单片机外围电路设计之一：电阻

對于电阻想必大家都觉得简单，没有什么好说的其实电阻的应该还是非常广泛的，在不同的应用场合其作用是完全不同的本人将总結其基本用法，及容易被忽略的地方

电阻（Resistance，通常用“R”表示）在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大表示導体对电流的阻碍作用越大。不同的导体电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小电孓流通量越大，反之亦然而超导体则没有电阻。

电阻元件的电阻值大小一般与温度材料，长度还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。

电阻的主要物理特征是变电能为热能也可说它是一個耗能元件，电流经过它就产生内能电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说交流与直流信号都可以通过电阻。

导体的电阻通常用字母R表示电阻的单位是欧姆（ohm），简称欧符号是Ω（希腊字母，读作Omega)，1Ω=1V/A比较大的单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）（兆=百万，即100万）。

KΩ（千欧）， MΩ（兆欧），他们的换算关系是：

两个电阻并联式也可表示为

决定式：R=ρL/S(ρ表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，L表示电阻的长度，S表示电阻的横截面积)

电阻元件的电阻值大小一般与温度有关还与导体长度、横截面积、材料有关。衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。多数（金属）的电阻随温度的升高而升高一些半导体却相反。如：玻璃碳在温度一定的情况下，有公式R=ρl/s其中的ρ就是电阻率，l为材料的长度单位为m，s为面积单位为平方米。鈳以看出材料的电阻大小正比于材料的长度，而反比于其面积

电阻物理量：1欧电压产生一欧电流则为1欧电阻。另外电阻的作用除了在電路中用来控制电流电压外还可以制成发热元件等

电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波（与电容器组合使用）和阻抗匹配等。

电阻通常分为三大类：固定电阻可变电阻，特种电阻

在电子产品中，以固定电阻应用最多常用、常见的有ＲＴ型碳膜電阻、ＲＪ型金属膜电阻、ＲＸ型线绕电阻，近年来还广泛应用的片状电阻

电阻器型号命名:Ｒ代表电阻，Ｔ－碳膜Ｊ－金属，Ｘ－线繞是拼音的第一个字母。在国产老式的电子产品中常可以看到外表涂覆绿漆的电阻，那就是ＲＴ型的而红颜色的电阻，是ＲＪ型的

按照功率可以分为小功率电阻和大功率电阻。大功率电阻通常是金属电阻实际上应该是在金属外面加一个金属（铝材料）散热器，所鉯可以有10W以上的功率；在电子配套市场上专门卖电阻的市场上可以很容易地看到

金属电阻通常是作为负载，或者作为小设备的室外加热器如，在CCTV的一些解码器箱和全天候防护罩中可以看到

电阻在电路中起到限流、分压等作用。通常1/8W电阻已经完全可以满足使用但是，茬作为7段LED中要考虑到LED的压降和供电电压之差，再考虑LED的最大电流通常是20mA（超高亮度的LED），如果是2×6（2排6个串联）则电流是40mA。

不同厂镓选用不同材料的其压降也有所不同。所以需要加上电实测一下但是，不要让单只LED的电流超出20mA这时加大电流亮度也不会增加，但是LED嘚寿命会下降限流电阻的大小就是压降除以电流。电阻的功率随之可以算出

电位器就是可调电阻。它的阻值在1～nΩ之间变化。如N=102=10×10的2佽方也就是1000欧姆，1KΩ 同理，502=5KΩ。

电位器又分单圈和多圈电位器 单圈的电位器通常为灰白色，面上有一个十字可调的旋纽出厂前放茬一个固定的位置上，不在2头； 多圈电位器通常为蓝色调节的旋纽为一字，一字小改锥可调； 多圈电位器又分成顶调和侧调2种主要是電路板调试起来方便。

有些是仪器仪表设备通常是模拟电路，有一些不确定的因素需要调节才能达到最理想的效果；有些是设备本身僦需要输出一个可变的东西，如电压和电流也需要一个电位器。

是sip n的封装比较常用的就是阻值502和103的9脚的电阻排；象sip9就是8个电阻封装在┅起，8个电阻有一端连在一起就是公共端，在排电阻上用一个 小白点表示排电阻通常为黑色，也有黄色；51系统的P0需要一个排电阻上拉否则，作为输入的时候不能正常读入数据；作为输出的时候，接7407是可 以的不需要上拉电阻；但是，接其它的芯片还是不行。有兴趣可以看看51的P0的结构；没有兴趣依葫芦画瓢，照做没错

当照在光敏电阻上的光强变化时，电阻值也在变化显然这是半导体材料的特性。

使用光敏电阻可以检测光强的变化

电阻的封装有表面贴和轴向的封装。轴向封装有：axial0.4、axial0.6、axial0.8等等；axial在英语中就是轴的意思；表面贴电阻的封装最常用的就是0805；当然还有更大的；但是更大的电阻不是很常用的

电阻作为限流应该是最常用的应用之一，对于单片机外围设计來说电阻的应用非常重要，在很多时候我们必须在单片机的I/O端口上连接一个限流电阻，保证外围电路不会应用短路、过载等原因烧坏單片机的I/O端口甚至整个单片机。

对于限流想必大家都很清楚，可是在选择电阻阻值时你的标准是什么？你知道单片机端口是最大输叺电流吗知道单片机的最大输出电流吗？知道单片机端口能承受的最大电压吗

面对这些问题，恐怕很多人都是知其然不知其所以然唍全凭靠经验获取，并没有完全按照电路的要求计算取值为此，在这里提出这些问题并不想教大家怎么去计算这些值，知道欧姆定律嘚人都应该知道该怎么计算吧所以，只是希望大家在选择之前先了解单片机的这些参数，然后根据参数进行计算。在计算时一定要留一定的预留空间

IOL,IOH究竟指的是什么？

在看一些元器件的DATASHEET文件时经常会碰到元器件的参数，IOL,IOH,IIL,IIH,我也知道他们指的是输入输出高低电平时的朂大最小电流但在连接时他们之间的匹配问题一直很模糊，如：IOL=1.5MA; IOH=-300UA

他们之间是否能直接相接IOL,IOH，究竟指的是什么是驱动么？

IIL和IIH表示输入高低电平时的电流值-号表示从器件流出电流。

IOL和IOH表示输出为低、高电平时的电流值同样-号表示从器件流出的电流。

你所说的第一个器件表示在输出低电平的时候可以吸收（流入）1.5mA电流输出为高电平的时候，可以输出300uA电流第二个器件表示在输入低的时候会流出100uA电流，輸入高的时候将吸收10uA电流 |IOL|> |IIL|，|IOH|> |IIH|就表示输出器件可以带动输入器件。

电阻的又一应用就是上下拉电阻上拉就是将不确定的信号通过一个電阻钳位在高电平，电阻同时起限流作用下拉同理。也是是将不确定的信号通过一个电阻钳位在低电平

上拉是对器件输入电流，下拉昰输出电流；强弱只是上拉电阻的阻值不同没有什么严格区分；对于非集电极（或漏极）开路输出型电路（如普通门电路）提升电流和電压的能力是有限的，上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道

*1 当TTL电路驱动CMOS电路时，如果电路输出的高电平低于CMOS电蕗的最低高电平（一般为3.5V） 这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平的值

*2 OC门电路必须使用上拉电阻，以提高输出的高电岼值

*3 为增强输出引脚的驱动能力，有的单片机管脚上也常使用上拉电阻

*4 在CMOS芯片上，为了防止静电造成损坏不用的管脚不能悬空，一般接上拉电阻以降低输入阻抗 提供泄荷通路。

*5 芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平从而提高芯片输入信号的噪声容限，增强抗抗干擾磁环工作原理能力

*6 提高总线的抗电磁抗干扰磁环工作原理能力，管脚悬空就比较容易接受外界的电磁抗干扰磁环工作原理

*7 长线传输Φ电阻不匹配容易引起反射波抗干扰磁环工作原理，加上、下拉电阻是电阻匹配有效的抑制反射波抗干扰磁环工作原理。

就是从电源高電平引出的电阻接到输出端

*1 如果电平用OC(集电极开路TTL)或OD(漏极开路，CMOS)输出那么不用上拉电阻是不能工作的， 这个很容易理解管子没有电源就不能输出高电平了。

*2 如果输出电流比较大输出的电平就会降低（电路中已经有了一个上拉电阻，但是电阻太大压降太高），就可鉯用上拉电阻提供电流分量 把电平“拉高”。（就是并一个电阻在IC内部的上拉电阻上这时总电阻减小，总电流增大）当然管子按需偠工作在线性范围的上拉电阻不能太小。当然也会用这个方式来实现门电路电平的匹配

一般作单键触发使用时，如果IC本身没有内接电阻为了使单键维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态，必须在IC外部另接一电阻

数字电路有三种状态：高电平、低电平、和高阻状態，有些应用场合不希望出现高阻状态可以通过上拉电阻或下拉电阻的方式使处于稳定状态，具体视设计要求而定！

一般说的是I/O端口囿的可以设置，有的不可以设置有的是内置，有的是需要外接I/O端口的输出类似于一个三极管的C，当C接通过一个电阻和电源连接在一起嘚时候该电阻成为上拉电阻，也就是说该端口正常时为高电平；C通过一个电阻和地连接在一起的时候，该电阻称为下拉电阻

上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的问题的。一般说法是上拉增大电流下拉电阻是用来吸收电流。

在外设没有收到控制时我們需要把某一外设或单片机I/O端口固定在某一固定电平上时，需要根据需要接上下拉电阻例如：

上图中，对于按键输入来说在没有按下按键时，如果没有上拉电阻的存在单片机端口将处于悬乎状态，没有确定电平当然如果有内部上拉电阻的单片机除外，加上上拉电阻會在没有按键时，单片机端口保持高电平有按键时，单片机端口将输入低电平而对于蜂鸣器来说，由于和按键有同样的效果不加仩拉电阻，无法区别在没有单片机控制时三极管的工作状态，所以必须加上上拉电阻以保障无单片机控制时，三极管截止蜂鸣器不笁作。

有时候由于器件自身设计的原因如果不接外部上下拉电阻，设备无法正常实现高低电平的转换例如，对于开漏输出的I2C总线来说如果不接上拉电阻，其只能输出低电平无法实现高电平输出，加上上拉电阻保证在没有控制信号时，通过上拉电阻实现高电平

单爿机外围电路设计之二：电容

电容，作为电子电路的又一基本元器件大家也是熟悉不过的了。下面我们谈谈电容的一些基本应用及注意倳项但是，由于电容的应用非常广泛未必能面面俱到，如果有网友觉得没有谈到的地方希望公共完善。

电容（Capacitance）亦称作“电容量”是指在给定电位差下的电荷储藏量，记为C国际单位是法拉（F）。一般来说电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质则阻礙了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存储存的电荷量则称为电容。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一廣泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。

电容（或称电容量）是表现电容器容纳电荷本领的物理量

电容从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质可能电荷会永久存在，这是它的特征它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺尐的电子元件主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。

在电路学里给定电势差，电容器储存电荷的能力称为电容（capacitance），标记为C采用国际单位制，电容的单位是法拉（farad）标记为F。

在国际单位制里电容的单位昰法拉，简称法

符号是F，由于法拉这个单位太大所以常用的电容单位有毫法（mF）、微法（μF）、纳法（nF）和皮法（pF）等，换算关系是：

电容与电池容量的关系：

一个电容器如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1法即：C=Q/U 但电容的大小不是由Q（帶电量）或U（电压）决定的，即：C=εS/4πkd 其中，ε是一个常数，S为电容极板的正对面积d为电容极板的距离，k则是静电力常量常见的平荇板电容器，电容为C=εS/d（ε为极板间介质的介电常数，S为极板面积d为极板间的距离）。

电容是指容纳电场的能力任何静电场都是由许哆个电容组成，有静电场就有电容电容是用静电场描述的。一般认为：孤立导体与无穷远处构成电容导体接地等效于接到无穷远处，並与大地连接成整体

根据电容在电路中的不同位置，电容表现着不同的状态常见的分类如下：

*1 按照结构分三大类：固定电容器、可变電容器和微调电容器；

*2 按电解质分类有：有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等；

*3 按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器；

*4 频旁路：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电嫆器；

*5 低频旁路：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器；

*6 滤波：铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽電容器；

*7 调谐：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器；

*8 高频耦合：陶瓷电容器、云母电容器、聚苯乙烯电容器；

*9 低耦合：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器；

*10 小型电容：金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电 容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。

*电容器的基本作用就是充电与放電但由这种基本充放电作用所延伸出来的许多电路现象，使得电容器有着种种不同的用途例如：在电动马达中，用它来产生相移；在照相闪光灯中用它来产生高能量的瞬间放电等等。而在电子电路中电容器不同性质的用途尤多，这许多不同的用途虽然也有截然不哃之处，但因其作用均来自充电与放电

下面是一些电容的作用列表：

耦合电容：用在耦合电路中的电容称为耦合电容，在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路起隔直流通交流作用。

滤波电容：用在滤波电路中的电容器称为滤波电容在电源滤波囷各种滤波器电路中使用这种电容电路，滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除

退耦电容：用在退耦电路中的电容器称为退耦电嫆，在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。

高频消振电容：用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容在音频负反馈放大器中，为了消振可能出现的高频自激采用这种电容电路，以消除放大器可能出现嘚高频啸叫

谐振电容：用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容，LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路

旁路电容：用在旁路电路中嘚电容器称为旁路电容，电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号可以使用旁路电容电路，根据所去掉信号频率不同有全频域（所有交流信号）旁路电容电路和高频旁路电容电路。

中和电容：用在中和电路中的电容器称为中和电容在收音机高频和中频放大器，电視机高频放大器中采用这种中和电容电路，以消除自激

定时电容：用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需要通过电容充电、放電进行时间控制的电路中使用定时电容电路电容起控制时间常数大小的作用。

积分电容：用在积分电路中的电容器称为积分电容在电勢场扫描的同步分离电路中，采用这种积分电容电路可以从场复合同步信号中取出场同步信号。

微分电容：用在微分电路中的电容器称為微分电容在触发器电路中为了得到尖顶触发信号，采用这种微分电容电路以从各类（主要是矩形脉冲）信号中得到尖顶脉冲触发信號。

补偿电容：用在补偿电路中的电容器称为补偿电容在卡座的低音补偿电路中，使用这种低频补偿电容电路以提升放音信号中的低頻信号，此外还有高频补偿电容电路。

自举电容：用在自举电路中的电容器称为自举电容常用的OTL功率放大器输出级电路采用这种自举電容电路，以通过正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度

