一些硬件知识

1. 掌握二极管的基本特性；掌握二极管的常见应用以及分析方法；

2. 掌握电容的基本特性以及工作原理；掌握电容的常见应用以及对应的理论计算方法；

电容的作用，选型，容值识读与检修：容抗降压，滤波，耦合（滤低频），旁路（旁路电容紧靠芯片滤高频杂波）利用隔直通交的特性和蜂鸣器档位进行测量。选型时考虑工作频率，耐压值等因素。直插式电解电容引脚较长的一侧是负极,而较短的一侧是正极。220代表22*10^3uf.如果电容值在万用表量程范围内用电容档直接测大小即可，如果不在可测范围用蜂鸣器档观察到示数不断变化代表电容充电过程即正常。或电阻挡观察示数变化，电容容量大量程要用小，反之相反。（实测电阻档位靠谱，但在量程范围内一定用电容档位测量）

钽电容是电容器中体积小而又能达到较大电容量的产品，有色环的一段为正极，刚好与电解电容有标记的一段为负极相反。钽电容在电源滤波、交流旁路效果显著。

安规电容是指电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全的安全电容器。安规电容通常只用于抗干扰电路中的滤波作用。它们用在电源滤波器里，起到电源滤波作用，分别对共模，差模干扰起滤波作用。出于安全考虑和EMC考虑，一般在电源入口建议加上安规电容。在交流电源输入端,一般需要增加3个安全电容来抑制EMI传导干扰。

4. 掌握电感的基本特性以及工作原理；掌握电感的常见应用以及对应的理论计算方法和

选型； 电感上标4R7是什么意思?4R7表示电感量为4.7uH.

电感检修蜂鸣器档听声辨别好坏，电感没有正负之分

6. 掌握三极管的基本特性；掌握三极管的放大电路设计方法以及开关电路的设计方法；

掌握三极管电路的外围器件的计算方法（如：Rb、Rc、Re 等等）；

稳压电源芯片LM7805构成的5V稳压电源为输出电压+5V，输出电流350mA的稳压电源，它由滤波电容C1、C3、防止自激电容C2、C3和一只固定三端稳压器(7805)后级加LC滤波极为简洁方便地搭成，输入直流电压范围为7~18V，

三极管 PZT651T1G 双极晶体管 (BJT) 2A 80V NPN

三极管9013 9014 跟8050:9013/9014/8050的基本参数：最大功耗Pcm为0.6/0.4/1W，最高工作电压Uceo为25/45/25V，最大工作电流Icm为0.5/0.1/0.8（1.5）A

PNP有 9015 A92 3906 A733 1015 5401 94 9012 8550 等很多类型。

7905是最常见的三端稳压集成电路芯片之一，属于LM79××系列。 电子产品中，常见的三端稳压集成电路有负电压输出的79××系列和正电压输出的78 ×× 系列该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如7806表示输出电压为正6V，7909表示输出电压为负9V；7905稳压集成芯片的输入电压范围是-8V到-35V。

LM324 是一款集成了四个运算放大器的四路运算放大器 IC，由一个公共电源供电。差分输入电压范围可以等于电源电压的范围。下面为将使用 LM324 运算放大器芯片构建的函数发生器电路输出以下3种波形。

13. 掌握常见防护器件的工作特性以及选型方法；

1.电磁兼容性（EMC，即Electromagnetic Compatibility）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力.

2.需要防护的电路主要是电源和信号，所处的位置不同其防护等级和防护方案也不同，介绍三种最常用的防护器件：TVS管，气体放电管、半导体放电管。

TVS又称为瞬态抑制二极管，是半导体硅材料制造成特殊二极管，TVS与被防护电路并联使用。电路正常时TVS处于关断状态呈现高阻抗特性，当外界有浪涌冲击电压时能以nS量级的速度从高阻抗转变为低阻抗吸收浪涌功率，使浪涌电压通过其自身到地，从而保护电路不受侵害。其重要的特性就是相应迅速，作用时间短。TVS管经常应用在485电路、232接口、USB接口、VGA接口等需要防静电以及热插拔端口。如下是一个USB2.0接口典型的防护电路，主要对电源线、差分信号DM/DP进行防护，当从USB接口进来的瞬态高压，比如高达几千伏的静电耦合到信号线或电源线上时，会触发对应线路上TVS D1或D2或D3导通，将瞬间高压泄放到PGND，从而实现了对后级芯片的保护，防止几千伏的电压通过信号线或电源到后级芯片中去烧坏芯片。

半导体放电管（TSS）的工作模式是：当外加电压低于其断态电压VDRM时，半导体放电管的漏电流极小，相当于开路；当外电压大于VDRM时，开始发生击穿；当外电压进一步加大后，半导体放电管的两端变成导通状态，相当于短路，可以泄放很大的电流；当外电压撤去以后，管子即可恢复断态。半导体放电管主要应用在485电路、视频接口、XDSL、电话接口等需要防雷保护的接口。如下是某DSL电话口使用半导体放电管TSS进行防护的案例。

气体放电管（GDT）由密封于气体放电管介质的一个或一个以上放电间隙组成的器件，用于保护设备或人身免遭高压电压的危害气体放电管主要应用在AC电源、DC电源接口、485电路、视频接口、XDSL、以太网接口等需要防雷保护的接口。

