MOC3061的应用原理及其实用电路

MOC3061的应用原理及其实用电路
MOC3061的应用原理及其实用电路

MOC3061的应用原理及其应用电路

MOC3061是镓砷化合物构成的光电双向可控硅,其截至电流几乎为零(零特性)。采用6脚的标准封装。

MOC3061的替换型号。

物理参数图

性能参数:

1 最高隔离电压3.5kv

2 零导通压降

3 输出端反向峰值电压600v

输入端光电二级管参数:

1 反向电压6v

2 峰值工作电流50ma

3 功耗120mw

输出端可控硅参数:

1 关闭状态下所能承受最高电压600v

2 峰值工作电流1A

3 功耗150mw

总的功耗:250mw

典型值

正常工作条件:

最小IF=15MA ,典型IF=20ma.

最小VF=1.2V ,典型VF=1.4v

典型应用电路:

光电驱动电机电原理图

PCB 电路板图

说明:

MOC3061在这个电路中起的是一个光电隔离的作用。单片机IO口的信号经过电阻送给MOC3061初级的光电二极管,从而控制下一级的电路。

由于电路简单,具体电动机的电路不再分析!

集成电路原理与应用.

1、讨论集成运放稳定性与闭环增益的关系,并简述相位补偿的方法。 由于运放电路是一个多极点高增益放大器,且一般都工作在闭环状态,所以在实际应用中有时会出现自激振荡,而使运放电路不能正常工作。 产生自激振荡的条件:A(j ω)F(j ω)=-1 其中幅值条件: A(j ω)F(j ω)=1 相位条件:()()0F 2n φωφωππ +=±± 只有同时满足幅值条件和相位条件,运放才会产生自激振荡,只满足其中条件之一,运放不会产生自激振荡。要使集成运放在闭环下能稳定地工作,就必须破坏产生自激振荡的两个条件或两个条件之一。所以运放电路闭环稳定工作的条件应为 ()()A .F 1ωω≥时,相移φπ<± 相移φπ=±时,()()A .F 1 ωω< 单极点集成运放最大相移为0 90-,所以单极点运放电路在任何反馈深度下都不会产生自激振荡。对于两个极点的集成运放,只有在频率f →∞时,相移才能达到0180-,而此时增益d A 0→,也不会满足自激振荡的振幅条件,所以也不会产生自激振荡,但由于集成运放中分布电容的影响,对于两个极点的运放电路也有可能产生自激振荡。对于三个极点的 运放电路,其最大相移为0 270-,其幅频特性和相频特性曲线如图1所示。 图1 三极点放大器频率特性

假设环路增益是与频率无关的常数,则环路增一为d A F ,取对数后为 d 120lg A 20lg F ?? - ? ?? 其中,d 20lg A 是开环增益频率特性曲线,120lg F ?? ??? 是反馈曲线。 当负反馈系数m F F =时,反馈曲线为M ,当环路增益为0dB 时,开环频率特性曲线与反馈曲线M 相交于m 点。在m 点,环路增益为1,满足自激振荡的幅度条件,m 点对应的频率为如为m f ,相应的相移为0 m 180φ<,不满足自激振荡的相位条件,既当反馈系数m F F =时,满足闭环稳定条件,所以运放电路工作是稳定的。 当增加负反馈深度时,反馈系数s F F =时,这时120lg F ?? ??? 将减小,反馈曲线M 变为曲线S ,曲线S 与开环频率特性曲线相交于s 点,设s 点对应的频率为s f ,如果当s f f =时, 相移0 180φ=,这时就同时满足了自激振荡的两个条件,运放电路在闭环时工作是不稳定的。 当在增加负反馈深度时,反馈系数n F F =时,这时120lg F ?? ??? 将会更小,反馈曲线S 变为N ,在反馈曲线N 上,总可以找到相移0 180φ=时的频率s f ,当s f f =时,这时既满足 自激振荡的幅度条件,又满足自激振荡的相位条件,所以当反馈系数n F F =时,运放电路闭环更不稳定。 由以上分析可知,集成运放反馈越深,既闭环增益越小,越容易产生自激振荡。 相位补偿的作用是用补偿网络来改变集成运放开环的频响特性,以增加负反馈放大器的相位余量。相位补偿的方法有滞后相位补偿、超前相位补偿。滞后相位补偿是通过相位补偿网络使放大器开环增益的附加相移进一步滞后。常用的滞后相位补偿的方法有:简单电容补偿、电阻电容串联补偿、密勒电容补偿等。它们的共同点是压低第一个转折频率,结果使反馈放大器的上限频率受影响,这是用牺牲带宽换取放大器闭环工作的稳定性。超前补偿则是在不压低第一转折频率的前提下,设法引入一个超前相移的零点频率,这样既扩大了 20dB/10oct -的范围,又有效地扩展了反馈放大器的上限频率,也就扩大了反馈放大区的 稳定工作范围。因为补偿后,第二个转折频率推迟出现,所以比未补偿时相位超前,故称为

《集成电路原理及应用》课后答案..