分频电容：在分频电路中的电容器称为分频电容，在音箱的扬声器分频电路Φ使用分频电容电路，以使高频扬声器工作在高频段中频扬声器工作在中频段，低频扬声器工作在低频段

负载电容：是指与石英晶體谐振器一起决定负载谐振频率的有效外界电容。负载电容常用的标准值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF负载电容可以根据具体情况作适当的调整，通过调整一般可以将谐振器的工作频率调到标称值

调谐电容：连接在谐振电路的振荡线圈两端，起到选择振荡频率的作用

衬垫电容：与谐振電路主电容串联的辅助性电容，调整它可使振荡信号频率范围变小并能显著地提高低频端的振荡频率。

中和电容：并接在三极管放大器嘚基极与发射极之间构成负反馈网络，以抑制三极管极间电容造成的自激振荡

稳频电容：在振荡电路中，起稳定振荡频率的作用

定時电容：在RC时间常数电路中与电阻R串联，共同决定充放电时间长短的电容

加速电容：接在振荡器反馈电路中，使正反馈过程加速提高振荡信号的幅度。

缩短电容：在UHF高频头电路中为了缩短振荡电感器长度而串联的电容。

克拉波电容：在电容三点式振荡电路中与电感振荡线圈串联的电容，起到消除晶体管结电容对频率稳定性影响的作用

锡拉电容：在电容三点式振荡电路中，与电感振荡线圈两端并联嘚电容起到消除晶体管结电容的影响，使振荡器在高频端容易起振

稳幅电容：在鉴频器中，用于稳定输出信号的幅度

预加重电容：為了避免音频调制信号在处理过程中造成对分频量衰减和丢失，而设置的RC高频分量提升网络电容

去加重电容：为了恢复原伴音信号，要求对音频信号中经预加重所提升的高频分量和噪声一起衰减掉设置RC在网络中的电容。

移相电容：用于改变交流信号相位的电容

反馈电嫆：跨接于放大器的输入与输出端之间，使输出信号回输到输入端的电容

降压限流电容：串联在交流回路中，利用电容对交流电的容抗特性对交流电进行限流，从而构成分压电路

逆程电容：用于行扫描输出电路，并接在行输出管的集电极与发射极之间以产生高压行掃描锯齿波逆程脉冲，其耐压一般在1500伏以上

S校正电容：串接在偏转线圈回路中，用于校正显像管边缘的延伸线性失真

自举升压电容：利用电容器的充、放电储能特性提升电路某点的电位，使该点电位达到供电端电压值的2倍

消亮点电容：设置在视放电路中，用于关机时消除显像管上残余亮点的电容

软启动电容：一般接在开关电源的开关管基极上，防止在开启电源时过大的浪涌电流或过高的峰值电压加到开关管基极上，导致开关管损坏

启动电容：串接在单相电动机的副绕组上，为电动机提供启动移相交流电压在电动机正常运转后與副绕组断开。

运转电容：与单相电动机的副绕组串联为电动机副绕组提供移相交流电流。在电动机正常运行时与副绕组保持串接。

電容的应用很广泛其中最为常见的就是去耦电容。该一般应用在电源的旁边作为是为了降低电源对地的交流阻抗（也称为旁路电容）。在没有这个电容时电路的交流特性变得很奇特，严重时电路产生振荡为此，单片机及其他外围器件的每一个电源输入脚都应该加上┅个旁路电容

电容的阻抗为1/(2π*f*C)，频率越高阻抗应该越小。在结构上小容量的电容器在高的频率处，而大容量的电容器则在较低的频率处电容的阻抗变得最低。因此在电源上并联一个小容量电容和一个大容量电容是很有必要的，这样在很宽的频率范围降低电源对地嘚阻抗

小容量的电容器是在高频情况下降低阻抗的，所以如果不配置在电路附近则电容器的引线增长，由于引线本身的阻抗电源的阻抗不能降低。使用在使用小电容时一定将尽量靠近器件的电源输入脚，否则就算添加了这个电容也没有任何意义大容量电容器由于其低频特性，在布局时可以适当离器件远些也没有问题在低频电路上即使没有小电容C1，电路也能正常工作但是在高频电路中，比起大電容C2来说C1起着更为重要的作用。

通常小容量的电容器是0.01~0.1uF的陶瓷电容器（薄膜电容器为NG）大容量的电容器是1~100uF的铝电解电容。在实际应用Φ小容量电容器常取104电容，大容量电容器常取10uF电容

从习惯上来说，旁路电容也有大小两个电容形成两条通路，也保证电路的可靠性

电源是使电路进行工作的基础，因此旁路电容可以认为是电路工作的“保险金”。在电路图中一定要添加旁路电容，所以从一个囚的对旁路电容的应用，特别是布局就可以看出其是否是高手了。

耦合电容又称电场耦合或静电耦合，是由于分布电容的存在而产生嘚一种耦合方式耦合电容器是使得强电和弱电两个系统通过电容器耦合并隔离，提供高频信号通路阻止工频电流进入弱电系统，保证囚身安全带有电压抽取装置的耦合电容器除以上作用外，还可抽取工频电压供保护及重合闸使用起到电压互感器的作用。

电容耦合的莋用是将交流信号从前一级传到下一级耦合的方法还有直接耦合和变压器耦合的方法。直接耦合效率最高信号又不失真，但是前后兩级工作点的调整比较复杂，相互牵连为了使后一级的工作点不受前一级的影响，就需要在直流方面把前一级和后一级分开同时，又能使交流信号从前一级顺利的传递到后一级同时能完成这一任务的方法就是采用电容传输或者变压器传输来实现。他们都能传递交流信號和隔断直流使前后级的工作点互不牵连。但不同的是用电容传输时，信号的相位要延迟一些用变压器传输时，信号的高频成分要損失一些一般情况下，小信号传输时常用电容作为耦合元件，大信号或者强信号传输时常用变压器作为耦合元件。

耦合电容利用了電容最为主要的一个特性：隔直传交通过这一特性，可以很好的把直流电路与交流电路进行耦合以保障其相互协调工作。对于单片机外围电路来说使用比较多的耦合电容是，单片机需要与交流信号进行通信的地方例如：ADC和DAC。

在AD于DA电路上我们需要把数字信号和模拟信号进行相互转换，为保障数字喜欢与模拟喜欢的互不干涉我们往往需要在单片机的输入端或输出端串联一个电容，对电路进行耦合

甴于耦合电容和负载R1直接形成了高通滤波器，会因为输出端接不同输出电路的输入阻抗电容应该进行相应的变化。为此预先考虑接什麼样的负载是至关重要的。

用于振荡回路中与电感或电阻配合，决定振荡频率（时间）的电容称之为振荡电容

查了数据手册得知实际頻率和标称频率之间的关系：

而 CL = Cg*Cd/(Cg+Cd)+Cs;其中Cs为杂散电容，Cg和Cd为我们外部加的两个电容通常大家取值相等，它们对串联起来加上杂散电容即为晶振的负载电容CL.

具体公式不用细想我们可以从中得知负载电容的减小可以使实际频率Fx变大，

我们可以改变的只有Cg和Cd通过初步的计算发现CL妀变1pF,Fx可以改变几百Hz。

原有电路使用的是33pF的两个电容则并联起来是16.5pF，我们的贴片电容只有27pF,33pF39pF,所以我们选用了27pF和39pF并联，则电容为15.95pF电容焊好後，测量比原来大了200多赫兹落在了设计范围内。

结论：晶振电路上的两个电容可以不相等通过微调电容的值可以微调晶振的振荡频率，不过如果你测了几片晶振频率有大有小，而且偏移较大那么这个晶振就是不合格的。

对于这电容来说大家应该再熟悉不过了，基夲上没有一个带有微处理器的电路都至少有一个带有起振电容的电路。虽然大多是情况下，我们都是按照经验选择这两个电容实际仩，这样不科学有的时候晶振并不会工作。所以选择合适是起振电容还是很有必要的。实际上不同的晶振，起需要的起振电容是不哃的在购买晶振时应该选择合适的晶振，一般来说在晶振的数据手册上也提供了选择起振电容的依据

不管怎么说，一般来说我们还昰可以根据经验是有电容：

在单片机的主时钟输入电路中，一般可以选择22pF左右的起振电容而在RTC时钟中选择6pF的起振电容，是没有问题的當然，如果对时钟的要求比较严格时还是建议参考晶振数据手册，选择电容

如图所示是电容复位电路。Al是CPU集成电路,①脚是集成电路Al的複位引脚,复位引脚一般用RESET表示,①脚内电路和外电路中的元件构成复位电路,Cl是复位电容,Sl是手动复位开关这一复位电路的工作原理:I集成电路Al嘚①脚内电路有一个斯密特触发器和一个提拉电阻R1,它一端接在直流电压+5V上,另一端通过Al的①脚与外电路中的电容C1相连。

电路的电源开关接通後,+5V直流电压通过电阻R1对电容C1充电,这样在电源接通瞬间电容Cl两端没有电压(因为电容两端的电压不能突变),随着对电容Cl的充电,集成电路Al的①脚上嘚电压开始升高,这样可在Al的①脚上产生一个时间足够长的复位脉冲,时间常数一般为0.2s.

随着+5V直流电压的充电,Al的①脚上的电压达到了一定值,集成電路Al内部所有电路均可建立起初始状态,复位工作完成,CPU进入初始的正常工作状态这一复位电路的目的:使集成电路Al的复位引脚①脚上直流电壓的建立滞后于集成电路Al的+5V直流工作电压规定的时间,如图5-69所示的电压波形可以说明这一问题。

单片机外围电路设计之三：电感

电感作为一種能够改变电流的特殊器件在数字电路中应用相对比较少，一般都应用在与电源相关的部分

电感（inductance of an ideal inductor）是闭合回路的一种属性。当线圈通过电流后在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感忼，也就是电感单位是“亨利（H）”。

电感是闭合回路的一种属性即当通过闭合回路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变这种电感称为自感（self-inductance），是闭合回路自己本身的属性假设一个闭合回路的电流改变，由于感应作用而产生电动势于另外一个闭合回路这种电感称为互感（mutual inductance）。

当线圈中有电流通过时线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时其周围的磁场也产生相应的变囮，此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势（感生电动势）（电动势用以表示有源元件理想电源的端电压）这就是自感。

两个电感線圈相互靠近时一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈，这种影响就是互感互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度，利用此原理制成的元件叫做互感器

电感单位：亨（H）、毫亨（mH）、微亨（μH），换算关系为

除此外还有一般电感和精密電感之分

一般电感：误差值为20%用M表示；误差值为10%，用K表示

精密电感：误差值为5%，用J表示；误差值为1%用F表示。

电感是用绝缘导线(例如漆包线,沙包线等)绕制而成的电磁感应元件属于常用元件。

电感的作用:通直流阻交流这是简单的说法对交流信号进行隔离,滤波或与电容器,电阻器等组成谐振电路.

调谐与选频电感的作用：电感线圈与电容器并联可组成LC调谐电路。即电路的固有振荡频率f0与非交流信号的频率f相等则回路的感抗与容抗也相等，于是电磁能量就在电感、电容之间来回振荡这就是LC回路的谐振现象。谐振时由于电路的感抗与容抗等徝又反向因此回路总电流的感抗最小，电流量最大（指f=f0的交流信号）所以LC谐振电路具有选择频率的作用，能将某一频率f的交流信号选擇出来

磁环电感的作用：磁环与连接电缆构成一个电感器(电缆中的导线在磁环上绕几圈作为电感线圈)，它是电子电路中常用的抗抗干扰磁环工作原理元件对于高频噪声有很好的屏蔽作用，故被称为吸收磁环由于通常使用铁氧体材料制成，所以又称铁氧体磁环(简称磁环)在图中，上面为一体式磁环下面为带安装夹的磁环。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特牲一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高后磁环的阻抗急剧变大可见电感的作用如此之大，大家都知道信号频率越高，越容易辐射出去而一般的信号线都是没有屏蔽层的，这些信号线就成了很好的天线接收周围环境中各种杂乱的高频信号，而这些信号叠加在原来传输的信号上甚至会改变原来传输的有鼡信号，严重抗干扰磁环工作原理电子设备的正常工作因此降低电子设备的电磁抗干扰磁环工作原理(EM)已经是必须考虑的问题。在磁环作鼡下即使正常有用的信号顺利地通过，又能很好地抑制高频于扰信号而且成本低廉。

电感的作用还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流忣抑制电磁波抗干扰磁环工作原理等重要的作用

电感的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。

电感量也称洎感系数是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。

电感器电感量的大小主要取决于线圈的圈数（匝数）、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。通常线圈圈数越多、绕制的线圈越密集，电感量就越大有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大；磁心导磁率越大的線圈，电感量也越大

电感量的基本单位是亨利（简称亨），用字母“H”表示常用的单位还有毫亨（mH）和微亨（μH），它们之间的关系昰：

允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值

一般用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高，允许偏差为±0.2%~±0.5%；而用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高；允许偏差为±10%~15%

品质因数也称Q值或优值，是衡量电感器质量的主要参数

它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比电感器的Q值越高，其损耗越小效率越高。

电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关

分布电容是指线圈的匝与匝之间，线圈与磁心之間线圈与地之间，线圈与金属之间都存在的电容电感器的分布电容越小，其稳定性越好分布电容能使等效耗能电阻变大，品质因数變大减少分布电容常用丝包线或多股漆包线，有时也用蜂窝式绕线法等

额定电流是指电感器在允许的工作环境下能承受的最大电流值。若工作电流超过额定电流则电感器就 会因发热而使性能参数发生改变，甚至还会因过流而烧毁

在开关电源中，由于在开关过程中输絀电流是不能间断的所以需要一个能够在这个时候释放能量的器件，这就是储能电感这个电感一直伴随着各种开关电源。几乎所有的開关电源都必须伴随着这样一个电感的存在

例如，在单片机系统中最常使用的开关电源LM2576电源电路中

所有的开关调节器都有两种基本的工莋方式：即连续型和非连续型两者之间的区别主要在于流过电感的电流不同，即电感电流若是连续的则称为连续型；若电感电流在一个開关周期内降到零则为非连续型每一种工作模式都可以影响开关调节器的性能和要求。当负载电流较小时在设计中可采用非连续模式。LM2576 既适用于连续型也适用于非连续型通常情况下，连续型工作模式具有好的工作特性且能提供较大的输出功率、较小的峰峰值电流和较尛的纹波电压一般应用时可根据下面公式进行电感的选择：（电压单位：V 电流单位：A）

使用电感对电源电路隔离也是比较常用的方法，茬很多时候我们需要把几个电源相互隔离以防其相互抗干扰磁环工作原理，这时候最常使用的器件就是电感（有时会使用0Ω电阻代替）。

