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数学之美、<b>浪潮</b>之巅

  • 一款485通讯隔离产品的EMC设计与改善

    电子、电气产品的设计,必须保证在一定的电磁环境中能正常工作,既满足标准规定的抗干扰极限值要求,在受到一定的电磁干扰时,无性能降级或故障;又要满足标准规定的电磁辐射极限值的要求,对电磁环境不构成污染。所以,产品设计之初,就要从分析产品预期的电磁环境、干扰源、耦合途径和敏感部件入手,采用相应的技术措施,抑制干扰源、切断或削弱耦合途径,增强敏感部件的抗干扰能力等。文中详细介绍了一款485通讯隔离产品从辐射超标到顺利通过FCC CLASS B认证,在原理设计、PCB制板等多方面所做的各项改进措施。文中所提到的方法及规则,对产品EMC设计具有很大的参考及指导意义。

    标签: 485 EMC 通讯隔离

    上传时间: 2013-10-24

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  • 8阶开关电容滤波器MAX29X系列的应用设计

    MAX29X是美国MAXIM公司生瓣的8阶开关电容低通滤波器,由于价格便宜、使用方便、设计简单,在通讯、信号自理等领域得到了广泛的应用。本文就其工作原理、电气参数、设计注意事项等问题作了讨论,具有一定的实用参考价值。关键词:开关电容、滤波器、设计 1 引言     开关电容滤波器在近些年得到了迅速的发展,世界上一些知名的半导体厂家相继推出了自己的开头电容滤波器集成电路,使形状电容滤波器的发展上了一个新台阶。     MAXIM公司在模拟器件生产领域颇具影响,它生产MAX291/292/293/294/295/296/297系列8阶低通开关电容滤波器由于使用方便(基本上不需外接元件)、设计简单(频率响应函数是固定的,只需确定其拐角频率即截止频率)、尺寸小(有8-pin    DIP封装)等优点,在ADC的反混叠滤波、噪声分析、电源噪声抑制等领域得到了广泛的应用。     MAX219/295为巴特活思(型滤波器,在通频带内,它的增益最稳定,波动小,主要用于仪表测量等要求整个通频带内增益恒定的场合。MAX292/296为贝塞尔(Bessel)滤波器,在通频带内它的群时延时恒定的,相位对频率呈线性关系,因此脉冲信号通过MAX292/296之后尖峰幅度小,稳定速度快。由于脉冲信号通过贝塞尔滤波器之后所有频率分量的延迟时间是相同的,故可保证波形基本不变。关于巴特活和贝塞尔滤波器的特性可能图1来说明。图1的踪迹A为加到滤波器输入端的3kHz的脉冲,这里我们把滤波器的截止频率设为10kHZ。踪迹B通过MAX292/296后的波形。从图中可以看出,由于MAX292/296在通带内具有线性相位特性,输出波形基本上保持了方波形状,只是边沿处变圆了一些。方波通过MAX291/295之后,由于不同频率的信号产生的时延不同,输出波形中就出现了尖峰(overshoot)和铃流(ringing)。     MAX293/294/297为8阶圆型(Elliptic)滤波器,它的滚降速度快,从通频带到阻带的过渡带可以作得很窄。在椭圆型滤波器中,第一个传输零点后输出将随频率的变高而增大,直到第二个零点处。这样几番重复就使阻事宾频响呈现波浪形,如图2所示。阻带从fS起算起,高于频率fS处的增益不会超过fS处的增益。在椭圆型滤波中,通频带内的增益存在一定范围的波动。椭圆型滤波器的一个重要参数就是过渡比。过渡比定义为阻带频率fS与拐角频率(有时也等同为截止频率)由时钟频率确定。时钟既可以是外接的时钟,也可以是自己的内部时钟。使用内部时钟时只需外接一个定时用的电容既可。     在MAX29X系列滤波器集成电路中,除了滤波器电路外还有一个独立的运算放大器(其反相输入端已在内部接地)。用这个运算放大器可以组成配合MAX29X系列滤波器使用后的滤波、反混滤波等连续时间低通滤波器。     下面归纳一下它们的特点:     ●全部为8阶低通滤波器。MAX291/MAX295为巴特沃思滤波器;MAX292/296为贝塞尔滤波器;MAX293/294/297为椭圆滤波器。     ●通过调整时钟,截止频率的调整范围为:0.1Hz~25kHz(MAX291/292/293*294);0.1Hz~kHz(MAX295/296/297)。     ●既可用外部时钟也可用内部时钟作为截止频率的控制时钟。     ●时钟频率和截止频率的比率:10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。     ●既可用单+5V电源供电也可用±5V双电源供电。     ●有一个独立的运算放大器可用于其它应用目的。     ●8-pin DIP、8-pin SO和宽SO-16多种封装。2 管脚排列和主要电气参数     MAX29X系列开头电容滤波器的管脚排列如图3所示。     管脚功能定义如下:     CLK:时钟输入。     OP OUT:独立运放的输出端。     OP INT:独立运放的同相输入端。     OUT:滤波器输出。     IN:滤波器输入。     V-:负电源 。双电源供电时搛-2.375~-5.5V之间的电压,单电源供电时V--=-V。     V+:正电源。双电源供电时V+=+2.35~+5.5V,单电源供电时V+=+4.75~+11.0V。     GND:地线。单电源工作时GND端必须用电源电压的一半作偏置电压。     NC:空脚,无连线。     MAX29X的极限电气参数如下:     电源(V+~V-):12V     输入电压(任意脚):V--0.3V≤VIN≤V++0.3V     连续工作时的功耗:8脚塑封DIP:727mW;8脚SO:471mW;16脚宽SO:762mW;8脚瓷封DIP:640mW。     工作温度范围:MAX29-C-:0℃~+70℃;MAX29-E-:-40℃~+85℃;MAX29-MJA:-55℃~+125℃;保存温度范围:-65℃~+160℃;焊接温度(10秒):+300℃;     大多数的形状电容滤波器都采用四节级连结构,每一节包含两个滤波器极点。这种方法的特点就是易于设计。但采用这种方法设计出来的滤波器的特性对所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考虑,MAX29X系列用带有相加和比例功能的开关电容持了梯形无源滤波器,这种方法保持了梯形无源滤波器的优点,在这种结构中每个元件的影响作用是对于整个频率响应曲线的,某元件值的误差将会分散到所有的极点,因此不值像四节级连结构那样对某一个极点特别明显的影响。3 MAX29X的频率特性     MAX29X的频率特性如图4所示。图中的fs都假定为1kHz。4 设计考虑     下面对MAX29X系列形状电容滤波器的使用做些讨论。4.1 时钟信号     MAX29X系列开头电容滤波器推荐使用的时钟信号最高频率为2.5MHz。根据对应的时钟频率和拐角频率的比值,MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角频率最高为25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角频率最高为50kHz 。     MAX29X系列开关电容滤波器的时钟信号既可幅外部时钟直接驱动也可由内部振荡器产生。使用外部时钟时,无论是采用单电源供电还是双电源供电,CLK可直接和采用+5V供电的CMOS时钟信号发生器的输出相连。通过调整外部时钟的频率,可完成滤波器拐角的实时调整。     当使用内部时钟时,振荡器的频率由接在CLK端上的电容VCOSC决定:     fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供电     MAX29X系列开关电容滤波器既可用单电源工作也可用双电源工作。双电源供电时的电源电压范围为±2.375~±5.5V。在实际电路中一般要在正负电源和GND之间接一旁路电容。     当采用单电源供电时,V-端接地,而GND端要通过电阻分压获得一个电压参考,该电压参考的电压值为1/2的电源电压,参见图5。4.3 输入信号幅度范围限制     MAX29X允许的输入信号的最大范围为V--0.3V~V++0.3V。一般情况下在+5V单电源供电时输入信号范围取1V~4V,±5V双电源供电时,输入信号幅度范围取±4V。如果输入信号超过此范围,总谐波失真THD和噪声就大大增加;同样如果输入信号幅度过小(VP-P<1V),也会造成THD和噪声的增加。4.4 独立运算放大器的用法     MAX29X中都设计有一个独立的运算放大器,这个放大器和滤波器的实现无直接关系,用这个放大器可组成一个一阶和二阶滤波器,用于实现MAX29X之前的反混叠滤波功能鄞MAX29X之后的时钟噪声抑制功能。这个运算放大器的反相端已在内部和GND相连。     图6是用该独立运放组成的2阶低通滤波器的电路,它的拐角频率为10kHz,输入阻抗为22Ω,可满足MAX29X形状电容滤波器的最小负载要求(MAX29X的输出负载要求不小于20kΩ)可以通过改变R1、R2、R3、C1、C2的元件值改变拐角频率。具体的元件值和拐角频率的对应关系参见表1。

