一、模电--数电

晶体管 VS 二进制数

    模电里面的二极管、三极管（开关状态）、晶闸管，分别对应数电的二进制数0和1。

放大器 VS 乘法/移位器

    模电里的放大器就是把信号放大N倍，对应数电里面的乘法，当然如果乘的系数是2的多少次方，就可以用左移位来实现。而衰减器就对应着除法/右移了。

负阻振荡器 VS 环形振荡器

    模电里面经常需要输出一路正弦信号（如本地振荡），这就可以用电容/电感三端式振荡来实现，但是由于晶体输出的频率稳定性更高、且具有温度补偿的功能，实际工程用晶体振荡器居多。而在超高频的应用领域中，常常使用负阻振荡器（输出的频率更高）。那么，数电则需要输出一路方波（如时钟信号），这路方波可以通过正弦信号整形来获得，而在超高速的应用领域中，常常使用环形振荡器。

模拟上/下变频 VS 数字上/下变频

    变频，就是改变频率的意思。在无线电领域中，经常会用到一种叫混频器的东西，它就是利用三角函数的积化和差的原理来实现上/下变频（和就是上变频，处理后的信号频率提高了；差就是下变频，处理后的信号频率下降了），而模电当中的混频器常常是由模拟乘法器来实现的，对应着数电的，就是CIC滤波器。其中，CIC滤波器的插值（在原有的数字信号当中插入一些值，增加了信号的变化频率）可以实现上变频，而抽取（在原有的数字信号当中取走一些值，减少了信号的变化频率）可以实现下变频。

模拟滤波器 VS 数字滤波器

    模拟滤波器分为无源和有源两种，其中无源是由RLC组成的，而有源则是在无源的基础上增加了运放，可以调整增益。数字滤波器分为FIR和IIR两种，一般情况下，FIR是线性相位的，无反馈的（零极点相消的话，是可以有反馈的）；IIR是非线性相位的，有反馈的。以滤波器的频率响应来分类，是可以分为高通、低通、带通、带阻、全通五种。此外，按照设计方法来分类，可以分成巴特沃期、切比雪夫、贝塞尔、椭圆等等，就算是这种分类方法，模拟滤波器仍然由RLC等组成，而数字滤波器仍然由乘加器、寄存器等组成。

模拟调制 VS 数字调制

    所谓调制就是，有两路信号A和B，用A去控制B的幅度、频率、相位。模拟电路的调制方式有AM、FM、PM三种，分别对应着数字电路当中的ASK、FSK、PSK。但是数字电路可以实现更为复杂多样的调制方式，比如：QAM、MSK、OFDM等。

模拟指数、对数运算 VS 数字指数、对数运算

    在模拟电路中，利用器件的特性（如二极管的电流方程）再加上运放等，可以实现指数、对数运算（以前的模拟计算机就是这样搞的）。而数电则是通过数值计算当中的逼近法来计算指数、对数（如泰勒级数、对数表等）。

模拟微积分运算 VS 数字微积分运算

    模拟电路可以利用电容的电压电流特性来计算微分和积分（以前的模拟计算机就是这样搞的）。而在数电当中，则是通过寄存器的反馈来实现积分（不断地把输出反馈到输入端，进行累加）。然后，模拟的微分对应的是数字的差分，差分就是前一时刻的值减去后一时刻（得到的是增量），也是用寄存器去保存不同时刻的值，再做减法运算。此外，如果要像高数那样计算微积分，那得依靠数值计算的各种逼近的方法了。

二、电阻并联电路开路和短路故障检测方法

    电阻并联电路是最基本的并联电路，所有负责的电路都可以转化成电阻串联电路和电阻并联电路来进行工作原理的理解。并联电路和串联电路特性完全不一样，是完全不同的电路，它们之间不能相互等效。

 图为电阻并联电路，从图中可以看出电阻的R1和R2两根引脚分别相连，构成两个电阻的并联电路， V是这一电路的直流工作电压。R1，R2并联在电路工作于交流电路中时，电路形式不变，只是直流电压 V改为交流信号。分析电阻并联电路时，需要搞懂以下几个电阻并联特性。

1 

    并联电路总电阻越并越小特性这一点和串联电路的总电阻值刚好相反。如果两只20KΩ相并联，并联后总电阻是其中一只电阻的一半，就是10kΩ。如下图。并联后总电阻R<R1<R2。

 注：在电阻并联电路中，各电阻并联后总电阻值R的倒数等于各个参与并联电阻的倒数之和，公式为：1/R=1/R1 1/R2 1/R3......

