大家好，这里是大话硬件。这篇文章主要是分享如何用观察法直接写出补偿网络中的零极点的表达式。在前面的文章中，我们分别整理了OTA和OPA型的补偿网络，当时有下面的结论。针对某个固定的补偿网络，我们可以用数学的方法推导补偿网络的零极点。比如下面OPA的I型补偿网络，求解零极点的过程如下：上面是纯粹数学方式求解的结果，从结果可以看出I型补偿只有极点，没有零点，相对来说还算简单。下面求解II型补偿器的传递函数，写成标准零极点的形式：从上面的求解过程来看，是相当的复杂，而且这还是II型的补偿，换成III型的补偿，这个求解的过程会更复...
大家好，这里是大话硬件。在前面9讲的内容中将开关电源环路分析进行了梳理，我相信很多人即使都看完了，应该还是不会设计，而且还存在几个疑问。比如我随便举几个：开关电源的带宽怎么设定？开关电源精度和什么相关？怎么调节动态响应？动态响应和什么有关系等等。我在学习的过程中也一样，对这部分内容充满了疑问。因此，后面关于环路分析的内容，主要是针对开关电源系统中比较难理解的，常见的，经常在设计产品时遇到的问题，进行再一次的分析。这里非常欢迎大家留言提出疑问，我会针对这些疑问专门写文章来分析。OPA型补偿网络在前面推导OPA环路...
大家好，这里是大话硬件。这篇文章想给大家推荐一个LTspice神器——修改配色文件。最近在学习LTspice仿真软件，这款软件很多人应该都知道，我这边也整理一下这个软件可以具备仿真的功能，平时用的比较多的，LTspice有以下9大仿真功能：目前市面上关于LTspice仿真的资料不是很多，学习了的路径主要是通过软件自带的help功能，以及ADI官网的文档。在上面的资料中，都没提到软件可以修改配色，下面以修改前后作为对比修改前的主界面：修改后的主界面修改配色前交流仿真原理图修改配色后交流仿真原理图除了原理图颜色变化外，波形的颜色也有变化。相比之...
大家好，这里是大话硬件。今天想给大家分享上周末在家写的读书笔记，内容来源于重读《硬件十万个为什么——开发流程篇》这本书的一些启发和总结。1. 为什么我要重读这本书籍？这本书收到快递的时间是2022.8.26，拆开快递的那个晚上大约花了2个小时从头到尾快速浏览了一次，感觉好像没写什么东西，没有硬件技术，没有理论公式，因此就将书搁置在了一边。上次是粗读，所以我一直告诉自己，要找个时间再读一下。上次还有好多东西没有看到，也没深入的理解，做笔记。于是这周末就在家重新读了一次。这篇文章主要是结合书籍前3章的内容，加上自己对本书的...
大家好，这里是大话硬件。我们来回顾一下前面8讲的内容，主要对下面的知识点进行了分析：系统框图反馈环节传递函数功率级传递函数PWM级传递函数传递函数计算如果我们把开关电源看成是不同的电路模块拼接而成，现在已经知道了每个模块的传递函数，那么接下来的事情很简单，按照闭环控制系统求解传递函数的方法求解就行。整个系统闭环起来就是下面这样:要求解上面系统的传递函数，就必须知道输入和输出。输出都知道是输出电压，但输入是什么呢？从上面的框图可以看出 ，其实系统的输入有两个，一个是输入电压Vin，另外一个是参考电压Vref。这么说可能...
大家好，这里是大话硬件。在上一节分析了3种类型的电压型补偿网络，当然前面的内容还达不到环路补偿的要求，在后面会有内容对其进行补充。我们先把整个开关电源的闭环控制所需要基本知识点过一遍，再针对性的分析。这一讲我们来分析电流型的补偿网络。电压型补偿网络的核心器件是电压型运放，电流型补偿网络的核心器件是跨导型的运放，即将电压转换为电流。电流型的补偿网络基本拓扑如下：在电压型的交流分析中，反向端的电阻R2没有起到作用，在直流分析中起到了作用；对于电流型，无论是直流和交流R2都要起到作用，是电压型和电流型其中一个差异。...
