设计原理介绍

设计原理介绍（共4篇）

设计原理介绍 篇1

随着汽车电子的发展, 现代汽车装配有各种传感器, 如角度传感器, 位置传感器, 转速传感器等。这些传感器将各种输入参量转化为电信号, 用于调节和控制发动机管理系统、安全系统和舒适性系统等。霍尔效应是比较理想的磁性感应技术, 通过检测磁场及其变化, 转化成电信号用于检测速度, 位置, 角度等。霍尔传感器具有许多优点, 如结构简单, 鲁棒性好, 可靠性高, 寿命长, 功耗低, 温度范围广, 抗干扰能力强, 耐灰尘油污腐蚀等。

工作原理

信号偏移处理

在现代汽车领域, 往往要求传感器模块工作在-40℃至150℃范围, 有些甚至要求工作在175℃。一方面磁性材料会受到温度影响, 另外霍尔探头本身也有温度效应。因此必须对霍尔传感器进行温度补偿。

除温度影响外, 霍尔元件还容易受到机械应力, 焊接或者封装影响, 且由于半导体工艺的波动造成产品之间存在差异, 如霍尔材料或者厚度不均匀等, 造成信号的偏差和漂移。通过chopper主动误差补偿方法可以消除信号路径产生的偏移、机械应力对霍尔探头影响以及焊接注塑等工艺对封装的影响所带来的偏差和漂移。

霍尔探头输出信号主要由三部分组成:工艺造成的差异, 机械应力误差以及霍尔电压。这三部分只有霍尔电压才是有用的信号, 其余部分是需要消除掉的偏差。

如图1所示, 在阶段1电流自上而下流入霍尔探头, 从右到左采样霍尔电压。在阶段2电流从左往右流入霍尔探头, 从上往下采样霍尔电压。同样的, 在阶段3和阶段4输入电流和输出电压继续旋转90°。由图1可以看出, 通过旋转电流方法, 只是改变了偏差的方向, 而不会改变霍尔电压的方向。通过代数方法很容易消除掉信号的偏差及漂移。

信号处理

霍尔速度传感器主要由电源电压调整电路, 霍尔探头, 放大器, 滤波器, 比较器, 数字信号处理电路, AD转换器, DA转换器等组成。霍尔探头检测到的磁场信号经过放大器放大并经过低通滤波器后由AD转换器转换成数字信号。AD转换器, 数字信号处理电路以及DA转换器组成闭环回路, 信号数字化后进入数字信号处理电路中, 处理电路会检测信号上升或者下降瞬态情况并相应触发输出信号, 同时还会检测信号最大最小值并计算其平均值, 该平均值通过DA转换后反馈到输入信号中用于补偿磁场信号偏移。比较器用于比较磁滞信号, 信号会根据不同磁滞算法进行切换。

英飞凌霍尔速度传感器介绍

英飞凌以TLE49XX命名霍尔系列传感器, 其中字母E代表汽车级, I代表工业级, V代表消费级。数字49代表霍尔感应原理, 50代表i GMR感应原理, 51代表AMR感应原理。最后两位数字代表其应用。英飞凌霍尔速度传感器可以应用在轮速, 变速箱速度, 凸轮轴和曲轴速度及位置检测等。

在信号输出方面, 主要有两线制电流式和三线制电压式两种。两线制电流式输出电流信号在7m A和14m A这两个电流上变换。图2是典型的两线制电流式传感器应用电路。

三线制电压式接口通常是“开路漏极接口 (Open-Drain-Interface) ”或“开路集电极接口 (Open-CollectorInter f ace) ”, 对于这类接口传感器, 外围电路需要有上拉电阻。图3是典型的三线制电压式应用电路。当输出MOSFET截止时, 输出信号Vsignal被上拉电阻拉升到输入电压Vs。当输出MOSFET导通时, MOSFET内阻相对于上拉电阻小很多, 因此输出信号Vsignal被拉低到地。

