<bdo id="yikig"></bdo> 近年來，隨著集成電路工藝技術的進步，電子系統的構成發生了兩個重要的變化： 一個是數字信號處理和數字電路成為系統的核心，一個是整個電子系統可以集成在一個芯片上（稱為片上系統)。這些變化改變了模擬電路在電子系統中的作用，并且影響著模擬集成電路的發展。 數字電路不僅具有遠遠超過模擬電路的集成規模，而且具有可編程、靈活、易于附加功能、設計周期短、對噪聲和制造工藝誤差的抗擾性強等優點，因而大多數復雜系統以數字信號處理和數字電路為核心已成為必然的趨勢。雖然如此，模擬電路仍然是電子系統中非常重要的組成部分。這是因為我們接觸到的外部世界的物理量主要都是模擬量，比如圖像、聲音、壓力、溫度、濕度、重量等，要將它們變換為數字信號，需要模擬信號處理和數據轉換電路，如果這些電路性能不夠高，將會影響整個系統的性能。其次，系統中的許多功能不可能或很難用數字電路完成，如微弱信號放大，很高頻率和寬頻帶信號的實時處理等。因此，雖然模擬電路在系統中不再是核心，但作為固有的模擬世界與數字系統的接口，其地位和作用仍然十分重要。 片上系統要求將數字電路和模擬電路集成在一個芯片上，這希望模擬電路使用與數字電路相同的制造工藝。隨著MOS器件的線寬不斷減小，使MOS器件的性能不斷提高，MOS數字電路成為數字集成電路的主流，并因此促進了MOS模擬集成電路的迅速發展。為了適應電子系統功能的不斷擴展和性能的不斷提高，對模擬電路在降低電源電壓、提高工作頻率、擴大線性工作范圍和提高性能指標的精度和穩定度等方面提出更高要求，促進了新電路技術的發展。 作為研究生課程的教材，本書內容是在本科相關課程基礎上的深化和擴展，同時涉及實際設計中需要考慮的一些問題，重點介紹具有高工作頻率、低電源電壓和高工作穩定性的新電路技術和在電子系統中占有重要地位的功能電路及其中的新技術。全書共7章，大致可分為三個部分。第一部分包括第1章和第7章。第1章為MOS模擬集成電路基礎，比較全面地介紹MOS器件的工作原理和特性以及由MOS器件構成的基本單元電路，為學習本教材其他內容提供必要的知識。由于版圖設計與工藝參數對模擬集成電路性能的影響很大，因此第7章簡單介紹制造MOS模擬集成電路的CMOS工藝過程和版圖設計技術，讀者可以通過對該章所介紹的相關背景知識的了解，更深入地理解MOS器件和電路的特性，有助于更好地完成模擬集成電路的可實現性設計。第二部分為新電路技術，由第2章、第3章和第5章的部分組成，包括近年來逐步獲得廣泛應用的電流模電路、抽樣數據電路和對數域電路，它們在提高工作頻率、降低電源電壓、擴大線性工作范圍和提高性能指標的精度和穩定度方面具有明顯的潛力，同時它們也引入了一些模擬電路的新概念。這些內容有助于讀者開拓提高電路性能方面的思路。第2章介紹電流模電路的工作原理、特點和典型電路。與傳統的以電壓作為信號載體的電路不同，這是一種以電流作為信號載體的電路，雖然在電路中電壓和電流總是共同存在并相互作用的，但由于信號載體不同，不僅電路性能不同而且電路結構也不同。第3章介紹抽樣數據電路的特點和開關電容與開關電流電路的工作原理、分析方法與典型電路。抽樣數據電路類似于數字電路，處理的是時間離散信號，又類似于模擬電路，處理的是幅度連續信號，它比模擬電路具有穩定準確的時間常數，解決了模擬電路實際應用中的一大障礙。對數域電路在第5章中結合其在濾波器中的應用介紹，這類電路除具有良好的電性能外，還提出了一種利用器件的非線性特性實現線性電路的新思路。第三部分介紹幾個模擬電路的功能模塊，它們是電子系統中的關鍵組成部分，并且與信號和信號處理聯系密切，有助于在信號和電路間形成整體觀念。這部分包括第4章至第6章。第4章介紹數據轉換電路的技術指標和高精度與高速度轉換電路的構成、工作原理、特點和典型電路。第5章介紹模擬集成濾波器的設計方法和主要類型，包括連續時間濾波器、對數域濾波器和抽樣數據濾波器。第6章介紹通信系統中的收發器與射頻前端電路，包括收信器、發信器的技術指標、結構和典型電路。因為載波通信系統傳輸的是模擬信號，射頻前端電路的性能對整個通信系統有直接的影響，所以射頻集成電路已成為重要的研究課題。 〖〗高等模擬集成電路〖〗〖〗前言〖〗〖〗本書是在為研究生開設的“高等模擬集成電路”課程講義的基礎上整理而成，由董在望主編，第1、4、7章由李冬梅編寫，第6章由王志華編寫，第5章由李永明和董在望編寫，第2、3章由董在望編寫，李國林參加了部分章節的校核工作。 本書可作為信息與通信工程和電子科學與技術學科相關課程的研究生教材或教學參考書，也可作為本科教學參考書或選修課教材和供相關專業的工程技術人員參考。 清華大學出版社多位編輯為本書的出版做了卓有成效的工作，深致謝意。 限于編者水平，難免有錯誤和疏漏之處，歡迎批評指正。 目錄 1.1MOS器件基礎及器件模型 1.1.1結構及工作原理 1.1.2襯底調制效應 1.1.3小信號模型 1.1.4亞閾區效應 1.1.5短溝效應 1.1.6SPICE模型 1.2基本放大電路 1.2.1共源(CS)放大電路 1.2.2共漏(CD)放大電路 1.2.3共柵(CG)放大電路 1.2.4共源共柵(CSCG)放大電路 1.2.5差分放大電路 1.3電流源電路 1.3.1二極管連接的MOS器件 1.3.2基本鏡像電流源 1.3.3威爾遜電流源 1.3.4共源共柵電流源 1.3.5有源負載放大電路 1.4運算放大器 1.4.1運算放大器的主要參數 1.4.2單級運算放大器 1.4.3兩級運算放大器 1.4.4共模反饋(CMFB) 1.4.5運算放大器的頻率補償 1.5模擬開關 1.5.1導通電阻 1.5.2電荷注入與時鐘饋通 1.6帶隙基準電壓源 1.6.1工作原理 1.6.2與CMOS工藝兼容的帶隙基準電壓源 思考題 2電流模電路 2.1概述 2.1.1電流模電路的概念 2.1.2電流模電路的特點 2.2基本電流模電路 2.2.1電流鏡電路 2.2.2電流放大器 2.2.3電流模積分器 2.3電流模功能電路 2.3.1跨導線性電路 2.3.2電流傳輸器 2.4從電壓模電路變換到電流模電路 2.5電流模電路中的非理想效應 2.5.1MOSFET之間的失配 2.5.2寄生電容對頻率特性的影響 思考題 3抽樣數據電路 3.1開關電容電路和開關電流電路的基本分析方法 3.1.1開關電容電路的時域分析 3.1.2開關電流電路的時域分析 3.1.3抽樣數據電路的頻域分析 3.2開關電容電路 3.2.1開關電容單元電路 3.2.2開關電容電路的特點 3.2.3非理想因素的影響 3.3開關電流電路 