很多电子工程师在某个方面精深钻研(2)

2019-03-22 12:04

3) 6N136,HP公司生产

下载地址: http://www.100y.com.tw/pdf_file/6N135-6.PDF 要想打开6N136,需要比较大的电流,大概在15~20mA左右,才能发挥高速传输数据的作用。 如果对速率要求不高,其实TLP521-1也可以用,实际传输速率可以到19200波特率。

选择光耦看使用场合,tlp521-1是最常用的,也便宜,大概0.7~1元; 要求隔离电压高的,选用4N25/4N35,大概在3元左右; 要求在通讯中高速传输数据的,选用6N136,大概在4元左右。

光耦应用的原理框图如下所示: 1. 输入干接点隔离 2. 输入TTL电平隔离 3. 输入交流信号隔离 4. 输出RS232信号隔离 5. 输出RS422信号隔离

光耦除了隔离数字量外,还可以用来隔离模拟量。将在今后的章节中描述。

2.6 三极管 2.7 光电管 2.8 电容 2.9 电阻 2.10 固态继电器 2.11 继电器 2.12 变压器与整流桥 2.13 三端稳压器 2.14 开关电源芯片 2.15 封装知识、芯片批号等 2.16 接插件 2.17 器件选购的知识 2.6 三极管

2.6.1 三极管的4种工作状态 1) 饱和导通状态 饱和导通=0 2) 截止状态 饱和导通=1 3) 线性放大状态

作为低频放大器时使用,具体的可参见有关电子线路的书籍; 4) 非线性工作状态

在无线电通信系统中,作为混频器等使用。具体的可参见有关电子线路的书籍; 愚记得南京工学院也就是现在的东南大学在80年代初期有一套《电子线路》5本,是电子专业的书籍,比较难懂;现在,即使是在电子专业的学生中,也应该降低了对三极管的哪些复杂的参数的要求了吧;在实际使用时,即使是模拟电路、非线性电路,也都是集成电路了,谁还使用三极管自己做呢?如果万一需要,现学也来得及。这套书很强的。编写人在那个年代肯定都是牛人。

学三极管这些参数很繁琐的,要是现在的非电子类的大学生或者大专生们还学这些玩意,我只能说是学校在误人子弟了。

好多学校都在扩招,很多学生念了4年下来,学了一堆过时的理论,跟实际的东西一点没有接轨,不知道7407是干什么用得,不知道三极管的几个状态;我只能无话可说。 所以,念了4年下来,跟企业的需求还有一段距离,还需要从头来过;聪明的学生赶紧抓住机会去学习,去实习,这样,还可以赶紧补上实际应用的这一课。 言归正传。 参见下图:

当单片机的口线输出电平为1时,三极管的be结导通,ce结导通,输出的电压值为0V; 当单片机的口线输出电平为0时,三极管的be结不导通,ce结截止,输出的电压值为5V;

在这种数字电路的应用中,相当于三极管是一个反相开路门。 计算是否导通,公式如下:

I=B(放大倍数,希腊字母的贝塔)×Ibe 当Ice

相差越大,饱和程度越深,Vce越小,三极管的输出内阻越小; 这个概念要用到光电管中。

设计使用时大概算算,心里有个数;在电路板上试试,行的通,那就是它了。可以测量Vce值,至少要小于0.1V就可以了。

常用的PNP三极管是2N5551,驱动40mA的LED(电压在24V)、蜂鸣器等均没有问题。

2.6.2 三极管的具体应用

实际上,已经有象7407、ULN2003可以取代三极管在数字电路中的作用;但是,有时是受到PCB面积的制约,有时是为了降低成本,有时是因为布局方便,在1~2个输出点时,还是可以使用三极管来做驱动的。

例如:驱动一个蜂鸣器;往往系统中的蜂鸣器跟其它驱动设备,继电器等,距离较远;这时,没有必要使用一片7407,或者ULN2003来驱动;驱动的接口如下: 上午赶紧到中发去转了一圈,看了看单片机方面的书,让我失望。

这些书的大部分内容还都是将51的技术资料美捶?胍幌拢?由弦恍┎⑿薪涌诘男酒???255/8155/8253/AD0809/DAC0832等等,就是一本单片机的书籍了。还挺贵。可怜的学生花了几十大元买来,学到的是陈旧的知识。 看了又看,想了再想,老树买了2本:

1)MCS-51系列 单片机应用系统设计 系统配置与接口技术 何立民编著 北京航空航天大学出版社 35元人民币

2)单片机外围电路设计 沙占友等编著 电子工业出版社 23元人民币

何立民先生的巨著影响了看来不止是一代人,至少是2代人、三代人以上。主要的好处是体系比较完整,包括了单片机的核心、芯片的时序与扩展、输入与输出(在何老师的编著中叫前向、后向、人机、相互通道,只是说法的不同),应用程序设计、抗干扰技术,应该是,是一个大全了。

