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原创 硬件基础(6)MOS管(1):认识MOS管
MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属-氧化物-半导体场效应晶体管)是一种场效应晶体管(FET),广泛用于模拟和数字电路中。
2025-03-30 10:51:59
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原创 硬件基础(3):三极管(10):关于三极管截止频率
三极管的**截止频率**(也称为**特征频率**或**增益带宽积**)是指在三极管的增益开始明显下降时的频率。通常在高频应用中,三极管的增益会随频率的增加而下降,直到某个频率点,增益降低到某个特定值(通常是增益的3 dB点),这个频率被称为**截止频率**。
2025-03-29 08:00:00
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原创 硬件基础(3):三极管(11):三极管的连接方式-共基、共射、共集
共集电极电路----三极管的集电极接地,集电极是输入与输出的公共极; 共基极电路----三极管的基极接地,基极是输入与输出的公共极; 共发射极电路----三极管的发射极接地,发射极是输入与输出的公共极。
2025-03-29 08:00:00
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原创 硬件基础(3):三极管(9):基极加下拉电阻的原因
给三极管的基极和发射极之间加下拉电阻的原因主要是为了确保基极电流的稳定性,防止三极管的工作状态不稳定或者处于不期望的状态。
2025-03-28 08:00:00
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原创 嵌入式开发:3 dB和0.707的关系
- **3 dB**表示增益下降到原来的一半(功率)或下降到原来**1/√2**(约为0.707)的幅度。- 这种关系在信号处理、电路设计中非常常见,特别是在频率响应分析中,3 dB点常被用来定义滤波器的带宽或截止频率。
2025-03-28 08:00:00
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原创 硬件基础(3):三极管(8):集电极最大允许电流Icm
三极管有一个极限参数叫集电极最大允许电流,用ICM表示。,ICM常称为三极管的额定电流,所以人们常常误认为超过了ICM值,由于过热会把管子烧坏。实际上,规定ICM值是为避免集电极电流太大时引起β值下降过多。一般把β值降低到它的最大值一半左右时的集电极电流定为集电极最大允许电流ICM。
2025-03-27 08:30:00
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原创 硬件基础(3):三极管(7):漏电流Iceo
从管子的集电极c到发射极e总会产生一有害的漏电流,称为穿透电流Iceo,它的大小与β值近似成正比,β值越大,Iceo就越大。Iceo这种寄生电流不受Ib控制,却成为集电极电流Ic的一部分,Ic=β*Ib+Iceo。
2025-03-27 08:15:00
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原创 硬件基础(3):三极管(5):Ic、Ie、Ib电流怎么产生的
- 当对三极管施加适当的电压(发射结正向偏置、集电结反向偏置)时,就会有基极电流 Ib 和集电极电流 Ic。- 由于基区非常薄且掺杂浓度较低,多数载流子在基区中只会少量复合,大部分被集电结所“吸收”,形成较大的集电极电流 Ic。- 通过外部电源所提供的电流,发射极电流 Ie = Ib + Ic。- 基极电流相对于集电极电流通常很小,使得三极管具有电流放大作用。
2025-03-26 08:30:00
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原创 硬件基础(3):三极管(6):增益
简而言之,三极管增益指的是对输入信号的放大能力,核心是三极管内载流子的注入和收集过程。根据不同的使用条件和设计需求,需要同时考虑电路的直流工作点、交流工作范围以及温度、频率等外部影响因素,从而选定合适的三极管并做好偏置设计。
2025-03-26 08:15:00
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原创 硬件基础(3):三极管(4):关于三极管的压降
- 基-发射极的压降决定了驱动电压:例如常见 0.7V 的压降,意味着要让三极管导通,输入驱动信号就必须比发射极电位高 0.7V 左右。- 饱和压降决定了导通损耗。若三极管频繁开关,集-发射极压降越小则导通功耗越低,这对于功率开关电路尤其重要。
2025-03-25 21:08:14
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原创 硬件基础(5):(3)二极管的应用
MOSFET控制电流的流动,而二极管则在反接电源时快速导通,保护电路不受反向电流的影响。这个电路的主要功能是将输入的交流电信号转化为稳定的直流电源,通过桥式整流和滤波技术,确保输出电压的稳定性和可靠性。此处如果使用单向TVS管,必须放置在防反接肖特基D12的后面,否则的话,电源反接,单向TVS管刚好正接,正向导通电流很大,将烧毁单向TVS管。:在继电器电路中,使用二极管来保护继电器开关元件,避免电流反向时对电路造成损坏。:在继电器电路中,使用二极管来保护继电器开关元件,避免电流反向时对电路造成损坏。
2025-03-25 08:30:00
