低電平控制器

控制器（英文名稱：controller）是指按照預(yù)定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)和反向的主令裝置。由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序產(chǎn)生器和操作控制器組成，它是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，即完成協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作。

數(shù)字電路中，把電壓的高低用邏輯電平來表示。邏輯電平包括高電平和低電平這兩種。不同的元器件形成的數(shù)字電路，電壓對(duì)應(yīng)的邏輯電平也不同。在TTL門電路中，把大于3.5伏的電壓規(guī)定為邏輯高電平，用數(shù)字1表示；把電壓小于0.3伏的電壓規(guī)定為邏輯低電平，用數(shù)字0表示。數(shù)字電路中，數(shù)字電平從高電平（數(shù)字“1”）變?yōu)榈碗娖剑〝?shù)字“0”）的那一瞬間叫作下降沿。

數(shù)字電路中，把電壓的高低用邏輯電平來表示。邏輯電平包括高電平和低電平這兩種。不同的元器件形成的數(shù)字電路，電壓對(duì)應(yīng)的邏輯電平也不同。在TTL門電路中，把大于3.5伏的電壓規(guī)定為邏輯高電平，用數(shù)字1表示；把電壓小于0.3伏的電壓規(guī)定為邏輯低電平，用數(shù)字0表示。數(shù)字電平從低電平（數(shù)字“0”）變?yōu)楦唠娖剑〝?shù)字“1”）的那一瞬間（時(shí)刻）叫作上升沿 。?

低電平輸入

低電平（Vil）：保證邏輯門的輸入為低電平時(shí)所允許的最大輸入低電平，當(dāng)輸入電平低于Vil時(shí)，則認(rèn)為輸入電平為低電平。

低電平輸出

低電平（Vol）：保證邏輯門的輸出為低電平時(shí)的輸出電平的最大值，邏輯門的輸出為低電平時(shí)的電平值都必須小于此Vol。

1、控制器上標(biāo)識(shí)的高低電平為剎車，高電平一般規(guī)定為5V以上，低電平為0V左右。?

2、在不同電路上的電壓值不相同，如果是5V供電的數(shù)字電路，高電平就是5V，或接近5V。低電平就是‘無’，就是0V或接近0V。???

3、控制器的高電平是通，低電平是控。?

低電平對(duì)測(cè)量電纜的要求

雖然數(shù)字多用表常常使用無屏蔽的測(cè)試引線，但是這種連接方式在使用皮安計(jì)、靜電計(jì)和SMU等進(jìn)行低電平測(cè)量時(shí)一般是不合適的。這些儀器通常使用同軸電纜或三同軸電纜。

同軸電纜由屏蔽包圍的單芯導(dǎo)體組成，而三同軸電纜在第一層屏蔽之外又加入了第二層屏蔽。使用三同軸電纜時(shí)，為了減少電纜泄漏并盡量降低電路的上升時(shí)間，可以將內(nèi)層屏蔽驅(qū)動(dòng)到保護(hù)電位。外層屏蔽通常連到機(jī)箱地，有的時(shí)候連到公共端。在這兩種情況下，考慮到安全因素，外層屏蔽的電位不得比機(jī)箱地高出 30V有效值（42.4V峰值）。一定要使用編織緊密的屏蔽以避免靜電干擾。同軸電纜和三同軸電纜都有低噪聲的產(chǎn)品型號(hào)，在低電平測(cè)量中應(yīng)當(dāng)使用這種電纜。低噪聲電纜的內(nèi)部有石墨涂敷層，以盡量降低由摩擦電效應(yīng)產(chǎn)生的電流。雖然普通同軸 電纜的泄漏和噪聲電流比低噪聲電纜要高，但是在某些情況下，普通的同軸電纜，如 RG-58可能還是適用的。

在測(cè)量高電阻時(shí)，電纜的絕緣電阻是很重要的。質(zhì)量良好的三同軸電纜使用聚乙烯絕緣材料，其導(dǎo)體到屏蔽的典型絕緣電阻值大約為1TΩ/英尺。

當(dāng)電纜的長(zhǎng)度增加時(shí)，其電纜電阻、電容和泄漏電流等參數(shù)也會(huì)變化。所以重要之點(diǎn)是使所有的連接電纜盡可能地短。例如，電阻參數(shù)為1TΩ/英尺 、電容參數(shù)為100pF/英尺的電纜，當(dāng)其長(zhǎng)度為10英尺時(shí)，絕緣電阻為100GΩ、電容為1000pF。

低電平測(cè)量常用連接器類型

靜電計(jì)、皮安計(jì)和SMU的測(cè)量工作中使用兩種通用類型的連接器。圖1所示的BNC連接器是一種同軸連接器。它包括中心導(dǎo)體和外殼或屏蔽連接，而圖2所示的三同軸連接器則包括中心導(dǎo)體、內(nèi)屏蔽和外屏蔽。