愚斗胆建议何老师将该巨著修改如下:

1) 将并行扩展的有关内容以及一些现在不用的内容,如GP16打印机等,放在新编著的书的光盘内容中,这样篇幅可以减少,又不至于查询不到;这些内容,在书中一带而过; 2)新增:I2C的数字和模拟的扩展内容和相应的用单片机口线模拟I2C总线的程序; 3)新增:电源部分,包括:DC/DC模块,MAXIM、LINEAR公司的step-up/step-down等芯片的内容,还有开关电源、线性电源等内容; 这样,就能焕发出更新的活力。

沙占友的书中有一些新的内容,象时钟电路SD2000、电源部分,都是愚所激赏的,跟别的书籍相比,内容新,基本没有重复的地方。

如果初学者能买到周航慈的《单片机软件设计技术》,再下载一套89C51或者78E52的数据手册,随便从哪里找一本详细讲51语言的书,也就行了。这样的书,最好从图书馆借来看看。何老师的书中也有一部分内容,讲程序设计的,没有详讲语言。其实最好的就是原来

徐涵芳老师编著的那本小册子,好像是《51/96单片机设计技术》。好在是原汁原味,篇幅小而精干,也不贵。

手边的参考书有以上三位老师的编著就可以了,其它的,随便看看,如果有用,记住器件的名字,从网络上下载下来看看就行了。 2.5 光电管

我这里所谓的光电管有2种: 1) 反射型光电管 2) 对射型光电管

这2种产品在市场上又可分为调理好的和没有调理好的;

这2种光电管在电子产品世界和电子技术应用杂志上都有大量的广告。随便找一本都有。 我所说的调理好的指的是内部已经加了限流电阻和输出的放大驱动电路了。它的特点是只有3根线,电源2根,输出信号一根,TTL电平的;但是,有时受到某种限制,需要使用没有调理好的,怎么办呢? 参见下图:光电管原理框图

这种没有调理好的光电管在使用时,需要做一块小的电路板,在发光管加限流电阻,在光电三极管的集电极加上拉电阻到5V,如下图所示:光电管工作框图1。

但是,在使用中我发现,输出的信号不稳定,尤其是在使用比较长的电缆传输到单片机的时候;究其原因,我认为是由于反射或者对射的红外光落在光电三极管的靶面上,光强未能导致光电三极管深度饱和,使得输出的内阻偏大,肪车脑肷?偷缋碌母扇判藕湃菀自谙呗飞系?拥脑倒剩?br> 为了可靠工作,仿照达林顿管的结构,在光电三极管的输出端加一个限流电阻接到NPN的B结,当无光的时候,2N5551饱和导通,输出电压为0V;实际测量小于0.1V;当有光,甚至是弱光时,2N5551截至,输出电压为5V。将3K电阻换成更大或更小的电阻,可以调整光电三极管的输出的灵敏度。 具体工作过程可以自行分析,做个实验。 2.6 电容

2.6.1 电容的主要种类 电容有以下几大类:

1) 电解电容 2) 独石电容 3) 磁片电容 4) 胆(左金右旦)电解电容 5) 涤纶电容等

电容的指标是:耐压值和电容容量。例如:220u/50V,就是说,这个电解电容耐压值为50V,容量为220u。

电容的容量跟电容的介质有关。 顾名思义:

电解电容为电解质作为介质的,铝作为电极; 独石电容是使用石头作为介质的; 磁片电容是磁片作为介质的;

胆(左金右旦)电解电容使用电解质作为介质,但是,电极采用胆(左金右旦)金属。 涤纶电容采用涤纶作为介质。

有兴趣的网友可以拆一个电容看看。 2.6.1 电容的使用场合 1. 电源稳压和滤波

电解电容主要是用来稳压和低频交流滤波的;高频滤波是使用磁片电容和独石电容。 当电解电容作为稳压时,接在整流桥和三端稳压器的输出端,起到稳定电压的作用。其工作机理相当于一个水库,从上游来的带有波浪的水到了水库,就变的平滑了。

但是,铝电解电容的电解质随着时间的推移会干涸,所以在设计时需要留有余量,保证系统正常工作到它的寿命。

有些远端供电的直流电源,接到电路板的输入端时,需要在电路板的电源输入端加一个大的电解电容,通常可以是220u/25V,这样,这块电路板需要供电时,不是直接从电源处取,而是从电容中取电,可以得到稳定的电流供给;

但是,电解电容只能滤除低频的波动;对于直流电源中的高频波动,可以加一个0.1u或0.01u的独石电容或者磁片电容。

很多教科书都指出,在每一个芯片的电源和地两端接一个0.1u或0.01u的独石电容或者瓷片电容,解决芯片的供电过程中,由于电路板的走线电感产生的电源开关噪声尖峰。这种作用下的电容叫去耦电容。这是电路板的常规的设计; 2. 定时参数


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