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PCB新手初学必备50个经典应用电路实例分析PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）是现代电子产品中不可或缺的核心部件之一，用于支持和连接电子元器件。
初学者在学习和掌握PCB设计时，了解一些经典的应用电路实例是很有帮助的。
下面将介绍50个经典的应用电路实例，并简单分析其工作原理。
1.电源滤波电路：用于去除电源输入中的噪声和干扰。
2.整流电路：将交流电信号转换为直流电信号，常见的电源电路。
3.电压调节电路：用于稳定输出电压，常见的稳压装置。
4.LED驱动电路：用于驱动LED显示器件的电路，常见于各种灯具。
5.小电力放大器电路：用于增加音频信号的功率，如小型扬声器。
6.音频滤波电路：用于调整音频信号的频率特性，如均衡器。
7.电源保护电路：用于保护电子设备免受过电压、过电流等情况的损害。
8.低通滤波器电路：用于通过低频信号，滤除高频信号。
9.高通滤波器电路：用于通过高频信号，滤除低频信号。
10.时钟电路：用于提供稳定的时钟信号，常见于数字系统。
11.振荡器电路：用于产生稳定的频率信号，如时钟振荡器。
12.多谐振荡电路：用于产生多频率的信号，常见于无线通信设备。
13.反相放大器电路：将输入信号进行反相放大。
14.非反相放大器电路：将输入信号进行非反相放大。
15.对数放大器电路：将输入信号进行对数放大，如用于音量控制。
16.线性电源电路：用于提供稳定的线性电源输出。
17.数字电源电路：用于提供稳定的数字电源输出。
18.温度控制电路：用于控制温度，如温度传感器和风扇控制电路。
19.温度补偿电路：用于对温度进行补偿，如精准控制设备。
20.模拟开关电路：用于模拟开关操作，如触摸传感器。
21.PWM控制电路：用于产生脉宽调制信号，如电机驱动器。
22.静电保护电路：用于保护电子器件不受静电干扰。
23.短路保护电路：用于保护电路免受短路损坏。
24.信号选择器电路：用于选择不同的输入信号，如多路音频选择器。
PT-801B PLC实验训练装置实验指导书前言随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了几乎所有的控制领域。
可编程控制器（简称PLC）作为一种专门用于工业控制的计算机，自从1969年研制成功以来，由于其可靠性高和容易控制等特点，越来越广泛地应用于各种工业控制现场，大大地推进了工业自动化进程。
PLC技术已成为了大中专院校电类专业的重点课程之一。
我公司作为深圳职业技术学院的科研成果转化中心，紧密结合教师的教学实践及PLC现场控制的特点，研制开发了这套专门用于PLC实验的装置，并配备了详尽的使用说明书、理论和实训一体化的教材（人民邮电出版社出版的《电气控制与PLC实训教程》）。
本装置采用日本三菱可编程控制器为主机，配合单元模块可实现上百个项目的实训，将实验室中无法接触的工业控制形象地呈现在学生面前，可以达到深化理论，增加实践和动手能力的目的。
本装置可以用于教材章节后的例行实验，也可以用于学期末的课程设计及毕业设计，将抽象的理论知识变成实实在在的控制器件、控制指令及连接导线，能大大减轻教学难度，将学生从抽象的理论学习中解放出来。
本实验装置已在深圳职业技术学院等院校投入使用，深受广大学校师生的好评。
为了使您获得最佳的使用效果，敬请您对本装置及本手册提出宝贵意见和建议。
