储能系统

一种振动自供能无线传感器的电源管理电路

针对振动能量采集器的输出功率过低不足以直接驱动无线传感器的问题，设计了振动自供能无线传感器的电源管理电路，根据调谐和阻抗变换原理对能量采集器进行了阻抗匹配，以最大功率对储能超级电容进行充电，对能量存储和电源管理电路的充放电特性进行了理论分析和实验验证。结果表明，该电路大幅度提高了采集器的输出功率和对储能超级电容充电的效率，当0.47 F超级电容电压达到0.6 V时，能量瞬间释放电路控制超级电容瞬间放电，成功驱动最大功耗为75 mW的无线传感器工作。

标签： 振动无线传感器电源管理电路

上传时间： 2013-10-14

上传用户：wbwyl
基于复合型单开关PFC预调节器的设计

为了解决计算机系统电源保持时间问题，确保输出电压在一段时间稳定在一定范围内。确保计算机在出现输入故障是有足够的时间备份数据或者切换到不间断电源（UPS）下工作。为此提出了一种复合型单开关PFC预调器、并根据需求进行了设计，该设计可以减小储能电容的容量，使输出电流谐波满足IEC1000-302的要求。

标签： PFC 复合型开关预调节器

上传时间： 2013-10-21

上传用户：范缜东苑
电源完整性设计详解

1 为什么要重视电源噪声问题？ 2 电源系统噪声余量分析 3 电源噪声是如何产生的？ 4 电容退耦的两种解释 4.1 从储能的角度来说明电容退耦原理。 4.2 从阻抗的角度来理解退耦原理。 5 实际电容的特性 6 电容的安装谐振频率 7 局部去耦设计方法 8 电源系统的角度进行去耦设计 8.1 著名的Target Impedance（目标阻抗） 8.2 需要多大的电容量 8.3 相同容值电容的并联 8.4 不同容值电容的并联与反谐振（Anti-Resonance） 8.5 ESR 对反谐振（Anti-Resonance）的影响 8.6 怎样合理选择电容组合 8.7 电容的去耦半径 8.8 电容的安装方法 9 结束语

标签： 电源完整性

上传时间： 2013-11-06

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UPS电源详解

UPS电源的简介 UPS（Uninterruptible Power System ），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时， UPS 立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。 UPS电源的发展过程与现状经过一个多世纪的发展，电力已经成为现代工业最重要的能源基础。随着工业文明的不断进步，现代工业对电力质量的要求越来越高，为了保障工业过程以及日常工作的连续性，UPS应运而生，成功的解决了电力中断以及电力质量差的问题，广泛地应用于工业控制、通信、医疗、计算机、交通、银行、证券等。经过几十年的发展，UPS技术El新月异，管理体系不断完善，功能更加强大，应用范围也随着现代科技的发展不断的扩大。 UPS电源的未来发展趋势市场需求促进了UPS性能的不断提高，科技的进步则推动了UPS技术了不断的向前发展，使UPS向高频化、冗余并联化、数字化、可靠化、智能化、绿色化、经济化发展。