3.3.1開關電流單元電路 3.3.2開關電流電路的特點 3.3.3非理想因素的影響 思考題 4A/D轉換器與D/A轉換器 4.1概述 4.1.1電子系統中的A/D與D/A轉換 4.1.2A/D與D/A轉換器的基本原理 4.1.3A/D與D/A轉換器的性能指標 4.1.4A/D與D/A轉換器的分類 4.1.5A/D與D/A轉換器中常用的數碼類型 4.2高速A/D轉換器 4.2.1全并行結構A/D轉換器 4.2.2兩步結構A/D轉換器 4.2.3插值與折疊結構A/D轉換器 4.2.4流水線結構A/D轉換器 4.2.5交織結構A/D轉換器 4.3高精度A/D轉換器 4.3.1逐次逼近型A/D轉換器 4.3.2雙斜率積分型A/D轉換器 4.3.3過采樣ΣΔA/D轉換器 4.4D/A轉換器 4.4.1電阻型D/A轉換器 4.4.2電流型D/A轉換器 4.4.3電容型D/A轉換器 思考題 5集成濾波器 5.1引言 5.1.1濾波器的數學描述 5.1.2濾波器的頻率特性 5.1.3濾波器設計的逼近方法 5.2連續時間濾波器 5.2.1連續時間濾波器的設計方法 5.2.2跨導電容（GmC）連續時間濾波器 5.2.3連續時間濾波器的片上自動調節電路 5.3對數域濾波器 5.3.1對數域電路概念及其特點 5.3.2對數域電路基本單元 5.3.3對數域濾波器 5.4抽樣數據濾波器 5.4.1設計方法 5.4.2SZ域映射 5.4.3開關電容電路轉換為開關電流電路的方法 思考題 6收發器與射頻前端電路 6.1通信系統中的射頻收發器 6.2集成收信器 6.2.1外差式接收與鏡像信號 6.2.2復數信號處理 6.2.3收信器前端結構 6.3集成發信器 6.3.1上變換器 6.3.2發信器結構 6.4收發器的技術指標 6.4.1噪聲性能 6.4.2靈敏度 6.4.3失真特性與線性度 6.4.4動態范圍 6.5射頻電路設計 6.5.1晶體管模型與參數 6.5.2噪聲 6.5.3集成無源器件 6.5.4低噪聲放大器 6.5.5混頻器 6.5.6頻率綜合器 6.5.7功率放大器 思考題 7CMOS集成電路制造工藝及版圖設計 7.1集成電路制造工藝簡介 7.1.1單晶生長與襯底制備 7.1.2光刻 7.1.3氧化 7.1.4擴散及離子注入 7.1.5化學氣相淀積（CVD） 7.1.6接觸與互連 7.2CMOS工藝流程與集成電路中的元件 7.2.1硅柵CMOS工藝流程 7.2.2CMOS集成電路中的無源元件 7.2.3CMOS集成電路中的寄生效應 7.3版圖設計 7.3.1硅柵CMOS集成電路的版圖構成 7.3.2版圖設計規則 7.3.3CMOS版圖設計技術 思考題
標簽： 模擬集成電路
上傳時間： 2013-11-13
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使用時鐘PLL的源同步系統時序分析一）回顧源同步時序計算Setup Margin = Min Clock Etch Delay – Max Data Etch Delay – Max Delay Skew – Setup TimeHold Margin = Min Data Etch Delay – Max Clock Etch Delay + Min Delay Skew + Data Rate – Hold Time下面解釋以上公式中各參數的意義：Etch Delay：與常說的飛行時間(Flight Time)意義相同，其值并不是從仿真直接得到，而是通過仿真結果的后處理得來。請看下面圖示：圖一為實際電路，激勵源從輸出端，經過互連到達接收端，傳輸延時如圖示Rmin，Rmax，Fmin，Fmax。圖二為對應輸出端的測試負載電路，測試負載延時如圖示Rising，Falling。通過這兩組值就可以計算得到Etch Delay 的最大和最小值。
上傳時間： 2013-11-05
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摘要: 介紹了時鐘分相技術并討論了時鐘分相技術在高速數字電路設計中的作用。 關鍵詞: 時鐘分相技術; 應用 中圖分類號: TN 79 文獻標識碼:A 文章編號: 025820934 (2000) 0620437203 時鐘是高速數字電路設計的關鍵技術之一, 系統時鐘的性能好壞, 直接影響了整個電路的 性能。尤其現代電子系統對性能的越來越高的要求, 迫使我們集中更多的注意力在更高頻率、 更高精度的時鐘設計上面。但隨著系統時鐘頻率的升高。我們的系統設計將面臨一系列的問 題。 1) 時鐘的快速電平切換將給電路帶來的串擾(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時鐘對電路板的設計提出了更高的要求: 我們應引入傳輸線(T ransm ission L ine) 模型, 并在信號的匹配上有更多的考慮。 3) 在系統時鐘高于100MHz 的情況下, 應使用高速芯片來達到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但這種芯片一般功耗很大, 再加上匹配電阻增加的功耗, 使整個系統所需要的電流增大, 發 熱量增多, 對系統的穩定性和集成度有不利的影響。 4) 高頻時鐘相應的電磁輻射(EM I) 比較嚴重。 所以在高速數字系統設計中對高頻時鐘信號的處理應格外慎重, 盡量減少電路中高頻信 號的成分, 這里介紹一種很好的解決方法, 即利用時鐘分相技術, 以低頻的時鐘實現高頻的處 理。 1 時鐘分相技術 我們知道, 時鐘信號的一個周期按相位來分, 可以分為360°。所謂時鐘分相技術, 就是把 時鐘周期的多個相位都加以利用, 以達到更高的時間分辨。在通常的設計中, 我們只用到時鐘 的上升沿(0 相位) , 如果把時鐘的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系統的時間分辨能力就可以 提高一倍(如圖1a 所示)。同理, 將時鐘分為4 個相位(0°、90°、180°和270°) , 系統的時間分辨就 可以提高為原來的4 倍(如圖1b 所示)。 以前也有人嘗試過用專門的延遲線或邏輯門延時來達到時鐘分相的目的。用這種方法產生的相位差不夠準確, 而且引起的時間偏移(Skew ) 和抖動 (J itters) 比較大, 無法實現高精度的時間分辨。 