深圳市普泰科技有限公司 2007年1月目录第1章使用说明 (1)1.1 用户手册 (1)1.2 操作指南 (3)1.3 软件操作手册 (6)第2章实验指导 (13)2.1 801B—1电机控制 (13)2.2 801B－2七段数码显示、天塔之光 (14)2.3 801B—3交通灯自控和手控 (17)2.4 801B—4水塔水位自动控制 (19)2.5 801B—5自控成型机 (20)2.6 801B—6自控轧钢机 (22)2.7 801B—7多种液体自动混合 (25)2.8 801B—8自动送料装车系统 (27)2.9 801B—9邮件分检机 (29)2.10 801B—10机械手控制系统 (30)2.11 801B—11皮带运输机控制系统 (31)2.12 801B—12四层电梯模拟控制系统 (32)2.13 801B—13五相步进电机模拟控制 (33)2.14 801B—14加工中心刀具库选择控制系统 (34)2.15 801B-15水箱水位控制实验 (36)第3章参考程序 (38)实验梯形图 (38)第1章使用说明1．1 用户手册一、产品性能概述本装置分为实验屏和实验桌两大部分：实验桌是放置实验屏或其它必须设施的工作台面；实验屏是安装电源设施、挂装PLC主机模块和安装实验控制模块的金属构架。
电路中的开关控制电路通断的原理与应用电路中的开关控制电路通断对于电子电路的功能与应用至关重要。
无论是简单的电路还是复杂的电子设备，开关控制都是电路操作与控制的核心。
本文将介绍开关控制电路通断的原理和常见应用。
一、原理电路中的开关控制通断的原理主要基于电路中的开关元件。
开关元件包括晶体管、场效应管、继电器等。
这些元件通过控制电流或电压的改变来实现电路的通断。
下面分别介绍几种常见的开关控制电路原理。
1. 晶体管开关原理晶体管是一种常见的电子元器件，具有放大、开关和稳压等特性。
在开关控制电路中，晶体管通常用作开关元件。
当输入信号加在晶体管的基极上，通过对基极电流或电压的控制，可以让晶体管实现通断。
当输入信号为高电平时，晶体管导通；当输入信号为低电平时，晶体管截断。
2. 场效应管开关原理场效应管也是一种常用的开关元件。
场效应管分为N沟道型和P沟道型。
当输入信号施加在场效应管的栅极上时，通过栅极电压的改变，可以控制场效应管的通断。
当栅极电压为低电平时，场效应管导通；当栅极电压为高电平时，场效应管截断。
3. 继电器开关原理继电器是一种电磁开关装置，通过控制电磁线圈的通断，来实现电路的开关控制。
继电器常用于大功率电路或需要隔离的场合。
当电磁线圈通电时，产生磁场使触点闭合；当电磁线圈断电时，磁场消失触点断开。
二、应用开关控制电路通断的原理应用广泛，下面介绍几个常见的应用领域。
1. 数字电子电路在数字电子电路中，开关控制电路通断用于实现逻辑门的功能。
逻辑门包括与门、或门、非门、与非门、或非门等。
通过将多个开关控制电路连接，可以实现复杂的逻辑运算。
2. 电源开关电源开关是开关控制电路在实际应用中的常见应用之一。
电源开关通常用于控制电路的通电与断电，以实现对电子设备的启动与关闭。
电源开关的稳定性和可靠性对于电子设备的正常运行至关重要。
3. 自动控制系统开关控制电路通断在自动控制系统中应用广泛。
比如自动灯光控制系统，通过在感应器检测到人体时控制开关电路的通断，实现灯光的自动开关。
数字电源控制技术的基本原理与应用随着科技的不断发展，数字电源控制技术在电子设备领域的应用越来越广泛。
本文将介绍数字电源控制技术的基本原理和其在各个领域的应用。
数字电源控制技术是指利用数字信号处理器（DSP）和微处理器等数字电路来控制电源的工作状态和输出电压，以达到精确调节和稳定输出的目的。
相比传统的模拟电源控制技术，数字电源控制技术具有更高的精度、更强的稳定性和更灵活的可调节性。
数字电源控制技术的基本原理是通过对电源控制器进行数字化设计，使用先进的算法和控制策略来实现对电源输出的监测和调节。
这包括对输入电压、输出电流、温度等参数的采集和分析，并根据需要进行相应的调整。
数字电源控制器通常包括一个ADC（模数转换器）用于采集输入信号，一个DSP或微处理器用于运算和控制，以及一个DAC（数模转换器）用于输出控制信号。
数字电源控制技术的应用非常广泛，下面将介绍几个典型的应用领域。
首先是通信领域。
在手机、无线路由器等通信设备中，数字电源控制技术可以实现对电源输出电压的快速调节和精确控制，以保证设备的稳定运行和高效工作。
此外，数字电源控制技术还可以实现对幅值和频率的调节，以适应不同的通信标准和信号要求。
第二是工业自动化。
