的電路板。

【參考文獻】

[1]閆勝利.Altium Designer實用寶典：原理圖與PCB設計[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007：78-80.

[2]谷樹忠，劉文洲.Altium Designer教程：原理圖、PCB設計與仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010：84-88.

[3]江思敏，胡燁.Altium Designer原理圖與PCB設計教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009：57-59.

[4]韓國棟，趙月飛，婁建安.Altium Designer Winter09電路設計入門與提高[M].北京：化學工業(yè)出版社，2010：104-110.

第2篇：電源電路設計技巧范文

關鍵詞：電子CAD；PCB；教學方法

作者簡介：袁紅星（1980-），男，安徽安慶人，寧波工程學院電子與信息工程學院，高級工程師；吳少群（1981-），女，安徽安慶人，寧波工程學院電子與信息工程學院，講師。（浙江 寧波 315016）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）08-0029-02

“電子CAD”課程的教學目標是要求學生掌握PCB設計軟件的基本功能和應用，包括原理圖設計、繪制、PCB板設計、繪制、集成元件庫制作等內(nèi)容。國內(nèi)大多數(shù)高校都開設了這門課程，并普遍采用Protel這一軟件工具。勞文薇等人將項目驅(qū)動教學法引入“電子CAD”課程，探討了項目選擇、情景設計和教學過程中項目的實施等問題。[1]王鵬探討了Protel軟件在EDA課程中的整合作用。[2]李珍等人從建立設計理念、規(guī)范設計操作、抓好上機實踐環(huán)節(jié)三個方面探討如何提高Protel軟件的教學效果。[3]這些教學方法的探索和實踐有效改善了“電子CAD”的教學效果。但現(xiàn)有研究主要針對這門課程本身，對于“電子CAD”和其他課程間互動和關聯(lián)的探討較少。“電子CAD”是一門集理論知識與實際技能于一體的實踐課程，讓學生建立正確的設計理念，熟練掌握PCB設計軟件的基本功能，離不開電路設計理論。因而講授這門課程時和電路設計剝離開來只就軟件使用本身講這門課將會導致很多學生不知道學完這門課可以干什么或應該掌握到什么程度。其結果是大部分同學學完這門課之后仍不能獨立進行PCB設計。這門課程是學生后續(xù)進行課程設計、畢業(yè)設計和電子競賽的基礎，對于學生就業(yè)也有很大幫助。如何在短短的一學期內(nèi)讓學生熟練掌握PCB設計軟件的使用方法，培養(yǎng)學生的設計理念和工程素養(yǎng)是“電子CAD”課程需要探討的課題。為了改革目前“電子CAD”課程的教學方法，下面探索將電路設計引入PCB設計軟件進行講解和實踐的教學方法。

一、內(nèi)容選擇

電路設計內(nèi)容廣泛，需要精心選擇適合電子CAD課程的部分?？紤]到這門課程主要面向低年級學生，教師選擇了以STC單片機為核心的應用系統(tǒng)。這是因為STC單片機是以51內(nèi)核為主的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，具有ISP在線程序下載功能，便于調(diào)試，而相關的元器件大多數(shù)學校實驗室已配備，不需另行購買。另外，51單片機的設計資料網(wǎng)絡上非常豐富，學習容易入門，學生可獲取海量學習資源，可在較短時間內(nèi)熟悉和掌握其基本開發(fā)方法。

二、內(nèi)容設計

原理圖的設計、繪制、PCB的設計、繪制以及集成元件庫的制作都緊緊圍繞STC單片機應用系統(tǒng)展開。

對于簡單原理圖設計，下面對STC單片機最小應用系統(tǒng)進行介紹。該系統(tǒng)只包含了電源、復位、串口和LED燈驅(qū)動等基本模塊，整個系統(tǒng)便于理解和設計。課程導論時以該系統(tǒng)為藍本，講述如何根據(jù)設計任務進行電路設計，再到Protel軟件的原理圖繪制、PCB繪制和廠家制板，直到最后電路板焊接，并要求學生用面包板搭建出該系統(tǒng)，增強學生對實物的認識。在此基礎上要求學生用Protel軟件繪制出該系統(tǒng)的原理圖，并生成PCB板，使學生了解Protel軟件設計電路板的整個流程和基本操作方法。進一步為增強學生將設計文件轉(zhuǎn)換成實際產(chǎn)品的工程素養(yǎng)，從學生作品中挑選出最好的作為代表，并用教師個人科研經(jīng)費將該作品送到制板廠進行實物制作。電路板返回后，利用周末時間將學生召集到一起進行焊接培訓，將元器件焊接到電路板上，形成一個實際可用的STC最小應用系統(tǒng)。對51單片機軟件Keil C51使用方法進行簡單介紹，讓學生了解如何在Keil C51中進行程序編寫、編譯、調(diào)試，并下載到單片機中。最后，用一個簡單的流水燈實驗在制作的電路板上進行演示。這一完整流程極大激發(fā)了學生學習的熱情，并使他們真正懂得自己的設計如何影響到實際產(chǎn)品，如何從工程角度深入學習Protel軟件的原理圖繪制和PCB設計。

后面的課程則逐個向該系統(tǒng)添加功能模塊，如數(shù)碼管、鍵盤、EEPROM、繼電器等，逐步開展復雜原理圖繪制、層次原理圖繪制、復雜PCB設計和元件原理圖庫及PCB封裝庫繪制的課程講授。由于結合實物進行軟件講解激發(fā)了學生學習這門軟件的熱情，也使得他們認識到這門軟件可以用來干什么，自己需要掌握到什么程度。

三、結合電路板實物進行PCB設計規(guī)則和布局、布線的講解

對PCB設計規(guī)則的理解以及PCB布局、布線的掌握是學習PCB設計軟件的核心和關鍵。如果脫離實際電路板進行這些內(nèi)容的傳授，則學生會覺得抽象而難以理解和掌握。為此，下面圍繞前面制作的電路板逐個進行講解。

1.PCB布局

首先，以STC單片機為核心進行布局，使學生掌握“先難后易、先大后小”的布局原則。對于最重要的單元電路和核心元器件要優(yōu)先進行放置。

其次，對照電路板說明為什么要參照原理圖的信號流向進行主要元器件的布局，使學生理解布局對電路調(diào)試、測試的影響。

再次，結合電路板制作成本和可靠性說明布局時要盡量滿足以下原則： 關鍵信號線最短，總的連線盡可能短，模擬信號與數(shù)字信號分開。并從單片機工作時序著手，說明在控制器和處理器等數(shù)字器件上加上去耦電容的必要性。

