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穩(wěn)壓電路的計(jì)算以及頻譜儀的使用

我快閉嘴 ? 來(lái)源:達(dá)爾聞?wù)f ? 作者:達(dá)爾聞?wù)f ? 2022-09-28 11:35 ? 次閱讀

今天大家解析聯(lián)發(fā)科技數(shù)字IC設(shè)計(jì)崗復(fù)合題部分。

17、【復(fù)合題】已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ為6V,最小穩(wěn)定電流IZmin為5mA,最大穩(wěn)定電流IZmax為40mA;輸入電壓Ui為15V,波動(dòng)范圍為±10%;限流電阻R為200Ω。(20分)1)電路是否能空載?為什么?(10分)

2)作為穩(wěn)壓電路的指標(biāo),負(fù)載電流IL的范圍為多少?(10分)

解析:本題目主要考察了模擬電路基礎(chǔ)中關(guān)于穩(wěn)壓電路相關(guān)的計(jì)算

本題目是一種常見(jiàn)的關(guān)于穩(wěn)壓電路計(jì)算的題目。首先介紹下穩(wěn)壓管的特性。

加在二極管上的反向電壓如果超過(guò)二極管的承受能力,二極管就會(huì)擊穿損壞。但有一種二極管,它的正向特性與普通二極管相同,而反向特性卻比較特殊:當(dāng)反向電壓加到一定程度時(shí),雖然管子呈現(xiàn)擊穿狀態(tài),通過(guò)較大電流,卻不損毀,并且這種現(xiàn)象的重復(fù)性很好。擁有這一特性的二極管即為穩(wěn)壓二極管。穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓是指穩(wěn)壓管通過(guò)規(guī)定的測(cè)試電流時(shí),能夠穩(wěn)住穩(wěn)壓管兩端的電壓值。

穩(wěn)壓管穩(wěn)定電流IZ是指:穩(wěn)壓管的工作電壓等于穩(wěn)定電壓時(shí)通過(guò)管子的所需最小電流,低于此值,無(wú)穩(wěn)壓效果;高于此值,只要不超過(guò)最大工作電流IZM均可以正常工作,且電流越大,穩(wěn)壓效果越好。

穩(wěn)壓管的動(dòng)態(tài)電阻是指:穩(wěn)壓管兩端電壓變化量與相應(yīng)電流變化量的比值。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓性能的好壞,可以用它的動(dòng)態(tài)電阻RZ來(lái)表示。穩(wěn)壓管的反向特性曲線越陡,則動(dòng)態(tài)電阻越小,穩(wěn)定效果越好。在穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路中,穩(wěn)壓電阻的作用之一就是限流,以保護(hù)穩(wěn)壓管;其次是當(dāng)輸出電壓或負(fù)載電流變化時(shí),通過(guò)該電阻上電壓降的變化,取出誤差信號(hào)以調(diào)節(jié)穩(wěn)壓管的工作電流,從而起到穩(wěn)壓作用。

介紹完穩(wěn)壓二極管的特性后,再回歸到本題的解析上來(lái)。

1)由于空載時(shí)穩(wěn)壓管流過(guò)的最大電流為:

IDZmax = IRmax = (UImax - UZ)/R = 52.5mA > IZmax = 40mA

所以電路不能空載

2)根據(jù)IDZmin = (UImin-UZ)/R - ILmax,負(fù)載電流最大值為:

ILmax = (UImin-UZ)/R = 32.5mA

根據(jù)IDZmax = (UImax-UZ)/R - ILmin,負(fù)載電流最大值為:

ILmin = (UImax-UZ)/R = 12.5mA

所以,負(fù)載電流的范圍為12.5~32.5mA。

18、【復(fù)合題】某型號(hào)頻譜儀低噪為-165dBm/Hz,當(dāng)RBW設(shè)為100KHz時(shí),能否區(qū)分出幅度為-120dBm左右的單音信號(hào)?如希望準(zhǔn)確測(cè)量此單音信號(hào)的幅度,同時(shí)希望盡量節(jié)約測(cè)試時(shí)間,RBW應(yīng)如何設(shè)置?(2分)

解析:本題目主要考察了頻譜儀相關(guān)的使用

頻譜儀是一種常用的測(cè)試儀器,在測(cè)試芯片中會(huì)用到。首先解釋下什么是RBW,RBW是分辨率帶寬,也叫參考帶寬,表示測(cè)試的是多大帶寬的功率,如測(cè)試一GSM 2W干放滿(mǎn)功率單載波輸出時(shí),RBW設(shè)為100KHz時(shí)測(cè)得30dBm,設(shè)為200KHz測(cè)得33dBm。

RBW代表兩個(gè)不同頻率的信號(hào)能夠被清楚的分辨出來(lái)的最低帶寬差異,兩個(gè)不同頻率的信號(hào)帶寬如低于頻譜分析儀的RBW,此時(shí)該兩信號(hào)將重迭,難以分辨。較低的RBW固然有助于不同頻率信號(hào)的分辨與量測(cè),低的RBW將濾除較高頻率的信號(hào)成分,導(dǎo)致信號(hào)顯示時(shí)產(chǎn)生失真,失真值與設(shè)定的RBW密切相關(guān),較高的RBW固然有助于寬帶帶信號(hào)的偵測(cè),將增加噪聲底層值(Noise Floor),降低量測(cè)靈敏度,對(duì)于偵測(cè)低強(qiáng)度的信號(hào)易產(chǎn)生阻礙。

RBW實(shí)際上是頻譜儀內(nèi)部濾波器的帶寬,設(shè)置它的大小,能決定是否能把兩個(gè)相鄰很近的信號(hào)分開(kāi),它的設(shè)置對(duì)測(cè)試結(jié)果是有影響的。只有設(shè)置RBW大于或等于工作帶寬時(shí),讀數(shù)才準(zhǔn)確,但是如果信號(hào)太弱,頻譜儀則無(wú)法分辨信號(hào),此時(shí)即使RBW大于工作帶寬讀數(shù)也會(huì)不準(zhǔn)。

下圖解釋了不同RBW對(duì)靈敏度的影響:

d0b76ed6-3edc-11ed-9e49-dac502259ad0.png

d104d5c2-3edc-11ed-9e49-dac502259ad0.png

對(duì)于本題來(lái)說(shuō)100KHz的RBW的噪聲:

Pn = -165dBm/Hz + 10log(100KHz/Hz) = -115dBm

-115dBm > -120dBm

因此無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)試。最多設(shè)置10KHz的RBW時(shí),才可以勉強(qiáng)區(qū)分出來(lái)。

除了頻譜分析儀,常見(jiàn)得到儀器還有示波器、矢量分析儀,大家也可以對(duì)比了解一下,它們的特點(diǎn)如下圖所示:


d13ce4d0-3edc-11ed-9e49-dac502259ad0.png

審核編輯:湯梓紅

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原文標(biāo)題:求職攻略| 頻譜儀的RBW是指什么?

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