硬件
前文提到，为了抑制高频噪声的影响，4-20mA电流采样电路需要在ADC采样前增加一个RC低通滤波器。本文采用图1所示的RC低通滤波器电路，其中R2为1.6KΩ，C1为0.1μF，截止频率fc约为1kHz。图 1 RC 低通滤波器以下分析通过实际计算检验其噪声抑制能力，以 200Hz 带内信号和 5kHz 带外噪声信号为例，计算其幅频响应。图 2 显示了典...
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图 1. 非同步 BUCK 转换器拓扑结构图 1 显示了异步 BUCK 转换器的拓扑结构。异步 BUCK 转换器芯片通常只在内部集成高侧 MOSFET。当高侧 MOSFET 关闭时，需要在 SW 引脚和 GND 之间安装一个续流二极管，作为功率电感的续流路径。续流二极管的选择必须至少满足以下两个硬性标准（1）（2）和两个优化标准（3）（4）：（1）续流...
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在降压开关变换器中，功率电感器所能承受的理论峰值电流为 I。L，PK=(1+r/2)×I出去这是功率电感器额定电流或饱和电流最小值的依据。实际选型值需要大于峰值电流的理论值。一旦确定了功率电感器的电感值和其他条件，电感器的实际峰值电流即为 I。顶峰 = 我出去,max + ∆I_L/2（其中 ∆I_L 是确定电感值后电感器上的实际纹波电...
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在设计开关电源电路时，我们通常使用以下公式计算输出纹波：如果所用电容器为多层陶瓷电容器（MLCC），由于其等效串联电阻（ESR）值非常低，因此可以忽略不计。所以，根据输入/输出电压、开关频率和目标纹波，可以使用以下公式计算电容值：然而，使用上述公式计算出的电容值在实际测试中却导致了更大的输出纹波。这是为什么...
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如图 1 所示的 STM32 复位电路中，通常在 RC 复位电路的电阻端并联一个开关二极管。该二极管的主要功能是加速电容器电荷的释放。图 1 STM32 复位电路图 2 STM32 复位电路的放电路径在RC复位电路中，放电二极管必不可少，其主要功能是快速放电。当电源关闭或因干扰导致瞬时断电时，电容器中存储的电荷需要通过某种路径释放，...
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In industrial applications, to accurately measure temperature values, we typically use a PT100 bridge circuit to sample and convert resistance changes into voltage changes. To obtain different measurement ranges, the sampling resistors are divided into 100 ohms and 50 ohms. Method 1 and Method 2 are...
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RS232（也称为 EIA RS-232）是常用的串行通信接口标准之一。它采用全双工通信，需要三条线：地线、发送线和接收线。RS-232 仅适用于设备间的点对点通信。由于其单端信号的特性，其抗干扰能力较差。因此，RS232 通过提高电压电平来增强信号的抗干扰能力并增加传输距离。RS232 使用负逻辑电平，逻辑 0 电平为 [3, 15]V，逻辑...
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RS485因其强大的抗干扰能力和低成本而被广泛应用于工业智能仪器和通信设备等领域。然而，工业环境复杂且易受严重的电磁干扰。非隔离式RS485系统存在以下缺点：（1）在户外或工业环境中，雷击和电源切换会产生瞬态高压浪涌，容易损坏后端电路；（2）当多个设备共用 RS485 总线时，一个节点发生故障（例如短路）会导致整个总...
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瞬态电压抑制器 (TVS) 的功能是保护电子电路免受瞬态过电压（例如雷击和静电放电）造成的损坏。它通过快速钳位和分流浪涌能量来确保电路安全。在 TVS 保护电路设计中，通常会串联一个电阻，如图 1 所示，其中 22Ω 的电阻与 RS232 通信接口电路的接收线和发送线都串联。TVS 与该电阻串联，用于吸收过电压事件期间的能量，从...
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在设计微控制器 (MCU) 的时钟电路图时，如果使用有源晶体振荡器作为时钟源，通常会在其输出端串联一个几十欧姆的电阻。该电阻的主要作用如下：1. 阻抗匹配当有源晶体振荡器的输出阻抗与PCB传输线的阻抗（通常为50Ω）不匹配时，会导致信号反射，从而引起过冲和振铃。通过在信号源端串联一个33Ω的电阻（与晶体振荡器约20Ω的...
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在工业应用中，为了节省布线成本，通常采用4-20mA两线制系统。该系统使用两根导线同时为现场传感器/变送器供电并传输模拟信号。我们知道传感器/变送器电路需要一定的电流才能工作；因此，采用这种方法的电路结构必须低功耗。4mA的零点电流确保设备能够正常启动和运行。模拟信号的传输是通过动态调节恒流源电路来实现的，以...
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