最后，從生產(chǎn)和檢驗的角度說明布局需注意的事項。為便于串口調(diào)試和程序加載，應該將串口電路放置在靠近電路板邊緣的位置；而為了便于電源端子的插拔，也需要將電源電路放置在電路板邊緣位置。

2.PCB布線

布線是PCB設計中最重要的部分，直接決定了電路板性能的好壞。為此，結合實際電路板，從三個層次上逐步加強學生的設計能力，即：布通、滿足電氣性能和美觀。布通是最基本的要求，這里主要通過Protel軟件的自動布線功能對學生進行實訓。為了使自動布線能夠達到基本要求，結合實際電路板說明為什么在布線前要設置布線寬度規(guī)則，對地線和電源線加寬。另外，給學生講解如何根據(jù)DRC檢查對布線結果進行檢查，看是否達到預定要求。掌握布通技巧后結合電路板電氣性能、可靠性說明如何對布線進行優(yōu)化。這部分內(nèi)容對應教科書的PCB后期設計章節(jié)。為保證電氣性能，要求學生在布線時盡量加寬電源線和地線的寬度，滿足的要求是：地線>電源線>信號線；相鄰電路層布線要相互垂直，避免平行的情況發(fā)生；時鐘線要盡量短，對關鍵信號點預留測試點，以便系統(tǒng)不能工作時判斷是否因為時鐘信號未能滿足要求；對未布線區(qū)域進行敷銅。在掌握滿足電氣性能的基礎上進一步要求學生布線盡可能美觀。

四、通過大學生科創(chuàng)項目爭取經(jīng)費支持

由于制作實物涉及到費用問題，雖然51應用系統(tǒng)成本很低，但對于學生而言也是一個負擔，完全由授課教師承擔制作費用也不現(xiàn)實。考慮到這些情況，要積極組織學生申報省級和校級大學生科創(chuàng)項目，爭取經(jīng)費的支持。并鼓勵學生組建項目組，進行資源共享，并分攤成本。

五、教學效果

通過這些嘗試后明顯激發(fā)了學生的學習積極性，提高了學生使用PCB設計軟件的熟練程度。在所授電子科學與技術兩個新生班級76個學生中產(chǎn)生較大影響，一個項目組申報的省級大學生科創(chuàng)項目成功立項，獲4000元經(jīng)費資助；一個項目組申報的校級大學生科創(chuàng)項目獲2000元經(jīng)費資助；兩個班有40%的學生主動報名參加學校電子協(xié)會，學習焊接工藝。雖然這兩個班是剛?cè)雽W的新生班，但在這門課的帶動下，他們充分利用課余時間開始自學單片機、C語言編程、數(shù)字電路和模擬電路。對于他們后續(xù)學習無疑是極大的推動。

六、結束語

“電子CAD”課程是電子類專業(yè)重要的基礎課程，其中講授的PCB軟件使用技巧是學生進行后續(xù)課程設計、畢業(yè)設計和參與電子競賽所必須掌握的基本技能。圍繞該軟件在電路設計中的實際應用逐步進行簡單原理圖、復雜原理圖、層次原理圖、簡單PCB、復雜PCB以及元件集成庫繪制方法的授課。經(jīng)過近一學期的教學實踐表明，通過這種教學方法學生能很快掌握使用PCB軟件進行電路板設計的技能。同時，這一講授方法對于培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)也有較大幫助。由于授課中挑選出部分優(yōu)秀作品進行了實物制作，使他們深刻體會到設計對產(chǎn)品的影響以及如何根據(jù)產(chǎn)品的要求進行電路設計的規(guī)劃和實施。今后，教師們將積極向?qū)W校和上級部門申請教改項目，為這一教學方法的實施爭取經(jīng)費支持。

參考文獻：

[1]勞文薇，劉俊.項目驅(qū)動教學法在“電子CAD”課程教學中的應用[J].機械職業(yè)教育，2011，（3）.

第3篇：電源電路設計技巧范文

1　硬件電路設計

硬件電路原理如圖1所示，在具體設計中，每個部分都應考慮抗干擾問題，以最大限度地減小干擾對整個系統(tǒng)性能的影響，確保系統(tǒng)具有足夠高的可靠性。

①DSP部分

本控制器以TI公司的TMS320F2812(以下簡稱F2812)為核心，它是一款專用于控制的高性能、多功能、高性價比的32位定點DSP芯片。F2812部分的電路設計重點考慮如下問題：

電源上電次序。F2812為低電壓、多電源DSP，必須滿足I/O電源先于CPU內(nèi)核電源上電的次序，且兩者上電時間差不能太長(一般不超過1s)，否則會影響器件的使用壽命甚至損壞器件。本文采用TPS75733KTT和TPS76801Q電源芯片設計電源模塊，滿足了上述上電次序的特殊要求。

系統(tǒng)時鐘。F2812要求輸入時鐘信號電平為1.9V(此時主頻最高可達150MHz)或1.8V(此時最高主頻為135MHz)，而普通晶振的輸出電平為5V或3.3V，因此不能直接采用晶振設計系統(tǒng)時鐘。為提高系統(tǒng)整體工作的穩(wěn)定性和可靠性，本設計采用一個晶體和兩個電容與F28t2片內(nèi)時鐘模塊構成振蕩電路，滿足了時鐘要求。

未用輸入／輸出引腳的處理。未用輸入引腳不能懸空不接，對于關鍵的控制輸入引腳(如Ready和Hold等)，應固定接為高電平或低電平，非關鍵的輸入引腳應將其上拉或下拉為固定電平，未用的輸出引腳可懸空不接。

②電源部分

本設計針對直流側(cè)采取了如下措施：

電源按內(nèi)部和外部兩類單獨分開供電，并采取隔離、濾波及接地等技術措施。內(nèi)部電源負責F2812核心系統(tǒng)供電，并設有電壓監(jiān)視器，用于電源異常保護，而外部電源只與外部接口聯(lián)系。

