电子元器件常识

电子元器件常识
模拟IC与数字IC比照
处理连续性的光、声音、速度、温度等自然模拟信号的IC被称为模拟IC。模拟IC处理的这些信号都具有连续性,能够转换为正弦波研究。而数字IC处理的是非连续性信号,根基上脉冲方波。
模拟IC按技术类型来分有只处理模拟信号的线性IC和同时处理模拟与数字信号的混合IC。模拟IC按应用来分可分为标准型模拟IC和特别应用型模拟IC。标准型模拟IC包括放大器(Amplifier)、电压调节与参考比照(VoltageRegulator/Reference)、信号界面(Interface)、数据转换(DataConversion)、比立器(Comparator)等产品。特别应用型模拟IC要紧应用在4个领域,分不是通信、汽车、电脑周边和消费类电子。
模拟IC具有四大特点:
a、生命周期可长达10年。数字IC强调的是运算速度与本钞票比,数字IC设计的目标是在尽量低的本钞票下到达目标运算速度。设计者必须不断采纳更高效率的算法来处理数字信号,
或者利用新工艺提高集成度落低本钞票。因此数字IC的生命周期特别短,大约为1年-2年。
  模拟IC强调的是高信噪比、低失真、低耗电、高可靠性和稳定性。产品一旦到达设计目标就具备长久的生命力,生命周期长达10年以上的模拟IC产品也不在少数。如音频运算放大器NE5532,自上世纪70年代末推出直到现在依旧最常用的音频放大IC之一,几乎50%的多媒体音箱都采纳了NE5532,其生命周期超过25年。因为生命周期长,因此模拟IC的价格通常偏低。
b、工艺特别少用CMOS工艺
  数字IC多采纳CMOS工艺,而模拟IC特别少采纳CMOS工艺。因为模拟IC通常要输出高电压或者大电流来驱动其他元件,而CMOS工艺的驱动能力特别差。此外,模拟IC最要害的是低失真和高信噪比,这两者根基上在高电压下比立轻易做到的。而CMOS工艺要紧用在5V以下的低电压环境,同时持续朝低电压方向开展。
  因此,模拟IC早期使用Bipolar工艺,然而Bipolar工艺功耗大,因此又出现BiCMOS工艺,结合了Bipolar工艺和CMOS工艺两者的优点。另外还有CD工艺,将CMOS工艺和DM
OS工艺结合在一起。而BCD工艺那么是结合了Bipolar、CMOS、DMOS三种工艺的优点。在高频领域还有SiGe和GaAS工艺。这些特别工艺需要晶圆代工厂的配合,同时也需要设计者加以熟悉,而数字IC设计者全然上不用考虑工艺咨询题。
c、与元器件关系紧密
  模拟IC在整个线性工作区内需要具备良好的电流放大特性、小电流特性、频率特性等;在设计中因技术特性的需要,经常需要考虑元器件布局的对称结构和元器件参数的彼此匹配形式;模拟IC还必须具备低噪音和低失真性能。电阻、电容、电感都会产生噪音或失真,设计者必须考虑到这些元器件的碍事。正交相移键控
关于数字电路来讲是没有噪音和失确实,数字电路设计者完全不用考虑这些因素。此外由于工艺技术的限制,模拟电路设计时应尽量少用或不用电阻和电容,特别是高阻值电阻和大容量电容,只有如此才能提高集成度和落低本钞票。某些射频IC在电路板的布局也必须考虑在内,而这些是数字IC设计所不用考虑的。因此模拟IC的设计者必须熟悉几乎所有的电子元器件。
d、辅助工具少测试周期长LED光柱
压力容器制造  模拟IC设计者既需要全面的知识,也需要长时刻经验的积存。模拟IC设计者需要熟悉IC和晶圆制造工艺与流程,需要熟悉大局部元器件的电特性和物理特性。通常特别少有设计师熟悉IC和晶圆的制造工艺与流程。而在经验方面,模拟IC设计师需要至少3年-5年的经验,优秀的模拟IC设计师需要10年甚至更长时刻的经验。
  模拟IC设计的辅助工具少,其能够借助的EDA工具远不如数字IC设计多。由于模拟IC功耗大,牵涉的因素多,而模拟IC又必须维持高度稳定性,因此认证周期长。此外,模拟IC测试周期长且复杂。
  某些模拟IC产品需要采纳特别工艺和封装,必须与晶圆厂联合开发工艺,如BCD工艺和30V高压工艺。此外,有些产品需要采纳WCPS晶圆级封装,拥有此技术的封装厂目前还不多。
新型非接触式电流传感器
l原来状况
  原来的非接触式电流传感器大致有3种结构模式,如图1所示。在图1中,例1所示为以霍尔元
干油分配器
件作为磁场检测元件设置在铁芯的间隙内;例2所示为在铁芯的间隙内设置霍尔元件,而在铁芯上设置反响线圈:例3所示为在铁芯的间隙内设置磁一光效应元件(应用法拉第效应的元件),用作磁场检测元件。
  上述3种结构模式的缺点如下:
