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Quartus使用问题及解决方法总结（转载）(2007-3-19 14:48:00)
在QuartusII下进行编译和仿真的时候,会出现一堆warning,有的可以忽略,有的却需要注意,虽然按F1可以了解关于该警告的帮助,但有时候帮助解释的仍然不清楚,大家群策群力,把自己知道和了解的一些关于警告的问题都说出来讨论一下,免得后来的人走弯路.
下面是我收集整理的一些,有些是自己的经验,有些是网友的,希望能给大家一点帮助,如有不对的地方,请指正,如果觉得好,请版主给点威望吧,谢谢
1.Found clock-sensitive change during active clock edge at time <time> on register "<name>"
原因：vector source file中时钟敏感信号（如：数据，允许端，清零，同步加载等）在时钟的边缘同时变化。而时钟敏感信号是
不能在时钟边沿变化的。其后果为导致结果不正确。
措施：编辑vector source file
2.Verilog HDL assignment warning at <location>: truncated value with size <number> to match size of target (<number>
原因:在HDL设计中对目标的位数进行了设定,如:reg[4:0] a;而默认为32位,将位数裁定到合适的大小
措施:如果结果正确,无须加以修正,如果不想看到这个警告,可以改变设定的位数
3.All reachable assignments to data_out(10) assign '0', register removed by optimization
原因:经过综合器优化后，输出端口已经不起作用了
4.Following 9 pins have nothing, GND, or VCC driving datain port -- changes to this connectivity may change fitting results
原因:第9脚，空或接地或接上了电源
措施:有时候定义了输出端口，但输出端直接赋‘0’，便会被接地，赋‘1’接电源。如果你的设计中这些端口就是这样用的，那便可以不理会这些warning
5.Found pins functioning as undefined clocks and/or memory enables
原因:是你作为时钟的PIN没有约束信息。可以对相应的PIN做一下设定就行了。主要是指你的某些管脚在电路当中起到了时钟管脚的
作用，比如flip-flop的clk管脚，而此管脚没有时钟约束，因此QuartusII把“clk”作为未定义的时钟。
措施:如果clk不是时钟，可以加“not clock”的约束；如果是，可以在clock setting当中加入；在某些对时钟要求不很高的情况下，可以忽略此警告或在这里修改:Assignments>Timing analysis settings...>Individual clocks...>...
注意在Applies to node中只用选择时钟引脚一项即可，required fmax一般比所要求频率高5%即可，无须太紧或太松。
6.Timing characteristics of device EPM570T144C5 are preliminary
原因:因为MAXII 是比較新的元件在 QuartusII 中的時序並不是正式版的,要等 Service Pack
措施:只影响 Quartus 的 Waveform
7.Warning: Clock latency analysis for PLL offsets is supported for the current device family, but is not enabled
措施:将setting中的timing Requirements&Option-->More Timing Setting-->setting-->Enable Clock Latency中的on改成OFF
8.Found clock high time violation at 14.8 ns on register "|counter|lpm_counter:count1_rtl_0|dffs[11]"
原因:违反了steup/hold时间，应该是后仿真，看看波形设置是否和时钟沿符合steup/hold时间
措施:在中间加个寄存器可能可以解决问题
9.warning: circuit may not operate.detected 46 non-operational paths clocked by clock clk44 with clock skew larger than data delay
原因:时钟抖动大于数据延时,当时钟很快，而if等类的层次过多就会出现这种问题,但这个问题多是在器件的最高频率中才会出现
措施：setting-->timing Requirements&Options-->Default required fmax 改小一些，如改到50MHZ
10.Design contains <number> input pin(s) that do not drive logic
原因:输入引脚没有驱动逻辑(驱动其他引脚）,所有的输入引脚需要有输入逻辑
措施:如果这种情况是故意的,无须理会,如果非故意,输入逻辑驱动.
11.Warning：Found clock high time violation at 8.9ns on node 'TEST3.CLK'
原因：FF中输入的PLS的保持时间过短
措施：在FF中设置较高的时钟频率
12.Warning: Found 10 node(s) in clock paths which may be acting as ripple and/or gated clocks -- node(s) analyzed as buffer(s) resulting in clock skew
原因:如果你用的 CPLD 只有一组全局时钟时，用全局时钟分频产生的另一个时钟在布线中当作信号处理，不能保证低的时钟歪斜(SKEW)。会造成在这个时钟上工作的时序电路不可靠，甚至每次布线产生的问题都不一样。
措施:如果用有两组以上全局时钟的 FPGA 芯片，可以把第二个全局时钟作为另一个时钟用，可以解决这个问题。
13.Critical Warning: Timing requirements were not met. See Report window for details.
原因：时序要求未满足，
措施：双击Compilation Report-->Time Analyzer-->红色部分（如clock setup:'clk'等）-->左键单击list path,查看fmax的SLACK REPORT再根据提示解决,有可能是程序的算法问题或fmax设置问题
14.Warning: Can't find signal in vector source file for input pin |whole|clk10m
原因：这个时因为你的波形仿真文件（ vector source file ）中并没有把所有的输入信号(input pin)加进去， 对于每一个输入都需要有激励源的
15.Can't achieve minimum setup and hold requirement <text> along <number> path(s). See Report window for details.
原因：时序分析发现一定数量的路径违背了最小的建立和保持时间，与时钟歪斜有关,一般是由于多时钟引起的
措施：利用Compilation Report-->Time Analyzer-->红色部分（如clock hold:'clk'等），在slack中观察是hold time为负值还是setup time 为负值，然后在：Assignment-->Assignment Editor-->To中增加时钟名(from node finder)，Assignment Name中增加和多时钟有关的Multicycle 和Multicycle Hold选项，如hold time为负，可使Multicycle hold的值>multicycle,如设为2和1。
16: Can't analyze file -- file E://quartusii/*/*.v is missing
原因：试图编译一个不存在的文件，该文件可能被改名或者删除了
措施：不管他，没什么影响
17.Warning: Can't find signal in vector source file for input pin |whole|clk10m
原因：因为你的波形仿真文件（ vector source file ）中并没有把所有的输入信号(input pin)加进去， 对于每一个输入都需要有激励源的
18.Error: Can't name logic function scfifo0 of instance "inst" -- function has same name as current design file
原因：模块的名字和project的名字重名了
措施：把两个名字之一改一下，一般改模块的名字
19.Warning: Using design file lpm_fifo0.v, which is not specified as a design file for the current project, but contains definitions for 1 design units and 1 entities in project Info: Found entity 1: lpm_fifo0
原因：模块不是在本项目生成的，而是直接copy了别的项目的原理图和源程序而生成的，而不是用QUARTUS将文件添加进本项目
措施：无须理会，不影响使用
20.Timing characteristics of device <name> are preliminary
原因：目前版本的QuartusII只对该器件提供初步的时序特征分析
措施：如果坚持用目前的器件，无须理会该警告。关于进一步的时序特征分析会在后续版本的Quartus得到完善。
21.Timing Analysis does not support the analysis of latches as synchronous elements for the currently selected device family
原因：用analyze_latches_as_synchronous_elements setting可以让Quaruts II来分析同步锁存，但目前的器件不支持这个特性
措施：无须理会。时序分析可能将锁存器分析成回路。但并不一定分析正确。其后果可能会导致显示提醒用户：改变设计来消除锁存器,但实际其实无关紧要
22.Warning:Found xx output pins without output pin load capacitance assignment
原因：没有给输出管教指定负载电容
解决方法：该功能用于估算TCO和功耗，可以不理会，也可以在Assignment Editor中为相应的输出管脚指定负载电容，以消除警告
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FPGA设计流程(2007-3-8 16:19:00)
1. 使用modelsim进行功能仿真
导入源程序和testbench进行仿真，并保存波形文件（.wlf）
2. 使用synplify pro对硬件描述语言编译并生成netlist
综合前要注意对器件的选择，方法是在project－>implementation option中对要下载的器件和网表的生成情况进行选择。综合后的网表有两种： RTL级网表和门