近年來半導體技術的發展, 使高質量的分相功能在一 片芯片內實現成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優異的時鐘 芯片。這些芯片的出現, 大大促進了時鐘分相技術在實際電 路中的應用。我們在這方面作了一些嘗試性的工作: 要獲得 良好的時間性能, 必須確保分相時鐘的Skew 和J itters 都 比較小。因此在我們的設計中, 通常用一個低頻、高精度的 晶體作為時鐘源, 將這個低頻時鐘通過一個鎖相環(PLL ) , 獲得一個較高頻率的、比較純凈的時鐘, 對這個時鐘進行分相, 就可獲得高穩定、低抖動的分 相時鐘。 這部分電路在實際運用中獲得了很好的效果。下面以應用的實例加以說明。2 應用實例 2. 1 應用在接入網中 在通訊系統中, 由于要減少傳輸 上的硬件開銷, 一般以串行模式傳輸 圖3 時鐘分為4 個相位 數據, 與其同步的時鐘信號并不傳輸。 但本地接收到數據時, 為了準確地獲取 數據, 必須得到數據時鐘, 即要獲取與數 據同步的時鐘信號。在接入網中, 數據傳 輸的結構如圖2 所示。 數據以68MBös 的速率傳輸, 即每 個bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個數據 幀的開頭有一個用于同步檢測的頭部信息。我們要找到與它同步性好的時鐘信號, 一般時間 分辨應該達到1ö4 的時鐘周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 這就是說, 系統時鐘頻率應在300MHz 以 上, 在這種頻率下, 我們必須使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型門延遲為340p s) , 如前所述, 這樣對整個系統設計帶來很多的困擾。 我們在這里使用鎖相環和時鐘分相技術, 將一個16MHz 晶振作為時鐘源, 經過鎖相環 89429 升頻得到68MHz 的時鐘, 再經過分相芯片AMCCS4405 分成4 個相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個相位的68MHz 時鐘中選擇出與數據同步性最好的一個。選擇的依據是: 在每個數據幀的頭部(HEAD) 都有一個8bit 的KWD (KeyWord) (如圖1 所示) , 我們分別用 這4 個相位的時鐘去鎖存數據, 如果經某個時鐘鎖存后的數據在這個指定位置最先檢測出這 個KWD, 就認為下一相位的時鐘與數據的同步性最好(相關)。 根據這個判別原理, 我們設計了圖4 所示的時鐘分相選擇電路。 在板上通過鎖相環89429 和分相芯片S4405 獲得我們所要的68MHz 4 相時鐘: 用這4 個 時鐘分別將輸入數據進行移位, 將移位的數據與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認為檢 出了KWD。將4 路相關器的結果經過優先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時鐘。這里, 我們運用AMCC 公司生產的 S4405 芯片, 對68MHz 的時鐘進行了4 分 相, 成功地實現了同步時鐘的獲取, 這部分 電路目前已實際地應用在某通訊系統的接 入網中。 2. 2 高速數據采集系統中的應用 高速、高精度的模擬- 數字變換 (ADC) 一直是高速數據采集系統的關鍵部 分。高速的ADC 價格昂貴, 而且系統設計 難度很高。以前就有人考慮使用多個低速 圖5 分相技術應用于采集系統 ADC 和時鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時鐘分相電路產生的相位不準確, 時鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產生較 大的孔徑晃動(Aperture J itters) , 無法達到很 好的時間分辨。 現在使用時鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術應用在高速數據采集系統中: 以4 分相后 圖6 分相技術提高系統的數據采集率 的80MHz 采樣時鐘分別作為ADC 的 轉換時鐘, 對模擬信號進行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號經過 緩沖、調理, 送入ADC 進行模數轉換, 采集到的數據寫入存儲器(M EM )。各個 采集通道采集的是同一信號, 不過采樣 點依次相差90°相位。通過存儲器中的數 據重組, 可以使系統時鐘為80MHz 的采 集系統達到320MHz 數據采集率(如圖6 所示)。 3 總結 靈活地運用時鐘分相技術, 可以有效地用低頻時鐘實現相當于高頻時鐘的時間性能, 并 避免了高速數字電路設計中一些問題, 降低了系統設計的難度。
上傳時間： 2013-12-17
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第四章 信號分離電路 第四章 信號分離電路 第一節 濾波器的基本知識一、濾波器的功能和類型1、功能：濾波器是具有頻率選擇作用的電路或運算處理系統，具有濾除噪聲和分離各種不同信號的功能。2、類型：按處理信號形式分：模擬濾波器和數字濾波器按功能分：低通、高通、帶通、帶阻按電路組成分：LC無源、RC無源、由特殊元件構成的無源濾波器、RC有源濾波器按傳遞函數的微分方程階數分：一階、二階、高階第一節 濾波器的基本知識 第一節 濾波器的基本知識二、模擬濾波器的傳遞函數與頻率特性（一）模擬濾波器的傳遞函數模擬濾波電路的特性可由傳遞函數來描述。傳遞函數是輸出與輸入信號電壓或電流拉氏變換之比。經分析，任意個互相隔離的線性網絡級聯后，總的傳遞函數等于各網絡傳遞函數的乘積。這樣，任何復雜的濾波網絡，可由若干簡單的一階與二階濾波電路級聯構成。 第一節 濾波器的基本知識（二）模擬濾波器的頻率特性模擬濾波器的傳遞函數H(s)表達了濾波器的輸入與輸出間的傳遞關系。若濾波器的輸入信號Ui是角頻率為w的單位信號，濾波器的輸出Uo(jw)=H(jw)表達了在單位信號輸入情況下的輸出信號隨頻率變化的關系，稱為濾波器的頻率特性函數，簡稱頻率特性。頻率特性H(jw)是一個復函數，其幅值A(w)稱為幅頻特性，其幅角∮(w)表示輸出信號的相位相對于輸入信號相位的變化，稱為相頻特性。
上傳時間： 2014-12-23