集成电路原理及应用(第2版)谭博学苗汇静主编 课后习题答案 第二章 模拟集成电路的线性应用 对 A 2 :由"虚断”和"虚短”得 i 3=i 4, v 2_=v 2 - =u i2, 代入 U o1 得U 。哙呱…), 2.11 求图3所示电路的增益A f ,并说明该电路完成什么功能 则 u i1 = U 01 R 1 R 2 R 2 R 1 ,即 u o-(1 K )u i1 , 则 U 。1 -U i2 R 3 U i2 -U o R 4 R 3 因两个输入信号均从同相端输入, 所以输入阻抗比较高。该电路为高输入阻抗的差动放 2.9 试分析图1所示电路是什么电路,有何特点?图中设 解:第一级运放为同相放大器。对 A 1 :由"虚断”和"虚短”得 i 1 =i 2, v^=v 1. =u , 1)U i2 - U o1

解:该电路由两个集成运放构成, A1为主放大器接成反相运算放大器, A2为辅助放大器, A2也接成反相放大器,利用 A2对A1构成正反馈,是整个电路向信号源索取的电流极少。 主放大器A 1 :由“虚断”和“虚短”得 R i U i I i u i 01 u 。 R 2 R i R 2 u i u i 辅助放大器A2的电压放大倍数: o2 u o2 2R 1 该电路为自举电路, U i U i U i R i I i I i - I R 2 R 2 U i U i u i2 u 。 R 2 目的是提高电路的输入电阻。 2R 得 U^2U i RR

当 R = R 1 时,R t 2.12 求图4所示电路输出电压与输入电压的表达式,并说明该电路完成什么 功能 i1 -u o1 ,即u o1 =-u i1 。A 1为倒相器 解:对A 1 :由

双向可控硅及触发电路

双向可控硅及其触发电路 双向可控硅是一种功率半导体器件,也称双向晶闸管,在单片机控制系统中,可作为功率驱动器件,由于双向可控硅没有反向耐压问题,控制电路简单,因此特别适合做交流无触点开关使用。双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器,且连接在强电网络中,其触发电路的抗干扰问题很重要,通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰,交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。(过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通,由于采用过零触发,因此需要正弦交流电过零检测电路) 双向可控硅分为三象限、四象限可控硅,四象限可控硅其导通条件如下图: 总的来说导通的条件就是:G极与T1之间存在一个足够的电压时并能够提供足够的导通电流就可以使可控硅导通,这个电压可以是正、负,和T1、T2之间的电流方向也没有关系。因为双向可控硅可以双向导通,所以没有正极负极,但是有T1、T2之分 再看看BT134-600E的简介:(飞利浦公司的,双向四象限可控硅,最大电流4A)

推荐电路: 为了提高效率,使触发脉冲与交流电压同步,要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲,且触发脉冲电压应大于4V ,脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器,TPL521 - 2 为光电耦合器,起隔离作用。当正弦交流电压接近零时,光电耦合器的两个发光二极管截止,三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通,产生负脉冲信号,T1的输出端接到单片机80C51 的外部中断0 的输入引脚,以引起中断。在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间,然后发出双向可控硅的同步触发信号。过零检测电路A、B 两点电压输出波形如图2 所示。

电子科技大学集成电路原理实验CMOS模拟集成电路设计与仿真王向展

实验报告 课程名称:集成电路原理 实验名称: CMOS模拟集成电路设计与仿真 小组成员: 实验地点:科技实验大楼606 实验时间: 2017年6月12日 2017年6月12日 微电子与固体电子学院

一、实验名称:CMOS模拟集成电路设计与仿真 二、实验学时:4 三、实验原理 1、转换速率(SR):也称压摆率,单位是V/μs。运放接成闭环条件下,将一个阶跃信号输入到运放的输入端,从运放的输出端测得运放的输出上升速率。 2、开环增益:当放大器中没有加入负反馈电路时的放大增益称为开环增益。 3、增益带宽积:放大器带宽和带宽增益的乘积,即运放增益下降为1时所对应的频率。 4、相位裕度:使得增益降为1时对应的频率点的相位与-180相位的差值。 5、输入共模范围:在差分放大电路中,二个输入端所加的是大小相等,极性相同的输入信号叫共模信号,此信号的范围叫共模输入信号范围。 6、输出电压摆幅:一般指输出电压最大值和最小值的差。 图 1两级共源CMOS运放电路图 实验所用原理图如图1所示。图中有多个电流镜结构,M1、M2构成源耦合对,做差分输入;M3、M4构成电流镜做M1、M2的有源负载;M5、M8构成电流镜提供恒流源;M8、M9为偏置电路提供偏置。M6、M7为二级放大电路,Cc为引入的米勒补偿电容。 其中主要技术指标与电路的电气参数及几何尺寸的关系:

转换速率:SR=I5 I I 第一级增益:I I1=?I I2 I II2+I II4=?2I I1 I5(I2+I3) 第二级增益:I I2=?I I6 I II6+I II7=?2I I6 I6(I6+I7) 单位增益带宽:GB=I I2 I I 输出级极点:I2=?I I6 I I 零点:I1=I I6 I I 正CMR:I II,III=I II?√5 I3 ?|I II3|(III)+I II1,III 负CMR:I II,III=√I5 I1+I II5,饱和 +I II1,III+I II 饱和电压:I II,饱和=√2I II I 功耗:I IIII=(I8+I5+I7)(I II+I II) 四、实验目的 本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置,为IC设计性实验。其目的在于: 根据实验任务要求,综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路设计,掌握基本的IC设计技巧。 学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法,并进行电路的模拟仿真。 五、实验内容 1、根据设计指标要求,针对CMOS两级共源运放结构,分析计算各器件尺寸。 2、电路的仿真与分析,重点进行直流工作点、交流AC和瞬态Trans分析,能熟练掌握各种分析的参数设置方法与仿真结果的查看方法。 3、电路性能的优化与器件参数调试,要求达到预定的技术指标。