级网表（gate netlist），通过对网表的分析可以对设计的实现方式有初步的了解，并分析其中的错误和不合理的地方，另外还可以对关键路径的delay和slack进行分析。
使用synplify pro要先新建工程，注意修改工作目录，然后添加所要编译的文件，要注意top文件要最后一个添加，这样才可以保证生成的文件是以top文件来命名的
3. 使用quartusⅡ根据netlist进行布线，并进行时序分析
在使用quartusⅡ前要做一些必要的设置，在assignments－>eda tools setting中的simulation中选择modelsim，并选择选项run this tools automatically after compilation。如果没有提前做这些设置，可以quartus做完编译布线后，做同样的设置，然后运行EDA netlist writer和eda simulation tool在使用synplify pro得到满意的netlist后，可以在synplify pro中通过option－> quartusⅡ直接调用quartusⅡ，quartusⅡ对synplify pro生成的.vqm文件进行编译，布线。然后根据设计要求进行时序分析和引脚调整。
4. 使用modelsim进行布线后仿真
由于quartusⅡ提前做了设置，因此在编译布线完成后，会在工作目录下生成modelsim仿真所需要的文件和库（modelsim_work），在modelsim中将产生的文件和库所在的文件夹设置为当前目录，modelsim_work库会自动导入，新建工程会提示所使用的modelsim.ini文件，应使用quartus生成的，然后导入文件（包括testbench），进行编译，仿真的时候在library中添加modelsim_work库，在sdf选项中可以添加quartus生成的延迟信息文件.sdo，注意作用域的选择，如果testbench中调用被测试模块的语句是send3a tb，那么作用域应该写tb，在option选择中可以选择是否看代码覆盖率。另外，还可以将布线后的仿真结果与功能仿真的结果进行对比。
5. 将quartus的波形转化成testbench的方法：画好波形后，通过file－>export可以将波形输出到quatus的工作目录，verilog语言扩展名为.vt，修改为.v后可以在modelsim中使用，需要说明的是如果波形中包括输出端口的话，输出的testbench包含三个模块，一般情况下，只需将输入波形画好后，输出到testbench就可以了。
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继电器的基础知识及应用领域 (2007-1-23 14:04:00)
一、时间继电器基础
时间继电器是一种当电器或机械给出输入信号时，在预定的时间后输出电气关闭或电气接通信号的继电器。
时间继电器的常用功能有：
A：通电延时（On-delay Operation）
F：断电延时（Off-delay Operation）
Y：星三角延时（Star/Delta Operation）
C：带瞬动输出的通电延时（With inst. Contact On-delay Operation）
G：间隔延时（Interval-delay Operation）
R：往复延时（On-off repetitive delay Operation）
K：信号断开延时（Off-signal delay Operation）
1、控制电源
时间继电器的电源端子间一般能承受1500V的外来浪涌电压，如果浪涌电压超过此值时，须使用浪涌吸收装置，以防止时间继电器击穿烧毁；
当时间继电器重复工作时，本次电源关断到下次电源接通的时间（休止时间）必须大于复位时间，否则，未完全复位的时间继电器在下一次工作时就会产生延时时间偏移、瞬动或不动作；
断电延时型时间继电器的电源接通时间必须大于0.5秒，以便有充足的能量储备而保证在断开电源后按预设时间接通或分断负载；
时间继电器的电源回路一般情况下是高阻抗的，因此，切断电源后的漏电流要尽可能小（半导体或用RC并接的触点来开关时间继电器），以免有感应电压而假关断引起误动作（对于断电延时型而言，会产生断电后延时时间到但继电器不释放现象）。一般情况下电源端子的残留电压应小于额定电压的20%，对断电延时型而言应小于额定电压的7%；
时间继电器在完成其控制工作后，尽量避免继续通电。到时后连续通电会使产品发热，从而加快电子元件老化，大大缩短使用寿命。
2、负载连接
时间继电器的输出触点由于受产品体积的限制，往往负载能力不强，因此要对触点进行保护，可在触点两端并接吸收装置（如：RC、二极管、齐纳二极管等）。
不要用时间继电器去直接控制大容量负载，有的负载看上去不大，但由于负载电流特性而出现烧熔触点的现象，下表是负载形式和浪涌电流之间的关系。
负 载 形 式 浪 涌 电 流
电阻负载 标准额定电流
电磁铁负载 10~20 倍标准额定电流
马达负载 5~10 倍标准额定电流
白热灯负载 10~15 倍标准额定电流
水银灯负载 1~3 倍标准额定电流
钠汽灯负载 1~3 倍标准额定电流
电容性负载 20~40 倍标准额定电流
电感性负载 5~15 倍标准额定电流
3、延时误差
主要是重复误差、设定误差、温度误差和电压误差，见下表。
误差 公式 测量条件
设定值 Ts 电源电压 周围温度
重复误差
± 1/2 × (Tmax － Tmin) ÷ TMs × 100%
最大刻度处 额定值 20 ± 2 ℃
电压误差
(TMx － TM) ÷ TMs × 100%
容许的电源电压范围
温度误差
(TMx － TM) ÷ TMs × 100%
额定值 -10~+50 ℃
设定误差
(TM － Ts) ÷ TMs × 100%
1最大刻度值的 1/3 以上
20 ± 2 ℃
TM： 测量的延时时间平均值
Ts： 设定值
TMs： 最大刻度值
TMx： 在不同的电压、温度下所测得的平均延时值
Tmax：测得的最大值
Tmin： 测得的最小值
二、如何选用继电器
在通讯设备、自动装置、家用电器、汽车电子装置等凡是需要电路转换功能的地方，都可以选用继电器。由于应用领域很广，不同用户对继电器的要求千差万别。为满足各种不同应用领域的使用要求，各继电器生产厂家开发了许多不同型号、不同规格、不同使用性能的继电器；随着科学技术的发展，新结构、高性能、高可靠的继电器不断地涌现。面对品种规格繁多的继电器产品，如何合理选择、正确使用，将直接影响到整机的性能、可靠性。 如何合理选用继电器？首先要深入分析、研究整机的使用条件、技术要求，按照“价值工程”原理，合理地提出入选继电器产品必须达到的技术性能。我们的技术人员、销售人员应介入继电器的选型，发挥我们的优势，当好参谋，做好售前、售后服务。可以按下述要点，逐项开展分析、研究：外形及安装方式、安装尺寸；输入参量；输出参量；环境条件；安全要求；可靠性要求。下面按上述要求分别阐述。
1、外形、安装方式、安装尺寸
继电器的外形、安装方式、安装尺寸品种很多，用户必须按整机的具体要求，提出具体的安装面积，允许继电器的高度、安装方式、安装尺寸。这是选择继电器首先要考虑的问题。以下几个问题，选用时应予以注意：
（1）.对于PC板式引出脚；脚间距大都为2.54×n(n=1、2、3……，以下同)，如JZW5；也有2.5n，如JZG2-2/B；也有不符合标准间距的继电器，如MR72。引出脚的长度一般为3.5。
（2）.引出脚的可焊性、继电器的抗焊接热、引出脚相对底座的不垂直度等应有严格的要求。
（3）.快连接式继电器；快连接引出脚通常有250#（6.35×0.8）、187#（4.75×0.5）2种。这类引出脚要特别注意插拔力要求，250#引出脚： 拔力矩＞10kg.cm; 187#引出脚： 拔力矩＞ 5kg.cm。
二、输入参量
不同种类的输入参量，是选择继电器型号的重要依据。常见的输入参量的种类有：
（1）．交流输入参量。当输入参量为交流电压（电流）时，应选用交流继电器。选用这一类型的继电器，应注意以下几个问题： 交流频率----交流继电器输入电压（电流）的频率一般为50HZ，或60HZ。由于二者线圈的感抗不同，吸动电压有明显差异。合同中应予注明。 环境温度----交流继电器由于存在涡流损耗、磁滞损耗，继电器的温升较高，一般为70℃到80℃。工作环境温度不宜过高，最好为40℃到65℃，确定环境温度的计算公式：t1≤t2-t3-150C； 注：t1：继电器最高环境温度，0C； t2：漆包线、绝缘材料最高允许长期工作温度0C （B级为1300C；F级为1550C） t3：继电器平均温升，0C。
由此可见，当提高环境温度，要求漆包线及绝缘材料的耐温等级相应提高，继电器成本将大幅度上升。 交流噪声----继电器工作时，会发出交流噪声。初始要求小于45dB（分贝），实际使用中，由于磁极间出现砂尘等污物、机械参数的变化，交流噪声会有所增大。 吸动电压----交流继电器的吸动电压一般小于80%VH(额定工作电压以下同)；允许最高吸动电压＜90%VH。用供电电压直接激励的继电器，当供电电压波动幅度大于±10%，将导致继电器的失效，电压过低，吸动不可靠，会出现似吸非吸而失效；电压过高，温升上升，继电器绝缘受损而失效。当供电电压大于±10%时（如农村电网电压波动大）。合同中应提出，将吸动电压酌情降低；选择较高耐温等级的漆包线、绝缘材料。
（2）．直流输入参量。这类继电器应用很广，分几种情况加以讨论。选择直流继电器，突出问题是灵敏度L（线圈额定功耗）问题，L与输出功率大小、外形尺寸、环境条件（环境温度，振动、冲击……）有关，确定继电器灵敏度应十分谨慎，不可片面强调灵敏度，而牺牲其他性能。 当对灵敏度要求不高时，可采用一般灵敏度的直流继电器； 当灵敏度要求较高，输出功率为强电，环境条件苛刻，可用固态继电器、中等灵敏度的继电器； 当要求高灵敏度（如0.2W以下），可采用混合继电器、极化继电器。但混合继电器的价格较高，体积较大；极化继电器环境适应性较差，负载能力不高。 当输入电压持续时间较长，如几个小时、几天、几个月、建议采用磁保持继电器。有几个好处：节省输入电能；降低继电器温升；提高环境适应性。但要求输入量为脉冲，有极性要求，输入线路复杂化。如磁卡电表用继电器、卫星电源控制用继电器，继电器触点在一种导通状态下可连续工作几十小时，几个月，采用磁保持很合算。在电能消耗严加控制的场合下，经常采用磁保持继电器。 当输入参量频率达10Hz及以上，要求继电器快速动作时，应选用舌簧继电器、极化继电器或固态继电器。舌簧继电器动作频率可达50次/秒，价格低廉，但触点负载能力低，一般只能达50mA、28VDC；极化继电器、固态继电器、切换速度可达100次/秒，工作可靠，但价格高，体积较大；
（3）．温度变化影响： 继电器线圈电阻随温度的变化而变化，对继电器吸动、释放电压的影响是明显的。温度上升到极限高温时，释放电压趋于最大值，吸动电压相应升高；温度降到极限低温时，释放电压趋于最小值，吸动电压会有所降低。极限高温下的不吸动或吸合不可靠；极低温度下不释放或释放迟缓，将导致继电器的失效。 对电流型继电器，因吸动安匝，释放安匝不受线圈电阻变化的影响，故不随继电器温度的变化而变化。必须指出，有些用户选用电流型继电器，而不是用恒流源作为继电器的激励源，实际上用的是电压源。在这种情况，必须考虑温度对线圈电阻的影响。
（4）．固体器件开关激励： a.固体器件开关的负载能力必须与被激励继电器的线圈相适应，且留有充分的裕量（一般为2倍）。 b.固体器件开关接通时，激励回路电压分配必须确保继电器线圈上的实际激励电压值符合额定工作电压要求。 c.固体器件开关关断时，激励回路的漏电流必须小于继电器的最小释放电流。 d.固体器件开关反向耐压必须与50～80V峰值电压相适应，且具有必要的余量。由于继电器线圈断电瞬间，会产生很高的浪涌电压，有时可达1500V，为将电压峰值限制在50～80V之内，必须采用适当的抑制措施。 低压激励与高压输出隔离： 现代工业自动控制系统中，往往以低压回路的固体器件开关控制小型中间继电器的输入，再用该继电器的触点转换220VAC或380VAC感性负载回路（如电磁铁、接触器线圈……），实现自动控制和保护功能。中间继电器实际上承担了低压、高压隔离并转换感性负载功能。选用此类中间继电器，必须具备良好的绝缘抗电水平和长期耐受高、低温、潮湿、砂尘及有害气体作用的能力。一般说来，抗恶劣环境能力，可由密封措施与必要的防护手段加以保证；绝缘抗电水平可由绝缘间隙、配电距离严格的控制、认定得以保证。
