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一个电气工程师进入电子行业的总结-硬件篇

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楼主: 叶春勇
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叶春勇|  楼主 | 2019-4-15 16:29 | 显示全部楼层
zhangmangui 发表于 2019-4-13 18:41
你这个比较专业了  本人也做了不少硬件方面的工作  但理论还是欠缺

我这个不算专业的,电子硬件设计是很头疼的问题。

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jianbudan123 2021-12-29 19:58 回复TA
楼主真是经验丰富,向楼主学习 
叶春勇|  楼主 | 2019-4-16 12:59 | 显示全部楼层
晶振电路
1、晶振电路一般设计比较简单。
2、晶振电路一般用在低压侧,且不与外界接口,一般不需要处理ems,esd。但是emi测试中,有可能碰到单片机晶振频率及其谐波超标。如果做要过emc晶振上预留串入电阻和磁珠,避免以后改pcb。
串入电阻,可以限制振荡电流及变化速度。对于超标不多的系统,基本能过。0r电阻,60R电阻,根据实际情况选择。
3、网上有无源晶振emc标准电路,思路差不多。在单片机X1,X2,并了个小电容。
4、其他小细节:
(1)外壳接gnd
(2)晶振附件有地铜包围。
(3)直插晶振焊盘,用丝印全部覆盖,有一定的绝缘作用。呵呵,或焊接的时候留意一点引脚,稍微悬空。
晶振电路.png

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叶春勇|  楼主 | 2019-4-16 13:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 叶春勇 于 2019-4-16 15:14 编辑

单片机烧写
(1)上策(做产品)
1、pcb不预留烧写孔,直接烧写芯片。如留了,将来要面对esd问题。很多烧写都是接入rst的,处理起来还是挺麻烦的。
2、芯片烧写完毕,关闭内部的isp功能,例如avr可以烧写熔丝位关闭。stm32也可以在stm32cube里把debug关闭。
stc,可以特殊引脚电平来停止触发isp,做emc试验切记关闭isp。
如果误入调试模式,单片机就卡死了,不复位,对于汽车emi测试就是d类了。如果复位就是c类。
(2)中策(自用设备)
1、如果预留烧写口,需要做一些防呆处理。vcc,gnd 错开,这样插反,不烧单片机。例如第一引脚vcc,最后一个引脚gnd,插反了,一般电脑usb口直接过流,
主要原因单片机内部一般都有esd二极管。不能反接。反接单片机迅速发热。最后烧毁单片机。
2、烧写口,并一些电容,烧写信号线加小值电阻,例如100r。能上拉上拉。做一些简易的esd处理。
3、烧写口离单片机近一点。
4、烧写后,复位口多功能的,设置成输出,或输入。输出好些。
(3)下策

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叶春勇|  楼主 | 2019-4-16 15:20 | 显示全部楼层
复位电路:
1、此电路来自合泰单片机的datasheet,在某些电子网站上也有这种电路。
2、对于单片机内部有硬件低电压复位,做一些自己用的设备,一般可省略复位电路,或只上拉。
3、对于老式单片机,如avr,需烧写熔丝位。低电压复位能打开都打开。笔者接手一个avr tiny13a的单片机电路,频繁开启电源,单片机卡死。
看门狗无效。无法复位,后来用低电压复位解决。当然这个东西不能怪单片机,主要电源设计太垃圾。
4、低电压复位,就是防止硬件电路电压低至数字电路的不确定电平就会乱跑。此项对有读写eeprom程序也很重要。
5、关闭低电压复位,可以降低一点电流。
6、基于本人经验,淘汰没有低电压复位的单片机机型。
7、复位电路靠近单片机引脚。
复位电路.png

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叶春勇|  楼主 | 2019-4-17 15:10 | 显示全部楼层
图为单片机驱动三极管(非接口用途),给自己用的,不向外提供接口。
1、D1,在接12-24V时,防止反接,如接5V,7805前面有二极管可以去掉。
2、R1,为限流电阻。如容型负载。此电阻有分压作用,需仔细选择。如果选择的好,例如100欧,随便什么三极管没有过流的可能。
3、D4,为续流二极管
4、市面有带阻三极管,如ldtd123ylt1g(npn),ldtb123ylt1g(PNP)可省略电阻。
5,npn可更换为nmos。pnp可换成pmos
6,非接口电路的意思,就是负载时自己用的,不提供给外部。

图为单片机驱动三极管(接口用途),提供给用户的接口
对于用户接口最恶劣的情况为:
1、对vcc短路
2、对gnd短路
一般问题:
3、esd问题
4、感型负载
5、反接
一、对于npn或nmos来说:
1、对gnd短路,不会损坏
2、对vcc短路,如不处理会烧毁晶体管,解决方法:
(1)使用低边开关代替npn三极管,成本高。
(2)使用自恢复保险丝,由于自恢复保险丝反应慢,mos管,封装要大,sot-23就太脆弱了,降等级使用。成本适当
(3)限流电阻+自恢复保险丝,限流电阻可以取小点,使不超过晶体管最大电流,自恢复保险丝反应慢,可以避免。
比如对外提供100ma的电流,可以使用20欧的电阻加100ma的保险丝,sot-23的三极管万无一失。
(3)只限流电阻。成本低。有些情况可能不好实现,如电流大了,电阻太小,没有意义。例如继电器有工作电压的低于额定20%可能不吸合。
例如驱动一个12V,90内阻的继电器,可以使用3a的mos管+10欧的电阻。此方法,可以抵挡一段时间的短路。对于抵御emc中ems的高能脉冲
感型负载续流方法跟非接口用途不一样,还需考虑,带电插拔的情况。esd问题。

注意,此图中vce采样也是短路检测的方法,占用一个adc口,或比较器。adc采集反应慢,可以通过选取适当的限流电阻,先抗一下。
如电流较大,应采用比较器中断。
单片机驱动三极管电路.png

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eastin| | 2019-4-18 08:48 | 显示全部楼层
谢谢关心,期待的更多。

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悠悠悠悠| | 2019-4-27 17:46 | 显示全部楼层
棒棒的帖子,给楼主点赞

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叶春勇 发表于 2019-4-3 22:02
自己设计开关电源,如果电流不大,找个液晶电视的常用开关电源芯片,练练手。
我前面说过,我在的行业是 ...

谢谢楼主!

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朱倪| | 2020-1-16 18:04 | 显示全部楼层
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