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石英晶体谐振器（简称晶振）的结构及原理
(1)石英晶体谐振器（简称晶振）的结构
石英晶体谐振器是利用石英晶体（二氧化矽的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑胶封装的。
(2)压电效应
若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，比其他频率下的振幅大得多，这种现象称为压电谐振，它与LC回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。
(3)符号和等效电路
石英晶体谐振器的符号和等效电路如图所示。当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容C，它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关，一般约几个pF到几十pF。当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感L來等效。一般L的值为几十mH到几百mH。晶片的弹性可用电容C來等效，C的值很小，一般只有0.0002～0.1pF。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R來等效，它的數值约为100Ω。由于晶片的等效电感很大，而C很小，R也小，因此回路的品质因數Q很大，可达1000～10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，而且可以做得精确，因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定性。
(4)谐振频率
从石英晶体谐振器的等效电路可知，它有两个谐振频率，即
a、当L、C、R支路发生串联谐振时，它的等效阻抗最小（等于R）。串联谐振频率用fs表示，石英晶体对于串联谐振频率fs呈纯阻性。
b、当频率高于fs时L、C、R支路呈感性，可与电容C发生并联谐振，其并联频率用fd表示。
根据石英晶体的等效电路，可定性画出它的频率特性曲线图所示。可见当频率低于串联谐振频率fs或者频率高于并联谐振频率fd时，石英晶体呈电容性。仅在fs＜f＜fd极窄的范围内，石英晶体呈电感性。


  晶体符号              等效电路            频率特性曲线图


      
                           石英晶体谐振器外形图片

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石英晶体谐振器的分类及特点
石英晶体谐振器是由品质因素极高的石英晶体振子（即谐振器和振荡电路）组成。晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等，共同决定谐振器的性能。国际电工委员会（IEC）将石英晶体谐振器分为4类：普通晶体振荡（TCXO），电压控制式晶体谐振器（VCXO），温度补偿式晶体振荡（TCXO），恒温控制式晶体振荡（ OCXO）。目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡（DCXO）等。
(1)普通晶体谐振器（SPXO）可产生10-5～10-4量级的频率精度，标准频率—100MHZ，频率稳定度是±100ppm。 SPXO没有采用任何温度频率补偿措施，价格低廉，通常用作微处理器的时钟器件。封装尺寸范围从21×14×6mm及5×3.2×1.5mm。
(2)电压控制式晶体谐振器（VCXO）的精度是10−6～10-5量级，频率范围1~30MHz。低容差谐振器的频率稳定度是±50ppm。通常用于锁相环路。封装尺寸14×10×3mm。
(3)温度补偿式晶体谐振器（TCXO）采用温度敏感器件进行温度频率补偿，频率精度达到10−7～10-6量级，频率范围1—60MHz，频率稳定度为±1～±2.5ppm，封装尺寸从30×30×15mm至11.4×9.6×3.9mm。通常用于手持电话、蜂窝电话、双向无线通信设备等。
(4)恒温控制式晶体谐振器（OCXO）将晶体和振荡电路置于恒温箱中，以消除环境温度变化对频率的影响。 OCXO频率精度是10−7～10-8量级，对某些特殊应用甚至达到更高。频率稳定性在四种类型谐振器中最高。
石英晶体谐振器的主要参数
晶振的主要参数有标称频率，负载电容、频率精度、频率稳定度等。
不同的晶振标称频率不同，标称频率大都标明在晶振外壳上。如常用普通晶振标称频率有：48kHz、500 kHz、503.5 kHz、1MHz～40.50 MHz等，对于特殊要求的晶振频率可达到1000 MHz以上，也有不具标称频率的，如CRB 、ZTB、Ja等系列。
负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和，可看作晶振片在电路中串接电容。负载频率不同决定谐振器的振荡频率不同。标称频率相同的晶振，负载电容不一定相同。因为石英晶体谐振器有两个谐振频率，一个是串联谐振晶振的低负载电容晶振：另一个为并联谐振晶振的高负载电容晶振。所以，标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一致，不能冒然互换，否则会造成电器工作不正常。
频率精度和频率稳定：由于普通晶振的性能基本性能达到一般电器的要求，对于高档设备还需要有一定的频率精度和频率稳定性。频率精度从量级到量级不等。稳定度从±1到±100ppm不等。这要根据具体的设备需要而选择合适的晶振，如通信网络，无线资料传输等系统就需要更高要求的石英晶体谐振器。因此，晶振的参数决定了晶振的品质和性能。在实际应用中要根据具体要求选择适当的晶振，因不同性能的晶振其价格不同，要求越高价格也越贵，一般选择只要满足要求即可。

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扬声器基础知识
什么叫扬声器?
   扬声器俗称喇叭（英文名称:Loudspeakers ）是一种把电信号转换成声音信号的电声器件。确切地说，扬声器的工作实际上是把一定范围内的音频电功率讯号通过换能方式转变为失真小并具有足够声压级的可听声音。
扬声器的结构,原理及分类
扬声器运用了电磁铁和永久磁铁 (图1)。假设现在要播放C调 (频率为256Hz，即每秒振动256次)，唱机就会输出256 Hz的交流电，换句话说，在一秒钟内电流的方向会改变256次。每一次电流改变方向时，电磁铁上的线圈所产生的磁场方向也会随着改变。我们都知道，磁力是「同极相拒，异极相吸」的，线圈的磁极不停地改变，与永久磁铁一时相吸，一时相斥，产生了每秒钟 256次的振动。线圈与一个薄膜相连，当薄膜与线圈一起振动时，便会推动了周围的空气。振动的空气，不就是声音吗？这就是扬声器的运作原理了。
扬声器的种类很多，分类方式也五花八门，一般可根据其工作原理、振膜形状以及放声频率范围来分类。

