防反接保護電路1、通常情況下直流電源輸入防反接保護電路是利用二極管的單向?qū)щ娦詠韺崿F(xiàn)防反接保護。如下圖1示：這種接法簡單可靠，但當輸入大電流的情況下功耗影響是非常大的。以輸入電流額定值達到2A,如選用Onsemi的快速恢復二極管MUR3020PT，額定管壓降為0.7V,那么功耗至少也要達到：Pd=2AX0.7V=1.4W，這樣效率低,發(fā)熱量大，要加散熱器。2,另外還可以用二極管橋?qū)斎胱稣?，這樣電路就永遠有正確的極性（圖2）。這些方案的缺點是，二極管上的壓降會消耗能量。輸入電流為2A時,圖1中的電路功耗為1.4W，圖2中電路的功耗為2.8W。圖2是一個橋式整流器，不論什么極性都可以正常工作，但是有兩個二極管導通，功耗是圖1的兩倍在單片機中晶振是普遍存在的，那么晶振為什么這么必要，原因就在于單片機能否正常工作的必要條件之一就是時鐘電路，所以單片機就很需要晶振，打個比方來說：晶振好比單片機的心臟，如果沒有心臟起跳，單片機無法工作，晶振值越大，單片機運行速度越快，有時并不是速度越快越好，對于電子電路而言，速度夠用就是最好，速度越快越容易受干擾，可靠性越差!下面小編帶你了解整個晶振的原理以及晶振電路的構(gòu)造。晶振，全稱是石英晶體振蕩器，是一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器。通過一定的外接電路來，可以生成頻率和峰值穩(wěn)定的正弦波。而單片機在運行的時候，需要一個脈沖信號，做為自己執(zhí)行指令的觸發(fā)信號，可以簡單的想象為：單片機收到一個脈沖，就執(zhí)行一次或多次指令。在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡，電工學上這個網(wǎng)絡有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當?shù)慕咏?，在這個極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負反饋電路中

就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。X1C222pF22pFCRYST」X1C222pF22pFCRYST」晶振電路都是在一個反相放大器的兩端接入晶振，再有兩個電容分別接入到晶振的兩端，另一個電容則接地，這兩個電容串聯(lián)的電容量就等于負載電容。具體電路如下圖所示。晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負載電容值，選擇與負載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標稱的諧振頻率。一般的晶振振蕩電路都是在一個反相放大器(注意是放大器不是反相器)的兩端接入晶振，再有兩個電容分別接到晶振的兩端，每個電容的另一端再接到地，這兩個電容串聯(lián)的容量值就應該等于負載電容，請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容，這個不能忽略。一般的晶振的負載電容為15p或12.5p，如果再考慮元件引腳的等效輸入電容，則兩個22p的電容構(gòu)成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。負載電容+等效輸入電容=22pFMOS管型防反接保護電路圖3利用了MOS管的開關(guān)特性，控制電路的導通和斷開來設(shè)計防反接保護電路，由于功率MOS管的內(nèi)阻很小，現(xiàn)在MOSFETRds(on)已經(jīng)能夠做到毫歐級，解決了現(xiàn)有采用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題。極性反接保護將保護用場效應管與被保護電路串聯(lián)連接。保護用場效應管為PMOS場效應管或NMOS場效應管。若為PMOS，其柵極和源極分別連接被保護電路的接地端和電源端，其漏極連接被保護電路中PMOS元件的襯底。若是NMOS，其柵極和源極分別連接被保護電路的電源端和接地端，其漏極連接被保護電路中NMOS元件的襯底。一旦被保護電路的電源極性反接，保護用場效應管會形成斷路，防止電流燒毀電路中的場效應管元件，保護整體電路。具體N溝道MOS管防反接保護電路電路如圖3示N溝道MOS管通過S管腳和D管腳串接于電源和負載之間，電阻R1為MOS管提供電壓偏置，利用MOS管的開關(guān)特性控制電路的導通和斷開，從而防止電源反接給負載帶來損壞。正接時候，R1提供VGS電壓，MOS飽和導通。反接的時候MOS不能導通，所以起到防反接作用。功率MOS管的Rds(on)只有20mQ實際損耗很小，2A的電流，功耗為(2X2)X0.02=0.08W根本不用外加散熱片。解決了現(xiàn)有采用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題。關(guān)鍵器件：VM1N溝逍MOS管VZ1為穩(wěn)壓管防止柵源電壓過高擊穿mos管。NMOS管的導通電阻比PMOS的小，最好選NMOS。NMOS管接在電源的負極，柵極高電平導通。PMOS管接在電源的正極，柵極低電平導通。無源晶振有源晶振：晶振是為電路提供頻率基準的元器件，通常分成有源晶振和無源晶振兩個大類，無源晶振需要芯片內(nèi)部有振蕩器，并且晶振的信號電壓根據(jù)起振電路而定，允許不同的電壓，但無源晶振通常信號質(zhì)量和精度較差，需要精確匹配外圍電路（電感、電容、電阻等），如需更換晶振時要同時更換外圍的電路。有源晶振不需要芯片的內(nèi)部振蕩器，可以提供高精度的頻率基準，信號質(zhì)量也較無源晶振要好。晶振起振原理：石英晶片所以能做振蕩電路（諧振）是基于它的壓電效應，從物理學中知道，若在晶片的兩個極板間加一電場，會使晶體產(chǎn)生機械變形；反之，若在極板間施加機械力，又會在相應的方向上產(chǎn)生電場，這種現(xiàn)象稱為壓電效應。如在極板間所加的是交變電壓，就會產(chǎn)生機械變形振動，同時機械變形振動又會產(chǎn)生交變電場。一般來說，這種機械振動的振幅是比較小的，其振動頻率則是很穩(wěn)定的。但當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（決定于晶片的尺寸）相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器。其特點是頻率穩(wěn)定度很高。石英晶體振蕩器與石英晶體諧振器都是提供穩(wěn)定電路頻率的一種電子器件。石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應來起振，而石英晶體諧振器是利用石英晶體和內(nèi)置IC來共同作用來工作的。振蕩器直接應用于電路中，諧振器工作時一般需要提供3.3V電壓來維持工作。振蕩器比諧振器多了一個重要技術(shù)參數(shù)為：諧振電阻（RR），諧振器沒有電阻要求。RR的大小直接影響電路的性能，也是各商家競爭的一個重要