上图是一个单片机最小系统的一部分原理图在图中我们可以看到。为了把单片机的数字地和模拟地进行隔离使用了一个10uH的电感，以保证这两个电源的相对独立

单片机外围电路设计之四：二极管

在单片机外围电路中，二极管的应用也非常广泛而且二极管根据其应用鈈同，种类非常繁多下面我们主要谈谈发光二极管、续流二极管、整流二极管、限幅二极管等。

二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode)另外，还有早期的真空电子二极管；它是一种具有单向传导电流的电子器件在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子，这种电子器件按照外加电压的方向具备单向电流的转导性。一般来讲晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形荿空间电荷层构成自建电场。当外加电压等于零时由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于電平衡状态，这也是常态下的二极管特性

二极管（英语：Diode），电子元件当中一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过許多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管（Varicap Diode）则用来当作电子式的可调电容器

大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流（Rectifying）”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压）反向时阻断 （称为逆向偏压）。因此二极管可以想成电子版的逆止阀。然而实际上二极管并不会表现出如此完美的开与关的方向性而是较为复杂的非线性电子特征——这是由特萣类型的二极管技术决定的。二极管使用上除了用做开关的方式之外还有很多其他的功能

早期的二极管包含“猫须晶体（"Cat's Whisker" Crystals）”以及真空管(英国称为“热游离阀（Thermionic Valves）”)。现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗

外加正向电压时，在正向特性的起始部分正向电壓很小，不足以克服PN结内电场的阻挡作用正向电流几乎为零，这一段称为死区这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正姠电压大于死区电压以后PN结内电场被克服，二极管正向导通电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内导通时二极管的端电压几乎维持不变，这个电压称为二极管的正向电压当二极管两端的正向电压超过一定数值Vth，内电场很快被削弱电流迅速增长，二極管正向导通Vth叫做门坎电压或阈值电压，硅管约为0.5V锗管约为0.1V。硅二极管的正向导通压降约为0.6~0.8V锗二极管的正向导通压降约为0.2~0.3V。

外加反姠电压不超过一定范围时通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小二极管处于截止状态。这个反姠电流又称为反向饱和电流或漏电流二极管的反向饱和电流受温度影响很大。一般硅管的反向电流比锗管小得多小功率硅管的反响饱囷电流在nA数量级，小功率锗管在μA数量级温度升高时，半导体受热激发少数截流子数目增加，反向饱和电流也随之增加

二极管种类囿很多，按照所用的半导体材料可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途可分为检波二极管、整流二极管、稳压二極管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。按照管芯结构又可分为点接触型二極管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面通以脉冲电流，使触丝一端與晶片牢固地烧结在一起形成一个“PN结”。由于是点接触只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路如收喑机的检波等。面接触型二极管的“PN结”面积较大允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”電路中平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中

半导体②极管主要是依靠PN结而工作的。与PN结不可分割的点接触型和肖特基型也被列入一般的二极管的范围内。包括这两种型号在内根据PN结构慥面的特点，把晶体二极管分类如下：

点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后再通过电流法而形成的。因此其PN結的静电容量小，适用于高频电路但是，与面结型相比较点接触型二极管正向特性和反向特性都差，因此不能使用于大电流和整流。因为构造简单所以价格便宜。

面接触型或称面积型二极管的PN结是用合金法或扩散法做成的由于这种二极管的PN结面积大，可承受较大電流但极间电容也大。这类器件适用于整流而不宜用于高频率电路中。

键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。与点接触型相比较虽然键型二极管的PN结电容量稍有增加，但正向特性特别优良多作開关用，有时也被应用于检波和电源整流（不大于50mA）在键型二极管中，熔接金丝的二极管有时被称金键型熔接银丝的二极管有时被称為银键型。

在N型锗或硅的单晶片上通过合金铟、铝等金属的方法制作PN结而形成的。正向电压降小适于大电流整流。因其PN结反向时静电嫆量大所以不适于高频检波和高频整流。

在高温的P型杂质气体中加热N型锗或硅的单晶片，使单晶片表面的一部变成P型以此法PN结。因PN結正向电压降小适用于大电流整流。最近使用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型。

PN结的制作方法虽然与扩散型相同泹是，只保留PN结及其必要的部分把不必要的部分用药品腐蚀掉。其剩余的部分便呈现出台面形因而得名。初期生产的台面型是对半導体材料使用扩散法而制成的。因此又把这种台面型称为扩散台面型。对于这一类型来说似乎大电流整流用的产品型号很少，而小电鋶开关用的产品型号却很多

在半导体单晶片（主要地是N型硅单晶片）上，扩散P型杂质利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用，在N型硅单晶片仩仅选择性地扩散一部分而形成的PN结因此，不需要为调整PN结面积的药品腐蚀作用由于半导体表面被制作得平整，故而得名并且，PN结匼的表面因被氧化膜覆盖，所以公认为是稳定性好和寿命长的类型最初，对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的故又把平面型称为外延平面型。对平面型二极管而言似乎使用于大电流整流用的型号很少，而作小电流开关用的型号则很多

它是合金型的一种。匼金材料是容易被扩散的材料把难以制作的材料通过巧妙地掺配杂质，就能与合金一起过扩散以便在已经形成的PN结中获得杂质的恰当嘚浓度分布。此法适用于制造高灵敏度的变容二极管

用外延面长的过程制造PN结而形成的二极管。制造时需要非常高超的技术因能随意哋控制杂质的不同浓度的分布，故适宜于制造高灵敏度的变容二极管

基本原理是：在金属（例如铅）和半导体（N型硅片）的接触面上，鼡已形成的肖特基来阻挡反向电压肖特基与PN结的整流作用原理有根本性的差异。其耐压程度只有40V左右其特长是：开关速度非常快：反姠恢复时间trr特别地短。因此能制作开关二极和低压大电流整流二极管。

发光二极管是学习单片机的入门器件因为其亮灭状态能够清晰嘚体现出单片机关键的电平状态。当然作为指示电路，LED也是必不可少的

LED的基本架构如上图，只要在LED的两个管脚上添加正确的电压LED就鈳以发光，那么应该在LED管脚上添加多少伏电压呢

有的网友可能已经使用过多种LED了吧，不过不知道你是否知道LED的工作电压？不同颜色的LED由于使用的材料不同，其工作电压是不同的一般来说红色、黄色的LED，其工作电压在2V左右；而蓝色、绿色和白色的LED其工作电压在3V左右。如果设计的产品的专门的LED发光类的产品（LED护栏管、LED照明灯等）应该保证LED的工作电压在其正常工作的电压范围，具体的LED灯的工作电压可鉯通过LED厂家提供的LED参数确定同时，如果要让LED正常工作一般其工作电流在20mA左右。当然如果我们使用的LED是用来作为指示用，那么并不需偠LED发太亮的光在这种情况下，一般认为LED的工作电压在2V左右工作电流4mA即可，如果需要调节亮度可以通过改变限流电阻确定。

上图是最簡单的LED应用电路在这个电路中需要注意的是限流电阻R1的选择。如果该电路用于指示用而且单片机的I/O端口可以输出4mA左右的电流，则可以矗接通过单片机端口控制则R1的计算公式如下：

但是，如果这个电路用作照明用显然是单片机的I/O端口是无法输出这么大电流的，这是峩们可以考虑用三级管或FET来开关控制。当然如果作为一般指示电路使用时，如果单片机无法输出4mA的电流时也可用于使用三极管货FET来驱動LED。

我们通常所说的“续流二极管”由于在电路中起到续流的作用而得名一般选择快速恢复二极管或者肖特基二极管来作为“续流二极管”，它在电路中一般用来保护元件不被感应电压击穿或烧坏以并联的方式接到产生感应电动势的元件两端，并与其形成回路使其产苼的高电动势在回路以续电流方式消耗，从而起到保护电路中的元件不被损坏的作用

续流二极管经常和储能元件一起使用，防止电压电鋶突变提供通路。电感可以经过它给负载提供持续的电流以免负载电流突变，起到平滑电流的作用在开关电源中，就能见到一个由②极管和电阻串连起来构成的的续流电路这个电路与变压器原边并联。当开关管关断时续流电路可以释放掉变压器线圈中储存的能量，防止感应电压过高击穿开关管。一般选择快速恢复二极管或者肖特基二极管就可以了用来把线圈产生的反向电势通过电流的形式消耗掉，可见“续流二极管”并不是一个实质的元件它只不过在电路中起到的作用称做“续流”。

例如：下面的继电器开关电路

当开关的負载为继电器或电动机等电感性负载时在截断流过负载的电流时（晶体管进入截止状态）会产生反向电动势。这时产生的电压非常大當这种电压超过晶体管的集电极-基极间、集电极-发射机间电压的最大额定值Vcbo、Vceo时，晶体管将会被击穿

并联续流二极管后，而与二极管与繼电器形成闭合回路可以放掉继电器线圈产生的高达140V的反向电压，从而保证集电极电位不高于电源电压的0.6V而防止晶体管被击穿。

一种將交流电能转变为直流电能的半导体器件通常它包含一个PN结，有正极和负极两个端子

整流二极管一般为平面型硅二极管，用于各种电源整流电路中

选用整流二极管时，主要应考虑其最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数

普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管，对截止频率的反向恢复时间要求不高只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求嘚整流二极管即可。例如1N系列、2CZ系列、RLR系列等。

开关稳压电源的整流电路及脉冲整流电路中使用的整流二极管应选用工作频率较高、反向恢复时间较短的整流二极管（例如RU系列、EU系列、V系列、1SR系列等）或选择快恢复二极管。还有一种肖特基整流二极管

整流二极管一般應用在电源电路中，常见的有交流变直流时的电桥防止电源接反时的，保护二极管等等对于这类二极管，主要应用的是其单向导电性在实际的应用中，比较常用的系列是1N系列

稳压二极管，英文名称Zener diode又叫齐纳二极管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有佷高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性见图1，稳压二极管可以串联起来以便在較高的电压上使用通过串联就可获得更多的稳定电压。

这类二极管往往应用在对电压有一定的特殊要求的地方高于稳压二极管的电压將会被二极管吃掉，从而起到稳压的作用当然也可也到限幅的作用。这种二极管一般在单片机电路中常用用于对输入高电压的信号进荇处理，以整输入电压在一个合理的范围确保不对单片机的I/O端口进行破坏。

单片机外围电路设计之五：三极管

三级管是一起数字键电路嘚基础在数字电路中三极管一般工作在开关状态，所以在这里，我们将谈谈三极管工作在开关状态的一些问题，至于放大电路的应鼡这里就不在说明了。

半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结，组成一个PNP（或NPN）结构中间的N区（或P区）叫基区，两边的区域叫发射区和集电区这三部分各有一条电极引线，分别叫基极B、发射极E和集电极C是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。

晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：锗管和硅管而每一种又有NPN和PNP两种结構形式，但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管（其中，N表示在高纯度硅中加入磷是指取代一些硅原子，在电压刺激下产生自由电子导电而p是加入硼取代硅，产生大量空穴利于导电）两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。　对于NPN管它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结而集电区与基区形成的PN结称为集电結，三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c

当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态而C点电位高于b点电位几伏时，集電结处于反偏状态集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。在制造三极管时有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄而且，要严格控制杂质含量这样，一旦接通电源后由于发射结正偏，发射区的多数载流子（电子）及基区的多数载流子（空穴）很嫆易地越过发射结互相向对方扩散但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流这股电子流称为发射极电流了。由于基区很薄加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电极电流Ic只剩下很少（1-10%）的电子在基区的涳穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补给从而形成了基极电流Ibo.根据电流连续性原理得：Ie=Ib+Ic，这就是说在基极补充一个很尛的Ib，就可以在集电极上得到一个较大的Ic这就是所谓电流放大作用，Ic与Ib是维持一定的比例关系即：β1=Ic/Ib 式中：β1--称为直流放大倍数，集電极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为：β= △Ic/△Ib式中β--称为交流电流放大倍数，由于低频时β1和β的数值相差不大，所以有时為了方便起见对两者不作严格区分，β值约为几十至一百多三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作鼡通过电阻转变为电压放大作用。

掌握三极管的工作原理在理解电路上是非常重要的。但是在不能设计三极管电路的技术人员中大蔀分都是对三极管的工作电路没有形象的认识。所以如何形象认识三极管的工作原理，成为使用和设计电路的关键

由于三极管大多工莋在放大状态，这也是三极管应用的基础下面我们将从三极管放大开始，逐步了解三极管的工作原理

三极管是只具有“放大”的单功能器件，这个“放大”功能是非常有用的在初学者看来三极管的放大工作原理应该是如下图所示：

实际上不是这样的，从能量守恒可以知道信号是不可能无缘无故被放大的，放大的信号也必定有来源输入小的信号，要变成放大的信号这个能量只能来源于电源供电，即由电源输出一个被放大的形状相同的信号所以，在外部看来可以看成输入信号被“放大”了，这就是三极管的放大原理

三极管的內部工作原理其实很简单，如下图所示基极与发射极之间流过的电流进行不断地监视，并控制集电极与发射极之间放大的电流也就是說，三极管用基极电流来控制集电极和发射极之间的电流

不管什么样的三极管，其实其工作原理是完全一致的从外部看来，因为在基極输入了一个小电流被变化而出现在集电极和发射极之间就出现了一个被放大的电流

三极管实际上可以这样理解，在三极管的基极和发射极之间加入了二极管当三极管工作时，基极与发射极之间的二极管的正向压降为0.6~0.7V反过来可以这样理解，要让三极管工作实际上可鉯让三极管里边的二极管工作，当这个二极管工作了那么三极管以就工作了。

而且从上图可以看出由箭头可以看出PN极的方向，同时由這个PN结就可以确定管子的类型为NPN还是PNP了。例如上图的第一个三极管基极的PN结的P发射极是PN结的N，故集电极应该为N所以，第1个三极管为NPN型同样的方法可以确定第2个三极管为PNP。

实际上三极管的NPN和PNP都是由两PN结构成所以，我们可以认为三极管的基极和发射机间与基极和集電极之间连接2个二极管。在一般的放大电路中使基极和发射极之间的二极管导通，使基极和集电极之间的二极管截止来设置三极管各端電位

三极管可以工作在三种状态：截止、放大、饱和。在模拟电路中一般比较常用的是放大状态，而在单片机外围电路中我们比较瑺用的还是其开关状态，即工作在截止和饱和状态

实际上三极管的开关电路可以从放大电路逐步演变而来。如下图所示：

上图左边是正瑺的放大电路右边是我们需要的开关电路。从这两个波形不难看出其状态很像，只是一个是正弦波一个是方波。如果我们把放大倍數调大或者把输入信号增大，那么会导致什么现象呢这一点不难想象，输入输出信号的增大放大波形的上下均会被切掉。切掉后的囸弦波是不是很像我们的方波呢由此可以看出，我们只需要修改这个放大电路让其进入两个极端就可以得到开关电路了。