BNC連接器的中心導(dǎo)體連到輸入HI端，而外殼連到輸入LO端。注意，外殼可以直接在儀器上連到機(jī)箱地。

三同軸連接器的中心導(dǎo)體連到HI端。內(nèi)層屏蔽連到LO端或保護(hù)端，而外層屏蔽通常連到機(jī)箱地。然而，對(duì)某些SMU來說，外層屏蔽連到LO端（公共端），并允許對(duì)地浮空。關(guān)于三同軸電纜和保護(hù)技術(shù)的更多的信息請(qǐng)見下面的討論。

為了保持高絕緣電阻，在所有連接器的各個(gè)導(dǎo)體之間要使用合適的絕緣材料。為此，大多數(shù)高質(zhì)量的BNC和三同軸連接器在導(dǎo)體之間都使用聚四氟乙烯來絕緣。

三同軸連接器有兩槽和三槽兩種結(jié)構(gòu)。三槽連接器的設(shè)計(jì)是近年來出現(xiàn)的，其目的是避免在試圖使BNC連接器和三同軸連接器配接時(shí)，引起連接器損壞。大多數(shù)新的設(shè)備都使用三槽連接器設(shè)計(jì)。此外還有在這兩種連接器之間進(jìn)行變換的適配器。

低電平測(cè)量電纜和保護(hù)連接

如前所述，當(dāng)我們把保護(hù)電壓連到同軸電纜的屏蔽時(shí)，如果該保護(hù)電壓大于30V有效值，就可能出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。三同軸電纜用連至大地或LO端的外層屏蔽將保護(hù)屏蔽包圍起來，從而避免了這種危險(xiǎn)。

當(dāng)靜電計(jì)按無保護(hù)方式工作時(shí)，三同軸電纜的連接方法一般如下：

* 中心導(dǎo)體：高阻抗引線（HI）

* 內(nèi)層屏蔽：低阻抗引線（LO）

* 外層屏蔽：地（GND）

這種電纜提供了安全載荷兩個(gè)信號(hào)的能力，兩個(gè)信號(hào)都不在地電位。將兩個(gè)引線屏蔽起來，并在每個(gè)導(dǎo)體與地之間都保持高電阻，從而保持了高阻抗的完整性。

當(dāng)靜電計(jì)工作在保護(hù)模式之下或者使用SMU時(shí)，三同軸電纜按下述方法連接：

* 中心導(dǎo)體： 高端（HI）

* 內(nèi)層屏蔽：保護(hù)（GUARD）

* 外層屏蔽：地或者LO端

對(duì)靜電計(jì)來說，當(dāng)測(cè)量高電阻或測(cè)量高阻源的電壓時(shí)，保護(hù)連接是有用的。在測(cè)量弱電流時(shí)，由于靜電計(jì)的反饋安培計(jì)電路中的保護(hù)端總是LO端，所以不需要連接保護(hù)端。比較新的靜電計(jì)具有一個(gè)內(nèi)部開關(guān)，能夠在保護(hù)連接和無保護(hù)連接之間轉(zhuǎn)換。

在使用SMU測(cè)量弱電流時(shí)，保護(hù)端用來降低電纜和測(cè)試夾具的泄漏電流。

低電平對(duì)測(cè)試夾具的要求

對(duì)用于低電平測(cè)量的測(cè)試夾具有幾個(gè)重要的要求：

*絕緣電阻：所有連接器、內(nèi)部連線、端子和插座等的絕緣電阻都應(yīng)當(dāng)盡可能地高。一般地說，在高質(zhì)量的測(cè)試夾具中，所有的連接器和插座都使用聚四氟乙烯絕緣材料。

*屏蔽和保護(hù)：測(cè)試夾具應(yīng)當(dāng)對(duì)敏感的電路進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠帘?。在高阻抗測(cè)量時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取措施將保護(hù)在離DUT盡可能近的地方連到測(cè)試夾具。

* 光：在測(cè)量光敏元件時(shí)，需要使用閉光的測(cè)試夾具。

* 特殊的測(cè)試夾具要求：一些特殊的應(yīng)用工作，如高電阻或極低電流的測(cè)量，常常需要使用絕緣特性極好的測(cè)試夾具。只有使用特殊的材料，如藍(lán)寶石才可能達(dá)到這種要求。2100433B

1、控制器上標(biāo)識(shí)的高低電平為剎車，高電平一般規(guī)定為5V以上，低電平為0V左右。?

2、在不同電路上的電壓值不相同，如果是5V供電的數(shù)字電路，高電平就是5V，或接近5V。低電平就是‘無’，就是0V或接近0V。???

3、控制器的高電平是通，低電平是控 。?

邏輯門是在集成電路上的基本組件。簡(jiǎn)單的邏輯門可由晶體管組成。這些晶體管的組合可以使代表兩種信號(hào)的高低電平在通過它們之后產(chǎn)生高電平或者低電平的信號(hào)。高、低電平可以分別代表邏輯上的“真”與“假”或二進(jìn)制當(dāng)中的1和0，從而實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算。常見的邏輯門包括“與”閘，“或”閘，“非”閘，“異或”閘（也稱：互斥或）等等。

邏輯門是組成數(shù)字系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，通常組合使用實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的邏輯運(yùn)算。一些廠商通過邏輯門的組合生產(chǎn)一些實(shí)用、小型、集成的產(chǎn)品，例如可編程邏輯器件等。