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“小”器件 “大”功用

作者:王国辉时间:2011-09-27来源:电子产品世界收藏

  这两种电子器件,是电子线路中最基本的元器件,算是“小器件”。从我们开始接触电子学时,这两种元器件就是最经常遇到的。很多工程师可能“看不起”它们,觉得它们太简单,没有什么值得研究、深入探讨的。在实际项目中,这些器件经常是硬件电路调试的关键,解决问题的关键所在。而且他们有很多巧妙运用,在工作中如果能关注这几个器件,有时会事半功倍。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/123982.htm

  在实际的项目中遇到的一些问题,往往是因为这些小器件出现了问题,工程师忽略了。要么多了,要么少了;要么值大了,要么值小了。通过对这些器件的运用解决问题,进行描述,说明小器件也有大作用。笔者就在过去的硬件调试过程中遇到很多问题,都是在这些“小器件”上找到原因,得到解决。本文就略举几例,与大家分享。

  在实际项目中的应用举例

  (1)I2C电路中的

  图1是I2C设备与I2C总线的连接图,串行数据SDA和串行时钟SCL线都是双向信号线路,通过上拉电阻Rp连接到正的电源电压+VDD,当I2C总线空闲时这两条线路都是高电平。连接到总线的器件输出级必须是漏极开路(OD)或集电极开路(OC)才能实现线与(wired-AND )功能 [1]。上拉电阻Rp是必须有的,否则I2C总线不能正常工作。笔者就曾经有项目,遭受了这个上拉电阻之苦。在拍照手机刚开始流行的时候,设计Camera sensor时,基带芯片通过I2C总线对camera sensor进行控制,设计I2C时没加上拉电阻,而导致I2C总线不能正常工作,读不到I2C设备的地址,于是Camera设备调试不通。

  

 

  上拉电阻阻值也不是随意而定,过大或过小,也同样会导致I2C总线不能正常工作。上拉电阻Rp与电源电压、总线、总线上连接设备数(输入电流+泄露电流)有关:Rpmin是电源电压的函数,即电源电压越高,Rpmin值越高。Rpmax是负载的函数,总线电容越大,即负载越大,Rpmax越低。总线电容Cb限制了上拉电阻Rp的最大值,而电源电压限制了上拉电阻Rp的最小值[2]。

  更有甚者,笔者在设计手机电视时,还碰到多I2C设备不能同时工作的事。如图2所示,是数字电视手机的原理框图,手机基带芯片通过同一个I2C总线来控制解码芯片和音频Codec芯片,然而调试时却让我们吃尽苦头,两个设备工作不稳定,时而能工作,时而不能工作。当时以为是EMC问题,电源供电噪声等各种原因,可还是找不到原因,最后,在I2C总线进入解码芯片设备之前串一个500欧姆的电阻,解决了问题,工作稳定,项目完成。

  

 

  (2)耳机自动检测电路

  在手机、MP3,MP4等便携式产品中,耳机是常用的附件,耳机的自动检测电路是耳机电路的重要部分。典型的耳机插孔电路如图3所示,在检测引脚连接一个上下拉电阻,这样即可产生一个信号,表示耳机是否插入插孔。当无耳机插入的时候,检测引脚常闭,输出信号为“低”(经分压而得);当有耳机插入的时候,检测引脚断开,信号为“高”。该检测信号连接到一个微控制器端口的GPIO(或者外部中断)。一个简单的电阻分压电路就实现了这一检测功能。也可以通过电压比较器的方式来检测,但增加了器件,增加了BOM成本。

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关键词: 电阻 电容 12c 201109

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