大家好，这里是大话硬件。在前面的文章中，已经分析了控制级和功率级的传递函数，这一节咱们来分析反馈级的传递函数。在分析反馈网络的传递函数之前，我想，应该有几个问题需要做一下介绍。1. 功率级和控制级传递函数说明了什么？根据前面的传递函数的表达式可知，带有两个阻抗L，C元件的传递函数，在转折频率以后，在增益上斜率为-2，表现为-40dB/dec的特性，在足够宽的频率范围内相位偏移达到-180°。这样的性质说明两个特点：（1）传递函数会以较快的频率（-2斜率）穿过0dB；（2）相位会到达-180下面仿真的不同负载电阻条件下，LCR 电路的波特图...
大家好，这里是大话硬件。根据上一篇文章的分析，开关电源系统主要分为3个部分，功率级，控制级，反馈级。今天这篇文章我们分析功率级和控制级的传递函数。1.功率级传递函数从功能框图上可以看出来，功率级主要包含两个部分，一个是电源输入通过MOS管开关，得到电压V1，这个电压其实就是我们经常测试的VSW；另外一个是V1经过LC后，得到的输出电压Vo。因此在求解功率级的传递函数时，需要分开来求。当使用占空比为D的PWM驱动MOS管的时候，输出电压V1的幅值等于VinxD，因此传递函数等于常数Vin。输入电压到V1电压传递函数如下：功率级的后半部分是LC滤...
大家好，这里是大话硬件。经过前面4篇文章的梳理，估计很多人已经等不及了，什么时候可以开始环路的分析。为了尽快进入到大家关心的部分，这一讲我们正式进入环路分析的第一部分——传递函数。传递函数，简单的理解就是输入和输出之间的关系。为了方便我们仅仅对开关电源传递函数进行分析，传递函数的其他细节这里不做展开，我们只需要知道传递函数所表达的含义就行。1.为什么要研究传递函数？很多人可能会有疑问，研究环路稳定性研究传递函数干嘛，为什么要研究传递函数？可以这样理解，通过传递函数可以知道这个系统对不同频率信号响应，而这些响...
大家好，这里是大话硬件。在前3节分析了一个开环电源是如何工作的，开环电源的弊端也很明显，无法维持输出的稳定，不能抗扰动，无法得到我们想要的电压等等。因此，开关电源的闭环环路对稳定性来说非常重要。在开关电源的系统中，要想使其输出电压稳定，可以对输出电压进行监控，然后调节开关管的开通和关断，这种方式被称为电压控制模式。当然，除了检测输出的电压可以控制系统输出电压的稳定，其实检测电感输出的电流同样可以用来控制系统的稳定，将电压和电流相结合的方式，就是电流控制模式。下面是电压控制模式的框图：Rf为输出电压取样电阻，E...
大家好，这里是大话硬件。在前面的章节中，分析了开关电源为什么需要闭环环路控制，并且得出了开关电源需要稳定可靠，就必须增加环路控制的结论。虽然目前开关电源环路控制的方法很多，但是较常用的是电压控制方式。这一讲的内容，本应该是开始介绍电压控制方式是如何实现开关电源的闭环控制，但是在这之前，我想需要仿真一个开环的开关电源，对前面两讲的内容进行验证和总结，看看在开环的状态下，开关电源是什么样的。如果我们设计的闭环回路能解决开环开关电源的不足，那么是不是就能证明闭环控制的必要性以及正确性。所以，这一节我们以12V转5V...
大家好，这里是大话硬件。在上一节中，基于欧姆定律，基尔霍夫定律，伏秒平衡这些已知的知识点，可以推导出Buck变换器的输入输出关系。今天这一节，我们还是从全局的概念来解析开关电源。1. 运放和开关电源如果一上来就分析开关电源的环路稳定性，我估计大部分人都会很晕，包括我自己。各种传递函数，各种补偿网络，都是一些知道名字，但是连在一起就不认识。不慌，学习东西都是从简单到复杂。毕竟开关电源也是电阻，电感，电容，MOS这些器件组成的，假设我们找个简单的，带有环路的模块，先把它搞清楚，再类比学习开关电源的环路稳定性，应该会简单...
