电源供电以及电机驱动原理与电路分析
- 格式:doc
- 大小:452.50 KB
- 文档页数:6
驱动电源工作原理
驱动电源是一种电子设备,其工作原理是将输入的电源电压进行变换和稳定,输出电压供应给需要驱动的设备。
以下是驱动电源的工作原理。
1. 输入电压稳定:驱动电源会接收来自电源线的输入电压。
首先,输入电压会经过整流电路,将交流电转换为直流电。
然后,通过滤波电路滤除电源中的噪音和波动,以保证电源的稳定。
2. 变换电压:驱动电源需要根据被驱动设备的需求,将输入电压进行变换。
这通常通过变压器或变换器实现。
变换器利用电感和电容等元件,通过变换电磁场,将输入电压转换为所需的输出电压。
3. 输出电压稳定:经过变换的电压会经过稳压电路,以保持在设定的输出电压范围内。
稳压电路通常由稳压二极管或稳压集成电路构成,能够对电压进行调整和稳定。
这样就可以确保所驱动的设备获得稳定的电压供应。
4. 保护功能:驱动电源通常还具有多种保护功能,以应对电源异常情况。
例如过载保护、过热保护、短路保护等。
这些保护机制可以提高电源的可靠性和安全性,同时保护被驱动设备免受电压波动或过载等情况的影响。
总的来说,驱动电源的工作原理是将输入电压进行变换和稳定,并确保输出电压供应到所驱动设备,同时具备保护功能,以满足被驱动设备的电源要求。
电路中的电压电源和电动势在我们日常生活和现代科技的各个领域,电路都扮演着至关重要的角色。
从为我们的手机充电,到驱动大型工业设备的运转,电路的作用无处不在。
而在电路中,电压、电源和电动势这三个概念是理解电路工作原理的基础。
接下来,让我们一起深入探讨一下它们。
首先,我们来聊聊电压。
电压,简单来说,就是推动电荷在电路中流动的“压力”。
就好比水在水管中流动需要水压一样,电荷在电路中移动也需要电压的驱动。
如果把电路中的导线想象成一条河流,那么电压就像是河流的落差,落差越大,水流的动力就越强。
在电路中,电压的单位是伏特(V)。
例如,我们常见的干电池,通常标注的 15V 就是它所能提供的电压。
电压的存在使得电流能够在电路中流动。
电流,就是电荷的定向移动,它的单位是安培(A)。
想象一下,电压就像是一个无形的“推手”,给电荷施加力量,让它们沿着电路中的导线有规律地移动,从而形成了电流。
那么,是什么提供了电路中的电压呢?这就引出了我们要讲的电源。
电源是电路中提供电压的装置。
常见的电源有电池、发电机等。
电池是我们日常生活中最常见的电源之一。
它通过内部的化学反应将化学能转化为电能,从而提供稳定的电压。
不同类型的电池,其提供的电压和持续供电的能力也有所不同。
比如,一次性的干电池在电量耗尽后就无法再使用,而可充电电池则可以通过充电重复使用。
发电机则是在更大规模的电力供应中发挥着关键作用。
无论是火力发电、水力发电还是风力发电,其原理都是通过某种方式将其他形式的能量转化为电能,并以稳定的电压输出。
接下来,我们要说的是电动势。
电动势这个概念可能相对较难理解一些,但它却是电源的一个重要属性。
电动势指的是电源将其他形式的能量转化为电能的能力。
它反映了电源内部非静电力做功的本领。
简单来说,电动势就是电源把其他能量转化为电能的“本事”。
以电池为例,电池内部的化学物质发生反应,使得正电荷从电池的负极移动到正极,这个过程中化学能转化为电能,而推动这种转化的力量就是电动势。
IR20驱动MOSIGBT组成H桥原理与驱动电路分析1.H桥原理:H桥电路是由四个开关管组成的电路,可以实现正反转、制动及调速功能。
在正极电池端接入两个开关管,负极电池端接入另外两个开关管。