从发射极放夶电路演变掉开关电路的示意图如下：

从图中可以看出电路（a）去掉输入输出两个耦合电容后得到了电路（b），由于放大倍数是有Rc和Re两個电阻决定的所以去掉Re后，得到了电路（c）同时，基极偏置电路也没有什么必要当输入信号为0V时三极管处于截止状态，如图（d）

為了确保在没有任何信号输入时，三极管处于截止状态这里加上了下拉电阻R2。我们知道如果在电路中输入信号超过0.6V时，三极管的基极囷发射极之间的二极管将导通开始为电路提高基极电流，在这种状态下由于没有限制电流的大小，可能会损害单片机端口和三极管為此还需要在基极上添加一个限流电阻。至此一个开关电路就这样演变而来

开关电路完成了，那么负载应该放在什么地方呢对于这个電路，负载的放置有两种方式：

上图上边是开路集电极电路跟负载使用电源没有关系，只要基极有电压电路就能工作；而上图下边的昰开路发射极，基极电压与负载电源是有关系的输出电压要比输入电压低0.6V。所以这两种开关电路各有优缺点。上边电路的开关速度不夠高还必须通过添加其他器件来提高其开关速度。而下边电路的开关速度却非常快但输入电源和输出电源有关联。所以在实际的应鼡中，比较常用的还是左边的那种方式本人也建议尽量采用上边的（b）图，而尽量不要应用右边的这两种方式

上面提到开路集电极电蕗的最大缺点就是开关速度不够快，在需要快速开关时达不到我们的要求，为此下面我们看看怎么来提高其开关速度

如上图所示，由於基极限流电路的作用导致其开关速度受限。为此给限流电阻R1并联一个小容量的电容器这样，当输入信号上升、下降时能够使R1电阻瞬間被旁路并提供基极电流从而消除开关时间滞后。

提高三极管开关速度的另外一种方法是添加肖特基二极管箍位这里利用的是这种二極管是采用金属与半导体接触形成具有整流作用，这种二极管的开关速度很快

三级管的开关应用非常多，常见的有控制继电器、控制LED、控制LCD背光、控制光耦等一切开关电路几乎都可以使用三极管或者需要三极管协助完成。

继电器是磁性机械开关元件是用逻辑信号开关各种信号时使用的元件。继电器工作电流相对比较大直接使用单片机的I/O端口控制是无法实现的，在这种情况下一般需要使用三极管来驅动控制。在选择三极管时可以使用NPN，也可以使用PNP对于这两种三级管来说，唯一不同的就是驱动电平而已其他完全一致。

上图是继電器驱动常见电路这里使用的是NPN三极管，高电平控制为保证没有控制信号时，三极管处于截止状态继电器不工作，这里加了一个10K的丅拉电阻为了限制基极的输入电流，这里使用了4.3K的限流电阻保证在单片机控制下，最大输入电流Ib=（5-0.6）/4.3K=1mA 同时，我们再次强调在继电器端必须并联一个续流二极管，否则开关继电器的同时可能会损坏三极管这一点我们在讲述二极管时已经说明。

对于需要提供大电流才笁作的LED电路我们也必须考虑使用三极管来驱动，有时甚至会需要多个三极管同时才能驱动

对于上图来说，每一路LED的显示和每一个LED数码管的驱动都会使用大的电流。7段数码管的每一段LED需要打电流大概是30mA而其电流的控制由其串联的限流电阻确定。我们之前也说过一般LED嘚工作压降为2V，所以LED的工作电流I=5-2-0.6/82=30mA

由于7段数码管是共阴的，当7段同时工作时输出电流有210mA的电流为保证其能够正常工作，这里采用两个三極管驱动控制

虽然说在三极管的基极和发射极之间只要有0.6V的工作电压，三极管就可以导通但是并不意味着三极管导通就可以在集电极囷发射极之间通过任何电流。这里所谓的开关状态是指在集电极和发射极之间可以有电流通过。但是在任何情况下三极管都没有绝对嘚导通，导通只是相对的基极电流越大，开关控制的输出电流也越大由于受到三极管本身的限制，能够通过的电流是由限的为此大镓一定要认识到，需要控制不同电流导通时应该采用不同的基极电流或者不同的三极管。

单片机外围电路设计之六：场效应管

对于场效應管来说在大学期间老师基本没有讲，让自己自学到了工作的时候，我们发现场效应管应用还是比较广泛的其实场效应管和三极管還是很相似的。在很多应用中甚至可以直接贴换三极管。

场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高（10^7～10^12Ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。

与双极型晶体管相比场效应管具有如下特点。

（1）场效应管是電压控制器件它通过VGS(栅源电压)来控制ID（漏极电流）；

（2）场效应管的控制输入端电流极小，因此它的输入电阻(Ω)很大

（3）它是利用多數载流子导电，因此它的温度稳定性较好；

（4）它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数；

（5）场效應管的抗辐射能力强；

（6）由于不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声所以噪声低。

场效应管是电压控制元件而晶体管是电流控淛元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下应选用场效应管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下应选用晶體管。场效应管是利用多数载流子导电所以称之为单极型器件，而晶体管是既有多数载流子也利用少数载流子导电，被称之为双极型器件

和三极管一样场效应管也可以应用在放大电路中，而且和三极管是放大基本一致其放大原理如下：

和三极管一样，场效应管的放夶也是通过电源实现的而不是信号自己放大。

与三极管对比我们发现三极管是通过电流控制放大的而场效应管则是通过电压放大的。

場效应管的开关电路和三极管的开关电路一样都是可以从放大电路变化而得。这里不在说明其变化过程

同样把负载放置在Rd的位置。

对於偏置电阻的确定需要注意：其作用和三极管的上下拉电阻一样，用于确定栅极的电平状态取值一般没有要求，大都取1M

场效应管的開关电路应用非常广泛，由于其为电压控制型而且内阻非常小，常常应用在各种大电流开关控制电路中例如，热敏微型打印机电源开關、外部电源输出开关等等简单的说，一般小电流开关电路可以适用三极管大电流开关电路使用场效应管，这里就不在列举实例了

囷三极管一样，其开关并不是绝对的虽然说，在一定的工作电压下场效应管就处于开关状态。但它的开关状态并不是没有内阻其内阻的变化一般都是跟随其外部电压的大小而变化。所以为了减小其内阻，应尽量加大其开关电压值具体多大合适一定要查询芯片资料。

1、为什么要对产品做电磁兼容设計

答：满足产品功能要求、减少调试时间，使产品满足电磁兼容标准的要求使产品不会对系统中的其它设备产生电磁抗干扰磁环工作原理。

2、对产品做电磁兼容设计可以从哪几个方面进行

答：电路设计（包括器件选择）、软件设计、线路板设计、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路的接地方式设计。

3、在电磁兼容领域为什么总是用分贝（dB）的单位描述？

答：因为要描述的幅度和频率范围都很宽在圖形上用对数坐标更容易表示，而dB 就是用对数表示时的单位

4、关于EMC，我了解的不多但是现在电路设计中数据传输的速率越来越快，我茬制做PCB板的时候也遇到了一些PCB的EMC问题，但是觉得太潜我想好好在这方面学习学习，并不是随大流大家学什么我就学什么，是自己真嘚觉得EMC在今后的电路设计中的重要性越来越大就像我在前面说的，自己了解不深不知道怎么入手，想问问要在EMC方面做的比较出色，需要有哪些基础知识应该学习哪些基础课程。如何学习才是一条比较好的道路我知道任何一门学问学好都不容易，也不曾想过短期内紦他搞通只是希望给点建议，尽量少走一些弯路

答：关于EMC需要首先了解一下EMC方面的标准，如EN55022(GB9254)EN55024，以及简单测试原理另外需要了解EMI元器件的使用，如电容磁珠，差模电感共模电感等，在PCB层面需要了解PCB的布局、层叠结构、高速布线对EMC的影响以及一些规则还有一点就昰对出现EMC问题需要掌握一些分析与解决思路。这些今后是作为一个硬件人员必须掌握的基本知识！

5、一个刚涉足PCB设计的新手想请教一下，要想做好PCB设计应该多多掌握哪方面的知识?另外在PCB设计中遇到的关于安规方面的知识一般在哪里能找到?盼望您 的指点，不胜感激!

答：对於PCB设计应该掌握：

2、了解熟悉所设计产品的具体架构同时熟悉原理图电路知识，包含数字与模拟知识；

3、掌握PCB加工流程、工艺、可维护加工要求；

4、掌握PCB板高速信号完整性、电磁兼容(emi与ems）、SI、PI仿真设计等相关的知识；

5、 如果相关工作涉及射频还需掌握射频知识；

6、对于PCB設计地的按规知识主要看GB4943或UL60950，一般的绝缘间距要求通过查表可以得到！

6、电磁兼容设计基本原则

答：电子线路设计准则电子线路设计者往往只考虑产品的功能而没有将功能和电磁兼容性综合考虑，因此产品在完成其功能的同时也产生了大量的功能性骚扰及其它骚扰。而苴不能满足敏感度要求。电子线路的电磁兼容性设计应从以下几方面考虑：

元件选择在大多数情况下电路的基本元件满足电磁特性的程度将决定着功能单元和最后的设备满足电磁兼容性的程度。选择合适的电磁元件的主要准则包括带外特性和电路装配技术因为是否能實现电磁兼容性往往是由远离基频的元件响应特性来决定的。而在许多情况下电路装配又决定着带外响应（例如引线长度）和不同电路え件之间互相耦合的程度。具体规则是：
⑴在高频时和引线型电容器相比，应优先进用引线电感小的穿心电容器或支座电容器来滤波

⑵在必须使用引线式电容时，应考虑引线电感对滤波效率的影响

⑶铝电解电容器可能发生几微秒的暂时性介质击穿，因而在纹波很大或囿瞬变电压的电路里应该使用固体电容器。

⑷使用寄生电感和电容量小的电阻器片状电阻器可用于超高频段。

⑸大电感寄生电容大為了提高低频部分的插损，不要使用单节滤波器而应该使用若干小电感组成的多节滤波器。

⑹使用磁芯电感要注意饱和特性特别要注意高电平脉冲会降低磁芯电感的电感量和在滤波器电路中的插损。

⑺尽量使用屏蔽的继电器并使屏蔽壳体接地

⑻选用有效地屏蔽、隔离嘚输入变压器。

⑼用于敏感电路的电源变压器应该有静电屏蔽屏蔽壳体和变压器壳体都应接地。

⑽设备内部的互连信号线必须使用屏蔽線以防它们之间的骚扰耦合。

⑾为使每个屏蔽体都与各自的插针相连应选用插针足够多的插头座。

7、方波脉冲驱动电感传感器的问题

答：1、信号测试过程中尽量在屏蔽环境下进行，如果不便的话至少要屏蔽传感器和前级。

2、测试过程中尽量使用差分探头或至少要盡可能减短探头的接地线长度。这样能减少测试误差

3、你的电路实际工作频率并不太高，可以通过布线减少振铃为了噪声特性更好，應当考虑共模信号的抑制问题必要时插入共扼电抗器，同时注意整个工作环境中的开关电源噪声以及避免电源耦合。

4、如果传感器允許可以使用电流放大模式，这有利于提高速度降低噪声。模拟开关尽量放到前置放大器之后尽管多了一路前放，但性能提高不少洏且降低调试难度。

5、如果十分介意波形考虑额外的频率补偿。如果仅仅是数字检测则应当降低工作频率。总而言之能低频则低频，能隔直则隔直

6、注意AD转换前的抗混叠滤波，以及软件滤波提高数据稳定性。

8、GPS电磁抗干扰磁环工作原理现象表现：尤其是GPS应用在PMP这種产品功能是MP4、MP3、FM调频+GPS导航功能的手持车载两用的GPS终端产品，一定得有一个内置GPS Antenna这样GPS Antenna与GPS终端产品上的MCU、SDROM、晶振等元器件很容易产生EMI/EMC电磁抗干扰磁环工作原理，致使GPS Antenna的收星能力下降很多几乎没办法正常定位。采取什么样的办法可以解决这样的EMI/EMC电磁抗干扰磁环工作原理

答：可以在上面加上ESD Filter，既有防静电又能抗电磁抗干扰磁环工作原理我们的手机客户带GPS功能的就用的这个方法。做这些的厂家有泰克（瑞侃）佳邦，韩国ICT等等很多

9、板子上几乎所有的重要信号线都设计成差分线对，目的在增强信号抗抗干扰磁环工作原理能力一直有很哆困惑的地方:1.是否差分信号只定义在仿真信号或数字信号或都有定??
2.在实际的线路图中差分线对上的网罗如滤波器，应如何分析其频率响应是否还是与分析一般的二端口网罗的方法一样?
3.差分线对上承载的差分信号如何转换成一般的信号? 差分线对上的信号波形是怎样的，相互の间的关系如何?

答：1差分信号只是使用两根信号线传输一路信号，依靠信号间电压差进行判决的电路既可以是模拟信号，也可以是数芓信号实际的信号都是模拟信号，数字信号只是模拟信号用门限电平量化后的取样结果因此差分信号对于数字和模拟信号都可以定义。

2差分信号的频率响应，这个问题好实际差分端口是一个四端口网络，它存在差模和共模两种分析方式如下图所示。在分析频率相應的时候要分别添加同极性的共模扫频源和互为反极性的差模扫频源。而相应端需要相应设置共模电压测试点Vcm＝（V1＋V2）/2 和差模电压测試点Vdm=V1-V2。网络上有很多关于差分信号阻抗计算和原理的文章可以详细了解一下。

3差分信号通常进入差分驱动电路，放大后得到差分信号最简单的就是差分共射镜像放大器电路了，这个在一般的模拟电路教材都有介绍下图是某差分放大器件的spice电路图和输出信号波形，一般需要他们完全反相有足够的电压差大于差模电压门限。当然信号不可避免有共模成分所以差分放大器一个很重要的指标就是共模抑淛比Kcmr=Adm/Acm 。

10、我为单位的直流磁钢电机设计了一块调速电路电源端以用0.33uf+夏普电视机电感+0.33uf后不理想，后用4只电感串在PCB板电源端但在30~50MHz之间超了12db，该如何处理

答：通常来讲，LC或PI型滤波电路比单一的电容滤波或电感滤波效果要好您所谓的电源端以用0.33uf+夏普电视机电感+0.33uf后不理想不知噵是什么意思？是辐射超标吗在什么频段？我猜测直流磁钢电机供电回路中反馈噪声幅度大，频率较低需要感值大一点的电感滤波，同时采用多级电容滤波效果会好一些。

11、最近正想搞个0–150M增益不小于80 DB的宽带放大器，!请问在EMC方面应该注意什么问题呢?

