主頁 > 技術(shù)文章 > 電工電子實(shí)訓(xùn)中常見問題總結(jié)2022-04-07

電工電子實(shí)訓(xùn)中常見問題總結(jié)

在電工電子實(shí)訓(xùn)課程中要求學(xué)生掌握掌握交流接觸器、中間繼電器、變壓器、熔斷器、復(fù)合開關(guān)、閘刀開關(guān)、時間繼電器等低壓電器的使用基本知識和基本技能；掌握安全用電的基本知識和基本技能，在實(shí)訓(xùn)過程中獲得對交流電的安全使用的能力。使學(xué)生初步掌握電工電路使用的基本技能。通過電工實(shí)訓(xùn)后，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力，能夠初步具有進(jìn)行電工電路的設(shè)計(jì)、應(yīng)用的基本技能，鞏固和擴(kuò)大電工線路課程的理論知識和電路設(shè)計(jì)能力。為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課程及后續(xù)的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。
一、為何現(xiàn)在串口速率比并口速率要快?
并行通信的瓶頸：并行數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)向來是提高數(shù)據(jù)傳輸率的重要手段，但是，進(jìn)一步發(fā)展卻遇到了障礙。首先，由于并行傳送方式的前提是用同一時序傳播信號，用同一時序接收信號，而過分提升時鐘頻率將難以讓數(shù)據(jù)傳送的時序與時鐘合拍，布線長度稍有差異，數(shù)據(jù)就會以與時鐘不同的時序送達(dá)，另外，提升時鐘頻率還容易引起信號線間的相互干擾，導(dǎo)致傳輸錯誤。
串行通信的優(yōu)勢：串行通信雖然只有一位的位寬，但數(shù)據(jù)傳輸速度卻比并行口要高，原因在于它的差分結(jié)構(gòu)，抗干擾能力強(qiáng)
二、漏極開路上拉電阻取值為何不能很大或很小?
在電工電子實(shí)訓(xùn)中如果上拉電阻值過小，VDD灌入端口的電流(Ic)將較大，這樣會導(dǎo)致MOS管(三極管)不完全導(dǎo)通(Ib*β
如果上拉電阻過大，加上線上的總線電容，由于RC影響，會帶來上升時間的增大，而且上拉電阻過大(下降延是芯片內(nèi)的晶體管，是有源驅(qū)動，速度較快;上升延是無源的外接電阻，速度慢)，即引起輸出阻抗的增大，當(dāng)輸出阻抗和負(fù)載的阻抗可以比擬的時，則輸出的高電平會分壓而減少。
三、推挽和漏極開路區(qū)別?
推挽可直接驅(qū)動，驅(qū)動能力強(qiáng)，不具有線與功能。
漏極開路需外接上拉電阻，驅(qū)動能力弱，具有線與功能，但會帶來信號上升時間的延長
四、CPU的GPIO上電狀態(tài)?
一般CPU來說，GPIO上電狀態(tài)是輸入高阻狀態(tài)，它的狀態(tài)由外圍電路決定。如果外接上拉電阻，就是高電平。如果外接下拉電阻，就是低電平。懸浮就是高阻狀態(tài)。
但有的CPU上電GPIO口默認(rèn)是高電平，是由于CPU復(fù)位后，弱上拉是默認(rèn)使能的，例如F020。
五、同步與異步傳輸?shù)膮^(qū)別是什么?
1,異步傳輸是面向字符的傳輸，而同步傳輸是面向比特的傳輸。
2,異步傳輸?shù)膯挝皇亲址絺鬏數(shù)膯挝皇菐?br /> 3,異步傳輸通過字符起止開始和停止碼抓住再同步的機(jī)會，而同步傳輸則是以數(shù)據(jù)中抽取同步信息。
4,異步傳輸對時序的要求較低，同步傳輸往往通過特定的時鐘線路協(xié)調(diào)時序。
5,異步傳輸相對于同步傳輸效率較低。
同步傳輸是指通信雙方有共同的時鐘參考，能夠通過時鐘參考準(zhǔn)確收發(fā)數(shù)據(jù)，通常這個時鐘參考是同步時鐘線或同一個時鐘源。異步傳輸是指通信雙方?jīng)]有共同的時鐘參考，通常每次收發(fā)數(shù)據(jù)時都需要有前導(dǎo)碼進(jìn)行速率同步。
同步的有：SPI,STM、計(jì)算機(jī)的并口異步的有：RS-232串口、USB
(0)輸入阻抗是對負(fù)載而言，輸出阻抗主要是對電源端而言。。。
電壓，電流的內(nèi)阻即相當(dāng)于輸出阻抗。
負(fù)載相對于輸入阻抗：
對于電壓源，輸入阻抗越大越好(例如一個實(shí)際電源由電源加內(nèi)阻組成，當(dāng)負(fù)載過小(輸入阻抗太小)，顯然該負(fù)載獲的得電壓會小于電源電壓，產(chǎn)生偏差)
對電流源，輸入阻抗越小越好(一個恒流源由電流源加內(nèi)阻組成，當(dāng)負(fù)載遠(yuǎn)小于內(nèi)阻時候，才能保證恒定電流不變)。當(dāng)示波器接入光探頭，探頭的輸入阻抗要更改成50歐姆的原因
(1)請教RAIL-TO-RAIL運(yùn)放和普通運(yùn)放有什么區(qū)別?
r2r運(yùn)放的輸出范圍差不多達(dá)到電源電壓。而一般運(yùn)放得減一兩伏。
RAIL-TO-RAIL就是軌對軌型，輸出電壓接近供電電源電壓
