目录1. STM32芯片中不使用的晶振引脚OSC_IN和OSC_OUT接法2. 电源LDO输出 3.3V 选择3. 电流大小与宽度4. 常用过孔参数5. 关于光耦6.关于旋转编码器EC117. 常用MOS管参数8. 电容材料9. 电池10. AD15中3D封装库制作11. 美制电线标准AWG与公制英制对照表12. MOS管的原理和使用12.1 PN二极管12.2 MOS12.3 MOS管的分类​编辑12.4 MOS 管的应用 - 门电路13 稳压二极管的使用13.1 参数11.2 IN4728举例硬件设计是电路设计的基础这里整理一些平常设计时的一些技巧和摘要常用的参数等方便日后索引查找 。1. STM32芯片中不使用的晶振引脚OSC_IN和OSC_OUT接法STM32上不使用外部晶振时OSC_IN和OSC_OUT的接法1、对于100脚或者144脚的产品OSC_IN应接地OSC_OUT应悬空。2、对于少于100脚的产品有两种接法1OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性能。2分别重映射OSC_IN和OSC_OUT到PD0和PD1再配置PD0和PD1为推挽输出并输出置0。可以减小功耗节省电阻。2. 电源LDO输出 3.3V 选择RT9013-33GB 3.3V固定输出低压差400mVIout500mAVin5.5V(Max) SOT-23-5 扩展库ME6203A33PG 输入可达 30 V LDO 0.59元 3.3V固定输出Iout100mAVin30V(Max) 扩展库MIC5205-3.3YM5-TR 1.4元 3.3V固定输出Iout150mAVin16V(Max) 扩展库XC6206P332MR输入6V ,输出200mA丝印是662KHT75XX-1 , 输入可达 30 V, 输出 100mAAMS1117-X.X • Operates Down to 1V Dropout 输入要大于输出1V如输出 3.3 输入要5V 输出电流 1A3. 电流大小与宽度线宽的单位是Inch1inch2.54cm25.4mm 100mil 2.54mm电流 0.15×线宽(W)A 默认常规电路板外层铜箔线路厚度为1oz35um)绝缘导线载流量估算如下:导线截面(mm2 ) 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120载流是截面倍数 9 8 7 6 5 4 3.5 3 2.5载流量(A) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300一般铜线安全计算方法是:2.5平方毫米铜电源线的安全载流量--28A.4平方毫米铜电源线的安全载流量--35A .6平方毫米铜电源线的安全载流量--48A .10平方毫米铜电源线的安全载流量--65A.16平方毫米铜电源线的安全载流量--91A .25平方毫米铜电源线的安全载流量--120A.如果是铝线,线径要取铜线的1.5-2倍.如果铜线电流小于28A,按每平方毫米10A来取肯定安全.如果铜线电流大于120A,按每平方毫米5A来取.4. 常用过孔参数全通过孔内径要求0.2mm8mil及以上外径的是0.4mm(16mil)以上;要求孔间距0.5mm及以上过孔不能放置在小于0402电阻容焊盘大小的焊盘上一般推荐间距为4-8mil按照经验PCB常用过孔尺寸的内径和外径的大小一般遵循X*2±2milX表示内径大小。比如8mil内径 ,可以设计成8/14mil、8/16mil或者8/18mil比如12mil的过孔可以设计为12/22mil、12/24mil、12/26mil常见尺寸 -孔径 24mil 20mil 16mil 12mil 8mil焊盘直径40mil 35mil 28mil 25mil 20mil12/2416/2820/355. 关于光耦该逻辑表中的LED是指发光二级管的状态。发光二级管压降1.4-1.8v发光二级管的驱动电流为If10-15mA。两种接法A.不改变逻辑状态2引脚接VCC;3引脚接输入信号。B.逻辑状态相反2接输入信号3接地。其中R的确定方法为接法A,Vcc应该与Vin的高电平相同其中Vf为发光二极管压降1.4-1.8vIf为发光二级管导通电压10-15mA。接法BVinl为输入信号Vin的高电平电压。R的取值范围200-500 RL的取值范围330-4k欧姆。6.关于旋转编码器EC117. 