    标签: 29X MAX 29 8阶

    上传时间: 2013-10-18

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  • 单片机几种软件滤波程序示例

    假定从8位AD中读取数据(如果是更高位的AD可定义数据类型为int),子程序为get_ad(); 1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法)     A、方法:         根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A)         每次检测到新值时判断:         如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效         如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值     B、优点:         能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰     C、缺点         无法抑制那种周期性的干扰         平滑度差 /*  A值可根据实际情况调整     value为有效值,new_value为当前采样值      滤波程序返回有效的实际值  */ #define A 10 char value; char filter() {    char  new_value;    new_value = get_ad();    if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A )       return value;    return new_value;          } 2、中位值滤波法     A、方法:         连续采样N次(N取奇数)         把N次采样值按大小排列         取中间值为本次有效值     B、优点:         能有效克服因偶然因素引起的波动干扰         对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果     C、缺点:         对流量、速度等快速变化的参数不宜 /*  N值可根据实际情况调整     排序采用冒泡法*/

    标签: 单片机 软件滤波 程序

    上传时间: 2014-12-26

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  • 硬件电路设计之主芯片选型

    硬件电路设计之主芯片选型 平台的选择很多时候和系统选择的算法是相关的,所以如果要提高架构,平台的设计能力,得不断提高自身的算法设计,复杂度评估能力,带宽分析能力。 常用的主处理器芯片有:单片机,ASIC,RISC(DEC Alpha、ARC、ARM、MIPS、PowerPC、SPARC和SuperH ),DSP和FPGA等,这些处理器的比较在网上有很多的文章,在这里不老生常谈了,这里只提1个典型的主处理器选型案例

    标签: 硬件电路设计 芯片选型

    上传时间: 2013-11-05

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  • C8051F单片机教学实验机简介

    概述MCS-51单片机引入国内高等教学已达10年之久,随着半导体技术的迅猛发展,经典的MCS-51单片机已不能适应当前的教学需要。全球领先的C8051F单片机覆盖了嵌入式系统的主要技术内容,且与51单片机相兼容,是MCS-51单片机的升级换代产品。且目前发展势头强劲,其必将成为单片机教学的新方向。SILABS公司MCU产品中国区代理--新华龙电子有限公司适时的设计、开发了贴近当前高校教学的C8051F单片机教学实验机(NCD-CIP51F020-B)。

    标签: C8051F 单片机 教学实验

    上传时间: 2013-11-07

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  • 单片机之PPT篇

    单片机之PPT篇 单片机特点及其发展概况•单片机区别于微处理器•单片机的广泛应用 单片机用作微控制器,与微处理器相比,最大特点是单片化、体积大大减小,片上外设资源一般比较丰富,适合于控制。在一块硅片上集成CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、和多种I/O的完整的数字处理系统。•微处理器是由通用计算机中的CPU演变而来的,具有32位以上的处理器,具有较高的性能。•在PC机以286、386、Pentium、PIII高速更新换代的同时,单片机却“始终如一”保持旺盛的生命力。而单片机实际使用的多为8位的。

