下面介绍一个隔离式的过压和欠压电路：
电路图如下：

我们的门限结构如图：

输入电压在正常范围内的分析：
因为在正常范围内，因此输出为高电平，导致光耦截至，但是仍存在一定的电流灌入门限电路和U2的输入电路。
看下图：

输入电压不在正常范围内的分析：
由于电压偏高或者偏低，都导致输出为低电平，因此导致了门限电流流出，和输入电压的流出

我们可以列出表格：

可以等效成以下模型

特别的电压关系如下：

在找这方面资料的时候发现了一个非常不错的电路结构，可以用来检测零点，后面可以级联光耦，是一个不错的结构。
这个电路的缺点就是不够安全，强电和弱点并没有办法通过光耦隔离，这是一个很遗憾的事情。

各个阶段的等效图：
交流电上半区，电压幅度较小的时候，Q1未导通&交流电下半区，电压幅度较小的时候，Q1未导通：

交流电上半区，电压幅度较大的时候，Q1已导通：

交流电下半区，电压幅度较大的时候，Q2已导通：

此电路要注意，当三极管在导通的时候存在一个线性区，所以斜坡较缓，需要做一些处理才能得到较好的边沿。

小信号的过零检测讲究较少，可以采取以下的电路（变压器耦合）

这个电路很常见，到处都有分析，我就不做注解了
以下这张图是流传甚广的图：

脉冲的脉宽为：


以后集中讨论运放在零点检测的应用，一般适用于高速信号，和这里的应用有些差距。

我们总是有一些感性的负载需要检测电压，我们在检测的过程中总是会出现一些干扰导致输入口的损坏，因此我们可以采用如下的电路结构。
紫色为信号输入：我们需要检测的外部电平信号
绿色为单片机输入口：直接接在单片机上面，信号为5V（0.3×5=1.5以下为低，0.7×5=3.5以上为高）
蓝色为诊断控制口：用来检测整个电路在没有信号的时候输出为一个状态，在有信号的时候为另一个状态。

电路模型结构：

计算过程：



最后可得出结果：以下为输入高电平门限。

这里谈一个过零检测电路，光耦类的，分析其特性：
首先看图形指标，两个重要的参数就是延迟的时间和脉冲持续的时间。

实现电路（此逻辑和上面是相反的，低电平是输出，高电平是常态）：
采用两个MOS管先后开通的方式实现延迟：

输出低电平状态：

输出低电平状态：


分析过程：
选择电阻：




以上运算为粗略估算，可大致参阅。

实用电路改进：
1.需要对Mos管的栅极做保护，加稳压管
2.由于Mos管击穿后可能短路，可以用两个同样的Mos电路串联来保护（防止市电短路，这很可怕）。控制则并联引出。

有个帖子还是放在博客里面的吧：关于三极管应用的讨论 请指正

电路是这样的，2个前级驱动三极管，后面四个大功率三极管，两个输出分别高低的时候为正反转。
电图如下：

输出1高电平
输出2低电平

输出1低电平
输出2高电平

这里可以看出，因为有R1，因此Q3关断的时候，Q4并不是一定开启的，因此R1就是一个很好的泻放能量的回路。从第二个图上看，R1不能太大。
当Q4关断的时候，电机的能量大部分都是从二极管泻放出去的，泻放至IO口上去，因此这个设计需要确认单片机的IO口是否有保护，否则很容引起较高的电压，把IO口打坏，这并不是一个很好的电路，因此只能用于小功率的直流电机控制上。
如果两个都是低电平，那就是一场灾难，VCC直接短路到地，因此要保证两个切换的时间有间隙，也正因为这个问题，需要仔细分析暂态过程，这里就暂时不分析那么多了。

 

这里总结摘录MIL-HDBK-338B，美军可靠性设计手册来为FTA做一些支持，这里按照以下的方式介绍：
如果我们想要进行FTA的定量分析，一定要把可靠性预测先做完，在可靠性前一定要把电压分布表和温度分布先进行初步的运算，通过下面的的表格，大概可以预计失效发生的时候故障的分配比例，以下数字仅供参考，本身MIL-HDBK-338B是一份指导书性质的，所有的数字仅仅具有参考意义。

电容失效方式分布：电容大部分是以短路形式失效的，特别钽电容，要特别注意。


电阻：电阻以开路为主，混合物电阻一般为分立的电阻，薄膜电阻为SMD表贴电阻。

继电器，线圈，变压器


二极管：短路为主。


三极管和Mos管：三极管与JFET类似，和MosFET截然不同。


电池


其他元件


上面没有的，参考以下的文档：
 元器件失效模式分布

故障树分析技术(FTA-Fault Tree Analysis)

