常用硬件术语（二）

这里只简要介绍罗列基本概念，具体内容直接查相关专业资料。

低压差交流稳压器 
低压差交流稳压器是一种输入电压大于输出电压的直流交流稳压器。它具有输出电压稳定，低输出纹波，低噪声的特点。LDO还具有封装体积小，外接元件少的特点。由于它的这些优点，LDO被广泛应用于通讯设备、汽车电子产品、工业和医疗仪器设备。当前随着大量的便携式电子设备的发展，比如PDA、移动电话、MP3等被广泛应用于人们的生活工作中。这些便携式电子设备体积小巧，且大多使用电池供电，LDO也很适合成为这类电子系统的供电方案.
　　由于LDO的输入电压和输出电压之间存在一个压差，当输出一定的负载电流时，会在LDO上消耗Power=UI的功率。这会影响LDO的效率，如果这个功率很大，还会导致LDO上的功率传输管发热，需要使用体积庞大的散热片，这样不利于LDO应用在便携式电子设备中。如果能尽量减小这个压差，这样LDO不但能起到稳压的作用，还能有较高的效率，在输出较大负载电流时也不会发热。
　　当前无线通讯设备在我们的工作生活中发挥着越来越重要的重要，比如手机、无线上网本、蓝牙(Blue tooth)等。这些无线设备的体积小巧，且作为手持式移动设备一般采用电池来供电，这样小体积且外接元件少的LDO是它们合适的供电方案。
　　但无线通讯设备的射频发送器的开关动作会产生严重影响电源质量的噪声，比如手机的射频功放的开关频率为217Hz。射频功放在每次开关时都会从电源吸取很大的电流(典型情况下高达1.7A)，使得在电池的等效串联电阻(ESR)上将产生高达500毫伏的突发压降。对于嵌入了高分辨率音频转换器和音频放大器的SoC来说，这种变化将危害SoC的总体性能，特别是音频模块的音频处理质量将受到严重影响，听得到嗡嗡的噪声。这种噪声的特点是可听得见，因为它不是随机的噪声。事实上，幅度低至10mV的噪声如果以一个固定速率发生就可以被人耳听见。这种噪声比更大幅度的随机噪声更让人不能接受。
线性稳压器（LDO）使用在其线性区域内运行的晶体管或FET，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。
正输出电压的LDO（低压降）稳压器通常使用功率晶体管（也称为传递设备）作为PNP。这种晶体管允许饱和，所以稳压器可以有一个非常低的压降电压，通常为200mV左右；与之相比，使用 NPN 复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为2V左右。负输出LDO使用 NPN 作为它的传递设备，其运行模式与正输出 LDO 的 PNP设备类似。更新的发展使用CMOS功率晶体管，它能够提供最低的压降电压。使用CMOS，通过稳压器的唯一电压压降是电源设备负载电流的ON电阻造成的。如果负载较小，这种方式产生的压降只有几十毫伏。