通过控制不同开关管的电导情况,可以控制电机正反转和制动。
当Q1和Q4导通时,电机正转;当Q2和Q3导通时,电机反转;当Q1和Q2导通时,电机制动。
H桥电路示意图如下:```+Vcc+--,Q1,--+Motor(Load) -----,Q2,----------+--,Q3,--++GND```2.IR2110简介:IR2110是一种高低侧驱动器,它具有独立的高压和低压输入端,可以直接驱动高侧和低侧开关管。
IR2110集成了驱动电路和PWM调制电路,能够实现电源零电压开关(ZVS)和电流过零检测功能,提高开关效率和减少电磁噪音。
3.IR2110的工作原理:-IR2110的高侧驱动电路包括一个高侧引脚(HIN)、一个半桥驱动电路和一个逆变器。
-IR2110的低侧驱动电路包括一个低侧引脚(LIN)、一个半桥驱动电路和一个逆变器。
-当HIN输入信号为低电平时,高侧逆变器输出为高电平,高侧MOS 管截止,同时低侧逆变器输出为低电平,低侧MOS管导通,电机正转。
-当HIN输入信号为高电平时,高侧逆变器输出为低电平,高侧MOS 管导通,同时低侧逆变器输出为高电平,低侧MOS管截止,电机反转。
-通过HIN和LIN输入信号的控制,可以控制H桥电路的工作方式。
4.IR2110驱动电路示意图:```+Vcc+--,Q1,---------------+Motor ,(Load) ----,Q2,----------------, IR2110+--,Q3,---------------++GND```5.IR2110驱动电路的工作过程:-通过输入信号控制IR2110的HIN和LIN引脚的电平。
-IR2110内部逆变器产生高侧和低侧驱动电平,控制相应的MOSFET 或IGBT的导通和截止。
交流力矩电机控制器的电路原理与检修一、电路原理1.电源电路:电源电路主要是为控制器提供电源。
一般情况下,电源电路包括变压器、整流器和滤波器。
变压器将输入电压调整到合适的工作范围内,整流器将交流电转换为直流电,滤波器则用于过滤电源中的杂散信号,保证控制器正常工作。
2.传感器电路:传感器电路用于检测电动机的运行状态,将信号传递给控制电路。
常见的传感器包括电压传感器、电流传感器和速度传感器。
电压传感器用于检测电机的电压,电流传感器用于检测电机的电流,速度传感器用于检测电机的转速。
传感器将检测到的信号转换为电压信号,并传递给控制电路进行处理。
3.控制电路:控制电路主要是接收传感器电路传递过来的信号,并根据信号调节电机的电压、频率和相位。
控制电路包括比较器、计数器和逻辑控制器等。
比较器用于比较传感器信号和预设值,计数器用于计算电机的转速,逻辑控制器用于根据计数器的数值决定调节电压、频率和相位的方式。
4.驱动电路:驱动电路用于控制电机的转速和转矩。
驱动电路一般包括功率放大器和电机接口电路。
功率放大器将控制信号放大到合适的电平,电机接口电路将放大器的输出信号传递给电机,从而实现对电机的控制。
二、检修方法1.检查电源电路:检查电源电路的连接是否正常,变压器是否工作正常,整流器和滤波器是否损坏。
如果发现问题,应及时更换故障部件。
2.检查传感器电路:检查传感器电路的连接是否正常,传感器是否工作正常。
可以使用万用表或示波器对传感器输出的信号进行测量,并与预设值进行对比,判断传感器是否工作正常。
3.检查控制电路:检查控制电路的电路连接是否正常,比较器和计数器是否工作正常。
可以使用示波器对控制电路的输出信号进行测量,并与预设值进行对比,判断控制电路是否工作正常。
4.检查驱动电路:检查驱动电路的连接是否正常,功率放大器和电机接口电路是否工作正常。