(完整版)集成电路工艺原理期末试题

电子科技大学成都学院二零一零至二零一一学年第二学期 集成电路工艺原理课程考试题A卷(120分钟)一张A4纸开卷教师:邓小川 一二三四五六七八九十总分评卷教师 1、名词解释:(7分) 答:Moore law:芯片上所集成的晶体管的数目,每隔18个月翻一番。 特征尺寸:集成电路中半导体器件能够加工的最小尺寸。 Fabless:IC 设计公司,只设计不生产。 SOI:绝缘体上硅。 RTA:快速热退火。 微电子:微型电子电路。 IDM:集成器件制造商。 Chipless:既不生产也不设计芯片,设计IP内核,授权给半导体公司使用。 LOCOS:局部氧化工艺。 STI:浅槽隔离工艺。 2、现在国际上批量生产IC所用的最小线宽大致是多少,是何家企业生产?请 举出三个以上在这种工艺中所采用的新技术(与亚微米工艺相比)?(7分) 答:国际上批量生产IC所用的最小线宽是Intel公司的32nm。 在这种工艺中所采用的新技术有:铜互联;Low-K材料;金属栅;High-K材料;应变硅技术。 3、集成电路制造工艺中,主要有哪两种隔离工艺?目前的主流深亚微米隔离工 艺是哪种器件隔离工艺,为什么?(7分) 答:集成电路制造工艺中,主要有局部氧化工艺-LOCOS;浅槽隔离技术-STI两种隔离工艺。 主流深亚微米隔离工艺是:STI。STI与LOCOS工艺相比,具有以下优点:更有效的器件隔离;显著减小器件表面积;超强的闩锁保护能力;对沟道无 侵蚀;与CMP兼容。 4、在集成电路制造工艺中,轻掺杂漏(LDD)注入工艺是如何减少结和沟道区间的电场,从而防止热载流子的产生?(7分) 答:如果没有LDD形成,在晶体管正常工作时会在结和沟道区之间形成高

功率放大集成电路原理及应用解读

家电检修技术<资料版>2007第7期总页(?? 初 学者天地 压从0V 逐渐升高,刚开始可看到两个万用表的数 值都上升,当电压增高到某一值时,可以看到表1的电压值在增大,而表2的电流值却在减小,当电压继续增大到另一个值时,这时又可以看到两个表的电压、电流值都开始增大。如果测试过程与上述的一样,说明该管是好的。如果不一样或变化很不明显,表明该管是坏的。 (完 TD 表1 5V 表2 10mA 20k 图11(b 判断隧道二极管测试电路 功率放大集成电路原理及应用 !丁朋 要点提示: ▲功率放大集成电路的功能是对音频信号进行功率放大,其最大特点是具有较大的输出功率,能够推动扬声器等负载。

▲功率放大集成电路的主要参数有:电源电压、静态电流、输出功率、电压增益、频响范围和谐波失真等。▲O TL 电路的优点是可以使用单电源,缺点是由于输出电容的存在,低频响应较差。 一、功能与参数 1.功能与特点 功率放大集成电路的功能是对音频信号进行功率放大。其最大特点是:具有较大的输出功率,能够推动扬声器等负载。 功率放大集成电路品种规格众多。按声道数可分为单声道音频功放和双声道音频功放;按电路形式可分为O TL 功率放大器、O CL 功率放大器和BTL 功率放大器等。其输出功率从数十毫瓦到数百瓦,具有很多规格,并具有多种封装形式。许多功率放大集成电路自带散热板,但由于自带的散热板一般较小,因此功率较大的功率放大集成电路在应用时仍应按要求安装散热器。功率放大集成电路自带的散热板有的与内部电路绝缘,有的与内部电路的接地点连通,有的与内部输出功放管集电极连通,安装散热器时应区别对待。对于自带散热板与内部电路不绝缘的功率放大集成电路,应在集成电路与散热器之间放置耐热绝缘垫片,如图1所示。 2.参数 功率放大集成电路的主要参数有:电源电压V CC 、静态电流I O 、输出功率P O 、电压增益、频响范围和谐波失真THD 等。 (1电源电压V CC ,包括最高电源电压和额定电源 电压,对于O TL 功率放大器一般为单电源(+V CC ,对于 O CL 功率放大器一般为双电源(±V CC 。最高电源电压是极限参数,使用中不得超过,推荐使用额定电源电压。

光耦的工作原理

光耦的工作原理 耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用,所以,它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离,电信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件,因而具有很强的共模抑制能力。所以,它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件,可以大大增加计算机工作的可靠性。 光耦的优点 光耦合器的主要优点是:信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离,输出信号对输入端无影响,抗干扰能力强,工作稳定,无触点,使用寿命长,传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件,现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中,利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路,通过调节控制端电流来改变占空比,达到精密稳压目的。 光耦的种类 光电耦合器分为两种:一种为非线性光耦,另一种为线性光耦。 非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的,这类光耦适合于开关信号的传输,不适合于传输模拟量。常用的4N系列光耦属于非线性光耦。 线性光耦的电流传输特性曲线接近直线,并且小信号时性能较好,能以线性特性进行隔离控制。常用的线性光耦是PC817A—C系列。 开关电源中常用的光耦是线性光耦。如果使用非线性光耦,有可能使振荡波形变坏,严重时出现寄生振荡,使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。由此产生的后果是对彩电,彩显,VCD,DCD等等,将在图像画面上产生干扰。同时电源带负载能力下降。在彩电,显示器等开关电源维修中如果光耦损坏,一定要用线性光耦代换。常用的4脚线性光耦有PC817A----C。PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有:LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。常用的4N2 5 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的,因为这4种光耦均属于非线性光耦。 光耦的作用