单霍尔传感器

在凸轮轴应用中, 凸轮轴传感器用于检测凸轮轴转速及位置, 它和曲轴传感器配合, 用于燃油喷射控制, 提高燃油效率。发动机启动时要求传感器能够迅速检测目标轮是齿还是槽。也就是说传感器还处于静止状态时就必须能够检测出目标轮状态, 即上电检测 (True Power On) 功能, 这一特性是差分式霍尔传感器所不具备的。英飞凌TLE498X系列 (含TLE4983C, TLE4984C以及在研发中的TLE4986C) 是专门针对凸轮轴应用的单霍尔速度传感器, 具有TPO功能, 动态自我标定算法, 可下线编程, 灵敏度及稳定性高等特点。

差分霍尔传感器

英飞凌提供差分霍尔传感器用于速度检测, 如果需要方向检测功能则需要有第三个霍尔探头用于检测目标轮转动方向。图4为带有方向检测功能的差分霍尔传感器。假设从左到右霍尔探头分别为B1, B3, B2。则ΔBspeed=B2-B1, ΔBdir=B3- (B 2+B 1) /2。取决于目标轮转动方向, 中间霍尔探头信号会比速度信号超前或者延迟90°, 通过比较方向和速度信号之间相位, 传感器能够判断出目标轮转动方向, 并输出相应PWM信号。

背磁

磁性传感器信号的产生离不开磁场, 而传感器感应面和目标轮之间磁场产生方式主要有两种:一种是磁性轮, 如图5左所示。还有一种是针对非磁性轮应用, 如图5右所示。对于这种非磁性轮应用, 设计时需要在传感器背面集成磁铁, 即背磁方式 (back bias) 。对于背磁方式, 除客户自主设计磁铁外, 英飞凌还提供集成背磁版本 (Integrated Back Bias) 的磁速传感器。需要特别指出的是, 对于需要有TPO功能的凸轮轴传感器以及基于i GMR感应原理的磁速传感器, 其背磁方式需要有磁路抑制技术, 英飞凌能够提供具有相关专利技术的背磁方案。

磁速传感器通过测量磁通量的变化来检测目标轮的运动以及参考位置, 在英飞凌规格书中, 差分式霍尔传感器可工作在磁场N极或者S极, 其背磁场强范围在-500~500m T, 传感器工作在更大的磁场强度下不会造成传感器的损坏, 其背磁磁场强度会直接影响传感器气隙表现。两个霍尔探头静态磁场差分强度ΔBstatic需要小于30m T, 如图6所示, 两个霍尔探头距离为2.5mm (TLE4941Plus C为2.0mm以便更好适应更小齿距的轮速传感器应用) , 需满足ΔBstatic=|Bp1-Bp2|<30m T, 如果ΔBstatic大于30m T, 可能造成输出信号占空比不良。为了减小静态差分磁场强度, 对于背磁感应方式, 传感器设计时可在背磁和传感器之间增加导磁片, 这样可以使得磁场分布更加均匀, 从而减小两个霍尔探头之间静态磁场强度差异。

磁滞概念

磁速传感器在汽车上有不同应用, 如轮速, 变速箱速度, 凸轮轴和曲轴速度及位置检测等, 其应用环境也不同。为了更好适应不同应用, 获得更好性能, 英飞凌磁性传感器提供灵活的磁滞算法, 主要有四种磁滞算法:HF (Hidden F i x e d) , V F (V i s i b l e F i x e d) , H A (H i d d e nAdaptive) , VA (Visible Adaptive) 。

所谓Hidden磁滞概念, 即信号在过零点处切换。输入信号幅度很容易受到空气间隙变化的影响, 而由于Hidden磁滞切换点在过零点处, 从而可以避免受到信号幅度影响, 所以Hidden磁滞算法可以获得最佳的相位精度。所谓Visible磁滞概念, 即信号在额定磁滞带上切换。对于齿距较长的目标轮, 选用Visible磁滞算法, 可以获得比较稳定的输出信号。

图7是典型的60-2齿的凸轮轴应用, 在目标轮长槽处, 由于差分式霍尔传感器两个霍尔探头检测到的磁场强度一样, 因此会有很长一段差分信号ΔB为0, 在信号处理过程中, 如果选用Hidden磁滞算法, 容易导致输出信号相位抖动。而选用Visible磁滞算法, 输出信号比较稳定。

所谓Adaptive磁滞概念, 即其磁滞水平受输入信号幅度影响。选用Adaptive磁滞算法, 能够起到振动抑制作用。所谓Fixed磁滞概念, 即磁滞水平为一定值。

