关于电工电子实训中常见问题

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技术文章

作者：管理员发布时间：2017-08-11 09:49:54

　　在电工电子实训课程中要求学生掌握掌握交流接触器、中间继电器、变压器、熔断器、复合开关、闸刀开关、时间继电器等低压电器的使用基本知识和基本技能；掌握安全用电的基本知识和基本技能，在实训过程中获得对交流电的安全使用的能力。使学生初步掌握电工电路使用的基本技能。通过电工实训后，加强理论联系实际，培养学生的实际动手能力，能够初步具有进行电工电路的设计、应用的基本技能，巩固和扩大电工线路课程的理论知识和电路设计能力。为进一步学习专业课程及后续的课程设计、毕业设计打下坚实的实践基础。

一、为何现在串口速率比并口速率要快?并行通信的瓶颈：并行数据传输技术向来是提高数据传输率的重要手段，但是，进一步发展却遇到了障碍。首先，由于并行传送方式的前提是用同一时序传播信号，用同一时序接收信号，而过分提升时钟频率将难以让数据传送的时序与时钟合拍，布线长度稍有差异，数据就会以与时钟不同的时序送达，另外，提升时钟频率还容易引起信号线间的相互干扰，导致传输错误。
串行通信的优势：串行通信虽然只有一位的位宽，但数据传输速度却比并行口要高，原因在于它的差分结构，抗干扰能力强
二、漏极开路上拉电阻取值为何不能很大或很小?在电工电子实训中如果上拉电阻值过小，VDD灌入端口的电流(Ic)将较大，这样会导致MOS管(三极管)不完全导通(Ib*β
如果上拉电阻过大，加上线上的总线电容，由于RC影响，会带来上升时间的增大，而且上拉电阻过大(下降延是芯片内的晶体管，是有源驱动，速度较快;上升延是无源的外接电阻，速度慢)，即引起输出阻抗的增大，当输出阻抗和负载的阻抗可以比拟的时，则输出的高电平会分压而减少。
三、推挽和漏极开路区别?推挽可直接驱动，驱动能力强，不具有线与功能。
漏极开路需外接上拉电阻，驱动能力弱，具有线与功能，但会带来信号上升时间的延长
四、CPU的GPIO上电状态?一般CPU来说，GPIO上电状态是输入高阻状态，它的状态由外围电路决定。如果外接上拉电阻，就是高电平。如果外接下拉电阻，就是低电平。悬浮就是高阻状态。
但有的CPU上电GPIO口默认是高电平，是由于CPU复位后，弱上拉是默认使能的，例如F020。
五、同步与异步传输的区别是什么?1、异步传输是面向字符的传输，而同步传输是面向比特的传输。
2、异步传输的单位是字符而同步传输的单位是帧。
3、异步传输通过字符起止开始和停止码抓住再同步的机会，而同步传输则是以数据中抽取同步信息。
4、异步传输对时序的要求较低，同步传输往往通过特定的时钟线路协调时序。
5、异步传输相对于同步传输效率较低。
同步传输是指通信双方有共同的时钟参考，能够通过时钟参考准确收发数据，通常这个时钟参考是同步时钟线或同一个时钟源。异步传输是指通信双方没有共同的时钟参考，通常每次收发数据时都需要有前导码进行速率同步。
同步的有：SPI,STM、计算机的并口异步的有：RS-232串口、USB
(0)输入阻抗是对负载而言，输出阻抗主要是对电源端而言。。。
电压，电流的内阻即相当于输出阻抗。
负载相对于输入阻抗：
对于电压源，输入阻抗越大越好(例如一个实际电源由电源加内阻组成，当负载过小(输入阻抗太小)，显然该负载获的得电压会小于电源电压，产生偏差)
对电流源，输入阻抗越小越好(一个恒流源由电流源加内阻组成，当负载远小于内阻时候，才能保证恒定电流不变)。当示波器接入光探头，探头的输入阻抗要更改成50欧姆的原因
(1)请教RAIL-TO-RAIL运放和普通运放有什么区别?
r2r运放的输出范围差不多达到电源电压。而一般运放得减一两伏。
RAIL-TO-RAIL就是轨对轨型，输出电压接近供电电源电压
(2)铁电存储器优势目前Ramtron公司的FRAM主要包括两大类：串行FRAM和并行FRAM。其中串行FRAM又分I2C两线方式的FM24 系列和SPI三线方式的FM25 系列。串行FRAM与传统的24 、25 型的E2PROM引脚及时序兼容，可以直接替换。