集成电路测试原理及方法资料

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 集成电路测试原理及方法简介 院系:电气工程及自动化学院 姓名: XXXXXX 学号: XXXXXXXXX 指导教师: XXXXXX 设计时间: XXXXXXXXXX

摘要 随着经济发展和技术的进步,集成电路产业取得了突飞猛进的发展。集成电路测试是集成电路产业链中的一个重要环节,是保证集成电路性能、质量的关键环节之一。集成电路基础设计是集成电路产业的一门支撑技术,而集成电路是实现集成电路测试必不可少的工具。 本文首先介绍了集成电路自动测试系统的国内外研究现状,接着介绍了数字集成电路的测试技术,包括逻辑功能测试技术和直流参数测试技术。逻辑功能测试技术介绍了测试向量的格式化作为输入激励和对输出结果的采样,最后讨论了集成电路测试面临的技术难题。 关键词:集成电路;研究现状;测试原理;测试方法

目录 一、引言 (4) 二、集成电路测试重要性 (4) 三、集成电路测试分类 (5) 四、集成电路测试原理和方法 (6) 4.1.数字器件的逻辑功能测试 (6) 4.1.1测试周期及输入数据 (8) 4.1.2输出数据 (10) 4.2 集成电路生产测试的流程 (12) 五、集成电路自动测试面临的挑战 (13) 参考文献 (14)

一、引言 随着经济的发展,人们生活质量的提高,生活中遍布着各类电子消费产品。电脑﹑手机和mp3播放器等电子产品和人们的生活息息相关,这些都为集成电路产业的发展带来了巨大的市场空间。2007年世界半导体营业额高达2.740亿美元,2008世界半导体产业营业额增至2.850亿美元,专家预测今后的几年随着消费的增长,对集成电路的需求必然强劲。因此,世界集成电路产业正在处于高速发展的阶段。 集成电路产业是衡量一个国家综合实力的重要重要指标。而这个庞大的产业主要由集成电路的设计、芯片、封装和测试构成。在这个集成电路生产的整个过程中,集成电路测试是惟一一个贯穿集成电路生产和应用全过程的产业。如:集成电路设计原型的验证测试、晶圆片测试、封装成品测试,只有通过了全部测试合格的集成电路才可能作为合格产品出厂,测试是保证产品质量的重要环节。 集成电路测试是伴随着集成电路的发展而发展的,它为集成电路的进步做出了巨大贡献。我国的集成电路自动测试系统起步较晚,虽有一定的发展,但与国外的同类产品相比技术水平上还有很大的差距,特别是在一些关键技术上难以实现突破。国内使用的高端大型自动测试系统,几乎是被国外产品垄断。市场上各种型号国产集成电路测试,中小规模占到80%。大规模集成电路测试系统由于稳定性、实用性、价格等因素导致没有实用化。大规模/超大规模集成电路测试系统主要依靠进口满足国内的科研、生产与应用测试,我国急需自主创新的大规模集成电路测试技术,因此,本文对集成电路测试技术进行了总结和分析。 二、集成电路测试重要性 随着集成电路应用领域扩大,大量用于各种整机系统中。在系统中集成电路往往作为关键器件使用,其质量和性能的好坏直接影响到了系统稳定性和可靠性。 如何检测故障剔除次品是芯片生产厂商不得不面对的一个问题,良好的测试流程,可以使不良品在投放市场之前就已经被淘汰,这对于提高产品质量,建立生产销售的良性循环,树立企业的良好形象都是至关重要的。次品的损失成本可以在合格产品的售价里得到相应的补偿,所以应寻求的是质量和经济的相互制衡,以最小的成本满足用户的需要。 作为一种电子产品,所有的芯片不可避免的出现各类故障,可能包括:1.固定型故障;2.跳变故障;3.时延故障;4.开路短路故障;5桥接故障,等等。测试的作用是检验芯片是否存在问题,测试工程师进行失效分析,提出修改建议,从工程角度来讲,测试包括了验证测试和生产测试两个主要的阶段。

《集成电路原理及应用》课后答案

集成电路原理及应用(第3版) 谭博学 苗汇静 主编 课后习题答案 第二章 模拟集成电路的线性应用 2.9 试分析图1所示电路是什么电路,有何特点?图中设 3 4 21R R R R =。 (图1) 解:第一级运放为同相放大器。对A 1:由“虚断”和“虚短”得 i 1=i 2,v -1=v +1=u 1i , 则u 1i = 1211R R R u o +,即11 21)1(i o u R R u +=, 对A 2:由“虚断”和“虚短”得 i 3=i 4,v -2=v +2=u 2i , 则 4 2321R u u R u u o i i o -=-,即1342 34)1(o i o u R R u R R u -+= 代入u 1o 得))(1( 123 4 i i o u u R R u -+=, 因两个输入信号均从同相端输入,所以输入阻抗比较高。该电路为高输入阻抗的差动放大器。 2.11 求图3所示电路的增益A f ,并说明该电路完成什么功能。