可以使用示波器对驱动电路的输出信号进行测量,并与预设值进行对比,判断驱动电路是否工作正常。
伺服驱动器电路原理伺服驱动器电路原理一、概述伺服驱动器是现代控制系统中广泛应用的一种电气设备。
它通过控制电机转速和位置,从而实现精确运动控制和位置定位。
伺服驱动器电路原理主要包括电源电路、控制电路和保护电路。
本文将分别介绍这三个方面的原理。
二、电源电路原理伺服驱动器的电源电路主要负责为控制电路提供所需的电能。
伺服驱动器通常采用直流电源供电,以确保稳定的电压和电流输出。
在电源电路中,通常包括整流电路、滤波电路和稳压电路。
整流电路负责将交流电源输出的交流电转换为直流电。
常见的整流电路有单相整流电路和三相整流电路。
单相整流电路适用于单相交流电源,通过使用二极管桥等元件将交流电转换为直流电。
而三相整流电路适用于三相交流电源,通过使用三相桥等元件将交流电转换为直流电。
滤波电路主要用于平滑输出的直流电,以减小电压波动和纹波。
滤波电路通常由电容器组成,通过将电容器与整流电路连接,过滤掉高频成分,实现直流电的平滑输出。
稳压电路负责维持输出直流电的稳定性。
在伺服驱动器中,通常采用电压稳压芯片或电流稳压芯片进行稳压。
这些芯片能够通过对输出电压或电流的监测和调节,确保其稳定在设定的数值范围内。
三、控制电路原理控制电路是伺服驱动器中最关键的部分,它负责接收控制信号,以实现精确的运动控制。
控制电路的原理主要涉及控制信号的接收、信号处理和电机驱动。
控制信号的接收通常通过编码器或位置传感器实现。
编码器能够将电机转动的机械位移转换为电信号,供控制电路进行处理。
位置传感器则用于检测电机所处的位置,通过输出信号告知控制电路。
信号处理部分主要负责对控制信号进行处理和解析。
这一部分通常包括滤波、放大、运算和比较等功能。
滤波能够去除噪声信号,提高信号的质量;放大能够增强信号的幅度,以提高信号的灵敏度;运算能够将信号转换为控制电流或电压;比较能够将输出信号与设定值进行比较,然后输出控制信号。
电机驱动部分负责控制电机的转速和位置。
它通常由功率放大器、反向电路和电机连接组成。
供电电路原理
供电电路是一种用于提供电能给其他设备的电路。
它由电源、导线和负载组成。
在供电电路中,电源是提供电能的源头。
常见的电源有电池、电压稳定器和电网等。
电源通常会产生一定的电压,以驱动电流在电路中流动。
导线是电能的传输通道。
它通常由金属制成,具有良好的导电性能。
导线将电源与负载连接起来,使得电能可以顺畅地传输。
负载是电路的终端设备,它消耗电能并将其转化为其他形式的能量。
常见的负载有电灯、电机、电脑等。
不同的负载对电能的需求可能有所不同,因此供电电路需要根据负载的特性来设计。
在供电电路中,电流会从电源流动到负载上,形成一个闭合回路。
电流的大小取决于电源的电压和负载的电阻。
根据欧姆定律,电流与电压成正比,与电阻成反比。
为了保护供电电路的安全和稳定性,通常会添加一些保护元件,如熔丝、保险丝和过载保护开关。
这些保护元件可以在电路出现故障时切断电流,防止电路和设备受损。
总之,供电电路通过电源、导线和负载构成一个闭合回路,使得电能可以从电源传输到负载上。
在设计和使用供电电路时,
需要考虑电源的电压、负载的特性以及安全保护等因素,以确保电路的正常运行。
直流电机抱闸驱动电路原理概述说明以及解释1. 引言1.1 概述直流电机抱闸驱动电路是一种常见的电路,用于控制直流电机的启动、停止和转向。
抱闸驱动电路通过控制信号输入和逻辑解析,实现对电机的控制。