大家好，这里是大话硬件。说到开关电源不得不提的就是开关的环路稳定性，但是这一块目前用的DC-DC芯片，很多厂家在芯片内部都已经做好了，所以对于使用的人来说，即使不太关注环路的稳定，按照手册中推荐的值设计产品也能正常使用。当然，仅仅是按照手册中设计，但不清楚为什么要这样设计，让我一直感觉不踏实。我非常想知道为什么我这样设计环路就是稳定的，如果能像我用欧姆定律一样，拿个万用表一测就知道，至少是这样的程度，才让我感觉自己做的东西是可靠的！因此，工作这么久，我一直对开关电源环路这块的知识点有些不放心，就像别人问你哪一...
大家好，这里是大话硬件。今天这篇文章梳理了电容的三大作用，储能，滤波，耦合。1.储能电容用来储能是非常常见的，一般用在电源上，如下图所示。如果在电源IC的输出电没有增加大电容储能时，当IC需要消耗电流，前级的电源芯片和IC由于距离较远，通常不会很快的响应，因此导致IC的电压会下降，使其无法正常工作。所以在芯片管脚处增加电容储能，用来快速给IC提供能量，可以防止电压跌落。在实际的应用中，电源IC的输出功率是5V1A，负载正常工作时功率为5V0.5A，但是负载存在瞬时功率最大为5V2A，持续时间ms级别，如果单独使用电源IC给负载提供能量，...
大家好，这里是大话硬件，好久不见哈！今天想给大家分享一下我总结磁珠方面的内容，大家一起交流讨论讨论。磁珠想必大家都不陌生，很多人见过，用过，但是不知是否有总结过呢？我印象比较深刻的是，在一次面试的时候，面试官问我磁珠和电感在滤波方面的区别。那是我第一次对磁珠这个东西有了概念。在后来，在工作中看别人用，自己用，再到现在自己总结，给别人讲磁珠。1. 磁珠的定义磁珠是一种被动组件，用来抑制电路中的高频噪声。磁珠是一种特别的扼流圈，其成分多半为铁氧体，利用其高频电流产生的热耗散来抑制高频噪声。磁珠有时也称为磁环、EMI...
大家好，这里是大话硬件。在设计DC-DC电路时，经常会考虑它的效率，90%还是在80%的效率对于一个消费电子设备的续航来说，存在非常大的区别。有时候在看某芯片的规格书，器件标称的效率能达到92%。但是自己按照同样的输入、输出电压、负载电流来设计电路，然后测试效率，为什么测试的结果只有85%，87%，就是达不到90%以上呢？实际上DC-DC的效率测试，不仅仅和芯片有关，与我们的测试方法，电感和电容的选择，芯片的工作模式也有关系。今天这篇文章我们来聊聊电感的5大损耗，关于测试方法，芯片工作模式，在后续的文章中会有分享。本篇文章的框架如下...
大家好，这里是大话硬件。今天这篇文章我们来聊聊电感。文章的框架如下：电感的概述空心电感铁芯电感铁氧体电感可变电感铁粉芯电感1. 电感的概述电感是一个线圈，以磁场的形式存储能量。电感由电线，环线或线圈组成。电感具有阻碍电路中电流变化的特性，线圈抵抗电流变化的能力是该线圈的一种特性，称为电感。在电子电路中使用的电感非常多，有空芯的，有铁芯，有磁粉芯的，有用在电源上的，有用在射频上的等等。下面图片显示了常见的几种不同电感的类型。不同的电感在电路中使用的符号也不一样，如下图所示。2. 空心电感空心电感在学校实验室用的比...
大家好，这里是大话硬件。这篇文章分享电阻的内容，内容目录如下：1.电阻封装含义2.热敏电阻3.上下拉电阻4.匹配电阻5.零欧姆电阻6.电阻高频等效模型电阻在电路中使用比较多，如果单独从电阻的细节说起，估计电阻都可以写成一本书，考虑到我们都是有一定基础的硬件设计人员，因此在电阻部分，我们只针对比较重要的知识点进行梳理。让我们跳出入门的阶段，直接进入中级阶段。首先，对电阻的分类可以从电阻可变与不可变的角度，分为可调电阻和固定电阻；从电阻材料的角度，可以分为碳膜电阻，金属膜电阻，绕线电阻等。从电阻封装的角度可以分为直插电阻...
