（一）知识总结 ——电子元件与电路

对比维度	稳压二极管	ESD二极管（以TVS管为例）
核心目标	长期、稳定提供固定电压（电压基准源）	瞬间泄放静电/浪涌等瞬态高压大电流（安全阀门）
物理结构	PN结掺杂浓度极高，耗尽层薄，电场强度大	PN结面积大、结构坚固，反向恢复时间极短（纳秒级）
工作原理	反向偏置且电压超稳压值（Vz），触发齐纳击穿，电流变化时电压稳定在Vz	反向偏置，电压低于VRWM时高阻；超VBR时雪崩击穿，纳秒级导通泄流，干扰消失后恢复高阻
核心参数	稳压值（Vz）、额定功率（Pz）、动态电阻（rz）	反向工作电压（VRWM）、钳位电压（VC）、峰值脉冲电流（IPP）
典型应用	芯片基准电压供给（如MCU的3.3V供电）、简易电路稳压	USB/HDMI接口ESD防护、芯片引脚浪涌防护、电源入口瞬态干扰防护

1.2 二极管反向击穿：齐纳击穿与雪崩击穿

对比维度	齐纳击穿	雪崩击穿
命名来源	纪念发现者克拉伦斯·梅尔文·齐纳	物理过程类似雪崩效应（载流子爆发式增长）
发生条件	高掺杂PN结（耗尽层薄），反向电压低（通常＜6V）	低掺杂PN结（耗尽层厚），反向电压高（通常＞6V）
物理机制	强电场直接拉断共价键（场致电离），产生大量自由载流子	高速载流子撞击原子，撞断共价键产生新载流子（碰撞电离），形成雪崩效应
温度影响	温度升高，击穿电压略降	温度升高，击穿电压上升
核心应用	低压稳压二极管（3.3V、5.1V等）	ESD二极管（TVS管）、高压整流二极管

1.3 肖特基二极管核心电流参数

肖特基二极管没有 PN 结，它的核心是 “金属 - 半导体” 的直接接触，更像 “金属→半导体” 的 “两层夹心”
整流电流（IF）：核心参数，指长期、稳定整流工作时能持续通过的最大正向电流，受温度影响（散热差时实际值低于标称值）。
问：整流二极管的 “单向导通” 特性，能像 “闸门” 一样，只允许电流从一个方向通过，挡住反向电流。那电流就只剩一半了啊？
答：“电流只剩一半” 的情况确实存在，但只是 “最基础的整流方式”，实际应用中用 “全波整流” （2 个二极管）或 “桥式整流” （4 个二极管，最常用）解决 “浪费”，利用率接近 100%
瞬间峰值电流（IFSM）：辅助参数，指短时间（几十毫秒）可承受的大电流，不可长期工作于此电流。
选型逻辑：整流场景以IF为核心依据，需预留余量；应对启动冲击时参考IFSM。

1.4 常用二极管核心信息表

二极管类型	核心物理结构	关键特性	常见用途	典型型号
整流二极管	普通 PN 结（面积大、耐压高）	反向耐压高、电流大	交流电整流、低功率防倒灌	1N4007、1N5408
肖特基二极管	金属 - 半导体接触（无 PN 结）	导通压降低、开关速度快	快充电路、高频整流	SS34、MBR20100
发光二极管（LED）	发光 PN 结（化合物半导体）	通电发光、电流小	指示、显示、照明	0805 贴片、XP-L
稳压二极管	高掺杂 PN 结（齐纳击穿）	反向击穿后电压稳定	电压基准、简易过压保护	1N4733、BZX84C
快恢复二极管	改进型 PN 结（载流子少）	反向恢复时间短	高频整流、开关电源续流	FR107、HER308
变容二极管	耗尽层可控 PN 结	结电容随电压变化	调谐电路、电压控制频率	BB105、MV209

二、电路相关知识

2.1 按键复位电路元件作用（以T113S3芯片为例）

元件	核心作用	具体说明
100nF电容（C105）	消抖+稳定复位信号	1. 消除按键机械抖动，避免芯片误判；2. 上电时通过充电提供短暂低电平，辅助芯片完成上电复位；3. 稳定复位引脚空闲电平，防误复位。
上拉电阻（R100）	确定复位引脚默认电平	按键断开时，将BTN1引脚拉到3V3高电平，芯片正常工作；按键闭合时，引脚通过按键接地变为低电平，触发复位。
复位按键（SW3）	触发手动复位	闭合时将复位引脚拉低，触发芯片复位操作。

