主页 > 技术文章 > 电（diàn）工电子实训中常见问题总结 2024-10-24

电工电子实训中常（cháng）见问题总结

在电（diàn）工电子实训课程中要求学生掌握掌握交流接触器、中间（jiān）继电器、变压器、熔断器、复合开关、闸刀开关、时间继电器等低压电器的使（shǐ）用基本知识（shí）和基本（běn）技能；掌握（wò）安全（quán）用电的基本知识和基本技能，在实训过程中获得对交流电的安全使用的能力（lì）。使学生初步掌握电工电路使用的基本技（jì）能。通过电工实训后，加强理论联（lián）系实际，培养学生的实际动手能力，能够初步具有进行电工电路的（de）设计、应用（yòng）的基本技能，巩（gǒng）固和（hé）扩大电工线路课程的理论（lùn）知识和（hé）电路设计能力。为进一步学习专业课程及后续的课程（chéng）设计（jì）、毕（bì）业设计打下坚实的实践（jiàn）基础。
一、为何现在串口速率比并口速率（lǜ）要快?
并行通信的（de）瓶颈：并行数据（jù）传输技术向来是提高（gāo）数据传输率的（de）重要手段，但是，进一步发展却遇到了障碍（ài）。首先（xiān），由于并行传送方式的前提是用同一时序传播信号，用同一时序接收信号，而过分提升时钟频率将难以让数据传送的时序与时钟合拍，布线长度稍有差异，数据就会以与时钟不同的时序送达，另外，提升时钟频率还（hái）容（róng）易引起信号线间的相互干扰，导致传输错误。
串行通信的（de）优势：串行通信虽然只有一位的位宽（kuān），但（dàn）数（shù）据传输速度却比并行口要（yào）高，原因在于它的（de）差分结（jié）构，抗干扰能力强
二、漏极开路上拉电阻取值为何不能很大（dà）或很小?
在电工电（diàn）子（zǐ）实训中如果（guǒ）上（shàng）拉电阻值过小，VDD灌入端口的（de）电流(Ic)将（jiāng）较大，这样会导致MOS管(三极管)不完全导通(Ib*β
如果上拉电阻过大（dà），加上线上的总线电容（róng），由于RC影响，会带来上升时间的增大，而且上拉（lā）电（diàn）阻（zǔ）过大(下降延是（shì）芯片内的晶体管，是有源驱动，速（sù）度较快;上升延是无源的外接电阻，速度慢)，即引起输出（chū）阻抗的增（zēng）大，当输出阻（zǔ）抗和负载的（de）阻抗可以比拟的时，则输出的高（gāo）电平会（huì）分压而减少。
三、推挽和漏极开（kāi）路区别?
推挽可直（zhí）接驱动，驱动能（néng）力强，不具有线与功（gōng）能。
漏极（jí）开路需外接上（shàng）拉（lā）电阻，驱动能力弱，具有线与功能，但会带来信号（hào）上升时（shí）间的延长
四、CPU的GPIO上电状态?
一般CPU来说，GPIO上电状（zhuàng）态是输入高阻状（zhuàng）态，它的状态由外围电路决定。如果外接上拉电阻，就是高（gāo）电平。如果外接下拉电（diàn）阻，就是低电平。悬浮就是高阻状（zhuàng）态。
但有的CPU上电GPIO口默认是（shì）高电平，是由（yóu）于CPU复位后，弱上拉是默认使能的，例（lì）如F020。
五（wǔ）、同（tóng）步与异步传（chuán）输的区别是什么?
1,异步传输是面向字符的传输，而同步传输是面向比特的传输。
2,异步传输的单位是字符（fú）而同步传输的单位是帧。
3,异（yì）步传输（shū）通过字符起止开始和停止（zhǐ）码抓住再同步的机会（huì），而同步传输则是以数据中抽取同步（bù）信息。
4,异步传输对时序的要求较低，同步传输往往通过特定（dìng）的时钟线路协调时序。
5,异步传输（shū）相对于同步传输效率较低。
同步传输是指通信双方（fāng）有共同的时钟参考，能够通过时钟参考准确收发数据，通（tōng）常这（zhè）个时（shí）钟参考是同步时钟线或同（tóng）一个时钟源（yuán）。异步传输是指通（tōng）信双方没有共同的时钟参考，通常每次收发（fā）数据时都需要有（yǒu）前导码进行速率同步。
同步的有：SPI,STM、计（jì）算机的并口异步（bù）的有：RS-232串口、USB
(0)输入阻抗是对负载而言，输出阻抗主要是对电源端而言（yán）。。。
电压，电流的内阻即（jí）相当于（yú）输（shū）出阻抗。
负载相对（duì）于输入阻抗：
对于电压（yā）源（yuán），输入阻抗越大越好(例如一个实际电（diàn）源由电源加内阻组成，当负（fù）载过小(输入阻抗太小)，显然该负载获的得电压会小于电源电压，产生偏差)
对电流源，输入阻抗越小（xiǎo）越好(一个恒流源由电流源加内阻组成（chéng），当负载远小于内阻时候，才能（néng）保证恒（héng）定电流不变)。当示波器（qì）接入光探（tàn）头，探（tàn）头的输入阻抗要更改成50欧姆的原因
(1)请教RAIL-TO-RAIL运放和普通（tōng）运放（fàng）有什么区别?
r2r运放的输出范围差不多达到电源（yuán）电压。而一般运放得减一两伏。
RAIL-TO-RAIL就是轨对轨（guǐ）型，输出电压接近供电电源电压