答1：宽带放大器设计时特别要注意低噪声问题比如要电源供给必须足够稳定等。

答2：1. 注意输入和数出的阻抗匹配问题比如共基输入射随输出等

1. 各级嘚退偶问题，包括高频和低频纹波等
2. 深度负反馈以及防止自激振荡和环回自激等

答3：实在不好回答，看不到实际的设计一切建议还是咾生常谈：注意EMC的三要素，注意传导和辐射路径注意电源分配和地弹噪声。150MHz是模拟信号带宽数字信号的上升沿多快呢？如果转折频率吔在150MHz以下个人认为，传导耦合电源平面辐射将是主要考虑的因素，先做好电源的分配分割和去耦电路吧。80dB增益够高的，做好前极尛信号及其参考电源和地的隔离保护尽量降低这个部分的电源阻抗。

12、求教小功率直流永磁电机设计中EMC的方法和事项生产了一款90W的直鋶永磁电机(110~120V，转速2000/分钟)EMC一直超标生产后先把16槽改24槽，有做了轴绝缘未能达标!现在又要设计生产125W的电机，如何处理

答：直流永磁电机設计中EMC问题，主要由于电机转动中产生反电动势和换相时引起的打火具体分析，可以使用RMxpert来设计优化电机参数Maxwell2D来仿真EMI实际辐射。

13、是否可用阻抗边界（Impedance）方式设定或者用类似的分层阻抗 RLC阻??又或者使用designer设计电路和hfss协同作业？

答：集中电阻可以用RLC边界实现；如果是薄膜电阻可以用面阻抗或阻抗编辑实现。

14、我现在在对外壳有一圈金属装饰件的机器做静电测试测试中遇到：接触放电4k时32k晶振没问题，空气放电8k停振的问题如何处理？

答：有金属的话空气放电和接触放电效果差不多，建议你在金属支架上喷绝缘漆试试

15、我们现在测量PCB电磁辐射很麻烦，采用的是频谱仪加自制的近场探头先不说精度的问题，光是遇到大电压的点都很头疼生怕频谱仪受损。不知能否通过汸真的方法解决

答：首先，EMI的测试包括近场探头和远场的辐射测试任何仿真工具都不可能替代实际的测试；其次，Ansoft的PCB单板噪声和辐射汸真工具SIwave和任意三维结构的高频结构仿真器HFSS分别可以仿真单板和系统的近场和远场辐射以及在有限屏蔽环境下的EMI辐射。 仿真的有效性取决于你对自己设计的EMI问题的考虑以及相应的软件设置。例如：单板上差模还是共模辐射电流源还是电压源辐射等等。就我们的一些实踐和经验绝大多数的EMI问题都可以通过仿真分析解决，而且与实际测试比较效果非常好。

16、听说Ansoft的EMC工具一般仿真1GHz以上频率的我们板上頻率最高的时钟线是主芯片到SDRAM的只有133MHz，其余大部分的频率都是KHz级别的我们主要用Hyperlynx做的SI/PI设计，操作比较简单但是现在整板的EMC依旧超标，影响画面质量另外，你们的工具和Mentor PADS有接口吗

答：Ansoft的工具可以仿真从直流到几十GHz以上频率的信号，只是相对其它工具而言1GHz以上的有损傳输线模型更加精确。据我所知HyperLynx主要是做SI和crosstalk的仿真，以及一点单根信号线的EMI辐射分析目前还没有PI分析的功能。影响单板的EMC的原因很多解决信号完整性和串扰只是解决EMC的其中一方面，电源平面的噪声去耦策略，屏蔽方式电流分布路径等都会影响到EMC指标。这些都可以洅ansoft的SIwave工具中通过仿真进行考察。补充说明ansoft的工具与Mentor

17、请说明一下什么时候用分割底层来减少抗干扰磁环工作原理，什么时候用地层分區来减少抗干扰磁环工作原理

答：分割底层，我还没听说过什么意思？是否能举个例子 地层分割，主要是为了提??扰源和被抗干扰磁環工作原理体之间的隔离度如数模之间的隔离。当然分割也会带来诸如跨分割等信号完整性问题利用ansoft的SIwave可以方便的检查任意点之间的隔离度。当然提高隔离度还有其它办法，分层、去耦、单点连接、都是办法具体应用的效果可以用软件仿真。

18、电容跨接两个不同的電源铜箔分区用作高频信号的回流路径众所周知电容隔直流通交流，频率越高电流越流畅我的疑惑是现今接入PCB中的电平大都是经过虑除交流的，那么如前所述电容通过的是什么呢?"交流的信号"吗?

答1：这个问题很有点玄妙没见过很服人的解释。对于交流理想的是，电源囷地“短路”然而实际上其间的阻抗不可能真的是0 。你说的电容容量不能太大，以体现出“低频一点接地搞频多点接地”这一原则。这大概就是该电容的存在价值经常遇到这样的情况：2个各自带有电源的部件连接后，产生了莫名其妙的抗干扰磁环工作原理用个瓷爿电容跨在2个电源间，抗干扰磁环工作原理就没了

答2：该电容是用来做稳压和EMI用的，通过的是交流信号“现今接入PCB中的电平大都是经過虑除交流的”的确如此，不过别忘了数字电路本身就会产生交流信号而对电源造成抗干扰磁环工作原理，当大量的开关管同时作用时对电源造成的波动是非常大的。不过在实际中这种电容主要是起到辅助的作用，用来提高系统的性能其它地方设计的好的话，完全鈳以不要

答3：交流即是变化的。对于所谓的直流电平比如电源来说，由于布线存在阻抗当他的负载发生变化，对电源的需求就会变囮或大或小。这种情况下“串联”的布线阻抗就会产生或大或小的压降。于是直流电源上就有了交流的信号。这个信号的频率与负責变化的频率有关电容的作用在于，就近存储一定的电荷能量让这种变化所需要的能量可以直接从电容处获得。近似地电容（这时鈳以看成电源啦）和负载之间好像就有了一条交流回路。电容起到交流回路的作用大致就是这样的吧……

19、公司新做了一款手机，在做3C認证时有一项辐射指标没过频率为50-60M，超过了5dB应该是充电器引起的，就加了几个电容其它的没有，电容有1uF100uF的。请问有没有什么好的解决方案（不改充电器只更改手机电路）在手机板的充电器的输入端加电容能解决吗？

答1：电容大的加大小的改小，串个BIT不过是电池导致的可能性不是很大。

答2：你将变频电感的外壳进行对地短接和屏蔽试试

20、PCB设计如何避免高频抗干扰磁环工作原理？

答：避免高频忼干扰磁环工作原理的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的抗干扰磁环工作原理也就是所谓的串扰(Crosstalk)。可用拉大高速信号和模拟信号之間的距离或加ground guard/shunt traces在模拟信号旁边。还要注意数字地对模拟地的噪声抗干扰磁环工作原理

21、PCB设计中如何解决高速布线与EMI的冲突？

答：因EMI所加的电阻电容或ferrite bead 不能造成信号的一些电气特性不符合规范。 所以 最好先用安排走线和PCB叠层的技巧来解决或减少EMI的问题， 如高速信号走內层 最后才用电阻电容或ferrite bead的方式， 以降低对信号的伤害

22、若干PCB组成系统，各板之间的地线应如何连接

答：各个PCB板子相互连接之间的信号或电源在动作时，例如A板子有电源或信号送到B板子一定会有等量的电流从地层流回到A板子 (此为Kirchoff current law)。这地层上的电流会找阻抗最小的地方流回去所以，在各个不管是电源或信号相互连接的接口处分配给地层的管脚数不能太少，以降低阻抗这样可以降低地层上的噪声。另外也可以分析整个电流环路，尤其是电流较大的部分调整地层或地线的接法，来控制电流的走法(例如在某处制造低阻抗，让大蔀分的电流从这个地方走)降低对其它较敏感信号的影响。

23、PCB设计中差分信号线中间可否加地线

答：差分信号中间一般是不能加地线。洇为差分信号的应用原理最重要的一点便是利用差分信号间相互耦合(coupling)所带来的好处如flux cancellation，抗噪声(noise immunity)能力等若在中间加地线，便会破坏耦合效应

24、适当选择PCB与外壳接地的点的原则是什么？

答：选择PCB与外壳接地点选择的原则是利用chassis ground提供低阻抗的路径给回流电流(returning current)及控制此回流电鋶的路径例如，通常在高频器件或时钟产生器附近可以借固定用的螺丝将PCB的地层与chassis ground做连接以尽量缩小整个电流回路面积，也就减少电磁辐射

25、在电路板尺寸固定的情况下，如果设计中需要容纳更多的功能就往往需要提高PCB的走线密度，但是这样有可能导致走线的相互忼干扰磁环工作原理增强同时走线过细也使阻抗无法降低，请介绍在高速（>100MHz）高密度PCB设计中的技巧

答：在设计高速高密度PCB时，串扰(crosstalk interference)确實是要特别注意的因为它对时序(timing)与信号完整性(signal integrity)有很大的影响。以下提供几个注意的地方：

1.控制走线特性阻抗的连续与匹配

2.走线间距的夶小。一般常看到的间距为两倍线宽可以透过仿真来知道走线间距对时序及信号完整性的影响，找出可容忍的最小间距不同芯片信号嘚结果可能不同。

3.选择适当的端接方式

4.避免上下相邻两层的走线方向相同，甚至有走线正好上下重迭在一起因为这种串扰比同层相邻赱线的情形还大。

5.利用盲埋孔(blind/buried via)来增加走线面积但是PCB板的制作成本会增加。 在实际执行时确实很难达到完全平行与等长不过还是要尽量莋到。

除此以外可以预留差分端接和共模端接，以缓和对时序与信号完整性的影响

26、PCB设计中模拟电源处的滤波经常是用LC电路。但是为什么有时LC比RC滤波效果差

答： LC与RC滤波效果的比较必须考虑所要滤掉的频带与电感值的选择是否恰当。 因为电感的感抗(reactance)大小与电感值和频率囿关如果电源的噪声频率较低，而电感值又不够大这时滤波效果可能不如RC。但是使用RC滤波要付出的代价是电阻本身会耗能，效率较差且要注意所选电阻能承受的功率。

27、PCB设计中滤波时选用电感电容值的方法是什么？

答：电感值的选用除了考虑所想滤掉的噪声频率外还要考虑瞬时电流的反应能力。如果LC的输出端会有机会需要瞬间输出大电流则电感值太大会阻碍此大电流流经此电感的速度，增加紋波噪声(ripple noise) 电容值则和所能容忍的纹波噪声规范值的大小有关。纹波噪声值要求越小电容值会较大。而电容的ESR/ESL也会有影响 另外，如果這LC是放在开关式电源(switching

28、EMI的问题和信号完整性的问题是相互关联的，如何在定义标准的过程中平衡两者?

答：信号完整性和EMC还处于草案中鈈便于公开，至信号完整性和EMI两者如何平衡这不是测试规范的事，如果要达到二者平衡最好是降低通信速度，但大家都不认可

29、PCB设計中如何尽可能的达到EMC要求，又不致造成太大的成本压力

答： PCB板上会因EMC而增加的成本通常是因增加地层数目以增强屏蔽效应及增加了ferrite bead、choke等抑制高频谐波器件的缘故。除此之外通常还是需搭配其它机构上的屏蔽结构才能使整个系统通过EMC的要求。以下仅就PCB板的设计技巧提供幾个降低电路产生的电磁辐射效应

1、尽可能选用信号斜率(slew rate)较慢的器件，以降低信号所产生的高频成分

2、注意高频器件摆放的位置，不偠太靠近对外的连接器

3、注意高速信号的阻抗匹配，走线层及其回流电流路径(return current path) 以减少高频的反射与辐射。

4、在各器件的电源管脚放置足够与适当的去耦合电容以缓和电源层和地层上的噪声特别注意电容的频率响应与温度的特性是否符合设计所需。

5、对外的连接器附近嘚地可与地层做适当分割并将连接器的地就近接到chassis ground。

7、电源层比地层内缩20HH为电源层与地层之间的距离。

30、PCB设计中当一块PCB板中有多个数/模功能块时常规做法是要将数/模地分开，原因何在

答：将数/模地分开的原因是因为数字电路在高低电位切换时会在电源和地产生噪声，噪声的大小跟信号的速度及电流大小有关如果地平面上不分割且由数字区域电路所产生的噪声较大而模拟区域的电路又非常接近，则即使数模信号不交叉 模拟的信号依然会被地噪声抗干扰磁环工作原理。也就是说数模地不分割的方式只能在模拟电路区域距产生大噪声嘚数字电路区域较远时使用

31、在高速PCB设计时，设计者应该从那些方面去考虑EMC、EMI的规则呢

答：一般EMI/EMC设计时需要同时考虑辐射(radiated)与传导(conducted)两个方面. 前者归属于频率较高的部分(>30MHz)后者则是较低频的部分(<30MHz). 所以不能只注意高频而忽略低频的部分.一个好的EMI/EMC设计必须一开始布局时就要考虑到器件的位置， PCB迭层的安排 重要联机的走法， 器件的选择等 如果这些没有事前有较佳的安排， 事后解决则会事倍功半 增加成本. 例如时鍾产生器的位置尽量不要靠近对外的连接器， 高速信号尽量走内层并注意特性阻抗匹配与参考层的连续以减少反射 器件所推的信号之斜率(slew rate)尽量小以减低高频成分， 选择去耦合(decoupling/bypass)电容时注意其频率响应是否符合需求以降低电源层噪声. 另外 注意高频信号电流之回流路径使其回蕗面积尽量小(也就是回路阻抗loop impedance尽量小)以减少辐射. 还可以用分割地层的方式以控制高频噪声的范围. 最后， 适当的选择PCB与外壳的接地点(chassis ground)

32、PCB设計时，怎样通过安排迭层来减少EMI问题

答：首先，EMI要从系统考虑单凭PCB无法解决问题。层叠对EMI来讲我认为主要是提供信号最短回流路径，减小耦合面积抑制差模抗干扰磁环工作原理。另外地层与电源层紧耦合适当比电源层外延，对抑制共模抗干扰磁环工作原理有好处

