• KCL和KVL定理

含电阻的分析

  • 看电流大小,用阻抗算出电压

含电容的分析

  • 正在充电时:电流被电容缓冲区储能了,所以有电流+电压缓慢增大,用容抗算出电流
  • 充电完毕时:电容无需储能,所以无电流通过+电压不变
  • 正在放电时:电流被电容缓冲区放能了,所以有电流+电压缓慢减小,用容抗算出电流
  • 放电完毕时:电容无需放能,所以无电流通过+电压不变

实际电路

电源系统

  • 小范围的降压选LDO
  • 组成:实际上是一个比较器和三极管
  • 三极管:等效为一个电流控制的电阻,有开关作用
  • 比较器:负责比较参考电压Vin和输出电压Vout,当Vout小就给出低电压,反之给出高电压
  • 原理:比较器输出端连接三极管基级,用高低电压来控制三极管的电阻,从而实现降压幅度的变化

  • 大范围的降压选DCDC(BUCK电路)

  • 组成:实际上是一个电感和电容和MOS管
  • MOS管:等效为一个电压控制的电阻,有开关作用
  • 电感:充电时等效为电流不突变的缓冲区,放电时等效为一个电源,有储能作用(需要加一个续流二极管)
  • 电容:充电时等效为电压不突变的缓冲区,放电时等效为一个电源,有稳压、滤波作用
  • 原理:MOS管开关打开时,电源给电感储能;MOS管关闭时,电源被切断,电感作为一个小型电源放能,所以此时电压<原来电池的电压(即降压)
  • 会产生电源纹波
  • 大范围的升压选DCDC(Boost电路)
  • 同上
  • 原理:MOS管开关打开时,电源给电感储能;MOS管关闭时,电源不会被切断,电源和电感都作为电源进行串流放能,所以此时电压>原来电池的电压(即升压)
  • 会产生电源纹波

  • 数字与模拟域隔离

  • 隔离电源

    • 原因:防止数字电源DVCC(=VCC)的噪声污染模拟电源AVCC
    • 方法:使用单点连接,数字电源->低阻高感抗器件(0欧电阻)->降噪器件(滤波电容)->模拟电源
    • 原理
    • “单点“保证了给AVCC提供电压
    • ”低阻“保证了如果在其他地方不小心将数字和模拟电源相连,电流也只会通过低阻器件
  • 隔离地

    • 原因:连接地的导线具有电阻,接地端导向地的电流会产生电压,若不隔离地,数字域的噪声电流会流过模拟地,导致模拟域接地端同时存在数字电压和模拟电压,产生测量误差
    • 方法:使用单点连接,数字地->低阻高感抗器件(0欧电阻)->模拟地
    • 原理
    • “单点“保证了给AGND提供0V
    • ”低阻“保证了如果在其他地方不小心将数字和模拟电源相连,电流也只会通过低阻器件
    • ”高感抗“保证了数字域的交流电(噪声)很少会流向模拟地,使模拟接地端不会受到数字端的噪声电流影响
  • 模拟电源稳压

  • 电源引出到排针

  • 一般是VCC引出两根,GND引出两根,因为一根所承载的电流有限,引出多根可以分散负载