标签： UPS 电源

上传时间： 2013-10-18

上传用户：zhishenglu
PCB布线原则

PCB 布线原则连线精简原则连线要精简，尽可能短，尽量少拐弯，力求线条简单明了，特别是在高频回路中，当然为了达到阻抗匹配而需要进行特殊延长的线就例外了，例如蛇行走线等。安全载流原则铜线的宽度应以自己所能承载的电流为基础进行设计，铜线的载流能力取决于以下因素：线宽、线厚（铜铂厚度）、允许温升等，下表给出了铜导线的宽度和导线面积以及导电电流的关系（军品标准），可以根据这个基本的关系对导线宽度进行适当的考虑。印制导线最大允许工作电流（导线厚50um，允许温升10℃）导线宽度（Mil）导线电流（A）其中:K 为修正系数，一般覆铜线在内层时取0.024，在外层时取0.048；T 为最大温升，单位为℃;A 为覆铜线的截面积，单位为mil（不是mm，注意）；I 为允许的最大电流，单位是A。电磁抗干扰原则电磁抗干扰原则涉及的知识点比较多，例如铜膜线的拐弯处应为圆角或斜角（因为高频时直角或者尖角的拐弯会影响电气性能）双面板两面的导线应互相垂直、斜交或者弯曲走线，尽量避免平行走线，减小寄生耦合等。一、通常一个电子系统中有各种不同的地线，如数字地、逻辑地、系统地、机壳地等，地线的设计原则如下：1、正确的单点和多点接地在低频电路中，信号的工作频率小于1MHZ，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHZ 时，如果采用一点接地，其地线的长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法。2、数字地与模拟地分开若线路板上既有逻辑电路又有线性电路，应尽量使它们分开。一般数字电路的抗干扰能力比较强，例如TTL 电路的噪声容限为0.4~0.6V，CMOS 电路的噪声容限为电源电压的0.3~0.45 倍，而模拟电路只要有很小的噪声就足以使其工作不正常，所以这两类电路应该分开布局布线。3、接地线应尽量加粗若接地线用很细的线条，则接地电位会随电流的变化而变化，使抗噪性能降低。因此应将地线加粗，使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能，接地线应在2~3mm 以上。4、接地线构成闭环路只由数字电路组成的印制板，其接地电路布成环路大多能提高抗噪声能力。因为环形地线可以减小接地电阻，从而减小接地电位差。二、配置退藕电容PCB 设计的常规做法之一是在印刷板的各个关键部位配置适当的退藕电容，退藕电容的一般配置原则是：􀁺?电电源的输入端跨½10~100uf的的电解电容器，如果印制电路板的位置允许，采Ó100uf以以上的电解电容器抗干扰效果会更好¡��?原原则上每个集成电路芯片都应布置一¸0.01uf~`0.1uf的的瓷片电容，如遇印制板空隙不够，可Ã4~8个个芯片布置一¸1~10uf的的钽电容（最好不用电解电容，电解电容是两层薄膜卷起来的，这种卷起来的结构在高频时表现为电感，最好使用钽电容或聚碳酸酝电容）。��?对对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件，ÈRA、¡ROM存存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容¡��?电电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线¡三¡过过孔设¼在高ËPCB设设计中，看似简单的过孔也往往会给电路的设计带来很大的负面效应，为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响，在设计中可以尽量做到£��?从从成本和信号质量两方面来考虑，选择合理尺寸的过孔大小。例如¶6- 10层层的内存模¿PCB设设计来说，选Ó10/20mi（（钻¿焊焊盘）的过孔较好，对于一些高密度的小尺寸的板子，也可以尝试使Ó8/18Mil的的过孔。在目前技术条件下，很难使用更小尺寸的过孔了（当孔的深度超过钻孔直径µ6倍倍时，就无法保证孔壁能均匀镀铜）；对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸，以减小阻抗¡��?使使用较薄µPCB板板有利于减小过孔的两种寄生参数¡��? PCB板板上的信号走线尽量不换层，即尽量不要使用不必要的过孔¡��?电电源和地的管脚要就近打过孔，过孔和管脚之间的引线越短越好¡��?在在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔，以便为信号提供最近的回路。