電路設(shè)計(jì)及測(cè)試經(jīng)驗(yàn)積累

1.放大器的正反饋與負(fù)反饋。

在電路設(shè)計(jì)中，不小心把負(fù)反饋畫成正反饋了，如果從原理公式推導(dǎo)來看，結(jié)果應(yīng)是一樣的，可是測(cè)量過程會(huì)發(fā)現(xiàn)，正反饋的輸出端總是在11~12V之間，(放大器的供電電壓為+-12V)，這是因?yàn)檎答伒妮斎胼敵龆耸莻€(gè)一直跟隨增大的關(guān)系，直到增大到所能輸出的最大值(即供電電壓值)。

于電子工程師來說，放大器是很常用的一個(gè)器件，上層差分放大器一點(diǎn)點(diǎn)電壓的微動(dòng)都會(huì)引起末級(jí)放大電路的大變化，最后級(jí)的功率管功率增大。

由于放大器具備了這個(gè)功能，就要引入負(fù)反饋來使放大器平穩(wěn)的工作，也就是說要把輸出引入到輸入讓輸入知道后級(jí)的狀態(tài)，而且后級(jí)一般是要告訴最前級(jí)需要向反方向調(diào)節(jié)。這樣就構(gòu)成了一個(gè)負(fù)反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)是一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)。

而放大器的正反饋一般用來做振蕩器，配合負(fù)反饋一起用的，如果正反饋過大，再在強(qiáng)電壓下和大負(fù)載下，放大器就會(huì)燒毀。

2.放大電路必須是個(gè)完整回路，否則輸出可能是供電電壓值。

3.如果輸出電壓紋波較大時(shí)，即使換了較大的濾波電容依然不見好轉(zhuǎn)，那么試試去掉這個(gè)濾波電容。

4.測(cè)量放大電路輸出時(shí)，去掉不必要的負(fù)載，或者輸出與其他負(fù)載間加上小電阻。

5.電源模塊選擇。我的需求：需要電壓3.3V，+5V，-5V，電源要求：鋰電池。負(fù)載電流：正電源大于500mA，負(fù)電源大于200mA，工作時(shí)間：保證設(shè)備存放一個(gè)月后，仍然能夠工作5~10分鐘。據(jù)此找到合適的電池(另外要滿足國軍標(biāo)要求，比如溫度，抗震性，抗沖擊性等)。

市場(chǎng)上每節(jié)鋰電池電壓范圍大概3.7~4.2V，根據(jù)我們空間和電池容量要求，最后選擇三節(jié)電池串聯(lián)，然后用降壓模塊生成所需電壓：+5,和-5.

首先，對(duì)于穩(wěn)壓模塊，電池廠家愿意提供(畢竟賺錢多點(diǎn)嘛)，我個(gè)人也咨詢了一些穩(wěn)壓模塊廠家，國外的vicor是著名電源管理方面的商家，但是只是做大功率電源。另外有發(fā)過的GAIA，最小功率4W，這些廠家的電源模塊都比較貴，最少也要1000左右。國內(nèi)有金升陽，有小功率的，價(jià)格便宜些。但是，考慮到我們這個(gè)小功率，這個(gè)電壓完全可以自己做到。最后選擇TI的幾個(gè)DC-DC芯片，輸入為12V，輸出為+5V，滿足要求的有：TPS62133/143/153/163/173,TPS62112,LM2593hv等。TI沒有找到由正電壓轉(zhuǎn)負(fù)電壓的，從凌特找了幾個(gè)，滿足要求的有：LT3580,LT8045,LT1931等，另外LT1983簡(jiǎn)單易用，但是輸出電流最大只有100mA，當(dāng)溫度升高時(shí)，電流會(huì)下降，可能不夠用了。

6.關(guān)于芯片功耗。一般會(huì)滿足功率守恒。比如負(fù)載在3.3V時(shí)需要的電流為300mA，那么在5V時(shí)的電流需求為3.3V*300mA/5V。具體要看芯片的DAtasheet，負(fù)載電流包括負(fù)載的輸入電流，和輸出電流，輸出取決于其負(fù)載。不過，電壓越大，越耗電，所以根據(jù)電量要求，我們將12V降為正負(fù)5伏，而不是用正負(fù)12V。

7.關(guān)于閉環(huán)控制系統(tǒng)。一般來說，在合理的結(jié)構(gòu)和適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)參數(shù)下，一個(gè)系統(tǒng)的暫態(tài)過程多屬于衰減震蕩過程，即被控量變化很快并產(chǎn)生超調(diào)，經(jīng)過幾個(gè)震蕩后，打到新的穩(wěn)定工作狀態(tài)。為了滿足生產(chǎn)工藝要求，往往要求系統(tǒng)的暫態(tài)過程不僅是穩(wěn)定的，并且進(jìn)行的越快越好，振蕩程度越小越好。前者是振蕩過程的穩(wěn)定性問題，后者是暫態(tài)過程的性能問題。這些都是設(shè)計(jì)閉環(huán)控制系統(tǒng)時(shí)必須研究的問題。

8.什么是建立時(shí)間(settling time)。建立時(shí)間(settling time)就是對(duì)于一個(gè)振蕩的信號(hào)穩(wěn)定到指定的最終值所需要的時(shí)間。在運(yùn)放閉環(huán)電壓增益為1，規(guī)定負(fù)載并階躍大信號(hào)條件下，運(yùn)放輸出電壓達(dá)某一特定值范圍所需的時(shí)間定義為settling time