          图1扬声器构造
　　一、扬声器的构造
我们最常见的电动式锥形纸盆扬声器。电动式锥形扬声器即过去我们常说成纸盆扬声器，尽管现在振膜仍以纸盆为主，但同时出现了许多高分子材料振膜、金属振膜，用锥形扬声器称呼就名符其实了。锥形纸盆扬声器大体由磁回路系统（永磁体、芯柱、导磁板）、振动系统（纸盆、线圈）和支撑辅助系统（定心支片、盆架、垫边）等三大部份构成。
　　1、线圈：线圈是锥形纸盆扬声器的驱动单元，它是用很细的铜导线分两层绕在纸管上，一般绕有几十圈，放置于导磁芯柱与导磁板构成的磁疑隙中。线圈与纸盆固定在一起，当声音电流讯号通入线圈后，线圈振动带动着纸盆振动。
　　2、纸盆：锥形纸盆扬声器的锥形振膜所用的材料有很多种类，一般有天然纤维和人造纤维两大类。天然纤维常采用棉、木材、羊毛、绢丝等，人造纤维刚采用人造丝、尼龙、玻璃纤维等。由于纸盆是扬声器的声音辐射器件，在相当大的程度上决定着扬声器的放声性能，所以无论哪一种纸盆，要求既要质轻又要刚性良好，不能因环境温度、湿度变化而变形。
　　3、折环：折环是为保证纸盆沿扬声器的轴向运动、限制横向运动而设定的，同时起到阻挡纸盆前后空敢流通的作用。折环的材料除常用纸盆的材料外，还利用塑料、天然橡胶等，经过热压粘接在纸盆上。
　　4、定心支片：定心支片用于支持线圈和纸盆的结合部位，保证其垂直而不歪斜。定心支片上有许多同心圆环，使线圈在磁隙中自由地上下移动而不作横向移动，保证线圈不与导磁板相碰。定心支片上的防尘罩是为了防止外部灰尘等落磁隙，避免造成灰尘与线圈摩擦，而使扬声器产生异常声音。
　　二、扬声器的分类
   按扬声器结构可分两大类，1内磁扬声器 2外磁扬声器。
内磁扬声器体积小重量轻，磁场泄漏小，适合于需防磁场干扰场合，如电视机等电器，但这种由于散热不畅原因，扬声器功率不能做的太大。
外磁扬声器具有功率大，散热好等优点，但磁场辐射大，能干扰其它设备，这种扬声器广泛用于音响设备及不需防磁的场合。
　　按工作原理分类:按工作原理的不同，扬声器主要分为电动式扬声器、电磁式扬声器、静电式扬声器和压电式扬声器等。
　　1、电动式扬声器：这种扬声器采用通电导体作线圈，当线圈中输入一个音频电流讯号时，线圈相当于一个载流导体。如果将它放在固定磁场里，根据载流导体在磁场中会受到力的作用而运动的原理，线圈会受到一个大小与音频电流成正比、方向随音频电流变化而变化的力。这样，线圈就会在磁场作用下产生振动，并带动振膜振动，振膜前后的空气也随之振动，这样就将电讯号转换成声波向四周辐射。这种扬声器应用最广泛。
　　2、电磁式扬声器：也叫舌簧式扬声器，声源讯号电流通过线圈后会把用软铁材料制成的舌簧磁化，磁化了的可振动舌簧与磁体相互吸引或排拆，产生驱动力，使振膜振动而发音。
　　3、静电式扬声器：这种扬声器利用的是电容原理，即将导电振膜与固定电极按相反极性配置，形成一个电容。将声源电讯号加于此电容的两极，极间因电场强度变化产生吸引力，从而驱动振膜振动发声。
　　4、压电式扬声器：利用压电材料受到电场作用发生形变的大原理，将压电动组件置于音频电流讯号形成的电场中，使其发生位移，从而产生逆电压效应，最后驱动振膜发声。
　　按振膜形状分类：扬声器主要有锥形、平板形、球顶形、带状形、薄片形等。
　　1、锥形振膜扬声器：锥形振膜扬声器中应用最广的就是锥形纸盆扬声器，它的振膜成圆锥状，是电动式扬声器中最普通、应用最广的扬声器，尤其是作为低音扬声器应用得最多。
　　2、平板扬声器：也是一种电动式扬声器，它的振膜是平面的，以整体振动直接向外辐射声波。它的平面振膜是一块圆形峰巢板，板中间是用铝箔制成的峰巢芯，两面蒙上玻璃纤维。它的频率特性较为平坦，频频宽而且失真小，但额定功率较小。
　　3、球顶形扬声器：球顶形扬声器是电动式扬声器的一种，其工作原理与纸盆扬声器相同。球顶形扬声器的显著特点是瞬态响应好、失真小、指向性好，但效率低些，常作为扬声器系统的中、高音单元使用。
　　4、号筒扬声器：号筒扬声器的工作原理与电动式纸盆扬声器相同。号筒扬声器的振膜多是球顶形的，也可以是其它形状。这种扬声器和其它扬声器的区别主要在于它的声辐射方式，纸盆扬声器和球顶扬声器等是由振膜直接鼓动周围的空气将声音辐射出去的，是直接辐射，而号筒扬声器是把振膜产生的声音通过号筒辐射到空间的，是间接辐射。号筒扬声器最大的优点是效率高、谐波失真较小，而且方向性强，但其频带较窄，低频响应差。所以多作为扬声器系统中的中、高音单元使用。
　　 按放声频率分：可分为低音扬声器、中音扬声器、高音扬声器、全频带扬声器等。
　　1、低音扬声器：主要播放低频讯号的扬声器称为低音扬声器，其低音性能很好。低音扬声器为使低频放音下限尽量向下延伸，因而扬声器的口径做得都比较大，一般有200mm、300-380mm等不同口径规格的低音扬声器，能随大的输入功率。为了提高纸盆振动幅度的容限值，常采用软而宽的支撑边，如像皮边、布边、绝缘边等。一般情况下，低音扬声器的口径越大，重放时的低频音质越好，所承受的输入功率越大。
　　2、中音扬声器：主要播放中频讯号的扬声器称为中音扬声器。中音扬声器可以实现低音扬声器和高音扬声器重放音乐时的频率衔接。由于中频占整个音域的主导范围，且人耳对中频的感觉较其它频段灵敏，因而中音扬声器的音质要求较高。有纸盆形、球顶形和号筒形等类型。作为中音扬声器，主要性能要求是声压频率特性曲线平担、失真小、指向性好等。
　　3、高音扬声器：主要播放高频讯号的扬声器称为高音扬声器。高音扬声器为使高频放音的上限频率通达到人耳听觉上限频率20kHz，因而口径较小，振动膜较韧。和低、中音扬声器相比，高音扬声器的性能要求除和中音单元相同外，还要求其重放频段上限要高、输入容量要大。常用的高音扬声器有纸盆形、平板形、球顶形、带状电容形等多种形式。
　　4、全频带扬声器：全频带扬声器是指能够同时覆盖低音、中音和高音各频段的扬声器，可以播放整个音频范围内的电讯号。其理论频率范围要求是从几十Hz至20kHz，但在实际上由于采用一只扬声器是很困难的，因而大多数都做成双纸盆扬声器或同轴扬声器。双纸盆扬声器是在扬声器的大口径中央加上一个小口径的纸盆，用来重放高频声音讯号，从而有利于频率特性响应上限值的提升。同轴式扬声器是采用两个不同口径的低音扬声器与高音扬声器安装在同一个中轴在线。
　　三、扬声器的性能指标
　　扬声器是扬声器系统（俗称喇叭)中的关键部位，扬声器的放声质量主要由扬声器的性能指针决定，进而决定了整套的放音指标。扬声器的性能指针主要有额定功率，额定阻抗、频率特性、谐波失真、灵敏度、指向性等。
　　扬声器的性能优劣主要通过下列指标来衡量：
　　1、额定功率（W）
　　扬声器的额定功率是指扬声器能长时间工作的输出功率，又称为不失真功率，它一般都标在扬声器后端的铭牌上。当扬声器工作于额定功率时，线圈不会产生过热或机械动过载等现象，发出的声音没有显示失真。额定功率是一种平均功率，而实际上扬声器工作在变功率状态，它随输入音频讯号强弱而变化，在弱音乐及声音讯号中，峰值脉冲讯号会超过额定功率很多倍，由于持续时间较短而不会损坏扬声器，但有可能出现失真。因此，为保证在峰值脉冲出现时仍能获得很好的音质，扬声器需留足够的功率余量。一般扬声器能随的最大功率是额定功率的2-4倍。
　　2、频率特性（Hz）
　　频率特性是衡量扬声器放音频频宽度的指标。高保真放音系统要求扬声器系统应能重放20Hz-2000Hz的人耳可听音域。由于用单只扬声器不易实现该音域，故目前高保真喇叭系统采用高、中、低三种扬声器来实现全频带重放覆盖。此外，高保真扬声器的频率特性应尽量趋于平坦，否则会引入重放的频率失真。高保真放音系统要求扬声器在放音频率范围内频率特性不平坦度小于10dB。
　　3、额定阻抗（Ω）
　　扬声器的额定阻抗是指扬声器在额定状态下，施加在扬声器输入端的电压与流过扬声器的电流的比值。现在，扬声器的额定阻抗一般有2、4、8、16、32欧等几种。
　　扬声器额定阻抗是在输入400Hz讯号电压情况下测得的，而扬声器线圈的直流电阻R直?0.9R额。
　　4、谐波失真（TMD%）
　　扬声器的失真有很多种，常见的有谐波失真（多由扬声器磁场不均匀以及振动系统的畸变而引起，常在低频时产生）、互调失真（因两种不同频率的讯号同时加入扬声器，互相调制引起的音质劣化）和瞬态失真（因振动系统的惯性不能紧跟讯号的变化而变化，从而引起讯号失真）等。谐波失真是指重放时，增加了原讯号中没有的谐波成份。扬声器的谐波失真来源于磁体磁场不均匀、振动膜的特性、线圈位移等非线性失真。目前，较好的扬声器的谐波失真指标不大于5%。
　　5、灵敏度（dB/W）
　　扬声器的灵敏度通常是指输入功率为1W的噪声电压时，在扬声器轴向正面1m处所测得的声压大小。灵敏度是衡量扬声器对音频讯号中的细节能否巨细无遗地重放的指标。灵敏度越高，则扬声器对音频讯号中所有细节均能作出的响应。作为Hi-Fi扬声器的灵敏度应大于86dB/W。
　　6、指向性
　　扬声器对不同方向上的辐射，其声压频率特性是不同的，这种特性称为扬声器的指向性。它与扬声器的口径有关，口径大时指向性尖，口径小时指向性宽。指向性还与频率有关，一般而言，对250Hz以下的低频讯号，没有明显的指向性。对1.5kHz以下的高频讯号则有明显的指向性。