甚至可以ÔPCB板板上大量放置一些多余的接地过孔¡四¡降降低噪声与电磁干扰的一些经Ñ?能能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在关键地方¡?可可用串一个电阻的方法，降低控制电路上下沿跳变速率¡?尽尽量为继电器等提供某种形式的阻尼，ÈRC设设置电流阻尼¡?使使用满足系统要求的最低频率时钟¡?时时钟应尽量靠近到用该时钟的器件，石英晶体振荡器的外壳要接地¡?用用地线将时钟区圈起来，时钟线尽量短¡?石石英晶体下面以及对噪声敏感的器件下面不要走线¡?时时钟、总线、片选信号要远ÀI/O线线和接插件¡?时时钟线垂直ÓI/O线线比平行ÓI/O线线干扰小¡? I/O驱驱动电路尽量靠½PCB板板边，让其尽快离¿PC。。对进ÈPCB的的信号要加滤波，从高噪声区来的信号也要加滤波，同时用串终端电阻的办法，减小信号反射¡? MCU无无用端要接高，或接地，或定义成输出端，集成电路上该接电源、地的端都要接，不要悬空¡?闲闲置不用的门电路输入端不要悬空，闲置不用的运放正输入端接地，负输入端接输出端¡?印印制板尽量使Ó45折折线而不Ó90折折线布线，以减小高频信号对外的发射与耦合¡?印印制板按频率和电流开关特性分区，噪声元件与非噪声元件呀距离再远一些¡?单单面板和双面板用单点接电源和单点接地、电源线、地线尽量粗¡?模模拟电压输入线、参考电压端要尽量远离数字电路信号线，特别是时钟¡?对¶A/D类类器件，数字部分与模拟部分不要交叉¡?元元件引脚尽量短，去藕电容引脚尽量短¡?关关键的线要尽量粗，并在两边加上保护地，高速线要短要直¡?对对噪声敏感的线不要与大电流，高速开关线并行¡?弱弱信号电路，低频电路周围不要形成电流环路¡?任任何信号都不要形成环路，如不可避免，让环路区尽量小¡?每每个集成电路有一个去藕电容。每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容¡?用用大容量的钽电容或聚酷电容而不用电解电容做电路充放电储能电容，使用管状电容时，外壳要接地¡?对对干扰十分敏感的信号线要设置包地，可以有效地抑制串扰¡?信信号在印刷板上传输，其延迟时间不应大于所有器件的标称延迟时间¡环境效应原Ô要注意所应用的环境，例如在一个振动或者其他容易使板子变形的环境中采用过细的铜膜导线很容易起皮拉断等¡安全工作原Ô要保证安全工作，例如要保证两线最小间距要承受所加电压峰值，高压线应圆滑，不得有尖锐的倒角，否则容易造成板路击穿等。组装方便、规范原则走线设计要考虑组装是否方便，例如印制板上有大面积地线和电源线区时（面积超¹500平平方毫米），应局部开窗口以方便腐蚀等。此外还要考虑组装规范设计，例如元件的焊接点用焊盘来表示，这些焊盘（包括过孔）均会自动不上阻焊油，但是如用填充块当表贴焊盘或用线段当金手指插头，而又不做特别处理，（在阻焊层画出无阻焊油的区域），阻焊油将掩盖这些焊盘和金手指，容易造成误解性错误£SMD器器件的引脚与大面积覆铜连接时，要进行热隔离处理，一般是做一¸Track到到铜箔，以防止受热不均造成的应力集Ö而导致虚焊£PCB上上如果有¦12或或方Ð12mm以以上的过孔时，必须做一个孔盖，以防止焊锡流出等。经济原则遵循该原则要求设计者要对加工，组装的工艺有足够的认识和了解，例È5mil的的线做腐蚀要±8mil难难，所以价格要高，过孔越小越贵等热效应原则在印制板设计时可考虑用以下几种方法：均匀分布热负载、给零件装散热器，局部或全局强迫风冷。从有利于散热的角度出发，印制板最好是直立安装，板与板的距离一般不应小Ó2c，，而且器件在印制板上的排列方式应遵循一定的规则£同一印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列，发热量小或耐热性差的器件（如小信号晶体管、小规模集³电路、电解电容等）放在冷却气流的最上（入口处），发热量大或耐热性好的器件（如功率晶体管、大规模集成电路等）放在冷却Æ流最下。在水平方向上，大功率器件尽量靠近印刷板的边沿布置，以便缩短传热路径；在垂直方向上，大功率器件尽量靠近印刷板上方布置£以便减少这些器件在工作时对其他器件温度的影响。对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域（如设备的µ部），千万不要将它放在发热器件的正上方，多个器件最好是在水平面上交错布局¡设备内印制板的散热主要依靠空气流动，所以在设计时要研究空气流动的路径，合理配置器件或印制电路板。采用合理的器件排列方式，可以有效地降低印制电路的温升。此外通过降额使用，做等温处理等方法也是热设计中经常使用的手段¡