为了更好地理解英飞凌磁性传感器磁滞算法的概念, 下面以TLE492X系列产品为例做进一步解释。

如图8所示为Hidden Fixed磁滞算法, 以TLE4926C-HT E6547为例, 其磁滞算法为Hidden Fixed。当输入信号幅值超过额定磁滞带时 (图例磁滞带阈值ΔBHYS为2m T) , 信号在过零点处切换。

如图9所示为Visible Fixed磁滞概念, 以TLE4924-1 E6547为例, 其磁滞算法为Visible Fixed。从图中可以看出其信号切换点在磁滞带上而不是过零点处, 又由于是Fixed磁滞, 因此其磁滞带为定值 (图例磁滞带阈值ΔBHYS为2.8m T) 。

如图10为Hidden Adaptive磁滞概念, 以TLE4927C E6547为例, 磁滞算法为Hidden Adaptive, 其信号切换在过零点处, 磁滞带水平动态对应PGA等级。当输入信号幅值超过该PGA等级对应磁滞带时, 信号会在过零点处切换。

如图11为Visible Adaptive磁滞概念, 以TLE4924C-2 E6547为例, 磁滞算法为Visible Adaptive, 其信号切换在磁滞带上而不是过零点处, 而其磁滞带水平动态又对应PGA等级。当输入信号幅值超过该PGA等级对应磁滞带时, 输出信号会在该磁滞带上切换。

设计原理介绍 篇2

显卡的简介

显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，是电脑进行数模信号转换的设备，承担输出显示图形的任务。显卡接在电脑主板上，它将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来，同时显卡还是有图像处理能力，可协助CPU工作，提高整体的运行速度。对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。 民用和军用显卡图形芯片供应商主要包括AMD超微半导体和Nvidia英伟达2家。现在的top500计算机，都包含显卡计算核心。在科学计算中，显卡被称为显示加速卡。

电脑显卡怎么看

首先要再电脑桌面上面鼠标右键点击我的电脑图标，然后在下拉菜单上面点击属性

点击属性以后进入到属性窗口，在属性窗口上面点击硬件

点击硬件以后进入到硬件窗口，在窗口上面的设备管理器栏里面点击设备管理器按钮

点击设备管理器按钮以后打开设备管理器窗口，在窗口上面点击最下面的’显示卡左侧的加号

点击显示卡左侧的加号以后就会看到自己的电脑上面配置的显卡是什么样的了

显卡的工作原理

数据data一旦离开CPU，必须通过4个步骤，最后才会到达显示屏：

1.从总线Bus进入GPUGraphics Processing Unit，图形处理器：将CPU送来的数据送到北桥主桥再送到GPU图形处理器里面进行处理。

2.从 Video Chipset显卡芯片组进入 Video RAM显存：将芯片处理完的数据送到显存。

3.从显存进入Digital Analog Converter = RAM DAC，随机读写存储数—模转换器：从显存读取出数据再送到RAM DAC进行数据转换的工作数字信号转模拟信号。但是如果是DVI接口类型的显卡，则不需要经过数字信号转模拟信号。而直接输出数字信号。

4.从DAC进入显示器Monitor：将转换完的模拟信号送到显示屏。

显示效能是系统效能的一部分，其效能的高低由以上四步所决定，它与显示卡的效能Video Performance不太一样，如要严格区分，显示卡的效能应该受中间两步所决定，因为这两步的资料传输都是在显示卡的内部。第一步是由CPU运算器和控制器一起组成的计算机的核心，称为微处理器或中央处理器进入到显示卡里面，最后一步是由显示卡直接送资料到显示屏上。

装显卡后核显还工作吗

设计原理介绍 篇3

关键词：Centrex虚拟交换机,基本功能,特点,系统优势

Centrex虚拟交换机业务是当前电信业务中重要的组成部分之一, 在功能上不仅可完全取代以往的PABX (小交换机) , 而且以业务多样, “零硬件”投资, 不改变现有网络, 便于规划等优势被运营商青睐, 同时由于对业务用户来说具有投资少、免维护、可方便采用新业务的优点, 在厂矿企业、院校、政府机关、集团公司、宾馆、酒店、医院、金融机构等集团用户中得到了广泛应用。