晶体振荡器 crystal oscillator 
石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。 国际电工委员会（IEC）将石英晶体振荡器分为4类：普通晶体振荡（SPXO），电压控制式晶体振荡器（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）微机补偿晶体振荡器（MCXO）等等。
　石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）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；而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振，而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。振荡器直接应用于电路中，谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。振荡器比谐振器多了一个重要技术参数：谐振电阻（RR），谐振器没有电阻要求。RR的大小直接影响电路的性能，因此这是各商家竞争的一个重要参数。
举例说明：
计算机都有个计时电路，尽管一般使用“时钟”这个词来表示这些设备，但它们实际上并不是通常意义的时钟，把它们称为计时器(timer)可能更恰当一点。计算机的计时器通常是一个精密加工过的石英晶体，石英晶体在其张力限度内以一定的频率振荡，这种频率取决于晶体本身如何切割及其受到张力的大小。有两个寄存器与每个石英晶体相关联，一个计数器(counter)和一个保持寄存器(holdingregister)。石英晶体的每次振荡使计数器减1。当计数器减为0时，产生一个中断，计数器从保持计数器中重新装入初始值。这种方法使得对一个计时器进行编程，令其每秒产生60次中断(或者以任何其它希望的频率产生中断)成为可能。每次中断称为一个时钟嘀嗒(clocktick)。
晶振在应用具体起到的作用，微控制器的时钟源可以分为两类：基于机械谐振器件的时钟源，如晶振、陶瓷谐振槽路；RC（电阻、电容）振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置，适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。RC振荡器能够快速启动，成本也比较低，但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差，会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。但其性能受环境条件和电路元件选择的影响。需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。在使用时，陶瓷谐振槽路和相应的负载电容必须根据特定的逻辑系列进行优化。具有高Q值的晶振对放大器的选择并不敏感，但在过驱动时很容易产生频率漂移（甚至可能损坏）。影响振荡器工作的环境因素有：电磁干扰（EMI）、机械震动与冲击、湿度和温度。这些因素会增大输出频率的变化，增加不稳定性，并且在有些情况下，还会造成振荡器停振。上述大部分问题都可以通过使用振荡器模块避免。这些模块自带振荡器、提供低阻方波输出，并且能够在一定条件下保证运行。最常用的两种类型是晶振模块和集成RC振荡器（硅振荡器）。晶振模块提供与分立晶振相同的精度。硅振荡器的精度要比分立RC振荡器高，多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度。
　　选择振荡器时还需要考虑功耗。分立振荡器的功耗主要由反馈放大器的电源电流以及电路内部的电容值所决定。CMOS放大器功耗与工作频率成正比，可以表示为功率耗散电容值。比如，HC04反相器门电路的功率耗散电容值是90pF。在4MHz、5V电源下工作时，相当于1.8mA的电源电流。再加上20pF的晶振负载电容，整个电源电流为2.2mA。陶瓷谐振槽路一般具有较大的负载电容，相应地也需要更多的电流。相比之下，晶振模块一般需要电源电流为10mA ~60mA。硅振荡器的电源电流取决于其类型与功能，范围可以从低频（固定）器件的几个微安到可编程器件的几个毫安。一种低功率的硅振荡器，如MAX7375，工作在4MHz时只需不到2mA的电流。 在特定的应用场合优化时钟源需要综合考虑以下一些因素：精度、成本、功耗以及环境需求。

        发展趋势：

        1、小型化、薄片化和片式化：为满足移动电话为代表的便携式产品轻、薄、短小的要求，石英晶体振荡器的封装由传统的裸金属外壳覆塑料金属向陶瓷封装转变。例如TCXO这类器件的体积缩小了30～100倍。采用SMD封装的TCXO厚度不足2mm，目前5×3mm尺寸的器件已经上市。
　　2、高精度与高稳定度，无补偿式晶体振荡器总精度也能达到±25ppm，VCXO的频率稳定度在10～7℃范围内一般可达±20～100ppm，而OCXO在同一温度范围内频率稳定度一般为±0.0001～5ppm，VCXO控制在±25ppm以下。
　　3、低噪声，高频化，在GPS通信系统中是不允许频率颤抖的，相位噪声是表征振荡器频率颤抖的一个重要参数。OCXO主流产品的相位噪声性能有很大改善。除VCXO外，其它类型的晶体振荡器最高输出频率不超过200MHz。例如用于GSM等移动电话的UCV4系列压控振荡器，其频率为650～1700MHz，电源电压2.2～3.3V，工作电流8～10mA。
　　4、低功能，快速启动，低电压工作，低电平驱动和低电流消耗已成为一个趋势。电源电压一般为3.3V。许多TCXO和VCXO产品，电流损耗不超过2mA。石英晶体振荡器的快速启动技术也取得突破性进展。例如日本精工生产的VG—2320SC型VCXO，在±0.1ppm规定值范围条件下，频率稳定时间小于4ms。日本东京陶瓷公司生产的SMDTCXO，在振荡启动4ms后则可达到额定值的90%。OAK公司的10～25MHz的OCXO产品，在预热5分钟后，则能达到±0.01ppm的稳定度。
　　选择振荡器时还需要考虑功耗。分立振荡器的功耗主要由反馈放大器的电源电流以及电路内部的电容值所决定。CMOS放大器功耗与工作频率成正比，可以表示为功率耗散电容值。比如，HC04反相器门电路的功率耗散电容值是90pF。在4MHz、5V电源下工作时，相当于1.8mA的电源电流。再加上20pF的晶振负载电容，整个电源电流为2.2mA。陶瓷谐振槽路一般具有较大的负载电容，相应地也需要更多的电流。相比之下，晶振模块一般需要电源电流为10mA ~60mA。硅振荡器的电源电流取决于其类型与功能，范围可以从低频（固定）器件的几个微安到可编程器件的几个毫安。一种低功率的硅振荡器，如MAX7375，工作在4MHz时只需不到2mA的电流。 在特定的应用场合优化时钟源需要综合考虑以下一些因素：精度、成本、功耗以及环境需求。

