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发表于:2008-5-21 17:03:33
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IC封装编码规则一网打尽(转)

 IC封装编码规则一网打尽

1、BGA(ball grid array)
球形触点陈列,表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以
代替引脚,在印刷基板的正面装配LSI 芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也称为凸
点陈列载体(PAC)。引脚可超过200,是多引脚LSI 用的一种封装。
封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如,引脚中心距为1.5mm 的360 引脚
BGA 仅为31mm 见方;而引脚中心距为0.5mm 的304 引脚QFP 为40mm 见方。而且BGA 不
用担心QFP 那样的引脚变形问题。
该封装是美国Motorola 公司开发的,首先在便携式电话等设备中被采用,今后在美国有可
能在个人计算机中普及。最初,BGA 的引脚(凸点)中心距为1.5mm,引脚数为225。现在也有
一些LSI 厂家正在开发500 引脚的BGA。
BGA 的问题是回流焊后的外观检查。现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。有的认为,
由于焊接的中心距较大,连接可以看作是稳定的,只能通过功能检查来处理。
美国Motorola 公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC,而把灌封方法密封的封装称为
GPAC(见OMPAC 和GPAC)。


2、BQFP(quad flat package with bumper)
带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP 封装之一,在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫)以
防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和ASIC 等电路中采用
此封装。引脚中心距0.635mm,引脚数从84 到196 左右(见QFP)。


3、碰焊PGA(butt joint pin grid array)
表面贴装型PGA 的别称(见表面贴装型PGA)。


4、C-(ceramic)
表示陶瓷封装的记号。例如,CDIP 表示的是陶瓷DIP。是在实际中经常使用的记号。


5、Cerdip
用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装,用于ECL RAM,DSP(数字信号处理器)等电路。带有
玻璃窗口的Cerdip 用于紫外线擦除型EPROM 以及内部带有EPROM 的微机电路等。引脚中心
距2.54mm,引脚数从8 到42。在日本,此封装表示为DIP-G(G 即玻璃密封的意思)。


6、Cerquad
表面贴装型封装之一,即用下密封的陶瓷QFP,用于封装DSP 等的逻辑LSI 电路。带有窗
口的Cerquad 用于封装EPROM 电路。散热性比塑料QFP 好,在自然空冷条件下可容许1.5~
2W 的功率。但封装成本比塑料QFP 高3~5 倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、
0.4mm 等多种规格。引脚数从32 到368。


7、CLCC(ceramic leaded chip carrier)
带引脚的陶瓷芯片载体,表面贴装型封装之一,引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形。
带有窗口的用于封装紫外线擦除型EPROM 以及带有EPROM 的微机电路等。此封装也称为
QFJ、QFJ-G(见QFJ)。


8、COB(chip on board)
板上芯片封装,是裸芯片贴装技术之一,半导体芯片交接贴装在印刷线路板上,芯片与基
板的电气连接用引线缝合方法实现,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,并用树脂覆
盖以确保可靠性。虽然COB 是最简单的裸芯片贴装技术,但它的封装密度远不如TAB 和倒片
焊技术。


9、DFP(dual flat package)
双侧引脚扁平封装。是SOP 的别称(见SOP)。以前曾有此称法,现在已基本上不用。


10、DIC(dual in-line ceramic package)
陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称(见DIP).


11、DIL(dual in-line)
DIP 的别称(见DIP)。欧洲半导体厂家多用此名称。


12、DIP(dual in-line package)
双列直插式封装。插装型封装之一,引脚从封装两侧引出,封装材料有塑料和陶瓷两种。
DIP 是最普及的插装型封装,应用范围包括标准逻辑IC,存贮器LSI,微机电路等。
引脚中心距2.54mm,引脚数从6 到64。封装宽度通常为15.2mm。有的把宽度为7.52mm
和10.16mm 的封装分别称为skinny DIP 和slim DIP(窄体型DIP)。但多数情况下并不加区分,
只简单地统称为DIP。另外,用低熔点玻璃密封的陶瓷DIP 也称为cerdip(见cerdip)。


13、DSO(dual small out-lint)
双侧引脚小外形封装。SOP 的别称(见SOP)。部分半导体厂家采用此名称。


14、DICP(dual tape carrier package)
双侧引脚带载封装。TCP(带载封装)之一。引脚制作在绝缘带上并从封装两侧引出。由于利
用的是TAB(自动带载焊接)技术,封装外形非常薄。常用于液晶显示驱动LSI,但多数为定制品。
另外,0.5mm 厚的存储器LSI 簿形封装正处于开发阶段。在日本,按照EIAJ(日本电子机械工
业)会标准规定,将DICP 命名为DTP。


15、DIP(dual tape carrier package)
同上。日本电子机械工业会标准对DTCP 的命名(见DTCP)。


16、FP(flat package)
扁平封装。表面贴装型封装之一。QFP 或SOP(见QFP 和SOP)的别称。部分半导体厂家采
用此名称。


17、flip-chip
倒焊芯片。裸芯片封装技术之一,在LSI 芯片的电极区制作好金属凸点,然后把金属凸点
与印刷基板上的电极区进行压焊连接。封装的占有面积基本上与芯片尺寸相同。是所有封装技
术中体积最小、最薄的一种。
但如果基板的热膨胀系数与LSI 芯片不同,就会在接合处产生反应,从而影响连接的可靠
性。因此必须用树脂来加固LSI 芯片,并使用热膨胀系数基本相同的基板材料。


18、FQFP(fine pitch quad flat package)
小引脚中心距QFP。通常指引脚中心距小于0.65mm 的QFP(见QFP)。部分导导体厂家采
用此名称。


19、CPAC(globe top pad array carrier)
美国Motorola 公司对BGA 的别称(见BGA)。


20、CQFP(quad fiat package with guard ring)
带保护环的四侧引脚扁平封装。塑料QFP 之一,引脚用树脂保护环掩蔽,以防止弯曲变形。
在把LSI 组装在印刷基板上之前,从保护环处切断引脚并使其成为海鸥翼状(L 形状)。这种封装
在美国Motorola 公司已批量生产。引脚中心距0.5mm,引脚数最多为208 左右。