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現代的電子設計和芯片制造技術正在飛速發展，電子產品的復雜度、時鐘和總線頻率等等都呈快速上升趨勢，但系統的電壓卻不斷在減小，所有的這一切加上產品投放市場的時間要求給設計師帶來了前所未有的巨大壓力。要想保證產品的一次性成功就必須能預見設計中可能出現的各種問題，并及時給出合理的解決方案，對于高速的數字電路來說，最令人頭大的莫過于如何確保瞬時跳變的數字信號通過較長的一段傳輸線，還能完整地被接收，并保證良好的電磁兼容性，這就是目前頗受關注的信號完整性（SI）問題。本章就是圍繞信號完整性的問題，讓大家對高速電路有個基本的認識，并介紹一些相關的基本概念。 第一章 高速數字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設計流程剖析...............................................................61.3 相關的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質.................................................................................142.3.2 特征阻抗相關計算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對信號完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報方程及推導.............................................................................182.5 趨膚效應和集束效應.................................................................................232.6 信號的反射.................................................................................................252.6.1 反射機理和電報方程.........................................................................252.6.2 反射導致信號的失真問題.................................................................302.6.2.1 過沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩：.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負載的匹配.................................................................................41第三章 串擾的分析...............................................................................................423.1 串擾的基本概念.........................................................................................423.2 前向串擾和后向串擾.................................................................................433.3 后向串擾的反射.........................................................................................463.4 后向串擾的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對串擾的影響.................................................................483.6 連接器的串擾問題.....................................................................................513.7 串擾的具體計算.........................................................................................543.8 避免串擾的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 電場屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設計中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設計抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設計.............................................................................................855.3 同步開關噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內部開關噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統時序.................................................................................................1006.1 普通時序系統...........................................................................................1006.1.1 