模擬電源和數(shù)字電源分開，分別采用獨立的電源供電。

對整流后的直流電壓采取了二級穩(wěn)壓方式，以保證前級穩(wěn)壓器受影響后仍能輸出規(guī)定的電壓。

③輸入輸出通道部分

輸入輸出通道與過程相連，是過程干擾進入DSP系統(tǒng)的主要通道，也是DSP系統(tǒng)抗干擾設計的重要內(nèi)容之一。輸入輸出通道抗干擾設計主要采取隔離措施，這樣可大大提高過程通道上的信噪比。

④通信部分

F2812芯片具有兩個串行通信接口，可根據(jù)具體需要自由配置成標準串口RS-232或RS-485。本設計采用RS-232，且為了提高整個系統(tǒng)的抗干擾能力，選用了高抗干擾性驅(qū)動芯片MAX3160，并采用高速光耦進行隔離。

2　PCB電路板設計與制作

目前，電子設備普遍采用PCB電路板進行裝配。隨著集成電路及相關技術的飛速發(fā)展，PCB上的元器件密度越來越高，PCB設計與制作的質(zhì)量對DSP系統(tǒng)可靠性的影響也越來越大。因此，在設計和制作PCB的時候，不僅要考慮元器件和線路的布置，還應符合相關的抗干擾設計規(guī)則。

①PCB布局

PCB布局非常重要，它不僅決定電路板的視覺效果及自動布線的布通率，更重要的是會影響儀器的整體性能，所以，布局時必須綜合考慮，并遵循一定的規(guī)則，具體包括：

PCB板的幾何尺寸應合適，尺寸過大會增加線路阻抗，降低抗噪聲能力，尺寸過小則影響散熱，且相鄰線條易受干擾；

應將元件及信號合理分區(qū)，將強、弱信號分開，數(shù)字與模擬信號分開，干擾源與敏感元件分開；

盡可能按信號流程布置各功能模塊的位置，使信號方向一致；

以每個功能模塊的核心元件為中心進行元器件布局，且應考慮元器件排列及焊接，不能太密；

②PCB布線

在PCB設計過程中，布線工作的技巧性很強，是非常重要的一步。布線時應遵循如下規(guī)則：

相鄰兩層的布線方向應盡量垂直，必要時可加地線隔離；

地線和電源線應盡量加粗，以減小壓降和降低耦合噪聲；

數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，布線時，應盡量將模擬器件遠離數(shù)字信號線，并用地線把數(shù)字區(qū)與模擬區(qū)隔離；

整個PCB板對外只有一個地線節(jié)點，而在PCB板內(nèi)部，數(shù)字地和模擬地則是分開的，通?？蓪?shù)字地和模擬地在D/A轉(zhuǎn)換器的模擬地引腳處連在一起；

③電源線設計

解決干擾問題的辦法是將電源部分的器件單獨放在一起，然后用正反兩條較粗的地線與其他部分完全隔離，再在電源器件附近放置旁路電容和去耦電容，以最大限度地減少輸出電源線上的干擾。另外，應根據(jù)電流的大小，盡量加寬電源線，并盡可能使電源線和地線的走向與數(shù)據(jù)傳輸方向一致，以提高系統(tǒng)的抗噪聲能力。

④地線設計

電子系統(tǒng)的噪聲和干擾與其接地方式有密切的關系，良好的接地往往可解決大部分干擾問題。

對于低頻電路，布線和元器件間的電感影響比較小，而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響會較大，此時應采用一點接地方式，以盡可能減小地線上的電位差；而對于高頻電路，地線阻抗會變得很大，此時縮短地線長度，以減小地線阻抗就成為關鍵問題，所以應采用就近多點接地方式。此外，應盡量加粗接地線，以減小地線電阻，否則，會由于接地電位變化而導致信號電平不穩(wěn)，進而降低抗噪聲能力。

⑤濾波電容設計

選1uF～10uF的電容跨接在電路板入口處的電源線與地線之間，這樣能有效消除低頻干擾。而對于高頻干擾信號，可用0.01μF和0.1μF的電容放在電源和地的引腳旁，特別是要在每個集成電路芯片的電源線和地線之間直接接入0.1μF的高頻電容。另外，也可采用鐵氧體磁珠來做高頻濾波，它可等效為一個電阻和一個電感的串聯(lián)，其高頻時的交流阻抗很大，而直流阻抗卻很小(接近于0Ω)，這樣，高頻干擾信號就被吸收，并以熱量形式消耗。

3　空間抗干擾問題

抗空間干擾的主要措施就是屏蔽。本設計采用常用的屏蔽的方法，即用低電阻材料作成屏蔽罩，把干擾源或易受干擾的部分包圍起來，這樣，既防止了干擾源向外施加干擾，也避免了易受干擾部分接收外來的干擾。

軟件系統(tǒng)高可靠性設計

1　軟件的抗干擾設計

除上述的硬件抗干擾措施之外，軟件上也應做好抗干擾設計。

①看門狗中斷的應用

在程序設計時，每隔一段程序插入一個看門狗計數(shù)器復位指令，這樣，在程序運行過程中，如果進入死循環(huán)或非法代碼區(qū)，就不能使計數(shù)器清零，當該計數(shù)器溢出時，就會使系統(tǒng)復位并重新運行，此時如果干擾或故障已消除，則系統(tǒng)就從故障狀態(tài)恢復正常。

②假中斷處理

在程序設計時，應給每一個中斷都編寫程序，在中斷服務程序中清除中斷標志并使程序正常返回，這就保證了程序的穩(wěn)定運行。

③指令冗余技術

對開中斷關中斷、中斷初始化、系統(tǒng)寄存器初始化及定時器定時值設置等重要指令采取指令冗余技術，即多進行一次重復寫操作，以確保這些重要指令的正確執(zhí)行。

第4篇：電源電路設計技巧范文

任何種類的電源設計，都必須有出色的電源防護才能更安全可靠的工作，電路保護對每個電源工程師而言都至關重要。電源資深專家、發(fā)明家陶顯芳老師kRESD防護與電路設計的技術介紹與技巧分享拉開了整個研討會的序幕，突出了以理論為基礎，以實踐經(jīng)驗分享為主要內(nèi)容的會議特色。