一、概念

Centrex是一种集中交换业务, 又称虚拟交换机, 是当今电话通信中得到广泛应用的技术。Centrex意思是在用户端不装任何小交换机, 而由数字程控交换机直接向这个集团用户提供所有电话, 具备虽无小交换机, 但这个用户的所有电话都可小交换机的基本功能。

Centrex的功能完全由运营商交换机的软件提供, 在交换机上将部分用户 (譬如一个企业) 划分为一个基本用户群每个CENTREX用户拥有两个号码, 一个是PSTN (Public Switched Telephone Network, 公共电话交换网) 统一编号, 称为长号 (普通电话号码) , 另一个是CENTREX群内用户呼叫时使用的分机短号 (4位号码) 。Centrex的最大特点是原先须为小交换机所配置的机房、设备和维护人员都可省去, 而且能与公众网同步发展, 不存在制式及更新的问题。另外, Centrex业务话务台是在Centrex业务基础上, 结合酒店行业特点, 专门为宾馆和酒店开发的功能模块, 它与酒店原有的酒店管理系统互通, 使酒店管理系统与话务台有机地结合在一起, 完全替代酒店小交换机, 能够方便实现话务员转话、用户数据设置、话单管理等一系列功能。

二、Centrex的基本功能

随着通信技术的发展和智能网的实现, Centrex将突破原有小交换机框架, 一个企业集团分散在不同地方的分支机构可通过虚拟交换机实现内部通信, 用户均不受地域限制, 甚至雇员家中的通信设备也可成为虚拟专用网中的一部分, 家庭办公也因此成为可能。

1. 市话功能:

呼叫限制、三方通话、来电显示、缩位拨号、热线服务、遇忙呼叫、转移呼叫、呼叫等待、遇忙回叫、缺席用户服务等。

2. 群内呼叫:

直接拨群内分机号可由话务台转至另一分机 (即可使用短号、也可使用长号) 。

3. 群外呼出:

先拨出群字冠再拨任何公网号码, 或由话务员转至外线。群内呼出可拨“9”+群外号码, 并且可以对分机设定“限制出群发话”。

4. 群外呼入:

群外用户可直接拨群内任一分机的市话号码 (使用长号) ;也可以通过Centrex群的话务员转至群内分机。在现行业务规定下, 群内分机之间享受免费通话。每部分机具有一长一短两个号码, 群内群外来话区别振铃。

三、Centrex的特点

1. 组网灵活性。

对用户而言, 对通信的要求会随着业务的变化而改变, 如果用Centrex业务, 就能够非常简单地增加或减少容量, 灵活适应变化的要求, 不浪费用户的投资。

2. 业务多样性。

除了特定的Centrex功能外, 公用电话网中普通用户所能使用的新业务和性能, 也可同时使用而不需要像小交换机那样, 增加一点功能, 就要增加投资。

3. 与公网技术同时进步。

由于用户小交换机技术进步很快, 一般说来半年后原产品就需改进, 因此用户要升级, 就需另外花钱。而Centrex就不同, 随着公网的交换、传输技术的进步, 用户也得到免费升级。

4. 专业化维护。

由于用户小交换机是用户自己投资, 设备是由用户自己维护的, 遇到重大问题就比较难解决。而Centrex用户则不然, 因电信部门本身是专业通信企业, 技术力量雄厚, 能使用户享受到专业级服务, 迅速及时解决问题。

5. 保护用户原有投资。

如果用户使用用户交换机 (PBX) 、Centrex就可以将原来的PBX用户和新的Centrex用户结合进同一虚拟专用网中, 为用户从PBX结构提升到Centrex结构提供了经济可行的方案。

四、系统优势

这一系统的最大长处是, 可将原为小交换机配的机房、设备、维护人员都省去, 技术和管理水平同步发展, 不会出现制式及技术更新的问题, 这无疑将大大方便用户。而对于有内部网络通话需求的客户, 如宾馆、医院、大型企业、政府机关、学校等集团客户, Centrex虚拟交换机的内部拨打4位小号的便捷方式和免费通话的经济优势, 是使其得到广泛使用的重要原因。