                       图2 内磁式扬声器

                     图2 外磁式扬声器

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扬声器的主要性能指标
　　扬声器是扬声器系统（俗称喇叭)中的关键部位，扬声器的放声质量主要由扬声器的性能指针决定，进而决定了整套的放音指标。扬声器的性能指针主要有额定功率，额定阻抗、频率特性、谐波失真、灵敏度、指向性等。

　　扬声器的性能优劣主要通过下列指标来衡量：
　　1、额定功率（W）
　　扬声器的额定功率是指扬声器能长时间工作的输出功率，又称为不失真功率，它一般都标在扬声器后端的铭牌上。当扬声器工作于额定功率时，线圈不会产生过热或机械动过载等现象，发出的声音没有显示失真。额定功率是一种平均功率，而实际上扬声器工作在变功率状态，它随输入音频讯号强弱而变化，在弱音乐及声音讯号中，峰值脉冲讯号会超过额定功率很多倍，由于持续时间较短而不会损坏扬声器，但有可能出现失真。因此，为保证在峰值脉冲出现时仍能获得很好的音质，扬声器需留足够的功率余量。一般扬声器能随的最大功率是额定功率的2-4倍。
　　2、频率特性（Hz）
　　频率特性是衡量扬声器放音频频宽度的指标。高保真放音系统要求扬声器系统应能重放20Hz-2000Hz的人耳可听音域。由于用单只扬声器不易实现该音域，故目前高保真喇叭系统采用高、中、低三种扬声器来实现全频带重放覆盖。此外，高保真扬声器的频率特性应尽量趋于平坦，否则会引入重放的频率失真。高保真放音系统要求扬声器在放音频率范围内频率特性不平坦度小于10dB。
　　3、额定阻抗（Ω）
　　扬声器的额定阻抗是指扬声器在额定状态下，施加在扬声器输入端的电压与流过扬声器的电流的比值。现在，扬声器的额定阻抗一般有2、4、8、16、32欧等几种。
　　扬声器额定阻抗是在输入400Hz讯号电压情况下测得的，而扬声器线圈的直流电阻R直?0.9R额。
　　4、谐波失真（TMD%）
　　扬声器的失真有很多种，常见的有谐波失真（多由扬声器磁场不均匀以及振动系统的畸变而引起，常在低频时产生）、互调失真（因两种不同频率的讯号同时加入扬声器，互相调制引起的音质劣化）和瞬态失真（因振动系统的惯性不能紧跟讯号的变化而变化，从而引起讯号失真）等。谐波失真是指重放时，增加了原讯号中没有的谐波成份。扬声器的谐波失真来源于磁体磁场不均匀、振动膜的特性、线圈位移等非线性失真。目前，较好的扬声器的谐波失真指标不大于5%。
　　5、灵敏度（dB/W）
　　扬声器的灵敏度通常是指输入功率为1W的噪声电压时，在扬声器轴向正面1m处所测得的声压大小。灵敏度是衡量扬声器对音频讯号中的细节能否巨细无遗地重放的指标。灵敏度越高，则扬声器对音频讯号中所有细节均能作出的响应。作为Hi-Fi扬声器的灵敏度应大于86dB/W。
　　6、指向性
　　扬声器对不同方向上的辐射，其声压频率特性是不同的，这种特性称为扬声器的指向性。它与扬声器的口径有关，口径大时指向性尖，口径小时指向性宽。指向性还与频率有关，一般而言，对250Hz以下的低频讯号，没有明显的指向性。对1.5kHz以下的高频讯号则有明显的指向性。

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扬声器的分类
         按扬声器结构可分两大类，1内磁扬声器 2外磁扬声器。
          内磁扬声器体积小重量轻，磁场泄漏小，适合于需防磁场干扰场合，如电视机等电器，但这种由于散热不畅原因，扬声器功率不能做的太大。
         外磁扬声器具有功率大，散热好等优点，但磁场辐射大，能干扰其它设备，这种扬声器广泛用于音响设备及不需防磁的场合。

