Ngôn ngữ
English English Vietnamese (Tiếng Việt) Vietnamese (Tiếng Việt) Chinese (简体中文) Chinese (简体中文) Portuguese (Brazil) (Português do Brasil) Portuguese (Brazil) (Português do Brasil) Spanish (Español) Spanish (Español) Indonesian (Bahasa Indonesia) Indonesian (Bahasa Indonesia)

Biến thông số đường nguồn ở mức vôn thành quỹ milivôn mà bạn thực sự thiết kế theo: cửa sổ dung sai, giới hạn nhấp nhô, dự trữ điện áp rơi và biên chống nhiễu logic.

Biến thông số đường nguồn thành quỹ milivôn

Chọn xong một đường nguồn là công việc thiết kế lập tức tụt xuống một nghìn lần. Sơ đồ ghi 3,3 V, nhưng con số bạn thật sự phải tính toán — cửa sổ dung sai, giới hạn nhấp nhô, khoảng dự trữ cho điện áp rơi, biên chống nhiễu — đều rơi vào mức milivôn. Một phần trăm của 3,3 V là 33 mV, và 33 mV chính là thứ con trỏ máy hiện sóng chỉ ra.

Bộ chuyển đổi này biến những con số mức vôn đó thành giá trị milivôn mà bạn ghi vào bảng phân bổ nguồn, một giới hạn thử nghiệm hay một dòng nhận xét khi soát xét thiết kế.

Hệ số quy đổi: 1 V = 1.000 mV, nên hãy nhân số vôn với 1.000. Ví dụ cụ thể: đường nguồn 3,3 V cho phép sai lệch ±5 % tức 3,3 × 0,05 = 0,165 V → ±165 mV, tức cửa sổ từ 3,135 V đến 3,465 V.

Milivôn sinh ra từ đâu

Cửa sổ dung sai

Một con số phần trăm trên tài liệu chẳng nói lên điều gì cho tới khi bạn nhân nó với mức nguồn. Cùng ±5 % ấy là 165 mV trên 3,3 V nhưng chỉ còn 90 mV trên 1,8 V.

Nhấp nhô và quá độ

Nhấp nhô do chuyển mạch, bước tải và sụt áp tức thời đều ăn vào cùng một cửa sổ. Chúng được đo đỉnh–đỉnh theo milivôn, nên quỹ cũng phải viết theo đơn vị đó.

Dự trữ và ngưỡng logic

Điện áp rơi tối thiểu của mạch ổn áp và ngưỡng chuyển mức logic là thông số mức vôn, nhưng chính biên của chúng — vài trăm milivôn — quyết định mạch có sống nổi khi pin cạn dần hay không.

Từ dòng tài liệu kỹ thuật tới con trỏ máy hiện sóng

Trình tự đúng như khi bạn soát xét một sơ đồ phân phối nguồn: lấy con số vôn trên trang giấy, viết nó theo milivôn, rồi so với thứ đo được trên bàn thử.

1

Nhập con số ở mức vôn

Đưa mức nguồn hoặc phần trích của nó vào ô V — 3,3 cho chính đường nguồn, hoặc 0,165 cho phần ±5 % bạn vừa tính. Ô này khởi đầu ở giá trị 1 và cả hai ô đều cập nhật theo nhau, nên bên milivôn chạy ngay khi bạn gõ.

2

Đọc quỹ theo milivôn

Kết quả giữ tới 8 chữ số thập phân với hàng nghìn tách bằng khoảng trắng, và chuyển sang ký hiệu khoa học khi vượt 1e10 hoặc xuống dưới 1e-6 — rất tiện khi một thành phần dòng rò hay điện áp lệch kéo con số xuống vùng micrôvôn. Dấu phẩy hay dấu chấm đều dùng làm dấu thập phân được.

3

Đi ngược lại sau khi đo

Máy hiện sóng báo 42 mV nhấp nhô còn tờ thông số lại đòi vôn. Hãy gõ thẳng vào ô mV, hoặc nhấn nút Hoán đổi đơn vị (↔) để lật chiều — 42 mV thành 0,042 V.

4

Thả con số vào bảng phân bổ của bạn

Mỗi ô có nút Sao chép riêng, đưa vào bộ nhớ tạm đúng con số trần — không đơn vị, không khoảng trắng — nên nó dán thẳng được vào bảng cộng dung sai. Nhấn Ctrl + C khi đang trong ô nhập cũng cho kết quả như vậy.

Chỉ được tính một lần: dung sai một chiều và nhấp nhô xoay chiều dùng chung một cửa sổ. Nếu đường nguồn được quy định ±3 % mà riêng mạch ổn áp đã chiếm ±1,5 %, thì chỉ còn 1,5 % dành cho nhấp nhô.

Thông số mức vôn viết lại thành quỹ milivôn

Đây là những con số xuất hiện trong hầu hết thiết kế điện áp thấp, mỗi con số kèm giá trị milivôn mà bạn thực sự thiết kế và đo đạc theo đó.