2

    并联电路总电流等于各支路电流之和特性。

 如上并联电路各支路电流示意图，流过电阻R1的电流I1，流过电阻R2的电流是I2，并联电路的总电流I，从电源 V流出的电流分成两路，一路流过R1，另一路流过电阻R2，各支路电流之和等于回路中的总电流，对这一具体电路来说，是I=I1 I2。如果有更多的并联支路，便有I=I1 I2 I3......在并联电路的个支路中，支路中的电流大小与该支路中的电阻器阻值大小成反比关系，阻值大的电阻器之在电路中电流小，相反，阻值小的电阻器在电路中的电流大。

    从公式I=U/R中可得知，当电阻R1的电流小于流过R2的电流，如下图所示。

并联电路电流特性记忆图，如下。

 

用河流来形象表示，从水库流出的水分分成3路，全部流入大海之中，相当于电源流出的电流流到各电阻电路支路中。

3

    并联电阻两端电压相等特性并联电路中，各并联电阻上的电压相等（如下图），因为R1和R2两只电阻相并联，所以它们上的电压是相等的。如果电路中有更多的电阻并联，那么各并联电阻两端的电压都是相等的。

 

4

    并联电路中主要矛盾的阻值小的电阻并联电路中，若某一个电阻器的阻值远远大于其它电阻的阻值，则该电阻不起主要作用，可以认为它是开路的。这样电路中就留下阻值小的电阻器。分析并联电路时候，就是要抓住阻值小的电阻器，它是这一电路中主要矛盾，即使阻值小的电阻器并联电路中起主要作用，这一点与串联电路正好相反。

5

    电阻并联电路开路和短路故障检测方法：

    1）开路故障检测方法如下：

 

电路断电情况下，用万用表电阻档测量并联电路的总电阻，正常情况下，测量的总电阻值应该<R1<R2。

    如果测量的阻值>R1和大于R2中的任何一个，说明电路中的R1或者R2开路，具体的是哪一个电路开路还要进行分析了，或者可以测量每只电阻支路电流的方法来进行判定。

    2）短路故障检测方法如下：

    如果测量的总电阻为零，说明并联电路存在短路，如果需要了解详细的部位和原因，还需要进一步进行测量。这对故障检修来说意义很大，只要能确定了故障电路的范围，也确定了检查的方向。whaosoft aiot http://143ai.com

二、二极管符号含义及电路图形符号

二极管电路图符号：

二极管符号含义：

CT---势垒电容

Cj---结(极间)电容，表示在二极管两端加规定偏压下，锗检波二极管的总电容

Cjv---偏压结电容

Co---零偏压电容

Cjo---零偏压结电容

Cjo/Cjn---结电容变化

Cs---管壳电容或封装电容

Ct---总电容

CTV---电压温度系数。在测试电流下，稳定电压的相对变化与环境温度的绝对变化之比

CTC---电容温度系数

Cvn---标称电容

IF---正向直流电流(正向测试电流)。锗检波二极管在规定的正向电压VF下，通过极间的电流;硅整流管。硅堆在规定的使用条件下，在正弦半波中允许连续通过的最大工作电流(平均值),硅开关二极管在额定功率下允许通过的最大正向直流电流;测稳压二极管正向电参数时给定的电流

IF(AV)---正向平均电流

IFM(IM)---正向峰值电流(正向最大电流)。在额定功率下，允许通过二极管的最大正向脉冲电流。发光二极管极限电流。

IH---恒定电流。维持电流。

Ii---发光二极管起辉电流

IFRM---正向重复峰值电流

IFSM---正向不重复峰值电流(浪涌电流)