（5）．互相干扰、误动作： 在印刷电路板上高密度组装多种继电器，特别是含有大型电磁铁或接触器产品时，有可能产生电磁互感，导致继电器误动作；也可能由于其活动部分的冲击，振动而导致其他继电器的误动作。对于灵敏型、简易通用继电器产品的安装，相关位置的安排，要特别留意。 远距离有线激励方式： 自动电话振铃电路、门铃型布线激励方式等均属于此类。由于激励用的连接导线较长，应充分考虑连接导线的电压降对实际激励值的影响，确保加在继电器线圈上的实际激励值达到规定的额定电压工作值的要求。
3、输出参量
国内大多数继电器负载能力，只标最大纯阻性负载，这给用户在选择继电器负载时，产生二种误解，导致选型失误。误解之一是：用户实用的往往不是纯阻负载，而是感性的、灯的、电机的或容性的负载，负载大小等同或接近于阻性负载；误解之二是：负载可以从低电平到额定负载，均能适应。应该指出，能可靠转换10A阻性负载的继电器，不可转换10A的感性负载，不一定能可靠转换10mA的负载。因为不同性质负载条件下的电接触失效机理是截然不同的。 应该强调，触点故障是继电器失效的主要原因。正确理解触点在不同负载类型、不同负载大小条件的电接触特性、失效现象及失效机理，统一制造方与用户的认识，对提高继电器工作的可靠性，尤为重要。 制造厂应改进触点负载的标识、内容，对不同负载类型应分别标注。
1．白炽灯----由于白炽灯钨丝冷态电阻很小，接通瞬间的浪涌电流高达稳态电流15倍。如此大的浪涌电流会使触点迅速烧蚀，甚至产出熔焊失效。一般可串入限流电阻来减少浪涌电流。
2．电机负载----电动机静止时输入阻抗很小，启动瞬间浪涌电流很大。电流注入后，电流和磁场相互作用产生转矩。当电动机启动后，产生内部电动势，致使触点电流趋于减小，关断时，触点间出现反电势，常常会引起拉弧，造成触点烧蚀。不过，电机是缓慢地停下来，电机内部贮存的电磁能，动能转换成热能消耗掉一部分，反电势不会太高。
3．感性负载----电感器、电磁铁、接触器线圈、轭流圈等都是感性负载。接通瞬间，电磁线圈有抑制电流上升的功能，不会出现浪涌电流；但关断时，贮存在电磁线圈中的电磁能通过触点间燃弧消耗掉，这将导致触点烧蚀，金属转移、沾结。采用RC网络、二极管，压敏电阻等触点保护装置可减少触点的烧蚀。
4．容性负载----容性电路的充电电流可能非常大，开始时，电容器类似短路，其电流仅受线路电阻的限制。有时，用户并未意识到其负载是容性的，实际上，长的传输线、消除磁干扰的滤波器、电源等都是强容性的。串联限流电阻，可以减少接通瞬间的浪涌电流。
5．直流负载----直流负载比交流负载难断开，因为电压不过零，触点开断瞬间，即产生电弧，且由于外加电压持续保持，只有电弧被拉长，不能自持而熄灭。电弧热能会使触点严重烧损。直流负载继电器触点间隙应设计大些。灭弧措施也经常被采用。
6．低电平----低电平一般指开路电压为10～100mV；触点转换电流为微安级到10mA 。由于吸附在触点表面的有机物、化合物，难以在转换负载时消除，导致触点接触电阻大而不稳定，触点压降递增。 有效的解决办法是：选择软化电压低的触点材料；表面镀1到3u的金。从工艺上保证触点表面洁净；控制继电器内部有害气体的含量。但继电器成本将大幅度上升。
4、环境条件
环境温度导致继电器失效方式有如下几个方面：
高温条件下，绝缘材料软化、熔化；低温条件下，材料龟裂。绝缘抗电性能下降，以致失效。 高、低温交替作用下，造成结构松动，活动部件位置发生变化，导致吸合、释放失控，触点接触不良或不接触。 低温下，继电器内部水汽凝露、结冰，导致绝缘性能下降。 高温条件下，线圈电阻增大，吸动电压相应增大，造成不吸动或似吸非吸，导致继电器失效。 高温条件下，触点切换功率负载时，断弧能力降低，触点腐蚀、金属转移加剧，失效可能性增加，寿命缩短。 温度变化，将导致热继电器、固体继电器、混合式继电器性能参数不稳定。 继电器的环境温度范围由产品结构设计、所选用的材料性能和制造工艺决定，应在产品说明书规定的范围内选用。继电器的温升，尤其是交流继电器的温升加最高环境温度应小于所选漆包线绝缘材料的耐温等级。继电器的选用，必须十分注意此问题。
温度范围分级如下，推荐选用： 极限低温（℃）:-5±3；-10±3；-25±3；-40±3；-55±3；-65±3。 极限高温（℃）:40±2；55±2；70±2；85±2；100±2；125±2；155±2；175±2；200±2。 2．湿热 湿热对继电器性能构成威胁，具体表现如下： 长期湿热将直接导致绝缘抗电水平的下降，以致完全失效。特别是长期裸露贮存或使用过程中继电器绝缘受砂尘等污染后再受湿热作用，将造成绝缘失效。 非密封继电器在湿热条件下，线圈因电化学腐蚀或霉变而断线，触点电化学腐蚀、氧化加剧；金属零件腐蚀速度显著上升，继电器性能变坏，工作可靠性变差，以致完全失效。 在湿热条件下，触点带电切换负载时，拉弧现象加剧，导致电寿命缩短。在热带、亚热带使用的电子产品，产品设计、材料选用时必须充分考虑湿热问题。
低气压条件下，将对继电器产生以下不良影响： 绝缘零、部件的绝缘电阻，介质耐压下降，触点断弧能力下降，寿命降低。继电器散热变坏，温升增高。对功耗大的继电器的影响尤为明显。对于民用继电器，低气压的影响不明显，不详谈。
砂尘污染导致继电器的失效，还未引起用户的足够重视。在自然环境条件下或一般工业车间环境条件下，尤其汽车上使用的电子装置，砂尘往往会通过散热孔、裂纹部位渗入继电器内部，经日积月累，开机察看，均可发现污尘堆积，导致活动部件转动（滑动）不灵，卡死；触点电接触失效；在潮湿作用下，金属件腐蚀加剧，绝缘件绝缘性能下降，以致失效。某些电力保护用继电器、汽车用继电器出厂前检验合格，经一、二年运行后，继电器不断出现故障。设计和使用时必须充分考虑砂尘污染的危害。用户根据实用需要，提出特定要求。
化学气氛污染----环境气氛中的有机蒸气、氧气、二氧化硫、盐雾等，对继电器触点、金属零件、线圈、绝缘零件有侵蚀性影响，导致触点电接触不良，以致失效；导致线圈引线锈蚀断线、绝缘水平下降。 化学有害气体在自然界是普遍存在，只是在不同场合，有害气体（蒸汽）的种类不同而已。采取工艺措施，可以减轻、免除其侵蚀，但成本将大幅度上升。如军用密封继电器，通过长时间高温真空焙烘、在继电器内腔充以高纯N2，采用电子束（或激光）进行密封焊，其泄漏率可达10-8pa.cm3/s；触点镀1～3u的金。 民用继电器受价格的限制，一般只是加外壳、塑封缓解大气中有害气体（蒸气）的侵蚀，使用时，根据继电器负载大小，环境的优劣，可酌情将工艺孔打开，以提高散热能力，减少内部有机蒸气、二氧化硫对触点表面的污染。
机械振动----继电器在强动力设备周围、在运输途中都会遇到一定频率范围、加速度值的振动；随机振动可代表导弹、高推力喷气机和火箭发动机产生的现场振动应力作用。(1) 振动对继电器的影响表现在：a.振动可能致使机械结构件松动、疲劳、断裂失效； b.闭合触点因振动产生大于标准规定时间（10us、100us）的瞬间断开而失效； 断开触点因振动产生大于标准规定时间（10us、100us）的瞬间闭合而失效； c.导致活动零件之间的相对运动，产生噪声、磨损和其他物理失效。 (2) 振动分级： 振动频率范围推荐选用： 10～55HZ； 10～100HZ；10～150HZ； 10～500HZ； 10～2000HZ。 10～5000HZ； 55～500HZ；55～2000HZ；55～5000HZ；100～2000HZ。 振幅（双振幅），加速度推荐选用： 交界频率（57HZ）以下选用双振幅（mm）：0.035；0.075；0.15；0.35；0.75；1.0；1.5；2.0；3.5。 交界频率以上，选用加速度（m/s2）：4.9（0.5g）; 9.8(1.0g); 19.6(2.0g); 49.0(5g);98(10g); 147(15g); 196(20g); 294(30g); 490(50g)
冲击----继电器在运输、搬运、使用中经常会受到机械冲击的作用。冲击对继电器的影响表现在：1）由于冲击，造成结构松动、损伤、断裂而丧失工作能力。2）由于冲击，闭合触点产生大于规定要求（10us或100us）的瞬间断开而失效；断开触点产生大于规定要求（10us或100us）的瞬间闭合而失效。 针对1)要求继电器应具有抗冲击强度的性能，在试验前后进行的规定项目的测量结果，应符合产品标准要求。 针对2)继电器应具有抗冲击稳定性的性能，要对触点的接触状态进行动态监测。冲击加速度分级(m/s2)：147(11ms)、294(18ms)、490(11ms)、 490(3ms)、980(11ms)、980(6ms)、1960(6ms)、1960(3ms)。
加速度----考核继电器在恒加速度应力作用下能否正常工作的能力。在常规地面电子设备上应用的继电器，一般不考核恒加速度的影响。此处不详述，大家知道有这回事就可。在航空，航天电子装置中使用的继电器，恒加速度的影响不能忽视。
5、安全要求
继电器在设计、选用时，对安全要求，应予以充分重视，尤其是中、强功率继电器。 主要考核以下几个重点： 1．绝缘材料----要求具有阻燃性能；耐温等级温度上限≥最高环境温度+线圈温升+15℃。 2．触点过负载能力----触点应能100次成功（交流为200次）切换两倍额定负载电流。 3．绝缘抗电水平----继电器各导电部分之间的绝绝电阻一般应：＞100MΩ；＞500MΩ；＞10000MΩ。 继电器各导电部分之间的绝缘应能承受使用中可能出现的最高峰值电压而不损坏，漏电流不得超过100uA(或1mA)；也不允许有飞弧，闪络或击穿而引起的损坏。尤其是线圈和触点间的耐压，爬电距离应特别注意。当用继电器的触点切换220v或380v感性负载时，线圈与触点间的耐压往往要求高于4000Vac。
6、失效率要求
有些应用场合，对继电器工作的可靠性要求很高，如卫星、火箭、导弹、飞机及程控交换机上用的继电器，失效率等级要求达L级（1×10-6）、Q级（1×10-7）； 现将失效指标介绍如下：
对应美军标失效率等级
失效率等级符号
失效率等级名称
最大允许失效率 λmax 1/10 次
LMP
YW WLQ
Ⅴ级 Ⅴ级 Ⅵ级 Ⅶ级
3×10 -5 1×10 -5 1×10 -6 1×10 -7
有失效率要求的继电器，其成本将大幅度上升。用户提出此失效率要求，要非常慎重。
三、 继电器应用领域
按外形尺寸分类
名 称 定 义
微型继电器 最长边尺寸不大于 10mm 的继电器
超小型继电器 最长边尺寸大于 10mm ，但不大于 25mm 的继电器
小型继电器 最长边尺寸大于 25mm ，但不大于 50mm 的继电器
按触点负载分类
名 称 定 义
微功率继电器 小于 0.2A 的继电器。
弱功率继电器 0.2 ～ 2A 的继电器。
中功率继电器 2 ～ 10A 的继电器。
大功率继电器 10A 以上继电器。
按用途分类
名 称 定 义
通讯继电器（包括高频继电器） 该类继电器触点负载范围从低电平到中等电流，环境使用条件要求不高。
工业控制继电器 工业控制中使用的继电器，触点负载功率大，寿命长。
家电用继电器 家用电器中使用的继电器，要求安全性能好。
汽车继电器 汽车中使用的继电器，该类继电器切换负载功率大，抗冲、抗振性高。
继电器运用领域很广，其环境条件、技术要求差异甚大。就是同一运用领域中的不同使用场合，要求也不尽相同。下面只能抓住重点，举几个例子，做简要说明。关键是要应用后一节所述知识，针对用户具体要求，合理选用。
1、汽车领域
汽车工业正在越来越广泛地使用继电器。比较常见的继电器有:启动电动机的启动继电器、嗽叭继电器、电动机或发电机断路继电器、充电电压和电流调节继电器、转变信号闪光继电器、灯光亮度控制继电器以及空调控制继电器、推拉门自动开闭控制继电器；玻璃窗升降控制继电器。 汽车中的电源现在多用12V，线圈电压大都设计为12V。由于是电瓶供电、电压不稳定；加以环境条件恶劣，吸动电压V≤60%VH（定额工作电压）；线圈过电压允许达1.5VH。线圈功耗较大，一般为1.6～2W，温升较高。 环境要求相当苛刻：环境温度范围为－40℃～100℃；在发动机箱里使用的继电器要能经受砂尘、水、盐、油的侵害；振动、冲击无疑是相当苛刻的，冲击强度达100g，冲击稳定性达10g;振动有10～40HZ，双振幅1.27mm；40～70Hz,0.5g；70～100Hz，0.5mm（双振幅）；100～500Hz，10g等几个等级。
