那么这种RC低通滤波器的输出阻抗会不会影响到电路?
那么先出一道题,看一下这个图,输入为10V的方波,过二阶RC滤波器,问节点3和节点5的电压是多少?
节点3的电压还会和刚才一样是5V吗?

答案是否定的。从下图的仿真我们也可以看出,上电后随着电容的充电,终极V(3)会稳定到1.67V,V(5)会稳定到1V。
节点3的电压会由于R3和R4的引入,终极电压为1.67V。打算公式为:
V(3)= [V1D(R3+R4)]/(R1+R2+R3+R4)=1.67V
节点5的V(5)电压即是1V,这个比较大略,大家该当司帐算。
总结一下便是二阶RC的输出阻抗导致的结果涌现了变革,本图中,二阶RC的输出阻抗为R1+R2=20KΩ。而正是由于这个输出阻抗,与后级分压电阻R3和R4分压造成终极输出DAC的电压变革。
以是说当利用PWM+二阶RC做DAC的时候要格外确当心后级电路的输入阻抗。RC滤波的输出阻抗越大,后级电路的输入阻抗越小越危险!
例如刚才电路中的二阶RC的输出阻抗为R1+R2,后级电路的输入阻抗为R3+R4.
那么还是轻微的举一个例子,就拿之前滴滴滴的那个4-20mA恒流源来说,这个二阶RC后增加一个电压跟随器便是为了减小二阶RC后的输出阻抗(电压跟随器的空想输出阻抗为0),加了跟随器后可以防止这个二阶RC的输出阻抗对后级的howland电流源造成额外的偏差。如果不增加跟随器,同相输入端将多加上二阶RC的输出阻抗。
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这个射极跟随器输出互换旗子暗记为什么会失落真?静态事情点的求剖解析
这个是一个朋友的电路,用射极跟随器做一个互换旗子暗记的驱动,详细电路如下,输出的旗子暗记涌现了底部失落真(削底)。那么这个电路又该如何优化呢?
输入旗子暗记VIN幅值为1V,直流偏置也是1V,三极管选用MMBT3904,那么输出是否会有问题呢?赤色为输入旗子暗记VIN,幅值为1V,直流偏置为1V;绿色为射极跟随器输出的旗子暗记,从仿真可以看出电路输出的波形被削底了!
那么是为什么呢?我们先大略剖析一下电路的浸染:
为什么会输出旗子暗记底部削底?究其缘故原由,便是其静态事情点选取的不得当,假设Vbe=0.7V,β为100倍,那么一起打算一下吧。求静态事情点就要让电容处于开路状态,由于静态事情点是针对直流旗子暗记而言的。那么我们的电路就等效为了下图:
然后我们只须要求取Vb和Ve,然后就知道为什么输出旗子暗记会削底了,求取过程如下:
我们也可以通过仿真来得到Vb和Ve两点的静态事情点,可以看到大体和我们的打算结果是保持同等的:
以是说,互换旗子暗记经由电容C1后的波形该当是一个骑在Vb(1.1V旁边)的波形,然后Ve的波形该当是一个骑在Ve(0.4V旁边的)波形。由于输入旗子暗记幅值为1V,以是到Ve的时候就导致了波形底部削底。我们也可以仿真一下Vb和Ve的波形,可以看到实际上波形到了Ve就已经产生了底部削波:
说白了,便是输入旗子暗记Vin的幅值大于了Ve的静态事情点,导致了输出波形底部削波,那么我们将输入旗子暗记VIN幅值改为200mV,再次查看VIN和VOUT的波形,便可看到,输出波形不失落真了:
同理,我们也可以变动Ve的静态事情点,我们将R2改为300Ω,然后对电路再次进行直流事情点仿真,可以看到Ve的静态事情点被设置为了1.63V,大于了输入旗子暗记VIN的1V幅值:
然后我们再将VIN输入旗子暗记规复为1V,然后仿真Ve和VOUT,可以看到Ve和输出波形VOUT不再底部削波:
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如何用multisim快速仿真?