時序參數的確定...............................................................................1016.1.2 時序約束條件...................................................................................1066.2 源同步時序系統.......................................................................................1086.2.1 源同步系統的基本結構...................................................................1096.2.2 源同步時序要求...............................................................................110第七章 IBIS 模型................................................................................................1137.1 IBIS 模型的由來...................................................................................... 1137.2 IBIS 與SPICE 的比較.............................................................................. 1137.3 IBIS 模型的構成...................................................................................... 1157.4 建立IBIS 模型......................................................................................... 1187.4 使用IBIS 模型......................................................................................... 1197.5 IBIS 相關工具及鏈接..............................................................................120第八章 高速設計理論在實際中的運用.............................................................1228.1 疊層設計方案...........................................................................................1228.2 過孔對信號傳輸的影響...........................................................................1278.3 一般布局規則...........................................................................................1298.4 接地技術...................................................................................................1308.5 PCB 走線策略............................................................................................134
標簽： 信號完整性
上傳時間： 2014-05-15
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減小電磁干擾的印刷電路板設計原則 內 容 摘要……1 1 背景…1 1.1 射頻源.1 1.2 表面貼裝芯片和通孔元器件.1 1.3 靜態引腳活動引腳和輸入.1 1.4 基本回路……..2 1.4.1 回路和偶極子的對稱性3 1.5 差模和共模…..3 2 電路板布局…4 2.1 電源和地…….4 2.1.1 感抗……4 2.1.2 兩層板和四層板4 2.1.3 單層板和二層板設計中的微處理器地.4 2.1.4 信號返回地……5 2.1.5 模擬數字和高壓…….5 2.1.6 模擬電源引腳和模擬參考電壓.5 2.1.7 四層板中電源平面因該怎么做和不應該怎么做…….5 2.2 兩層板中的電源分配.6 2.2.1 單點和多點分配.6 2.2.2 星型分配6 2.2.3 格柵化地.7 2.2.4 旁路和鐵氧體磁珠……9 2.2.5 使噪聲靠近磁珠……..10 2.3 電路板分區…11 2.4 信號線……...12 2.4.1 容性和感性串擾……...12 2.4.2 天線因素和長度規則...12 2.4.3 串聯終端傳輸線…..13 2.4.4 輸入阻抗匹配...13 2.5 電纜和接插件……...13 2.5.1 差模和共模噪聲……...14 2.5.2 串擾模型……..14 2.5.3 返回線路數目..14 2.5.4 對板外信號I/O的建議14 2.5.5 隔離噪聲和靜電放電ESD .14 2.6 其他布局問題……...14 2.6.1 汽車和用戶應用帶鍵盤和顯示器的前端面板印刷電路板...15 2.6.2 易感性布局…...15 3 屏蔽..16 3.1 工作原理…...16 3.2 屏蔽接地…...16 3.3 電纜和屏蔽旁路………………..16 4 總結…………………………………………17 5 參考文獻………………………17
上傳時間： 2013-10-24