21、H-(with heat sink)
表示带散热器的标记。例如,HSOP 表示带散热器的SOP。


22、pin grid array(surface mount type)
表面贴装型PGA。通常PGA 为插装型封装,引脚长约3.4mm。表面贴装型PGA 在封装的
底面有陈列状的引脚,其长度从1.5mm 到2.0mm。贴装采用与印刷基板碰焊的方法,因而也称
为碰焊PGA。因为引脚中心距只有1.27mm,比插装型PGA 小一半,所以封装本体可制作得不
怎么大,而引脚数比插装型多(250~528),是大规模逻辑LSI 用的封装。封装的基材有多层陶
瓷基板和玻璃环氧树脂印刷基数。以多层陶瓷基材制作封装已经实用化。


23、JLCC(J-leaded chip carrier)
J 形引脚芯片载体。指带窗口CLCC 和带窗口的陶瓷QFJ 的别称(见CLCC 和QFJ)。部分半
导体厂家采用的名称。


24、LCC(Leadless chip carrier)
无引脚芯片载体。指陶瓷基板的四个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装。是高
速和高频IC 用封装,也称为陶瓷QFN 或QFN-C(见QFN)。


25、LGA(land grid array)
触点陈列封装。即在底面制作有阵列状态坦电极触点的封装。装配时插入插座即可。现已
实用的有227 触点(1.27mm 中心距)和447 触点(2.54mm 中心距)的陶瓷LGA,应用于高速逻辑
LSI 电路。
LGA 与QFP 相比,能够以比较小的封装容纳更多的输入输出引脚。另外,由于引线的阻抗
小,对于高速LSI 是很适用的。但由于插座制作复杂,成本高,现在基本上不怎么使用。预计
今后对其需求会有所增加。


26、LOC(lead on chip)
芯片上引线封装。LSI 封装技术之一,引线框架的前端处于芯片上方的一种结构,芯片的
中心附近制作有凸焊点,用引线缝合进行电气连接。与原来把引线框架布置在芯片侧面附近的
结构相比,在相同大小的封装中容纳的芯片达1mm 左右宽度。


27、LQFP(low profile quad flat package)
薄型QFP。指封装本体厚度为1.4mm 的QFP,是日本电子机械工业会根据制定的新QFP
外形规格所用的名称。


28、L-QUAD
陶瓷QFP 之一。封装基板用氮化铝,基导热率比氧化铝高7~8 倍,具有较好的散热性。
封装的框架用氧化铝,芯片用灌封法密封,从而抑制了成本。是为逻辑LSI 开发的一种封装,
在自然空冷条件下可容许W3的功率。现已开发出了208 引脚(0.5mm 中心距)和160 引脚(0.65mm
中心距)的LSI 逻辑用封装,并于1993 年10 月开始投入批量生产。


29、MCM(multi-chip module)
多芯片组件。将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。根据基板材料可分
为MCM-L,MCM-C 和MCM-D 三大类。
MCM-L 是使用通常的玻璃环氧树脂多层印刷基板的组件。布线密度不怎么高,成本较低。
MCM-C 是用厚膜技术形成多层布线,以陶瓷(氧化铝或玻璃陶瓷)作为基板的组件,与使
用多层陶瓷基板的厚膜混合IC 类似。两者无明显差别。布线密度高于MCM-L。
MCM-D 是用薄膜技术形成多层布线,以陶瓷(氧化铝或氮化铝)或Si、Al 作为基板的组件。
布线密谋在三种组件中是最高的,但成本也高。


30、MFP(mini flat package)
小形扁平封装。塑料SOP 或SSOP 的别称(见SOP 和SSOP)。部分半导体厂家采用的名称。


31、MQFP(metric quad flat package)

按照JEDEC(美国联合电子设备委员会)标准对QFP 进行的一种分类。指引脚中心距为
0.65mm、本体厚度为3.8mm~2.0mm 的标准QFP(见QFP)。


32、MQUAD(metal quad)
美国Olin 公司开发的一种QFP 封装。基板与封盖均采用铝材,用粘合剂密封。在自然空冷
条件下可容许2.5W~2.8W 的功率。日本新光电气工业公司于1993 年获得特许开始生产。


33、MSP(mini square package)
QFI 的别称(见QFI),在开发初期多称为MSP。QFI 是日本电子机械工业会规定的名称。


34、OPMAC(over molded pad array carrier)
模压树脂密封凸点陈列载体。美国Motorola 公司对模压树脂密封BGA 采用的名称(见
BGA)。


35、P-(plastic)
表示塑料封装的记号。如PDIP 表示塑料DIP。


36、PAC(pad array carrier)
凸点陈列载体,BGA 的别称(见BGA)。


37、PCLP(printed circuit board leadless package)
印刷电路板无引线封装。日本富士通公司对塑料QFN(塑料LCC)采用的名称(见QFN)。引
脚中心距有0.55mm 和0.4mm 两种规格。目前正处于开发阶段。


38、PFPF(plastic flat package)
塑料扁平封装。塑料QFP 的别称(见QFP)。部分LSI 厂家采用的名称。


39、PGA(pin grid array)
陈列引脚封装。插装型封装之一,其底面的垂直引脚呈陈列状排列。封装基材基本上都采
用多层陶瓷基板。在未专门表示出材料名称的情况下,多数为陶瓷PGA,用于高速大规模逻辑
LSI 电路。成本较高。引脚中心距通常为2.54mm,引脚数从64 到447 左右。
了为降低成本,封装基材可用玻璃环氧树脂印刷基板代替。也有64~256 引脚的塑料PGA。
另外,还有一种引脚中心距为1.27mm 的短引脚表面贴装型PGA(碰焊PGA)。(见表面贴装
型PGA)。