2、家用电器
（1）．空调 继电器主要用于控制压缩机电动机、风扇电动机和冷却泵电动机，以执行相关的控制功能。家电压缩机电动机，功率一般为1到3马力；风扇电动机和冷却泵电动机为1/4到2马力。 由于负载启动瞬间，出现很大的浪涌电流，约为满载运行电流的6倍。压缩机电动机达到全速所需时间较长，这对继电器触点构成严重的威胁，于是，要求继电器的负载能力留有充分裕量；要求尽可能消除继电器吸动时触点回跳；要求继电器释放快，尽可能减少触点回跳。 安全性要求严格，需经安全认证机构的认定。 产品环境条件：环境温度－40～55℃；相对湿度达40℃、95%；防雨水渗入；沿海地区要求防盐雾。 因为重量和尺寸不是重要指标，所以要求继电器设计坚固、耐冲击。
（2）．家用电器 这一领域、继电器用于洗衣机、微波炉、电加热器等。 继电器触点负载：大的可达220V、5000W加热器（或1马力电机）负载，小至驱动螺线管、其他继电器线圈、指示灯等小负载。 要求继电器的预计寿命达5年到10年。这就是说，继电器的电寿命要求达105次到2×105次。 环境温度：－40到55℃（微波炉、电加热器要求达85℃）；相对湿度20%到95%。 安全性要求严格，须经安全认证机构的认定。
3、工业控制继电器
在工业控制上，主要的控制功能由通用交流继电器完成。通常由按纽或限位开关驱动继电器。继电器的触点可以控制电磁阀、较大的启动电机以及指示灯。电压一般为24VDC、220VAC。 数字控制领域扩大了继电器的应用。仿形铣和座标镗孔由数据编程操作，信号送入机床控制器、记忆单元和其他逻辑元件，对座标伺服电机2到5个轴向进行控制。用这种自动控制方法很容易控制钻床、六角车床、普通车床和自动仿形校验机。 数字控制系统要求继电器具备适应低电平信号的能力、中等灵敏度、快速动作和高的切换可靠性。 工业机械安装的环境条件必须考虑，运转着的工业机械及附近的设备总是要把一些冲击、振动传到控制柜里；也存在沾上飞溅的切削冷却液的可能。通常设备制造者对控制元件采取一定的保护措施，但在选择和设计继电器时仍要考虑这些不利的环境条件。 安全性要求严格，对电气绝缘、耐压、阻燃性有较高要求。
四、继电器的使用注意事项
1、运输和安装
继电器是一种精密机械，因此对滥用运输方式非常敏感，在制造过程中已采用了许多方法使继电器在运输过程中得到最好的保护，因此在进厂检验以及用户以后的使用安装中，不要破坏继电器的初始性能，此外还应注意以下几点： 为防止引出端表面污染，不应直接接触引出端，否则，可能导致可焊性下降。 引出端的位置应与印刷板的孔位吻合，任何配合不当都可能造成继电器产生危险的应力，损害其性能和可靠性，请参照样本中的打孔图打孔。 应注意监测存储温度，尽量避免继电器存储时间过长（建议不超过三个月）。 继电器应在洁净的环境中存储和安装。
2、涂焊剂
非塑封继电器极易受焊剂的污染，建议使用抗焊剂式或塑封式继电器以防止焊剂气体从引出端和底座与外壳的间隙侵入，此类继电器适合用多泡涂焊剂或喷涂焊剂工艺。抗焊剂式继电器如采用预热烘干则可进一步防止焊剂侵入。
3、焊接工艺
当使用涂焊剂或自动焊接时，应小心，不要破坏继电器性能，抗焊剂式继电器或塑封式继电器可适用于浸焊或波峰焊工艺，但最大焊接温度和时间应随所选继电器的不同加以控制。
4、清洗工艺
应避免对非塑封继电器进行整体清洗，塑封式继电器的清洗应采用适当的清洗剂，建议使用氟里昂或酒精；应尽量避免使用超声波清洗，这是因为超声频率的谐波会使触点产生磨擦焊（冷焊）并可能使触点卡死。 在清洗和干燥后，应立即进行通风处理，使继电器降至室温。
5、安装方向
正确的安装方向对于实现继电器最佳性能非常重要。
· 耐冲击 理想的安装方向是使触点和可动部件(衔铁部分)以运动方向与振动或冲击方向垂直,特别是常开触点在线圈未激励时,其抗振动、冲击性能很大程度上受继电器安装方向的影响。
· 触点可靠性 继电器的安装方向应使其触点表面垂直，以防止污染和粉尘落入触点表面，而且不适宜在一个继电器上同时转换大负载和低电平负载，否则会互相影响。
· 相邻安装 当需要许多只继电器紧挨着安装在一起时，由于产生的热量叠加，可能会导致非正常高温，所以，安装时彼此间应有足够的间隙（一般为>5mm）以防止热量累积。无论如何，应确保继电器的环境温度不超过样本规定。
· 使用插座 当使用插座时，应保证插座安装牢固，继电器引脚与插座接触可靠，安装孔与插座配合良好并正确使用插座及继电器安装支架。
· 连接引线的选择。 如需要用引线连接继电器，应按照其负载大小，选取适当截面积的引线，下表为电流与应选取的引线的截面积。
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色环电阻、线绕电阻和热敏电阻的基本知识(2007-1-5 12:35:00)
色环电阻、线绕电阻和热敏电阻的基本知识
• 色环电阻：
普通精度色环电阻有四条环带，第一条是与端部距离最近的那条，接下去依次是第二，第三和第四条，他们所代表的意义见表 1 。精密电阻器用 5 条色环和误差表示，见表 2 ：
普通精度电阻器的颜色和数值对照表 1
|
色环颜色 |
第一色环 |
第二色环 |
第三色环 |
第四色环 |
|
|
第一位数字 |
第二位数字 |
前面两位数字后加 0 的个数 |
允许误差 |
|
黑 |
－ |
－ |
E0 *1 |
－ |
|
棕 |
1 |
1 |
E1 *10 |
－ |
|
红 |
2 |
2 |
E2 *100 |
－ |
|
橙 |
3 |
3 |
E3 *1000 |
－ |
|
黄 |
4 |
4 |
E4 *10000 |
－ |
|
绿 |
5 |
5 |
E5 *100000 |
－ |
|
蓝 |
6 |
6 |
E6 *1000000 |
－ |
|
紫 |
7 |
7 |
－ |
－ |
|
灰 |
8 |
8 |
－ |
－ |
|
白 |
9 |
9 |
－ |
－ |
|
金 |
－ |
－ |
E － 1 *0.1 |
± 5 ﹪ (J) |
|
银 |
－ |
－ |
E － 2 *0.01 |
± 10 ﹪ (K) |
精密精度电阻器的颜色和数值对照表 2
|
色环颜色 |
第一色环 |
第二色环 |
第三色环 |
第四色环 |
第五色环 |
|
|
第一位数字 |
第二位数字 |
第三位数字 |
前面三位数字后加 0 的个数 |
允许误差 |
|
黑 |
0 |
0 |
0 |
E0 *1 |
|
|
棕 |
1 |
1 |
1 |
E1 *10 |
± 1 ﹪ |
|
红 |
2 |
2 |
2 |
E2 *100 |
± 2 ﹪ |
|
橙 |
3 |
3 |
3 |
E3 *1000 |
|
|
黄 |
4 |
4 |
4 |
E4 *10000 |
|
|
绿 |
5 |
5 |
5 |
E5 *100000 |
± 0.5 ﹪ |
|
蓝 |
6 |
6 |
6 |
E6 *1000000 |
± 0.25 ﹪ |
|
紫 |
7 |
7 |
7 |
E7 |
± 0.1 ﹪ |
|
灰 |
8 |
8 |
8 |
E8 |
|
|
白 |
9 |
9 |
9 |
E9 |
|
|
金 |
－ |
－ |
－ |
E － 1 *0.1 |
|
|
银 |
－ |
－ |
－ |
E － 2 *0.01 |
|
如何记忆 ?
1, 颜色和数字可用下面口诀记忆：棕 1 红 2 橙为 3 ， 4 黄 5 绿 6 是蓝；
7 紫 8 灰 9 雪白，黑色是零需牢记。
2 ．搞清第三环所表示的数量级；
金色欧姆黑几十，棕为几百红是 k ，几十 k 级橙色当，几百 k 级是黄级，登上兆级涂绿色， 2 环涂黑是整数。
第二环颜色如果是黑色，那么该电阻是整数。
3 ，把前面两者结合起来，加上最后一环金色为 1 级误差，银色为 2 级误差，就能很快的把色环电阻的阻值和误差读出来。
举例说明，如一个电阻的色环颜色是“红黑橙金”，红代表 2 ，黑代表 0 ，橙代表几十 k ，金代表误差是± 5 ﹪，那么电阻阻值是 20k ± 5 ﹪。
• 线绕电阻：
线绕电阻是用电阻率很大的镍烙合金，锰铜合金陶瓷骨架上绕制而成。它的特点是耐高温（能在 300 的高温下稳定工作），噪声小，阻值的精确度高等。它的额定功率较大（ 4 ～ 300W ），常用在电源电路中作限流电阻。也可之称精密型电阻器，如在万用电表中作分流电阻用。
一般由于结构上的原因，其分布电容电感较大，不宜于用在高频电路中。
• NTC 热敏电阻：
NTC 热敏电阻是一种可以通过 1 ～ 10A 强电流的负温度系数的热敏元件，直径在 5 ～ 20mm 之间的可分为六种。表 3 列出常用型号及主要参数供参考。
|
参数值及名称 型号 |
直径 (mm) |
最大稳定电流 Imax(A) |
零功率电阻值 Rto |
Imax 时电阻值 R'to |
热时间常数 t (s) |
|
5 － 052 |
5 |
2 |
5 |
0.55 |
14 |
|
8 － 063 |
8 |
3 |
6 |
0.50 |
35 |
|
8 － 102 |
8 |
2 |
10 |
0.70 |
31 |
|
10 － 2R55A |
10 |
5 |
2.5 |
0.30 |
35 |
|
10 － 034 |
10 |
4 |
3 |
0.40 |
40 |
|
10 － 054 |
10 |
4 |
5 |
0.45 |
43 |
|
10 － 083 |
10 |
3 |
8 |
0.60 |
45 |
|
10 － 103 |
10 |
3 |
10 |
0.66 |
50 |
|
10 － 202 |
10 |
2 |
20 |
0.92 |
47 |
|
10 － 501 |
10 |
1 |
50 |
1.90 |
50 |
|
10 － 801 |
10 |
1 |
80 |
2.10 |
55 |
|
13 － 2R55 |
13 |
5 |
2.5 |
0.30 |
65 |
|
13 － 056A |
13 |
6 |
5 |
0.38 |
70 |
|
13 － 104 |
13 |
4 |
10 |
0.55 |
67 |
|
13 － 203 |
13 |
3 |
20 |
0.80 |
65 |
|
15 — 1R58 |
15 |
8 |
1.5 |
0.20 |
40 |
|
15 — 037 |
15 |
7 |
3 |
0.30 |
63 |
|
15 — 075 |
15 |
5 |
7 |
0.45 |
75 |
|
15 — 105 |
15 |
5 |
10 |
0.52 |
77 |
|
15 — 204 |
15 |
4 |
20 |
0.70 |
78 |
|
15 — 403 |
15 |
3 |
40 |
0.90 |
70 |
|
20 — 058 |
20 |
8 |
5 |
0.35 |
92 |
功率热敏参数中，
A 零功率电阻值是元件在 45 ℃环境下无电流作用时的自身电阻值。
在元件外形一定时，零功率电阻值越大，最大稳定电流值将越小。零功率电阻值相同而外形直径不同的 NTC 热敏电阻，其最大稳定电流不同，直径大的电流值大，直径小的电流值小。即最大稳定电流值与零功率值成反比，与直径成正比。
B, 最大稳定电流值是指 NTC 热敏电阻能长时间稳定工作而不造成性能恶化的电流最大值。
C ，热时间常数是指 NTC 热敏电阻在 25 环境中从通电工作开始，到最后达到最大稳定电流的时间。
直径越大，热时间常数也越大。
在实际软启动应用中，主要对功率电阻器的最大稳定电流 Imax ，零功率电阻值 Rto 及直径大小三项提出要求：
最大稳定电流 Imax 是以负载工作电流 IL 按 1 ～ 5 倍 IL 选取 Imax 值。如 IL=1A., NTC 热敏电阻的 Imax 应为 1 ～ 5A 。
零功率电阻的选取，是以负载（如灯泡）未通电时的冷阻 Ro, 按 R/1 ～ 5 来选用 Rto 值。