铁电的优势就在于相当于无限次的擦写，且写数据不用等5ms。如果不考虑这两方面的因素大可以用EEPROM或FLASH。但价格只要比EEPROM贵20%
(3)开关电源布线注意哪些?
在开关电源中，PCB版面布局图非常重要，开关电流与环线电感密切相关，由这种环线电感所产生的暂态电压往往会引起许多问题。要使这种感应最小、地线形成回路，图中所示的粗线部分在PCB板上要印制得宽一点，且要尽可能地短。为了取得最好的效果，外接元器件要尽可能地靠近开关型集成电路，最好用地线屏蔽或单点接地。最好使用磁屏蔽结构的电感器，如果所用电感是磁芯开放式的，那么，对它的位置必须格外小心。如果电感通量和敏感的反馈线相交叉，则集成电路的地线及输出端的电容COUT的连线可能会引起一些问题。在输出可调的方案中，必须特别注意反馈电阻及其相关导线的位置。在物理上，一方面电阻要靠近IC，另一方面相关的连线要远离电感，如果所用电感是磁芯开放式的，那么，这一点就显得更加重要。
(4)运放电源有时要正负双电源+VCC 和-VCC，请问如何接法?有时为什么有的运放单电源供电?
每一个系统都有一个相对的地电位，也就是电路中的GND。相对于这个电势，来确定+VCC和-VCC。在电路中的接法是，电源的地线接电路的GND，电源+VCC接电路+VCC，对于负电压，把高点位的电源线接在电路的GND上，而把其地线接在电路的-VCC位置上，即可达到相对电势的要求。
例如：两个不相关的5V电源串起来，中点接地，两端就是+5V和-5V。
(5) 运放外接电阻取值问题 ?
平常我们运放周边匹配电阻的取值一般在1K-几十K之间，原因何在?
外接电阻亦不能取得过大，如选用MΩ级亦不合适。其原因有二：①电阻值是有误差的，阻值越大，绝对误差值越大。如2MΩ的电阻E1：系列电阻误差值为：10%，其阻值(2.2～1.8)MΩ范围均是允许的，即使选E4s系列的电阻(误差为：2%)阻值范围在(2.04～1.96)MΩ之内;且电阻值会随温度和时间的变化而产生时效误差，使阻值不稳定，影响运算精度;②运放的微小失调电流会在外接高阻值电阻上引起较大的误差信号。
外接电阻取值太小，会使得运放的输入电阻减少，增加运放功耗，即增加信号源负载(这里负载即是运放)。
(6)NTC热敏电阻计算方法?
现在低成本测温方案中NTC热敏电阻用的比较多，一般采用查表的方法获取温度值，这就牵涉到温度和阻值的对应关系。如果你从厂家购买NTC热敏电阻可以向厂家所要温度阻值对照表，但是对于普通爱好者来说都是从零售商那里购买热敏电阻，卖元件的大叔和阿姨是不会向你提供阻值和温度对照表的。通常的方法是用标准温度计，环境温度没上升一度测量一下热敏电阻的阻值，通过这种方法获得阻值和温度的对应关系工作比较烦琐，误差比较大，另外温度变化不好控制;还有一种方法就是通过公式计算得到R-T表，虽然NTC热敏电阻温度和阻值不是呈线性的关系，但通过下面的公式仍能计算出温度和阻值的对应关系：
Rt = R *EXP(B*(1/T1-1/T2))
对上面的公式解释如下：
1、Rt 是热敏电阻在T1温度下的阻值;
2、R是热敏电阻在T2常温下的标称阻值;
3、B值是热敏电阻的重要参数;
4、EXP是e的n次方;
5、这里T1和T2指的是K度即开尔文温度，K度=273.15(绝对温度)+摄氏度;
例如我手头有一个 MF58502F327型号的热敏电阻
MF58—— 型号玻璃封装
502 —— 常温25度的标称阻值为5K
F —— 允许偏差为±1%
327 —— B值为3270K的NTC热敏电阻
那它的R=5000, T2=273.15+25，B=3270, RT=5000*EXP(3270*(1/T1-1/(273.15+25))), 这时候代入T1温度就可以求出相应温度下热敏电阻的阻值，注意温度单位的转换，例如我们要求零上10摄氏度的阻值，那么T1就为(273.15+10)。