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上传时间： 2015-01-02

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基于双输入推挽变换器的光电互补电源的研究

能源短缺和环境恶化是人类共同面临的挑战。开发新型清洁能源是解决能源短缺和环境恶化的捷径，但是太阳能能源不连续和不稳定的缺点影响其单独使用的效果。为了解决这个问题，可以选择使用多种性质互补的能源联合供电，相互弥补彼此的不足，以达到连续稳定的电能输出。基于双输入直流变换器（Multipk-Input Converter，MC）的光电互补系统相对于风光互补系统而言，在太阳能功率充足时，可以选择将多余的能量进行并网，省去了蕃电池等储能设备，也可大大节约成本，简化控制：而且电网是全天候的，比纯新能源联合系统更加可靠。因此本文将对光电互补系统，研究其拓扑、能量管理和系统参数设计等等在隔离应用的中小功率场合，推挽变换器控制方便，结构简单，应用广泛传统的多输入推挽变换器结构复杂，成本高。通过分析MIC的生成方法，利用脉冲电压源 Pulsating Voltage Source Ce，PⅤSC或者脉冲电流源（Pulsating Curren Source Cell，PCSC）中联或者并联构成简单实用的一族多输入推挽变换器，详细分析了BUCK型PVSC串联构成的双输入推挽变换器的小信号模型和控制方式，为了能够提供交流输出，本文还详细分析了半桥逆变电路的控制方式，并推导出其数学控制模型通过分析系统的工作模式、能量管理策略和不同控制方式对系统的影响，阐叨基于双输入推挽变换器的光电互补系统的工作原理。并对系统软件涉及到的太阳能最大功率跟踪、光电互补控制和逆变控制等算法进行重点研究功率电路参数设计合理与否，直接影响着系统的性能和指标，其中推挽变压器和滤波器的参数设计尤为重要，为此专门给出了硬件参数设计步骤；然后，根据软件算法，设计了控制软件流程图来更清晰的表达软件控制的思想软件参数是影响系统鲁棒性和快速性的另一个关键因素，在硬件设计的基础上，对软件参数进行优化设计，并利用 Simulink软件对设计参数进行仿真分析和修正。然后采用TMS320F2809作为控制芯片，搭建了实验原理样机，并进行了相关验证实验

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上传时间： 2022-03-16

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ansoftmaxwell入门及相关基础操

Ansoft公司的Maww2D/3D是一个功能强大、结果精确、易于使用的二维/三维电磁场有限元分析软件。它包括电场、静磁场、涡流场、瞬态场和温度场分析模块，可以用来分析电机、传感器、变压器、永磁设备、激励器等电磁装置的静态、稳态、瞬态、正常工况和故障工况的特性。它所包含的自上而下执行的用户界面、领先的自适应网格剖分技术及用户定义材料库等特点，使得它在易用性上遥遥领先。它具有高性能矩阵求解器和多CUP处理能力，提供了最快的求解速度。静磁场求解器（Magnetostatic）用于分析由恒定电流、永磁体及外部激磁引起的磁场，是用于激励器、传感器、电机及永磁体等。该模块可自动计算磁场力、转矩、电感和储能用于求解某些涉及到运动和任意波形的电压、电流源激励的设备，可获得精确的预测性能特性。该模块能同时求解磁场电路及运动等强耦合的方程，从而得到电机的相关运行性能●涡流场求解器（Eddy Current用于分析受涡流、集肤效应、邻近效应影响的系统。它求解的频率范围可以从θ到数百兆赫兹，能够自动计算损耗、铁损、力、转矩、电感与储能。允许用户设置多项可变设计量，如位置、形状、源及频率等。可自动计算数千种情况的物理问题分析，而整个过程不许用户干预。在绘制曲线模型时，系统默认的是将封闭后的曲线自动生成面，如果用户不想让其自动生成面，可以在绘制曲线模型前，点击菜单栏中的 Tools/Options/Modeler Options项更改绘图设置。材料库的管理更加方便和直观，新版软件的材料库主要由两类组成，一是系统自带材料库的2D和3D有限元计算常用材料库除此外还有 RMxprt电机设计模块用的电机材料库。二是用户材料库，可以将常用的且系统材料库中没有的材料单独输岀成用户材料库，库名称可自行命名，在使用前须将用户材料库装载进软件中

