電路設(shè)計(jì) 文章進(jìn)入電路設(shè)計(jì)技術(shù)社區(qū)

工程師手把手教你硬件電路設(shè)計(jì)

在學(xué)習(xí)電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，不知道你是否有這樣的困擾：明明自己學(xué)了很多硬件電路理論，也做過了一些基礎(chǔ)操作實(shí)踐，但還是無法設(shè)計(jì)出自己理想的電路。歸根結(jié)底，我們?nèi)鄙俚氖怯布娐吩O(shè)計(jì)的思路，以及項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)一款硬件電路，要熟悉元器件的基礎(chǔ)理論，比如元器件原理、選型及使用，學(xué)會(huì)繪制原理圖，并通過軟件完成PCB設(shè)計(jì)，熟練掌握工具的技巧使用，學(xué)會(huì)如何優(yōu)化及調(diào)試電路等。要如何完整地設(shè)計(jì)一套硬件電路設(shè)計(jì)，下面為大家分享幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：總體思路設(shè)計(jì)硬件電路，大的框架和架構(gòu)要搞清楚，但要做到這一點(diǎn)還真不容易。有些大框架也許自己的老
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輕松識別電路板上的各種元器件，看這篇就夠了！

電路板是電子產(chǎn)品中不可或缺的組成部分，而電路板上的元器件則是其基礎(chǔ)構(gòu)成元素。對于初學(xué)者或是對電子領(lǐng)域感興趣的人來說，認(rèn)識和了解電路板上的元器件是十分必要的。接下來，我們將從元器件的種類、標(biāo)識以及識別方法等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹。一、元器件的種類電路板上的元器件種類繁多，但主要可以分為以下幾大類：電阻：用于限制電流的元件，通常用來分壓或限流。電阻器在電路板上通常以色環(huán)或數(shù)字來表示其阻值。電容：用于儲存電能并能在電路中起到濾波、耦合等作用。電容器在電路板上的標(biāo)識通常包括容量值、耐壓值等。電感：主要用于濾波、振蕩、延
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教你設(shè)計(jì)一款升壓電路，低成本、大電流、高效率

隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，便攜式設(shè)備、智能設(shè)備越來越多，便攜式給人們帶來的便利也越來越明顯。便攜式設(shè)備對重量提出了要求，重量小就決定了不能使用較多的電池，從而使得在滿足便攜的同時(shí)不能輸出高電壓，也無法滿足某些器件對電壓的需求，所以必須要對低電壓進(jìn)行升壓，這就用到了升壓電路。所謂直流升壓電路，就是輸出電壓比輸入電壓要高，實(shí)現(xiàn)電壓抬升的目的，一般用在電池供電的便攜設(shè)備當(dāng)中，如手持式掃碼機(jī)、數(shù)碼相機(jī)的閃光燈、電蚊拍等。其實(shí)現(xiàn)起來一般有兩種方式：脈寬調(diào)制方式和頻率調(diào)制方式。直流升壓的過程也屬于DC/DC的范疇。設(shè)計(jì)原理
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高速電路布局布線需要了解的知識技能（下）

高速電路無疑是PCB設(shè)計(jì)中要求非常嚴(yán)苛的一部分，因?yàn)楦咚傩盘柡苋菀妆桓蓴_，導(dǎo)致信號質(zhì)量下降，所以在PCB設(shè)計(jì)的過程中就需要避免或降低這種情況的發(fā)生。在具體的高速電路布局布線中，這些知識技能需要掌握。阻抗不連續(xù)阻抗不連續(xù)也是常常會(huì)碰到的問題，走線的阻抗值一般取決于線寬與參考平面與走線之間的距離等等有關(guān)。走線越寬，它的阻抗就越小。阻抗不連續(xù)這個(gè)現(xiàn)象在連接接口端子的焊盤與高速信號連接的過程中需要特別注意，因?yàn)槿绻涌诙俗拥暮副P特別大，而高速信號線又特別窄的話，就會(huì)出現(xiàn)大焊盤阻抗小，而高速信號的阻抗大，就會(huì)產(chǎn)生阻
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高速電路布局布線需要了解的知識技能（上）

高速電路無疑是PCB設(shè)計(jì)中要求非常嚴(yán)苛的一部分，因?yàn)楦咚傩盘柡苋菀妆桓蓴_，導(dǎo)致信號質(zhì)量下降，所以在PCB設(shè)計(jì)的過程中就需要避免或降低這種情況的發(fā)生。在具體的高速電路布局布線中，這些知識技能需要掌握。走線的彎曲方式在對高速信號布線時(shí)，信號線是要盡量避免直角或銳角的，嚴(yán)格要求都是全部上鈍角的。另外在布高速信號時(shí)，經(jīng)常會(huì)看到會(huì)使用蛇形走線來實(shí)現(xiàn)等長的效果，它也是一種彎曲走線的方式，不過實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)間距也是有要求的，要滿足相應(yīng)的間距范圍，具體參考如下。信號的接近度高速信號互相之間也是會(huì)產(chǎn)生干擾的，所以在高速信號走線
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一文講透上下拉電阻