故障树分析技术是用来确定潜在故障的方法，它是一种自上而下的图形演绎方，其分析的起点是一个普通的部件失效，然后罗列出可能导致失效的错误原因，每个错误节点可能由另外的导致错误的子节点。故障树分析在预制早期开发阶段进行的，开始于系统框图阶段甚至少于元器件的选择，最初的分析可以分析道特定的模块电路功能电路，随着设计的进行，分析逐渐的进入到元器件级。

注意：我们可以从模块故障分析到各个子电路功能错误的阶段，也可以分析到每个元器件级别。这里我们需要限定范围和失效标准。

实际操作：

我们针对一个电路系统，首先要做的是选定顶事件，这个顶事件是整个电路的一项故障，选择某一影响最大的系统故障，然后根据系统框图分解成系统框图中的错误（这里也可以把它分解成电路图上的各个部分的错误），将造成系统故障的原因逐级分解为中间事件（用图形的形式来表示），在电路图上分解成每个元器件的失效，分析到最底层之后（底事件-不能或不需要分解的，这里一般为每个元器件），通过上面的分解后，就构成了一张树状的逻辑图。这里需要说明的是，一般我们的都是把图分解成若干张图，通过链接后构成完整的故障树图形。

我们可以把这种图形分成两类，定性分析和定量分析，前者主要挖掘有多少的问题，后者则细致的考虑每种问题发生的概率。
定性分析
目的是为了弄清系统（或设备）出现某种故障（即顶事件）的可能性有多少，分析哪些因素会引发系统的某种故障。
定量分析
目的是得到在底事件互相独立和已知其发生概率的条件下，顶事件发生概率和底事件重要度等定量指标。

事件构成：

 1.圆形符号-基本事件（基本原因事件）
 它可以是人的差错，也可以是机械、元件的故障，或环境不良因素等。它表示最基本的、不能继续再往下分析的事件。
 2.矩形符号-中间事件（顶上事件）
也就是需要往下分析的事件，将事件扼要记入矩形方框内。
3.椭圆形符号-条件事件
描述逻辑门起作用的具体限制的特殊事件。
4.屋形符号-正常事件
是系统正常状态下发生的正常事件。
5.菱形符号-未探明事件
主要用于表示不必进一步剖析的事件和由于信息不足（该事件可能发生，但是概率较小），不能进一步分析的事件，在故障树定性、定量分析中一般可以忽略不 计。


与门
表示仅当所有输入事件都发生时，输出事件才发生的逻辑关系。
或门
表示至少有一个输入事件发生，输出事件就发生的逻辑关系。
与非门
表示几个事件当中，仅当一个输入事件发生时，输出事件才发生的逻辑关系，其符号如图2e）所示。
顺序与门
表示输入事件既要都发生，又要按一定的顺序发生，输出事件才会发生的逻辑关系。
限制门
表示当输入事件B发生，且满足条件X时，输出事件才会发生，否则，输出事件不发生。限制门仅有一个输入事件。
转入符号
表示转入上面以对应的字母或数字标注的子故障树部分符号。
转出符号
表示该部分故障树由此转出。

分析一个锯齿波发生电路，电路图结构如下：

参考源模型：

充电回路模型：

放电回路模型：


分析结果：
电容精度初始10%
电阻精度初始5%
充电图形：

放电图形：

合成图形：

从上面可以看出，只要通过RC充放电完成的周期都不稳定，如果选择更稳定的电容和电阻结果会好很多，一般来说选择薄膜（金属膜）和C0G的电容效果较好。
经过改善的图形
电阻0.1%
电容1%（估算最大5%误差）

即使采用这种方式，误差仍旧较大。

这两天在分析这个电路，发现这玩意误差不是一点点大，等计算结果出来后做一个完整的介绍。
大致的原理和结构如下：

检测电压和锯齿波对比（比较器）后得到PWM信号经过光耦后到单片机输入。
电压比较如下：

然后通过单片机的上下沿触发作为时间

Vol=A×Tpulse/Tperiod（A为比例系数）

实际电路模型，简易示意图：

从上图看，参考端的Ref上升的时候是三角波，下降的时候是RC放电，由于电阻非常小，因此这段时间非常短，后面的比较器和光耦是影响不到的。