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上传时间： 2022-03-17

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基于TMS320F28335的开关电源模块并联供电系统原理图+软件源码

基于TMS320F28335的开关电源模块并联供电系统原理图+软件源码一、系统方案本系统主要由DC-DC主回路模块、信号采样模块、主控模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。1.1 DC-DC主回路的论证与选择方案一：采用推挽拓扑。推挽拓扑因其变压器工作在双端磁化情况下而适合应用在低压大电流的场合。但是，推挽电路中的高频变压器如果在绕制中两臂不对称，就会使变压器因磁通不平衡而饱和，从何导致开关管烧毁；同时，由于电路中需要两个开关管，系统损耗将会很大。方案二：采用Boost升压拓扑。 Boost电路结构简单、元件少，因此损耗较少，电路转换效率高。但是，Boost电路只能实现升压而不能降压，而且输入/输出不隔离。方案三：采用单端反激拓扑。单端反激电路结构简单，适合应用在大电压小功率的场合。由于不需要储能电感，输出电阻大等原因，电路并联使用时均流性较好。方案论证：上述方案中，方案一系统损耗大，方案二不能实现输入输出隔离，而方案三虽然对高频变压器设计要求较高，但系统要求两个DCDC模块并联，并且对效率有一定要求。因此，选择单端反激电路作为本系统的主回路拓扑。1.2 控制方法及实现方案方案一：采用专用的开关电源芯片及并联开关电源均流芯片。这种方案的优点是技艺成熟，且均流的精度高，实现成本较低。但这种方案的缺点是控制系统的性能取决于外围电路元件参数的选择，如果参数选择不当，则输出电压难以维持稳定。方案二：采用TI公司的DSP TMS320C28335作为主控，实现PWM输出，并控制A/D对输入输出的电压电流信号进行采样，从而进行可靠的闭环控制。与模拟控制方法相比，数字控制方法灵活性高、可靠性好、抗干扰能力强。但DSP成本不低，而且功耗较大，对系统的效率有一定影响。方案论证：上述方案中，考虑到题目要求的电流比例可调的指标，方案一较难实现，并且方案二开发简单，可以缩短开发周期。所以，选择方案二来实现本系统要求。