Programmer
In field of computer hardware, the term programmer, chip programmer or device programmer refers to a device that configures programmable non-volatile digital circuits such as EPROMs, EEPROMs, Flashs, PALs, FPGAs or programmable logic circuits.
For programming a circuit, it is either inserted into a socket (often ZIF) on top of the programmer, or the programmer is directly connected by an adapter to the circuit board (In-System Programming). Afterwards the data is transferred into the circuit by applying signals to the connecting pins. Some circuits have a serial interface for receiving the programming data (JTAG interface). Other circuits require the data on parallel pins, followed by a programming pulse with a higher voltage for programming the data into the circuit.
Usually device programmers are connected to a personal computer through a printer connector, USB port or LAN interface. A software program on the computer then transfers the data to the programmer, selects the circuit and interface type, and starts the programming process.

晶体管——晶体管逻辑电路
晶体管-晶体管逻辑电路（transistor-transistor logic）。集成电路输入级和输出级全采用晶体管组成的单元门电路。简称TTL电路。它是将二极管-晶体管逻辑电路（DTL）中的二极管，改为使用多发射极晶体管而构成。　集成电路输入级和输出级全采用晶体管组成的单元门电路，简称TTL电路。它是从二极管-晶体管逻辑电路(DTL)发展而来的。将DTL电路输入端的“与”门二极管组和电平位移二极管之一，改为多发射极晶体管，多发射极实现输入级“与”逻辑，输出级晶体管实现“非”逻辑，即成为TTL基本逻辑门电路的结构。
　第三代 TTL电路“与非”门 采用肖特基势垒二极管使线路抗饱和,电路开关速度提高到超高速范围,每级门的信号传递延迟时间约在3～5纳秒。改进之二是在输出管T5的基极回路增加了晶体管分流器 (图4),分流器是把线路上原来的无源元件电阻,改为有源元件晶体管T6和电阻R3、R6。这种结构有时也称为有源拉开网络。晶体管分流器参数的选择依电阻R3、R6的不同比值而定，分为饱和型、非饱和型和浅饱和型三种型式。  晶体管-晶体管逻辑电路
　　饱和型晶体管分流器要求R3＜R6(如R3=0.5R6),T6管即能进入饱和区。因为当“与非”门T5管截止时，晶体管分流器可为T5管提供一个低阻的抽出电流的分流回路，有利于T5管截止，提高开关速度。
　　非饱和型晶体管分流器是指R6=0。这时，T6管工作在线性区域，不论T5管在通导过程中还是转向截止，这种分流器对提高电路开关速度的能力都是有限的。
　　浅饱和型晶体管分流器要求R3＞R6(在一般情况下，取R6＝0.5R3)，使电路处于饱和边缘，从而获得高速开关能力。因此，在高速开关电路中，一般采用浅饱和型晶体管分流器。