元件直径是根软启动过程中所需要的时间即热时间常数来确定。通常直径较大的元件，其软启动时间较长，反之越短。另外，直径较大的，允许通过元件的 Imax 值也较大。
NTC 热敏电阻使用注意事项：
• 安装位置应院里电器中的发热元件，也不宜靠近发热窗，不能靠近散热板或有排风扇气流吹动处，引脚应尽量长。
• 关机后，在热时间常数内， NTC 热敏电阻没有恢复到零功率电阻值，所以不宜频繁的开启。
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几个单位的换算(2006-11-24 16:29:00)
1、 dB dB是一个表征相对值的值，纯粹的比值，只表示两个量的相对大小关系，没有单位，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，按下面计算公式：10log（甲功率/乙功率），如果采用两者的电压比计算，要用20log（甲电压/乙电压）。[52RD.com]
[例] 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大3 dB。反之，如果甲的功率是乙的功率的一半，则甲的功率比乙的功率小3 dB。[52RD.com]
2、dBi 和dBd dBi和dBd是表示天线功率增益的量，两者都是一个相对值，但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子，所以两者略有不同。一般认为，表示同一个增益，用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15。[52RD.com]
[例] 对于一面增益为16dBd的天线，其增益折算成单位为dBi时，则为18.15dBi（一般忽略小数位，为18dBi）。[52RD.com]
[例] 0dBd=2.15dBi。[52RD.com]
3、dBc dBc也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。一般来说，dBc 是相对于载波（Carrier）功率而言，在许多情况下，用来度量与载波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。 在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。[52RD.com]
4、dBm dBm是一个表示功率绝对值的值（也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1mw）。[52RD.com]
[例] 如果功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。[52RD.com]
[例] 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为： 10log（40W/1mw）=10log（40000）=10log4+10log10000=46dBm。[52RD.com]
5、dBw 与dBm一样，dBw是一个表示功率绝对值的单位（也可以认为是以1W功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1w）。dBw与dBm之间的换算关系为：0 dBw = 10log1 W = 10log1000 mw = 30 dBm。[52RD.com]
[例] 如果功率P为1w，折算为dBw后为0dBw。[52RD.com]
总之，dB，dBi, dBd, dBc是两个量之间的比值，表示两个量间的相对大小，而dBm、dBw则是表示功率绝对大小的值。在dB，dBm，dBw计算中，要注意基本概念，用一个dBm（或dBw）减另外一个dBm（dBw）时，得到的结果是dB，如：30dBm - 0dBm = 30dB。一般来讲，在工程中，dBm（或dBw）和dBm（或dBw）之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是减法：dBm 减 dBm 实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）。dBm 加 dBm 实际上是两个功率相乘[52RD.com]
[52RD.com]
换算公式为：[52RD.com]
X(dB)=10lg[Y(mW)][52RD.com]
举个例子如果一个ＡＰ的发射功率为１００mW，那么代入公式，lg１００＝２，也就是ＡＰ的发射功率为２０dBW。[52RD.com]
这样说很简单了吧，大家也应该明白了。如果遇到这类问题，换算一下就可以了。想弄清楚这个问题的朋友看到这里就可以不用往下看了。[52RD.com]
如果想对dBW、dBm、dBmV、dBμV之间的关系有深入的了解，请往下看：[52RD.com]
射频电平单位dBW、dBm、dBmV、dBμV的换算关系[52RD.com]
当需要表示系统中的一个功率（或电压）时，可利用电平来表示。系统中某一点的电平[52RD.com]
是指该点的功率（或电压）对某一基准功率（或电压）的分贝比 [52RD.com]
10 lg( P / P0 ) = 20 lg( U / U0 ) [52RD.com]
显然，基准功率（即P=P0）的电平为零。对同一个功率，选用不同基准功率P0（或电压[52RD.com]
U0）所得电平数值不同，后面要加上不同的单位。[52RD.com]
若以1W为基准功率，功率为P时，对应的电平为10 lg（P/1W），单位记为dBW（分贝[52RD.com]
瓦）。例如功率为1W时，电平为0dBW；功率为 100W时，电平为20dBW；功率为100dBW时，对[52RD.com]
应的电平为[52RD.com]
10lg(100mW/1W) = 10lg(100/1000) = -10dbW[52RD.com]
已知系统中某点的电压，也可用dBW来表示该点的电平。例如某输入端的电压为100mV，[52RD.com]
则其输入功率 [52RD.com]
P = U^2/Z = 0.1^2 /75 = 1.3 × 10^(-4) W [52RD.com]
对应的电平为 [52RD.com]
10lg( 1.3 × 10^(-4) / 1 ) = -38.75dbW[52RD.com]
若以1mW为基准功率时，则功率为P时对应的电平为10lg（P/1mW），单位记为dBmW（分[52RD.com]
贝毫瓦）。例如功率为1W时，电平为30dBm；功率为1mW时，电平为0dBm；功率为1uW时，电[52RD.com]
平为-30dBm；电压为1mV时，对应的功率 [52RD.com]
P = U^2/Z = 0.001^2 /75 = 1.3 × 10^(-8) W =1.3 × 10^(-5) mW[52RD.com]
对应的电平为 [52RD.com]
10lg( 1.3 × 10^(-5)mW /1mW) = -48.75 dbm[52RD.com]
若以1mV作为基准电压，则电压为U时对应的电平为20lg（U/1mV），单位记为dBmV（分[52RD.com]
贝毫伏）。例如电压为1V时，对应的电平为60dBmV；电压为1uV时，对应的电平为-60 [52RD.com]
dBmV ；功率为1mW时，电压 [52RD.com]
U = sqr( P*Z ) = sqr(75*10^(-3)) V = 274 mV[52RD.com]
对应的电平为 [52RD.com]
20lg(274mv/1mv) = 48.75 dbmv[52RD.com]
若以1uV为基准电压，则电压为U时对应的电平为20lg（U/1uV），单位记为dBuV（分贝[52RD.com]
微伏）。例如电压为1mV时，电平为60dBuV ；电压为100mV 时，电平为100dBuV ；功率为[52RD.com]
1mW时，电压 [52RD.com]
U = 274 mV = 2.74 × 10^(-5) uV[52RD.com]
对应的电平为 [52RD.com]
20lg(2.74 × 10^(-5) / 1 ) = 108.75 dbuV
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线性稳压器件：工作原理及比较(z)(2006-11-2 17:54:00)
线性稳压器件：工作原理及比较（一）
线性稳压器件：工作原理及比较（一）
原文： National semiconductor AN-1148.pdf
翻译：frm http://www.ednchina.com/BBS/ShowTopic.aspx?id=3930
介绍
随着电池供电设备在过去十年间的快速增长像原来的业介标准的LM340或LM317这样的稳压器件已经不能满足需要。由于这些稳压器使用NPN 达林顿管（图1），因此在本文中称其为NPN 稳压器。预期的更高性能已经由新型的低压差（Low-dropout）稳压器（LDO）和准LDO稳压器（quasi-LDO）实现了。
NPN 稳压器
在NPN稳压器的内部使用一个PNP管来驱动NPN达林顿，因此器件的输入输出之间会有1.5V到2.5V的压差。这个压差（dropout voltage）为：
Vdrop ＝ 2VBE ＋VSAT（NPN 稳压器）
LDO 稳压器
在LDO稳压器中，导通管是一个PNP管（图2）。LDO的最大优势就是PNP管只会带来很小的导通压降：
Vdrop ＝ Vsat （LDO 稳压器）
满载的跌落压降一般小于500mV。轻载时的压降只有10到20mV。
准LDO 稳压器
这种稳压器在一些应用中被广泛的采用（例如：5V变3.3V）（图3）。准LDO因为它介于NPN稳压器和LDO之间因此得名。它的导通管是由单个PNP管来驱动单个NPN管。因此，它的跌落压降介于NPN稳压器和LDO之间：
Vdrop ＝ Vbe ＋Vsat
稳压器工作原理
所有这些类型的稳压器将输出电源固定都利用了相同的技术（图4）。
输出电压通过反馈到误差放大器输入端的分压电阻采样。误差放大器的正端连接到一个参考电压。这个参考电压是由内部的带隙参考源产生的。误差放大器总是试图迫使其两端输入相等。为此，它提供负载电流以保证输出电压稳定：
Vout = Vref(1+R1/R2)
性能比较
NPN，LDO和准LDO在参数上的最大不同就是：跌落电压（dropout voltage）和地脚电流（ground pin current）。为了便于分析，我们定义地脚电流为Ignd ，如图4表示。并忽略了IC漏到地上的偏执电流。可以很清楚的知道，Ignd等于负载电流IL除以导通管的增益。
在NPN稳压器中由于达林顿管的增益很高，所以它只需很小的电流来驱动负载电流。因此它的地脚电流也很低（一般只有几个mA）。准LDO也有较好的性能，就像国半的LM1085可以输出3A的电路却只有10mA的地电流。LDO的地脚电流一般会较高。在满载时，PNP管的β值一般也就15-20。也就是说LDO的地脚电流一般为负载电流的7%。
NPN稳压器的最大好处就是无条件的稳定（不需外部电容）。LDO在输出端最少需要一个外部电容以减少回路带宽（loop bandwidth）及提供一些正相位转移（positive phase shift）。准LDO一般也需要一些输出容性，但是要小于LDO并且电容的特性局限也要少些。
反馈及回路稳定性
所有的电压稳压器都使用反馈回路以保持输出电压的稳定。反馈信号在通过回路后都会在增益和相位上有所改变。并且在单位增益（0dB）频率下的相位偏移总量可以确定回路的稳定性。
波特图
为了了解稳定性需要使用波特图（Bode Plots），它将回路的增益（dB）表示为频率的函数（图5）。回路增益及其相关内容在下节介绍。
回路增益可以用网络分析仪（network analyzer）测量。它向反馈回路发射低电平的正弦波。这些正弦波的频率由直流不断升高。直到增益下降到0dB。
波特图是很方便的工具因为它包含判断闭环系统稳定性的所有必要信息。然而，为了从波特图中获得必要的信息还需要了解几个关键点：环路增益（loop gain），相位裕度（phase margin）和零点（Zeros）、极点（poles）。
未完待续....
