模电与PCB Layout相关知识

1电路中各种地，数字地DGND、模拟地AGND、功率地PGND、电源地GND、交流地AGND、大地EGND的区别及处理

电路中各种地，数字地DGND、模拟地AGND、功率地PGND、电源地GND、交流地AGND、大地EGND的区别及处理-CSDN博客

PCB Layout布线过程中为了降低电路之间的互相干扰，工程师一般会引入不同的GND地线，作为不同功能电路的0V参考点，形成不同的电流回路。1、模拟地线AGND由于信号是模拟信号，是微弱信号，很容易受到其他电路的大电流影响。如果不加以区分，大电流会在模拟电路中产生大的压降，会使得模拟信号失真，严重可能会造成模拟电路功能失效。2、数字地线DGND主要是用于数字电路部分，比如按键检测电路，USB通信电路，单片机电路等等；模拟地线AGND也好，数字地线DGND也罢，它们都是小功率电路。在大功率电路中，如电机驱动电路，电磁阀驱动电路等等，也是存在一个单独的参考地线，这个参考地线叫做功率地线PGND。模拟地线AGND，和数字地线DGND以及功率地线PGND，都被归类为直流地线GND。这些不同种类的地线，最后都要汇集在一起，作为整个电路的0V参考地线，这个地线叫做电源地线GND。电源，是所有电路的能量来源。所有电路工作需要的电压电流，均是来自电源。因此电源的地线GND，是所有电路的0V电压参考点。5、交流地线CGND交流地线作为交流电路部分的0V参考点，直流地线作为直流电路部分的0V参考点。通常为了在电路中统一一个地线GND，工程师会将交流地线通过一个耦合电容或者电感与直流地线连接在一起。人体的安全电压是在36V以下，超过36V的电压如果施加在人体身上，会导致人体受到损伤，工程师一般在高压大电流的项目中使用大地的地线EGND，例如在家用电器电风扇、电冰箱、电视机等电路中。家用电器的插座，为什么是3个接线端子？220V交流电只需要火线和零线，两根就可以，那为什么插座是3个接线端子呢？插座的3个接线端子，其中的两个端子是用于220V的火线和零线，另外一个端子就是起保护作用的大地地线EGND。芯片哥需要重点指出的是大地地线EGND，它仅仅是连接到我们的地球，起到高压保护作用，没有参与项目电路功能，与电路功能无关。

2有源滤波相比于无源滤波的优点主要包括：

无需电感线圈：有源滤波器不需要电感线圈，因此在体积、重量、价格、线性等方面具有明显的优越性，便于集成化。良好的隔离性能：由于运算放大器输入阻抗高，输出阻抗低，可以提供良好的隔离性能，并可提供所需增益。低频截止频率可达很低范围：有源滤波器可以使低频截止频率达到很低范围。频率较低适用有源滤波器，较高时还是LC滤波器比较好电容器具有隔直流通交流，且交流频率越高越容易通过的特性。而电感则具有隔交流通直流，且交流频率越高越不易通过的特性，组合起来可去除或通过特定频率的信号。

3电路中的自激是指不外加激励信号而自行产生的恒稳和持续的振荡。如果在放大器的输入端不加输入信号，输出端仍有一定的幅值和频率的输出信号，这种现象就是自激振荡。

自激振荡器大多由放大器和正反馈电路组成。振荡器是一种能量转换装置，它能把直流形式的能量经振荡器转变为交变的形式，按自激振荡器产生交流的形式，分为正弦振荡器和非正弦振荡器。

4放大电路的耦合方式主要有以下几种：

阻容耦合：多级放大电路的极间耦合中低频电压放大电路主要采用RC阻容耦合。

直接耦合：频率特性好，但各级静态工作点不独立，且相互影响，多用于集成放大器中。

变压器耦合：具有阻抗变换作用，负载阻抗可实现合理配合，但它体积大，笨重，频率特性差，不能传递直流信号，常用于选频放大或功率放大电路。

光电耦合：抗干扰能力强。

5.获取差模信号通常通过将两个输入信号相减实现。例如，在电子电路中，两个输入信号可能分别来自两个不同的设备或传感器。将这些信号通过减法器进行相减，得到的输出信号即为差模信号。