在電源設計中，電磁輻射需要ESD來進行防護，不過在另一個領域，電磁輻射加以利用又成為一個全新市場的技術基礎。隨著便攜設備的盛行，便攜設備的電力供應成為一個非常讓人頭疼的話題，而能夠擺脫沉重的充電器束縛，隨時隨地為便攜設備充電的無線充電技術變得越來越受歡迎，在這個全新的技術領域，IDT全球模擬產(chǎn)品業(yè)務發(fā)展總監(jiān)陳日亮跟大家一起從技術到市場前景等多個角度探討了無線充電的行業(yè)趨勢。

無線充電現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是充電效率，而數(shù)字電源無疑是提升電源管理效率一個非常重要的手段，隨著各種系統(tǒng)的能效要求越來越高，數(shù)字電源變得越來越普及。Exar數(shù)字電源應用工程師周種以“創(chuàng)新數(shù)字電源解決方案——助您設計加速”為題，與廣大工程師一起分享了一些最新的數(shù)字電源解決方案，而英飛凌科技市場部經(jīng)理胡鳳平則以最新的功率器件為基礎，帶來了多個英飛凌高效率電源管理方案展示。英聯(lián)半導體產(chǎn)品營銷高級經(jīng)理黃偉德的內(nèi)容也圍繞著數(shù)字電源管理展開，推薦了多個英聯(lián)半導體綠色電源芯片級解決方案。

采用數(shù)字電源是為了提升效率，提升效率就是節(jié)能，節(jié)能就是節(jié)約成本，這恰恰也是節(jié)能的最大市場推動力，從基本的物理原理上我們知道，高壓交流輸電可以有效提升能源傳輸和使用的成本，對于高壓直流電是否也會如此？Vicor高級應用工程師吳際先生就此話題與現(xiàn)場觀眾一起了解利用Vicor 400V高壓直流配電方案改進能源使用成本。

電源設計中，穩(wěn)定可靠的電源測試保障是必不可少的一步，來自廣州致遠電子股份有限公司市場部經(jīng)理李佰華，從最新的功率測試儀入手，與大家一起談談“新能源產(chǎn)品測試”的注意事項，而泰克中國區(qū)行業(yè)渠道電力電子開發(fā)經(jīng)理王躍偉為大家介紹“如何應對開關電源設計中的挑戰(zhàn)”的各種經(jīng)驗技巧分析。

第5篇：電源電路設計技巧范文

梅麗俠

（天津億環(huán)自動化儀表技術有限公司，中國天津300400）

【摘要】在電子工業(yè)中，電子電路的安裝與調(diào)試在電子工程技術中占有重要地位，它是把理論付諸于實踐的過程，是把設計轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的過程。介紹了流量計儀表的調(diào)試技巧及故障處理方法，為提高工作效率和優(yōu)化產(chǎn)品性能提供了保障。

關鍵詞 檢查；調(diào)試；故障分析與處理

電路只有通過了調(diào)試，才能確定各項性能指標是否能夠滿足設計和用戶的要求。電路的調(diào)試是把設計的理念轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實產(chǎn)品的重要手段。當然，這一過程也是對理論設計做出檢驗、修改，使之更加完善的過程。所謂電子電路的調(diào)試，就是以達到電路設計指標為目的而進行的一系列的“測量判斷調(diào)整再測量”反復進行的過程[1]。電路測試和調(diào)整是電子設備的一個重要環(huán)節(jié)。通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)和糾正設計方案的不足，然后采取措施加以改進，使電子電路或儀器儀表達到預定的技術指標。

1儀器儀表的電路的調(diào)試

一般的測試的步驟和方法如下：

1.1元器件及焊接的檢查

檢查元器件的廠家、封裝、規(guī)格型號是否符合設計要求，尤其是針對市面上容易出現(xiàn)的翻新元器件，要嚴格按規(guī)范要求檢查。當元器件廠家或型號出現(xiàn)變更時，要按最初設計要求重新試驗及測試。保證沒有經(jīng)過試驗、測試、運行的元器件絕不投入使用。電子元器件的焊接要滿足：焊接可靠，保證導電性能；焊點的外觀應光滑、清潔、均勻、對稱、整齊、美觀、充滿整個焊盤并與焊盤大小比例合適[2]。電子元器件及焊接的檢查，是整個電路調(diào)試合格的基礎和保證。

1.2功耗的檢查

功耗的檢查在外接電源之前，因為通過功耗的大小，可以初步判定電路是否存在故障，如果功耗超過要求，應該先檢查元器件和電路的準確性。在調(diào)試中，經(jīng)常有人最后測試功耗，這樣就會出現(xiàn)在電路故障時，因先接電源而造成無法修補的電路損壞，所以作者建議調(diào)試時先檢查功耗。

1.3接線的檢查

在線路板接線完畢后，不要急于通電，先認真檢查接線是否正確，包括錯線、少線、多線。錯線一般是因為電路標識不清或更改次數(shù)較多，例如：渦街流量計的電路板與壓力傳感頭之間的接線就容易接錯，因為每種電路板的標識位置和意義不同，并且壓力傳感頭廠家的標識也不盡相同。為了避免接錯線，通常每一套電路板和壓力傳感頭上都附帶一份接線圖，這份接線圖隨著工序而轉(zhuǎn)移，避免前后接線不一致。多線一般是因接線時看錯引腳，或者改接線時忘記去掉原來的舊線造成的，在實驗中經(jīng)常發(fā)生，而查線時又不易發(fā)現(xiàn)，調(diào)試時往往會給人造成錯覺，以為問題是由元氣件造成的。

1.4通電觀察

把經(jīng)過準確測量的電源電壓加入電路，但信號源暫不接入，電源接通之后不要急于測量數(shù)據(jù)和觀察結果，首先要觀察有無異?，F(xiàn)象，包括有無冒煙，是否聞到異常氣味，手模元器件是否發(fā)燙，電源是否有短路現(xiàn)象等。如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應立即關斷電源，待排除故障后方可重新通電。然后再測量各元器件引腳的電源電壓，以保證元器件正常工作。

1.5通電調(diào)試

通電調(diào)試時調(diào)試的主體部分，是對電路的參數(shù)及工作狀態(tài)進行測量，然后在測量的基礎上對電路的參數(shù)進行修正，使之滿足設計要求。為了使調(diào)試順利進行，設計的電路圖上應標出各點的電壓值、相應的波形以及其它數(shù)據(jù)。