(2)鐵電存儲器優(yōu)勢目前Ramtron公司的FRAM主要包括兩大類：串行FRAM和并行FRAM。其中串行FRAM又分I2C兩線方式的FM24 系列和SPI三線方式的FM25 系列。串行FRAM與傳統(tǒng)的24 、25 型的E2PROM引腳及時序兼容，可以直接替換。
鐵電的優(yōu)勢就在于相當(dāng)于無限次的擦寫，且寫數(shù)據(jù)不用等5ms。如果不考慮這兩方面的因素大可以用EEPROM或FLASH。但價(jià)格只要比EEPROM貴20%
(3)開關(guān)電源布線注意哪些?
在開關(guān)電源中，PCB版面布局圖非常重要，開關(guān)電流與環(huán)線電感密切相關(guān)，由這種環(huán)線電感所產(chǎn)生的暫態(tài)電壓往往會引起許多問題。要使這種感應(yīng)最小、地線形成回路，圖中所示的粗線部分在PCB板上要印制得寬一點(diǎn)，且要盡可能地短。為了取得最好的效果，外接元器件要盡可能地靠近開關(guān)型集成電路，最好用地線屏蔽或單點(diǎn)接地。最好使用磁屏蔽結(jié)構(gòu)的電感器，如果所用電感是磁芯開放式的，那么，對它的位置必須格外小心。如果電感通量和敏感的反饋線相交叉，則集成電路的地線及輸出端的電容COUT的連線可能會引起一些問題。在輸出可調(diào)的方案中，必須特別注意反饋電阻及其相關(guān)導(dǎo)線的位置。在物理上，一方面電阻要靠近IC，另一方面相關(guān)的連線要遠(yuǎn)離電感，如果所用電感是磁芯開放式的，那么，這一點(diǎn)就顯得更加重要。
(4)運(yùn)放電源有時要正負(fù)雙電源+VCC 和-VCC，請問如何接法?有時為什么有的運(yùn)放單電源供電?
每一個系統(tǒng)都有一個相對的地電位，也就是電路中的GND。相對于這個電勢，來確定+VCC和-VCC。在電路中的接法是，電源的地線接電路的GND，電源+VCC接電路+VCC，對于負(fù)電壓，把高點(diǎn)位的電源線接在電路的GND上，而把其地線接在電路的-VCC位置上，即可達(dá)到相對電勢的要求。
例如：兩個不相關(guān)的5V電源串起來，中點(diǎn)接地，兩端就是+5V和-5V。
(5) 運(yùn)放外接電阻取值問題 ?
平常我們運(yùn)放周邊匹配電阻的取值一般在1K-幾十K之間，原因何在?
外接電阻亦不能取得過大，如選用MΩ級亦不合適。其原因有二：①電阻值是有誤差的，阻值越大，絕對誤差值越大。如2MΩ的電阻E1：系列電阻誤差值為：10%，其阻值(2.2～1.8)MΩ范圍均是允許的，即使選E4s系列的電阻(誤差為：2%)阻值范圍在(2.04～1.96)MΩ之內(nèi);且電阻值會隨溫度和時間的變化而產(chǎn)生時效誤差，使阻值不穩(wěn)定，影響運(yùn)算精度;②運(yùn)放的微小失調(diào)電流會在外接高阻值電阻上引起較大的誤差信號。
外接電阻取值太小，會使得運(yùn)放的輸入電阻減少，增加運(yùn)放功耗，即增加信號源負(fù)載(這里負(fù)載即是運(yùn)放)。
(6)NTC熱敏電阻計(jì)算方法?
現(xiàn)在低成本測溫方案中NTC熱敏電阻用的比較多，一般采用查表的方法獲取溫度值，這就牽涉到溫度和阻值的對應(yīng)關(guān)系。如果你從廠家購買NTC熱敏電阻可以向廠家所要溫度阻值對照表，但是對于普通愛好者來說都是從零售商那里購買熱敏電阻，賣元件的大叔和阿姨是不會向你提供阻值和溫度對照表的。通常的方法是用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，環(huán)境溫度沒上升一度測量一下熱敏電阻的阻值，通過這種方法獲得阻值和溫度的對應(yīng)關(guān)系工作比較煩瑣，誤差比較大，另外溫度變化不好控制;還有一種方法就是通過公式計(jì)算得到R-T表，雖然NTC熱敏電阻溫度和阻值不是呈線性的關(guān)系，但通過下面的公式仍能計(jì)算出溫度和阻值的對應(yīng)關(guān)系：
Rt = R *EXP(B*(1/T1-1/T2))
對上面的公式解釋如下：
1. Rt 是熱敏電阻在T1溫度下的阻值;
2. R是熱敏電阻在T2常溫下的標(biāo)稱阻值;
3. B值是熱敏電阻的重要參數(shù);
4. EXP是e的n次方;
5. 這里T1和T2指的是K度即開爾文溫度，K度=273.15(絕對溫度)+攝氏度;
例如我手頭有一個 MF58502F327型號的熱敏電阻
MF58—— 型號玻璃封裝
502 —— 常溫25度的標(biāo)稱阻值為5K
F —— 允許偏差為±1%
327 —— B值為3270K的NTC熱敏電阻
那它的R=5000, T2=273.15+25，B=3270, RT=5000*EXP(3270*(1/T1-1/(273.15+25))), 這時候代入T1溫度就可以求出相應(yīng)溫度下熱敏電阻的阻值，注意溫度單位的轉(zhuǎn)換，例如我們要求零上10攝氏度的阻值，那么T1就為(273.15+10)。

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