本文将对直流电机抱闸驱动电路的原理进行详细说明和解释。
1.2 文章结构本文分为五个部分,分别是引言、直流电机的工作原理、抱闸驱动电路的概述、直流电机抱闸驱动电路的工作原理解释以及结论及展望。
1.3 目的本文旨在介绍直流电机抱闸驱动电路的原理,并详细解释其工作过程。
通过阐述其概述、分类特点以及优缺点,读者可以全面了解这种驱动方式在不同应用领域中的使用情况。
此外,该篇文章还将对信号输入与控制逻辑解析、信号转换与功率放大解析以及马达启动与停止过程进行深入讲解,帮助读者更好地理解和应用直流电机抱闸驱动电路。
以上为文章“1. 引言”部分内容。
2. 直流电机的工作原理2.1 电机基本原理直流电机通过直接提供或变换直流电源来产生转动力,是一种将电能转化为机械能的设备。
其基本构成包括定子(静子)和转子(动子)。
定子通常由绕组、铁芯和端盖组成,而转子则由磁极、绕组和轴心组成。
直流电机的工作原理可简单地描述为:当通过定子绕组施加一个与磁场正交的直流电流时,会在磁场中产生一个力矩,使得转子开始旋转。
这是由于磁场与传导系数所产生的洛伦兹力相互作用引起的。
2.2 直流电机结构直流电机有不同类型的结构,常见的有分解架式和整体架式两种。
其中,分解架式包含了割平开槽型、差弱法等结构形式;整体架式则包括了齐纳励磁法、复合励磁法等结构形式。
无论是哪种结构形式,直流电机都包含了固定在外壳内部并连接到功率源上的定子线圈以及安装在轴上并能自由旋转的转子。
2.3 直流电机的应用领域直流电机在各个行业中都有广泛的应用。
例如,在工业领域,直流电机主要用于驱动各类设备和机械,如风机、泵机、输送带和升降装置等。
此外,在汽车和交通运输领域,直流电机被应用于汽车座椅调节器、风挡刷动力系统和车辆动力传动系统等。
电机驱动器工作原理电机驱动器是一种用于控制电动机运行的装置,它能够提供所需的电能和控制信号,以使电机按照特定的要求进行运转。
在工业生产中,电机驱动器被广泛应用于各种设备和机械中,如风机、泵、输送带、机床等。
本文将介绍电机驱动器的工作原理,帮助读者更好地理解其运行机制。
电机驱动器主要由电源模块、控制模块和功率输出模块组成。
电源模块用于将交流电源转换为直流电源,以为后续的功率输出提供能量支持。
控制模块则负责接收外部控制信号,通过内部逻辑运算和信号处理,控制功率输出模块的工作状态,从而实现对电机的精准控制。
功率输出模块是电机驱动器的核心部件,它通过控制功率器件(如晶闸管、场效应管等)的导通和截止,实现对电机的调速和转向。
在电机驱动器的工作过程中,首先是电源模块将交流电源转换为直流电源,这一过程包括整流、滤波和稳压等步骤,以确保输出的直流电压稳定。
然后,控制模块接收外部的控制信号,根据设定的运行要求,对功率输出模块进行控制。
功率输出模块根据控制信号,控制功率器件的导通和截止,调节输出电压和电流,从而实现对电机的精准控制。
在整个过程中,控制模块起着决定性的作用,它通过对各种传感器信号的采集和处理,实现对电机运行状态的监测和调节,确保电机的安全稳定运行。
电机驱动器的工作原理可以简单概括为,接收控制信号→控制功率输出→驱动电机运行。
在实际应用中,电机驱动器可以根据不同的控制要求,采用不同的控制方式,如开环控制、闭环控制、矢量控制等。
这些控制方式在实现对电机的精准控制和调节方面各具特点,可以根据具体的应用场景选择合适的控制方式。
总的来说,电机驱动器是现代工业生产中不可或缺的设备,它通过对电机的精准控制,实现对生产设备和机械的精准控制,提高生产效率,降低能耗,改善生产环境。