之前一直以为电容只有辅助芯片完成上电复位的功能，消抖倒是忘了。

2.2 LED指示灯电路电流与电阻选型

核心计算：电流I =（供电电压 - LED正向电压Vf）/ 串联电阻R，普通LED Vf约2V。
参数参考：普通指示LED额定工作电流10-20mA（正常亮度），阈值电流0.1mA以上（可发光）。
选型示例：5V供电时，若需10-15mA电流，电阻选200-300Ω（如220Ω电阻对应约13.6mA电流）。

2.3 低通滤波器（以RC低通为例）

2.3.1 实现原理

利用电容对不同频率信号的阻抗差异：电容容抗Xc = 1/(2πfC)，f越低Xc越大，f越高Xc越小。电路结构为输入串联电阻R，电容C并联输出端接地，低频信号因Xc大顺利通过，高频信号因Xc小被导入地。

2.3.2 关键参数

截止频率fc（信号衰减至70.7%的频率）：fc = 1/(2πRC)，f＜fc为通频带（低衰减通过），f＞fc为阻带（大幅衰减）。

2.3.3 其他类型

LC低通：电感+电容组成，利用电感高频阻抗高、电容高频阻抗低特性，适合高频大功率场景。
有源低通：RC基础上加运算放大器，可放大信号并提升滤波陡峭度，适合需信号放大场景。

2.4 高通滤波器（以RC高通为例）

2.4.1 电路结构

电容串联、电阻并联接地，与RC低通结构相反。

2.4.2 工作原理

高频信号下电容Xc小，顺利通过；低频信号下电容Xc大，被阻挡无法到达输出端，实现滤除低频、保留高频。

2.4.3 截止频率

与RC低通公式相同：fc = 1/(2πRC)，f＜fc为阻带（衰减），f＞fc为通频带（通过）。

2.4.4 应用示例

T113S3音频电路中，CB1（10μF）+ R55（75Ω）组成的低通滤波器，fc≈212Hz，可滤除212Hz以下高频信号，阻断模拟电路的高频干扰。

三、通信总线知识

3.1 I2C与I2S的区别

对比维度	I2C（集成电路间总线）	I2S（集成电路间音频总线）
核心用途	通用数据传输（传感器数据、配置参数等）	专用音频传输（PCM音频信号，高保真、低延迟）
核心引脚	SDA（双向数据线）、SCL（时钟线），可选地址引脚	SDI/SD（数据输入）、SDO（数据输出）、BCK（位时钟）、LRCK（声道时钟）
寻址方式	7位/10位地址寻址，支持多设备（最多127个7位地址设备）	无地址，硬件直连，拓扑简单（点对点或一主多从）
数据格式	字节（8位）传输，带ACK应答	音频采样位（16/24位），连续流式传输，无应答
速率特点	低速灵活（100kbps/400kbps/5Mbps）	高速实时（随音频参数变化，如44.1kHz/16位音频对应BCK=1.4112MHz）
双工模式	半双工（SDA双向共用，不能同时收发）	全双工（SDO/SDI独立，可同时收发）

四、音频信号相关知识

4.1 数字音频与模拟音频的区别

对比维度	模拟音频	数字音频
核心本质	连续变化的物理量（如电压/电流），波形模仿声波	离散的二进制数据（0和1），由采样、量化模拟信号得到
存储方式	依赖物理介质连续状态（磁带磁粉密度、黑胶凹槽深浅），易损耗	二进制文件存储于数字介质，数据稳定，可长期保存
传输特性	易受干扰，失真叠加且无法消除（如收音机杂音）	抗干扰强，轻微干扰可通过纠错算法恢复，几乎无失真
处理能力	依赖硬件电路，功能固定（简单音量调节、滤波）	软件灵活处理（剪辑、降噪、变声等），扩展性强
复制备份	复制一次失真一次（如磁带翻录）	无限复制无质量损失，与原文件一致

4.2 T113S3芯片模拟音频引脚

引脚名	接口类型	对应设备	接线要点	注意事项
MICIN	模拟输入	驻极体/动圈麦克风	接麦克风信号端，驻极体麦克风需接电源	避免接强信号设备，防放大器过载
FMIN	模拟输入	FM收音机模块音频输出端	接FM模块AUDIO OUT引脚	确保输入为模拟音频信号
LINEIN	模拟输入	MP3/CD机/电脑线路输出端	接外部设备LINE OUT或耳机孔	无需额外放大，防信号过强
HPOUT	模拟输出	耳机、小型扬声器（8Ω/32Ω）	直接接耳机左右声道（单端可接单声道）	不可直接接大功率音箱，需外接功放

五、复数运算（电路分析工具）

5.1 复数的两种表示形式

形式	表达式	各部分含义
代数形式	Z = a + jb	a：实部（对应电阻）；b：虚部（对应容抗/感抗）；j：虚数单位（j²=-1）
极坐标形式	Z = r∠θ	r：模（阻抗幅值）；θ：辐角（电压与电流相位差）