解:该电路由两个集成运放构成,A1为主放大器接成反相运算放大器,A2为辅助放大器,A2也接成反相放大器,利用A2对A1构成正反馈,是整个电路向信号源索取的电流极少。 主放大器A 1:由“虚断”和“虚短”得 2 1R u R u o i -= ,则A f =121o o i i u u R u u R ===- 辅助放大器A2的电压放大倍数:221222 2o o VF i o u u R A u u R = ==- 该电路为自举电路,目的是提高电路的输入电阻。 由1i i i i U U R I I I = = - 由 12i o U U R R =-和321 2o U U R R =-得32i U U = 所以 1i i i U U I R R = - 因此1 1 i i i U RR R I R R = = - 当1R R =时,i R →∞,1I I = 2.12 求图4所示电路输出电压与输入电压的表达式,并说明该电路完成什么功能。

集成电路原理及应用-武汉大学物理科学与技术学院

1、课程代码 0700559 2、课程名称 集成电路原理及应用 Integrated Circuit Principle and Application 3、授课对象 电子科学与技术专业 4、学分 3 5、修读期 第七学期 6、课程组负责人 主讲教师:刘威、讲师、硕士 7、课程简介 《集成电路设计与应用》是电子科技的一门应用课程,也是进入物理学其它学科学习的先导课程。本课程内容包括集成电路发展历史、集成电路器件原理与模型、反相器的原理、反相器的功耗与延迟分析和模拟、集成电路的基本逻辑门原理、逻辑门的功耗和延迟分析及优化、集成电路的寄生效应、时序集成电路的分析和设计、加法器模块设计、移位器模块设计、存储器模块的设计和优化、模拟电路模块的设计和优化。除了课程讲授之外,还安排了上机时间进行集成电路的模拟实验。学习利用软件模拟合设计集成电路,以及对其进行分析。 通过对本课程的学习,使学生不仅掌握集成电路的设计原理,还能运用自己动手设计集成电路,并能对其性能进行分析和优化。为进行相关工作较好的基础。 8、实践环节学时与内容或辅助学习活动 上机时间课6 学时,利用软件Hspice 和Tannar pro 设计集成电路,并对其功耗、延迟进行分析。 9、课程考核 平时成绩、上机成绩、期末成绩、 10、指定教材 《半导体集成电路》朱正涌编著,张开华主审,清华大学出版杜2001年,高等学校工科电子类规划教材11、参考书目 11、参考书目 《数字集成电路》, 2ndEdition.Rabaey et. al. 2002 Berkeley 《数字集成电路分析与设计》,3rdEdition.David et.al.2005 Berkeley 《模拟CMOS集成电路设计》,Razavi. 2001 Stanford 12、网上资源

集成电路原理及应用课后复习资料

集成电路原理及应用(第2版) 谭博学 苗汇静 主编 课后习题答案 第二章 模拟集成电路的线性应用 2.9 试分析图1所示电路是什么电路,有何特点?图中设 3 4 21R R R R = 。 (图1) 解:第一级运放为同相放大器。对A 1:由“虚断”和“虚短”得 i 1=i 2,v -1=v +1=u 1i , 则u 1i = 1211R R R u o +,即11 21)1(i o u R R u +=, 对A 2:由“虚断”和“虚短”得 i 3=i 4,v -2=v +2=u 2i , 则 4 2321R u u R u u o i i o -= -,即134234)1(o i o u R R u R R u -+= 代入u 1o 得))(1( 123 4 i i o u u R R u -+=, 因两个输入信号均从同相端输入,所以输入阻抗比较高。该电路为高输入阻抗的差动放大器。 2.11 求图3所示电路的增益A f ,并说明该电路完成什么功能。

解:该电路由两个集成运放构成,A1为主放大器接成反相运算放大器,A2为辅助放大器,A2也接成反相放大器,利用A2对A1构成正反馈,是整个电路向信号源索取的电流极少。 主放大器A 1:由“虚断”和“虚短”得 2 1R u R u o i -= ,则A f = 121o o i i u u R u u R ===- 辅助放大器A2的电压放大倍数:221222 2o o VF i o u u R A u u R = ==- 该电路为自举电路,目的是提高电路的输入电阻。 由1i i i i U U R I I I = =- 由 12i o U U R R =-和321 2o U U R R =-得32i U U = 所以 1i i i U U I R R = - 因此1 1 i i i U RR R I R R = =- 当1R R =时,i R →∞,1I I = 2.12 求图4所示电路输出电压与输入电压的表达式,并说明该电路完成什么功能。 解:对A 1:由“虚断”和“虚短”得 R u R u o i 1 1-=,即u 1o =-u 1i 。A 1为倒相器 对A 2:由“虚断”和“虚短”得

光耦MOC3041的接法例子

光耦MOC3041的接法例子

“MOC3041”的应用 图2是用双向可控硅的云台控制单路电路图。图中的光耦MOC3041是用来隔离可控硅上的交流高压和直流低压控制信号的。其输出用来触发双向可控硅,选用ST Microelectronics公司的T4系列,内部集成有缓冲续流电路,不用在双向可控硅两端并联RC吸收电路,可以直接触发,电路设计比较简单。 P1.0通过可控硅、交流接触器、过流保护器和断相保护器控制电机,图中仅给出带过零触发的双向晶闸管触发电路。MOC3041为光耦合双向可控硅驱动器,输入端驱动电流为15mA,适用于220V交流电路。