按工作原理分类:按工作原理的不同，扬声器主要分为电动式扬声器、电磁式扬声器、静电式扬声器和压电式扬声器等。
　　1、电动式扬声器：这种扬声器采用通电导体作线圈，当线圈中输入一个音频电流讯号时，线圈相当于一个载流导体。如果将它放在固定磁场里，根据载流导体在磁场中会受到力的作用而运动的原理，线圈会受到一个大小与音频电流成正比、方向随音频电流变化而变化的力。这样，线圈就会在磁场作用下产生振动，并带动振膜振动，振膜前后的空气也随之振动，这样就将电讯号转换成声波向四周辐射。这种扬声器应用最广泛。
　　2、电磁式扬声器：也叫舌簧式扬声器，声源讯号电流通过线圈后会把用软铁材料制成的舌簧磁化，磁化了的可振动舌簧与磁体相互吸引或排拆，产生驱动力，使振膜振动而发音。
　　3、静电式扬声器：这种扬声器利用的是电容原理，即将导电振膜与固定电极按相反极性配置，形成一个电容。将声源电讯号加于此电容的两极，极间因电场强度变化产生吸引力，从而驱动振膜振动发声。
　　4、压电式扬声器：利用压电材料受到电场作用发生形变的大原理，将压电动组件置于音频电流讯号形成的电场中，使其发生位移，从而产生逆电压效应，最后驱动振膜发声。
　　按振膜形状分类：扬声器主要有锥形、平板形、球顶形、带状形、薄片形等。
　　1、锥形振膜扬声器：锥形振膜扬声器中应用最广的就是锥形纸盆扬声器，它的振膜成圆锥状，是电动式扬声器中最普通、应用最广的扬声器，尤其是作为低音扬声器应用得最多。
　　2、平板扬声器：也是一种电动式扬声器，它的振膜是平面的，以整体振动直接向外辐射声波。它的平面振膜是一块圆形峰巢板，板中间是用铝箔制成的峰巢芯，两面蒙上玻璃纤维。它的频率特性较为平坦，频频宽而且失真小，但额定功率较小。
　　3、球顶形扬声器：球顶形扬声器是电动式扬声器的一种，其工作原理与纸盆扬声器相同。球顶形扬声器的显著特点是瞬态响应好、失真小、指向性好，但效率低些，常作为扬声器系统的中、高音单元使用。
　　4、号筒扬声器：号筒扬声器的工作原理与电动式纸盆扬声器相同。号筒扬声器的振膜多是球顶形的，也可以是其它形状。这种扬声器和其它扬声器的区别主要在于它的声辐射方式，纸盆扬声器和球顶扬声器等是由振膜直接鼓动周围的空气将声音辐射出去的，是直接辐射，而号筒扬声器是把振膜产生的声音通过号筒辐射到空间的，是间接辐射。号筒扬声器最大的优点是效率高、谐波失真较小，而且方向性强，但其频带较窄，低频响应差。所以多作为扬声器系统中的中、高音单元使用。
　　 按放声频率分：可分为低音扬声器、中音扬声器、高音扬声器、全频带扬声器等。
　　1、低音扬声器：主要播放低频讯号的扬声器称为低音扬声器，其低音性能很好。低音扬声器为使低频放音下限尽量向下延伸，因而扬声器的口径做得都比较大，一般有200mm、300-380mm等不同口径规格的低音扬声器，能随大的输入功率。为了提高纸盆振动幅度的容限值，常采用软而宽的支撑边，如像皮边、布边、绝缘边等。一般情况下，低音扬声器的口径越大，重放时的低频音质越好，所承受的输入功率越大。
　　2、中音扬声器：主要播放中频讯号的扬声器称为中音扬声器。中音扬声器可以实现低音扬声器和高音扬声器重放音乐时的频率衔接。由于中频占整个音域的主导范围，且人耳对中频的感觉较其它频段灵敏，因而中音扬声器的音质要求较高。有纸盆形、球顶形和号筒形等类型。作为中音扬声器，主要性能要求是声压频率特性曲线平担、失真小、指向性好等。
　　3、高音扬声器：主要播放高频讯号的扬声器称为高音扬声器。高音扬声器为使高频放音的上限频率通达到人耳听觉上限频率20kHz，因而口径较小，振动膜较韧。和低、中音扬声器相比，高音扬声器的性能要求除和中音单元相同外，还要求其重放频段上限要高、输入容量要大。常用的高音扬声器有纸盆形、平板形、球顶形、带状电容形等多种形式。
　　4、全频带扬声器：全频带扬声器是指能够同时覆盖低音、中音和高音各频段的扬声器，可以播放整个音频范围内的电讯号。其理论频率范围要求是从几十Hz至20kHz，但在实际上由于采用一只扬声器是很困难的，因而大多数都做成双纸盆扬声器或同轴扬声器。双纸盆扬声器是在扬声器的大口径中央加上一个小口径的纸盆，用来重放高频声音讯号，从而有利于频率特性响应上限值的提升。同轴式扬声器是采用两个不同口径的低音扬声器与高音扬声器安装在同一个中轴在线。

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常见光电耦合器(光耦)的内部结构及引脚图

光电耦合器的结构及原理
   光电耦合器分为很多种类，图1所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。当电信号送入光电耦合器的输入端时，发光二极体通过电流而发光，光敏元件受到光照后产生电流，CE导通；当输入端无信号，发光二极体不亮，光敏三极管截止，CE不通。对于数位量，当输入为低电平“0”时，光敏三极管截止，输出为高电平“1”；当输入为高电平“1”时，光敏三极管饱和导通，输出为低电平“ 0”。若基极有引出线则可满足温度补偿、检测调制要求。这种光耦合器性能较好，价格便宜，因而应用广泛。   

光电耦合器的抗干扰特性
光电耦合器之所以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰，使通道上的信号杂讯比大为提高，主要有以下几方面的原因：
（1）光电耦合器的输入阻抗很小，只有几百欧姆，而干扰源的阻抗较大，通常为105～106Ω。据分压原理可知，即使干扰电压的幅度较大，但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小，只能形成很微弱的电流，由于没有足够的能量而不能使二极体发光，从而被抑制掉了。
（2）光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系，也没有共地；之间的分布电容极小，而绝缘电阻又很大，因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去，避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。
（3）光电耦合器可起到很好的安全保障作用，即使当外部设备出现故障，甚至输入信号线短接时，也不会损坏仪表。因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。
（4）光电耦合器的回应速度极快，其回应延迟时间只有10μs左右，适于对回应速度要求很高的场合。
      


常见光电耦合器的内部结构及引脚图


  图一 最常用的光电耦合器之内部结构图 三极管接收型  4脚封装



        图二 光电耦合器之内部结构图 三极管接收型  6脚封装


            图三 光电耦合器之内部结构图 双发光二极管输入 三极管接收型 4脚封装

                                             
图四 光电耦合器之内部结构图 可控硅接收型  6脚封装



图五 光电耦合器之内部结构图 双二极管接收型  8脚封装

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LED数码管的结构及工作原理
       LED数码管（LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。LED数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等....，LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。图2是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。LED数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。下面将介绍常用LED数码管内部引脚图片

图1 这是一个7段两位带小数点 10引脚的LED数码管                     

图2 引脚定义
每一笔划都是对应一个字母表示 DP是小数点.
LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。
A、静态显示驱动：
静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O埠进行驱动，或者使用如BCD码二-十进位*器*进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O埠多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O埠来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O埠才32个呢。故实际应用时必须增加*驱动器进行驱动，增加了硬体电路的复杂性。
B、动态显示驱动：
   数码管动态显示介面是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp "的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位元选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位元就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。
   透过分时轮流控制各个LED数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位元数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示资料，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O埠，而且功耗更低。

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什么叫双向可控硅(TRIAC)?双向可控硅的特性及应用
一.双向可控硅结构及特性
    什么叫双向可控硅:
    TRIAC(TRI-ELECTRODE AC SWITCH)为三极交流开关，亦称为双向晶闸管或双向可控硅。 TRIAC为三端元件，其三端分别为T1 (第二端子或第二阳极)，T 2(第一端子或第一阳极)和G(控制极)亦为一闸极控制开关，与SCR最大的不同点在于TRIAC无论于正向或反向电压时皆可导通，其符号构造及外型，如图1所示。因为它是双向元件，所以不管T1 ,T2的电压极性如何，若闸极有信号加入时，则T1 ,T2间呈导通状态；反之，加闸极触发信号，则T1 ,T2间有极高的阻抗。