在工业控制系统中，数字电源控制技术可以实现对各种电动机和传感器的精确控制，以提高生产效率和质量。
通过数字电源控制技术，可以实现对电机转速、力矩等参数的精确控制，并加入了自适应和故障检测等功能，提高了工业自动化系统的可靠性和智能化水平。
第三是新能源领域。
随着太阳能和风能等新能源的广泛应用，数字电源控制技术在新能源发电系统中的作用越来越重要。
通过数字电源控制技术，可以实现对电流和电压的精确控制，以最大程度地提取能源和提高系统效率。
此外，数字电源控制技术还可以实现对能源储存和系统保护等功能，提高新能源发电系统的可持续性和稳定性。
最后是电动汽车。
数字电源控制技术在电动汽车的充电和动力系统中起着关键作用。
数字控制PFC（Power Factor Correction）电路是一种用于提高电源系统功率因数的技术。
在这篇文章中，我将深入探讨数字控制PFC电路的建模与环路设计，并共享我对这一主题的个人观点和理解。
一、数字控制PFC电路的重要性在现代电力系统中，高功率因数对于提高能源利用率和减少能源浪费至关重要。
数字控制PFC电路能够有效地改善电力系统中的功率因数，减少谐波失真，并提高系统的稳定性和效率。
对数字控制PFC电路的建模与环路设计是至关重要的。
二、数字控制PFC电路的建模1. 理想模型与实际模型在建模数字控制PFC电路时，我们首先需要区分理想模型和实际模型。
理想模型可以帮助我们更好地理解数字控制PFC电路的基本工作原理，而实际模型则需要考虑诸如元件损耗、非线性特性以及环境变化等因素的影响。
2. 建立数学模型建立数字控制PFC电路的数学模型是非常复杂的，需要考虑电压、电流、功率因数等多个因素的相互作用。
通过数学模型，我们可以对数字控制PFC电路的动态响应和稳定性进行分析，并进一步优化控制策略。
三、数字控制PFC电路的环路设计1. 电流环路设计电流环路是数字控制PFC电路中最关键的部分之一，它直接影响着输出电压的稳定性和谐波失真的程度。
在电流环路设计中，需要考虑电流控制技术、采样频率、滤波器设计等因素，以实现精确的电流控制和减小谐波失真。
2. 电压环路设计电压环路在数字控制PFC电路中起着监测和调节输出电压的作用。
通过合理的电压环路设计，可以实现快速的电压动态响应和稳定的输出电压。
四、个人观点和理解数字控制PFC电路的建模与环路设计是一项极具挑战性的工作，需要综合考虑电力电子、控制理论和数学建模等多个领域的知识。
对于我来说，深入研究数字控制PFC电路的建模与环路设计不仅可以拓展我的专业知识，还能够帮助我更好地理解和应用电力电子技术。
总结通过本文对数字控制PFC电路的建模与环路设计的探讨，我们可以清晰地了解数字控制PFC电路的重要性、建模方法、环路设计原则以及个人观点和理解。
本科毕业设计说明书基于TMS320LF2407A的数字逆变电源的设计THE DESIGN OF DIGITAL INVERTER BASED ONTMS320LF2407A学院（部）：电气与信息工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：2013年06 月01 日基于TMS320LF2407A的数字逆变电源的设计摘要逆变电源是一种采用电力电子技术是进行电能变换的装置，它从交流或直流输入获得稳压恒频的交流输出。
逆变电源技术是一门综合性的产业技术，它横跨电力、电子、微处理器及自动控制等多学科领域，是目前电力电子产业和科研的热点之一。
逆变电源广泛应用于航空、航海、电力、铁路交通、邮电通信等诸多领域。
电源技术的发展使得数字控制系统控制的电源取代传统电源已成为必然。
逆变电源的发展是和电力电子器件的发展联系在一起的，器件的发展带动着逆变电源的发展。
目前逆变电源的核心部分就是逆变器和其控制部分，虽然在控制方法上已经趋于成熟，但是其控制方法实现起来还是有所困难。
因此，对逆变电源的控制和逆变器进行深入研究具有很大的现实意义。
随着现代科学技术的迅猛发展，逆变技术目前已朝着全数字化、智能化、网络化的方向发展。
