从开发设计角度来谈器件替换

在电子产品里面,器件替换是很常见的情况。芯片停产、性能提升、成本供货期都会成为替代原有器件的原因。这里不讨论其他原因,只从开发设计的角度来说一说。说到器件替换,最直接最有效的方法无非是龙生龙凤生凤,老鼠生来会打洞,那怕是bjt被mosfet代替也算是远亲代替紧邻。这里讨论的有些不一样,根本不是一类东西,当然比较夸张的是射频电路里的微带线来代替电感、电容等。今先讨论的是jfet代替电阻的一个例子。 提到fet管最先想到的可定是mosfet,而同时出现在模拟电路课本上的jfet就显得很尴尬了。我在这行也工作了快10年了,算上大学学习7年,用到的jfet还真不多。当然很多大家肯定不同意,那只怪电子这行业太广,没法面面俱到,想想有时候跟大蛇丸似的,成为了“电子痴”,想学的太多,都还没成家,扯远了,有兴趣的同仁可以看《晶体管电路设计》——大师之作。jfet的另外一个外号——恒流二极管(应该是一个功能的称呼),即vgs=0时,在不超过功率的情况下,id为恒定的,就相当于恒流源似的。
在一些简单的线性降压电路里,会用稳压管做电平参考,为了限流,稳压管会串接一个电阻。电路图如下。
前面模拟50hz工频交流信号,经过二极管电桥整流之后经过22uf电容滤波,用npn作为调整管,5.6v稳压二极管,设计一个简单的线性电源,为什么没有后面的电容,为什么滤波电容不用220uf,就是为了显示jfet比电阻r2好的稳压作用,如果用大电容就看不出来了。从图中可以看出,输出的纹波在5个格左右,输出电压5v,流过r2电容为6.7ma。
下面将r2换为jfet,同时将g与s短接,变成恒流二极管。电路图如下。
可见输出电压还是5v ,流过恒流二极管的电流也是6.5ma,也差不多。但是纹波就变为2格,足足小了一般还多。看来用恒流二极管代替电阻来配合稳压二极管是有效的。
原理也很简单,经过整流的电平依然存在纹波,虽然有稳压二极管对电平进行了稳压,但是电流的变化依然会随着电阻改变调整管q1的基极,bjt本来就是电流控电流源,基极的变化会影响输出的变化,自然纹波就会大些。而恒流二极管的电流为恒定的(不同的jfet的id虽然有差异化,但都还是稳定的),对调整管q1的影响就很小,所以输出就有很小的变化。再就是恒流源阻抗大(恒流源相当于开路),负载影响小,自然会比r2d 300ohm变得稳定许多。如有条件的话,跟稳压二极管搭档可以换成jfet。
多说一句,市面上卖的恒流二极管还真有2脚的,其实也是jfet的变形,原理一样的。

Type-C在手机等移动端除了充电还能做什么?
飞凌嵌入式OK1043A-C开发板简介
运用CS7123芯片实现VGA/XGA电视盒设计方案
3D打印的MIMO天线可增强5G网络信号强度
电气元件的动态原理图
从开发设计角度来谈器件替换
红外测温仪不准的原因
本田Honda SENSING主动安全技术初体验
全志H6芯片获4K芯片认证证书
直流变频恒压供水全自动控制系统的原理介绍
工业机器人的应用领域分布说明
点亮物联网“最后一公里”,PLC-IoT技术特点与优势
混合现实是指什么?混合现实的发展现状如何了?
工信部通报侵害用户权益行为 App,腾讯应用宝、小米应用商店等平台被点名
怎样使用蓝牙HC06连接到Arduino Uno
直流微网的系统组成
Maxim发表MAX17083电流模式降压调节器
消息称苹果最小的平板电脑将进行重新设计
寻求物联网价值,这四个因素是关键
网络规划设计中,最常见的几种网络拓扑结构