1、MOC3041的工作电流仅十余个毫安,直接驱动20瓦的功率非常勉强,不敢保证长时间工作不会烧坏,应该让3041驱动97A6的可控硅,再用可控硅驱动电磁阀。 2、实践证明,51单片机驱动PNP管的时候,在工作条件接近临界点的时候,会出现关不断的现象,其原因在于:(1)端口的高电平并不是严格的Vcc电压,而是比Vcc略低,这种略低的电压足以形成给Q1一个很小的偏置电压Vbe,虽然该电压远小于0.7V,但经过三极管放大后,却能够造成Q1集电极有极小的电流存在,尽管该电流不足以导致LED发出用肉眼能看到的亮光,但是在密封的光耦合器内,却能够导致光耦

合区工作;(2)PNP管要比NPN极管有更大的穿透电流,即:在基极B完全断开的情况下,集电极仍然有极小的电流存在。 综合以上两点,该电路的设计是存在缺欠的,改进方法如下: 1、MOC3041与气阀之间加入一个可控硅(必须) 2、建议改用NPN管驱动,如果必须要用PNP 管,就应该在B和E之间接一个10K左右的电阻;或者在发射极串入一个二极管,以起到钳位作用,即保证PNP管能可*关断;或者干脆将耦合器的1和2脚改接在发射极,并让集电极通过电阻接地。 1、不推荐用3041直接驱动电磁阀,加一个可控硅非常有必要。 2、用单片机直接驱动3041是可以的。 3、用2K电阻能可*驱动,因为内部的光耦合几乎是100%的耦合,只要微弱发光即可。 例2 交流接触器C 由双向晶闸管KS 驱动。光电耦合器MOC3041 的作用是触发双向晶闸管

集成电路原理及应用期末复习资料

1.什么是差动放大电路?什么是差模信号?什么是共模信号?差动放大器对差模信号和共模信 号分别起什么作用? 差动放大电路是把两个输入信号分别输入到运算放大器的同相和反相输入端,然后在输出端取出两个信号的差模成分,而尽量抑制两个信号的共模成分的电路。 共模信号:双端输入时,两个大小相同,极性相同的信号。 差模信号:双端输入时,两个大小相等,极性相反的信号。 对差模输入信号的放大作用、对共模输入信号的抑制作用 2.集成运放有哪几部分组成?各部分的典型电路分别是什么? 输入级、中间级、输出级、偏置电路四大部分组成 输入级的典型电路是差动放大电路, 利用它的电路对称性可提高整个电路的性能,减小温漂; 中间级的典型电路是电平位移电路, 将电平移动到地电平,满足零输入时零输出的要求; 输出级的典型电路是互补推挽输出放大电路,使输出级输出以零电平为中心,并能与中间电压放大级和负载进行匹配; 偏置电路典型电路是电流源电路,给各级电路提供合适的静态工作点、所需的电压 3.共模抑制比的定义? 集成运放工作于线性区时,其差模电压增益Aud与共模电压增益Auc之比 4.集成运放的主要直流参数: 输入失调电压Uos、输入失调电压的温度系数△Uos/△T、输入偏置电流、输入失调电流、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰--峰电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压 5.集成运放主要交流参数: 开环带宽、单位增益带宽、转换速率、全功率带宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。 6.理想集成运放的基本条件。 1.差模电压增益为无穷大 2.输入电阻为无穷大 3.输出电阻为0 4.共模抑制比CMRR为无穷大 5.转换速率为无穷大即Sr=00 6.具有无限宽的频带 7.失调电压·失调电流极其温漂均为0 8. 干扰和噪声均为0 7.理想集成运放的两个基本特性:虚短和虚断。代表的实际物理意义。 其实,虚短和虚断的原因只有一个,那就是:输入端输入电阻无穷大。 虚短:集成运放两输入端的电位相等。 集成运放的两个输入端好像短路,但不是真正的短路,所以成为虚短,只有集成运放工作于线性状态时,才存在虚短 虚断:集成运放两输入端的输入电流为零。 由于集成运放输入电阻为无穷大,不可能吸收任何电流,就像输入端被剪断了,跟断路了一样。但是绝对不是真的断路,这大概就是虚断的由来。 1. 集成运放的线性电路包含哪些?非线性电路又包含哪些? 线性电路包括:模拟集成电路的基本放大电路(反相放大器,同相放大器,差动放大器)积分电路,微分电路。 非线性电路包括:对数器和指数器,乘法器,二极管检波器和绝对值变换器,限幅器,二极管函数变换器,电压比较器

过零触发双硅输出光耦-MOC3061的应用

过零触发双硅输出光耦-MOC3061的应用 晶闸管的触发方式有移相触发和过零触发两种。常用的触发电路与主回路之间由于有电的联系,易受电网电压的波动和电源波形畸变的影响,为解决同步问题,往往又使电路较为复杂。MOTOROLA公司生产的MOC3021-3081器件可以很好地解决这些问题。该器件用于触发晶闸管,具有价格低廉、触发电路简单可靠的特点。下面以MOC3061为例介绍其工作原理和应用。 一、内部结构及主要性能参数 图1 MOC3061的内部结构及管脚排列见图1,它采用双列直插6脚封装。主要性能参数:可靠触发电流Ift5-15mA;保持Ih 100μA;超阻断电压600V;重复冲击电流峰值1A;关断状态额定电压上升率dV/dt 100V/μs。 MOC3061的管脚排列如下:1、2脚为输入端;4、6为输出端;3、5脚悬空,详见图1。 图2 图3 图2、图3分别为MOC3061用于触发双向晶闸管和反并联单向晶闸管的基本电路。