参考文献

学习的原理与方法介绍 篇4

在影响同学学习的各种内在因素中，学习动机是十分突出的一个因素。有人甚至做过这样的概括：学习成果=f(动机，IQ，原有认知结构)，以和学习动机是制约同学学习成果的重要变量之一。事实上，学习动机不只对同学的学习行为具有重大影响，直接关系到同学在学习活动中的努力程度，而且也是各种内在因素中最活跃、最集中体现同学主观能动性的心理成分。对同学学习动机的激发和培养，既是学校教师藉以促进同学学习的重要手段，也是学校教学的重要目标之一。

一、学习动机的定义和功能

心理学的研究标明，一个人之所以会出现某一行为，其直接的推动力来自于动机。因此，动机(motivation)是直接推动一个人进行行为活动的内部动力。例如，交往动机会导致一个人的交往行为，娱乐动机会导致一个人的娱乐行为。当一个人出现学习行为时，他背后便存在着学习动机。

所谓学习动机(motivation to learn)，就是指直接推动一个人进行学习活动的内部动力。其内容主要包括知识价值观、学习兴趣、学习能力感、成绩归因四个方面。

学习动机的功能：

1.激发功能，学习动机能激发个体发生某一学习行为。在这里，学习动机是引起某种学习行为的原动力，对学习行为起着始动作用。例如，一位同学知道自身的外语听力比较差，发生要训练听力的动机，他便会在这一动机的驱动下，出现相应的行为--收看电视中播放的国外原版片。

2.指向功能，学习动机能使个体的学习行为指向某一具体目标。在这里，学习动机是引导某种学习行为的指示器，对学习行为起着导向作用。在上例中，那位同学会在要训练听力的动机引导下，将激起的收看原版片的行为明确指向训练听力这一目标，把注意力集中于原版片中人物的对话上。

3.调节功能，学习动机能调节个体学习行为的强度、时间和方向。在这里，学习动机是调节某种学习行为的控制器，对学习行为起着调控作用。在上例中，那位同学在收看原版片 时把注意力集中于人物对话这一行为的强度、维持时间的长短，都受到该学习动机的制约。假如这一行为活动未达到训练听力的预定目标，该学习动机还会驱使他转换行为活动方向，或改换收看的原版片、或收听外语录音训练磁带，以达到既定目标。

二、学习动机的分类

基本上有以下六种分类:

1.根据学习动机的内外维度，可分为内部动机与外部动机

内部动机是指人们对学习自身的兴趣所引起的动机，动机的满足在活动之内。不在活动之外，它不需要外界的诱因、惩办来使行动指向目标，因为行动自身就是一种动力。如有的同学喜爱数学，他便在课上认真听讲，课下刻苦钻研。

相反，外部动机是指人们由外部学习所动机的满足不在活动之内，而在活动之外，这时人们不是对学习自身感兴趣，而是对学习所带来的结果感兴趣。如有的同学是为了得到奖励，防止惩办，取悦于老师等。

内部动机和外部动机影响同学们是否去持续掌握他们所学的知识。具有内部动机的同学能在学习活动中得到满足，他们积极地参与学习过程，而且在教师评估之前能对自身的学业表示有所了解，他们具有好奇心，喜欢挑战，在解决问题时具有独立性。而具有外部动机的同学一旦达到了目的，学习动机便会下降。另一方面，为了达到目标，他们往往采取防止失败的做法，或是选择没有挑战性的任务，或是一旦失败，便一蹶不振。

2.根据动机行为与目标的远近关系划分，可把学习动机区分为远景性动机和近景性动机

所谓远景性动机(distant motivation)，是指动机行为与久远目标相联系的一类动机。所谓近景性动机(proximal motivation)，是指与近期目标相联系的一类动机。例如，同学在确定选修课程时，有的是考虑今后走上社会、踏上工作岗位的需要，有的只是考虑眼下是否容易通过考试，他们的择课动机便属远景性和近景性动机范畴。

远景性动机和近景性动机具有相对性，在一定条件下，两者可以相互转化。远景目标可分解为许多近景目标，近景目标要服从远景目标，体现远景目标。“千里之行，始于足下”，是对远景性动机和近景性动机辩证关系的生动描述。