40、piggy back
驮载封装。指配有插座的陶瓷封装,形关与DIP、QFP、QFN 相似。在开发带有微机的设
备时用于评价程序确认操作。例如,将EPROM 插入插座进行调试。这种封装基本上都是定制
品,市场上不怎么流通。


41、PLCC(plastic leaded chip carrier)
带引线的塑料芯片载体。表面贴装型封装之一。引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形,
是塑料制品。美国德克萨斯仪器公司首先在64k 位DRAM 和256kDRAM 中采用,现在已经普
及用于逻辑LSI、DLD(或程逻辑器件)等电路。引脚中心距1.27mm,引脚数从18 到84。
J 形引脚不易变形,比QFP 容易操作,但焊接后的外观检查较为困难。
PLCC 与LCC(也称QFN)相似。以前,两者的区别仅在于前者用塑料,后者用陶瓷。但现
在已经出现用陶瓷制作的J 形引脚封装和用塑料制作的无引脚封装(标记为塑料LCC、PCLP、P
-LCC 等),已经无法分辨。为此,日本电子机械工业会于1988 年决定,把从四侧引出J 形引
脚的封装称为QFJ,把在四侧带有电极凸点的封装称为QFN(见QFJ 和QFN)。


42、P-LCC(plastic teadless chip carrier)(plastic leaded chip currier)
有时候是塑料QFJ 的别称,有时候是QFN(塑料LCC)的别称(见QFJ 和QFN)。部分
LSI 厂家用PLCC 表示带引线封装,用P-LCC 表示无引线封装,以示区别。


43、QFH(quad flat high package)
四侧引脚厚体扁平封装。塑料QFP 的一种,为了防止封装本体断裂,QFP 本体制作得
较厚(见QFP)。部分半导体厂家采用的名称。


44、QFI(quad flat I-leaded packgac)
四侧I 形引脚扁平封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装四个侧面引出,向下呈I 字。
也称为MSP(见MSP)。贴装与印刷基板进行碰焊连接。由于引脚无突出部分,贴装占有面积小
于QFP。
日立制作所为视频模拟IC 开发并使用了这种封装。此外,日本的Motorola 公司的PLL IC
也采用了此种封装。引脚中心距1.27mm,引脚数从18 于68。


45、QFJ(quad flat J-leaded package)
四侧J 形引脚扁平封装。表面贴装封装之一。引脚从封装四个侧面引出,向下呈J 字形。
是日本电子机械工业会规定的名称。引脚中心距1.27mm。
材料有塑料和陶瓷两种。塑料QFJ 多数情况称为PLCC(见PLCC),用于微机、门陈列、
DRAM、ASSP、OTP 等电路。引脚数从18 至84。
陶瓷QFJ 也称为CLCC、JLCC(见CLCC)。带窗口的封装用于紫外线擦除型EPROM 以及
带有EPROM 的微机芯片电路。引脚数从32 至84。


46、QFN(quad flat non-leaded package)
四侧无引脚扁平封装。表面贴装型封装之一。现在多称为LCC。QFN 是日本电子机械工业
会规定的名称。封装四侧配置有电极触点,由于无引脚,贴装占有面积比QFP 小,高度比QFP
低。但是,当印刷基板与封装之间产生应力时,在电极接触处就不能得到缓解。因此电极触点
难于作到QFP 的引脚那样多,一般从14 到100 左右。
材料有陶瓷和塑料两种。当有LCC 标记时基本上都是陶瓷QFN。电极触点中心距1.27mm。
塑料QFN 是以玻璃环氧树脂印刷基板基材的一种低成本封装。电极触点中心距除1.27mm 外,
还有0.65mm 和0.5mm 两种。这种封装也称为塑料LCC、PCLC、P-LCC 等。


47、QFP(quad flat package)
四侧引脚扁平封装。表面贴装型封装之一,引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。基材有陶
瓷、金属和塑料三种。从数量上看,塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时,多数情
况为塑料QFP。塑料QFP 是最普及的多引脚LSI 封装。不仅用于微处理器,门陈列等数字逻辑LSI 电路,而且也用于VTR 信号处理、音响信号处理等模拟LSI 电路。引脚中心距有1.0mm、0.8mm、
0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多种规格。0.65mm 中心距规格中最多引脚数为304。
日本将引脚中心距小于0.65mm 的QFP 称为QFP(FP)。但现在日本电子机械工业会对QFP
的外形规格进行了重新评价。在引脚中心距上不加区别,而是根据封装本体厚度分为
QFP(2.0mm~3.6mm 厚)、LQFP(1.4mm 厚)和TQFP(1.0mm 厚)三种。
另外,有的LSI 厂家把引脚中心距为0.5mm 的QFP 专门称为收缩型QFP 或SQFP、VQFP。
但有的厂家把引脚中心距为0.65mm 及0.4mm 的QFP 也称为SQFP,至使名称稍有一些混乱。
QFP 的缺点是,当引脚中心距小于0.65mm 时,引脚容易弯曲。为了防止引脚变形,现已
出现了几种改进的QFP 品种。如封装的四个角带有树指缓冲垫的BQFP(见BQFP);带树脂保护
环覆盖引脚前端的GQFP(见GQFP);在封装本体里设置测试凸点、放在防止引脚变形的专用夹
具里就可进行测试的TPQFP(见TPQFP)。
在逻辑LSI 方面,不少开发品和高可靠品都封装在多层陶瓷QFP 里。引脚中心距最小为
0.4mm、引脚数最多为348 的产品也已问世。此外,也有用玻璃密封的陶瓷QFP(见Gerqad)。


48、QFP(FP)(QFP fine pitch)
小中心距QFP。日本电子机械工业会标准所规定的名称。指引脚中心距为0.55mm、0.4mm、
0.3mm 等小于0.65mm 的QFP(见QFP)。