6LDO、DC/DC和开关电源的区别如下：

工作原理：LDO是一种低压差线性直流稳压电源模块，通过调整电路管的阻抗变化使输出电压保持稳定。DC/DC是直流电压转直流电压，具有很多种拓朴结构，如BUCK（降压）、BOOST（升压）等。开关电源是通过控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，包含DCDC。

效率：LDO的效率相对较低，输入输出的电压差不能太大，负载也不能太大。DC/DC的效率较高，输入电压范围较宽。

负载响应和纹波：LDO的负载响应快，输出纹波小。DC/DC的负载响应比LDO差，输出纹波比LDO大。

1. 电路中的自激是指不外加激励信号而自行产生的恒稳和持续的振荡。如果在放大器的输入端不加输入信号，输出端仍有一定的幅值和频率的输出信号，这种现象就是自激振荡。自激振荡器大多由放大器和正反馈电路组成。振荡器是一种能量转换装置，它能把直流形式的能量经振荡器转变为交变的形式，按自激振荡器产生交流的形式，分为正弦振荡器和非正弦振荡器。

运算放大器的参数详解 - 知乎 (zhihu.com)

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运放的带宽是表示运放能够处理交流信号的能力。比如说一个放大器的放大倍数为n倍，但并不是说对所有输入信号的放大能力都是n倍，当信号频率增大时，放大能力就会下降。当输出信号下降到原来输出的0.707倍时，也就是根号2分之一，或者叫减小了3dB，这时候信号的频率就叫做运放的带宽。

当输出信号幅度很小，在0.1Vp-p上下时，主要考虑单位增益带宽的影响，也叫做增益带宽积。当输出信号幅度很大时，主要考虑压摆率Sr的影响，单位是V/uS。在这种情况下要计算功率带宽，FPBW=Sr/2πVp-p。也就是在设计电路时要同时满足增益带宽和功率带宽。

2.压摆率（SR）

运放接成闭环条件下，将一个大信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得的输出电压的变化率。用 V/μs 表示。压摆率对于大信号处理是一个很重要的指标，对于一般运放转换速率SR<=10V/μs，高速运放的转换速率SR>10V/μs。目前的高速运放最高转换速率SR达到6000V/μs。这用于大信号处理中运放选型。

7.输入失调电压（VOS）

使输出电压为零时在输入端所加的补偿电压。VOS是表征运放内部电路对称性或者反映了输入级差分对管的失配程度，一般Vos约为（1～10）mV，高质量运放Vos在1mV以下。

13.共模抑制比

当运放工作于线性区时，运放差模增益与共模增益的比值。

由于共模抑制比很大，大多数运放的共模抑制比一般在数万倍或更多，用数值直接表示不方便比较，所以一般采用分贝方式记录和比较。一般运放的共模抑制比在80~120dB之间。

1.电路中VCC VDD VSS VEE GND的含义：

VCC —— 接入电路的电压

VDD——器件内部的工作电压

VSS——公共连接通常指电路公共接地端的电压

VEE——负电压供电场效应管的源极

VBAT——电池或电源

VPP——编程或擦除电压

Vpp是什么？

Vpp是一个符号，是指交流或脉冲信号的最低值到最高值的电压，也称峰峰值。不同芯片对Vpp的定义稍有不同,比如电压峰峰值，单片机中Vpp多数定义为编程电压。在示波器中，Vpp就是峰峰值电压，即正（余）弦曲线中最大值和最小值的差，也就是电压的最大值的2倍，如果要求电压有效值，只需将峰峰值除以2倍根号2。

施密特触发器:

施密特触发器常常又称为迟滞比较器、滞回比较器，它的主要用途是波形整形、变换、比较、鉴幅等，其抗干扰的能力在各类比较器中首屈一指。

什么是施密特触发器？施密特触发器工作原理+电路图，带你轻松搞定 - 知乎 (zhihu.com)