3.根据动机行为的对象的广泛性，可以把学习动机分为普遍型学习动机和特殊型学习动机

在学校教学中还出现这样一种情况：一类同学对所有学习活动都有学习动机，不但对所有知识性的学科都认真学习，就是对技能性学科，甚至课外活动，也从不懈怠;另一类同学则只对某种(或某几种)学科有学习动机，对其他学科均不予注意。教育心理学家将这两类同学的学习归结为两种学习动机：第一类同学的学习行为背后的学习动机，可以称为普遍型学习动机(general motivation to learn);第二类同学的学习行为背后的学习动机，可以称为特殊型学习动机(specific motivation to learn)(Bophy，1987)。

4.根据动机的意义，可把动机区分为合理动机和不合理动机

所谓合理动机(rational motivation)，是指与我们的社会利益相一致的、有利于个体健康发展的动机，它包括高尚的、正确的和在一定时期里有较多积极因素的动机。所谓不合理动机(irrational motivation)，则是指不符合我们的社会利益和个体健康发展的动机，它包括低劣的、错误的和有较多消极因素的动机。

5.根据动机在活动中的地位和所起作用的大小，可把学习动机区分为主导性动机和辅助性动机

对行为起支配作用的动机称为主导性动机(dominative motivation);对行为起辅助作用的动机称为辅助性动机(assistant motivation)。当主导件动机和辅助性动机之间的关系比较一致时，活动动力会加强;假如相互抵触，活动动力会减弱。一般来说，在同一时间内，在一个同学身上，主导性学习动机只有一个，而辅助性学习动机则可能会有一个以上，并且这些辅助性学习动机的强度和稳定性也都不会是-样的。

6.奥苏贝尔的分类--认知内驱力、自我提高内驱力和和属内驱力

奥苏贝尔指出：“一般称之为学校情境中的成绩动机，至少应包括三方面的内驱力决定成分即认知内驱力(cognitive drive)、自我提高的内驱力(ego-enhancement drive)以和和属内驱力(affiliative drive)。”他认为，同学所有的指向学业的行为都可以从这三方面的内驱力加以解释。当然，随着儿童年龄的增加，这三种成分在个体身上的`比重会有改变。

详细了解认知内驱力(cognitive drive)、自我提高的内驱力(ego-enhancement drive)以和和属内驱力(affiliative drive)。

认知内驱力

认知内驱力即一种要求了解和理解的需要，要求掌握知识的需要，以和系统地论述问题并解决问题的需要。这种内驱力，一般说来，多半是从好奇的倾向中派生出来的。但个体的这些好奇倾向或心理素质，最初只是潜在的而非真实的动机，还没有特定的内容和方向。它要通过个体在实践中不时取得胜利，才干真正表示出来，才干具有特定的方向。因此，同学对于某学科的认知内驱力或兴趣，远不是天生的，主要是获得的，也有赖于特定的学习经验。在有意义的学习中，认知内驱力可能是一种最重要和最稳定的动机了。这种动机指向学习任务自身(为了获得知识)，满足这种动机的奖励(知识的实际获得)是由于学习自身提供的，因而也被称为内部动机。

自我提高的内驱力

自我提高的内驱力，是个体的因自身的胜任能力或工作能力而赢得相应地位的需要。这种需要从儿童入学开始，日益显得重要，成为成绩动机的重要局部。自我提高的内驱力和认知内驱力不一样，它并非直接指向学习任务自身。自我提高的内驱力把成绩看作是赢得地位与自尊心的根源，从另一个一个方面说，失败对自尊是一种威胁，因而也能促使同学在学学业上作出长期而艰巨的努力。

和属内驱力

和属内驱力，是一个人为了坚持长者们(如家长、教师等等)的赞许或认可而表示出来的把工作做好的一种需要;它具有这样三个条件：

第一，同学与长者在感情上具有依和性;

第二，同学从长者方面所赢得的赞许或认可(如被长者视为可爱的、聪明的、有发展前途的人，而且受到种种优惠的待遇)中将获得一种派生的地位。所谓派生地位，不是由他自身的成绩水平决定的，而是从他所自居和效仿的某个人或某些人不时给予的赞许或认可中引申出来的;

第三，享受到这种派生地位乐趣的人，会有意识地使自身的行为符合长者的规范和期望(包括对学业成绩方面的一些规范和期望)，借以获得并坚持长者的赞许，这种赞许往往使一个人的地位更确定、更巩固。