49、QIC(quad in-line ceramic package)
陶瓷QFP 的别称。部分半导体厂家采用的名称(见QFP、Cerquad)。


50、QIP(quad in-line plastic package)
塑料QFP 的别称。部分半导体厂家采用的名称(见QFP)。


51、QTCP(quad tape carrier package)
四侧引脚带载封装。TCP 封装之一,在绝缘带上形成引脚并从封装四个侧面引出。是利用
TAB 技术的薄型封装(见TAB、TCP)。


52、QTP(quad tape carrier package)
四侧引脚带载封装。日本电子机械工业会于1993 年4 月对QTCP 所制定的外形规格所用的
名称(见TCP)。


53、QUIL(quad in-line)
QUIP 的别称(见QUIP)。


54、QUIP(quad in-line package)
四列引脚直插式封装。引脚从封装两个侧面引出,每隔一根交错向下弯曲成四列。引脚中
心距1.27mm,当插入印刷基板时,插入中心距就变成2.5mm。因此可用于标准印刷线路板。是
比标准DIP 更小的一种封装。日本电气公司在台式计算机和家电产品等的微机芯片中采用了些
种封装。材料有陶瓷和塑料两种。引脚数64。


55、SDIP (shrink dual in-line package)
收缩型DIP。插装型封装之一,形状与DIP 相同,但引脚中心距(1.778mm)小于DIP(2.54mm),
因而得此称呼。引脚数从14 到90。也有称为SH-DIP 的。材料有陶瓷和塑料两种。


56、SH-DIP(shrink dual in-line package)
同SDIP。部分半导体厂家采用的名称。


57、SIL(single in-line)
SIP 的别称(见SIP)。欧洲半导体厂家多采用SIL 这个名称。


58、SIMM(single in-line memory module)
单列存贮器组件。只在印刷基板的一个侧面附近配有电极的存贮器组件。通常指插入插座
的组件。标准SIMM 有中心距为2.54mm 的30 电极和中心距为1.27mm 的72 电极两种规格。
在印刷基板的单面或双面装有用SOJ 封装的1 兆位及4 兆位DRAM 的SIMM 已经在个人
计算机、工作站等设备中获得广泛应用。至少有30~40%的DRAM 都装配在SIMM 里。


59、SIP(single in-line package)
单列直插式封装。引脚从封装一个侧面引出,排列成一条直线。当装配到印刷基板上时封
装呈侧立状。引脚中心距通常为2.54mm,引脚数从2 至23,多数为定制产品。封装的形状各
异。也有的把形状与ZIP 相同的封装称为SIP。


60、SK-DIP(skinny dual in-line package)
DIP 的一种。指宽度为7.62mm、引脚中心距为2.54mm 的窄体DIP。通常统称为DIP(见
DIP)。


61、SL-DIP(slim dual in-line package)
DIP 的一种。指宽度为10.16mm,引脚中心距为2.54mm 的窄体DIP。通常统称为DIP。


62、SMD(surface mount devices)
表面贴装器件。偶而,有的半导体厂家把SOP 归为SMD(见SOP)。


63、SO(small out-line)
SOP 的别称。世界上很多半导体厂家都采用此别称。(见SOP)。


64、SOI(small out-line I-leaded package)
I 形引脚小外型封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装双侧引出向下呈I 字形,中心距
1.27mm。贴装占有面积小于SOP。日立公司在模拟IC(电机驱动用IC)中采用了此封装。引脚数
26。


65、SOIC(small out-line integrated circuit)
SOP 的别称(见SOP)。国外有许多半导体厂家采用此名称。


66、SOJ(Small Out-Line J-Leaded Package)
J 形引脚小外型封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装两侧引出向下呈J 字形,故此得名。
通常为塑料制品,多数用于DRAM 和SRAM 等存储器LSI 电路,但绝大部分是DRAM。用SOJ
封装的DRAM 器件很多都装配在SIMM 上。引脚中心距1.27mm,引脚数从20 至40(见SIMM)。


67、SQL(Small Out-Line L-leaded package)
按照JEDEC(美国联合电子设备工程委员会)标准对SOP 所采用的名称(见SOP)。


68、SONF(Small Out-Line Non-Fin)
无散热片的SOP。与通常的SOP 相同。为了在功率IC 封装中表示无散热片的区别,有意
增添了NF(non-fin)标记。部分半导体厂家采用的名称(见SOP)。

69、SOF(small Out-Line package)
小外形封装。表面贴装型封装之一,引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。材料有塑料
和陶瓷两种。另外也叫SOL 和DFP。
SOP 除了用于存储器LSI 外,也广泛用于规模不太大的ASSP 等电路。在输入输出端子不
超过10~40 的领域,SOP 是普及最广的表面贴装封装。引脚中心距1.27mm,引脚数从8~44。
另外,引脚中心距小于1.27mm 的SOP 也称为SSOP;装配高度不到1.27mm 的SOP 也称为
TSOP(见SSOP、TSOP)。还有一种带有散热片的SOP。


70、SOW (Small Outline Package(Wide-Jype))
宽体SOP。部分半导体厂家采用的名称。

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发表于:2008-5-18 23:18:35
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2.4G 射频双向功放的设计与实现(转)

武汉大学电子信息学院 方舒 武汉大学DSP&SOC实验室 张辉全

在两个或多个网络互连时,无线局域网的低功率与高频率限制了其覆盖范围,为了扩大覆盖范围,可以引入蜂窝或者微蜂窝的网络结构或者通过增大发射功率扩大覆盖半径等措施来实现。前者实现成本较高,而后者则相对较便宜,且容易实现。现有的产品基本上通信距离都比 较小,而且实现双向收发的比较少。 本文主要研究的是距离扩展射频前端的方案与硬件的实现,通过增大发射信号功率、放大接收信号提高灵敏度以及选择增益较大的天线来实现,同时实现了双向收发,最终成果可以直接应用于与IEEE802.11b/g兼容的无线通信系统 中。