Io---整流电流。在特定线路中规定频率和规定电压条件下所通过的工作电流

IF(ov)---正向过载电流

IL---光电流或稳流二极管极限电流

ID---暗电流

IB2---单结晶体管中的基极调制电流

IEM---发射极峰值电流

IEB10---双基极单结晶体管中发射极与第一基极间反向电流

IEB20---双基极单结晶体管中发射极向电流

ICM---最大输出平均电流

IFMP---正向脉冲电流

IP---峰点电流

IV---谷点电流

IGT---晶闸管控制极触发电流

IGD---晶闸管控制极不触发电流

IGFM---控制极正向峰值电流

IR(AV)---反向平均电流

IR(In)---反向直流电流(反向漏电流)。在测反向特性时，给定的反向电流;硅堆在正弦半波电阻性负载电路中，加反向电压规定值时，所通过的电流;硅开关二极管两端加反向工作电压VR时所通过的电流;稳压二极管在反向电压下，产生的漏电流;整流管在正弦半波最高反向工作电压下的漏电流。

IRM---反向峰值电流

IRR---晶闸管反向重复平均电流

IDR---晶闸管断态平均重复电流

IRRM---反向重复峰值电流

IRSM---反向不重复峰值电流(反向浪涌电流)

Irp---反向恢复电流

Iz---稳定电压电流(反向测试电流)。测试反向电参数时，给定的反向电流

Izk---稳压管膝点电流

IOM---最大正向(整流)电流。在规定条件下，能承受的正向最大瞬时电流;在电阻性负荷的正弦半波整流电路中允许连续通过锗检波二极管的最大工作电流

IZSM---稳压二极管浪涌电流

IZM---最大稳压电流。在最大耗散功率下稳压二极管允许通过的电流

iF---正向总瞬时电流

iR---反向总瞬时电流

ir---反向恢复电流

Iop---工作电流

Is---稳流二极管稳定电流

f---频率

n---电容变化指数;电容比

Q---优值(品质因素)

δvz---稳压管电压漂移

di/dt---通态电流临界上升率

dv/dt---通态电压临界上升率

PB---承受脉冲烧毁功率

PFT(AV)---正向导通平均耗散功率

PFTM---正向峰值耗散功率

PFT---正向导通总瞬时耗散功率

Pd---耗散功率

PG---门极平均功率

PGM---门极峰值功率

PC---控制极平均功率或集电极耗散功率

Pi---输入功率

PK---最大开关功率

PM---额定功率。硅二极管结温不高于150度所能承受的最大功率

PMP---最大漏过脉冲功率

PMS---最大承受脉冲功率

Po---输出功率

PR---反向浪涌功率

Ptot---总耗散功率

Pomax---最大输出功率

Psc---连续输出功率

PSM---不重复浪涌功率

PZM---最大耗散功率。在给定使用条件下，稳压二极管允许承受的最大功率

RF(r)---正向微分电阻。在正向导通时，电流随电压指数的增加，呈现明显的非线性特性。在某一正向电压下，电压增加微小量△V,正向电流相应增加△I,则△V/△I称微分电阻

RBB---双基极晶体管的基极间电阻

RE---射频电阻

RL---负载电阻

Rs(rs)----串联电阻

Rth----热阻

R(th)ja----结到环境的热阻

Rz(ru)---动态电阻

R(th)jc---结到壳的热阻

rδ---衰减电阻

r(th)---瞬态电阻

Ta---环境温度

Tc---壳温

td---延迟时间

tf---下降时间

tfr---正向恢复时间

tg---电路换向关断时间

tgt---门极控制极开通时间

Tj---结温

Tjm---最高结温

ton---开通时间

toff---关断时间

tr---上升时间

trr---反向恢复时间

ts---存储时间

tstg---温度补偿二极管的贮成温度

a---温度系数

λp---发光峰值波长

△λ---光谱半宽度

η---单结晶体管分压比或效率

VB---反向峰值击穿电压

Vc---整流输入电压

VB2B1---基极间电压

VBE10---发射极与第一基极反向电压

VEB---饱和压降

VFM---最大正向压降(正向峰值电压)

VF---正向压降(正向直流电压)