电压等级划分：TVS更多应用于30V以下环境，大多数IC芯片端口集成的二极管只能抵御不超过2KV的ESD。而TVS器件重要指标是所能抑止的静电电压如15KV(空气静电放电电压)、8KV（接触静电放电电压）。TSS更多应用于50V以上环境，典型应用有200V的应用于通信线路；58V的应用程控交换机二次保护电路等。GDT一般应用在70V-3600V ，主要是防护雷击。

TVS更多应用于电压较低的接口以及直接针对线路板中重点IC进行保护。比如特别是对IC的ESD防护。

1. 掌握光耦器件的工作特性及应用；掌握光耦的芯片选型方法。

光电耦合器（光耦）是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成.于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。常用的是C87A，PC817隔离芯片。

片机采集200伏高压 如何做隔离电路:【单片机采集200伏高压 如何做隔离电路】https://www.bilibili.com/video/BV17g411671t?vd_source=3cc3c07b09206097d0d8b0aefdf07958

分压电阻将80V的电压降到0-2V，隔离模块将一侧的0--2V的信号隔离转化为0--2V的差分信号。光耦只进行隔离，没有进行放大。运放将差分0-2V转化为对地0-2V。

光耦如何选型 光电耦合器选型原则有哪些：1、光耦的响应时间2、隔离电压3、电流传输比CTR。光耦和继电器原理作用相同，但是继电器在高频信号传输方面力不从心。

1. 掌握模拟开关的内部工作原理；掌握模拟开关的工作特性及选型方法

继电器是一种常见的模拟开关。CD4066是一种集成模拟开关。

1. 掌握继电器的内部工作原理；掌握继电器的驱动电路设计方法以及选型；

继电器的主要作用就是可以通过小电流来控制大电流比如通过继电器我们就可以通过一些单片机来控制12V电机甚至更高电压的设备。因为一些电压和电流比较大的设备采用三极管来做开关会产生比较大的功耗和高成本，因此我们会选用机械结构来控制大电流和大电压。

图继电器首先是J1的3P接口是用于接被控电路，也就是接到我们想用继电器控制的电路上，而我们COM端则是接到被控电路的一段，然后另外一段选择接NO(常开)还是NC(常闭)，根据选择的结果来决定未上电时候是“常闭状态”还是“常开状态”。如果未上电前是“常闭状态”，通电之后衔铁吸合后就变为“常开状态”，反之亦然。所以举个例子当我被控电路接到了常开上，那我通过控制电路使继电器的磁铁通电，然后衔铁吸合或反弹，使其从常闭转到常开，这样被控电路就闭合产生一个回路，从而达到通过小电流控制大电流作用。

10. 掌握运放的基本特性；掌握虚短、虚断的分析方法以及适用条件；掌握运放的关键参

数及其对电路的影响；

虚断的本质是理想运放的输入电阻无穷大。虚短的本质是：

算放大模块LM358(100倍增益设计，板载10K可调电阻，可以调节放大倍数，工作电压为5--12V，输入输出引脚连接放大电路):

LM388组成的振荡电路，控制的的自动亮灭：

LM358多级运放电路，驱动LED和蜂鸣器：

1. 掌握 LDO 的内部工作原理，根据其内部结构，了解 LDO 的基本工作特性；

2. 掌握 LDO 内部的元器件原理以及参数计算方法和选型方法；

3. 掌握 LDO 的选型方法，能够结合实际电路的负载，评估 LDO 的功耗以及发热情况；

4. 掌握 LDO 的外部器件计算方法以及器件选型；

AC-DC稳压器pcb:

数据手册的妙用：电路图中参数的计算和适配模块的经典电路直接从数据手册参考即可。

220V转5V 2A 反激电源 - 嘉立创EDA开源硬件平台 (oshwhub.com)

线性稳压器LDO，用于调节电压大小:常见的器件1117

输入输出个加一个电容，需要用到钽电容寄生电阻大这一特性

纹波的产生：纹波是由于直流稳定电源的电压波动而造成的一种现象

纹波的测量：1.示波器的带宽设置为20MHz

2.这样接示波器的地线会收到大量电磁干扰导致测量结果偏大

正确接法为：套环接在电容上（LDO的纹波20mv以内满足要求）

常见的三款DC-DC芯片：

一般而言,常规示波器的电压范围为数十伏特至几百伏特不等.

DC-DC稳压电路设计：

美普氏 |单片电源系统 (monolithicpower.com)器件选型网站。

器件选型选完一堆后直接看芯片容数据手册即可知道其推荐电路画法和电阻电等的值。

优秀的12V转5V（固定值）电路。D1作为TVS用来吸收浪涌电压。下面是PCB的LAYOUT:

DCDC_MP2315 - 嘉立创EDA开源硬件平台 (oshwhub.com)

开关电源PCB的LAYOUT技巧:

反馈信号线不能被干扰，电源输入线路采用铜箔设计。

5. 掌握 BUCK 开关电源的工作原理，掌握 BUCK 电源的基本工作特性；

6. 掌握 BUCK 电源的设计方法，掌握计算外部电感、电容的具体参数；

10. 掌握开关电源输出纹波的本质原因，掌握改善开关电源输出纹波的方法；

。