大家好，这里是大话硬件。今天想和大家分享近2月运营知识星球的效果。6月份，我和星球的成员使用视频会议进行第一次线上沟通，主要是想了解大家对加入星球的初衷和想法，以及当前面临的问题，这样我好在后面针对性输出文章和视频会议来帮助星球的成员。其中有的成员提到，能在知识星球收获职场方面的建议；有的成员说，遇到问题星球成员能一起出谋划策；还有的想提升硬件思维和能力，对硬件行业的了解。会议过程中我也记下了他们的发言，方便后面检查我是否解答了他们的疑问。7月份，就在上周六，我们进行了线上第二次视频会议。我这边结合前面的文...
大家好，这里是大话硬件。就在上周，收到了公司的一封邮件——入职三周年的专属纪念邮件。看到这封邮件，感慨时间过得真快呀，转眼就已经工作了3周年。每年的7月都是校招入职的高峰期，看到那些稚嫩的面孔，不禁就想到自己入职那会的场景。看到很多不错的公众号在上周发了年中总结的文章，那为了在工作5年的时候，我可以与现在相比是否有进步，在这周也写了一篇对工作三年的总结。以前还没上班时，对上班的概念停留在网络上，电视剧中，书本上的一些描述，实际上等自己上班后，发现很多东西原来真的是这样啊！但是也有更多的东西其实不一样！！！我...
今天早上起来突然想起了前段时间在网上看到的一句话，大意是说：一个人在职场上的价值，不是看这个公司带给自己什么，而是你给这个公司做了什么有价值的事。当第一次读到这句话的时候，好像还真是这样！于是，我从这句话出发，结合自身对职场成长的体会，把一个人在职场上成长分为主动、和组织一起、被动成长三种方式。主动成长主动成长强调从自身出发，需要利用好下班后的2小时，主动去学习一些新技术，新知识，有意识地弥补自身的不足。通过主动发现未来的自己需要能力，在当下提前学习，从而更好满足工作需要。主动成长是一种目标驱动的方式，需...
大家好，这里是大话硬件。这篇文章想分享工作中经常会遇到一个问题：自举电容的充电回路。自举电容很早就遇到过，但是没有深入的去分析，仅仅是停留在怎么用的程度。前几天找了一些资料看了看，趁着放假的时间，总结一下。整体的框架如下。1.初识自举电容说到自举电容，其实我接触这个名字非常早。在大三上学期的寒假就使用到了自举电容。那时候是要做一个太阳能路灯控制器的项目。由于需要高效率降压拓扑，我们就使用了同步降压DC-DC来做，用的是分离式，大功率的MOS管，自己外加驱动电路。相比现在内部集成控制器的DC-DC来说，我那个时候做的功率...
一、获取图像——小孔成像实验 小孔成像实验中，点燃蜡烛，会在小孔另一面的白纸上看到一个倒立的烛焰。此现象可以用来解释物理学原理：光在同种均匀介质中，在不受引力作用干扰的情况下沿直线传播。这样，我们就用一种最简单的方法在白纸上获得了蜡烛烛焰的图像。二、捕获图像——底片原理 如果将小孔成像实验中的白纸换为底片（胶片），就可以将蜡烛烛焰的图像记录下来。胶片的全称为银盐感光胶片，也叫菲林，原理是将卤化银涂抹在乙酸片基上，当有光线照射到卤化银上时，卤化银转变为黑色的银，经显影工艺后固定于片基，成为我们常见到黑白负片，...