二、应用电路 图4 图4是一个可简单编程的四路彩灯控制电路。电路中采用一块时基电路产生一脉冲,74LS194产生移位循环,对它的简单编程是通过控制P0、P1、P2、P3的电平高低来实现的。采用MOC3061触发晶闸管,强、弱的电之间在电气上完全隔离,且可以直接可靠地触发50A或更大的功率的晶闸管。

图5 图5是一个采用MOC3061过零触发晶闸管构成的炉温控制系统。一般调节炉温的方法都采用移相触发晶闸管,控制晶闸管的导通角来控制输出功率。触发电路要求一定幅值且相位能改变的脉冲,而且还需要解决与主回路电压同步的问题,使电路较复杂;采用移相触发晶闸管调压装置,在晶闸管导通瞬间会产生高次谐波干扰,造成电网电压波形畸变,影响其他用电设备和通讯系统的正常工作。本例中的电路采用过零触发晶闸管导通与关断的时间比值来调节送给电炉的功率。该电路由锯齿波发生器,电压控制占空比调节电路和光电隔离过零触发电路组成。 图中恒流充电电容器C 4 及单结晶体管VT11组成锯齿波发生器,以单运放IC4作比较器,将来自手动设定器或控温仪表的0-8V(可由0-10mA转换而来)控制信号与锯齿波电压比较。在西那电压高于锯齿波电压时,IC4输出为低电平,驱动MOC3061(三相触发时为3个输入端串联)的输入LED工作。 三相电压按A、B、C相序,则线U AB、U BC、 U CA、 每隔60°顺序过零。当LED 电流作用时,在三相中线电压先过零的任意两相将同时触发导通(如U AB 先过零, 则A、B相先触发导通)。第三相(C相)将在与其相序最近的A相电压等于其 相电压(U CA =0)时导通。这就保证了无论负载是星形接法还是三角形接法,都是零电流出发导通。当LED电流为零时,三相中的任意之间的电流降到保持电流以下时,这两相将截止,剩下的一相也将在同一时刻截止。

第六章 集成电路原理及应用

第六章集成电路原理及应用 一、选择填空(将正确答案的序号填入横线上) 1.电流源电路的特点是输出电流,直流等效电阻,交流等效电阻。 a.大b.小c恒定d不定 2.长尾型差分放大电路中,电阻Re的主要作用是。 a.提高输入电阻b.提高差模电压增益 c.提高共模抑制比d.提高共模电压增益 3.放大器产生零点漂移的主要原因是。 a.环境温度变化b.电压增益太大 c.采用直接耦合方式d.采用阻容耦合方式 4.多级直接耦合放大器中,影响零点漂移最严重的一级是,零点漂移最大的一级是。 a.输入级b.中间级c.输出级d.增益最高的一级5.差分放大器由双端输人变为单端输人,差模电压增益是。 a.增加一倍b.为双端输入时的1/2 c.不变d.不确定 6.基本差分放大电路中(无Rc电阻)、两个单边放大器的电压增益为100。已知差模输人信号V Sd1=10mv,V Sd2= 一10mv,则单端输出电压V o2= 。 a.—1V b.1V c.—1/2V d. 1/2V 7.差分放大电路中, 当V S1=300mV,V sd2=200mv 时,分解为共模输人信号V SC= ,差模输入信号v sd=,差模信号V sd1=。 a.500mV b.100mV c.250mV d .50mV 8.差分放大器由双端输出改为单端输出,共模抑制比K CMR减小的原因是。 a.A VD不变,A VC增大b.A VD减小,A VC不变 c.A VD减小,A VC增大d.A VD增大,A VC减小 9.在单端输出差分放大电路中,差模电压增益A VD=50、共模电压增益A VC=-0.5,若输入电压V S1=80mv,V S2=60mv,输出电压VO2=。 a.—1.035V b.—0.965V c.0.965V d.1.035V 10.集成运放内部是由直接锅台方式的多级放大电路组成的,作为放大器应用,它。 a.能放大直流信号,不能放大交流信号 b.能放大交流信号,不能放大直流信号 c.既能放大交流信号,也能放大直流信号 二、填空题 1.三极管电流源电路与二极管基极分压式共射放大电路,在电路结构上的差别是:前者为网络,后者为网络。 2.电流源电路在集成运放中,常作为电路和电路;前者的作用是,后者的作用是。 3.用场效应管组成基本镜像电流源,其电路工作条件是:T1管和T2管,且基准电流I REF一侧的场效应管工作在区。 4 .电流源作为放大电路的有源负载,主要是为了提高,因为电 流源的大。