双向功率放大器的设计

双向功率放大器设计指标:
工作频率:2400MHz~2483MHz
最大输出功率:+30dBm(1W)
发射增益:≥27dB
接收增益:≥14dB
接收端噪声系数:< 3.5dB
频率响应:<±1dB
输入端最小输入功率门限:<?15dB m

具有收发指示功能

具有电源极性反接保护功能

根据时分双工TDD的工作原理,收发是分开进行的,因此可以得出采用图1的功放整体框图。

功率检波器信号输入端接在RF信号输入通道上的定向耦合器上。当无线收发器处在发射状态时,功率检波器检测到无线收发器发出的信号,产生开关切换信号控制RF开关打向发射PA通路,LNA电路被断开,双向功率放大器处在发射状态。当无线收发器处在接收状态时,功率检波器由于定向耦合器的单方向性而基本没有输入信号,这时通过开关切换信号将RF开关切换到LNA通路,PA通路断开,此时双向功率放大器处在接收状态。
下面介绍重点部位的设计:

发射功率放大(PA)电路

发射功率放大电路的作用是将无 线收发器输入功率放大以达到期望输出功率。此处选择单片微波集成电路(MMIC)作为功率放大器件,并采用两级级联的方式来同时达到最大输出功率与增益的要求。前级功率放大芯片选择RFMD公司的 RF5189,该芯片主要应用在IEEE802.11b WLAN、2.4GHz ISM频段商用及消费类电子、无线局域网系统、扩频与MMDS系统等等。RF5189的增益可以通过VREG引脚电压控制,在本设计中VREG电压取+3V,使RF5189具有最大增益。RF5189在2.412GHz~2.482GHz频段增益变化幅度约为0.6dB,线性度较高。由于RF5189片内集成了输入输出端口的匹配电路与RF隔直电容,所以RF5189输入输出端直接加特性阻抗为50Ω的传输线进行信号的传输。应用电路如图2。

第二级功率放大芯片采用RFMD公 司的RF2126。RF2126的功率控制端接到RF5189功率控制端,两片功 率放大芯片采用统一的控制电压信号进行控制。它的输入输出阻抗并不是50Ω,所以需要外加匹配电路,匹配电路中使用的电容选择自谐振频率与Q值高,等效串连阻抗ESR很小的射频电容,以减小信号在阻抗匹配电路中的损耗。在本设计中阻抗匹配电容选 择美国技术陶瓷(ATC)公司的ATC100A系列陶瓷电容,它的品质因素(Q值):>10000@1MHz应用电路如图3。

低噪声放大(LNA)电路的设计

低噪声放大芯片选择Hittite公司的HMC286E。HMC286E是专门为2.3GHz~2.5GHz的扩频系统设计的低噪声放大器(LNA),在+3V供电情况下可以提供19dB信号增益和1.7dB的低噪声系数,并且耗电仅8.5mA。在2.4GHz时的一阶增益压缩点(P1dB)是+6dBm,三阶交调截取点(IP3)是+12dBm。

在接收低噪声放大器(LNA)输入端加一级带通滤波器,考虑到实际功放尺寸的限制,本设计采用表面安装的低温烧结陶瓷(LTCC,Low-Temperature Cofired Ceramics)带通滤波器BF2520-B2R4CAC。它的插入损耗很小,最大为1.5dB。
BF2520-B2R4CAC带通滤波器S参数如图4所示。

收发切换电路的设计

为 了使功放电路可以工作在TDD模式下,在R F 收发器端和天线端 各加一个射频单刀双掷( SPDT) 开关。直接采用S kyWorks 公司的GaAs 集成 SPDT开关芯片AS179-92。该芯片插入损耗为0.4db,上升下降时间为10ns。

功率检测电路的设计

切换控制信号通过对功率检波器输出信号整形变换得到,因此功率检测电路的性能对实现收发控制至关重要。功率检测芯片选择Linear公司的LT5534ESC6。为了不使在接收状态下,接收功率较大时功率检波器输出大电压值,还有就是使功率检测电路的引入不影响信号通路的特性阻抗,因此功率检波器RF输入端不直接接在功率放大器信号输入端,而是采用微带线定向耦合器从RF通路中耦合出一部分功率输入到功率检测电路中。耦合微带线定向耦合器用ADS2005A的无源电路设计向导(Passive Circuit DesignGuide)来设计。对设计出来的耦合微带线定向耦合器进行S参数仿真,界面为图5。


在2.45GHz处,S11=?36.85dB,S21=?0.19dB,S31=?22.70dB,S41=?15.08dB。所以方向性系数D=5.62dB。

最终取微带耦合线的物理尺寸为:微带线宽度W=56mil,间距S=20mil,耦合线长L=650mil。

电平平移与驱动电路的设计

功率检测电路输出的是一个接近线性的电压信号而不是逻辑高低电平信号,不适合直接控制RF开关。因此需要一个电平平移与驱动电路来将单一的初始控制信号变成稳定的驱动能力强的一对反相的控制信号。所以电路采用一个三极管9011和一个双P沟道场效应管RF1K49093构成。电平平移与驱动 电路如图6所示。

双向功率放大器的测试

由于所设计的双向功率放大器是专门针对扩频通信系统的,所以输入输出信号都是扩频信号,而且工作频率较高,如果要观察信号波形的话对测试仪器要求很高,所以不适合采用时域测试方法。这里主要介绍采用频域测试方法来对双向功率放大器进行测试。