調(diào)試方法有兩種：第一種是整個集成電路安裝完畢，實行一次性調(diào)試。這種方法適用于簡單電路或定型產(chǎn)品。另一種方法是分塊調(diào)試，也就是把復雜的電路按原理圖上的功能分成塊進行安裝調(diào)試，在分塊調(diào)試的基礎上逐步擴大安裝調(diào)試的范圍，最后完成整機調(diào)試[3]。采用這種方法能及時發(fā)現(xiàn)問題，因此是常用的方法，對于新設計的電路更是如此。分塊調(diào)試是把電路按功能分成不同的部分，把每個部分看成一個模塊。比較理想的調(diào)試程序是按信號的流向進行，這樣可以把前面調(diào)試過的輸出信號作為后一級的輸入信號，為最后的聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。在故障處理中，這種分塊調(diào)試的方法尤為重要。例如：在一體式渦街流量計中，電路的調(diào)試，一般按溫度、壓力、頻率等分塊調(diào)試，在出現(xiàn)故障時，只要根據(jù)現(xiàn)象，檢查出是哪一個分塊有問題，就能提高效率。

2調(diào)試中應注意的事項

1）在調(diào)試過程中，要注意安全，接線、拆線和儀器儀表的連接一定要在斷電的情況下進行，注意儀器儀表電壓電流的量程，徹底杜絕人身事故和儀器儀表損壞事故的發(fā)生。尤其是在維修過程中，一定要保持頭腦清醒，以免觸電。

2）在調(diào)試過程中，要根據(jù)設計要求和規(guī)范，形成良好的習慣，尤其是成型的產(chǎn)品。良好的調(diào)試習慣，可以避免調(diào)試者的粗心之錯。

3）自始至終都必須具有嚴謹細致的工作作風。當出現(xiàn)故障時，要認真查找故障的原因，仔細分析作出判斷，切忌一遇到故障，解決不了問題就要拆掉線路而重新安裝，或者盲目的更換元器件。要認真查找故障原因，仔細分析判斷，根據(jù)原電路原理找出解決問題的辦法。?對于重復出現(xiàn)的故障，更要特別重視。

3電子電路的故障分析與處理

在生產(chǎn)調(diào)試過程中，故障常常是不可避免的，分析和處理故障可以提高分析和解決問題的能力。分析和處理故障的過程就是從故障現(xiàn)象出發(fā)，通過反復測試，做出分析判斷，逐步找出問題的過程。除了上面提到的分塊調(diào)試法，通常還采用對比替代法分析問題，即好的電路板和有故障的電路板逐一對比電壓、波形等參數(shù)尋找差異，或用好的電路板逐一替代有故障的電路板，分析出是哪一部分電路有故障在按原理圖維修，這樣可以提高工作效率。

4結語

隨著社會對產(chǎn)品性能和質(zhì)量的要求越來越高，電路調(diào)試的重要性也越來越明顯。這就要求我們不但要掌握調(diào)試的方法，還要注重技巧和效率。在調(diào)試中謹記：“細節(jié)決定成敗”，養(yǎng)成良好的調(diào)試習慣，不放過任何一個故障現(xiàn)象，確保產(chǎn)品達到設計要求。

參考文獻

［1］紀綱.流量測量儀表應用技巧[M].北京:化學工業(yè)出版社,2009.

［2］楊宗強.儀器儀表使用及電器元件檢驗[M].北京:化學工業(yè)出版社,2014.

第6篇：電源電路設計技巧范文

【關鍵詞】印制電路板 設計 布線技巧

設計電路是檢查一個電子工程師是否具備過硬功夫的硬性條件。如果一個電子工程師將電路原理圖設計得很完美，電路板卻不合理，電氣性能必將受到影響，嚴重時電氣甚至不能正常運轉(zhuǎn)。布線是電路板的設計中，完成產(chǎn)品設計的重要步驟，簡單來說，前面所做的一切準備工作都是為它而做的，同時，布線的設計過程也是限定最高， 技巧最細、工作量最大的。在 PCB 設計工作之初，以下幾項步驟是電路板設計的基礎，為后面的PCB設計扮埋下伏筆。

1 原理圖的設計

原理圖設計是PCB 板設計的基礎，在現(xiàn)實生活中，有人為了圖方便，就直接去畫PCB 板，不按流程來，結果造成設計的電路錯誤百出。 在畫原理圖的時候，一定要養(yǎng)成一個好習慣，按章程辦事，按次序設計。 首先，一定要保證電氣性能連接正確，確保電路圖繪制正；其次，分層設計時，特別注意各個部件能連成一個整體，這對后面的布線工作意義重大。

2 元件和網(wǎng)絡的加載

在加載元件之前，我們首先要保證 PCB 板的邊框大小合適，免得以后會出現(xiàn)安裝問題。其次，要確保組件放置的適用性，方便布線。邊界的確定、網(wǎng)絡組件和組件之間的連接加載到框架。在這個過程中，必須注意包裝形式元素，因為組件封裝代表組件的外觀和焊盤的形狀大小等，正確的封裝形式有利于后面的電路板的正確性。

3 PCB設計規(guī)則和布線原則

3.1 PCB的設計規(guī)則和限制性因素

PCB的設計布線是一項非常甚微的工作，因為它專業(yè)性強，要確保在最短的時間內(nèi)做出最合理的布線設計，必須遵守一定的規(guī)則，堅持科學、合理布線的原則，并確保設計和施工的限制性條件。接下來，要考慮打印線寬度和孔的最大數(shù)量，并行性，和各種因素的相互影響，綜合深入分析，并結合各種布線工具的性能綜合探究，做出科學合理的設計，保證布線的順利高效完成。

3.2 自動布線的設計要點原則

（1）首先，布線過程中可以對布線的位置在必要時候作出細微的變化，并結合實際情況，選擇使用多種路徑的布線方法。其次，要堅持布線的基本規(guī)程，在設計過程中，對不同的布線層，印制線的質(zhì)量，寬度，以及各種類型各異的盲孔，埋孔作出試用，并記錄各種不同的試用結果，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，探究各種因素對設計布線結果的作用。

（2）在進行對印制線和過孔的探究之后，要采用先進科學的布線工具，并應用布線工具結合實際情況對開始默認的網(wǎng)絡適當做出調(diào)整。同時，在整個印制線設計和布線過程中，信號和布線工具的自由度有著密切的關系，信號重要性越小，布線工具受到的限制便會越小，自由度就會越高。