在Multisim中进行仿真的基本步骤如下:
建立电路文件:可以通过打开Multisim时自动打开的空缺电路文件,或者通过菜单File/New、工具栏New按钮、快捷键Ctrl+N来新建电路文件。放置元器件和仪表:在Multisim的页面上,“Basic”里选取和放置元器件,“Source”里选择旗子暗记源、接地端,右侧仪器箱中选择虚拟仪器。元器件编辑:双击修正须要设计参数的勉励源、虚拟仪器等。连线和进一步调整:按照电路图进行布线,并调度元件的位置和参数。电路仿真:对电子电路进行检讨后,点击虚拟电源开关,双击虚拟仪器,调度所用的数据,然后在虚拟显示仪器上便可以得出图像曲线和数据结果。须要把稳的是,在支配电路图的过程中,有时可能找不到须要的仿真元件。这时,可以考虑用附近的元器件代替,或者自建元件(这须要设计者懂得SPICE措辞)。此外,还可以利用元件编辑工具对已有的附近元器件进行修正,或者在EDAparts.corn网站中购买器件模型。
完成以上步骤后,就可以进行仿真剖析,不雅观察电路的运行情形,并获取仿真结果。
请把稳,详细的操作步骤可能因Multisim版本和电脑操作系统的不同而略有差异,因此在进行仿真操作时,建议参考Multisim的官方教程或干系手册。同时,也应把稳确保电路连接精确,参数设置合理,以得到准确的仿真结果。
Multisim仿真的优点紧张表示在以下几个方面:
直不雅观易用的操作界面:Multisim供应了直不雅观且易于利用的操作界面,使得用户可以轻松进行电路设计、修正和仿真。界面设计仿照真实的实验事情台,用户可以像实际操作一样连接导线,极大地方便了电路的设计和仿真过程。丰富的元器件库:Multisim内置了数量极大的元器件库,包含了大量的仿照电路和数字电路元件,用户无需担心找不到得当的电子元件。这为用户供应了极大的便利,可以快速地完成电路设计和仿真。强大的仿真能力:Multisim具有强大的仿真仿照能力,可以准确预测电路的行为和性能。用户可以通过仿真来验证电路设计的精确性,从而在实际操作前创造并办理问题。多样化的测试和剖析工具:Multisim供应了多样化的测试和剖析工具,如直流和互换灵敏度剖析、最差情形剖析等,这些工具可以帮助用户深入理解和剖析电路的性能,优化电路设计。良好的兼容性和扩展性:Multisim具有良好的兼容性,可以与其他电子设计自动化软件(EDA)进行集成,供应更强大的功能。同时,用户还可以导入外部模块进行电路设计仿真,创建包含不同类型电路的稠浊电路进行仿真。学习本钱低:对付初学者来说,Multisim的直不雅观界面和易于操作的特点使其学习本钱较低,初学者可以快速上手并开始进行电路设计和仿真。总的来说,Multisim仿真软件是一款功能强大、操作简便的电路仿真工具,它能够帮助用户快速完成电路设计、剖析和仿真,提高电路设计的效率和准确性。
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GPIO旗子暗记先容
一、GPIO旗子暗记根本知识
GPIO(General-Purpose input/output),通用型之输入输出端口的简称,可以通过软件掌握其输出和输入,市情上绝大部分芯片都会供应一个"通用可编程IO接口",即GPIO。
GPIO旗子暗记事理框图
目前市情上利用的芯片,其内部GPIO旗子暗记电路构造都如上图所示,其输入保护二极管用于防止引脚外部过高正电压、负电压输入,当电压高于VDD时,上方的二极管导通,当引脚电压低于VSS时,下方二极管导通,防止外部脉冲电压引入损毁芯片。
TTL施密特触发器:基本事理是当输入电压高于正向阈值电压,输出未高;当输入电压低于负向阈值电压,输出为低。IO口旗子暗记经由触发器后仿照旗子暗记转化为0和1的数字旗子暗记,也便是高低电平,并且符合TTL电平协议。
P-MOS管和N-MOS管:旗子暗记由P-MOS管和N-MOS管,依据两个MOS管的事情办法,使得GPIO具有"推挽输出"和"开漏输出模式",P-MOS管高电平导通,低电平关闭;N-MOS管低电平导通,高电平关闭。
二、GPIO旗子暗记的8种模式:
2.1、浮空输入:
浮空输入模式下,I/O端口的电平旗子暗记直接进入输入数据存储器。I/O电平状态是不愿定的,完备由外部输入决定;如果在该引脚悬空(无旗子暗记输入)的情形下,读取该端口的电平是不愿定的,常日用于IIC、UART等总线设备。
2.2、上拉输入模式:
上拉输入模式下,I/O端口的电平旗子暗记直接进入输入数据存储器。但是在I/O端口悬空(在无旗子暗记输入)的情形下,输入真个电平保持在高电平(并且在I/O端口输入为低电平的时候,输入真个电平也是低电平)
2.3、下拉输入模式:
下拉输入模式下,I/O端口的电平旗子暗记直接进入输入数据存储器。但是在I/O端口悬空(在无旗子暗记输入)的情形下,输入真个电平保持在低电平(并且在I/O端口输入为高电平的时候,输入真个电平也是高电平)
2.4、仿照输入模式:
仿照输入模式下,I/O端口的仿照旗子暗记(电压旗子暗记,而非电平旗子暗记)直接仿照输入到片上外设模块,比如ADC模块电路。
2.5、开漏输出模式:
在开漏输出模式时,只有N-MOS监工作,如果掌握输出为低电平,则P-MOS管关闭,N-MOS管导通,使输出为低电平;若掌握输出为高电平,则P-MOS管和N-MOS管都关闭,输出指令就不会起浸染,此时I/O端口的电平由外部的上拉或者下拉决定,如果没有上拉或者下拉I/O口就处于悬空状态。
2.6、推挽输出模式:
在推挽输出模式时,N-MOS管、P-MOS管都事情,如果掌握输出为低电平,则P-MOS管关闭,N-MOS管导通,使输出为低电平;若掌握输出为高电平,则N-MOS管关闭,N-MOS管导通,使输出为高电平,外部的上拉或者下拉的浸染是掌握在没有输出时I/O电平。
2.7、复用开漏输出模式:
GPIO复用为其它外设,输出数据寄存器无效;输出高低电平来源于其它外设,施密特触发器打开,输入可用,通过输入数据存储器可获取I/O实际状态,除了输出旗子暗记的来源改变其它与开漏输出功能相同。
2.8、复用推挽输出:
GPIO复用为其它外设,输出数据寄存器无效;输出高低电平来源于其它外设,施密特触发器打开,输入可用,通过输入数据存储器可获取I/O实际状态,除了输出旗子暗记的来源改变其它与推挽输出功能相同。
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