端口S参数的测试

采用安利公司的Anritsu 37269C矢 量网络分析仪测量,在2.4GHz~ 2.5GHz频段S参数数据见表1。

回波损耗(RL)=?10log 10 [(反射功率)/(入射功率)](dB)
S11即为功率放大器输入端的回波损耗,?S22即为功率放大器输出端的回波损耗。

发射功率放大增益测试

测试信源采用自行设计的ZigBee无线通信模块,输出为2.4G ISM频段直接序列扩频(DSSS)信号。

预先测出自制信源模块输出功率为: Pin=?9.2dBm。

自制信源模块输出信号频谱如图7所示。

测试结果如图8所示。



经过功率放大器后输出功率为:P OUT =18.8dBm,所以前向增益为:
G_{F}=Pout-Pin=18.8-(-9.2)=28dB

发射输入信号最小功率门限的测试

双向功放输入端接Agilent E8257D( 250kHz~40GHz)PSG模拟信号发生器,输出端接频谱分析仪。 测得最小功率门限为P INMIN = ? 21.5dBm。

接收信号放大增益测试

测试结果数据见表2。


相邻信道功率比(ACPR)测量

计算公式为ACPR=\frac{P_{ac}}{P_{mc}} (dBc)
对于信号源输出频谱(图9):
相邻信道功率比(Adjacent Channel Power Ratio)=40dBc
相间信道功率比(Alternate Channel Power Ratio)=59.6dBc
对于双向功率放大器输出频谱:
相邻信道功率比(Adjacent Channel Power Ratio)=39.3dBc
相间信道功率比(Alternate Channel Power Ratio)=62.8dBc

整体电路工作电流测试

发射状态

双向功放输入端输入 9dBm 2.45GHz信号,测试整机电流 I= 573mA

接收状态

双向功放输出端输入50dBm 2.45GHz信号,测试整机电流I= 52mA
所设计的双向功率放大器处在接收状态时通过控制发射功率放大模块的偏置电压使其均处在省电状态,大大减小了接收状态下的功耗。


结论

目前国内针对个人无线局域网的射频功率放大器的相关资料相对比较少,芯片厂商提供的器件手册也相当简略。本设计是学习IEEE802.15.4 2.4GHz扩频通信调制方法的基础上设计出适合于IEEE802.15.4的双向功率放大器,该功率放大器也可以直接用于IEEE802.11b/g收发 系统中。根据实际需要确定功率放大器的电路结构, 依次对发射功率放大电路、接收信号放大电路、收发切换电路、功率检测电路、电平平移与驱动电路以及电源管理电路的所需元器件选择和应用电路进行了非常详细的分析与设计。从测试结果看来,本设计已经达到了预期的要求,可以广泛应用到工程中。

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发表于:2008-5-17 19:59:00
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C语言宏定义技巧(常用宏定义)【转】

写好C语言,漂亮的宏定义很重要,使用宏定义可以防止出错,提高可移植性,可读性,方便性 等等。下面列举一些成熟软件中常用得宏定义。。。。。。

 

1,防止一个头文件被重复包含

#ifndef COMDEF_H

#define COMDEF_H

  //头文件内容

#endif

2,重新定义一些类型,防止由于各种平台和编译器的不同,而产生的类型字节数差异,方便移植。

typedef  unsigned char      boolean;     /* Boolean value type. */

 

typedef  unsigned long int  uint32;      /* Unsigned 32 bit value */

typedef  unsigned short     uint16;      /* Unsigned 16 bit value */

typedef  unsigned char      uint8;       /* Unsigned 8  bit value */

 

typedef  signed long int    int32;       /* Signed 32 bit value */

typedef  signed short       int16;       /* Signed 16 bit value */

typedef  signed char        int8;        /* Signed 8  bit value */

 

 

//下面的不建议使用

typedef  unsigned char     byte;         /* Unsigned 8  bit value type. */

typedef  unsigned short    word;         /* Unsinged 16 bit value type. */

typedef  unsigned long     dword;        /* Unsigned 32 bit value type. */

 

typedef  unsigned char     uint1;        /* Unsigned 8  bit value type. */

typedef  unsigned short    uint2;        /* Unsigned 16 bit value type. */

typedef  unsigned long     uint4;        /* Unsigned 32 bit value type. */

 

typedef  signed char       int1;         /* Signed 8  bit value type. */

typedef  signed short      int2;         /* Signed 16 bit value type. */

typedef  long int          int4;         /* Signed 32 bit value type. */

 

typedef  signed long       sint31;       /* Signed 32 bit value */

typedef  signed short      sint15;       /* Signed 16 bit value */

typedef  signed char       sint7;        /* Signed 8  bit value */

 

3,得到指定地址上的一个字节或字

#define  MEM_B( x )  ( *( (byte *) (x) ) )

#define  MEM_W( x )  ( *( (word *) (x) ) )

4,求最大值和最小值

   #define  MAX( x, y ) ( ((x) > (y)) ? (x) : (y) )

   #define  MIN( x, y ) ( ((x) < (y)) ? (x) : (y) )

5,得到一个field在结构体(struct)中的偏移量

#define FPOS( type, field ) \

/*lint -e545 */ ( (dword) &(( type *) 0)-> field ) /*lint +e545 */

6,得到一个结构体中field所占用的字节数

#define FSIZ( type, field ) sizeof( ((type *) 0)->field )

7,按照LSB格式把两个字节转化为一个Word

#define  FLIPW( ray ) ( (((word) (ray)[0]) * 256) + (ray)[1] )

8,按照LSB格式把一个Word转化为两个字节

#define  FLOPW( ray, val ) \

  (ray)[0] = ((val) / 256); \

  (ray)[1] = ((val) & 0xFF)

9,得到一个变量的地址(word宽度)

#define  B_PTR( var )  ( (byte *) (void *) &(var) )

#define  W_PTR( var )  ( (word *) (void *) &(var) )

10,得到一个字的高位和低位字节

#define  WORD_LO(xxx)  ((byte) ((word)(xxx) & 255))

#define  WORD_HI(xxx)  ((byte) ((word)(xxx) >> 8))

11,返回一个比X大的最接近的8的倍数

#define RND8( x )       ((((x) + 7) / 8 ) * 8 )

