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電工電子實(shí)訓(xùn)中常見(jiàn)問(wèn)題總結(jié)

電工電子實(shí)訓(xùn)課程中要求學(xué)生掌握掌握交流接觸器、中間繼電器、變壓器、熔斷器、復(fù)合開(kāi)關(guān)、閘刀開(kāi)關(guān)、時(shí)間繼電器等低壓電器的使用基本知識(shí)和基本技能;掌握安全用電的基本知識(shí)和基本技能,在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中獲得對(duì)交流電的安全使用的能力。使學(xué)生初步掌握電工電路使用的基本技能。通過(guò)電工實(shí)訓(xùn)后,加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,能夠初步具有進(jìn)行電工電路的設(shè)計(jì)、應(yīng)用的基本技能,鞏固和擴(kuò)大電工線路課程的理論知識(shí)和電路設(shè)計(jì)能力。為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程及后續(xù)的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。
一、為何現(xiàn)在串口速率比并口速率要快?
并行通信的瓶頸:并行數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)向來(lái)是提高數(shù)據(jù)傳輸率的重要手段,但是,進(jìn)一步發(fā)展卻遇到了障礙。首先,由于并行傳送方式的前提是用同一時(shí)序傳播信號(hào),用同一時(shí)序接收信號(hào),而過(guò)分提升時(shí)鐘頻率將難以讓數(shù)據(jù)傳送的時(shí)序與時(shí)鐘合拍,布線長(zhǎng)度稍有差異,數(shù)據(jù)就會(huì)以與時(shí)鐘不同的時(shí)序送達(dá),另外,提升時(shí)鐘頻率還容易引起信號(hào)線間的相互干擾,導(dǎo)致傳輸錯(cuò)誤。
串行通信的優(yōu)勢(shì):串行通信雖然只有一位的位寬,但數(shù)據(jù)傳輸速度卻比并行口要高,原因在于它的差分結(jié)構(gòu),抗干擾能力強(qiáng)
二、漏極開(kāi)路上拉電阻取值為何不能很大或很小?
電工電子實(shí)訓(xùn)中如果上拉電阻值過(guò)小,VDD灌入端口的電流(Ic)將較大,這樣會(huì)導(dǎo)致MOS管(三極管)不完全導(dǎo)通(Ib*β
如果上拉電阻過(guò)大,加上線上的總線電容,由于RC影響,會(huì)帶來(lái)上升時(shí)間的增大,而且上拉電阻過(guò)大(下降延是芯片內(nèi)的晶體管,是有源驅(qū)動(dòng),速度較快;上升延是無(wú)源的外接電阻,速度慢),即引起輸出阻抗的增大,當(dāng)輸出阻抗和負(fù)載的阻抗可以比擬的時(shí),則輸出的高電平會(huì)分壓而減少。
三、推挽和漏極開(kāi)路區(qū)別?
推挽可直接驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),不具有線與功能。
漏極開(kāi)路需外接上拉電阻,驅(qū)動(dòng)能力弱,具有線與功能,但會(huì)帶來(lái)信號(hào)上升時(shí)間的延長(zhǎng)
四、CPU的GPIO上電狀態(tài)?
一般CPU來(lái)說(shuō),GPIO上電狀態(tài)是輸入高阻狀態(tài),它的狀態(tài)由外圍電路決定。如果外接上拉電阻,就是高電平。如果外接下拉電阻,就是低電平。懸浮就是高阻狀態(tài)。
但有的CPU上電GPIO口默認(rèn)是高電平,是由于CPU復(fù)位后,弱上拉是默認(rèn)使能的,例如F020。
五、同步與異步傳輸?shù)膮^(qū)別是什么?