掌握电机驱动器的工作原理,对于工程技术人员来说至关重要,只有深入理解其工作原理,才能更好地应用和维护电机驱动器,确保生产设备的正常运行。
综上所述,电机驱动器作为一种重要的控制装置,其工作原理涉及到电源模块、控制模块和功率输出模块三个方面,通过这些模块的协同工作,实现对电机的精准控制。
电机控制电路的工作原理(一)电机控制电路的工作原理1. 概述•电机控制电路是一种用于控制电机运行的电路,是电机驱动的重要组成部分。
•通过控制电路,可以实现电机的启动、停止、速度调节和方向控制等功能。
2. 电机基本原理•电机是利用电磁感应原理将电能转化为机械能的设备。
•基本原理包括电磁感应、磁场和电流之间的相互作用等。
•不同类型的电机,如直流电机、交流电机和步进电机,其工作原理略有不同。
直流电机工作原理•直流电机是利用电磁感应原理产生转矩,实现旋转运动的电机。
•通过直流电源和电刷子将电能传递给电枢产生磁场,与永磁体产生相互作用,从而使电机旋转。
交流电机工作原理•交流电机是利用交流电源供电,通过磁场和电流交互作用产生旋转运动的电机。
•交流电机包括感应电机和同步电机,其工作原理基于电磁感应和磁场转动的原理。
步进电机工作原理•步进电机是将电脉冲信号转换为角位移的电机。
•通过不同的脉冲信号,可实现电机按固定角度旋转,用于定位和控制精度要求较高的应用。
3. 电机控制电路组成电机控制电路由多个组件组成,包括电源、开关、驱动器和反馈系统等。
电源•电源为电机提供工作所需的电能。
•一般使用直流电源或交流电源,根据电机类型和工作需求选择合适的电源。
开关•开关用于控制电机的启动、停止和方向控制。
•常见的开关包括手动开关、按钮开关和继电器等。
驱动器•驱动器是控制电机速度和转向的关键组件。
•根据电机类型的不同,驱动器可以是电调或控制器。
•通过调节驱动器的输出信号,可以实现对电机速度和方向的控制。
反馈系统•反馈系统用于监测电机运行状态,并将信息反馈给控制器。
•常见的反馈系统包括编码器、传感器和霍尔效应元件等。
4. 电机控制电路工作过程电机控制电路的工作过程可分为电源供电、开关控制、驱动器调节和反馈系统返回等环节。
电源供电•首先,电源为电机提供工作所需的电能。
•根据电机的额定电压和电流,选择合适的电源进行供电。
开关控制•开关用于控制电机的启动、停止和方向控制。
电机驱动电路原理一、引言电机驱动电路是将电能转化为机械能的重要部分,其作用是提供适当的电源给电机,以使其正常运转。
本文将详细介绍电机驱动电路的原理。
二、电机驱动电路的分类根据控制方式不同,电机驱动电路可分为直流马达驱动和交流异步马达驱动两种。
1. 直流马达驱动直流马达的转矩与其励磁磁通量成正比,因此控制直流马达转速的关键在于控制励磁磁通量。
常见的直流马达控制方式有:(1)恒压调速法:通过改变励磁线圈中的电阻来改变励磁电流,从而改变励磁磁通量大小。
(2)串联调速法:将外加阻抗串联到直流马达中,通过改变串联阻抗大小来改变总回路阻抗大小,从而改变总回路电流大小和励磁磁通量大小。
(3)分级调速法:将外加阻抗分级加入到直流马达中,在不同级别处通过切换不同的外加阻抗来改变电路总回路阻抗大小和励磁磁通量大小。
2. 交流异步马达驱动交流异步马达的转速与供电频率成正比,因此控制交流异步马达转速的关键在于控制供电频率。
常见的交流异步马达控制方式有:(1)恒频调速法:通过改变电源电压来改变供电频率,从而改变异步马达转速。
(2)变频调速法:通过将交流电源转换为直流电源,再将直流电源通过逆变器转换为可调的交流电源,从而实现对供电频率的精确控制。
三、直流马达驱动原理1. 直流马达基本结构直流马达由定子和转子两部分组成。