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影響數字信號處理發展的最主要因素之一就是處理速度。DFT使計算機處理頻域信號成為可能，但當N很大時，直接計算N點DFT的計算量非常大。FFT可使DFT的運算量下降幾個數量級，從而使數字信號處理的速度大大提高。本文介紹了如何利用高性能數字信號處理器實現FFT算法，給出了程序流程圖及關鍵程序源碼。該算法采用基2 FFT算法，參數計算主要采用查表法，計算量小，實時性高。在電網諧波檢測應用中表明，該方法既能有效地檢測出電網諧波，又能滿足實時性要求。
上傳時間： 2013-10-21
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鑒于市場上常見的51系列8位單片機的售價比較低廉，我們的設計采用了P89V51RB2FN單片機作為主控制器，P89V51RB2FN 是一款80C51 微控制器，包含16kB Flash 和256 字節的數據RAM ，3 個16 位定時器/計數器，8 個中斷源，4 個中斷優先級，2 個DPTR 寄存器[19]；主要負責系統的控制與協調工作。具體方案如下：首先，利用單片機檢測各種模擬信號，通過接收鍵盤送來的命令，確認功能設置，實現數據裝入和實時監控，其次，根據CPU發出的信號控制語音播報、顯示等功能，用軟件實現系統定時功能，節省了硬件成本的開銷。這樣的設計使安裝和調試工作可以并行進行，極大地縮短了總體設計和制造的時間，綜合考慮以上因素。
標簽： 微波爐
上傳時間： 2013-10-14
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本書從應用的角度，詳細地介紹了MCS-51單片機的硬件結構、指令系統、各種硬件接口設計、各種常用的數據運算和處理程序及接口驅動程序的設計以及MCS-51單片機應用系統的設計，并對MCS-51單片機應用系統設計中的抗干擾技術以及各種新器件也作了詳細的介紹。本書突出了選取內容的實用性、典型性。書中的應用實例，大多來自科研工作及教學實踐，且經過檢驗，內容豐富、翔實。 本書可作為工科院校的本科生、研究生、專科生學習MCS-51單片機課程的教材，也可供從事自動控制、智能儀器儀表、測試、機電一體化以及各類從事MCS-51單片機應用的工程技術人員參考。 第一章 單片微型計等機概述 1.1 單片機的歷史及發展概況 1.2 單片機的發展趨勢 1.3 單片機的應用 1.3.1 單片機的特點 1.3.2 單片機的應用范圍 1.4 8位單片機的主要生產廠家和機型 1.5 MCS-51系列單片機 第二章 MCS-51單片機的硬件結構 2.1 MCS-51單片機的硬件結構 2.2 MCS-51的引腳 2.2.1 電源及時鐘引腳 2.2.2 控制引腳 2.2.3 I/O口引腳 2.3 MCS-51單片機的中央處理器（CPU） 2.3.1 運算部件 2.3.2 控制部件 2.4 MCS-51存儲器的結構 2.4.1 程序存儲器 2.4.2 內部數據存儲器 2.4.3 特殊功能寄存器（SFR） 2.4.4 位地址空間 2.4.5 外部數據存儲器 2.5 I/O端口 2.5.1 I/O口的內部結構 2.5.2 I／O口的讀操作 2.5.3 I／O口的寫操作及負載能力 2.6 復位電路 2.6.1 復位時各寄存器的狀態 2.6.2 復位電路 2.7 時鐘電路 2.7.1 內部時鐘方式 2.7.2 外部時鐘方式 2.7.3 時鐘信號的輸出 第三章 MCS-51的指令系統 3.1 MCS-51指令系統的尋址方式 3.1.1 寄存器尋址 3.1.2 直接尋址 3.1.3 寄存器間接尋址 3.1.4 立即尋址 3.1.5 基址寄存器加變址寄存器間址尋址 3.2 MCS-51指令系統及一般說明 3.2.1 數據傳送類指令 3.2.2 算術操作類指令 3.2.3 邏輯運算指令 3.2.4 控制轉移類指令 3.2.5 位操作類指令 第四章 MCS-51的定時器/計數器 4.1 定時器／計數器的結構 4.1.1 工作方式控制寄存器TMOD 4.1.2 定時器／計數器控制寄存器TCON 4.2 定時器／計數器的四種工作方式 4.2.1 方式0 4.2.2 方式1 4.2.3 方式2 4.2.4 方式3 4.3 定時器／計數器對輸入信號的要求 4.4 定時器／計數器編程和應用 4.4.1 方式o應用（1ms定時） 4.4.2 方式1應用 4.4.3 方式2計數方式 4.4.4 方式3的應用 4.4.5 定時器溢出同步問題 4.4.6 運行中讀定時器／計數器 4.4.7 門控制位GATE的功能和使用方法（以T1為例） 第五章 MCS-51的串行口 5.1 串行口的結構 5.1.1 串行口控制寄存器SCON 5.1.2 特殊功能寄存器PCON 5.2 串行口的工作方式 5.2.1 方式0 5.2.2 方式1 5.2.3 方式2 5.2.4 方式3 5.3 多機通訊 5.4 波特率的制定方法 5.4.1 波特率的定義 5.4.2 定時器T1產生波特率的計算 5.5 串行口的編程和應用 5.5.1 串行口方式1應用編程（雙機通訊） 5.5.2 串行口方式2應用編程 5.5.3 串行口方式3應用編程（雙機通訊） 第六章 MCS-51的中斷系統 6.1 中斷請求源 6.2 中斷控制 6.2.1 中斷屏蔽 6.2.2 中斷優先級優 6.3 中斷的響應過程 6.4 外部中斷的響應時間 6.5 外部中斷的方式選擇 6.5.1 電平觸發方式 6.5.2 邊沿觸發方式 6.6 多外部中斷源系統設計 6.6.1 定時器作為外部中斷源的使用方法 6.6.2 中斷和查詢結合的方法 6.6.3 用優先權編碼器擴展外部中斷源 第七章 MCS-51單片機擴展存儲器的設計 7.1 概述 7.1.1 只讀存儲器 7.1.2 可讀寫存儲器 7.1.3 不揮發性讀寫存儲器 7.1.4 特殊存儲器 7.2 存儲器擴展的基本方法 7.2.1 MCS-51單片機對存儲器的控制 7.2.2 外擴存儲器時應注意的問題 7.3 程序存儲器EPROM的擴展 7.3.1 程序存儲器的操作時序 7.3.2 常用的EPROM芯片 7.3.3 外部地址鎖存器和地址譯碼器 7.3.4 典型EPROM擴展電路 7.4 靜態數據存儲的器擴展 7.4.1 外擴數據存儲器的操作時序 7.4.2 常用的SRAM芯片 7.4.3 64K字節以內SRAM的擴展 7.4.4 超過64K字節SRAM擴展 7.5 不揮發性讀寫存儲器擴展 7.5.1 EPROM擴展 7.5.2 SRAM掉電保護電路 7.6 