1,異步傳輸是面向字符的傳輸,而同步傳輸是面向比特的傳輸。
2,異步傳輸?shù)膯挝皇亲址絺鬏數(shù)膯挝皇菐?br /> 3,異步傳輸通過(guò)字符起止開(kāi)始和停止碼抓住再同步的機(jī)會(huì),而同步傳輸則是以數(shù)據(jù)中抽取同步信息。
4,異步傳輸對(duì)時(shí)序的要求較低,同步傳輸往往通過(guò)特定的時(shí)鐘線路協(xié)調(diào)時(shí)序。
5,異步傳輸相對(duì)于同步傳輸效率較低。
同步傳輸是指通信雙方有共同的時(shí)鐘參考,能夠通過(guò)時(shí)鐘參考準(zhǔn)確收發(fā)數(shù)據(jù),通常這個(gè)時(shí)鐘參考是同步時(shí)鐘線或同一個(gè)時(shí)鐘源。異步傳輸是指通信雙方?jīng)]有共同的時(shí)鐘參考,通常每次收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)都需要有前導(dǎo)碼進(jìn)行速率同步。
同步的有:SPI,STM、計(jì)算機(jī)的并口異步的有:RS-232串口、USB
(0)輸入阻抗是對(duì)負(fù)載而言,輸出阻抗主要是對(duì)電源端而言。。。
電壓,電流的內(nèi)阻即相當(dāng)于輸出阻抗。
負(fù)載相對(duì)于輸入阻抗:
對(duì)于電壓源,輸入阻抗越大越好(例如一個(gè)實(shí)際電源由電源加內(nèi)阻組成,當(dāng)負(fù)載過(guò)小(輸入阻抗太小),顯然該負(fù)載獲的得電壓會(huì)小于電源電壓,產(chǎn)生偏差)
對(duì)電流源,輸入阻抗越小越好(一個(gè)恒流源由電流源加內(nèi)阻組成,當(dāng)負(fù)載遠(yuǎn)小于內(nèi)阻時(shí)候,才能保證恒定電流不變)。當(dāng)示波器接入光探頭,探頭的輸入阻抗要更改成50歐姆的原因
(1)請(qǐng)教RAIL-TO-RAIL運(yùn)放和普通運(yùn)放有什么區(qū)別?
r2r運(yùn)放的輸出范圍差不多達(dá)到電源電壓。而一般運(yùn)放得減一兩伏。
RAIL-TO-RAIL就是軌對(duì)軌型,輸出電壓接近供電電源電壓
(2)鐵電存儲(chǔ)器優(yōu)勢(shì)目前Ramtron公司的FRAM主要包括兩大類(lèi):串行FRAM和并行FRAM。其中串行FRAM又分I2C兩線方式的FM24 系列和SPI三線方式的FM25 系列。串行FRAM與傳統(tǒng)的24 、25 型的E2PROM引腳及時(shí)序兼容,可以直接替換。
鐵電的優(yōu)勢(shì)就在于相當(dāng)于無(wú)限次的擦寫(xiě),且寫(xiě)數(shù)據(jù)不用等5ms。如果不考慮這兩方面的因素大可以用EEPROM或FLASH。但價(jià)格只要比EEPROM貴20%
(3)開(kāi)關(guān)電源布線注意哪些?
開(kāi)關(guān)電源中,PCB版面布局圖非常重要,開(kāi)關(guān)電流與環(huán)線電感密切相關(guān),由這種環(huán)線電感所產(chǎn)生的暫態(tài)電壓往往會(huì)引起許多問(wèn)題。要使這種感應(yīng)最小、地線形成回路,圖中所示的粗線部分在PCB板上要印制得寬一點(diǎn),且要盡可能地短。為了取得最好的效果,外接元器件要盡可能地靠近開(kāi)關(guān)型集成電路,最好用地線屏蔽或單點(diǎn)接地。最好使用磁屏蔽結(jié)構(gòu)的電感器,如果所用電感是磁芯開(kāi)放式的,那么,對(duì)它的位置必須格外小心。如果電感通量和敏感的反饋線相交叉,則集成電路的地線及輸出端的電容COUT的連線可能會(huì)引起一些問(wèn)題。在輸出可調(diào)的方案中,必須特別注意反饋電阻及其相關(guān)導(dǎo)線的位置。在物理上,一方面電阻要靠近IC,另一方面相關(guān)的連線要遠(yuǎn)離電感,如果所用電感是磁芯開(kāi)放式的,那么,這一點(diǎn)就顯得更加重要。
(4)運(yùn)放電源有時(shí)要正負(fù)雙電源+VCC 和-VCC,請(qǐng)問(wèn)如何接法?有時(shí)為什么有的運(yùn)放單電源供電?