定子包括永磁体和励磁线圈,励磁线圈中通有直流电源。
转子由铁芯和绕组组成,绕组中通有直流或脉冲直流信号。
2. 直流马达基本原理当励磁线圈通有一定大小的直流电信号时,会在永磁体中产生一个稳定的磁场。
当绕组通有一定大小和方向的脉冲直流信号时,会在转子中产生一个旋转磁场。
由于旋转磁场与永磁体中的磁场不同步,因此会产生一个转矩,使得转子开始旋转。
3. 直流马达调速原理直流马达调速的关键在于控制励磁线圈中的电流大小和方向。
当励磁线圈中的电流大小和方向改变时,励磁线圈中的磁通量大小和方向也会随之改变。
由于直流马达的转矩与励磁线圈中的磁通量成正比,因此改变励磁电流大小和方向可以改变直流马达的转速。
电源供电以及电机驱动原理与电路分析
第一部分:供电电路原理
供电部分原理图如图1-1所示:
图1-1
从图1-1中可知道供电有+5V、+3.3V、+1.5V三种,其中每个电源均有0.1µF的旁路电容,将电源中的高频串扰旁路到地,防止高频信号通过电源串扰到其它模块中。
同时还能将电源本身的工频干扰滤除。
值得注意的是:在布线的时候,经退藕电容退藕后的电源输出点应该尽量紧靠芯片的电源引脚进行供电,过长的引线有可能重新变成干扰接收天线,导致退藕效果消失。
如果无法让每个退藕后的电源输出点均紧靠芯片的电源引脚,那么可以采用分别退藕的方法,即分别尽量紧靠每个芯片的电源引脚点接入退藕电容进行退藕,这也解释了为什么图1-1的3.3V电源有两个退藕输出点。
第二部分:电机驱动电路原理
电机驱动电路原理如图2-1所示:
图2-1
图2-1中Header 4X2为4排2列插针,FM0~3为FPGA 芯片I/O 输出口,加入的插针给予一个可动的机制,在需要使用时才用跳线帽进行相连,提高I/O 口的使用效率。
RES5是五端口排阻,内部集成了4个等阻值且一端公共连接的电阻,PIN 1是公共端,PIN2~5为排阻的输出端,排阻原理图如图2-2所示:
图2-2
该排阻公共端接电源,即上拉电阻形式,作用是增强FPGA 芯片I/O 口(以下简称I/O 口)的驱动能力,实际上就是增加I/O 输出高电平时输出电流的大小。
当I/O 输出高电平时,+5V 电源经排阻与IN1~4相连,相当于为I/O 提供一个额外的电流输出源,从而提高驱动能力。
当I/O 输出低电平时,可将I/O 近似看做接地,而IN1~4因与I/O 由导线直接相连,因此直接接受了I/O 的低电平输出信号。
此时,+5V 电源经排阻R 、I/O 内部电路(电阻近似为零)后接地,因此该路的电流不能大于I/O 的拉电流(i I )最大值,有公式2-1:
i I R
V ≤+5(公式2-1) 即 i
I V R 5+≥(公式2-2) 由公式2-2可以得出排阻的取值范围。
该上拉电阻除了提高驱动能力外,还有一个作用,就是进行电平转换。
经查,ULN2003的接口逻辑为:5V-TTL, 5V-CMOS 逻辑。
而在3.3V 供电的情况下,I/O 口可以提供3.3V-LVTTL ,
3.3V-LVCMOS ,3.3V-PCI 和SSTL-3接口逻辑电平。
因此,需要外接5V 的上拉电阻将I/O 电平规格变成5V 电平逻辑。
芯片ULN2003内部集成7组达林顿管,专门用于提高驱动电流,芯片引脚间逻辑如图2-3所示:
图2-3 图2-4
由于I/O电流远远不足以驱动电机,因此需要外接该芯片驱动电机,ULN2003内部集成的达林顿管电路如图2-4所示。
达林顿管的形式具有将弱点信号转化成强电信号的特点,I/O电平逻辑从PIN IN输入,通过达林顿管控制PIN 9(COMMON)端输入的强电信号按照I/O信号规律变化。