12,将一个字母转换为大写

#define  UPCASE( c ) ( ((c) >= 'a' && (c) <= 'z') ? ((c) - 0x20) : (c) )

13,判断字符是不是10进值的数字

#define  DECCHK( c ) ((c) >= '0' && (c) <= '9')

14,判断字符是不是16进值的数字

#define  HEXCHK( c ) ( ((c) >= '0' && (c) <= '9') ||\

                       ((c) >= 'A' && (c) <= 'F') ||\

((c) >= 'a' && (c) <= 'f') )

15,防止溢出的一个方法

#define  INC_SAT( val )  (val = ((val)+1 > (val)) ? (val)+1 : (val))

16,返回数组元素的个数

#define  ARR_SIZE( a )  ( sizeof( (a) ) / sizeof( (a[0]) ) )

17,返回一个无符号数n尾的值MOD_BY_POWER_OF_TWO(X,n)=X%(2^n)

#define MOD_BY_POWER_OF_TWO( val, mod_by ) \

           ( (dword)(val) & (dword)((mod_by)-1) )

18,对于IO空间映射在存储空间的结构,输入输出处理

  #define inp(port)         (*((volatile byte *) (port)))

  #define inpw(port)        (*((volatile word *) (port)))

  #define inpdw(port)       (*((volatile dword *)(port)))

  

  #define outp(port, val)   (*((volatile byte *) (port)) = ((byte) (val)))

  #define outpw(port, val)  (*((volatile word *) (port)) = ((word) (val)))

  #define outpdw(port, val) (*((volatile dword *) (port)) = ((dword) (val)))

[2005-9-9添加] 

19,使用一些宏跟踪调试

A N S I标准说明了五个预定义的宏名。它们是:

_ L I N E _

_ F I L E _

_ D A T E _

_ T I M E _

_ S T D C _

如果编译不是标准的,则可能仅支持以上宏名中的几个,或根本不支持。记住编译程序

也许还提供其它预定义的宏名。

_ L I N E _及_ F I L E _宏指令在有关# l i n e的部分中已讨论,这里讨论其余的宏名。

_ D AT E _宏指令含有形式为月/日/年的串,表示源文件被翻译到代码时的日期。

源代码翻译到目标代码的时间作为串包含在_ T I M E _中。串形式为时:分:秒。

如果实现是标准的,则宏_ S T D C _含有十进制常量1。如果它含有任何其它数,则实现是

非标准的。

可以定义宏,例如:

当定义了_DEBUG,输出数据信息和所在文件所在行

#ifdef _DEBUG

#define DEBUGMSG(msg,date) printf(msg);printf(“%d%d%d”,date,_LINE_,_FILE_)

#else

      #define DEBUGMSG(msg,date) 

#endif

 

20,宏定义防止使用是错误

用小括号包含。

例如:#define ADD(a,b) (a+b)

用do{}while(0)语句包含多语句防止错误

例如:#difne DO(a,b) a+b;\

                   a++;

应用时:if(….)

          DO(a,b); //产生错误

        else

        

解决方法: #difne DO(a,b) do{a+b;\

                   a++;}while(0)

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发表于:2008-5-16 13:25:42
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有源晶振接法

有源晶振型号纵多,而且每一种型号的引脚定义都有所不同,接发也不同,下面我介绍一下有源晶振引脚识别,以方便大家

     有个点标记的为1脚,按逆时针(管脚向下)分别为234

     有源晶振通常的用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。

     有源晶振不需要处理器的内部振荡器,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单(有源晶振的VCC端不要直接接VCC,要做好电源滤波,典型的接法J 使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络如下图所示:

输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可),不需要复杂的配置电路。相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高。

     有源晶振是右石英晶体组成的,石英晶片之所以能当为振荡器使用,是基于它的压电效应:在晶片的两个极上加一电场,会使晶体产生机械变形;在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,同时机械变形振动又会产生交变电场,虽然这种交变电场的电压极其微弱,但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为“压电谐振”。

 

     压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。图3是一个串联型振荡器,晶体管T1T2构成的两级放大器,石英晶体XT与电容C2构成LC电路。在这个电路中,石英晶体相当于一个电感,C2为可变电容器,调节其容量即可使电路进入谐振状态。该振荡器供电电压为5V,输出波形为方波

 

《有源晶振引脚》  有源晶振与无源晶振     

      在电子学上,通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”(如有源音箱、有源滤波器等),而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振有4只引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,因此体积较大。

    

     石英晶体振荡器的频率稳定度可达10^-9/日,甚至10^-11。例如10MHz的振荡器,频率在一日之内的变化一般不大于0.1Hz。因此,完全可以将晶体振荡器视为恒定的基准频率源(石英表、电子表中都是利用石英晶体来做计时的基准频率)。从PC诞生至现在,主板上一直都使用一颗14.318MHz的石英晶体振荡器作为基准频率源。主板上除了这颗14.318MHz的晶振,还能找到一颗频率为32.768MHz的晶振,它被用于实时时钟(RTC)电路中,显示精确的时间和日期

 

方形有源晶振引脚分布:

1、正方的,使用DIP-8封装,打点的是1脚。  1-NC 4-GND 5-Output 8-VCC

2、长方的,使用DIP-14封装,打点的是1脚。1-NC 7-GND 8-Output 14-VCC

BTW

1、电源有两种,一种是TTL,只能用5V,一种是HC的,可以3.3V/5V

2、边沿有一个是尖角,三个圆角,尖角的是一脚,和打点一致。

 Vcc          out

 NC(点)    GND

有源晶振为四角方形或矩形金属盒子,看着标称一面(顶),左下空脚,右下地,左上VCC5V),右上输出。接上电源可以用示波器看到波形。

 

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发表于:2008-5-16 13:22:26
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有源晶振和无源晶振

      在电子学上,通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”(如有源音箱、有源滤波器等),而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同,无源晶振为crystal(晶体,一种矿物质),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器,晶体加外围电路)。