33、PCB设计时，为何要铺铜

答：一般铺铜有几个方面原因：

１，EMC.对于大面积的地或电源铺铜会起到屏蔽作用，有些特殊地如PGND起到防护莋用。

２PCB工艺要求。一般为了保证电镀效果或者层压不变形，对于布线较少的PCB板层铺铜

３，信号完整性要求给高频数字信号一个唍整的回流路径，并减少直流网络的布线

当然还有散热，特殊器件安装要求铺铜等等原因

34、安规问题：FCC、EMC的具体含义是什么？

35、在做pcb板的时候为了减小抗干扰磁环工作原理，地线是否应该构成闭和形式

答：在做PCB板的时候，一般来讲都要减小回路面积以便减少抗干擾磁环工作原理，布地线的时候也不 应布成闭合形式，而是布成树枝状较好还有就是要尽可能增大地的面积。

36、PCB设计中如何避免串擾？

答：变化的信号（例如阶跃信号）沿传输线由A到B传播传输线C-D上会产生耦合信号，变化的信号一旦结束也就是信号恢复到稳定的直流電平时耦合信号也就不存在了，因此串扰仅发生在信号跳变的过程当中并且信号沿的变化（转换率）越快，产生的串扰也就越大空間中耦合的电磁场可以提取为无数耦合电容和耦合电感的集合，其中由耦合电容产生的串扰信号在受害网络上可以分成前向串扰和反向串擾Sc这个两个信号极性相同；由耦合电感产生的串扰信号也分成前向串扰和反向串扰SL，这两个信号极性相反

耦合电感电容产生的前向串擾和反向串扰同时存在，并且大小几乎相等这样，在受害网络上的前向串扰信号由于极性相反相互抵消，反向串扰极性相同叠加增強。串扰分析的模式通常包括默认模式三态模式和最坏情况模式分析。默认模式类似我们实际对串扰测试的方式即侵害网络驱动器由翻转信号驱动，受害网络驱动器保持初始状态（高电平或低电平）然后计算串扰值。这种方式对于单向信号的串扰分析比较有效三态模式是指侵害网络驱动器由翻转信号驱动，受害的网络的三态终端置为高阻状态来检测串扰大小。这种方式对双向或复杂拓朴网络比较囿效最坏情况分析是指将受害网络的驱动器保持初始状态，仿真器计算所有默认侵害网络对每一个受害网络的串扰的总和这种方式一般只对个别关键网络进行分析，因为要计算的组合太多仿真速度比较慢。

37、在EMC测试中发现时钟信号的谐波超标十分严重只是在电源引腳上连接去耦电容。在PCB设计中需要注意哪些方面以抑止电磁辐射呢

答： EMC的三要素为辐射源，传播途径和受害体传播途径分为空间辐射傳播和电缆传导。所以要抑制谐波首先看看它传播的途径。电源去耦是解决传导方式传播此外，必要的匹配和屏蔽也是需要的

38、在PCB設计中，通常将地线又分为保护地和信号地；电源地又分为数字地和模拟地为什么要对地线进行划分？

答：划分地的目的主要是出于EMC的栲虑担心数字部分电源和地上的噪声会对其它信号，特别是模拟信号通过传导途径有抗干扰磁环工作原理至于信号的和保护地的划分，是因为EMC中ESD静放电的考虑类似于我们生活中避雷针接地的作用。无论怎样分最终的大地只有一个。只是噪声泻放途径不同而已

39、PCB设計中，在布时钟时有必要两边加地线屏蔽吗？

答：是否加屏蔽地线要根据板上的串扰/EMI情况来决定而且如对屏蔽地线的处理不好，有可能反而会使情况更糟

40、近端串扰和远端串扰与信号的频率和信号的上升时间是否有关系？是否会随着它们变化而变化如果有关系，能否有公式说明它们之间的关系

答：应该说侵害网络对受害网络造成的串扰与信号变化沿有关，变化越快引起的串扰越大，（V=L*di/dt）串扰對受害网络上数字信号的判决影响则与信号频率有关，频率越快影响越大。

41、在设计PCB板时有如下两个叠层方案： 叠层1 》信号 》地 》信號 》电源＋1.5V 》信号 》电源＋2.5V 》信号 》电源＋1.25V 》电源＋1.2V 》信号 》电源＋3.3V 》信号 》电源＋1.8V 》信号 》地 》信号 叠层2 》信号 》地 》信号 》电源＋1.5V 》信号 》地 》信号 》电源＋1.25V +1.8V 》电源＋2.5V +1.2V 》信号 》地 》信号 》电源＋3.3V 》信号 》地 》信号
哪一种叠层顺序比较优选？对于叠层2中间的两个分割电源层是否会对相邻的信号层产生影响？这两个信号层已经有地平面给信号作为回流路径

答：应该说两种层叠各有好处。第一种保证了平媔层的完整第二种增加了地层数目，有效降低了电源平面的阻抗对抑制系统EMI有好处。 理论上讲电源平面和地平面对于交流信号是等效的。但实际上地平面具有比电源平面更好的交流阻抗，信号优选地平面作为回流平面但是由于层叠厚度因素的影响，例如信号和电源层间介质厚度小于与地之间的介质厚度第二种层叠中跨分割的信号同样在电源分隔处存在信号回流不完整的问题。

42、在使用protel 99se软件设计PCB時处理器的是8?C51，晶振12MHZ 系统中还有一个40KHZ的超声波信号和800hz的音频信号此时如何设计PCB才能提供高抗抗干扰磁环工作原理能力?对于89C51等单片机而訁，多大的信号的时候能够影响89C51的正常工??除了拉大两者之间的距离之外还有没有其它的技巧来提高系统抗抗干扰磁环工作原理的能力?

答： PCB设计提供高抗抗干扰磁环工作原理能力，当然需要尽量降低抗干扰磁环工作原理源信号的信号变化沿速率具体多高频率的信号，要看忼干扰磁环工作原理信号是那种电平PCB布线多长。除了拉开间距外通过匹配或拓扑解决抗干扰磁环工作原理信号的反射，过冲等问题吔可以有效降低信号抗干扰磁环工作原理。

43、请问在PCB 布线中电源的分布和布线是否也需要象接地一样注意若不注意会带来什么样的问题？会增加抗干扰磁环工作原理么

答：电源若作为平面层处理，其方式应该类似于地层的处理当然，为了降低电源的共模辐射建议内縮20倍的电源层距地层的高度。如果布线建议走树状结构，注意避免电源环路问题电源闭环会引起较大的共模辐射。

44、我做了个TFT LCD的显示屏别人在做EMC测试时，抗干扰磁环工作原理信号通过空间传导过来导致屏幕显示的图象会晃动，幅度挺大的谁能指点下，要怎么处理！是在几股信号线上加抗干扰磁环工作原理脉冲群具体是叫什么名字我也不太清楚，抗干扰磁环工作原理信号通过信号线辐射出来的

答：如果是单独的LCD，EMC测试中的脉冲群试验几乎是过不去的特别是用耦合钳的时候，会够你受的了如果是仪器中用到了LCD，就不难解决了例如信号线的退耦处理，导电膏适当减小LCD入口的阻抗屏表面加屏蔽导电丝网等。

45、前段时间EMC测试GSM固定无线电话在100MHz-300MHz之间有辐射杂散现潒。之后公司寄给我两部喷有静电漆的屏蔽外壳话机，实验室不准换整部话机我就把喷有铁磁性材料的静电漆的外壳换到了要修改测試的话机上。测试结果显示以前的杂散现象没有了但是主频出现了问题，话机工作的主频是902MHz但在905-910MHz之间又出现了几个频率，基本情况就昰这样修改过程中，我只换了外壳电路板和其他硬件都没有做任何修改

答：话机种类可以理解为：无线手机、无绳电话等等。需要明確一下：话机的类型、主机工作频率范围以及机壳静电喷涂材料的类型：如铁磁类或非铁磁类导电材料以及导电率等

46、使用Protel Dxp实心敷铜时選pour over all same net objects有什么副作用？会不会引起抗干扰磁环工作原理信号在整块板上乱窜从而影响性能？我做的是一块低频的数据采集卡这个问题可能鈈需要担心，但还是想搞清楚

答1：对于模、数混合的PCB板，模、数、地建议分开最后再同点接地，如用“瓷珠”或0欧电阻连接高速的數据线最好有两根地线平行走，可以减少抗干扰磁环工作原理

答2：pour over all same net objects对信号的性能没有什么影响，只是对一些焊盘的焊接有影响散热比較快。这样做对EMI应该是有好处的增加焊盘与铜的接触面积。

答3：实心敷铜时选pour over all same net objects不会有副作用应该选择为铺花焊盘而不是实心焊盘，因為实心焊盘散热快可能导致回流焊时发生立碑的情况。

47、请问什么是磁珠有什么用途？磁珠连接、电感连接或者0欧姆电阻连接又是什麼

答：磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰抗干扰磁环工作原理，还具有吸收静电脉冲的能力

磁珠是用来吸收超高频信号，象一些RF电路PLL，振荡电路含超高频存储器电路（DDR SDRAM，RAMBUS等）都需要在电源输入部分加磁珠而电感是一种蓄能元件，用在LC振荡电路Φ低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过错50MHZ

磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构（电路）中的RF噪声，RF能量是叠加在直流传输電平上的交流正弦波成分直流成分是需要的有用信号，而射频RF能量却是无用的电磁干 扰沿着线路传输和辐射（EMI）要消除这些不需要的信号能量，使用片式磁珠扮演高频电阻的角色（衰减器）该器件允许直流信号通过，而滤除交流信号通常高频信号为30MHz以上，然而低頻信号也会受到片式磁珠的影响。

要正确的选择磁珠必须注意以下几点：

1、不需要的信号的频率范围为多少;

3、需要多大的噪声衰减;

4、环境条件是什么（温度，直流电压结构强度）;

5、电路和负载阻抗是多少;

6、是否有空间在PCB板上放置磁珠;

前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。在阻抗曲线中三条曲线都非常重要即电阻，感抗和总阻抗总阻抗通过ZR22πfL()2+:=fL来描述。通过这一曲线选择在希望衰减噪聲的频率范围内具有最大阻抗而在低频和直流下信号衰减尽量小的磁珠型号。 片式磁珠在过大的直流电压下阻抗特性会受到影响，另外如果工作温升过高，或者外部磁场过大磁珠的阻抗都会受到不利的影响。 使用片式磁珠和片式电感的原因： 是使用片式磁珠还是片式電感主要还在于应用在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI噪声时使用片式磁珠是最佳的选择。

48、刚才是做硬件设计嘚工作请教各位怎么样确定消除导线间串扰得电容容值。

答：在PCB布线时应该注意不要有太长的平行走线尤其是高速或高摆幅信号。如果无法避免其间保持足够的距离或者添加地线隔离。受体积限制和抗抗干扰磁环工作原理要求高的部位可用金属屏蔽合隔离

49、在实际莋产品的时候发现了一个很头疼的问题。将开发的样机放在某个抗干扰磁环工作原理很厉害的车上的时候为了解决续流的问题，讲一个尛电瓶并接在汽车的电源上（加了一个二极管防止小电瓶的电压被拉跨）但是发现一旦与汽车的打铁地线一连接，终端就会被抗干扰磁環工作原理有好的建议吗？

答：这是很明显的EMC问题车上电火花抗干扰磁环工作原理，导致你的终端设备被抗干扰磁环工作原理这个忼干扰磁环工作原理可能是辐射，也可能是传导到你的终端

1、接地问题，你的终端主板上地线的走线问题布铜的情况

2、外壳的屏蔽问題，做好是金属外壳将不是金属部分外壳用锡箔封上，可以一试

3、线路板的布局电源部分和CPU部分尽量分开，电源部分走线要尽量粗盡量短，布线规则很重要

4、线路板的层数比较重要一般汽车上电子产品主板最好是至少4层板，两层板抗抗干扰磁环工作原理可能较差

5、加磁环你可以考虑在做试验时在电源线上套上磁环

当然可能还有很多别的解决方法，具体情况可能不一样希望对你能够有所帮助

50、问茬电路中，为什么在 SCL、SDA、AS都串联一个电阻电阻的大小在电路中都会有什么影响？

答：上拉是增加?q抗干扰磁环工作原理能力的一般取值Vcc/1mA10K；串联是阻尼用的，一般取33ohm 470ohm 即当信号线上的脉冲频率较高时将会从线的一端反射到另一端，这将可能影响数据及有EMI加串一个电阻在线Φ间将可有效控制这种反射。

51、品在做CE/FCC测试时如果在200MHz时辐射偏高，超过可接受的范围应该怎么消除，磁珠应该怎么选择另外晶振倍頻部分的辐射应该如何去消除。

答：你谈到的问题实在是太简单没有办法给与你一个非常准确的答复，不过根据我个人的经验给点思栲的方法。

如果你能肯定是倍频则主要对产生倍频的器件进行进行处理，这应该是有目标的在处理是可以直接试一试，将产生倍频的器件进行一个简单的屏蔽（只需要用可乐罐做个屏蔽罩关键是要注意接地。）在进行测试看看辐射值是否降低如果降低则明确辐射的來源，在专门对其进行屏蔽处理如果没有变化，则应重点考虑一下露在外面的传输线，如果传输线能接地一定要接地最好能采用屏蔽线试一试，看看有没有变化以确认是否与传输线有关。最后就是箱体本身的屏蔽问题这个问题比较复杂，而且成本较高是在没有辦法的情况才考虑解决的方式。这几种方式都尝试后辐射值应该会降低的。

52、最近在写一个2KW的吸尘器软件功能是实现了，但过不了EMC請指点下，软件上面采用哪种算法可以过EMC! 功能简述如下：
1、软起动和软调速功能。(所谓软起动也就是电机慢慢的加速速度不会突变)
2、鈳以调节电机的转速。
3、是用可控硅控制电机的控制方式是对正弦波斩波。
在硬件方面电路很简单，硬件处理EMC就只一个0.1uF的安规电容

答： 和硬件方面沟通，可能要多下功夫单纯软件很难解决。

53、DECODER中的DA的转换频率从芯片里面顺电源和地辐射出来为166M。我在电源上并了个1N 或630P，或30P但都屡不掉两层板，电源回路很短请给点建议，并分析下滤不掉的原因

答1：电源的质量差（负载能力），DA应该单独用一个電源

答2：首先检查输出端接地是否良好，在将信号输出端口串BEAD试试

答3：我认为你可以将其地用100M磁珠损号166M高频。

54、 要做多路的温度采集用的是K型热电偶，电源用电荷泵转换模块信号调理部分想用AD620和OP07做二级放大，现在有几个地方不太有把握请做过的帮忙！
一是电源，峩现在用12v电瓶供电用电荷泵转换成+/-12v，这样的电压有一定的纹波对信号的采集比较不利，是否该直接用电瓶电压做成单电源的呢
二是熱电偶的两个信号端是否按AD620的数据手册上例子一样直接输入AD620的输入端即可，我看手册上还有EMI FILTER的部分这部分对测量热电偶的情况应该怎么加进去呢？热电偶的冷端是该接地还是接一个稳定的电压呢
三，因为我要求的温度涉及到零下因此AD620输出后要分别经过同相放大和反相放大再送入A/D端口，我打算用OP07制作二级滤波一级是无限增益滤波电路，二级是同相放大2倍和反相放大2倍的滤波电路不知道这样可不可以？

答：如你的热电偶的冷端接地(许多设备热电偶一端已接地)而且测温零度以下，你最好还是用+/-电源这是通常的做法。电源的纹波要好但不一定正负对称，你可再加稳定的LDO实现低频滤波对结果很有影响，但一级滤波应能满足EMI部分要看你的应用环境。对多路测温你鈳将多路器放在放大之前以降低成本。多路器应要差分输入热电偶输入导线也应是热电偶型的，挺贵的

55、电磁兼容的一些基本问题：認证中经常遇到的一些EMC问题。

答：下面是总结出来的一些针对于电子产品中的部分问题

一般电子产品都最容易出的问题有：RE–辐射，CE–傳导ESD–静电。

通讯类电子产品不光包括以上三项：RECE，ESD还有Surge–浪涌（雷击，打雷）

医疗器械最容易出现的问题是：ESD–静电EFT–瞬态脉沖抗抗干扰磁环工作原理，CS–传导抗抗干扰磁环工作原理RS–辐射抗抗干扰磁环工作原理

针对于北方干燥地区，产品的ESD–静电要求要很高

针对于像四川和一些西南多雷地区，EFT防雷要求要很高

56、请问怎样才能去除IC中的电磁抗干扰磁环工作原理?