值得注意的是:ULN2003输出逻辑将与输入逻辑相反,编程时应该注意该特点。
RES6是六端口排阻,内部集成了5个等阻值且一端公共连接的电阻,PIN 1是公共端,PIN2~6为排阻的输出端,原理图与接法说明可参考上述图2-2,排阻取值范围计算参见公式2-2,此处不再赘述。
值得注意的是:RES6的PIN 1与PIN 2相连,是因为多出了一个不使用的电阻,为了避免PIN 2悬空,因此将PIN 2与PIN 1(公共端)相连,即PIN 2对应的电阻被短路,从而既避免的悬空的引脚,又能使该电阻失效。
电机指示灯电路如图3-1所示:
图3-1
电机部分指示灯用于指示各路信号的逻辑电平状态,其中R106~109为限流电阻,防止发光二极管因电流过大烧毁。
值得注意的是:该指示灯的发光二极管接成共阳极,由M0~3信号端口产生低电平点亮对应的二极管,而ULN2003的OUT与IN逻辑电平相反,因此对于I/O 口FM0~3来说,输出高电平就能点亮对应的发光二极管,例如:FM0输出高电平,则对应LD17点亮,编程时应注意此电路将I/O实际逻辑反相了两次,对应关系为I/O口输出哪路高电平则对应点亮哪路指示灯。
第四部分:时钟电路原理
时钟电路如图4-1所示:
图4-1
采用50Mhz有源晶振产生时钟信号,接法采用有源晶振的典型接法:PIN 1悬空,PIN 2接地,PIN 3输出时钟信号,PIN 4接电源。
由于FPGA的I/O供电为3.3V,而时钟电路产生的时钟信号要由I/O口接收,因此时钟信号最大值不能超过3.3V,故时钟电路电源采用3.3V 供电。
FPGA部分电路原理图如图5-1所示:
图5-1
Header 18X2为18排2列排阵,两组排阵分别与PIN口、3.3V电源、数字地相连,提供了可动的机制,使得PIN口可根据需要用排线与目标相连,打到信号传输的目的。
而3.3V电源以及数字地针口则可以根据需要,用排线为目标提供逻辑高电平或逻辑低电平。
U21D为FPGA芯片的时钟信号接收部分,通过网络标号“CLK0~3”与对应的时钟信号端口相连。
U21C为FPGA芯片的供电及接地部分,含有“GND”字样的是“地”端口,与数字地相连,VCCIO1~4为I/O口供电端口,采用3.3V电源供电,通过网络标号“+3.3V”与3.3V电源端口相连。
VCCA_PLL1、VCCA_PLL2、VCCINT为内部运算器和输入缓冲区的供电端口,采用1.5V 电源供电,通过网络标号“+1.5V”与1.5V电源端口相连。
U21B为JTAG与AS下载部分,TMS、TCK、TD1、TD0分别为JATAG下载方式的模式选择端、时钟信号端、数据输入端、数据输出端。
DATA0为AS下载的数据端口,MSEL0、MSEL1、nCE、nCEO、CONF_ DONE、nCONFIG、nSTATUS端口按照典型接法相连。
值得注意的是:无论AS还是JTAG 都是通过JTAG标准通讯,AS下载一般是下载POF到PROM(flash)里,重新上电仍然可以加载,JTAG下载是通过JTAG口将sof文件直接下载到FPGA内,一般是临时调试用的,掉电就丢失了
U22是电可擦除ROM,用于存放AS下载后的数据,使得FPGA的程序段掉电也能得以保存,DATA端是数据读取端,用于读取ROM内数据。
DCLK为时钟端口,用于接收时钟信号进行同步传输。
nCS是片选端口,用于接收片选信号表示对该芯片进行通讯。
ASDI为AS下载数据输入端,用于接收AS下载数据。
VCC与GND分别为电源端口与地端口,分别接3.3V与数字地。