Thông số Giá trị mức vôn Quỹ theo milivôn Trên bàn thử
Đường nguồn 3,3 V, ±5 % 3,135 – 3,465 V ±165 mV Toàn bộ cửa sổ
Đường nguồn 5 V, ±10 % 4,5 – 5,5 V ±500 mV Rất rộng rãi — kiểu USB/TTL đời cũ
Đường nguồn lõi 1,8 V, ±3 % 1,746 – 1,854 V ±54 mV Chật
Nhấp nhô chuyển mạch, 1 % của 3,3 V 0,033 V 33 mV đỉnh–đỉnh Giới hạn tự đặt rất phổ biến
Giới hạn nhấp nhô đường 3,3 V theo ATX 0,05 V 50 mV đỉnh–đỉnh Trần công bố cho bộ nguồn máy tính
Mức nhấp nhô xoay chiều cho phép ở lõi FPGA 0,017 V 17 mV đỉnh–đỉnh Cộng thêm ~1 % dung sai một chiều của mạch ổn áp
Điện áp rơi tối thiểu của LDO, ngõ ra 3,3 V 0,2 – 0,3 V 200 – 300 mV Ngõ vào phải luôn trên 3,5 – 3,6 V
Ngưỡng VIH / VIL của logic 3,3 V 2,0 V / 0,8 V 400 mV mỗi phía So với mạch phát VOH 2,4 V / VOL 0,4 V
Ngưỡng cắt pin Li-ion so với đường nguồn 3,3 V Pin 3,0 V so với nguồn 3,3 V −300 mV Cần mạch nâng áp

Hãy đọc bảng này như một cuốn sổ chi tiêu duy nhất. Đường nguồn 3,3 V có cửa sổ 165 mV mà đã tiêu 50 mV cho nhấp nhô và 30 mV cho sụt áp khi tải thay đổi thì chỉ còn chưa tới 90 mV cho sai lệch điểm đặt của mạch ổn áp, dung sai cầu phân áp hồi tiếp và sụt áp dọc đường đồng.

Bộ chuyển đổi mang lại gì cho bạn

Quỹ vào, số đo ra

Cả hai ô đều nhập được, nên cùng một trang phục vụ cả chiều thiết kế (V → mV) lẫn chiều kiểm chứng (mV → V) mà không cần tải lại.

Số sạch cho bộ nhớ tạm

Nút Sao chép chỉ trả về con số, nên quỹ 165 mV dán vào ô bảng tính dưới dạng giá trị chứ không phải chuỗi văn bản cần dọn lại.

Đủ mọi đơn vị điện áp, cả hai phía

Danh sách đơn vị có ô tìm kiếm ở từng ô phủ đủ 12 đơn vị — kV và MV cho phía nguồn cấp, µV, nV và pV khi thứ cần tính lại là điện áp lệch hay một thành phần nhiễu.

Không gì rời khỏi trình duyệt

Phép tính chạy ngay trong trang. Giá trị đường nguồn của một thiết kế chưa công bố không được gửi đi đâu cả, điều rất quan trọng khi các con số đang trong thỏa thuận bảo mật.

Câu hỏi về quỹ milivôn

5% của đường nguồn 3,3 V là bao nhiêu milivôn?

3,3 × 0,05 = 0,165 V, tức 165 mV về mỗi phía — một dải hợp lệ từ 3,135 V đến 3,465 V, rộng tổng cộng 330 mV. Chính tổng đó là thứ mọi thành phần cùng chia nhau: sai lệch điểm đặt của mạch ổn áp, dung sai điện trở hồi tiếp, nhấp nhô, sụt áp khi tải thay đổi và sụt áp giữa mạch ổn áp với tải. Linh kiện dung sai chặt hơn tồn tại là có lý do; cũng ±5 % ấy trên đường nguồn lõi 1,8 V chỉ còn 90 mV.

Đường nguồn logic 3,3 V chấp nhận được bao nhiêu mV nhấp nhô?

Quy tắc làm việc được dùng rộng rãi là 1 % đỉnh–đỉnh, tức khoảng 33 mV trên 3,3 V. Các giới hạn công bố cũng quanh quẩn ở đó: tiêu chuẩn ATX chặn đường 3,3 V ở 50 mV đỉnh–đỉnh, còn các hãng FPGA cho phép ít hơn nhiều với nguồn lõi và nguồn bộ thu phát — hướng dẫn thiết kế mạch in Versal của AMD giả định cố định 17 mV nhấp nhô xoay chiều cộng thêm 1 % dung sai một chiều của mạch ổn áp, và nguồn bộ thu phát thường bị giữ quanh 10 mV đỉnh–đỉnh. Hãy đo bằng que đo giới hạn băng thông và lò xo tiếp đất ngắn — một dây đất dài có thể bịa ra vài chục milivôn vốn không hề tồn tại.