            
      
        (a)符号                                (b)构造
                           图1 TRIAC  

二.TRIAC的触发特性:
    由于TRIAC为控制极控制的双向可控硅,控制极电压VG极性与阳极间之电压VT1T2四种组合分别如下：
(1). VT1T2为正, VG为正。
(2). VT1T2为正, VG为负。
(3). VT1T2为负, VG为正。
(4). VT1T2为负, VG为负。

一般最好使用在对称情况下(1与4或2与3)，以使正负半周能得到对称的结果，最方便的控制方法则为1与4之控制状态，因为控制极信号与VT1T2同极性。

     
图2 TRIAC之V-I特性曲线
如图2所示为TRIAC之V-I特性曲线，将此图与SCR之VI特性曲线比较，可看出TRIAC的特性曲线与SCR类似，只是TRIAC正负电压均能导通，所以第三象限之曲线与第一象限之曲线类似，故TRIAC可视为两个SCR反相并联TRIAC之T1-T2的崩溃电压亦不同，亦可看出正负半周的电压皆可以使TRIAC导通，一般使TRIAC截止的方法与SCR相同，即设法降低两阳极间之电流到保持电流以下TRIAC即截止。

三.TRIAC之触发：
     TRIAC的相位控制与SCR很类似，可用直流信号，交流相位信号与脉波信号来触发，所不同者是V T1-T2负电压时，仍可触发TRIAC。
四. TRIAC的相位控制：
     TRIAC的相位控制与SCR很类似，但因TRIAC能双向导通之故，在正负半周均能触发、可作为全波功率控制之用，因此TRIAC除具有SCR的优点，更方便于交流功率控制，图3(a)为TRIAC相位控制电路，只适当的调整RC时间常数即可改变它的激发角，图3(b)，(c)分别是激发角为30度时的VT1-T2及负载的电压波形，一般TRIAC所能控制的负载远比SCR小，大体上而言约在600V，40A以下。



                    （A）


（B）AC两端电压波形             （C）两端电压波形

五 .触发装置：
     TRIAC之触发电路与SCR类似,可以用RC电路配合UJT、PUT、DIAC等元件组成的触发电路来触发，这些元件的触发延迟角。都可由改变电路所使用的电阻值来调整，其变化范围在0°～180°之间，正负半周均能导通，而在工业电力控制上，常以电压回授来调整触发延迟角，用以代表负载实际情况的电压回授，启动系统做良好的闭回路控制。这种由回授来控制触发延迟角，常由UJT或TCA785来完成。

六.双向可控硅的应用及实验：
电路说明
    如图所示,利用TCA785所组成之TRIAC相位控制电路，其动作原理与SCR之TCA785相位控制电路相似，由于TRIAC在电源正负半周均能导通，所以第14脚(控制正半周之激发角)与第15脚(控制负半周之激发角)，均必须使用。由VR1之改变以改变第11脚之控制电压值，则可调整激发角以控制灯泡之亮度。


   利用TCA785做TRIAC之相位控制


                        
利用TCA785及脉冲变压器触发TRIAC

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8050,8550三极管主要参数,引脚图及替换注意事项
8050 8550三极管有时在电路里做为对管来使用，也有的做单管应用。在有些电路里对S8050 的放大倍数要求是很高的，不能随意替换，必需要用原参数管才能替换，否则电路不能正常工作。 8050为NPN型三极管   8550为PNP型三极管
   
图片一 TO92封装              
   
图片二 贴片封装
S8050 S8550参数：
耗散功率0.625W（贴片：0.3W）
集电极电流0.5A
集电极--基极电压40V
集电极--发射极击穿电压25V
集电极-发射极饱和电压 0.6V
特征频率fT 最小150MHZ 典型值产家的目录没给出
引脚排列为EBC或ECB
按三极管后缀号分为 B C D档   贴片为 L H档
放大倍数B85-160  C120-200  D160-300   L100-200  H200-350
8050S 8550S参数：
耗散功率0.625W（贴片：0.3W）
集电极电流0.5A
集电极--基极电压30V
集电极--发射极击穿电压25V
集电极-发射极饱和电压 0.5V
特征频率fT 最小150MHZ 典型值产家的目录没给出
引脚排列为ECB
按三极管后缀号分为 B C D档   贴片为 L H档
放大倍数B85-160  C120-200  D160-300  E280-400 L100-200  H200-350
C8050 C8550参数：
耗散功率1W
集电极电流1.5A
集电极--基极电压40V
集电极--发射极击穿电压25V
特征频率fT 最小100MHZ  典型190MHZ
放大倍数：按三极管后缀号分为 B C D档
放大倍数B：85-160  C：120-200  D：160-300

8050SS 8550SS参数：
耗散功率: 1W(TA=25℃) 2W(TC=25℃)  
集电极电流1.5A
集电极--基极电压40V
集电极--发射极击穿电压25V
特征频率fT 最小100MHZ
放大倍数：按三极管后缀号分为 B C D D3 共4档
放大倍数 B：85-160  C：120-200  D：160-300 D3:300-400
引脚排列有EBC ECB两种
SS8050 SS8550参数：
耗散功率: 1W(TA=25℃) 2W(TC=25℃)  
集电极电流1.5A
集电极--基极电压40V
集电极--发射极击穿电压25V
特征频率fT 最小100MHZ
放大倍数：按三极管后缀号分为 B C D 共3档
放大倍数 B：85-160  C：120-200  D：160-300
引脚排列多为EBC
UTC的 S8050 S8550 引脚排列有EBC
      8050S 8550S 引脚排列有ECB
这种管子很少见
参数：
耗散功率1W
集电极电流0.7A
集电极--基极电压30V
集电极--发射极击穿电压20V
特征频率fT 最小100MHZ  典型产家的目录没给出
放大倍数：按三极管后缀号分为C D E档

C：120-200  D：160-300  E：280-400
图一是这几种三极管的管脚排列图。
以上几种8050 8550一定要注意放大倍数及引脚排列

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石英晶体的阻抗频率特性
1. 石英晶体谐振器
石英晶体具有正反压电效应。当晶体几何尺寸和结构一定时，它本身有一个固有的机械振动频率。当外加交流电压的频率等于晶体的固有频率时，晶体片的机械振动最大，晶体表面电荷量最多，外电路中的交流电流最强，于是产生了谐振。石英晶振的固有频率十分稳定，它的温度系数（温度变化1℃所引起的固有频率相对变化量）在10–6以下。石英晶振的振动具有多谐性,有基频振动和奇次谐波泛音振动。前者称为基频晶体，后者称为泛音晶体。晶体厚度与振动频率成反比，工作频率越高，要求晶片越薄。机械强度越差，加工越困难，使用中也易损坏。
2. 石英晶体的阻抗频率特性

