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稳压二极管、三极管、放大电路、逻辑门晶体管数量、FPGA 器件结温范围、...地址、寄生效应、上拉电阻的作用

1. 稳压二极管

稳压二极管,英文名称 Zener diode,又叫齐纳二极管。利用 PN 结反向击穿状态,其电流可以在很大范围内变化,电压基本不变,产生稳压二极管。这种二极管是一种半导体设备,直到临界反向击穿电压才具有高电阻.在这个临界击穿点上,反向电阻降低到一个非常小的值,电流增加,电压保持恒定。稳压二极管根据击穿电压进行分级。由于这一特点,稳压管主要用作稳压器或电压基准元件。稳压二极管可串联使用,以获得更高的稳定电压。

2. 三极管

三极管,全称为半导体三极管,又称双极晶体管和晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件·它的功能是将微弱信号放大成大范围值的电信号,也用作无触点开关

晶体三极管是电子电路的核心元件,是半导体的基本元件之一。

三极管是在一个半导体基板上制作两个相距很近的 PN 结,两个 PN 结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有 PNP 和 NPN 两三个极,分别叫集电极 C,基极 B,发射极 E。

3. 放大电路

以 NPN以 型硅三极管为例, 我们把从基极 B 流向发射极 E 电流称为基极电流 Ib; 从集电极 C 流至发射极 E 电流称为集电极电流 Ic。 这两个电流的方向都流出发射极,所以发射极 E 用箭头来表示电流的方向。 在这里插入图片描述

3.1 三极管放大

集电极电流由基极电流控制(假设电源可以提供足够大的集电极电流),基极电流变化很小,会导致集电极电流变化很大,变化满足一定的比例关系:集电极电流变化是基极电流变化 β 倍,即电流变化被放大 β 倍,所以我们把 β 称为三极管的放大倍数(β 一般远大于 1,如几十、几百)。 如果我们在基极和发射极之间添加一个变化的小信号,它会导致基极电流 Ib 的变化,Ib的变化被放大后,导致了 Ic 变化很大。如果集电极电流 Ic 流过一个电阻 R ,然后根据电压计算公式 U=R*I 可以算出,电阻 上的电压会发生很大的变化。当我们取出电阻上的电压时,我们会得到放大的电压信号。

4. 逻辑门晶体管数量

非门 2 个 4 ,非门 或非门 4 个 与门 = 非 =6 个 或门 = 或非 非 =6 个

5. FPGA 设备结温范围

商用级结温范围为 0~85 摄氏度, 工业级结温范围-40~100 摄氏度。

6. FPGA 加载方式

粗略可分为主动和被动。

主动加载是指 FPGA 控制配置过程,被动加载是指 FPGA 仅被动接收配置数据。

最常见的被动配置模式是 JTAG 下载 bit 文件。 主动配置为 FPGA 主动发起对 Flash 的读写。

7. 施密特触发器

施密特触发器有两两种稳定状态,但与一般触发器不同,施密特触发器采用电位触发方式,其状态由输入信号电位维持;施密特触发器具有不同的阈值电压。

对于标准施密特触发器,当输入电压高于正阈值电压时,输出较高;当输入电压低于负阈值电压时,输出不变,即输出从高准位转为低准位,或从低准位转为高准位。只有当输入电压发生足够的变化时,输出才会发生变化,因此该元件被命名为触发器。这种双阈值动作被称为迟滞现象,表明施密特触发器具有记忆力。施密特触发器本质上是一种双稳态多谐振荡器

施密特触发器可用作波形整形电路,可将模拟信号波形整形成数字电路可处理的方波波形。此外,由于施密特触发器具有滞回特性,可用于抗干扰。其应用包括开回路配置中的抗干扰,以及闭回路正负回路配置中的多谐振荡器。

8. C 语言结构化编程

结构化程序设计方法 自上而下;逐步细化;模块化设计;结构化编码;

9. 中断向量地址

中断向量地址,即存储中断向量存储单元地址,中断服务常规程序入口地址。 在 PC/AT 中断向量是指中断服务程序的入口地址。

10. 寄生效应

所谓寄生效应,就是溜进你的 PCB 并在电路中造成严重损坏、头痛、原因不明的小故障。它们是隐藏在高速电路中的寄生电容器和寄生电感器。包括由封装引脚和印刷线过长形成的寄生电感器;从焊盘到地、电源平面、焊盘到印刷线的寄生电容器;通孔之间的相互影响以及许多其他可能的寄生效应。

理想情况下,导线没有电阻、电容和电感。实际上,导线使用金属铜,具有一定的电阻率。如果导线足够长,积累的电阻也相当可观。如果两条平行导线之间存在电压差异,则相当于形成一个平行板电容器(您可以想象)。磁场(特别是当电流发生变化时)会在通电导线周围形成,磁场会产生感应电场,影响电子运动。可以说,包括元器件管脚在内的每条实际导线都会产生感应电势,即寄生电感。

在直流或低频的情况下,这种寄生效应是看不见的。在交流条件下,特别是在高频交流条件下,影响非常大。根据复阻抗公式,电容和电感会对电流的运动造成很大的阻碍,可以转化为阻抗。这种寄生效应很难克服和触摸。只有通过优化线路,才能尽量使用管脚短的 SMT 不可能完全消除部件以减少其影响。

11. 上拉电阻

:通过电阻将状态不确定的信号线夹到高电平(上拉)或低电平(下 拉)。

  1. 提高电路稳定性,避免误动 如果上拉电阻示例中的按钮不通过电阻拉到高电平,则在上电时可能会出现误动,因为在上电时 FPGA 芯片的引脚电平不确定,上拉电阻 R12 的存在保证了引脚处于高电平状态,不会出现误动。
  2. 提高输出管脚的承载能力 受其他外围电路的影响FPGA 输出高电平时能力不足,达不到 VCC 状态会影响整个系统的正常运行,上拉电阻的存在会增强管脚的驱动能力。

标签: 巨磁电容效应电阻率太低

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