前情提要最近看到一個(gè)關(guān)于上下拉電阻的問題，發(fā)現(xiàn)不少人認(rèn)為上下拉電阻能夠增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力。隨后跟幾個(gè)朋友討論了一下，大家一致認(rèn)為不存在上下拉電阻增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力這回事，因?yàn)槌薕C輸出這類特殊結(jié)構(gòu)外，上下拉電阻就是負(fù)載，只會(huì)減弱驅(qū)動(dòng)力。但很多經(jīng)驗(yàn)肯定不是空穴來風(fēng)，秉承工程師的鉆研精神，我就試著找找這種說法的來源，問題本身很簡單，思考的過程比較有趣~二極管邏輯今天已經(jīng)很難看到二極管邏輯電路了，其實(shí)用性也不算高，不過因?yàn)殡娐泛唵?，非常適合用來理解基本概念。一個(gè)最簡單的二極管與門如下圖所示。與門實(shí)現(xiàn)邏輯與操作Y=A&am
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論三種不同的電路設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)電源芯片的可調(diào)電壓輸出功能

電源電路，作為項(xiàng)目系統(tǒng)的電壓與電流提供者，它的好壞直接影響整個(gè)電路工作的穩(wěn)定性與可靠性，這是一個(gè)工程師眾所周知的事實(shí)；因此，工程師在進(jìn)行電源電路設(shè)計(jì)的過程中，就會(huì)根據(jù)項(xiàng)目系統(tǒng)的功能要求，選擇一個(gè)合適的匹配方案。電源電路，按照輸出電壓的可調(diào)性，可以分為兩類一類為固定型：如1117-5.0V電源芯片的電源電路，其輸出的電壓被固定在5.0V，不具可調(diào)性；一類為可調(diào)型：如LM2596電源芯片的電源電路，其輸出的電壓具有可調(diào)性，并非固定值；電源電路工程師在設(shè)計(jì)具體的電源電路如果是固定型類別，其電路原理圖方案較為簡單
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詳解電容加速電路

基本的晶體管開關(guān)電路飽和開關(guān)的問題點(diǎn)：關(guān)斷延時(shí)時(shí)間如圖1所示，使場效應(yīng)晶體管開關(guān)動(dòng)作時(shí)，加給晶體管的基極電流IB：IB=IC/hFE。晶體管飽和動(dòng)作時(shí)，如圖2所示，基極電流IB，即使為0，晶體管也不能立即關(guān)斷，集電極電流在積蓄(strage)時(shí)間tstg+上升時(shí)間tr，之后才變?yōu)?(toff=tstg=tr)。圖1 基本的晶體管開關(guān)電路圖2 為使開關(guān)高速，減小toff很重要用于OFF晶體管的時(shí)間差。toff比用于ON的時(shí)間ton要長，而且根據(jù)驅(qū)動(dòng)基極的條件變化很大，這在高速開關(guān)電路中必需注意。BE間的電阻
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「實(shí)戰(zhàn)」一個(gè)Buck電路設(shè)計(jì)的完整過程

設(shè)計(jì)需求：硬十將推出一款基于安路EG4X20BG256的開發(fā)套件。該套件已經(jīng)應(yīng)用于一個(gè)USB傳輸，可以進(jìn)行多通道ADC數(shù)據(jù)采集的項(xiàng)目。我們將其改造成通用性更強(qiáng)的開發(fā)板。整體框圖如下：實(shí)物如下：1、Buck控制器選型電源框圖制作過程，可以參考前期文檔：硬件總體設(shè)計(jì)之 “專題分析”我們可以看到在電源樹中，分別需要實(shí)現(xiàn)：5V→3.3V@2A5V→1.2V@2A5V→2.5V@2A此處我們選型的Buck電源控制器（集成Mosfet）是杰華特的JW5359從Datasheet我們可以看到：1、輸入電壓范圍滿足要求4
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汽車區(qū)域控制器架構(gòu)趨勢下，這三類的典型電路設(shè)計(jì)正在改變

汽車市場正在轉(zhuǎn)向區(qū)域控制器架構(gòu)的趨勢方向，而汽車區(qū)域控制器架構(gòu)正朝著分布式、集成化、智能化的方向發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)處理、功能整合與自動(dòng)駕駛支持?；趨^(qū)域控制器架構(gòu)帶來很多設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)，例如SmartFET正越來越多替代傳統(tǒng)的MOSFET器件。SmartFET是一種集成了智能控制和保護(hù)功能的功率MOSFET器件，今天已經(jīng)在電動(dòng)汽車上得到廣泛應(yīng)用。在傳統(tǒng)功率開關(guān)元件的基礎(chǔ)上，SmartFET增加了諸如過流、過熱、過壓保護(hù)以及實(shí)時(shí)監(jiān)測和診斷等功能。通過集成電流檢測、溫度補(bǔ)償以及自適應(yīng)開關(guān)控制技術(shù)，Sm
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PCB線寬與電流關(guān)系，太有用了