符号    基频等效电路             完整等效电路
                                               石英晶体谐振器
如上图：安装电容C0  约1~10pF
动态电感Lq  约103~102H
动态电容Cq  约10–4~10–1pF
动态电感rq  约几十~几百W
由以上参数可以看到
（1）因为 而Lq较大，Cq与rq很小，石英晶振的Q值和特性阻抗r都非常高。Q值可达几万到几百万。
（2）由于石英晶振的接入系数P= Cq/(C0+ Cq)很小，所以外接元器件参数对石英晶振的影响很小。
由图(b)可以看到，石英晶振可以等效为一个串联谐振回路和一个并联谐振回路。
若忽略gq，则晶振两端呈现纯电抗。
串联谐振频率 ：
并联谐振频率：

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高频电路中磁珠与电感的应用
有一匝以上的线圈习惯称为电感线圈,少于一匝（导线直通磁环）的线圈习惯称之为磁珠;
电感是储能元件,而磁珠是能量转换（消耗）器件;
电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策;
磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰.两者都可用于处理EMC、EMI问题;
电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上.在模拟地和数字地结合的地方用磁珠.
磁珠有很高的电阻率和磁导率，他等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。 他比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果。
作为电源滤波，可以使用电感。磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上，磁珠和电感是原理相同的，只是频率特性不同罢了。
磁珠由氧磁体组成，电感由磁心和线圈组成，磁珠把交流信号转化为热能，电感把交流存储起来，缓慢的释放出去。
磁珠对高频信号才有较大阻碍作用，一般规格有100欧/100mMHZ ,它在低频时电阻比电感小得多。
铁氧体磁珠 (Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰组件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显着。
在电路中只要导线穿过它即可（我用的都是象普通电阻模样的，导线已穿过并胶合，也有表面贴装的形式，但很少见到卖的）。当导线中电流穿过时，铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗，而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。高频电流在其中以热量形式散发，其等效电路为一个电感和一个电阻串联，两个组件的值都与磁珠的长度成比例。磁珠种类很多，制造商应提供技术指标说明，特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。
有的磁珠上有多个孔洞，用导线穿过可增加组件阻抗（穿过磁珠次数的平方），不过在高频时所增加的抑制噪声能力不可能如预期的多，而用多串联几个磁珠的办法会好些。
铁氧体是磁性材料，会因通过电流过大而产生磁饱和，导磁率急剧下降。大电流滤波应采用结构上专门设计的磁珠，还要注意其散热措施。
铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声（可用于直流和交流输出），还可广泛应用于其它电路，其体积可以做得很小。特别是在数字电路中，由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波，也是电路高频辐射的主要根源，所以可在这种场合发挥磁珠的作用。
铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除。
以常用于电源滤波的HH-1H3216-500为例，其型号各字段含义依次为：
HH 是其一个系列，主要用于电源滤波，用于信号线是HB系列；
1 表示一个组件封装了一个磁珠，若为4则是并排封装四个的；
H 表示组成物质，H、C、M为中频应用（50－200MHz），
T低频应用（50MHz），S高频应用（200MHz）；
3216 封装尺寸，长3.2mm，宽1.6mm，即1206封装；
500 阻抗（一般为100MHz时），50 ohm。
其产品参数主要有三项：
阻抗[Z]@100MHz (ohm) : Typical 50, Minimum 37;
直流电阻DC Resistance (m ohm): Maximum 20;
额定电流Rated Current (mA): 2500.

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四端陶瓷滤波器
陶瓷滤波器是由钎钛酸铅陶瓷材料制成的，把这种材料制成片状，两面覆盖银层作为电极，经过直流高压极化后，它具有压电效应。所谓压电效应是指，当陶瓷片受机械力作用而发生形变时，陶瓷片内将产生一定的电场，且它的两面出现与形变大小成正比的符号相反、数量相等的电荷；反之，若在陶瓷片两面之间加一电场，就会产生与电场强度成正比的相械形变。陶瓷片具有串联谐振特性，可用它来制作滤波器。
两端陶瓷滤波器的通频带较窄，选择性较差。为此，可将不同谐振频率的陶瓷片进行适当的组合连接，就得到性能接近理想的四端陶瓷滤波器，如图3所示。
　　
        图3 四端陶瓷滤波器
陶瓷滤波器的工作频率可从几百千赫到几百兆赫，带宽可以做得很窄，其等效Q值约为几百，它具有体积小、成本低、耐热耐湿性好、受外界条件影响小等优点。已广泛用于接收机中，如收音机的中放、电视机的伴音中放等。陶瓷滤波器的不足之处是频率特性的一致性较差，通频带不够宽等。

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两端陶瓷滤波器
陶瓷滤波器是由钎钛酸铅陶瓷材料制成的，把这种材料制成片状，两面覆盖银层作为电极，经过直流高压极化后，它具有压电效应。所谓压电效应是指，当陶瓷片受机械力作用而发生形变时，陶瓷片内将产生一定的电场，且它的两面出现与形变大小成正比的符号相反、数量相等的电荷；反之，若在陶瓷片两面之间加一电场，就会产生与电场强度成正比的相械形变。陶瓷片具有串联谐振特性，可用它来制作滤波器。
上述的单个陶瓷片就构成两端陶瓷滤波器，其结构、符号、等效电路如图1c所示，其电抗特性曲线如图2所示。

(a)结构      (b)符号   (c)等效电路　
图1 两端陶瓷滤波器                    图2 电抗特性曲线
由图可知串联支路的串联谐振频率
整个陶瓷滤波器的并联谐振频率
式中C为C1和C0串联后的电容值。
当信号频率f < fp时，陶瓷片相当于一个电容；当f = fq时，陶瓷片相当于短路；当fq fp时陶瓷片又相当于一个电容。

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水泥电阻的特性及作用

    水泥电阻图片
什么叫水泥电阻:
水泥电阻是把电阻线绕在无碱性耐热瓷件上，外面加上耐热、耐湿、及耐腐蚀之材料保护固定而成。水泥型电阻是把绕线电阻体放入方形瓷器框内，用特殊不燃性耐热水泥充填密封而成。其符号与普通电阻一样。水泥电阻的规格特点师率大，电阻值小。
水泥电阻的特性:
体积小、耐震、耐湿及良好散热，低价格。
全绝缘，适用于印刷电路板。
瓷棒上绕线然后点焊，制出精确电阻值。
高电阻值采用金属氧化膜体代替绕线方式。
耐热性优，电阻温度系数小，呈直线变化。
耐短时间超负载；低杂音，阻值。

水泥电阻的用途：
限流，分流器，保护等作用

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什么叫中周(中频变压器 )?
    中频变压器（俗称中周），是超外差式晶体管收音机中特有的一种具有固定谐振回路的变压器，但谐振回路可在一定范围内微调，以使接入电路后能达到稳定的谐振频率（４６５ｋＨｚ）。微调借助于磁心的相对位置的变化来完成。
    收音机中的中频变压器大多是单调谐式，结构较简单，占用空间较小。由于晶体管的输入、输出阻抗低，为了使中频变压器能与晶体管的输入、输出阻抗匹配，初级有抽头，且具有圈数很少的次级耦合线圈。双调谐式的优点是选择性较好且通频带较宽，多用在高性能收音机中。
    晶体管收音机中通常采用两级中频放大器，所以需用三只中周进行前后级信号的耦合与传送。实际电路中的中周常用ＢＺ１、ＢＺ２、ＢＺ３符号表示。在使用中不能随意调换它们在电路中的位置。
    振荡线圈（中波）的外形和中周相似，它和相应的元器件组成晶体管收音机的变频级。采用等容双连（２７０ｐＦ×２），同时调节输入调谐回路的谐振频率与本机振荡电路的本振频率，保证在整个接收波段范围内都有：ｆ振－ｆ信＝４６５ｋＨｚ。常用型号为ＬＴＦ－２－１（初级１４４＋８．５匝，次级１１．５匝）和ＬＴＦ－２－３（初级４．５＋８２匝，次级８匝）。
    最后提及一点：调谐中应尽可能采用无感改刀调谐。每次调整中频变压器或振荡线圈的磁帽范围不要过大，用力要注意，以防磁帽破裂。