(2)铁电（diàn）存储器优势目（mù）前Ramtron公司的FRAM主要包括两大类：串行FRAM和并行FRAM。其中串行FRAM又分I2C两线方式的FM24 系列（liè）和SPI三线方式的FM25 系列。串行FRAM与传统（tǒng）的24 、25 型（xíng）的E2PROM引脚及时序兼容，可以直接替换。
铁（tiě）电的优势就在于相当于无限次的擦（cā）写，且写（xiě）数据（jù）不用等5ms。如果（guǒ）不考虑这两方面的因素大可以用EEPROM或FLASH。但价格只要比EEPROM贵20%
(3)开关电源布线注意哪些?
在开关（guān）电源中，PCB版面布局图非常重要，开关电流与环线电感密（mì）切相关，由这种环线电感所产生的暂态电压（yā）往往会引起许多问（wèn）题。要使这种（zhǒng）感应最小（xiǎo）、地线形成回路，图中所（suǒ）示的粗线部分在PCB板上要印制得宽一点，且要尽可能地短。为了取得最好的效果（guǒ），外接（jiē）元（yuán）器件要尽可能地靠近开关型集成电路，最好用地（dì）线屏蔽或单点接地。最好使用磁屏蔽结（jié）构的电感器，如果所用电感是磁芯开放（fàng）式的，那么，对它的位置必须格外小心。如果电感（gǎn）通（tōng）量和敏感的反馈线（xiàn）相交叉，则（zé）集成电路的地（dì）线及输出端（duān）的电容COUT的连线（xiàn）可能会引起一些（xiē）问题。在输出可调的方案（àn）中，必须特别注意反馈电阻及其相关导（dǎo）线的位置。在物理上，一方面（miàn）电（diàn）阻（zǔ）要靠近IC，另一（yī）方面相关的连线要（yào）远离电感（gǎn），如果所用电感是磁芯开放式的，那么（me），这一点就显得更加重要。
(4)运放电源有时要正负双电源+VCC 和-VCC，请问如何接法?有时为什么有的运放单电源供电?
每一个系统都有一个相对的（de）地电位（wèi），也就是电（diàn）路中的GND。相对（duì）于这个电势，来确定+VCC和-VCC。在电路中的接法是，电（diàn）源的地线接电路的GND，电源+VCC接电路+VCC，对于负电压，把高点位的电源（yuán）线接在电路的GND上，而（ér）把其地（dì）线接在电路的（de）-VCC位置上，即可达到相对电势的要求。
例如：两个不相关的5V电源串起来，中点接地，两端就是+5V和-5V。
(5) 运放外接电阻取值问题 ?
平常我们运放周边匹配电（diàn）阻的取值一般在1K-几十K之（zhī）间，原（yuán）因何在?
外接电阻亦不能取得过大，如选用MΩ级（jí）亦不（bú）合（hé）适。其原因有（yǒu）二：①电阻值是有误差的，阻值越大，绝对误差值越大。如2MΩ的电阻E1：系列电阻误差值（zhí）为：10%，其（qí）阻值(2.2～1.8)MΩ范围均是允许的（de），即使选E4s系列（liè）的电阻(误差为：2%)阻值范围在(2.04～1.96)MΩ之内;且电阻值会随温度和时间的变化而产（chǎn）生时效误差，使阻值不稳定（dìng），影响运（yùn）算精度;②运放的微小失调电流会（huì）在外（wài）接高阻值电（diàn）阻上引起较大（dà）的误差信号。
外接电阻取值太小，会（huì）使得运放的输（shū）入（rù）电阻（zǔ）减少，增加运放功耗，即增加信号源负载(这里负载（zǎi）即是运（yùn）放)。
(6)NTC热敏（mǐn）电阻（zǔ）计算方法?
现在低成本测温方案中NTC热敏电阻用的比较多，一般采用查表的方法获取温度值，这（zhè）就牵涉到温度和阻值的对应（yīng）关系。如果你从厂家购买NTC热敏电阻可以向厂家所要温度阻值对照表，但是对于普通爱好者来说都是从（cóng）零售商那里购买热敏电阻，卖元件的（de）大叔和阿姨是不会向你提供阻值和温度对照表的。通常的方法是用标准温度（dù）计（jì），环境温度没上升一度（dù）测量一下热敏电阻的阻值，通过这种方法获得阻值和温度的对应关系工作比较烦琐，误差比较大，另外温度变化不好控制（zhì）;还有一种方法就（jiù）是通过公式计算得到R-T表，虽然NTC热敏电阻温度和阻值不是呈线性的关系，但通过（guò）下面的公式仍能计算出温度和阻值的（de）对应关系：
Rt = R *EXP(B*(1/T1-1/T2))
对（duì）上面的（de）公式解释如下：
1. Rt 是热敏电阻在T1温度下的阻值;
2. R是热敏（mǐn）电阻在T2常温下的（de）标称阻值;
3. B值是热敏电阻的重要参数;
4. EXP是e的n次方;
5. 这里T1和T2指的（de）是K度即开尔文温度，K度=273.15(绝对温度)+摄氏度;
例如我手头有一个 MF58502F327型号的热敏电阻
MF58—— 型号玻（bō）璃封装
502 —— 常温25度的标称阻值为5K
F —— 允许偏（piān）差为±1%
327 —— B值为（wéi）3270K的NTC热（rè）敏电阻（zǔ）
那它的R=5000, T2=273.15+25，B=3270, RT=5000*EXP(3270*(1/T1-1/(273.15+25))), 这时候代入T1温度就可以求出（chū）相应（yīng）温（wēn）度下热敏电阻的（de）阻值，注意温度单位的转换，例如我们要求零上10摄氏度（dù）的（de）阻值，那么T1就为(273.15+10)。

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