4 PCB設計流程和布線技巧分析

4.1 PCB設計流程

PCB的流程設計如圖1所示，首先是制作原理圖也就是根據(jù)設計制作原理圖，并對原理圖進行調(diào)試，直到ECR編譯通過，通過后產(chǎn)生網(wǎng)絡表，并制作物理邊框，封閉的物理邊框元件布局、走線基本平臺，自動布局起著約束作用，這是整個流程中重要的環(huán)節(jié)，之后便是要將元件和網(wǎng)絡引入，并開始元件的布局，注意元件的通風散熱，并采取科學合理的放置順序。

4.2 PCB布線技巧研究

4.2.1 PCB層數(shù)的確定

電路板尺寸和布線層數(shù)需要在設計初始階段就確定下來。布線層的數(shù)量以及層疊（stack-up）方式會直接影響到印制線的布線和阻抗。板的大小有助于確定層疊方式和印制線寬度，達到預期的設計效果。目前多層板之間的成本差別很小，在開始設計時最好采用較多的電路層并使敷銅均勻分布。

4.2.2 組件的布局

組件的布局是布線中比較關鍵的環(huán)節(jié)，布局會受到可制造性設計規(guī)則的限制，在裝配單位要求可以元件的移動時候，便于電路的優(yōu)化組合，便于實施布線的自動化，圖2即是在相同的組件下，不同的布局策略。一般而言，組件的布局要重點關注幾個關鍵點，首先，在電源線的布置過程，在PCB布局中要把電源的退耦電路安排在相關電路附近，避免和電源相近，其次，電路內(nèi)部的電流方向安排，要堅持按照優(yōu)先級來進行供電，比如從最后一級到最前面一級的開始供電，一般而言，電源的濾波電容會設計在最后最末尾的一級，最后是對主流電流通道的設計，要在印制導線上設計電流的缺口，方便后續(xù)調(diào)試和監(jiān)測。

4.2.3 扇出設計

在扇出設計階段，表面貼裝器件的每一個引腳至少應有一個過孔，以便在需要更多的連接時，電路板能夠進行內(nèi)層連接、在線測試和電路再處理。為了使自動布線工具效率最高，一定要盡可能使用最大的過孔尺寸和印制線，間隔設置為50mil較為理想。

4.2.4 手動布線以及關鍵信號的處理

手動布線是在整個印制板電路設計布線中的重要環(huán)節(jié)之一。通過手動布線可以讓自動布線工具能更方便更順利的實施自動布線過程，在手動布線中，手動選出網(wǎng)絡，并加以固定，有利于形成自動布線的可靠布線路徑。

4.2.5 自動布線技術

對關鍵信號的布線需要考慮在布線時控制一些電參數(shù)，比如減小分布電感等，在了解自動布線工具有哪些輸入?yún)?shù)以及輸入?yún)?shù)對布線的影響后，自動布線的質(zhì)量在一定程度上得到保證。

在對信號進行自動布線時應該采用通用規(guī)則。

5 結語

伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展，生產(chǎn)工作中對電路的穩(wěn)定性和和PCB設計布線的要求越來越高，因此，設計施工人員要不斷提高自身專業(yè)素質(zhì)，研究布線技能，本著嚴謹，科學的設計態(tài)度，認真負責進行布線設計，促進PCB更好的服務于社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高。

參考文獻

[1]周濤，姚炯輝.對高頻PCB設計的研究[J].電子工程師，2011（11）.

[2]李勝章，龔利平.基于 DXP的PCB布線技巧探索[J].科技信息（學術版），2008（07）.

[3]唐燕影.PCB布局和布線的設計技巧[J].科技廣場，2012（10）.

第7篇：電源電路設計技巧范文

下面就詳細分析一下“伏安法測電阻”的器材選取原則及電路的設計。

1.先選擇唯一性的器材

注意：

（1）對于電源、電鍵、變阻器等元件，如果是唯一性的則必須用。

（2）對于電壓表、電流表如果是唯一性的不一定能用，一定要看其量程是否合適。

①如果電壓表是唯一性的但量程不合適，這時要看電流表是否是唯一性的，如果電流表也是唯一性的，那么這兩塊表都必須用。

②如果電壓表是唯一性的但量程不合適，但電流表不是唯一的，這時要確切知道內(nèi)阻的電流表允許加的電壓是多大，能否可以直接當作電壓表使用，如果不能就將其改裝，改裝為量程合適的電壓表。

③同理也可以用此方法選擇電流表。

2.選擇安培表及電壓表

在第1步如果已經(jīng)選出了電壓表、電流表，就可以跳過此步，如果沒有選出，就進行第2步。在這2步選擇電壓表、電流表時需要按順序考慮以下幾個方面的問題：

（1）被測電阻有額定值限制時，先算出被測電阻近似的額定電壓、額定電流，按照額定電壓、額定電流選取電壓表、電流表的量程。

（2）被測電阻無額定值限制時，如果電源是唯一的，則用電源的電動勢直接除以被測電阻的電阻值，算出通過被測電阻的最大電流，然后按照該最大電流值選取安培表的量程，按照電源電動勢選取電壓表的量程。

（3）被測電阻無額定值限制，并且所提供的電流表、電壓表、電源均是多個，此時按照配套的原則選取，一般采取的方法是從電流表入手，先用其中一個電流表的量程乘以被測電阻算出被測電阻兩端的最大電壓，然后看所供給的電壓表量程，電源電動勢能不能與該最大電壓值接近，如果能即可選出電壓表、電源，否則換另一個電流表按同樣的方法選取器材。

3.確定電壓表與安培表的接法

比較 與 的大小關系，如果 > ，采取安培表對被測電阻外接法，如果 < ，采取安培表對被測電阻內(nèi)接法，如果 = 或 與 均非常大，則采取內(nèi)接、外接均可。

4.選擇變阻器，判斷變阻器的接法

首先，選擇小阻值的變阻器，優(yōu)先考慮限流式接法，估算限流式電路中的最大電流Im= ，最小電流Im= ，（R為變阻器的全阻值），之后需要綜合考慮以下幾方面的因素：