特殊存儲器擴展 7.6.1 雙口RAMIDT7132的擴展 7.6.2 快擦寫存儲器的擴展 7.6.3 先進先出雙端口RAM的擴展 第八章 MCS-51擴展I/O接口的設計 8.1 擴展概述 8.2 MCS-51單片機與可編程并行I／O芯片8255A的接口 8.2.1 8255A芯片介紹 8.2.2 8031單片機同8255A的接口 8.2.3 接口應用舉例 8.3 MCS-51與可編程RAM/IO芯片8155H的接口 8.3.1 8155H芯片介紹 8.3.2 8031單片機與8155H的接口及應用 8.4 用MCS-51的串行口擴展并行口 8.4.1 擴展并行輸入口 8.4.2 擴展并行輸出口 8.5 用74LSTTL電路擴展并行I/O口 8.5.1 用74LS377擴展一個8位并行輸出口 8.5.2 用74LS373擴展一個8位并行輸入口 8.5.3 MCS-51單片機與總線驅動器的接口 8.6 MCS-51與8253的接口 8.6.1 邏輯結構與操作編址 8.6.2 8253工作方式和控制字定義 8.6.3 8253的工作方式與操作時序 8.6.4 8253的接口和編程實例 第九章 MCS-51與鍵盤、打印機的接口 9.1 LED顯示器接口原理 9.1.1 LED顯示器結構 9.1.2 顯示器工作原理 9.2 鍵盤接口原理 9.2.1 鍵盤工作原理 9.2.2 單片機對非編碼鍵盤的控制方式 9.3 鍵盤/顯示器接口實例 9.3.1 利用8155H芯片實現鍵盤／顯示器接口 9.3.2 利用8031的串行口實現鍵盤／顯示器接口 9.3.3 利用專用鍵盤／顯示器接口芯片8279實現鍵盤／顯示器接口 9.4 MCS-51與液晶顯示器（LCD）的接口 9.4.1 LCD的基本結構及工作原理 9.4.2 點陣式液晶顯示控制器HD61830介紹 9.5 MCS-51與微型打印機的接口 9.5.1 MCS-51與TPμp－40A/16A微型打印機的接口 9.5.2 MCS-51與GP16微型打印機的接口 9.5.3 MCS-51與PP40繪圖打印機的接口 9.6 MCS-51單片機與BCD碼撥盤的接口設計 9.6.1 BCD碼撥盤 9.6.2 BCD碼撥盤與單片機的接口 9.6.3 撥盤輸出程序 9.7 MCS-51單片機與CRT的接口 9.7.1 SCIBCRT接口板的主要特點及技術參數 9.7.2 SCIB接口板的工作原理 9.7.3 SCIB與MCS-51單片機的接口 9.7.4 SCIB的CRT顯示軟件設計方法 第十章 MCS-51與D/A、A/D的接口 10.1 有關DAC及ADC的性能指標和選擇要點 10.1.1 性能指標 10.1.2 選擇ABC和DAC的要點 10.2 MCS-51與DAC的接口 10.2.1 MCS-51與DAC0832的接口 10.2.2 MCS-51同DAC1020及DAC1220的接口 10.2.3 MCS-51同串行輸入的DAC芯片AD7543的接口 10.3 MCS-51與ADC的接口 10.3.1 MCS-51與5G14433（雙積分型）的接口 10.3.2 MCS-51與ICL7135（雙積分型）的接口 10.3.3 MCS-51與ICL7109（雙積分型）的接口 10.3.4 MCS-51與ADC0809（逐次逼近型）的接口 10.3.5 8031AD574（逐次逼近型）的接口 10.4 V/F轉換器接口技術 10.4.1 V／F轉換器實現A／D轉換的方法 10.4.2 常用V／F轉換器LMX31簡介 10.4.3 V／F轉換器與MCS-51單片機接口 10.4.4 LM331應用舉例 第十一章 標準串行接口及應用 11.1 概述 11.2 串行通訊的接口標準 11.2.1 RS-232C接口 11.2.2 RS-422A接口 11.2.3 RS-485接口 11.2.4 各種串行接口性能比較 11.3 雙機串行通訊技術 11.3.1 單片機雙機通訊技術 11.3.2 PC機與8031單片機雙機通訊技術 11.4 多機串行通訊技術 11.4.1 單片機多機通訊技術 11.4.2 IBM-PC機與單片機多機通訊技術 11.5 串行通訊中的波特率設置技術 11.5.1 IBM－PC/XT系統中波特率的產生 11.5.2 MCS-51單片機串行通訊波特率的確定 11.5.3 波特率相對誤差范圍的確定方法 11.5.4 SMOD位對波特率的影響 第十二章 MCS-51的功率接口 12.1 常用功率器件 12.1.1 晶閘管 12.1.2 固態繼電器 12.1.3 功率晶體管 12.1.4 功率場效應晶體管 12.2 開關型功率接口 12.2.1 光電耦合器驅動接口 12.2.2 繼電器型驅動接口 12.2.3 晶閘管及脈沖變壓器驅動接口 第十三章 MCS-51單片機與日歷的接口設計 13.1 概述 13.2 MCS-51單片機與實時日歷時鐘芯片MSM5832的接口設計 13.2.1 MSM5832性能及引腳說明 13.2.2 MSM5832時序分析 13.2.3 8031單片機與MSM5832的接口設計 13.3 MCS-51單片機與實時日歷時鐘芯片MC146818的接口設計 13.3.1 MC146818性能及引腳說明 13.3.2 MC146818芯片地址分配及各單元的編程 13.3.3 MC146818的中斷 13.3.4 8031單片機與MC146818的接口電路設計 13.3.5 8031單片機與MC146818的接口軟件設計 第十四章 MCS-51程序設計及實用子程序 14.1 查表程序設計 14.2 散轉程序設計 14.2.1 使用轉移指令表的散轉程序 14.2.2 使用地地址偏移量表的散轉程序 14.2.3 使用轉向地址表的散轉程序 14.2.4 利用RET指令實現的散轉程序 14.3 循環程序設計 14.3.1 單循環 14.3.2 多重循環 14.4 定點數運算程序設計 14.4.1 定點數的表示方法 14.4.2 定點數加減運算 14.4.3 定點數乘法運算 14.4.4 定點數除法 14.5 浮點數運算程序設計 14.5.1 浮點數的表示 14.5.2 浮點數的加減法運算 14.5.3 浮點數乘除法運算 14.5.4 定點數與浮點數的轉換 14.6 碼制轉換 ……
上傳時間： 2013-11-06