         无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的片子,而且价格通常也较低,因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体,这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶体相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。

     
    有源晶振常用的为4只引脚,1-NC 、2-GND 、3-OUT、 4-VCC,它是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件。有源晶振信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单(主要是做好电源滤波,通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可),不需要复杂的配置电路。有源晶振通常的用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选点击下载择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高。对于时序要求敏感的应用,个人认为还是有源的晶振好。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大,但现在许多有源晶振是表贴的,体积和晶体相当,有的甚至比许多晶体还要小。

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发表于:2008-5-12 15:28:51
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爱国就是让国家变得更好(转)

不可否认的是,中国今天还存在许多问题,因而与其将注意力放在如何回应对方的攻击,不如切实解决自己的问题,让别人无话可说。

——张千帆

最近一段时间,以抵制家乐福为由头,正反双方已形成旗帜鲜明的两大阵营。看起来抵制派声音更强大,口号也更激进,网上甚至已将反对派上纲上线到·汉奸”、“卖国贼·的高度。尽管如此,我仍然认为这类争论是完全正常的,也是公民言论自由的体现。即便言辞激烈、夸张一点,也远比压制言论好得多。从宪法角度看,我甚至为这场争论感到欣慰;只有当言论游离于·出格”边缘的时候,才能考验这个民族对言论自由的耐受力。不过从个人角度看,我也忍不住对·爱国”言论发表一点自己的看法和建议。毕竟,如果动辄·扣帽子·、“打棍子·,不仅无助于探讨问题的实质,而且很可能将整个讨论误引到骂街、抹黑、人身攻击的歧途上去。爱国主义本来是一种宝贵的社会资本,但是如果为一种非理性的力量所主导,那么盲目的·爱国”往往会产生误国的效果。因此,即便爱国也是需要一点理性的。

爱国的理性首先出于“爱·字的真义。在这个意义上,爱国和爱一个人其实是完全一致的。对于一个人,我们都知道有真爱、假爱或溺爱之分。如果别人不分是非地说自己好话,即便自己做错了还是一味阿谀奉承,那么这种“爱·显然不是真爱。虽然每个人都喜欢听好话,但是我们都听说过讳疾忌医的故事;凡是理智的人不会不听逆耳忠言,因为只有批评才能使一个人更加完善。因此,中国传统儒学极为强调内省,主张“闻过则喜”。如果别人说我脸上有一块泥巴,我应该赶紧照照镜子,如果说的属实则尽快清除自己的污点,免得更多的人笑而不言,而不是怪罪言者无礼;如果射靶不中,也怨不得靶放歪了,而是只能怪自己射技不精,赶紧提高自己才是。孟子说:“反身而诚,乐莫大焉。”这种态度与其说是虚怀若谷的美德,不如说是一种理性自私的精明,因为只有这样做才对自己真正有益。反之,如果一个人不断吹嘘自己或祖宗八代如何了不起,别人说一个不是就怒气冲冲、恶言相对,那么这种人与其说是狂妄可笑,不如说是肤浅、短视、无知、可怜,因为任何有点远见的人都知道这种态度伤害的无非是自己而已。

一个民族又何尝不是如此。儒家强调个人内省,但是由于周边历来都是小国,无法与蔚为大观的中华文明相提并论,于是逐步养成了民族的自大与狂妄,误认为自己是世界惟一的文明。及至鸦片战争屡战屡败,仍然不可自拔,以致多次失去自我改进的机会,最后甚至远远落后于擅长借用他山之石的东瀛小国。盲目拒斥他国经验,结果只能是自身落后。百年历史再三证明,这就是民族自大所必须付出的代价。因此,如果有人批评我们·——无论是针对个人还是整个民族,我们应该采取什么态度呢?即便别人说我们民族有缺陷,理性的应对方式不是反唇相讥,而是深刻的整体反思和自省。只有这样,我们的民族才能进步。

实际上,个人乃至民族的自我封闭是从人类进化发展而来的一种自我保护本能。人只有自私自爱,才能在自然和社会竞争中生存和繁衍;一旦遭遇敌情,我们就得提高警惕、准备反击。只不过这种防御机制过分发达之后,往往草木皆兵,误把善意的批评理解为恶意的攻击。这样,原本有益的自我保护就异化为有害的过度自恋和虚荣,而民族的虚荣心是个人虚荣的直接转化或升华;如果个人自夸还有点难为情,民族自夸则因为集体鼓励的效应而变本加厉。殊不知民族自夸和个人自夸没有本质区别,都是在夸赞自己身上的某种特征,只是民族自夸因为表面上的无私麻痹了人们的耻感,因而同类之间相互吹捧、津津乐道,民族虚荣在不知不觉中膨胀得无边无际,以致容不得半点批评,否则就是反华、阴谋、“卖国”。一旦爱国失去了理性,就很容易堕落为民族自恋,进而情绪化地排斥他国的有益经验,结果反而耽误了民族发展的进程。

其实不论他人的批评是善意还是恶意,我们大可不必在意其背后的图谋;儒家传统告诉我们,真正应该在乎的不是别人怎么说我们,而是我们自己究竟如何。不可否认的是,中国今天还存在许多问题,因而与其将注意力放在如何回应对方的攻击,不如切实解决自己的问题,让别人无话可说。也只有这样,中国才能真正崛起,中国人才能得到真正的实惠而非虚假的口惠。大凡缺乏自信的人,往往摇摆于自负与自卑两极之间:一方面对自己身上的问题束手无策,进而麻木不仁和回避否认;一旦遭遇批评,则又暴跳如雷,顺势将一切问题都归咎于“帝国主义”或·卖国贼·的阴谋。但是我们似乎没有必要如此不自信,我们有过一个雍容大度的文化传统,过去三十年也确实取得了令世人瞩目的成就,我们应该有能力正视并解决自己的问题。

在我看来,从根子上解决中国的问题,让中国变得更好·——这才是真正的爱国。

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