回路增益（LOOP GAIN）
每个闭环系统都有个特性叫做回路增益。在稳压器的分析中，回路增益定义为反馈信号通过整个回路后的电压增益。为了更好的解释这个概念，LDO的框图（如图2）修改如下：
变压器用来将AC信号发射到‘A’、‘B’点间的反馈回路。应用这个变压器，小信号正弦波可以用来量化（‘modulate’）反馈信号。AC信号在A、B点间被测量并用来计算回路增益。
回路增益定义为两点电压的比：
Loop Gain ＝ Va/Vb
特别需要注意的是，从Vb点开始的信号通过回路时会出现相位偏移（最终到达Va点）。相位偏移的多少决定了回路的稳定性。
反馈（FEEDBACK）
所有的稳压器都用到了反馈以使输出电压稳定。输出电压是通过电阻分压器进行采样的（如图6），并且该分压信号反馈到误差放大器的一个输出端。因为误差放大器的另一个输出端连接到一参考电压源上，误差放大器将会调整输出到导通管的输出电流以保持DC电压的稳定输出。
必须要注意，为了达到稳定的回路就必须使用负反馈（negative feedback）。负反馈（有时称为degenerative feedback）就与源信号的极性相反（如图7）。
由于与源的极性相反，负反馈总会阻止任何的输出变化。也就是说，如果输出电压想要变高（或变低），回路总会阻止其到正常值。
正反馈（Positive Feedback） 当反馈信号与源信号有相同的极性时就会发生正反馈。此时，回路响应会与发生变化的方向一致。这样明显不能达到稳定，因为不能消除输出电压的改变，反而将变化趋势扩大了。
很明显不会有人在线性稳压器件中使用正反馈，但是如果出现180°的相移，负反馈就成为正反馈了。
相位偏移（PHASE SHIFT）
相位偏移就是反馈信号经过整个回路后出现的相位转变的总和（相对起始点）。相移（用度表示）通常使用网络分析仪（network analyzer）测量。理想的负反馈信号与源信号相位差180°（如图8），因此它的起始点在－180°。在图7中可以看到这180°的偏置。也就是波型差半周。
可以看到，从－180°开始，增加180°的相移，就会使信号相位回到零度。这也就使反馈信号与源信号相位相同了，并使回路不稳定。
相位裕度（PHASE MARGIN）
相位裕度定义为在回路增益等于0dB时，反馈信号总的相位偏移与－180°的差。一个稳定的回路一般需要20°的相位裕度。
相位偏移和相位裕度可以通过波特图中的零、极点计算获得。
极点（POLES）
极点（如图9）就是增益曲线中斜度为－20dB/十倍频程的点。每添加一个极点，斜度增加20dB/十倍频程。增加n个极点，n×（－20dB/十倍频程）。
每个极点表示的相位偏移都是频率相关的，相移从0到－90°（增加极点就增加相移）。最重要的一点是几乎所有由极点（或零点）引起的相移都是在十倍频程范围内。
注意：一个极点只能增加－90°的相移，所以最少需要两个极点来到达－180°（不稳定点）。
零点（ZEROS）
零点（如图10）在增益曲线中斜度为＋20dB/十倍频程的点。
零点产生的相移为0到＋90°，在曲线上有＋45°角的转变。最重要知道的是零点就是“反极点”，它在增益和相位上的效果与极点恰恰相反。
这也就是为什么要在LDO稳压器的回路中添加零点的原因：它可以抵消极点的效果。
波特图分析
一个包含三个极点和一个零点的波特图（如图11）将用来分析增益和相位裕度。
假设直流增益为80dB，第一个极点发生在100Hz处。在此频率时，增益曲线的斜度变为－20dB/十倍频程。
1kHz处的零点使斜度变为0dB/十倍频程，到10kHz处增益曲线又变成－20dB/十倍频程。
在100kHz处的第三个也是最后一个极点将增益斜度最终变为－40dB/十倍频程。
也可以从图中看到单位增益点（0dB）交点频率是1MHz。0dB频率通常称为回路带宽（loop bandwidth）。
相位偏移图表示了零、极点的不同分布对反馈信号的影响。为了产生这个图，就要根据分布的零极点计算相移的总和。在任意频率（f）上的极点相移，可以通过下式计算获得：
极点相移＝ －arctan(f/fp)
在任意频率（f）上的零点相移，可以通过下式计算获得：
零点相移＝ －arctan(f/fz)
此回路稳定么？为了回答这个问题，我们只需要知道0dB时的相移（是1MHz）。根本无需复杂的计算。
前两个极点和第一个零点分布使相位从－180°变到＋90°，最终导致网络相位转变到－90°。最后一个极点在十倍频程中出现了0dB点。使用零点相移公式，该极点产生了－84°的相移（在1MHz时）。加上原来的－90°相移，全部的相移是－174°（也就是说相位裕度是6°）。该回路可能引起振荡。
NPN 稳压器补偿
NPN 稳压器的导通管（见图1）的连接方式是共集电极的方式。所有共集电极电路的一个重要特性就是低输出阻抗。也就意味着电源范围内的极点出现在回路增益曲线的高频部分。
由于NPN稳压器没有固有的低频极点，所以它使用了一种称为主极点补偿（dominant pole compensation）的技术。此时，在IC的内部集成了一个电容，该电容在环路增益的低频端添加了一个极点（如图12）。
NPN稳压器的主极点（P1）一般设置在100Hz处。100Hz处的极点将增益减小为－20dB/十倍频程直到3MHz处的第二个极点（P2）。在P2处，增益曲线的斜率又增加了－20dB/十倍频程。
P2点的频率主要取决于NPN功率管及相关驱动电路，因此有时称此点为功率极点（power pole）。因为P2点在回路增益为－10dB处出现，也就表示了0dB频率处（1MHz）的相位偏移会很小。
为了确定稳定性，只需要计算0dB频率处的相位裕度：
第一个极点（P1）会产生－90°的相位偏移，但是第二个极点（P2）只增加了－18°的相位偏移（1MHz处）。也就是说0dB点处的相位偏移为－108°，相位裕度为72°（非常稳定）。
应该提起注意的是，回路很显然是稳定的。因为需要两个极点才有可能使回路要达到－180°的相位偏移（不稳定点），而P2又分布在高频位置，它在0dB处的相位偏移就很小了。
LDO 稳压器的补偿
LDO稳压器中的PNP导通管的接法为共射方式（common emitter）。它相对共集电极方式有更高的输出阻抗。由于负载阻抗和输出容抗的影响在低频程处会出现低频极点（low－frequency pole）。此极点（称为负载极点（load pole）用Pl表示）的频率由下式获得：
F(Pl) ＝1/(2π×Rload×Cout)
从此式可知，不能通过简单的添加主极点的方式实现补偿。为了解释为什么会这样，先假设一个5V/50mA的LDO稳压器有下面的条件：
在最大负载电流时，负载极点（Pl）出现的频率为：
Pl＝1/(2π×Rload×Cout)＝1/(2π×100×10-5)＝160Hz
假设内部的补偿在1kHz处添加了一个极点。由于PNP功率管和驱动电路的存在，在500kHz处会出现一个功率极点（Ppwr）。
假设直流增益为80dB。Rl ＝100Ω（在最大负载电流时的值），Cout＝10uF。
使用上面的条件可以画出相应的波特图（如图13）。
马上就可以看出回路是不稳定的：极点PL和P1每个都会产生－90°的相移。在0dB处（此例为40kHz），相移达到了－180°为了减少负相移（阻止振荡），在回路中必须要添加一个零点。一个零点可以产生＋90°的相移，它会抵消两个低频极点的部分影响。
基本上所有的LDO稳压器都需要在回路中添加这个零点。该零点一般是通过输出电容的一个特性：等效串联电阻（ESR）获得的。
使用ESR补偿LDO
等效串联电阻（ESR）是每个电容共有的特性。可以将电容表示为电阻与电容的串联（如图14）。
输出电容的ESR在回路增益中产生一个零点，可以用来减少负相移。零点出现的频率值与ESR和输出电容值直接相关：
Fzero＝ 1/(2π×Cout×ESR)
使用上一节的例子（图13显示的波特图），我们假设输出电容值Cout＝10uF而且输出电容的ESR＝1Ω。则零点发生在16kHz。
图15显示了添加此零点如何使不稳定系统变为稳定系统：
回路的带宽增加了所以0dB的交点频率从30kHz移到了100kHz。到100kHz处该零点总共增加了＋81°相移。也就是减少了PL和P1造成的负相移。
因为极点Ppwr处在500kHz，在100kHz处它仅增加了－11°的相移。累积所有的零、极点，0dB处的总相移现在为－110°。也就是有＋70°的相位裕度，系统非常稳定。
这也就解释了具有正确ESR值的输出电容是可以产生零点来稳定LDO系统的。
ESR 和稳定性
通常所有的LDO都会要求其输出电容的ESR在一定范围之内以保证稳压器的稳定性。LDO制造商会提高一系列由输出电容ESR和负载电流组成的定义稳定范围的曲线，如图16所示：
要解释为什么有这些范围存在，我们会使用前面提到的例子来说明ESR的高低对相位裕度的影响。
高ESR
同样使用上一节提到的例子，我们将假设10uF输出电容的ESR增加为20Ω。这将使零点的频率降低到800Hz（如图17）。降低零点的频率就会使回路的带宽增加，使它的0dB的交点频率从100kHz变到2MHz。
带宽的增加意味着极点Ppwr会出现在带宽内（对比图15）。分析图17曲线的相位裕度，可以发现如果同时拿掉该零点和P1或PL中的一个极点，对曲线的形状影响很小。也就是说该回路由发生－90°相移的低频极点和发生－76°相移的高频极点Ppwr共同影响。
尽管还有14°的相位裕度（可能稳定）。但很多测试数据显示，当ESR＞10Ω时由于其它的高频极点的分布（在此简单模型中未表示）很可能会引入不稳定性。
低ESR
具有很低的ESR的输出电容由于一些不同的原因也会产生振荡。继续用上一节的例子，我们把10uF输出电容的ESR降低到50mΩ，则零点的频率会变到320kHz（如图18）。
不用计算也能知道系统是不稳定的。两个极点P1和PL在0dB处共产生了－180°的相移。因为本系统如果想稳定，则零点应该在0dB点之前提供正相移。然而，因为零点在320kHz处，已经在系统带宽之外了，所以没有起到补偿作用。
输出电容选择
因为输出电容是用来补偿LDO稳压器的，所以选择时必须仔细。基本上所有的LDO应用中引起的振荡都是因为输出电容的ESR过高或过低。
当选择LDO的输出电容时，钽电容通常是最好的选择（除了一些专门设计使用陶瓷电容的LDO，例如：LP2985）。测试一个AVX的4.7uF的钽电容可知它在25℃时ESR为1.3Ω，该值处在稳定范围的中心（如图16）。
另一点非常重要，AVX电容的ESR在－40℃到＋125℃温度范围内的变化小于2:1。铝电解电容在低温时的ESR会变大很多，所以不适合作LDO的输出电容。
必须注意大的陶瓷电容（≥1uF）通常会用很低的ESR（＜20mΩ），这几乎会使所有的LDO稳压器产生振荡（除了LP2985）。如果使用陶瓷电容就要串联电阻以增加ESR。大的陶瓷电容的温度特性很差（通常是Z5U的），也就是说在工作范围内的温度的上升和下降会使容值成倍的变化。
准LDO补偿
在考虑准LDO稳压器（如图3）的稳定性和补偿的问题时，我们会考虑到它兼有LDO和NPN稳压器的特性。因为准LDO稳压器利用NPN导通管，它的共集电极组合也就使它的输出极（射极）看上去有相对低的阻抗。
然而，由于NPN的基极是由高阻抗PNP电流源驱动的，所以准LDO的输出阻抗不会达到使用NPN达林顿管的NPN稳压器的输出阻抗那样低。（但是它比真正的LDO的输出阻抗要低）。
也就是说准LDO的功率极点的频率比NPN稳压器的低，因此准LDO也需要一些补偿以达到稳定。当然了这个功率极点的频率要比LDO稳压器的频率高很多，因此准LDO需要更小的电容而且对ESR的要求也不很苛刻。
例如，准LDO LM1085可以输出高达3A的负载电流却只需10uF的钽输出电容来确保稳定性。而且并未提供ESR图，因为在此LDO应用中对电容的ESR要求很宽松。
要求低ESR的LDO
国半确实有像LP2985和LP2989这样要求输出电容使用像表明贴装陶瓷电容一样具有超低ESR的电容。这种电容的ESR可以低到5-10mΩ。这样小的ESR会使典型的LDO稳压器引起振荡。（如图18）。
为了使LP2985在使用如此低的ESR时仍能够稳定工作，国半已经在芯片内部通过放置钽输出电容来补偿了零点。这样做是为了将可稳定的ESR的上限范围下降。未在内部添加零点的典型LDO的可稳定的ESR的范围一般为100mΩ到5Ω（只适合使用钽电容并不适合使用陶瓷电容）。LP2985的稳定范围是3Ω到500mΩ因此它可以使用陶瓷电容。
要弄清稳定范围上限下降的原因请参考图15。正如以上所提到的，此零点被集成在LDO的内部。因此外部电容产生的零点必须处在足够高的频率，这样就不能使带宽很宽。否则，高频极点会产生很大的相移从而导致振荡。
使用场效益管（FET）的LDO的优点
LDO稳压器可以使用P-FET作为导通管（如图19）。为了明白使用P-FET LDO的好处，必须先注意到在PNP LDO（如图2）中要驱动PNP功率管就需要基极电流。基极电流由地脚流出并反馈回输入电压的负端。因此，这些基极驱动电流并未用来驱动负载。它在LDO稳压器中耗损的功耗由下式计算：
PWR（BaseDrive）＝Vin×Ibase
需要驱动PNP管的基极电流等于负载电流除以β值（PNP管的增益）。在一些PNP LDO稳压器中该β值一般为15-20（与负载电流相关）。由此基极驱动电流产生的功耗可不是我们期望的（尤其是在电池供电应用中）。使用P-FET可以解决这个问题，因为它的栅极驱动电流很小。
P-FET LDO另一个好处是通过调整FET的导通阻抗可以将稳压器的跌落电压作的很小。对于集成的稳压器而言，在单位面积上制造的FET的导通阻抗会比PNP三极管的导通阻抗低。这就可以在更小封装下产生更大的电流。
线性稳压器的工作原理及比较（二）
波特图（Bode Plots）
波特图(Bode Plots)可用来确认回路的稳定性，回路的增益（Loop Gain，单位：dB）是频率（Frequency）的函数（图5：典型的波特图）。 回路增益及其相关内容在下节介绍。 回路增益可以用网络分析仪（Network Analyzer）测量。 网络分析仪向反馈回路(Feedback Path)注入低电平的正弦波(Sine Wave)，随着直流电压（DC）的不断升高， 这些正弦波信号完成扫频，直到增益下降到0dB。然后测量增益的响应（Gain Response）。