（1）要確保電路中任何一個元器件的使用安全。

（2）考慮電流表、電壓表表盤的利用率。

（3）是否變阻器的全阻值遠小于被測電阻的阻值。

說明：

（1）如果限流式不合適，就考慮采用分壓式接法。

（2）以下幾種情況一定采用分壓式接法：

①要求用圖像法處理數(shù)據(jù)；

②題干中要求多測一些數(shù)據(jù)；

③題干中要求電壓從0開始變化

（3）在分壓式接法中，還應考慮到以下因素：

①當變阻器的全阻值過小時，流過電源的電流較大，可能超出電源允許通過的最大電流，此時可以考慮換阻值稍大的變阻器。

②在分壓式接法中，變阻器一部分在干路中，一部分在支路中，此時如果流過干路中變阻器的電流超過變阻器允許通過的最大電流，也必須考慮更換額定電流稍大一點的變阻器。

第8篇：電源電路設計技巧范文

關鍵詞：FPGA；數(shù)據(jù)采集；PMC總線；SSI協(xié)議

【分類號】TP274.2

一、FPGA簡介

上個世紀80年代中期，一種新型的高密度的器件―FPGA逐步得到使用，它是在其他的一些可編程器件的基礎上不斷發(fā)展而產(chǎn)生的，比如可編程器件PAL、GAL與EPLD等?，F(xiàn)在市場上對高性能芯片的要求越來越高以及工藝技術飛速發(fā)展，這些都促使超大規(guī)模、高速、低功耗的新型的FPGA/CPLD的迅速崛起。簡化的FPGA基本分為6部分：可編程輸入/輸出單元、基本可編程邏輯單元、嵌入式塊 RAM、豐富的布線資源、底層嵌入功能單元和內(nèi)嵌專用硬核。

二、系統(tǒng)的硬件設計

FPGA的硬件設計不同于DSP和ARM系統(tǒng)，比較靈活和自由，只要設計好專用管腳的電路，通用I/O的連接可以自己定義，下面給大家介紹一些FPGA電路設計中會用到的特殊技巧做參考。

1、管腳兼容性設計

前面的內(nèi)容提到過，F(xiàn)PGA在芯片選項的時候要盡量選擇兼容性好的封裝。那么，在硬件電路設計時，就要考慮如何兼容多種芯片的問題。

例如，紅色颶風II代――Altera的開發(fā)板就是兼容了EP1C6Q240和EP1C12Q240兩個型號的FPGA。這兩個芯片有12個I/O管腳定義是不同的。在EP1C6Q240芯片上，這12個I/O是通用I/O管腳，而在EP1C12Q240芯片上，它們是電源和地信號。為了能保證兩個芯片在相同的電路板上都能工作，我們就必須按照EP1C12Q240的要求來把對應管腳連接到電源和地平面。因為，通用的I/O可以連接到電源或者地信號，但是電源或者地信號卻不能作為通用I/O。在相同封裝、兼容多個型號FPGA的設計中，一般的原則就是按照通用I/O數(shù)量少的芯片來設計電路。

2、根據(jù)電路布局來分配管腳功能

FPGA的通用I/O功能定義可以根據(jù)需要來指定。在電路圖設計的流程中，如果能夠根據(jù)PCB的布局來對應的調(diào)整原理圖中FPGA的管腳定義，就可以讓后期的布線工作更順利。 例如，如圖2.1所示，SDRAM芯片在FPGA的左側(cè)。在FPGA的管腳分配的時候，應該把與SDRAM相關的信號安排在FPGA的左側(cè)管腳上。這樣，可以保證SDRAM信號的布線距離最短，實現(xiàn)最佳的信號完整性。

3、預留測試點

目前FPGA提供的I/O數(shù)量越來越多，除了能夠滿足設計需要的I/O外，還有一些剩余I/O沒有定義。這些I/O可以作為預留的測試點來使用。例如，在測試與FPGA相連的SDRAM工作時序狀態(tài)的時候，直接用示波器測量SDRAM相關管腳會很困難。而且SDRAM工作頻率較高，直接測量會引入額外的阻抗，影響SDRAM的正常工作。如果FPGA有預留的測試點，那么可以將要測試的信號從FPGA內(nèi)部指定到這些預留的測試點上。這樣既能測試到這些信號的波形，又不會影響SDRAM的工作。如果電路測試過程中發(fā)現(xiàn)需要飛線才能解決問題，那么這些預留的測試點還可以作為飛線的過渡點。

三、系統(tǒng)的軟件設計

依據(jù)奈奎斯特采樣定理，在模擬信號的數(shù)字化過程中，要想不失真的還原出原信號，采樣頻率必須大于模擬信號最高頻率的兩倍，即 由于音頻信號的頻率范圍為20Hz～20kHz，即fh=20kHz，所以采樣頻率最低為40kHz。目前對音頻信號的采集頻率主要有44.1kHz 和48kHz兩種，為更好地還原信號本文使用48kHz采樣速率。AD7705在時鐘為2.4576MHz的條件下，更新速率有四種，分別為50Hz，60Hz，250Hz，500Hz，即理論上最快只需2ms即可完成一次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。由相關資料知，AD7705典型建立時間為16ms，即使用60Hz更新速率，16ms完成一次轉(zhuǎn)換，每秒輸出60次轉(zhuǎn)換結果。本文更新速率使用60Hz。由AD手冊[6]知串行時鐘脈沖寬度不得小于100ns，即時鐘不得大于5MHz，通過將系統(tǒng)時鐘分頻，得到所需要的串行時鐘。上電或復位后，器件等待指令數(shù)據(jù)寫入通信寄存器。包括向AD7705寫控制字。當寫入控制字后，AD7705即處于工作狀態(tài)，對采集到的模擬量進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。當模數(shù)轉(zhuǎn)換完畢后，AD7705的DRDY引腳會產(chǎn)生一個低電平。系統(tǒng)工作后，F(xiàn)PGA查詢DRDY電平狀態(tài)。

本文所使用的AD7705是AD公司生產(chǎn)的適合于測量低頻信號的16位AD轉(zhuǎn)換器，主要引腳功能介紹見表 1 。

四、試驗結果

利用QuartusII，對系統(tǒng)采樣進行了仿真， 結果如圖所示。

從圖我們可以知道，對FPGA的操作首先復位各寄存器，然后寫控制字，再通過通信寄存器對時鐘寄存器、設置寄存器進行訪問分別寫控制字FFH、05H和40H，分別表示AD晶振2.4576MHz，更新頻率60次/s，自校準模式，差分輸入。