Điện áp rơi 200 mV của LDO ảnh hưởng thế nào tới thời lượng pin?

Điện áp rơi là chênh lệch tối thiểu giữa ngõ vào và ngõ ra mà mạch ổn áp cần để còn ổn áp được. Ở 200 mV, ngõ ra 3,3 V đòi ít nhất 3,5 V ở ngõ vào; ở 300 mV thì đòi 3,6 V. Vì pin Li-ion một cell thường được coi là hết ở 3,0 V, nên 500 đến 600 mV cuối cùng của đường xả trở thành vô dụng — đường nguồn tụt khỏi vùng ổn áp trước khi pin thật sự cạn. Điện áp rơi còn tăng theo dòng tải, nên hãy thiết kế theo giá trị ở dòng xấu nhất chứ đừng lấy con số điển hình ngoài bìa — và đó là lý do linh kiện có điện áp rơi cực thấp (vài chục milivôn) hoặc một tầng nâng–hạ áp đáng đồng tiền trong thiết kế chạy pin.

Ngõ vào CMOS 3,3 V có bao nhiêu milivôn biên chống nhiễu?

Với ngưỡng 3,3 V tiêu chuẩn — VIH = 2,0 V, VIL = 0,8 V — biên chống nhiễu phụ thuộc hoàn toàn vào mức mà mạch phát kéo tới. So với mức ra kiểu LVTTL (VOH 2,4 V, VOL 0,4 V), bạn có 400 mV ở phía mức cao và 400 mV ở phía mức thấp. Một mạch phát CMOS kéo sát hai cực nguồn, đạt khoảng 3,1 V và 0,2 V khi tải nhẹ, lại để dư chừng 1.100 mV và 600 mV. Nhiễu nhảy đất, xuyên nhiễu và sụt áp nguồn đều trừ vào những con số đó, nên mức nhấp nhô 50 mV không mặc nhiên là vô hại.

Vì sao điện áp lệch của op-amp ghi theo mV hoặc µV trong khi nguồn tính bằng vôn?

Vì nguồn là điểm đặt còn sai số là đại lượng tuyệt đối. Điện áp lệch đầu vào của mạch khuếch đại không tỷ lệ theo nguồn nuôi, nên ghi nó theo phần trăm của 3,3 V sẽ vô nghĩa — nó là vài milivôn cố định (linh kiện thông dụng) hoặc vài micrôvôn (linh kiện chính xác và loại ổn định kiểu chopper) quy về đầu vào. Nó quan trọng vì hệ số khuếch đại nhân nó lên: 2 mV điện áp lệch sau hệ số khuếch đại 100 thành 200 mV ở ngõ ra, lớn hơn cả cửa sổ ±5 % của đường nguồn 3,3 V. Cùng logic đó giải thích vì sao độ trôi được ghi theo µV/°C — con số phải so sánh được bất kể linh kiện chạy từ đường nguồn nào.

V
mV

Các biên thiết kế tính bằng milivôn

0,165 V (5% của nguồn 3,3 V)=165 mV
0,5 V (10% của nguồn 5 V)=500 mV
0,054 V (3% của nguồn 1,8 V)=54 mV
0,033 V (nhấp nhô 1% trên 3,3 V)=33 mV
0,2 V (điện áp rơi LDO điển hình)=200 mV
0,4 V (biên chống nhiễu logic 3,3 V)=400 mV

Vôn (V)

Đơn vị dùng để gọi tên các đường nguồn — 1,8 V, 3,3 V, 5 V, 12 V. Đó là điểm đặt trên sơ đồ và con số nổi bật trong tài liệu mạch ổn áp, nhưng dung sai ghi theo phần trăm của nó chỉ dùng được sau khi đã nhân ra.

Milivôn (mV)

Một phần nghìn vôn (0,001 V), và là đơn vị mà mọi biên thiết kế cuối cùng đều rơi vào: 165 mV cửa sổ dung sai, 33 mV nhấp nhô, 200 mV điện áp rơi, 400 mV biên chống nhiễu logic. Đó cũng là thứ con trỏ máy hiện sóng đọc ra.

Nhập phần dung sai theo vôn (0,165) để đọc ra quỹ theo milivôn (165 mV)
Nhấn Hoán đổi đơn vị (↔) sau khi đo để đưa số đọc mV trên máy hiện sóng ngược về vôn
Nút Sao chép trả về con số trần, dán thẳng được vào bảng cộng dung sai
Mọi phép tính chạy ngay trong trình duyệt — giá trị đường nguồn của thiết kế chưa công bố không rời khỏi trang
Muốn biết thêm? Đọc tài liệu →
1/5
Bình luận 0
Để lại bình luận

Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!

Bắt đầu gõ để tìm kiếm...
Đang tìm kiếm...
Không tìm thấy kết quả
Hãy thử tìm với từ khóa khác