集成电路芯片的原理及其应用

集成电路芯片的原理及其应用 摘要: 基于分组网络的电路仿真服务在分组网络上提供了一种传输传统电路交换业务的方法,对于现代网络融合具有重要意义。为了实现分组网络中的E1信号传送,提出一种分组电路仿真处理芯片的实现方案,并完成了芯片设计及应用试验。芯片实施协议符合IETF(internet engineeringtask force)PWE3(pseudo wire emulation edge-to-edge)工作组的相关建议草案,芯片内部集成全数字自适应时钟提取算法和服务恢复策略。目前基于该芯片方案的验证系统已经通过了10~100Mb以太网和802.11a无线网络的环境测试。结果表明:该实现方案能够有效抑制分组网络传输抖动和传输误码导致的服务失效,可以应用于多种网络环境。 当前数据业务已经逐渐超过了传统的时分复用(time division multiplexing,TDM)业务,在网络中占据了主导地位;数据分组传送技术也已经取代电路交换技术成为建设下一代网络的主要技术方案。分组电路仿真提供了一种可行的网络融合和过渡方案,它可以在分组交换网上透明传输具有恒定速率的TDM数据流,利用分组交换网来提供传统的时分复用业务。 CESoP技术的标准化工作已经在多个标准化组织中进行。其中,IETF制定的边缘到边缘的伪线仿真技术得到了较为广泛的应用。目前,RAD公司已经开发出IPmux系列电路仿真设备;Zarlink公司已经开发出了分组电路仿真业务处理器芯片。 本文提出一种CESoP芯片实现方案,其处理协议符合IETF PWE3工作组关于CESoPSN(circuitemulation setvice overpacket:switched networks)的建议草案,相比其他芯片具有以下优点:内部集成自适应定时恢复算法,无须外部处理器干预;采用全数字的恢复算法,可以方便地实现系统集成;片内实现基于差错掩蔽的服务恢复策略,可以有效地抑制由于数据分组丢失造成的TDM设备故障;采用片外SDRAM(synchrono-us dynamic randomaccess memory)存储器可以实现最多256 ms的抖动抑制时间。 1. 芯片方案结构 芯片主要由以太网媒体访问控制单元、协议处理单元、队列管理单元、队列仲裁单元、时隙分配单元、时隙提取单元、共享存储管理单元、SDRAM控制单元、E1处理单元、E1接口单元以及微处理器接口单元等构成,1)上行TDM数据流。 由E1接口至MII(media independentinterface)接口,来自E1接口的TDM数据进行线路解码,通过E1处理单元完成数据定帧和时钟提取,再通过时隙提取单元取出需要传送的有效时隙和信令,并通过共享存储管理单元保存到外部存储器中,队列仲裁单元根据E1队列优先级通过共享存储管理单元从外部存储器中读出相应的E1数据并将其发送到协议处理单元,其根据设定的协议格式将TDM数据封装到以太网数据帧中,数据帧通过以太网媒体访问控制(media access control,MAC)处理单元最终被发送到以太网MII接口。 下行TDM数据流,由MII接口至E1接口,到达目的地的以太网数据帧经过MAC处理单元和协议处理单元处理,提取出有效的E1数据分组并将其通过共享存储管理单元保存到外部存储器中,队列管理单元对接收到的El数据分组进行缓存管理、重排序、抖动平滑、差错掩蔽等处理,时隙分配单元根据输出E1接口的情况,通过共享存储管理单元从外部存储器中读出相应的E1数据,重新生成E1数据帧,然后发送到E1处理单元进行时钟恢复和编码处理,最后形成标准格式的E1数据帧发送到E1接口。 上行MCU数据流,由MCU接口至MII接口,外部微处理器通过MCU接口将控制数据分组

tlp521驱动_应用电路_光耦参数

High Isolation V oltage (5.3kV RMS ,7.5kV PK ) High BV CEO ( 55Vmin ) TLP521GB, TLP521-2GB, TLP521-4GB, TLP521, TLP521-2, TLP521-4 TLP521XGB, TLP521-2XGB, TLP521-4XGB TLP521X, TLP521-2X, TLP521-4X HIGH DENSITY MOUNTING PHOTOTRANSISTOR OPTICALLY COUPLED ISOLATORS APPROVALS ● UL recognised, File No. E91231 TLP521 2.54 Dimensions in mm 'X'SPECIFICATIONAPPROVALS ● VDE 0884 in 3 available lead form : - - STD - G form 1.2 7.0 6.0 1 2 4 3 - SMD approved to CECC 00802 ● BSI approved - Certificate No. 8001 5.08 4.08 4.0 3.0 7.62 DESCRIPTION 0.5 13° Max The TLP521, TLP521-2, TLP521-4 series of optically coupled isolators consist of infrared light emitting diodes and NPN silicon photo transistors in space efficient dual in line plastic packages. 3.0 TLP521-2 0.5 2.54 3.35 0.26 1 8 2 7 FEATURES ● Options :- 7.0 6.0 3 4 6 5 10mm lead spread - add G after part no. Surface mount - add SM after part no. Tape&reel - add SMT&R after part no. ● High Current Transfer Ratio ( 50% min) ● ● ● All electrical parameters 100% tested ● Custom electrical selections available APPLICATIONS ● Computer terminals 1.2 3.0 TLP521-4 10.16 9.16 0.5 4.0 3.0 3.35 0.5 7.62 0.26 1 2 13° Max 16 15 ● Industrial systems controllers 3 14 ● Measuring instruments ● Signal transmission between systems of different potentials and impedances 2.54 7.0 4 13 5 12 6 11 OPTION SM SURFACE MOUNT OPTION G 7.62 1.2 6.0 7 8 10 9 20.32 19.32 4.0 3.0 7.62 0.6 0.1 1.25 0.75 10.46 9.86 0.26 10.16 0.5 3.35 0.5 0.26 13° Max 7/

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