而作为专用的DSP的出现，更是为研究和设计新型的逆变电源提供了更方便、更灵活、功能更强大的技术平台。
本文采用美国德州仪器公司(TI)新近推出的一种TMS320LF2407A数字信号处理器，作为逆变电源中的核心控制部分进行研究。
以实现所研制的逆变装置能输出标准的正弦交流电。
本文主要分析了变频电源技术现状、发展趋势和存在的难点，指出论文的研究内容和意义。
详细讨论了逆变器的SPWM调制法工作原理，介绍了数字实现时对称规则采样法和不对称规则采样法的特点。
通过分析SPWM波形产生规律和特点，选择了以不对称规则采样法为基础实现的单极性SPWM控制，并且具体介绍了DSP实现SPWM。
文中设计出了整个逆变电源的硬件结构，其主要核心部分是IPM和DSP控制部分。
数字电源控制系统的应用实例
在数字电源的所有讨论中，必须区分两个关键的概念：功率控制和功率管理。
Ericsson 公司采用电源控制这个术语来表达电源内部的控制功能，特别是器件内部能量流的逐周期管理。
这个定义包括反馈回路和内部管理功能。
与电源的开关频率相比，电源控制功能以实时方式运行。
控制功能可以采用模拟或数字技术，通过采用通常对终端用户而言是一回事的任意一种技术的电源来实现。
也就是说，采用数字电源控制可能不需要终端用户端的任何改变或新设计。
相比之下，电源管理是指一个或多个电源外部的通信和/或控制。
这包括电源系统配置、个别电源的控制和监视以及故障检测通信。
电源管理功能并不是实时的，这些功能以一个比电源的开关频率慢的时间刻度工作。
现在，这些功能开始结合模拟和数字技术。
例如，电阻通常对输出电压进行编程，而电源时序通常需要连接至每个电源的专用控制线路。
根据Ericsson的定义，数字电源管理意味着所有这些功能都采用数字技术。
此外还采用某种数据通信总线结构来最大限度地降低互连复杂性，而不是对每个电源采用多个定制的互连进行时序和故障监视。
电源控制
图1的左边是一个脉宽调制(PWM)IC，这个电路为标准模拟控制回路提供主要控制。
一个电阻分压器对电源的输出电压进行采样，误差放大器将该输出电压与DC参考电压进行比较。
误差放大器的输出是一个强度与所需的输出电压校正成正比的模拟信号。
这个误差信号馈入到PWM芯片，该芯片产生一个其脉宽由误差信号定义的输出脉冲。
PWM输出脉冲则控制功率级半导体(通常为MOSFET)的导通时间。
由于MOSFET具有较大的输入门电容，因此驱动器电路有必要有效率地导通和关断它们。
固定电阻电容网络一般会补偿回路，以确保动态响应和稳定性之间的正常平衡。
电源的两个其它主要部分是输入和输出滤波器网络。
这些部分由感应器、电容和电阻构成，可以提供数种功能。
输入滤波器有助于保护电源不受电源电压瞬态的影响，在动态负载变化过程中提供一些能量存储，并附带滤波器网络以使电源满足其输入引起的发射规范。
输出滤波器稳定输出电压以确保电源满足其纹波和噪声规范，此外还存储能量以帮助维护负载电路的动态电流要求。
重要的是，对于模拟或数字控制结构而言，输入和输出滤波器以及电源器件将基本上保持相同。
典型数字电源控制系统的结构如图1的右边所示。
输出电压感应排列类似于模拟系统。
但是，模数转换器(ADC)代替了模拟系统的误差放大器，从而将感应电压转换成了二
进制数。
除了输出电压之外，了解电源的输出电流和温度等其它模拟参数的值非常有用。
虽然独立的ADC可以感应每个参数，但是采用单个ADC并在它前面加设一个多路复用路往往更加有效。
多路复用器(MUX)则将在要测量的模拟输入之间切换，并依次将每个输入发送至ADC。
由于MUX和ADC的采样速率是固定的，因此ADC对每个参数都输出一系列数字，每个数字由已知的时间段分隔。
这些值供给为系统提供处理能力的微控制器。
卡上程序内存存储微控制器的控制算法，这些算法负责执行一系列有关ADC的输出值的计算。
这些计算的结果包括误差信号、想要的驱动器级脉宽、各种驱动器输出的最佳延迟值以及回路补偿等参数。
模拟系统的外部回路补偿元件不再是必需的。
输出电压、输出电流和温度限制等参数的参考值在生产期间被保存在非易失性内存中，或者可以在系统启动时下载到数据内存中。