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NAND FlaSh和NOR Flash的比较
    闪存(Flash Memory)由于其具有非易失性、电可擦除性、可重复编程以及高密度、低功耗等特点,被广泛地应用于手机、MP3、数码相机、笔记本电脑等数据存储设备中。NAND Flash和NOR Flash是目前市场上两种主要的非易失闪存芯片。与NOR Flash相比,NAND Flash在容量、功耗、使用寿命等方面的优势使其成为高数据存储密度的理想解决方案。NOR Flash的传输效率很高,但写入和擦除速度较低;而NAND Flash以容量大、写速度快、芯片面积小、单元密度高、擦除速度快、成本低等特点,在非易失性类存储设备中显现出强劲的市场竞争力。
    结构：NOR Flash为并行,NAND Flash为串行。
    总线：NOR Flash为分离的地址线和数据线,而NANDFlash为复用的。
    尺寸：典型的NAND Flash尺寸为NOR Flash尺寸的1／8。
    坏块：NAND器件中的坏块是随机分布的,需要对介质进行初始化扫描以发现坏块,并将坏块标记为不可用。
    位交换：NAND Flash中发生的次数要比NOR Flash多,建议使用NAND闪存时,同时使用EDC／ECC算法。
    使用：NOR Flash是可在芯片内执行(XIP,eXecute In Place),应用程序可以直接在FIash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中;而NAND Flash则需I／O接口,因此使用时需要写入驱动程序。

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光电倍增管的结构
    光电倍增管是一种真空器件。它由光电发射阴极（光阴极）和聚焦电极、电子倍增极及电子收集极（阳极）等组成。典型的光电倍增管按入射光接收方式可分为端窗式和侧窗式两种类型。图1所示为端窗型光电倍增管的剖面结构图。其主要工作过程如下：当光照射到光阴极时,光阴极向真空中激发出光电子。这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统,并通过进一步的二次发射得到的倍增放大。然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。因为采用了二次发射倍增系统,所以光电倍增管在探测紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器中,具有极高的灵敏度和极低的噪声。另外,光电倍增管还具有响应快速、成本低、阴极面积大等优点。
     
              图1  端窗型光电增管的剖面结构图

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霍尔开关原理
    当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U,其表达式为：
    U=KIB／d 　　(1)
    式中,K为霍尔系数,I为薄片中通过的电流,B为外加磁场(洛伦慈力Lorrentz)的磁感应强度,d是薄片的厚度。由此可见,霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比。其内部原理图如图1所示。

    霍尔开关属于有源磁电转换器件,它是在霍尔效应原理的基础上,利用集成封装和组装工艺制作而成,可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号,同时,又可满足工业场合实际应用中易操作和可靠性的要求。
    霍尔开关具有无触点、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点,其内部用环氧树脂封灌成一体化,所以能在各类恶劣环境下可靠应用于接近开关、压力开关、里程表等方面,是一种新型的电器配件。

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什么温度传感器最好
    这和温度,用途和准确度有关。在高温下,热电偶可能是唯一的选择。最准确的通常是白金电阻式温度计,不过精确的热敏电阻在接近室温下是更加准确的,由于热敏电阻是有高敏度,它最适合窄量程的用途,例如医疗用温度计。热敏电阻和IC很适合中等准确度的测量和温度补偿的用途。IC和电阻式温度计可供选择的封装比较少。在小尺寸和快速应用方面,玻璃球型热敏电阻的直径是从0.014寸至0.005寸,而绝缘的热电偶导线的直径可低至0.005寸,在较大的尺寸方面,圆形热敏电阻的直径可达1寸,热电偶导线的粗细可达14AWG或者更粗些,其绝缘物包括PVC至陶瓷、纤维或陶瓷珠。要测量表面温度可用带状热电偶或者直接得找到金属表面的热电偶导线,以下再逐一详细介绍这些器件。
   
    1. IC传感器
    处于正向偏压的硅二极管和基极一射极结点往往可用来测量温度,在室温下,正向偏压的结点大的降压0.7V,它是有大的-2mV／℃的负温度系数。确定的电压和温度系数是和结点的几何尺寸、电流密度和其它因素有关,精确的校准需要在已知温度下单独测量每个二极管或者晶体管,PN结的基本方程是I=IO(eqv／KT-1)其中q是电子的电量,K是物理常数,称为玻尔茨曼常数,T是绝对温度开氏温度是常数,基本上等于反向偏压的泄漏电流,在室温下,KT／q大约是26mV,在正常的正向偏压条件下,-1这项是微小和无关重要的,可以忽略不计,所以I=IOeqv／KT,于是I=I／Io=V,温度传感器IC的工作原理是根据两个基极--射极电压之间的差值,这时结点的电流保持固定的比率I2／I21,对这方程进行一点代数运算就可以得出电压差 ,中的电路利用这个电压差值产生的输出电压或电流是和温度成正比的,表3列举4个IC,AD590和AD592的表现相同,不过较新的AD592便宜,采用TO-92的封装外壳,适用于教室的温度范围,超出这范围,准确度较严格。National的LM34／LM35是三端器件,在0°F或0℃下输出为零,LM135／235／335却是类似于齐纳二极管的器件,其输出和绝对温度成正比。我们来去看看AD592／590、AD592和AD590是输出为1μA／K,在0°C时是272.5μA的两端点稳压器。制造商在5代时把这校准,保证它在4代至3代之间的工作,不过要注意,提高电压会增加功耗,并且引起轻微的测量误差,图5说明它们是简单线路中的用途,可以得出从0℃或者0°F的数字计伏特的温度读数。
    1μA／K的电流流过R1时,R1以1mV／0°C,1.000K或者1mV／0°F,1.8000K的灵敏度把电流值分为电压值,R1的两端电压是和绝地温度成正比,电阻R2、R3和R4提供的补偿等于R1和0℃或者0°F时的电压,这补偿是利用数字伏特计来调节的,要获得摄氏表的读数,必须把R3调到输出是273.2mV,华氏表的读数则应把输出调到459.7mV,如R1原来就是±0.01％,或者利用数字欧姆表进行微调,要达到IC规定的准确度并不需温度校准,如果想使用较低级的IC要轻松达到贝高的准确度。
     