常用MOS管参数p沟道AO 2301-20 V、-3A时,RDS(on)最大值-4.5V时为90mΩ,-2.5V时为115mΩSOT23 1.25W 阈值电压(Vgs(th)) 1VAO 3401:-30 V、-4A时,RDS(on)最大值-4.5V时为60mΩ,-2.5V时为115mΩSOT23 阈值电压(Vgs(th)) 900mV2N7002:-60V、-340mA时,RDS(on) 最大值1.1Ω4.5V 350mW 阈值电压(Vgs(th)) 1.3VN沟道AO 230220V,3A,42mΩ4.5V56mΩ2.5VSOT23 1.2W 阈值电压(Vgs(th)) 750mVAO 3402:30 V、4A时,RDS(on)最大值84mΩ10V, 55mΩ4.5VSOT23 阈值电压(Vgs(th)) 1V 1.4WSI2302 N沟道,20V,2.1A,72mΩ4.5V 1.2VSI2301CDS P沟道,-20V,-3.1A,112mΩ4.5V -1V 基础库2N7002 N沟道,60V,0.5A,7Ω10V 2.5V 基础库AO3401A P沟道,-30V,-4.1A,165mΩ4.2V -1.3V 基础库AO3400A N沟道,30V,5.7A,26.5mΩ10VFDN335N N沟道,20V,1.7A,70mΩ4.5V 1.5VFDN338P P沟道,-2V,-2.8A,112mΩ4.5V -1V2SK425 NEC N沟道,15V,18 A,24mΩ10V用2301可进行电源控制用AO3401 设计电源防反接电路双MOS管组成电子开关R2, R1: 47kΩC1,: 0.1μF / 6.3V, X5RC2: 4.7μF / 6.3V, X5R8. 电容材料X7R 电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。体积较大 C0G 就是NP0 也就是常说的 MLCCX5R 适合做大容量电容。X5R、X7R或Y5P都属于Ⅱ类与Ⅲ类统称为低频陶瓷电容器国内叫CT型是用铁电陶瓷做介质的电容器这类电容比容大损耗比较大电气性能较稳定随温度、电压和时间的变化并不显著适用于隔直、耦合、旁路与对容量要求不高的电路。对应的参数表如下9. 电池镍镉电池能量比率低电压低有记忆效应对环境有很大污染。但耐高温性能好生产要求相对更低价格便宜。寿命一般在充放电500次左右如果是应急灯等应用不常用最少4年可不更换电池。日常生活中的剃须刀电动理发器应急灯大部分使用镍镉电池。镍氢电池是镍镉下一代的充电电池能量比率相对镍镉有所提升电压低略微有记忆效应对环境有一定污染。价格适中介于锂电和镍镉之间。电池寿命在1000次左右。周边的镍氢混合动力汽车电动模型很多使用镍氢电池。锂电是目前充电电池的最高水平但诞生10年单位材料能量比只提升了10一直没有重大突破。锂电池能量比率相对更高电压高3.2V/3.7V没有记忆效应无污染。价格更高。电池寿命磷酸铁锂大部分的电动汽车在2000次以上。锰酸锂如大部分的3C电器大概在500次左右。锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水bai电解质溶液的电池。锂电池并非是单一的种类而是锂金属电池和锂离子电池的统称。由于锂金属电池现在已不再被应用所以我们平常说的锂电池一般指的是锂离子电池。锂电池分类聚合物锂电池、三元锂电池、铁锂电池等、型号常见的有圆柱18650.26650.32650.21700.14500.14250.....等等型号分析锂离子电池的性能应该从以下几个方面1容量续航里程2功率密度动力性3一致性工作性能4安全性比如散热性熔点5循环次数相对使用寿命6内部阻抗比如欧姆电阻和极化电阻内部损耗7自放电。锂电池需带有线路保护板带有防过充保护板安全防爆如果没有锂电池就会有变形、漏液、爆炸的危险!从形体上分圆柱形Tesla采用松下的NCR18650B直径18cm长度65cm0代表圆柱形不过博主特指出这是消费类电池以及未来可能搞得21700三星也有一批还有比较多的是26650国内最大的圆柱型电池是比克方壳比如宁德ATL目前国内很多都在做软包贬褒不一比上述两个所占市场份额要小很多10. AD15中3D封装库制作打造属于自己的Altium Designer 3D封装库不需要懂专门的三维设计软件 - Windworld - 博客园11. 美制电线标准AWG与公制英制对照表AWG美国线规下面介绍一下几个常用的AWG如何对比表格找到美标AWG相应的导线截面积AWG美国线规代号指的是导体截面积mm²大小数值越大面积越小。常用的AWG线材规格有18# ~ 33#的线材如果电机驱动线用18就够了普通电源用16。