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原创 硬件基础(5):(2)二极管分类
整流二极管(Rectifier Diode)不同类型的二极管有不同的特点和应用领域。根据实际电路需求,选择合适的二极管可以有效提高电路的性能和稳定性。例如,开关电源和高频电路更适合使用肖特基二极管,而需要电压保护的场合则选择稳压二极管或TVS二极管。通过理解这些特性和选型依据,可以更好地进行二极管的应用设计。
2025-03-19 22:10:03
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原创 硬件基础(5):(1)二极管初步认识
二极管(Diode)是一种具有单向导电特性的电子元器件,由一个PN结组成,它允许电流从正极(阳极,Anode)流向负极(阴极,Cathode),而反向则阻断电流。结构组成:通常由P型半导体和N型半导体形成PN结结构。 N区:四价硅晶体掺入五价元素形成N型半导体,自由电子是多子,多子带负电; P区:四价硅晶体参入三价元素形成P型半导体,空穴是多子,空穴带正电。 PN结是电子技术中许多元件,例如半导体二极管、双极性晶体管的物质基础。PN结形成过程。
2025-03-19 21:10:46
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原创 硬件基础(4):(12)为什么要关注ADC的采样时间
在 STM32 等 MCU 上,为了让 ADC 获得准确且稳定的转换结果,需要根据前端阻抗设置一个适当的**采样时间 (Sample Time)**,或者在前端增加运放缓冲来降低输出阻抗,MCU 内置 ADC 通常有一个“采样保持电容 (C_sample)”,在采样阶段,这个电容要通过前端电阻(以及内部开关的阻抗)快速充电到被测电压
2025-03-13 09:00:00
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原创 硬件基础(4):(11)ADC采样方式:单端采样和差分采样
在 ADC 采样方式中,“单端采样”与“差分采样”是两种常见的测量模式,差异主要体现在测量信号的参考点和抗干扰特性上。以下从原理、特点和应用场景几个方面详细介绍它们的区别与适用性。
2025-03-13 08:00:00
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原创 硬件基础(4):(10)ADC采集电路中分压电阻的设置
针对 ADC 采样通道来设计合适的分压电阻网络,包括分压比例计算、电阻取值选型、功耗与采样阻抗的权衡等步骤。你可以根据实际需求灵活调整数值。
2025-03-12 09:00:00
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原创 硬件基础(4):(9)什么是公共阻抗耦合
在实际硬件设计中,**公共阻抗耦合**往往是引发模拟测量误差和数字干扰的根本原因之一。想要从源头降低此类耦合,就要对地线、电源、走线布局和回路分割进行系统性规划,避免大电流/高频信号与高精度模拟电路共用狭窄的高阻抗路径。
2025-03-12 08:00:00
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原创 硬件基础(4):(8)怎样减小高频信号和大电流线路对模拟电路的干扰
在进行 PCB 走线布局时,**高频和大电流线路**是模拟电路(包括参考电压源、ADC 输入滤波、前端放大器等)最大的干扰来源之一。具体的优化措施可分为 **“物理隔离”** 和 **“屏蔽与接地”** 两大类。
2025-03-11 09:00:00
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原创 硬件基础(4):(7)ADC电压采集:软件校准(标定、拟合)
在实际项目中,**软件端校准**可以有效弥补硬件方面(分压电阻误差、放大器失调、参考源误差等)带来的系统性偏差,从而提高 ADC 测量精度。下面是一个常见的**多点实测校准**流程与思路,个人感觉传感器标定的原理也只这样。
2025-03-11 08:30:00
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原创 硬件基础(4):(6)高精度ADC设计中模拟地与数字地的划分与连接
在实际 PCB 设计中,**接地与布线**对于获得干净的参考电压和高精度 ADC 测量至关重要。下面详细阐述**如何在硬件层面减少数字噪声耦合到模拟电路、保障参考电压的稳定性**。
2025-03-10 20:47:53
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原创 硬件基础(4):(5)设置ADC电压采集中MCU的参考电压
- STM32L071KZT6 没有独立标记为 “VREF+” 的引脚,而是**将 ADC 参考电压与 VDDA 共用**。- 如果需要外部精确基准电压,就将该基准电源(例如 3.3V、2.5V 等)接到 VDDA,引脚附近做好滤波、去耦与保护,即可实现对 ADC 的高精度供电与参考。
2025-03-10 20:42:09
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原创 硬件基础(4):(4)ADC外部参考电压的设计
**设计外部参考电压**主要是为了给 MCU 或独立 ADC 提供一个**高精度、低噪声、稳定**的基准电压,从而提升模数转换的准确性和一致性。下面从整体流程和关键点给出简明的设计思路。
2025-03-09 09:54:41
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原创 硬件基础(4):(3)为什么有人会说“参考电压越高,分辨率越细”?