關(guān)于PCB線寬和電流的經(jīng)驗(yàn)公式，關(guān)系表和軟件網(wǎng)上都很多，本文把網(wǎng)上的整理了一下，旨在給廣大工程師在設(shè)計(jì)PCB板的時(shí)候提供方便。以下總結(jié)了八種電流與線寬的關(guān)系公式，表和計(jì)算公式，雖然各不相同（大體相近），但大家可以在實(shí)際的PCB板設(shè)計(jì)中，綜合考慮PCB板的大小，通過電流，選擇一個(gè)合適的線寬。一PCB電流與線寬PCB載流能力的計(jì)算一直缺乏權(quán)威的技術(shù)方法、公式，經(jīng)驗(yàn)豐富CAD工程師依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)?zāi)茏鞒鲚^準(zhǔn)確的判斷。但是對于CAD新手，不可謂遇上一道難題。PCB的載流能力取決與以下因素：線寬、線厚（銅箔厚度）、容許
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你手上的PCB怎么制作的？幾張動(dòng)圖揭曉工廠生產(chǎn)流程

在PCB出現(xiàn)之前，電路是通過點(diǎn)到點(diǎn)的接線組成的。這種方法的可靠性很低，因?yàn)殡S著電路的老化，線路的破裂會(huì)導(dǎo)致線路節(jié)點(diǎn)的斷路或者短路。繞線技術(shù)是電路技術(shù)的一個(gè)重大進(jìn)步，這種方法通過將小口徑線材繞在連接點(diǎn)的柱子上，提升了線路的耐久性以及可更換性。當(dāng)電子行業(yè)從真空管、繼電器發(fā)展到硅半導(dǎo)體以及集成電路的時(shí)候，電子元器件的尺寸和價(jià)格也在下降。電子產(chǎn)品越來越頻繁的出現(xiàn)在了消費(fèi)領(lǐng)域，促使廠商去尋找更小以及性價(jià)比更高的方案。于是，PCB誕生了。PCB制作工藝PCB的制作非常復(fù)雜，以四層印制板為例，其制作過程主要包括了PCB
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MOS管驅(qū)動(dòng)電流估算

例：FDH45N50F如下參數(shù)：有人可能會(huì)這樣計(jì)算：開通電流帶入數(shù)據(jù)得關(guān)斷電流帶入數(shù)據(jù)得于是乎得出這樣的結(jié)論，驅(qū)動(dòng)電流只需 250mA左右即可。仔細(xì)想想這樣計(jì)算對嗎？這里必須要注意這樣一個(gè)條件細(xì)節(jié)，RG=25Ω。所以這個(gè)指標(biāo)沒有什么意義。應(yīng)該怎么計(jì)算才對呢？其實(shí)應(yīng)該是這樣的，根據(jù)產(chǎn)品的開關(guān)速度來決定開關(guān)電流。根據(jù)I=Q/t，獲得了具體MOS管Qg數(shù)據(jù)，和我們線路的電流能力，就可以獲得Ton= Qg/I。比如45N50，它在Vgs=10V，VDS=400V，Id=48A的時(shí)候，Qg=105nC。如果用1A的
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NTC測溫電路的精度和分辨率的深入分析

之前設(shè)計(jì)過一個(gè)產(chǎn)品，采用NTC以及PIC單片機(jī)做環(huán)境檢測。NTC測溫電路如圖NTC測溫電路溫度檢測回路采用分壓電路，由于熱敏電阻TR1常溫時(shí)（25℃）阻值為10K，所以R44取10K的精密電阻。負(fù)溫度系數(shù)電阻的性能參數(shù)在來料檢驗(yàn)時(shí)針對關(guān)鍵參數(shù)做了詳細(xì)的測試，如下表：樣品檢驗(yàn)數(shù)據(jù)可采用查表的方式進(jìn)行溫度檢測。熱敏電阻TR1的阻值計(jì)算公式為：熱敏電阻阻值計(jì)算公式TR1的阻值與溫度關(guān)系曲線如下圖：熱敏電阻的阻值與溫度關(guān)系曲線圖當(dāng)溫度為-45+273=228K時(shí)，當(dāng)溫度85+273=358K時(shí)，溫度為85度時(shí)的阻
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電源模塊可以并聯(lián)使用嗎？

以下文章來源于工程師看海，作者工程師看海在實(shí)際工程中，經(jīng)常出現(xiàn)一個(gè)電源模塊無法滿足負(fù)載的電流需求，或是想進(jìn)一步提高DCDC效率，此時(shí)大部分工程師首先會(huì)想到并聯(lián)電源來提高更大的電流，對于這樣的設(shè)計(jì)，通常的評估結(jié)果是：不要粗暴的并聯(lián)。誠然，電源并聯(lián)，有利于減小散熱，提高效率，以及提供更大的輸出功率，然而簡單的并聯(lián)設(shè)計(jì)并不是可靠的。有人說電源并聯(lián)時(shí)容易反灌，導(dǎo)致一個(gè)電源模塊電流流入第二個(gè)電源模塊，只要加入防止倒灌的二極管就可以了。然而這考慮的還不夠全面，實(shí)際應(yīng)用過的工程師，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，并聯(lián)電源模塊時(shí)，有時(shí)候一
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