△VF---正向压降差

VDRM---断态重复峰值电压

VGT---门极触发电压

VGD---门极不触发电压

VGFM---门极正向峰值电压

VGRM---门极反向峰值电压

VF(AV)---正向平均电压

Vo---交流输入电压

VOM---最大输出平均电压

Vop---工作电压

Vn---中心电压

Vp---峰点电压

VR---反向工作电压(反向直流电压)

VRM---反向峰值电压(最高测试电压)

V(BR)---击穿电压

Vth---阀电压(门限电压)

VRRM---反向重复峰值电压(反向浪涌电压)

VRWM---反向工作峰值电压

Vv---谷点电压

Vz---稳定电压

△Vz---稳压范围电压增量

Vs---通向电压(信号电压)或稳流管稳定电流电压

av---电压温度系数

Vk---膝点电压(稳流二极管)

VL---极限电压

 三、ttl 485 422 232 

​​​​​​​全面解析RS232 RS422 RS485的本质区别 全面解析RS232 RS422 RS485的本质区别

一、串口简介 　　RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。 　　 　　RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。因此在视频界的应用，许多厂家都建立了一套高层通信协议，或公开或厂家独家使用。如录像机厂家中的Sony与**对录像机的RS-422控制协议是有差异的，视频服务器上的控制协议则更多了，如Louth、Odetis协议是公开的，而ProLINK则是基于Profile上的。 　　

二、RS-232串行接口标准 　　目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。 　　收、发端的数据信号是相对于信号地，如从DTE设备发出的数据在使用DB25时是2脚相对7脚（信号地）的电平。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在-5～-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3～+12V与-3～-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。其有关电气参数参见下表。 　　 　　规定 RS232 RS422 R485 　　工作方式 单端 差分 差分 　　节点数 1收、1发 1发10收 1发32收 　　最大传输电缆长度 50英尺 400英尺 400英尺 　　最大传输速率 20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s 　　最大驱动输出电压 +/-25V -0.25V～+6V -7V～+12V 　　驱动器输出信号电平(负载最小值) 负载 +/-5V～+/-15V +/-2.0V +/-1.5V 　　驱动器输出信号电平(空载最大值) 空载 +/-25V +/-6V +/-6V 　　驱动器负载阻抗(Ω) 3K～7K 100 54 　　摆率(最大值) 30V/μs N/A N/A 　　接收器输入电压范围 +/-15V -10V～+10V -7V～+12V 　　接收器输入门限 +/-3V +/-200mV +/-200mV 　　接收器输入电阻(Ω) 3K～7K 4K(最小) ≥12K 　　驱动器共模电压 -3V～+3V -1V～+3V 　　接收器共模电压 -7V～+7V -7V～+12V 　　 　　

三、RS-422与RS-485串行接口标准 　　1．平衡传输 　　RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。 　　通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。 　　接收器也作与发送端相对的规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连，当在收端AB之间有大于+200mV的电平时，输出正逻辑电平，小于-200mV时，输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。 　　 　　2．RS-422电气规定 　　RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力是10×4k+100Ω（终接电阻）。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）实现。 　　 　　RS-422的最大传输距离为4000英尺（约1219米），最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。 　　RS-422需要一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。 　　RS-422有关电气参数见表1 　　3．RS-485电气规定 　　由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。 　　而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，即只能有一个主（Master）设备，其余为从设备，但它比RS-422有改进， 无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。 　　RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的，RS-485是-7V至+12V之间，而RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12k，RS-422是4k；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。 　　RS-485有关电气规定参见表1。 　　RS-485与RS-422一样，其最大传输距离约为1219米，最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。 　　RS-485需要2个终接电阻，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输总线的两端

区别

1、RS232是全双工的，RS485是半双工的，RS422是全双工的。

2、RS485与RS232仅仅是通讯的物理协议（即接口标准）有区别，RS485是差分传输方式，RS232是单端传输方式，但通讯程序没有太多的差别。

PC机上已经配备有RS232，直接使用就行了，若使用RS485通讯，只要在RS232端口上配接一个RS232/RS485的转换器就可以了，不需要修改程序。如果两台232接口设备进行远距离通信，则需要加上两个RS232/RS485的转换电路就OK了。
　　
3、RS-232只允许一对一通信（单站能力），而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器（具有多站能力）。