  例l中元件的温度特性不佳,输出均匀性较差,因而电流检测精度不高。再者,此种传感器极易受漂移的碍事.略微受点漂移碍事就难以测量含直流成分的电流。
  例2虽可解决例1中出现的咨询题,但要周密测量线圈中流过的电流还必须排除外界干扰因索,要是受到感应噪声等因素的碍事,也就难以实现周密测量。特别是电流传感器的传感部和操纵电流传感器信号的操纵部之间的距离长,付出的代价就更高。
  例3由于其操纵部的信号只用光传送,噪声虽低.但漂移的碍事却不小.因而也不能测量含直流成分的电流。
2技术创新
  本开发立足于技术创新,着重致力于结构革新.其举措是局部铁芯为饱和磁体,并由铁芯形成间隙,铁芯围绕在导体的外周,线圈绕在铁芯上,将磁场检测元件设置在间隙内。
  由于本开发将磁场检测元件设置在铁芯饱和磁体的间隙内.因而在测量导体中所流过的电流时线圈中没有电流。假设用磁场检测元件测量间隙内的磁场.依据测得的磁场强度即可明白导体中流过的电流。
  在此情况下.要是磁场检测元件的检测灵敏度始终维持稳定不变,那么要精确测量导体中流过的电流是不成咨询题的。然而,磁场检测元件的材料、制件、粘接剂等因温度引起的变化以及时效变化、光源变化等因素都会碍事磁场检测元件的检测灵敏度.使之产生漂移。因此,不能周密测量导体中流过的电流。为此.本开发采纳绕在铁芯上的线圈,可按需要对磁场检测元件的灵敏度加以校正,使磁场检测元件的灵敏度始终如一,经常维持在稳定不变的状态。
  校正灵敏度时经由绕在铁芯上的线圈内流过的电流到达一定量值程度时,就会使铁芯的磁体形成饱和状态而与导体中流过的电流无关。间隙内产生一定量的磁通密度,当其到达一定程度时,即使磁场再增强.磁通密度也可不能再增大。现在。可用磁场检测元件测量间隙内
的磁场。此测量值中要是不存在上述漂移因素.那么通常即为固定值(基准值)。但假设存在漂移因素,其值就会变化。放大器与磁场检测元件的光检测器连接,对其进行调制,并将磁场检测元件的输出值与基准值相比立。同时对磁场检测元件的灵敏度进行校正。此校正可在瞬间进行,同时无需切断导体中流淌的电流。
3实例
  图2所示为本开发提供的非接触式电流传感器的结构。线圈绕在铁芯上,磁场检测元件设置在铁芯的间隙内.光检测器测量磁场检测元件的输出,放大器调制磁场检测元件的输出。
  局部铁芯必须形成饱和磁体,但并不局限于此,整个铁芯均为饱和磁体也无妨。假设需追求饱和磁体所具有的短暂饱和特性。选用铁紊体或非晶体之类的磁性合金便可奏效。
  图3所示为非接触式电流传感器的铁芯例如。铁芯的两端部采纳高磁导率和高磁通密度的磁体,端头以外局部采纳饱和磁体。两端头尖细成锥形,以增大间隙的磁通密度。提高电流传感器的灵敏度。
  磁场检测元件能够采纳磁一光效应元件和霍尔元件。然而由于前者仅用光的方式就能进行
传感部和操纵部之间的信号传送,同时不受感应噪声的碍事.因而相比之下前者较为理想。
  在测量导体内流过的电流时。饱和磁体随其流过的电流一旦到达饱和程度,即使再增大导体中的电流.间隙内的磁场也可不能再变化。由于其变化量用磁场检测元件检测不出,因而饱和磁体的饱和程度不能由导体内流过的电流来定。而其饱和点要紧取决于饱和磁体的外形和尺寸,特别是间隙的外形和尺寸。
4效果
  实验结果讲明。新开发的非接触式电流传感器具有如下成效:消除了磁场检测元件的输出漂移,能精确测量含直流成分的电流;无需周密调制线圈中流淌的电流就能周密测量电流;采纳磁一光效应元件.其输进和输出信号为光信号,无感应噪声之忧;改善了温度特性。
导铜线的负载能力的计算
估算口诀: 
二点五下乘以九,往上减一顺号走。 
三十五乘三点五,双双成组减点五。 
条件有变加折算,高温九折铜升级。 
穿管根数二三四,八七六折满载流。 
讲明: 
微型显示器(1)本节口诀对各种尽缘线(橡皮和塑料尽缘线)的载流量(平安电流)不是直截了当指出,而是“截面乘上一定的倍数〞来表示,通过心算而得。由表53能够瞧出:倍数随截面的增大而减小。 
“二点五下乘以九,往上减一顺号走〞讲的是2.5mm’及以下的各种截面铝芯尽缘线,其载流量约为截面数的9倍。如2.5mm’导线,载流量为2.5×9=22.5(A)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。 
>极化片

本文发布于:2024-09-24 05:28:49,感谢您对本站的认可!

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