    标签: 单片机

    上传时间: 2013-11-13

    上传用户:ydd3625

  • MPLAB C18使用指南

    MPLAB C18使用指南 简介本文档论述MPLAB® C18 编译器的技术细节,并讲解MPLAB C18 编译器的所有功能。 这里假定读者已经具备如下基本素质:• 知道如何编写C 程序• 知道如何使用MPLAB 集成开发环境创建和调试项目• 已经阅读并理解了所使用单片机的数据手册 文档内容编排如下:• 第1 章:简介 — 提供对MPLAB C18 编译器的概述以及有关调用编译器的信息。• 第2 章:语法说明 — 论述MPLAB C18 编译器与ANSI 标准的不同之处。• 第3 章:运行时模型 — 论述MPLAB C18 编译器如何利用 PIC18 PICmicro® 单片机的资源。• 第4 章:优化 — 论述MPLAB C18 编译器执行的优化功能。• 第5 章:示例应用程序 — 给出一个示例应用程序,并就本用户指南中论述的各主题,对源代码进行了说明。• 附录A:COFF 文件格式 — 详细阐述了Microchip 的COFF 格式。• 附录B:采用ANSI 定义的方式 — 论述按照ANSI 标准的要求,MPLAB C18 实现所定义的执行方式。• 附录C:命令行概述 — 列出了命令行选项以及论述每个命令行选项的参考章节。• 附录D:MPLAB C18 诊断 — 列出了错误、警告和消息。• 附录E:扩展模式 — 论述非扩展模式和扩展模式之间的区别。

    标签: MPLAB C18 使用指南

    上传时间: 2013-10-30

    上传用户:1583060504

  • 五年单片机学习之旅杂感

    五年单片机学习之旅杂感在这五年的学_]中,有感慨、有遗憾、有憧憬、有希望,更重要的是我对单片机应用这个领域充满热情。由于才疏学浅、涉世未深,希望能与行业里的各位老9币多多交流,不断学习,不断成长。  

    标签: 单片机学习

    上传时间: 2013-11-24

    上传用户:mickey008

  • CANopen协议讲座(5)之CANopen从站模块(XGa

    CANopen协议讲座(5)之CANopen从站模块(XGate-COP10) CANopen协议是在20世纪90年代末,由CiA组织(CAN-in-Automation)在CAL(CAN Application Layer)的基础上发展而来,一经推出便在欧洲得到了广泛的认可与应用。经过对CANopen协议规范文本的多次修改,使得CANopen协议的稳定性、实时性、抗干扰性都得到了进一步的提高。并且CiA在各个行业不断推出设备子协议,使CANopen协议在各个行业得到更快的发展与推广。目前CANopen协议已经在运动控制、车辆工业、电机驱动、工程机械、船舶海运等行业得到广泛的应用。

    标签: CANopen XGa 协议 讲座

    上传时间: 2013-11-14

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  • CANopen协议讲座(4)之CANopen从站设备及其应用

    CANopen协议讲座(4)之CANopen从站设备及其应用 由于可靠性、实时性、低成本、抗干扰性、兼容能力等多个方面的优势,CAN-bus与其高层协议CANopen已成为了车辆数据通信系统的事实标准,并普遍应用于所有的可移动设施,例如船舶舰艇、客车火车、升降电梯、重载车辆、工程机械、运动系统、分布式控制网络等。几乎所有的通用I/O模块、驱动器、智能传感器、PLC、MMI设备的生产厂商都提供有支持CAN-bus与CANopen标准的产品。只要符合CANopen协议标准及其设备协议子集标准的系统,就可以在功能和接口上保证各厂商设备的互用性和可交换性。

    标签: CANopen 协议 讲座 设备

    上传时间: 2013-12-27

    上传用户:zhangliming420