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上传时间： 2022-05-06

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《电容应用分析精粹》公众号摘录 .part2

part1也已上传：https://dl.21ic.com/download/part1-385449.html 本书系统介绍电容器的基础知识及在各种实际应用电路中的工作原理，包括 RC 积分、 RC 微分、滤波电容、旁路电容、去耦电容、耦合电容、谐振电容、自举电容、 PN 结电容、加速电容、密勒电容、安规电容等。本书强调工程应用，包含大量实际工作中的应用电路案例讲解，涉及高速 PCB、高频电子、运算放大器、功率放大、开关电源等多个领域，内容丰富实用，叙述条理清晰，对工程师系统掌握电容器的实际应用有很大的帮助，可作为初学者的辅助学习教材，也可作为工程师进行电路设计、制作与调试的参考书。第 1 章电容器基础知识第 2 章电容器标称容值为什么这么怪第 3 章电容器为什么能够储能第 4 章介电常数是如何提升电容量的第 5 章介质材料是如何损耗能量的第 6 章绝缘电阻与介电常数的关系第 7 章电容器的失效模式第 8 章 RC 积分电路的复位应用第 9 章门电路组成的积分型单稳态触发器第 10 章 555 定时芯片应用：单稳态负边沿触发器第 11 章 RC 多谐振荡器电路工作原理第 12 章这个微分电路是冒牌的吗第 13 章门电路组成的微分型单稳态触发器第 14 章 555 定时器芯片应用：单稳态正边沿触发器第 15 章电容器的放电特性及其应用第 16 章施密特触发器构成的多谐振荡器第 17 章电容器的串联及其应用第 18 章电容器的并联及其应用第 19 章电源滤波电路基本原理第 20 章从低通滤波器认识电源滤波电路第 21 章从电容充放电认识低通滤波器第 22 章降压式开关电源中的电容器第 23 章电源滤波电容的容量越大越好吗第 24 章电源滤波电容的容量多大才合适第 25 章 RC 滞后型移相式振荡电路第 26 章电源滤波电容中的战斗机：铝电解电容第 27 章旁路电容工作原理(数字电路)第 28 章旁路电容 0.1μF 的由来(1)第 29 章旁路电容 0  1μF 的由来(2)第 30 章旁路电容的 PCB 布局布线第 31 章 PCB 平面层电容可以做旁路电容吗第 32 章旁路电容工作原理(模拟电路)第 33 章旁路电容与去耦电容的联系与区别第 34 章旁路电容中的战斗机：陶瓷电容第 35 章交流信号是如何通过耦合电容的第 36 章为什么使用电容进行信号的耦合第 37 章耦合电容的容量多大才合适

标签： 电容

上传时间： 2022-05-07

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《电容应用分析精粹》公众号文章摘录.part1

part2也已上传：https://dl.21ic.com/download/part2-385450.html 本书系统介绍电容器的基础知识及在各种实际应用电路中的工作原理，包括 RC 积分、 RC 微分、滤波电容、旁路电容、去耦电容、耦合电容、谐振电容、自举电容、 PN 结电容、加速电容、密勒电容、安规电容等。本书强调工程应用，包含大量实际工作中的应用电路案例讲解，涉及高速 PCB、高频电子、运算放大器、功率放大、开关电源等多个领域，内容丰富实用，叙述条理清晰，对工程师系统掌握电容器的实际应用有很大的帮助，可作为初学者的辅助学习教材，也可作为工程师进行电路设计、制作与调试的参考书。第 1 章电容器基础知识第 2 章电容器标称容值为什么这么怪第 3 章电容器为什么能够储能第 4 章介电常数是如何提升电容量的第 5 章介质材料是如何损耗能量的第 6 章绝缘电阻与介电常数的关系第 7 章电容器的失效模式第 8 章 RC 积分电路的复位应用第 9 章门电路组成的积分型单稳态触发器第 10 章 555 定时芯片应用：单稳态负边沿触发器第 11 章 RC 多谐振荡器电路工作原理第 12 章这个微分电路是冒牌的吗第 13 章门电路组成的微分型单稳态触发器第 14 章 555 定时器芯片应用：单稳态正边沿触发器第 15 章电容器的放电特性及其应用第 16 章施密特触发器构成的多谐振荡器第 17 章电容器的串联及其应用第 18 章电容器的并联及其应用第 19 章电源滤波电路基本原理第 20 章从低通滤波器认识电源滤波电路第 21 章从电容充放电认识低通滤波器第 22 章降压式开关电源中的电容器第 23 章电源滤波电容的容量越大越好吗第 24 章电源滤波电容的容量多大才合适第 25 章 RC 滞后型移相式振荡电路第 26 章电源滤波电容中的战斗机：铝电解电容第 27 章旁路电容工作原理(数字电路)第 28 章旁路电容 0.1μF 的由来(1)第 29 章旁路电容 0  1μF 的由来(2)第 30 章旁路电容的 PCB 布局布线第 31 章 PCB 平面层电容可以做旁路电容吗第 32 章旁路电容工作原理(模拟电路)第 33 章旁路电容与去耦电容的联系与区别第 34 章旁路电容中的战斗机：陶瓷电容第 35 章交流信号是如何通过耦合电容的第 36 章为什么使用电容进行信号的耦合第 37 章耦合电容的容量多大才合

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上传时间： 2022-05-07

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