波特图是很方便的工具，它包含判断闭环系统（Closed-loop System）稳定性的所有必要信息。 包括下面几个关键参数：环路增益（Loop Gain），相位裕度（Phase Margin）和零点（Zeros）、极点（Poles）。
回路增益（LOOP GAIN）
闭环系统（Closed-loop System）有个特性称为回路增益（Loop Gain）。在稳压电路中，回路增益定义为反馈信号（Feedback Signal）通过整个回路后的电压增益（Voltage Gain）。为了更好的解释这个概念，LDO的结构框图（图2）作如下修改（图6：回路增益的测量方法）。
变压器（Transformer）用来将交流信号（AC Signal）注入（Inject）到“A”、“‘B”点间的反馈回路。借助这个变压器，用小信号正弦波（Small-signal Sine Wave）来“调制”（modulate）反馈信号。可以测量出A、B两点间的交流电压（AC Voltage），然后计算回路增益。回路增益定义为两点电压的比（Ratio）：
Loop Gain ＝ Va / Vb （5）
需要注意， 从Vb点开始传输的信号， 通过回路（Loop）时会出现相位偏移（Phase Shift），最终到达Va点。相位偏移（Phase Shift）的多少决定了回路的稳定程度（Stability）。
反馈（FEEDBACK）
如前所述，所有的稳压器都采用反馈（ Feedback）以使输出电压稳定。输出电压是通过电阻分压器进行采样的（图6），并且该分压信号反馈到误差放大器的一个输入端，误差放大器的另一个输入端接参考电压，误差放大器将会调整输出到导通管（Pass Transistor）的输出电流以保持直流电压（DC Valtage）的稳定输出。
为了达到稳定的回路就必须使用负反馈（Negative Feedback）。负反馈，有时亦称为改变极性的反馈（degenerative feedback），与源信号的极性相反（图7：反馈信号的相位示意图）。
负反馈与源(Source)的极性相反，它总会阻止输出的任何变化。也就是说，如果输出电压想要变高（或变低），负反馈回路总会阻止，强制其回到正常值。
正反馈（Positive Feedback）是指当反馈信号与源信号有相同的极性时就发生的反馈。此时，回路响应会与发生变化的方向一致。显而易见不能达到输出的稳定，不能消除输出电压的改变，反而将变化趋势扩大了。
当然，不会有人在线性稳压器件中使用正反馈。但是如果出现180°的相移，负反馈就成为正反馈了。
相位偏移（PHASE SHIFT）
相位偏移就是反馈信号经过整个回路后出现的相位改变（Phase Change）的总和（相对起始点）。相位偏移，单位用度（Degrees）表示，通常使用网络分析仪（network analyzer）测量。理想的负反馈信号与源信号相位差180°（如图8：相位偏移示意图），因此它的起始点在－180°。在图7中可以看到这180°的偏置，也就是波型差半周。
可以看到，从－180°开始，增加180°的相移，信号相位回到零度，就会使反馈信号与源信号的相位相同，从而使回路不稳定。
相位裕度（PHASE MARGIN）
相位裕度（Phase Margin，单位：度），定义为频率的回路增益等 0dB（单位增益，Unity Gain）时，反馈信号总的相位偏移与－180°的差。一个稳定的回路一般需要20°的相位裕度。
相位偏移和相位裕度可以通过波特图中的零、极点计算获得。
极点（POLES）
极点（Pole）定义为增益曲线(Gain curve)中斜度（Slope）为－20dB/十倍频程的点（图9：波特图中的极点）。每添加一个极点，斜度增加20dB/十倍频程。增加n个极点，n ×（－20dB/十倍频程）。每个极点表示的相位偏移都与频率相关，相移从0到－90°（增加极点就增加相移）。最重要的一点是几乎所有由极点（或零点）引起的相移都是在十倍频程范围内。
注意：一个极点只能增加－90°的相移，所以最少需要两个极点来到达－180°（不稳定点）。
零点（ZEROS）
零点（Zero）定义为在增益曲线中斜度为＋20dB/十倍频程的点（如图10：波特图中的零点）。零点产生的相移为0到＋90°，在曲线上有＋45°角的转变。必须清楚零点就是“反极点”（Anti-pole），它在增益和相位上的效果与极点恰恰相反。这也就是为什么要在LDO稳压器的回路中添加零点的原因，零点可以抵消极点。
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PCB过孔对信号传输的影响-----Maxconn整理(2006-10-24 9:43:00)
一．过孔的基本概念
过孔（via）是多层PCB的重要组成部分之一，钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。简单的说来，PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。从作用上看，过孔可以分成两类：一是用作各层间的电气连接；二是用作器件的固定或定位。如果从工艺制程上来说，这些过孔一般又分为三类，即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和下面的内层线路的连接，孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔，它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层，层压前利用通孔成型工艺完成，在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。第三种称为通孔，这种孔穿过整个线路板，可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。由于通孔在工艺上更易于实现，成本较低，所以绝大部分印刷电路板均使用它，而不用另外两种过孔。以下所说的过孔，没有特殊说明的，均作为通孔考虑。
从设计的角度来看，一个过孔主要由两个部分组成，一是中间的钻孔（drill hole）,二是钻孔周围的焊盘区。这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。很显然，在高速,高密度的PCB设计时，设计者总是希望过孔越小越好，这样板上可以留有更多的布线空间，此外，过孔越小，其自身的寄生电容也越小，更适合用于高速电路。但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加，而且过孔的尺寸不可能无限制的减小，它受到钻孔(drill)和电镀（plating）等工艺技术的限制：孔越小，钻孔需花费的时间越长，也越容易偏离中心位置；且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时，就无法保证孔壁能均匀镀铜。比如，如果一块正常的6层PCB板的厚度（通孔深度）为50Mil，那么，一般条件下PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。随着激光钻孔技术的发展，钻孔的尺寸也可以越来越小，一般直径小于等于6Mils的过孔，我们就称为微孔。在HDI（高密度互连结构）设计中经常使用到微孔，微孔技术可以允许过孔直接打在焊盘上（Via-in-pad），这大大提高了电路性能，节约了布线空间。
过孔在传输线上表现为阻抗不连续的断点，会造成信号的反射。一般过孔的等效阻抗比传输线低12%左右，比如50欧姆的传输线在经过过孔时阻抗会减小6欧姆（具体和过孔的尺寸，板厚也有关，不是绝对减小）。但过孔因为阻抗不连续而造成的反射其实是微乎其微的，其反射系数仅为：(44-50)/(44+50)=0.06，过孔产生的问题更多的集中于寄生电容和电感的影响。
二、过孔的寄生电容和电感
过孔本身存在着寄生的杂散电容，如果已知过孔在铺地层上的阻焊区直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于：C="1".41εTD1/(D2-D1)
过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间，降低了电路的速度。举例来说，对于一块厚度为50Mil的PCB板，如果使用的过孔焊盘直径为20Mil（钻孔直径为10Mils），阻焊区直径为40Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是：
C="1".41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020)=0.31pF
这部分电容引起的上升时间变化量大致为：
T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(50/2)=17.05ps
从这些数值可以看出，尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显，但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换，就会用到多个过孔，设计时就要慎重考虑。实际设计中可以通过增大过孔和铺铜区的距离（Anti-pad）或者减小焊盘的直径来减小寄生电容。
过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感，在高速数字电路的设计中，过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献，减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的经验公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感：
L="5".08h[ln(4h/d)+1]
其中L指过孔的电感，h是过孔的长度，d是中心钻孔的直径。从式中可以看出，过孔的直径对电感的影响较小，而对电感影响最大的是过孔的长度。仍然采用上面的例子，可以计算出过孔的电感为：
L="5".08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH
如果信号的上升时间是1ns，那么其等效阻抗大小为：XL=πL/T10-90=3.19Ω。
这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略，特别要注意，旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔，这样过孔的寄生电感就会成倍增加。
三、如何使用过孔
通过上面对过孔寄生特性的分析，我们可以看到，在高速PCB设计中，看似简单的过孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应。为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响，在设计中可以尽量做到：
1．从成本和信号质量两方面考虑，选择合理尺寸的过孔大小。必要时可以考虑使用不同尺寸的过孔，比如对于电源或地线的过孔，可以考虑使用较大尺寸，以减小阻抗，而对于信号走线，则可以使用较小的过孔。当然随着过孔尺寸减小，相应的成本也会增加。
2．上面讨论的两个公式可以得出，使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄生参数。
3．PCB板上的信号走线尽量不换层，也就是说尽量不要使用不必要的过孔。
4．电源和地的管脚要就近打过孔，过孔和管脚之间的引线越短越好。可以考虑并联打多个过孔，以减少等效电感。
5．在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔，以便为信号提供最近的回路。甚至可以在PCB板上放置一些多余的接地过孔。
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三极管极性判别(2006-4-15 10:47:00)
晶体三极管的结构和类型
晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，
从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。
发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。
三极管的封装形式和管脚识别
常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，
底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为e b c；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为e b c。
目前，国内各种类型的晶体三极管有许多种，管脚的排列不尽相同，在使用中不确定管脚排列的三极管，必须进行测量确定各管脚正确的位置，或查找晶体管使用手册，明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。
晶体三极管的电流放大作用
晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。
晶体三极管的三种工作状态
截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。
放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β＝ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。
饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。
根据三极管工作时各个电极的电位高低，就能判别三极管的工作状态，因此，电子维修人员在维修过程中，经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压，从而判别三极管的工作情况和工作状态。