五、結果

目前針對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)性能不斷提高的需求，本文詳細介紹了超高速（1.5GSPS）數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)的硬件設計方案，并從軟件角度給出了具體的解決辦法。 該方案采用移動硬盤的基本存儲框架，系統(tǒng)核心控制器FPGA利用時分復用技術把A/D采樣高速數(shù)據(jù)接收后分別并行存放到相應的硬盤中，另外，利用USB技術與PC機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，有利于數(shù)據(jù)的進一步分析與處理。該系統(tǒng)采用模塊化結構設計，選用規(guī)范的接口標準，另外FPGA具備在線可編程特性，隨時可以修改軟件設置，便于系統(tǒng)的升級更新。由于高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的廣泛應用，人們對數(shù)據(jù)采集的主要技術指標，如采樣率、分辨率、精度、存儲速率以及抗干擾能力等方面都提出了越來越高的要求。

參考文獻：

第9篇：電源電路設計技巧范文

由于市場對于提升信息技術和通信設備性能的需求，因此如今的系統(tǒng)設計人員面臨著必需設計EMI兼容產(chǎn)品的巨大挑戰(zhàn)。在銷售之前，所有通常被規(guī)定為具有一個高于9kHz之已調(diào)時鐘信號的信息技術設備（ITE）都必須滿足相關的政府標準，例如美國的FCC Part 15 Subpart B和歐盟的EN55022，這些標準規(guī)定了工業(yè)和商業(yè)環(huán)境（Class A）以及家庭環(huán)境（Class B）的最大可容許輻射發(fā)射。鑒于此類嚴格的EMI標準、工程人力資源限制和產(chǎn)品快速上市要求，使得通過EN55022標準認證之電源模塊的普及率有所提高。然而重要的是必，須知曉電源模塊在認證時所處的電氣操作條件，以避免在之后的設計過程中感到詫異。對開關模式穩(wěn)壓器中的EMI干擾源和場強因子有所了解將有助于設計工程師選擇最佳的組件，以減輕特別是那些所需電流水平較高之尖端設備中的電磁輻射。

EMI輻射源

由于其特殊的性質(zhì)，開關電源會產(chǎn)生輻射到周圍大氣中的電磁波。脈沖電壓和電流將因開關動作而出現(xiàn)，并直接影響輻射電磁波的強度（見邊欄）。此外，轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的寄生器件也會產(chǎn)生電磁輻射。圖2給出了一款典型的降壓型轉(zhuǎn)換器，其包括功率MOSFET的寄生電感器和寄生電容器。

在每個開關周期里，存儲在寄生電感器中的能量將和存儲于寄生電容器中的能量發(fā)生共振。當能量釋放時將在開關節(jié)點（vSW）上產(chǎn)生一個很大的電壓尖峰，其最大可達輸入電壓的兩倍，如圖3所示。當MOSFET的電流能力增加時，存儲在寄生電容器中的能量往往也會增加。另外，開關動作還使輸入電流以及流過頂端MOSFET（ITOP）和底端MOSFET（IBOT）的電流產(chǎn)生脈動。此脈沖電流將在輸入電源電纜和PCB板印制線（其充當了發(fā)射天線）上產(chǎn)生電波，從而產(chǎn)生輻射發(fā)射和傳導發(fā)射。

當輸入電壓和輸出電流增加時，每個周期中功率電感器改變極性時開關節(jié)點上的電壓尖峰也將增大。而且，輸出電流越高，電路回路內(nèi)部產(chǎn)生的脈沖電流越大。因此，輻射發(fā)射在很大程度上取決于被測試器件所處的電氣操作條件。一般來說，輻射噪聲將隨著輸入電壓和輸出功率（特別是輸出電流）的提高而增加。由于作為低噪聲替代方案的線性穩(wěn)壓器效率過低，而且在高電壓和高功率級別下耗散過多的熱量，因此設計工程師不得不克服因采用最先進的開關電源解決方案而引發(fā)的難題，其中的EMI抑制變得頗為棘手。

EMI抑制

用于降低來自開關模式電源轉(zhuǎn)換器設計的輻射EMI之替代方法面臨著其他的難題。一種傳統(tǒng)方法是在電源解決方案周圍增設EMI屏蔽，其將在金屬外殼內(nèi)包含一個EMI場。然而，EMI屏蔽會增加設計復雜性、尺寸和成本。在開關節(jié)點上（VSW）布設一個RC減振器電路可幫助減小電壓尖峰和后續(xù)的振鈴?？墒?，增設一個減振器電路將降低工作效率，從而增加功率耗散，導致環(huán)境溫度和PCB溫度升高。最后一種對策是采取優(yōu)良的PCB布局方案，包括使用局部低ESR陶瓷去耦電容器，并為所有的大電流通路采用簡短的PCB走線間隔，以最大限度地抑制圖2中所示的寄生效應，不過代價是增加了工程設計時間并延緩了產(chǎn)品的上市進程。

總的說來，為了同時滿足尺寸、效率、熱耗散和EMI規(guī)格要求，工程師必需具備豐富的電源設計經(jīng)驗并做出艱難的權衡取舍，特別是在高輸入電壓、高輸出功率應用中（原因如上所述）。為了評估折衷策略和設計一款符合EMI標準并滿足所有系統(tǒng)要求的電源轉(zhuǎn)換器，電路設計人員常常需要花費大量的時間和精力。

保證符合EMl標準的解決方案

為了對一款簡單和符合EMI標準的高輸出功率電源設計提供保證，凌力爾特公司向一家獨立的認證測試實驗室（TUV Rheinland）提交了LTM4613 8A降壓型μModule穩(wěn)壓器演示板（Dcl743），該實驗室的10米EN55022試驗箱得到了美國國家標準與技術研究所（U.S.NationalInstitute of Standards and Technology—NIST）的正式認可。在一個24V輸入提供96W輸出功率的情況下，發(fā)現(xiàn)LTM4613演示板符合EN55022 Class B限值。只需采用輸入電容、輸出電容和少量的其他小型組件，即可輕松實現(xiàn)一款符合EN55022標準的“無憂型”解決方案，特別是在采用可免費下載的DCl743光繪（Gerber）文件的情況下。