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企业新闻营销 2022-6-12 13:26 10084 0

硬件电路测量:电感、电阻与电容

电感、电阻以及电容这三种根基元件,是任何硬件电路都离不开的,可以说这些元件不但关系到硬件电路整体的稳定性,还决议了电子装备质量的好坏。是以在一个硬件电路中,对于电阻、电容以及电感这些元件的相关丈量是相当重要的。



硬件电路丈量:电感、电阻与电容


像对于差分电容的丈量、电感电流的丈量、电阻浮空的丈量等等,这些丈量都是很常见同时也很轻易出现疏漏的利用。我们从光电二极管这类很常见的器件来看,当光电二极管的结电容较小的时辰,运算放大器的输入电容就是噪声和带宽题目最大的影响身分。这个输入电容和反应电阻在放大器的响应中会发生一个极点,在高频次下会增加噪声增益,并影响稳定性。


若何简化传统的电容间接丈量?


对于上述这类情况,以往采用的法子是根据高阻抗反向电路、稳定性分析以及噪声分析来停止CDM差模电容丈量。这类传统的丈量方式是一种间接丈量,非常依靠于相位裕度的下降,而且由于需要与负输入共模电容并联,丈量显得烦琐且复杂。CDM丈量的难点之一在于运算放大器自己固有的特征会使其两个输入趋于相称从而自举CDM。当输入电流被强迫分隔并停止丈量,利用各类分歧的技术获得丈量成果城市有些不尽善尽美。


有一种法子是经过度手输入,并停止输出削波。这类法子不会对输入停止过度的分手,可以避免输入级的非线性影响。但并不是一切运算放大器拓扑都能适用这类法子,有些情况下这类丈量方式会致使内部电路生效。


假如可以有合适的装备和符合的测试设备,间接丈量CDM也是可行的。在增益为1的缓冲电路中利用电流源激励输出和反相输入。低频下输出变更不会很大,这意味着经过CDM的电流很小;中频下运算放大器的带宽在可以接管的范围内下降,输出变更仍然能供给充足大的电压激励,让经过CDM的电流可以被检测到。唯一的难点就在于测试装备的挑选和现实丈量中的设备。


任何可以利用自动平衡电桥阻抗丈量方式的四端口装备都是丈量CDM的合适挑选。内部振荡器以零为中心发生正弦波,具有正负摆幅,可以用于双电源供电。假如说运算放大器DUT是由单电源供电的,那则需要调剂偏置功用以避免信号发生对地削波。


在装备挑选肯定的情况下,剩下的就是合适的测试设备。首先要先确保的是电路板和连线对CDM的寄生电容进献必须极小。PCB板的结构需要更严酷些,假如是测试高速运算放大器,低速运算放大器则可以适当放宽些。这类方式对于绝大大都JFET、CMOS输入性型运算放大器都是相对简单且并不烦琐的丈量输入差分电容的方式。固然,输入级的设想、器件工艺以及封装城市对丈量有影响,这是不成避免的。


电阻检测新思绪——无线


丈量流经检测电阻的电流是硬件电路检测中很轻易实现的事,难点在于若何消除电压差。最普遍的有两种思绪,一种经过松散的模拟电流检测IC检测,一种是利用隔离技术。


前一种方式可承受的电压差有限(和工艺挂钩),一旦电压波动,丈量的精准度就无从谈起。后一种方式精度高,可承受高电压差,弱点在于对于空间受限的电路不友爱,能够会增加额外的线缆才能实现高精度丈量。


无线电流检测这类新思绪即是让电路随检测电阻的共模电压浮空,在空中无线传输丈量数据。这样既摆脱了可承受的电压差限制,也不必顾及空间受限。假如电路的功耗也很低,隔离电源都可以不需要。需要考量的地方在于全部信号链、电源治理以及无线组网该若何设想若何连系。


丈量电感电流时的决定


评价电源时我们经常经过丈量电感电流来领会全部电压转换电路。接入帮助电缆与电感串联,然后将其毗连一个电流探头在电感具有稳定电的那一侧完成丈量。假如不斟酌本钱,这是很适用的一种计划。


经过度流电阻来丈量电感电流这类法子在本钱上更亲民,可是开关噪声很轻易耦合至丈量中影响丈量成果。特别是在峰值电流处,用分流电阻的法子会出现极强的耦合噪声,几近没法检测电感饱和。若何挑选就看需要何种水平的评价了。


小结


像对于差分电容的丈量、电感电流的丈量、电阻浮空的丈量等等,这些丈量都是很常见同时也很轻易出现疏漏的利用。所以在分歧的丈量中找准那些轻易疏漏的地方,完善全部丈量进程,对于完成精准丈量有着极大的意义,对全部器件的牢靠性也会起到无足轻重的感化。

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