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《AVR單片機原理及應用》詳細介紹了ATMEL公司開發的ATmega8系列高速嵌入式單片機的硬件結構、工作原理、指令系統、接口電路、C編程實例，以及一些特殊功能的應用和設計，對讀者掌握和使用其他ATmega8系列的單片機具有極高的參考價值 AVR單片機原理及應用》具有較強的系統性和實用性，可作為有關工程技術人員和硬件工程師的應用手冊，亦可作為高等院校自動化、計算機、儀器儀表、電子等專業的教學參考書。 目錄 第1章 緒論 1.1 AVR單片機的主要特性 1.2 主流單片機系列產品比較 1.2.1 ATMEL公司的單片機 1.2.2 Mkcochip公司的單片機 1.2.3 Cygnal公司的單片機 第2章 AVR系統結構概況 2.1 AVR單片機ATmega8的總體結構 2.1.1 ATmega8特點 2.1.2 結構框圖 2.1.3 ATmega8單片機封裝與引腳 2.2 中央處理器 2.2.1 算術邏輯單元 2.2.2 指令執行時序 2.2.3 復位和中斷處理 2.3 ATmega8存儲器 2.3.1 Flash程序存儲器 2.3.2 SRAM 2.3.3 E2pROM 2.3.4 I／O寄存器 2.3.5 ATmega8的鎖定位、熔絲位、標識位和校正位 2.4 系統時鐘及其分配 2.4.1 時鐘源 2.4.2 外部晶振 2.4.3 外部低頻石英晶振 2.4.4 外部：RC振蕩器 2.4.5 可校準內部.RC振蕩器 2.4.6 外部時鐘源 2.4.7 異步定時器／計數器振蕩器 2.5 系統電源管理和休眠模式 2.5.1 MCU控制寄存器 2.5.2 空閑模式 2.5.3 ADC降噪模式 2.5.4 掉電模式 2.5.5 省電模式 2.5.6 等待模式 2.5.7 最小功耗 2.6 系統復位 2.6.1 復位源 2.6.2 MCU控制狀態寄存器——MCUCSR 2.6.3 內部參考電壓源 2.7 I／O端口 2.7.1 通用數字I／O端口 2.7.2 數字輸入使能和休眠模式 2.7.3 端口的第二功能 第3章 ATmega8指令系統 3.1 ATmega8匯編指令格式 3.1.1 匯編語言源文件 3.1.2 指令系統中使用的符號 3.1.3 ATmega8指令 3.1.4 匯編器偽指令 3.1.5 表達式 3.1.6 文件“M8def.inc” 3.2 尋址方式和尋址空間 3.3 算術和邏輯指令 3.3.1 加法指令 3.3.2 減法指令 3.3.3 取反碼指令 3.3.4 取補碼指令 3.3.5 比較指令 3.3.6 邏輯與指令 3.3.7 邏輯或指令 3.3.8 邏輯異或 3.3.9 乘法指令 3.4 轉移指令 3.4.1 無條件轉移指令 3.4.2 條件轉移指令 3.4.3 子程序調用和返回指令 3.5 數據傳送指令 3.5.1 直接尋址數據傳送指令 3.5.2 間接尋址數據傳送指令 3.5.3 從程序存儲器中取數裝入寄存器指令 3.5.4 寫程序存儲器指令 3.5.5 I／0端口數據傳送 3.5.6 堆棧操作指令 3.6 位操作和位測試指令 3.6.1 帶進位邏輯操作指令 3.6.2 位變量傳送指令 3.6.3 位變量修改指令 3.7 MCU控制指令 3.8 指令的應用 第4章 中斷系統 4.1 外部向量 4.2 外部中斷 4.3 中斷寄存器 第5章 自編程功能 5.1 引導加載技術 5.2 相關I／O寄存器 5.3 Flash程序存儲器的自編程 5.4 Flash自編程應用 第6章 定時器／計數器 6.1 定時器／計數器預定比例分頻器 6.2 8位定時器／計數器O(T／CO) 6.3 16位定時器／計數器1(T／C1) 6.3.1 T／C1的結構 6.3.2 T／C1的操作模式 6.3.3 T／121的計數時序 6.3.4 T／C1的寄存器 6.4 8位定時器／計數器2(T／C2) 6.4.1 T／C2的組成結構 6.4.2 T／C2的操作模式 6.4.3 T／C2的計數時序 6.4.4 T／02的寄存器 6.4.5 T／C2的異步操作 6.5 看門狗定時器 第7章 AVR單片機通信接口 7.1 AVR單片機串行接口 7.1.1 同步串行接口 7.1.2 通用串行接口 7.2 兩線串行TWT總線接口 7.2.1 TWT模塊概述 7.2.2 TWT寄存器描述 7.2.3 TWT總線的使用 7.2.4 多主機系統和仲裁 第8章 AVR單片機A／D轉換及模擬比較器 8.1 A／D轉換 8.1.1 A／D轉換概述 8.1.2 ADC噪聲抑制器 8.1.3 ADC有關的寄存器 8.2 AvR單片機模擬比較器 第9章 系統擴展技術 9.1 串行接口8位LED顯示驅動器MAX7219 9.1.1 概述 9.1.2 引腳功能及內部結構 9.1.3 操作說明 9.1.4 應用 9.1.5 軟件設計 9.2 AT24C系列兩線串行總線E2PPOM 9.2.1 概述 9.2.2 引腳功能及內部結構 9.2.3 操作說明 9.2.4 軟件設計 9.3 AT93C46——三線串行總線E2PPOM接口芯片 9.3.1 概述 9.3.2 內部結構及引腳功能 9.3.3 操作說明 9.3.4 軟件設計 9.4 串行12位的ADCTL543 9.4.1 概述 9.4.2 內部結構及引腳功能 9.4.3 操作說明 9.4.4 AD620放大器介紹 9.4.5 軟件設計 9.5 串行輸出16位ADCMAXl95 9.5.1 概述 9.5.2 引腳功能及內部結構 9.5.3 操作說明 9.5.4 應用 9.5.5 軟件設計 9.6 串行輸入DACTLC5615 9.6.1 概述 9.6.2 引腳功能及內部結構 9.6.3 操作說明 9.6.4 軟件設計 9.7 串行12位的DACTLC5618 9.7.1 概述 9.7.2 內部結構及引腳功能 9.7.3 操作說明 9.7.4 軟件設計 9.8 串行非易失性靜態RAMX24C44 9.8.1 概述 9.8.2 引腳功能及內部結構 9.8.3 操作說明 9.8.4 軟件設計 9.9 數據閃速存儲器AT45DB041B 9.9.1 概述 9.9.2 引腳功能及內部結構 9.9.3 操作說明 9.9.4 軟件設計 9.10 GM8164串行I／0擴展芯片 9.10.1 概述 9.10.2 引腳功能說明 9.10.3 操作說明 9.10.4 軟件設計 9.11 接口綜合實例 附錄1 ICCACR簡介 附錄2 ATmega8指令表 參考文獻
上傳時間： 2013-10-29
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