12. MOS管的原理和使用12.1 PN二极管加入磷为N型材料磷原子在其价壳层中有 5 个电子。因此当硅原子共享电子以获得所需的 8 个电子时它们不需要这个额外的电子因此材料中现在有额外的电子因此这些电子可以自由移动。加入三价铝或者硼等为P 型掺杂。这个原子在其价壳中只有 3 个电子所以它不能为它的 4 个邻居提供一个电子来共享所以其中一个将不得不离开。因此在电子可以坐下和占据的地方产生了一个空穴。当在二极管上连接一个电压源时阳极P 型连接到正极阴极N连接到负极这将产生正向偏置并允许电流流动。电压源必须大于 0.7V 势垒否则电子无法跳线。12.2 MOSMOS管即在集成电路中绝缘性场效应管。MOS英文全称为Metal-Oxide-Semiconductor即金属-氧化物-半导体确切的说这个名字描述了集成电路中MOS管的结构即在一定结构的半导体器件上加上二氧化硅和金属形成栅极。MOS管的source和drain是可以对调的都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下两个区是一样的即使两端对调也不会影响器件的性能,这样的器件被认为是对称的。N沟道 耗尽型NMOS增强型管构成的开关电路PMOS的特性Vgs小于一定的值就会导通适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动但由于导通电阻大价格贵替换种类少等原因在高端驱动中通常还是使用NMOS。12.3MOS管的分类12.4 MOS 管的应用 - 门电路非门(反向器)是一对最简单的门电路CMOS管组成。其工作原理如下A端为高电平时P型管截止N型管导通输出端C的电平与Vss保持一致输出低电平A端为低电平时P型管导通N截止型管输出端C的电平与VDD一致输出高电平。12.5 电源开关下面给出常用的PMOS实现的软开关在逐飞主板设计中常用13 稳压二极管的使用13.1 参数1.Vz— 稳定电压。指稳压管通过额定电流时两端产⽣的稳定电压值。2. .IzT— 稳定电流指稳压管产⽣稳定电压时通过该管的电流值。3.rzJ— 动态电阻。指稳压管两端电压变化与电流变化的⽐值。4.稳压⼆极管电路限流电阻的选取R太⼤ 则Ir很⼩ 当Il增⼤时 稳压管的电流可能减⼩到临界值以下 失去稳压作⽤R太⼩ 则Ir很⼤ 当Rl很⼤或开路时 Ir都流向稳压管 可能超过其允许定额⽽造成损坏。公式(Uimin-Uz)/(IzminIlmax) R (Uimax-Uz)/(IzmaxIlmin)当两者不能同时满⾜时 说明在给定条件下已超出稳压管的⼯作范围 需限制输⼊电压Ui或负载电流Il的变化范围 或选⽤更⼤容量的稳压管。Izmax 稳压管允许的最⼤⼯作电流Uzmax 电⽹电压最⾼时的整流输出电压Ilmax 负载电流的最⼤值13.2 IN4728举例限流电阻R1最好⼤于31.6Ω 不然流过稳压⼆极管的电流过⼤ 会烧毁稳压⼆极管。1N4728的稳定电压为3.3V 稳定电流为76mA 因此限流电阻R1的取值为114.4Ω13.3 有刷电机驱动中的稳压二极管限流电阻为 2.2K , 最大电流为 (12V-3.3V)/2.2K 4mA, 而稳压二极管最大电流为满足系统要求。14 . 常用三极管及其替换S9013 9014属于低频放大三极管50V 0.1A 0.4W 9013 功率大一点 S8050 属于高频放大三极管40V 0.5A 0.6W) 都是前级放大管两者可以互换.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。 8050属于高频三极管丝印Y1 1.5A J3Y 500mA。 9011 NPN 30V 30mA 400mW 150MHz 放大倍数20-80 9012 PNP 50V 500mA 600mW 低频管 放大倍数30-90 9013 NPN 20V 625mA 500mW 低频管 放大倍数40-110 9014 NPN 45V 100mA 450mW 150MHz 放大倍数20-90 8050 NPN 25V 700mA 200mW 150MHz 放大倍数30-100 8550 PNP 40V 1500mA 1000mW 200MHz 放大倍数40-140 丝印 2TY 500mA Y2 1.5A。以下是 2.0 TFT 240*320 的电源电路, LCD 的背光的限流电阻应在 5 Ω ~ 10Ω 之间。15. LM2940与LM7805LM2940与LM7805的主要区别是LM2940最大输出电流1A。LM7805最大输出电流1.5A。其它都很接近所以如果电路只要求1A或以下的可用LM2940代替。