与模拟控制相比，数字控制在适应线路和负载条件的变化方面灵活得多。
一般，对于给定的控制参数，模拟方法只采用一种“折衷”设置进行配置，而数字控制则具备根据转换器的工作条件改变控制参数的能力。
比如，在同步负载点、降压型变换器中，死时值确保顶部和底部MOSFET不会同时导通。
模拟控制系统采用固定定时网络来为最差工作条件设定此死时值。
但是在一般工作条件下，这个死时值比必要的更长，这会降低转换器的效率。
相比之下，数字控制回路可以根据工作条件动态地改变死时值，从而优化POL变换器效率。
此外，模拟系统中的反馈回路补偿必然是稳定性和动态响应性能之间的折衷。
采用数字控制技术时，可能形成根据工作条件改变补偿因子的非线性或自适应控制回路。
也就是说，电源或POL变换器在需要时会迅速响应，而在其它情况下则响应较慢。
这种技术还有其它优点。
对于给定的电压容差而言，需要较少的输出去耦电容，从而节省了成本和元器件空间。
数字控制可以实现不连续运行模式下的工作(即电源在极低的负载条件下“跳过”交换周期)，并且不会出现常见的动态负载性能较差的缺点。
数字电源管理
数字电源管理是指以数字方式从内部工作的外面控制和监视板上的电源，例如，控制多个电源导通和关断的顺序，同时确保每个器件都符合其电压裕量规格。
这些问题对于确保需要多个电源用于其低压内核和多电压级I/O库的DSP和FPGA这样的器件的正常工作而言至关重要。
如今的数字电源管理系统通常采用由通过数字通信总线与中央控制器件通信的板上安装电源(BMPS)组成的基本架构。
BMPS可以是隔离的DC/DC电源模块或者是非隔离的负载点(POL)变换器。
中央控制器件也有多种形式，如专用的电源管理IC、微控制器或者FPGA中的空闲门。
中央控制器件通常被称为“主控器”(master)或者“主机”(host)，而受控制的BMPS通常是指“从属器件”(slave)。
对于绝大多数系统而言，主机具有由单个系统板组成的控制域。
在一些大型系统中，这种主机将与系统中其它位置的更高级别的控制器交互，或许甚至通过远距离通信网络与远程设备进行通信。
图2是单板电源系统的示例图。
应用示例
随着板上电平数的增加，系统电源管理的复杂性也在相应地提高。
对于电压顺序控制而言，必须针对正常的启动和关闭操作以及故障状况对顺序控制的先后顺序、斜升时间和延迟进行控制。
所有这些都很容易通过数字管理来实现，并且不需要采用模拟控制和定时元器件。
事件驱动型顺序控制也可以轻松进行配置，例如，在导通BMPS #2之前检验BMPS #1的性能参数。
电压裕量用于生产最后阶段的边界测试，以验证器件的鲁棒性。
在不同的组合中，电压可能在±5%的范围内变化。
采用数字通信总线，这就可以在不到一秒的时间内实现，并且不需要任何额外的硬件或者互连。
图3为顺序控制和裕量的示例图。
事实上，数字电源管理在整个电源和系统的生命周期内都有用。
在最初的电源生产阶段，自动测试装置(ATE)可以配置输出电压修整、过流、过压和过温跳变点，以及载入日期代码和序列号等参数。
在电源系统优化阶段，设计工程师可以通过将总线与膝上型电脑相连，利用与电源相连的数字接口来测量温度、电压和输出电流，从而为故障保护电路设置跳变点以及优化电源顺序控制。
在板和系统的装配和测试阶段，ATE可以采用数字电源管理接口来进行电压裕量测试、电压监视和修整、转换效率的测量以及序列号和日期代码的记录。
如果设计工程师在板上放置了一个永久的主机控制器以备正常工作期间使用的话，那么实现复杂的启动和关闭顺序控制就轻而易举了，而且无需额外的元器件和互连。
工作温度很容易进行监控以调整系
统风扇速度。
效率可以进行实时监控，并在故障发生之前检测到性能下降的情况。
开发故障检测和管理程序时可以考虑到系统其它位置的状况。
重要的是，采用数字配置不一定在用户的终端系统中甚至在生产过程中需要主机控制器或者数字总线。
如果配置要求已知并且相对固定，电源制造商就可以在生产期间轻松地对其进行编程，而无需改动任何硬件。
客户可以像对待传统的模拟器件一样使用电源。