    可以把R1换成可调节的电阻。让这IC处于已知温度下,把数字伏特计跨越在R1上。而且调节R1到lmV／度的正确读数,建议把IC放人封闭的护套中,而且把它放人均匀搅体的冰和水中,并达到平衡,微调R1,使它两端电压在0℃时为273.2mV,或者在320F的为491.4mV为止,依照上述办法调节R3,AD593有儿级别的型号,从25℃时的±5℃, AD590J到±5℃,AD590M,AD592获得保证的25℃,准确度是从±2.5℃,AD592AN至±0.5℃,AD59ICN,AD590的封装有T0-52,晶体管外壳或者扁平封装,而AD592在出装时采用T0-92型封装,National的LM34／35系列是更容易使用,这种三端IC输出10mV／0F,LM34或者10mV／℃。要读出温度只需一个数字伏特计和一个电池或者电压源,从4V到30V之间的任何电压,图6把一个LM34或者LM35和一个高电压／频率变换器LM351结合起来而产生和温度成正比的频率,图示的元件数值产生的精度100的输出,在100°F或100℃的输出是10kHz,要把它校准,可以暂时拆下这个传感器,提供精确的1000V输入,并且调节R3全输出为10.00V,不需调零,如果要改进容限较松的IC的准确度,可以把IC放在接近等量高端的已知准确度温度,并且调节R3的在获得正确的输出。LM34／35需要是负偏压去**零度以下的温度,图7说明其基本原理,这IC由止电源线供电,不过原把人约50μA的偏流加在输出上。LM35适用的温度范围有-55至150℃,-40至110℃是LM35C,以及0至100℃的LM35D,而25℃时保证准确度是±1℃和±0.5℃是LM35A,LM135的华氏型号也有类似的级数。其封装有T0-46金属型和T0-92塑料型,表3中最后一行IC是National的LM135／235／335的系列。
     
    LM135的操作是一个类似于齐纳二极管两端点稳压器IC,类似于LM185的标准,它有第三个接线端供用户接上电,以便标准,偏流或者齐纳电流可以在400μA至50mA之间的任何数值,它的输出是l0mV／K。在0℃时是273V,和绝对温度成正比,不需用户校准的最严格25℃保证准确度是±1℃(LM135A和LM235A),而最松的是±6℃。LM335,LM135的额定温度范围是-55℃至150℃的连续范围内,LM235是-40至100℃,其封装有T0-46型金属和T0-92塑料型。
    2. 热敏电阻
    负温度系数的热敏电阻最适合测量温度,它是窄量程,高灵敏度和非线性的器件,它在25℃的电阻可从100Ω以下至1MΩ以上。它一般的灵敏度是-3％至-5％／℃。因此,其电阻的变化可以从每度几十欧姆到几万欧姆。制造负温度系数的热敏电阻要金属氧化物粉未,通常是氧化镍和氧化锰,有时还要加入其它东西混合制成。这些粉未以水与胶合剂制成为泥浆状,再压成需要的形状,圆片和圆柱型状等,然后干透,接着把干透的热敏电阻以1000℃以上的温度燃烧而形成耐火的类似陶瓷的结构。图8是常见的一些热敏电阻,测量温度最常用的是涂上环氧树脂的碟形热敏电阻,通常直径是在0.1寸以下,在较高温度下则使用类似大小而封上玻璃的碟形热敏电阻,有或没有封上玻璃的珠形热敏电阻具有较小的尺寸和快速反应。其尺寸从大约0.005寸到0.0005寸,在较大尺寸方面,在直径达1寸的柱形状,碟状和圆环状的热敏电阻有些制造商还生产热敏电阻传感器组件,包括从直条式指针至可以固定在晶体管外壳以及表面安装的组件。热敏电阻一向都是不太准确或者不稳定的,这是最便宜的器件的情况,在25℃时的一般电阻容限是在5％至20％之间,相当于准确度在1至5℃之间,在高温和低温之时,这容限会宽松一些。至少有三永公司YSZ,Fenwal和Thermomet-rics提供可更换的精确碟式热敏电阻涂上环氧树脂,适用的温度范围是从-80℃至150℃,在高低温两端的容限是大约1℃,它达到精确和稳定的办法是,在温度受到严格控制的热处理柜里把碟式电阻研磨到精确数值,以及通过老化测试和单独测试。
     



    25℃的电阻范围是从100Ω至1MΩ,不过有一个数值在25℃时的2252Ω成为在医疗和实验室温度计所用的类似标准,YSZ的400系列有各种探针类型,这种2252Ω器件在-80℃时是1.66MΩ,在150℃时是41.9Ω,这可以说明这种温度计是怎样灵敏。小玻璃式热敏电阻的制造就稍有不同,它是把两条适合高温的导线,一般是白金细线涂上一滴含有氧化物的泥团,经焙烧后浸入熔化的玻璃,结果产生的高温器件比徐上环氧树脂的碟式电阻一般更为稳定,但却不能调节,制造商通过单位测量试验供应适合精确用途的热敏电阻。

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IGBT的工作特性及驱动电路要求
1 IGBT的工作特性
    IGBT是一种电压型控制器件，它所需要的驱动电流与驱动功率非常小，可直接与模拟或数字功能块相接而不须加任何附加接口电路。IGBT的导通与关断是由栅极电压UGE来控制的，当UGE大于开启电压UGE(th)时IGBT导通，当栅极和发射极间施加反向或不加信号时，IGBT被关断。
    IGBT与普通晶体三极管一样，可工作在线性放大区、饱和区和截止区，其主要作为开关器件应用。在驱动电路中主要研究IGBT的饱和导通和截止两个状态，使其开通上升沿和关断下降沿都比较陡峭。

2 IGBT驱动电路要求
    在设计IGBT驱动时必须注意以下几点。
    1)栅极正向驱动电压的大小将对电路性能产生重要影响，必须正确选择。当正向驱动电压增大时，．IGBT的导通电阻下降，使开通损耗减小；但若正向驱动电压过大则负载短路时其短路电流IC随UGE增大而增大，可能使IGBT出现擎住效应，导致门控失效，从而造成IGBT的损坏；若正向驱动电压过小会使IGBT退出饱和导通区而进入线性放大区域，使IGBT过热损坏；使用中选12V≤UGE≤18V为好。栅极负偏置电压可防止由于关断时浪涌电流过大而使IGBT误导通，一般负偏置电压选一5V为宜。另外，IGBT开通后驱动电路应提供足够的电压和电流幅值，使IGBT在正常工作及过载情况下不致退出饱和导通区而损坏。
    2)IGBT快速开通和关断有利于提高工作频率，减小开关损耗。但在大电感负载下IGBT的开关频率不宜过大，因为高速开通和关断时，会产生很高的尖峰电压，极有可能造成IGBT或其他元器件被击穿。
    3)选择合适的栅极串联电阻RG和栅射电容CG对IGBT的驱动相当重要。RG较小，栅射极之间的充放电时间常数比较小，会使开通瞬间电流较大，从而损坏IGBT；RG较大，有利于抑制dvce／dt，但会增加IGBT的开关时间和开关损耗。合适的CG有利于抑制dic／dt，CG太大，开通时间延时，CG太小对抑制dic／dt效果不明显。
    4)当IGBT关断时，栅射电压很容易受IGBT和电路寄生参数的干扰，使栅射电压引起器件误导通，为防止这种现象发生，可以在栅射间并接一个电阻。此外，在实际应用中为防止栅极驱动电路出现高压尖峰，最好在栅射间并接两只反向串联的稳压二极管，其稳压值应与正负栅压相同。