每一個(gè)系統(tǒng)都有一個(gè)相對(duì)的地電位,也就是電路中的GND。相對(duì)于這個(gè)電勢(shì),來(lái)確定+VCC和-VCC。在電路中的接法是,電源的地線接電路的GND,電源+VCC接電路+VCC,對(duì)于負(fù)電壓,把高點(diǎn)位的電源線接在電路的GND上,而把其地線接在電路的-VCC位置上,即可達(dá)到相對(duì)電勢(shì)的要求。
例如:兩個(gè)不相關(guān)的5V電源串起來(lái),中點(diǎn)接地,兩端就是+5V和-5V。
(5) 運(yùn)放外接電阻取值問(wèn)題 ?
平常我們運(yùn)放周邊匹配電阻的取值一般在1K-幾十K之間,原因何在?
外接電阻亦不能取得過(guò)大,如選用MΩ級(jí)亦不合適。其原因有二:①電阻值是有誤差的,阻值越大,絕對(duì)誤差值越大。如2MΩ的電阻E1:系列電阻誤差值為:10%,其阻值(2.2~1.8)MΩ范圍均是允許的,即使選E4s系列的電阻(誤差為:2%)阻值范圍在(2.04~1.96)MΩ之內(nèi);且電阻值會(huì)隨溫度和時(shí)間的變化而產(chǎn)生時(shí)效誤差,使阻值不穩(wěn)定,影響運(yùn)算精度;②運(yùn)放的微小失調(diào)電流會(huì)在外接高阻值電阻上引起較大的誤差信號(hào)。
外接電阻取值太小,會(huì)使得運(yùn)放的輸入電阻減少,增加運(yùn)放功耗,即增加信號(hào)源負(fù)載(這里負(fù)載即是運(yùn)放)。
(6)NTC熱敏電阻計(jì)算方法?
現(xiàn)在低成本測(cè)溫方案中NTC熱敏電阻用的比較多,一般采用查表的方法獲取溫度值,這就牽涉到溫度和阻值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如果你從廠家購(gòu)買(mǎi)NTC熱敏電阻可以向廠家所要溫度阻值對(duì)照表,但是對(duì)于普通愛(ài)好者來(lái)說(shuō)都是從零售商那里購(gòu)買(mǎi)熱敏電阻,賣(mài)元件的大叔和阿姨是不會(huì)向你提供阻值和溫度對(duì)照表的。通常的方法是用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì),環(huán)境溫度沒(méi)上升一度測(cè)量一下熱敏電阻的阻值,通過(guò)這種方法獲得阻值和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系工作比較煩瑣,誤差比較大,另外溫度變化不好控制;還有一種方法就是通過(guò)公式計(jì)算得到R-T表,雖然NTC熱敏電阻溫度和阻值不是呈線性的關(guān)系,但通過(guò)下面的公式仍能計(jì)算出溫度和阻值的對(duì)應(yīng)關(guān)系:
Rt = R *EXP(B*(1/T1-1/T2))
對(duì)上面的公式解釋如下:
1. Rt 是熱敏電阻在T1溫度下的阻值;
2. R是熱敏電阻在T2常溫下的標(biāo)稱(chēng)阻值;
3. B值是熱敏電阻的重要參數(shù);
4. EXP是e的n次方;
5. 這里T1和T2指的是K度即開(kāi)爾文溫度,K度=273.15(絕對(duì)溫度)+攝氏度;
例如我手頭有一個(gè) MF58502F327型號(hào)的熱敏
電阻
MF58—— 型號(hào)玻璃封裝
502 —— 常溫25度的標(biāo)稱(chēng)阻值為5K
F —— 允許偏差為±1%
327 —— B值為3270K的NTC熱敏電阻
那它的R=5000, T2=273.15+25,B=3270, RT=5000*EXP(3270*(1/T1-1/(273.15+25))), 這時(shí)候代入T1溫度就可以求出相應(yīng)溫度下熱敏電阻的阻值,注意溫度單位的轉(zhuǎn)換,例如我們要求零上10攝氏度的阻值,那么T1就為(273.15+10)。


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