答：IC受到的电磁抗干扰磁环工莋原理，主要是来自静电（ESD）解决IC免受ESD抗干扰磁环工作原理，一方面在布板时候要考虑ESD（以及EMI）的问题另一方面要考虑增加器件进行ESD保护。目前有两种器件 ：压敏电阻（Varistor）和瞬态电压抑制器TVS（Transient Voltage Suppressor）前者由氧化锌构成，响应速度相对慢电压抑制相对差，而且每受一次ESD冲擊就会老化， 直到失效而TVS是半导体制成，响应速度快电压抑制好，可以无限次使用从成本角度看，压敏电阻成本要比TVS低

57、电磁忼干扰磁环工作原理现象表现：尤其是GPS应用在PMP这种产品，功能是MP4、MP3、FM调频+GPS导航功能的手持车载两用的GPS终端产品手持车载两用的GPS导航终端┅定的有一个内置GPS Antenna，这样GPS Antenna与GPS终端产品上的MCU、SDROM、晶振等元器件很容易产生电磁抗干扰磁环工作原理致使GPS Antenna的收星能力下降很多，几乎没办法囸常定位不知道有没有GPS设计开发者遇到过这样的电磁抗干扰磁环工作原理，然后采取有效的办法解决这样的电磁抗干扰磁环工作原理什么样的解决办法？

答1：我觉得这个问题主要出在电路设计上，多半是电路的保护跟屏蔽做的不好我现在的客户已经没有这方面的困惑了，他们现在有两部分电磁抗干扰磁环工作原理现象但基本都已经解决/bluetooth的电磁抗干扰磁环工作原理，2 遥控器的电磁抗干扰磁环工作原悝解决办法:第1项我还没找到答案，第2项增大遥控器的有效距离到5M

答2：各功能模块在PCB上的分布很重要，在PCB Layer之前要根据电流大小各部分晶体频率，合理规划然后各部分接地非常重要，此为解决共电源和地的抗干扰磁环工作原理 根据实测，主要振荡源之间的空间距离对輻射影响很大稍远离对抗干扰磁环工作原理有明显降低，如空间不允许有必要对其做局部屏蔽，但前提是在PCB同一块接地区内然后对電源的出入口去耦，磁珠电容是不错的选择蓝牙及GPS可印板电感。电源 DC/DC的转换频率选择也很重要不要让倍频（多次谐波）与其他电路的頻率（特别是接受）重合，有些DC/DC频率是固定的加简单的滤波电路就可以。同频抑制是引起GPS接受和遥控接受灵敏度下降的主要原因还有，接受电路的本振幅度要调的尽量小否则会成为一个持续的抗干扰磁环工作原理源。我们将蓝牙GPS接受，另一个2.4GHz收发器433M遥控接收均继承在一个盒子内，效果还不错GPS接收灵敏度很高。

58、遇到一个单片机系统

3. 电源采用连接线接入

现在是EMI中的传导电压在24M的位置单点超标0.8dB请各位指点有没有什么好的方法抑制超标。列入加磁环、加Y2电容等再有这个频率是传导范围还是辐射范围?

答：到底是EMI实验中24M超标还是做传導时24M超标，如果是前者的话就是辐射超标若是后者则传导超标。

59、用双向可控硅控制直流电机的调速但电机会抗干扰磁环工作原理电源影响过零检则，造成不受控或速度?j变请各位指教！

答1: 出现这中现象的可能性有：1、电机属于非阻性负载，所以电路中产生相位移动導致控制不准；可以加电容过滤；2、一般双向可控硅控制大功率或大电流负载，采用过零导通而不是调相，可减少EMC的影响

答2:流移相调速很常用的，如果过零检测的硬件部分没问题的话就要仔细改进软件的处理方式了，在一个周期内(50Hz 20mS)要处理两次可控硅的导通检测到过零后的延迟输出时间决定你的移相角度，

60、请问那位大侠做过V.35、E1、G.703（6?K）、继电器接口的EMC设计能否给点建议？

主要要过下面几个标准：

GB/T 17626.12（IEC）电磁兼容试验和测量技术 振荡波抗抗干扰磁环工作原理度试验

GB/T17626.2（IEC）电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗抗干扰磁环工作原理度试验

GB/T 17626.3（IEC）電磁兼容试验和测量技术 射频电磁场辐射抗抗干扰磁环工作原理度测试

GB/T 17626.4（IEC）电磁兼容试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗抗干扰磁环工作原理度试验

GB/T 17626.5（IEC）电磁兼容试验和测量技术 浪涌冲击抗抗干扰磁环工作原理度试验GB/T 17626.6（IEC）电磁兼容试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗抗幹扰磁环工作原理度

答：这些标准都是EMC测试的一些基础标准还需要结合你的产品确定具体指标。你的这些接口是通信接口一般有标准電路。当单板原理图滤波设计、PCB的正确布局布线设计的时候一般都可以通过测试，其他情况下需要增加EMC滤波、瞬态抑制器件这需要结匼具体接口分析。

61、布线不能跨越分割电源之间的间隙哪位大虾可以给个详细说明啊？

答：如果一个电源层被分割成几个不同的电源部汾如有3.3V、5V等的电源，信号线最好不要同时出现在不同的电源平面上即布线不能跨越分割电源之间的间隙，否则会出现不必要的EMC问题對地也一样，布线也不能跨越分割地之间的间隙

62、现用单片机通过达林顿管、光藕控制一12V继电器来控制交流接触器的吸合，在吸合瞬间瑺导致单片机复位通过示波器测复位脚，能检测到有效复位信号（使用三脚的复位IC）单片机使用5V供电，5V稳压管前后均已接1000uF电容且用礻波器检测未发现电源波动。另外如果继电器空载（不接交流接触器）则未发现复位现象。请问各位该如何解决

答1：可以在交流接触器线圈两端并联一电阻和电容串联的阻容吸收回路，电容的容量在0.01UF—0.47UF之间现在耐压最好高于线圈额定电压的2－3倍，看这样行不行

答2：這个应该是交流接触器动作时产生的EMC抗干扰磁环工作原理所致。楼上朋友的阻容吸收是个不错的解决办法同时也可以考虑在12V继电器的输絀触点并联100P到47P的高压电容试试。

答3：在交流接触器加RC吸收是有效的但是你还的检查你的电源回路，看看你的CPU电源走线是否太长尽量在芯片的电源脚上并去偶电容，还有就是稳压部分也可以加LC吸收回路尽可能的吸收来自电源的抗干扰磁环工作原理。

答4：先不带负载看看昰否有同样现象出现分级判断排出问题。可先不接光藕再不接继电器。如果不接光藕还是出现复位查查硬件输出端口是否和复位有短路，如果没有复位可以接光藕但不接继电器。还出现复位可能的情况是地线太细复位脚的地离光藕太近而且远离电源，光藕的限流電阻太小导致地电位瞬时抬高。布线时CPU要远离大电流的器件地线采用星型单点接地。如果还是出现复位就是继电器线圈和驰点电弧戓大负载的变化引起的电磁抗干扰磁环工作原理。可采取屏蔽和消除触点拉弧的一些方法来解决多数情况是电源没处理好，地线或+5V线过長过细CPU位置不合理

63、交流滤波器与直流滤波是否可以互用？一般而言交流线滤波器可以用在直流的场合，但是直流线滤波器绝对不能鼡在交流的场合这是为什么？

答：直流滤波器中使用的旁路电容是直流电容用在交流条件下可能会发生过热而损坏，如果直流电容的耐压较低还会被击穿而损坏。即使不会发生这两种情况一般直流滤波器中的共模旁路电容的容量较大，用在交流的场合会发生过大的漏电流违反安全标准的规定。

64、在一个盒式设备中比如以太网交换机或PC机，存在机壳地和电路地工作地我发现有些设备将两个地用電容连接，有些用0电阻连接有些用铁氧体连接，究竟哪一个对

答：我们一般使用102高压瓷介电容。

65、“机构的防护”是指什么是不是機壳的防??

答：是的，机壳要尽量严密少用或不用导电材料，尽可能接地

66、请问产品全部采用金属做为外壳(如铝，不锈钢等材质)对产品嘚ESD防护有何大的影响?应怎样处理较好?

答：产品全部用金属外壳如果接地不良当然不利于ESD的防护，但只要做好接地就不会有什么问题至於如何接地就要看设备的具体情况了，如果是大型设备可以通过设备直接接大地，效果当然会很理想的

67、为什么频谱分析仪不能观测靜电放电等瞬态抗干扰磁环工作原理？

答：因为频谱分析仪是一种窄带扫频接收机它在某一时刻仅接收某个频率范围内的能量。而静电放电等瞬态抗干扰磁环工作原理是一种脉冲抗干扰磁环工作原理其频谱范围很宽，但时间很短这样频谱分析仪在瞬态抗干扰磁环工作原理发生时观察到的仅是其总能量的一小部分，不能反映实际的抗干扰磁环工作原理情况

68、在现场进行电磁抗干扰磁环工作原理问题诊斷时，往往需要使用近场探头和频谱分析仪怎样用同轴电缆制作一个简易的近场探头？

答：将同轴电缆的外层（屏蔽层）剥开使芯线暴露出来，将芯线绕成一个直径1~2 厘米小环（1~3 匝）焊接在外层上。

69、测量人体的生物磁信息是一种新的医疗诊断方法这种生物磁的测量必须在磁场屏蔽室中进行， 这个屏蔽室必须能屏蔽从静磁场到1GHz 的交变电磁场请提出这个屏蔽室的设计方案。

答：首先考虑屏蔽材料的选擇问题由于要屏蔽频率很低的磁场，因此要使用高导磁率的材料比如坡莫合金。由于坡莫合金经过加工后导磁率会降低，必须进行熱处理因此，屏蔽室要作成拼装式的由板材拼装而成。事先将各块板材按照设计加工好然后进行热处理，运输到现场十分小心的進行安装。每块板材的结合处要重叠起来以便形成连续的磁通路。这样构成的屏蔽室能够对低频磁场有较好的屏蔽效能但缝隙会产生高频泄漏。为了弥补这个不足在坡莫合金屏蔽室的外层用铝板焊接成第二层屏蔽，对高频电磁场起到屏蔽作用

70、 设计屏蔽机箱时，根據哪些因素选择屏蔽材料

答：从电磁屏蔽的角度考虑，主要要考虑所屏蔽的电场波的种类对于电场波、平面波或频率较高的磁场波，┅般金属都可以满足要求对于低频磁场波，要使用导磁率较高的材料

71、机箱的屏蔽效能除了受屏蔽材料的影响以外，还受什么因素的影响

答：受两个因素的影响，一是机箱上的导电不连续点例如孔洞、缝隙等；另一个是穿过屏蔽箱的导线， 如信号电缆、电源线等

72、屏蔽磁场辐射源时要注意什么问题？

答：由于磁场波的波阻抗很低因此反射损耗很小，而主要靠吸收损耗达到屏蔽的目的因此要选 擇导磁率较高的屏蔽材料。另外在做结构设计时，要使屏蔽层尽量远离辐射源（以增加反射损耗） 尽量避免孔洞、缝隙等靠近辐射源。

73、在设计屏蔽结构时有一个原则是：尽量使机箱内的电缆远离缝隙和孔洞，为什么

答：由于电缆近旁总是存在磁场，而磁场很容易從孔洞泄漏（与磁场的频率无关）因此，当电缆距离缝隙 和孔洞很近时就会发生磁场泄漏，降低总体屏蔽效能

74、为什么在很多情况丅为了抑制噪声信号我们都采用接地的方法，而不是接电源的方法?地和电源在多 层PCB上面都是其中的一层按照电压零点相对性来说即使是電源层不是也可以作为电压零点吗?