1中、小功率三极管的检测
A已知型号和管脚排列的三极管，可按下述方法来判断其性能好坏
(a)测量极间电阻。将万用表置于R×100或R×1K挡，按照红、黑表笔的六种不同接法进行测试。其中，发射结和集电结的正向电阻值比较低，其他四种接法测得的电阻值都很高，约为几百千欧至无穷大。但不管是低阻还是高阻，硅材料三极管的极间电阻要比锗材料三极管的极间电阻大得多。
(b)三极管的穿透电流ICEO的数值近似等于管子的倍数β和集电结的反向电流ICBO的乘积。ICBO随着环境温度的升高而增长很快，ICBO的增加必然造成ICEO的增大。而ICEO的增大将直接影响管子工作的稳定性，所以在使用中应尽量选用ICEO小的管子。
通过用万用表电阻直接测量三极管e－c极之间的电阻方法，可间接估计ICEO的大小，具体方法如下：
万用表电阻的量程一般选用R×100或R×1K挡，对于PNP管，黑表管接e极，红表笔接c极，对于NPN型三极管，黑表笔接c极，红表笔接e极。要求测得的电阻越大越好。e－c间的阻值越大，说明管子的ICEO越小；反之，所测阻值越小，说明被测管的ICEO越大。一般说来，中、小功率硅管、锗材料低频管，其阻值应分别在几百千欧、几十千欧及十几千欧以上，如果阻值很小或测试时万用表指针来回晃动，则表明ICEO很大，管子的性能不稳定。
(c)测量放大能力(β)。目前有些型号的万用表具有测量三极管hFE的刻度线及其测试插座，可以很方便地测量三极管的放大倍数。先将万用表功能开关拨至挡，量程开关拨到ADJ位置，把红、黑表笔短接，调整调零旋钮，使万用表指针指示为零，然后将量程开关拨到hFE位置，并使两短接的表笔分开，把被测三极管插入测试插座，即可从hFE刻度线上读出管子的放大倍数。
另外：有此型号的中、小功率三极管，生产厂家直接在其管壳顶部标示出不同色点来表明管子的放大倍数β值，其颜色和β值的对应关系如表所示，但要注意，各厂家所用色标并不一定完全相同。
B检测判别电极
(a)判定基极。用万用表R×100或R×1k挡测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极，而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时，则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。这时，要注意万用表表笔的极性，如果红表笔接的是基极b。黑表笔分别接在其他两极时，测得的阻值都较小，则可判定被测三极管为PNP型管；如果黑表笔接的是基极b，红表笔分别接触其他两极时，测得的阻值较小，则被测三极管为NPN型管。
(b)判定集电极c和发射极e。(以PNP为例)将万用表置于R×100或R×1K挡，红表笔基极b，用黑表笔分别接触另外两个管脚时，所测得的两个电阻值会是一个大一些，一个小一些。在阻值小的一次测量中，黑表笔所接管脚为集电极；在阻值较大的一次测量中，黑表笔所接管脚为发射极。
C判别高频管与低频管
高频管的截止频率大于3MHz，而低频管的截止频率则小于3MHz，一般情况下，二者是不能互换的。
D在路电压检测判断法
在实际应用中、小功率三极管多直接焊接在印刷电路板上，由于元件的安装密度大，拆卸比较麻烦，所以在检测时常常通过用万用表直流电压挡，去测量被测三极管各引脚的电压值，来推断其工作是否正常，进而判断其好坏。
2大功率晶体三极管的检测
利用万用表检测中、小功率三极管的极性、管型及性能的各种方法，对检测大功率三极管来说基本上适用。但是，由于大功率三极管的工作电流比较大，因而其PN结的面积也较大。PN结较大，其反向饱和电流也必然增大。所以，若像测量中、小功率三极管极间电阻那样，使用万用表的R×1k挡测量，必然测得的电阻值很小，好像极间短路一样，所以通常使用R×10或R×1挡检测大功率三极管。
3普通达林顿管的检测
用万用表对普通达林顿管的检测包括识别电极、区分PNP和NPN类型、估测放大能力等项内容。因为达林顿管的E－B极之间包含多个发射结，所以应该使用万用表能提供较高电压的R×10K挡进行测量。
4大功率达林顿管的检测
检测大功率达林顿管的方法与检测普通达林顿管基本相同。但由于大功率达林顿管内部设置了V3、R1、R2等保护和泄放漏电流元件，所以在检测量应将这些元件对测量数据的影响加以区分，以免造成误判。具体可按下述几个步骤进行：
A用万用表R×10K挡测量B、C之间PN结电阻值，应明显测出具有单向导电性能。正、反向电阻值应有较大差异。
B在大功率达林顿管B－E之间有两个PN结，并且接有电阻R1和R2。用万用表电阻挡检测时，当正向测量时，测到的阻值是B－E结正向电阻与R1、R2阻值并联的结果；当反向测量时，发射结截止，测出的则是(R1＋R2)电阻之和，大约为几百欧，且阻值固定，不随电阻挡位的变换而改变。但需要注意的是，有些大功率达林顿管在R1、R2、上还并有二极管，此时所测得的则不是(R1＋R2)之和，而是(R1＋R2)与两只二极管正向电阻之和的并联电阻值。
5带阻尼行输出三极管的检测
将万用表置于R×1挡，通过单独测量带阻尼行输出三极管各电极之间的电阻值，即可判断其是否正常。具体测试原理，方法及步骤如下：
A将红表笔接E，黑表笔接B，此时相当于测量大功率管B－E结的等效二极管与保护电阻R并联后的阻值，由于等效二极管的正向电阻较小，而保护电阻R的阻值一般也仅有20～50，所以，二者并联后的阻值也较小；反之，将表笔对调，即红表笔接B，黑表笔接E，则测得的是大功率管B－E结等效二极管的反向电阻值与保护电阻R的并联阻值，由于等效二极管反向电阻值较大，所以，此时测得的阻值即是保护电阻R的值，此值仍然较小。
B将红表笔接C，黑表笔接B，此时相当于测量管内大功率管B－C结等效二极管的正向电阻，一般测得的阻值也较小；将红、黑表笔对调，即将红表笔接B，黑表笔接C，则相当于测量管内大功率管B－C结等效二极管的反向电阻，测得的阻值通常为无穷大。
C将红表笔接E，黑表笔接C，相当于测量管内阻尼二极管的反向电阻，测得的阻值一般都较大，约300～∞；将红、黑表笔对调，即红表笔接
D 黑表笔接E，则相当于测量管内阻尼二极管的正向电阻，测得的阻值一般都较小，约几欧至几十欧
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国外IC厂商网站(2006-3-21 16:05:00)
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运算放大器产品介绍(2006-3-15 16:14:00)
运算放大器 产品简介/功能特色
LMH6642/6643/6644 低功率、130MHz、75mA 的满摆幅输出运算放大器
LMH6645/6646/6647 2.7 伏、650mA、55MHz 的满摆幅输入输出运算放大器
LMH6682/6683 双/三通道的 180MHz 视频级运算放大器
LMH6714/6715/6720 电流反馈类的 400MHz 视频级运算放大器
LMV931/932/934 1.8 伏满摆幅输入输出运算放大器
LMV981/982 设有停机功能的 1.8 伏满摆幅输入输出运算放大器
LMV821/822/824 5MHz 的低电压、低功率运算放大器
LMV771/772/774 高精度的 1mV、3.5MHz 运算放大器
LMV710/711/715 5MHz、低功率、高输出电流驱动、满摆幅输入输出及设有停机功能的运算
放大器
LMV721/722 10MHz 的低噪音、低电压及低功率运算放大器
LMV341/342/344 125°C 的超低偏压电流运算放大器
LMV301 1.8 伏的超低输入偏压电流运算放大器
LMC6482/6484 CMOS 满摆幅输入输出双组装运算放大器
LMC6035/6036 低功率的 15 伏单电源供应 CMOS 运算放大器
LM7301 低功率的 30 伏满摆幅输入输出运算放大器
LMV7271/7272 1.8 伏的低电压、满摆幅输入比较器
LMV7235/7239 快速低电压、满摆幅输入比较器
LMV7219 设有磁滞及推拉式输出的 7ns 极快速比较器
LMV761/762 设有推拉式输出的 1mV 高精度比较器
音频放大器 产品简介/功能特色
LM4730 OvertureTM 15W 立体声音频功率放大器
LM4731 设有静音及备用功能的 Overture 25W 立体声音频功率放大器
LM4766 Overture 40W 立体声音频功率放大器
LM4780 Overture 60W 立体声音频功率放大器
LM4781 Overture 3 声道每声道 35W 输出功率的音频功率放大器
LM4732 Overture 50W 立体声音频功率放大器
LM4733 Overture 3 声道每声道 30W 输出功率的音频功率放大器
LM3886 Overture 68W 单声道音频功率放大器
LM4752 11W 立体声音频功率放大器
LM4755 设有静音功能的 11W 立体声音频功率放大器
LM4756 设有直流音量控制的 7W 立体声音频功率放大器
LM4832 I2C 数字音色和音量控制，并设有麦克风放大器和美国国家半导体的 3D 音响效果
LM4651 170W D 类 (Class D) 功率放大器解决方案
LM4652 170W D 类 (Class D) 功率放大器解决方案
LM4890 设有逻辑低电平有效停机功能的 Boomer® 1W 单声道音频功率放大器
LM4900 设有逻辑高电平有效停机功能的 Boomer 265mW 单声道音频功率放大器
LM4902 设有低电平有效停机功能的 Boomer 265mW 单声道音频功率放大器
LM4898 Boomer 1W 全差分单声道音频功率放大器
LM4899 Boomer 1W 全差分及固定增益单声道音频功率放大器
LM4991 Boomer 3W 单声道功率放大器
LM4858 Boomer 1.5W 单声道/ 300mW 立体声音频功率放大器
温度传感器 产品简介/功能特色
LM19 模拟温度传感器
LM29 电阻编程恒温器
LM74 设有 SPI 接口的数字温度传感器
LM92 设有 I2C 接口的数字温度传感器
LM83 3 个远程二极管及本地温度传感器
LM63 温度传感器及扇速控制
LM85 系统监控芯片
模数转换器 产品简介/功能特色
ADC08351 8 位、42MSPS 双输出并行模拟数字转换器
ADC10D040 10 位、40MSPS 双输出并行模拟数字转换器
ADC08832 8 位双通道串行模拟数字转换器
ADC10738 10 位 8 通道串行模拟数字转换器
ADC12L038 12 位 8 通道串行模拟数字转换器
LM12H458 12 位模拟数字转换器数据采集系统
电源管理 产品简介/功能特色
LM2788/2798 120mA 的高效率降压开关电容器电压转换器
LM2662/2663 开关电容器电压转换器
LM3822/3824 设有内部 0W 传感功能及脉冲宽度调制 (PWM) 输出的高精度电流测量集成电
路
LM2702 2A 内部开关电流的薄膜晶体管 (TFT) 平面显示器模块设有 1Vcom 和 1 个伽玛缓
冲器
LM2710 1.4A 内部开关电流的薄膜晶体管 (TFT) 平面显示器模块设有 1Vcom 和 4 个伽玛
缓冲器
LM2711 1.4A 内部开关电流的薄膜晶体管 (TFT) 平面显示器模块设有 1Vcom 和 3 个伽玛
缓冲器
LM2623 基于比例自适应选通振荡器的直流/直流升压转换器
LP3984 150mA 的超低压降ＣＭＯＳ电压稳压器
LP3985 150mA 的超低压降ＣＭＯＳ电压稳压器
LM2671N-ADJ SIMPLE SWITCHER® 高功率转换效率的 500mA 降压稳压器
LM2674N-ADJ SIMPLE SWITCHER 高功率转换效率的 500mA 降压稳压器
LM2672N-ADJ SIMPLE SWITCHER 高功率转换效率的 1A 降压稳压器
LM2675N-ADJ SIMPLE SWITCHER 高功率转换效率的 1A 降压稳压器
LM2673S-ADJ 设有软启动功能的 SIMPLE SWITCHER 高效率 3A 降压稳压器
LM2677S-ADJ 设有同步功能的 SIMPLE SWITCHER 高效率 5A 降压稳压器
CMOS 传感器 产品简介/功能特色
LM9627 低功率、VGA、彩色、设有微型镜头、1/3 光学快门、操作温度范围介于 0-50°C
之间、采用 0.5 微米工艺技术制造
LM9617 低功率、VGA、黑白、微型镜头属于其中一个功能选项、1/3 光学快门、操作温度
范围介于 0-50°C 之间、采用 0.5 微米工艺技术制造
LM9628 广阔的动态范围、VGA、彩色、设有微型镜头、1/3 光学快门、可在工业温度范围
内操作、采用 0.5 微米工艺技术制造
LM9618 广阔的动态范围、VGA、黑白、微型镜头属于其中一个功能选项、1/3 光学快门、
可在工业温度范围内操作、采用 0.5 微米工艺技术制造
LM9630 高速、高灵敏度、100x128 清晰度、黑白、并无微型镜头、1/5 光学快门、可在工
业温度范围内操作、采用 0.35 微米工艺技术制造
LM9648 高速、高灵敏度、优质影像、低功率可支持细小像素、SXGA、彩色、设有微型镜头
、1/2 光学快门、操作温度范围介于 -10°C 与 50°C 之间、采用 0.35 微米工艺技术制
造
LM9638 优质影像、低功率可支持细小像素、SXGA、黑白、设有微型镜头、1/2 光学快门、
操作温度范围介于 -10°C 与 50°C 之间、采用 0.35 微米工艺技术制造
LM9647 优质影像、可支持细小像素、VGA、彩色、设有微型镜头、1/4 光学快门、操作温
度范围介于 -10°C 与 50°C 之间、采用 0.35 微米工艺技术制造
LM9637 优质影像、可支持细小像素、VGA、黑白、并无微型镜头、1/4 光学快门、操作温
度范围介于 -10°C 与 50°C 之间、采用 0.35 微米工艺技术制造
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