- **“参考电压越高,ADC 的可测电压范围越大”**- **“参考电压越小,相同位数下每伏分辨率更高,可测更微小的变化”**
2025-03-09 09:51:58
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原创 硬件基础(4):(2)认识ADC参考电压
- **参考电压**是影响 ADC 精度的一个关键参数,它决定了模拟信号和数字值之间的映射关系。- 参考电压选择应基于输入信号的范围,并且根据所需的精度来决定使用内置参考源还是外部参考电压源。- 适当的参考电压可以优化 ADC 的性能,确保测量的精确度和稳定性。
2025-03-08 21:08:12
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原创 硬件基础(4):(1)AD采集电路设计
在进行 MCU(如 STM32)ADC 采集电路设计时,需要综合考虑测量信号的幅度范围、输入阻抗、采样精度、噪声以及器件保护等多个方面。下面从常见的实际需求出发,介绍一个典型 ADC 前端电路设计的流程与要点。
2025-03-08 21:05:14
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原创 嵌入式开发:磁通门传感器开发(6):在STM32上实现FFT需要的空间资源
对于 arm_rfft_fast_f32,一般需要的中间缓冲区大小与 FFT 点数相同,也就是 128 个 float(512 字节)。对于实数 FFT,输出通常也会用 128 个 float 存储(例如,DC、Nyquist 以及一对一对的频谱分量),也需要 512 字节。如果输入数据可以就地转换为输出数据,并且库内部不需要额外的中间缓冲区,你至少需要 512 字节来存储 128 个 float 数据。再加 512 字节,中间可能需要 1024 + 512 = 1536 字节左右的 RAM。
2025-03-05 08:30:00
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原创 嵌入式开发:磁通门传感器开发(5):测量磁场的方法和传感器
磁场测量主要依赖于各种磁传感器,每种传感器适用于不同的磁场强度和应用场景。,只是其性能在高频动态磁场测量中受到一定限制。高斯计是一种用于测量磁场强度的仪器,通常用于测量。高斯计通常基于霍尔效应(Hall Effect)电流在磁场中会产生与磁感应强度成正比的霍尔电压。磁通门传感器(Fluxgate Sensor),这些传感器对高频磁场响应更快。,特别适用于地磁场或弱磁场探测。低频交变磁场(通常 <1kHz。磁通门传感器的工作原理依赖于。的磁场测量设备,主要用于测量。电机、电磁铁、磁场探测。
2025-03-04 20:56:22
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原创 嵌入式开发:电池掉电问题
如果电池的容量较小,负载一接上后,电池的电压就会迅速下降,尤其是负载电流较大的情况下。电池在没有负载时可以达到标称电压,但当负载接入后,电池就无法保持这个电压,表现为电压下降。为什么电池没有负载什么都不接输出是9v,但是如果接上负载后再测电压就被拉低了,成了4v左右,并且把负载去掉后电池电压又会慢慢增加到9v左右?:如果电池已经使用了一段时间或质量较差,电池的内阻可能会增大,导致在负载接入后电压明显下降。:有时,接触不良或者电池与负载之间的连接问题,也可能导致电压读数不稳定,尤其是负载接入时。
2025-02-28 08:00:00
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原创 硬件基础(3):三极管(3):三极管作为开关的时候为什么设置其工作在截止区和饱和区
发射极和集电极之间是一根导线,基本上没有功耗,所以为了降低功耗,使得三极管导通的时候工作在饱和区。三极管工作在饱和区域的时候,Uce基本为0,Ic从c流向e,可以把c、e之间看成是一根导线。
2025-02-27 21:45:13
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原创 硬件基础(3):三极管(2):实践应用(持续更新)