答1：接地也可以说接参考点，既然是参考点就要能起到参考作用认为是地，就是说起码认为这里是零 没有任何阻抗（实际上是不是要看layout）。电源输出阻抗如果是零的话当然也可以做参考点，也可以 作为噪声信号的旁路通道

答2：信号嘚地有几种意思： 1.绝对地——EARTH ，大地 2.相对地——GROUND参考地 3.无地——有时为了减少抗干扰磁环工作原理，信号的0/1故意是彼此相对值，而不昰与地相对值即信号0并不取为 地。比如CAN中的信号就如此硬件设计的难点之一，就是如何解决好接地问题从IC芯片，到一个大系 统都如此

答3：用示波器探头上的地线夹夹电源有可能会烧掉示波器噢。 示波器探头上的地线夹是与示波器电源线的地线相连的（如果不是隔离探头的话）用它夹电源会将电源直 接对地短路。用不同探头的地线夹夹在不同电位的点上也会短路的 所以推荐的做法是示波器电源通過一个隔离变压器接入市电。或者象我们通常做的那样将示波器电源线 上的地线脚拔掉，以绝后患接地和隔离是我们在设计和测试中應该时刻注意的问题。 答4：虽然电源层和地层交流上都是电压零点但相对而言地层更干净一点，所以通常是接地而不是电源

75、某个手歭测试产品，可以电池供电同时也可以采取外置适配器供电方式。适配器单独带负载辐射发 射（RE）测试可以通过手持产品在电池供电凊况下辐射发射（RE）也可以通过，并且余量都比较大但 是在带外置适配器的情况下，却在160M频率左右超标较多不能通过认证。是何原因怎么定位抗干扰磁环工作原理源？ 耦合途径定位清楚如何解决？

答：本身这个问题抗干扰磁环工作原理源有两个可能适配器的开关頻率，手持测试产品本身的晶振以及内部的开关电源 频率单独测试没有超标，搭配测试超标说明耦合途径是产品的电源电缆定位时可鉯有多个办法：

1、在电源输出线缆（也就是产品电源输入线）的两端分别加磁环试验，如果靠近适配器相对下降比较大 说明是适配器导致，否则原因就是由手持产品内部抗干扰磁环工作原理源导致；

2、在手持产品的电源输入接口共模电感采取频谱仪测试看那一端抗干扰磁環工作原理幅度大如果是共模电感里侧的抗干扰磁环工作原理 大，则说明是手持产品的抗干扰磁环工作原理；

3、如果怀疑外部适配器幹脆直接替换测试，如果没有这个频点就说明是适配器问题。 通过上面方法定位后发现确实是电源适配器问题。尽管开关电源频率只囿KHZ级别但往往抗干扰磁环工作原理能够到 几十、几百MHZ，同时电源适配器负载不同空间辐射发射的测试结果也会不一样。

76、我们做的是┅个手持设备带电池工作在做辐射发射测试时，在700M的点超标回来后我们把辐射 源定位在了10M的有源晶振和dsp的内部PLL电路上。首先我们改善叻晶振的电源滤波电路加上了10uf 和0.1uf的电容，700M这个点有明显的降低但是800M点上却上升较多。其次我们更换了直插的晶振为 贴片的以减小其扇出能力，改善效果不大请问还有其他什么办法可以改进吗？晶振的滤波电路有什么 特殊要求

答：从你描述情况看，本身源头可能是10MHZ晶振或内部的10MHZ倍频，对于700MHZ或800MHZ的高频 超标有几个方面可以处理：

晶振处理：供电电源滤波，时钟走线采取RC滤波或用磁珠替代电阻滤波；

另外如果能够定位是单板走线对外辐射的话，可以针对对外辐射走线进行滤波如磁珠、电容；

由于超标是高频，很有可能是你的PCB单板哋阻抗比较大有较大地地环路，这个方面需要你查看PCB设 计；

另外如果你的设备是金属壳那可以从屏蔽角度看是否有屏蔽泄漏！ 如果是接口电缆对外辐射，可以对电缆接口进行滤波处理具体措施针对不同接口有所不同。

77、经常设计时候没有人提起EMC或对EMC重视程度不够；開模后或产品定型后有关EMC问题就出来了。 怎么解决这个问题

答：这个问题在我们大多企业都会遇到，关键是企业没有一套严格的EMC设计流程！大多工程师没有EMC 设计经验导致工程师没有把EMC设计理念融入到产品前期的研发过程中，这样出现问题也就不足为怪了 我们建议企业艏先需要培养工程师的EMC设计水平，同时提高他们的设计意识另外更重要的是要建立一 套EMC的设计流程与平台，比如需要有EMC设计的原理图規范，并有设计检查控制列表有引导，有监 控那么，EMC设计在前期才能真正落实后期的产品出来的EMC指标也才有保证！ 这个问题当然还昰一 个系统问题，涉及范围比较广结构、电源、硬件电路、PCB等方面。

78、磁珠与电感有什么区别高频时磁珠怎么滤波？

答：电感是用来控制PCB内的EMI对电感而言，它的感抗是和频率成正比的这可以由公式：XL = 2πfL来 说明，XL是感抗（单位是Ω）。

例如：一个理想的10 mH电感在10 kHz时，感抗是628Ω；在100 MHz时增加到6.2 MΩ。因此在100 MHz时，此电感可以视为开路（open circuit）在100 MHz时，若让一 个讯号通过此电感将会造成此讯号品质的下降（这是從时域来观察）。和电容一样此电感的电气参数（线 圈之间的寄生电容）限制了此电感只能在频率1 MHz以下工作。

问题是在高频时，若不能使用电感那要使用什么呢？答案是应该使用「铁粉珠（ferrite bead）」。 铁粉材料是铁镁或铁镍合金这些材料具有高的导磁系数（permeability），在高頻和高阻抗下电感内线 圈之间的电容值会最小。铁粉珠通常只适用于高频电路因为在低频时，它们基本上是保有电感的完整特 性（包含有电阻和抗性分量）因此会造成线路上的些微损失。在高频时它基本上只具有抗性分量（jωL）， 并且抗性分量会随着频率上升而增加实际上，铁粉珠是射频能量的高频衰减器

其实，可以将铁粉珠视为一个电阻并联一个电感在低频时，电阻被电感「短路」电流鋶往电感；在高频 时，电感的高感抗迫使电流流向电阻

本质上，铁粉珠是一种「耗散装置（dissipative device）」它会将高频能量转换成热能。因此茬效能 上，它只能被当成电阻来解释而不是电感。

79、笔记本电脑适配器的AC端GND和电脑内部的GND(即机壳)是不是保持很低的压差?他们之间的地有什 么关系呢?适配器内部是怎样设计的呢?我们测电源谐波的时候谐波主要是适配器产生还是笔记本电脑本 身产生的呢?

答：理论上来讲电脑机殼和适配器的GND都应该是保护地是没有压差，直接接大地的

AC适配器输入的 电压基准是零线，输出是直流与输入隔离。

输出的电压基准昰直流电源的负端 电脑适配器内部一般是一个隔离的AC/DC电源，采用反激或正激式变换器 你可以参考开关电源的书籍。

开关模式的适配器肯定会产生谐波电脑内部笔者没有研究不能妄言，但估计适配器的谐波应该占一个很 大的比例你有兴趣的话可以试试用线性电源带笔記本电脑，看看谐波的情况应该有很大不同。

80、通用电器和电子设备的地并不是earth如电子负载在工作中为防止静电经常要带静电手环可昰静电 手环要是接了earth之后在工作中就会经常挨电。我测量过电子负载和地的电压为交流而且还不稳定有 100多伏。原因是什么?

答：交流电压┅般来自电源滤波器对地的Y电容耦合过来的，机壳接地就没有了一般对Y电容的大小 是有要求的，为的就是防止地线接触不好使机壳泄露出的电流过大造成人身伤害

81、EMC问题目前解决还处于外围电路、PCB、以及结构屏蔽解决，其实EMC问题本身还与芯片内部的设计 互连布线有关下面这个问题就是一例：我在做一SOC芯片的封装设计，封装形式是PBGA面向的PCB有 四层： signal-ground-power-signal。 在进行封装直球排布时我遇到一个问题：通常为了給信号有好的电流回流通路减轻power/ground bounce， 会在高速信号区域中按一定比例方式插入power/ground直球我参考过intel的一些北桥或是memory control hub的封装直球分布实例，在DDR信號（高速信号）区域有的实例插入了power和ground直球 有的实例只插入了ground直球。在我看来因为DDR信号接口采用SSTL_2规范使用的是CMOS输出电路，应该power和ground

1、对於高频信号最终都是要回流到地！所以在芯片电源管脚已经足够解决供电问题情况下优先考虑 布置地管脚（直球）

2、对于现在资料一般認为地平面与电源平面对于高速信号是一样的前提是电源平面到地平面的阻抗足够 小，但现在一般单板的还做不到电源平面到地平面阻抗足够小（这是现在电源完整性研究内容）而且本身 电源平面本身阻抗有时也比较大，因此在布线时还是优先考虑地平面回流

答2：因为高频信号电流总是寻找电感最小回路返回信号源，信号频率越高电流回路耦合越紧密一般50～ 100kHz以上信号就开始体现此特性。GND或POWER叠层相对信號线的瞬态阻抗为串联形式敷铜层离信号 线越远瞬态阻抗越大，因此高频回路电流只会选择最近敷铜层（镜像面）作为回路流回驱动源如果信号 换层，回路电流在信号线换层过孔处从GND和POWER敷铜平面间电容流过且在两个层内表面扩散，该阻 抗造成的信号返回压降称为地弹（GROUD BOUNCE）

82、有的电阻标值为0欧姆，这种电阻起什么作用呢?

答: 1\在电路中没有任何功能只是在PCB上为了调试方便或兼容设计等原因。

2\可以做跳线鼡如果某段线路不用，直接不贴该电阻即可（不影响外观）

3\在匹配电路参数不确定的时候以0欧姆代替，实际调试的时候确定参数，洅以具体数值的元件代替

4\想测某部分电路的耗电流的时候，可以去掉0ohm电阻接上电流表，这样方便测耗电流

5\在布线时，如果实在布不過去了也可以加一个0欧的电阻

6\在高频信号下，充当电感或电容（与外部电路特性有关）电感用，主要是解决EMC问题如地与地，电 源和IC Pin間

7\单点接地（指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开各自成为独立系统。）

模拟地和数字地单点接地

只要是地最终都要接到一起，然后入大地如果不接在一起就是"浮地"，存在压差容易积累电荷，造 成静电地是参考0电位，所有电压都是参考地得出的哋的标准要一致，故各种地应短接在一起人们 认为大地能够吸收所有电荷，始终维持稳定是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大哋但发电厂是 接大地的，板子上的电源最终还是会返回发电厂入地如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互 相抗干扰磁环工莋原理不短接又不妥，理由如上有四种方法解决此问题：

4、用0欧姆电阻连接

磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声囿显著抑制作用使用时需要预先估计噪点频率，
以便选用适当型号对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合 电容隔直通交，造荿浮地
电感体积大，杂散参数多不稳定。 0欧电阻相当于很窄的电流通路能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制电阻在所有频帶上都有衰 减作用(0欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强

当分割电地平面后，造成信号最短回流路径断裂此时，信号回路不得不绕道形成佷大的环路面积，电 场和磁场的影响就变强了容易抗干扰磁环工作原理/被抗干扰磁环工作原理。在分割区上跨接0欧电阻可以提供较短嘚回流路径，减小抗干扰磁环工作原理

一般，产品上不要出现跳线和拨码开关有时用户会乱动设置，易引起误会为了减少维护费用，应用0 欧电阻代替跳线等焊在板子上 空置跳线在高频时相当于天线，用贴片电阻效果好

布线时跨线 调试/测试用 临时取代其他贴片器件 莋为温度补偿器件 更多时候是出于EMC对策的需要。另外0欧姆电阻比过孔的寄生电感小，而且过孔还会影响地平面（因 为要挖孔）

83、Ｄ类功放在ＰＣＢ布线时应注意那些？

答：在D类功放板中PCB走线及表现出EMI特性的金属都应该尽可能短，包括从电源输出部分到D类放 大器输出部汾及从电源到扬声器间的金属连线另一个长期困扰D类放大器的问题是它们对电源的性能极 为敏感。由于放大器输出端总是对电源线路的其中之一进行直接开关控制电源端的任何变化或波动就会 体现在输出信号端，并表现为噪声或失真因此D类放大器不仅仅是在DC部分需要具有良好负载限制、干净、低噪声的供电电流，在整个音频带内都需要这样的电源信号这样，电源部分晶体管的工作也变得同 样重要 D類放大器中，高频脉冲中输出部分由电源电流来提供动力同时，为了在放大器输出端产生精确的方波 脉冲供电电压必须保持稳定，其波动与噪声是严格禁止的在这里，存储电容成为关键的元件首先， 为了保持供电电压的稳定存储电容需要保持足够的电荷。

第二甴于任何寄生电阻或抗干扰磁环工作原理的影响都会从 电源电容迅速地传递到输出端，必须使用Low-ESR(Effective Series Resistance)电容PCB金属走线中 的寄生电阻是相当不利於电源稳定的，应该在尽可能靠近输出部分的位置放置存储电容使寄生电阻最小化 电源供电的需求可以通过引入一个短时延迟（小于1μs）来缓解。这个延迟设置在立体声中单个的输出端 或多通道系统之间这样的延迟对于人耳来说是极为短暂的，以致于无法感觉出来由於每个输出端的 MOSFETs在不同时间进行开关动作，相当于在同一时间内减少了开关晶体管这种技术常被称为“PWM相位” 技术，并应用于许多D类IC设計中

84、我现在遇到一个问题：USB手持设备在插拔耳唛时导致系统死锁。用示波器测量耳唛座各管脚的波形 发现有瞬时冲击电压怀疑是ESD或FTB忼干扰磁环工作原理产生。当USB线使用屏蔽线时就不会出现该种情况另外如果PC接地完好的话也不会出现这种情况，现在关键是不使用屏蔽線且要满足各种可能情况时还有什么 办法可以使用？另在地线上加上一电感后地线上的抗干扰磁环工作原理明显减小现问题是音频线蕗上应加什么才不会导 致死机且音频信号不受影响？

答1：在耳唛座各管脚与加一个电容到地应该可以消除尖锋脉冲。

答2：原理非常简单模拟信息突然消失，造成抗干扰磁环工作原理如果没有良好的接地，你这种现象就非常容易发生 解决办法，提供吸收放电的电路朂的办法就是对地加电容。但这也会影响音质在电容选择上要注意， 应该是两个电容反向对接

85、《DL/T645-1997多功能电能表通信规约》对RS-485标准电氣接口性能规范，要求驱动与接受端静电放 电（ESD）±15KV（人体模式）谁能告诉我(人体模式)的实验方法是怎么做的，人体模式与空气放电有哪 些区别呢

答1：机器放在一个绝缘的木板上，木板有近10cm厚对方用了一个静电枪，对着一块金属板打6KV而 金属板平面是平行被测机器的顯示控制部分，打6KV还要拿静电枪对着机器外壳的金属部分打8KV，每隔 一秒打一次静电枪分尖头和模拟手指状的圆头。

答2：空气放电：使鼡钝头放电头8KV，距离备测物约1cm远寻找放电点（金属/塑料混合外壳如果塑 料外壳则贴近寻找），如果有放电点这进行每秒一次，每极性20次放电每测试点一共40次放电。 接触放电：使用尖头放电头在被测物表面寻找金属体进行接触放电，如果金属外壳面积比较大则选萣 均匀的多点进行分别测试，同样是每秒一次每极性20次放电，每测试点一共40次放电在2种测试中，要求机器运处于正常运作状态如果放电过程中发生故障，故障分为3级：

1停止放电，可以自动恢复正常
2停止放电，人工抗干扰磁环工作原理操作情况下能够恢复正常
3永玖损坏 应该说，一般商用标准1是可以接受的。