上面三极管作为开关在电路中发挥作用,详细讲解了电路设计的过程以及参数的选型,同时三极管还具有很多应用,如控制蜂鸣器(控制有源和无源)、结合 MOS 管组成电源开关、PWM调速电路(图腾柱驱动电路)、光耦、信号反相等等应用,后续会对这些应用进行讲解。
2025-02-27 21:17:00
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原创 硬件基础(3):三极管(1):理论基础
三极管(BJT,双极型晶体管)是通过在同一个硅片上利用不同的掺杂方式形成三个区域,并在它们之间形成两个PN结,从而构成的电子元器件,其主要功能是放大信号或开关电子信号(在实际使用中三极管多用于开关功能,一般不做放大使用,因为三极管放大系数不稳定,受温度影响较大)。三极管有三个端口:基极(B),集电极(C),发射极(E)。NPN型和PNP型。三极管是一种重要的半导体器件,广泛应用于各种电子设备中。
2025-02-25 22:40:25
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原创 嵌入式开发:傅里叶变换(5):STM32和Matlab联调验证FFT
STM32 和 MATLAB 联调是嵌入式开发中常见的工作流程,通常目的是将 STM32 采集的数据或控制信号传输到 MATLAB 中进行实时处理、分析和可视化,同时也可以将在开发板上运行算法,然后再与Matlab计算的结果做对比,对我们的算法进行验证。在 STM32 上,首先需要从传感器或其他外设获取原始数据。在 STM32 上,使用串口(USART)、USB、I2C、SPI 或网络通信(如 TCP/IP)将原始数据发送到计算机。
2025-02-25 17:39:26
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原创 嵌入式开发:傅里叶变换(4): STM32上面实现FFT(基于STM32L071KZT6 HAL库+DSP库)
在 STM32 上使用 CMSIS-DSP 库实现快速傅里叶变换(FFT),通过以下步骤来实现。CMSIS-DSP 库提供了一系列函数用于处理数字信号,包括 FFT 函数。
2025-02-24 16:52:45
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原创 嵌入式开发:傅里叶变换(5):基于STM32,实现CMSIS中的DSP库
从 STMicroelectronics 官网或者 ARM 官方下载 CMSIS-DSP 库源码。这个库包括了许多数学运算、滤波器、FFT等功能,并且专为 ARM Cortex-M 系列微控制器优化。MDK 请使用 5.26 及其以上版本,CMSIS 软件包请使用 5.6.0 及其以上版本。添加文件路径:..\Drivers\CMSIS\DSP\Include。就可以调用 DSP 库的 API 了。至此就完成了 DSP 库的移植。用到 DSP 库函数的文件得添加。l 表示小端格式,b 表示大端格式。
2025-02-24 16:14:02
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原创 C语言:二维数组在内存中是怎么存储的
在 C 语言中,二维数组是按 行主序(row-major order) 存储的,即所有的行按照顺序连续存储在内存中。对于一个 mxn 的二维数组 arr[m][n],数组的第一个元素 arr[0][0] 存储在内存的起始位置,紧接着是 arr[0][1]、arr[0][2] 等,直到 arr[0][n-1]。然后,存储的是 arr[1][0]、arr[1][1],以此类推,直到 arr[m-1][n-1]。
2025-02-21 08:30:00
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原创 CubeMX配置STM32H743XIH6工程
生成完成后,你可以在指定的路径下找到工程文件,然后使用所选的集成开发环境(IDE)打开工程进行进一步的开发,如添加自己的业务逻辑代码等。
2025-02-21 08:30:00
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DeepSeek从入门到精通(20250204).rar
2025-02-10
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