近年来，随着中国新基建、中国制造2025的持续推进，工业智能化技术发展迅猛，嵌入式应用场景越来越丰富，单ARM处理器越来越难胜任工业现场的功能要求，特别是能源电力、工业控制、智慧医疗等行业。在此背景下，ARM+FPGA架构的需求应运而生。在能源电力、工业控制等工业领域上，既要实现ARM与FPGA的高速通信，也要实现性能与成本的完美控制、最优国产方案等。对此，创龙科技正式推出了100%国产比例的ARM+FPGA核心板——全志 T3/A40i+紫光同创 Logos。业内首款——全国产ARM+FPGA工业核心板全志T3/A40i + 紫光同创Logos四核ARM Cortex-A7，主频高达1.2...
一、docker 概述 1. 为什么需要 docker在项目开发阶段经常听到一句话：代码在我这里跑正常，为什么在你的机器上就出 bug？docker 就是为了解决此问题诞生，将整个环境打包一起交付，这样保证开发环境、测试环境、正式环境都是一样的，避免因为环境不一致而产生不必要的问题。2. 什么是 dockerdocker 是基于 go 语言实现的开源项目，主要理念是：Build、ship and run any app，anywhere（在任何地方构建、发布、并运行任何项目）。docker 是解决了运行环境和配置问题软件容器，方便做持续集成并有助于整体发布的容器虚拟化技术。3. docker 和虚拟机的...
环境说明 OS：Ubuntu 20.04.5 LTSGCC：arm-none-linux-gnueabihf-gcc 10.3.0编译器下载地址：Downloads | GNU-A Downloads – Arm Developer[1]uboot 移植 当前最新版本 v2023.04-rc2 下载地址：https://github.com/u-boot/u-boot/archive/refs/tags/v2023.04-rc2.tar.gz[2]设置交叉编译器：export CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabihf-编译配置：make nanopi_neo_defconfig编译：make -j8遇到问题：解决：sudo apt install python3-pippip3 install setuptools编译产物：烧录：sudo dd if=u-boot-sunxi-with-spl.bin of=/dev/sdc b...
一、 产品介绍 本文拆解的产品来源于最近从某宝购入销量比较好的CO报警器，排行天猫家用气体报警器第一名，主要用来防止家里的燃气泄漏，用了一段时间后感觉不太行，正好拆了看看，顺便记录下。产品的功能也比较简单：检测CO浓度和天然气浓度，显示在数码管上当CO浓度大于一定值时，触发蜂鸣器告警按下按键时消音二、拆解环节 天灵盖打开后长这个样子：根据产品的功能推出产品的架构图大致如下：看下产品里用到的两个核心传感器，无力吐槽~再看看PCB上一些公开的东西：PCB背面啥都没：三、产品吐槽 怪不得用着不好用，51单片机的课设都做的比这个有...
一、NanoPi NEO开发板 NanoPi-NEO（http://www.friendlyelec.com.cn/nanopi-neo.asp）是一款基于全志H3的小体积核心板，我手里使用的是v1.4版本，如下。主控：全志H3处理器，四核Cortex-A7，主频最高1GHz内存：512MB DDR3存储：无eMMC，使用SD卡网络：一路10/100M以太网调试串口：2.54排针引出供电：USB板子的扩展引脚说明如下：开发板wiki：https://wiki.friendlyelec.com/wiki/index.php/NanoPi_NEO/zh。二、全志H3处理器 全志H3处理器的特性如下。CPU架构：四核ARM Cortex A7处理器，32KB L1指令cache、32KB L1数据cache、512KB L2 cacheGPU架构...
学习目的 程序烧到什么地方？程序加载到内存什么地方？程序如何执行？一、编译环境搭建 ubuntu 20.04 使用 arm-linux-gnueabihf-gcc 7.5.0。二、程序源码 main.c：#include <stdio.h>#include "calc.h"int main(int argc, char *argv[]){ int a, b; static int local_val = 2; static int uninit_local_val; a = add(2, 3); b = sub(5, 4); printf("a = %d\n", a); printf("b = %d\n", b); return 0;}calc.h：#ifndef _CALC_H_#define _CALC_H_int add(int...
一、风平浪静的程序世界 芯片上电的那一刻，犹如小船撑起了帆，开始远航。这艘小船上，PC寄存器负责航行路线，按照路线图（可执行固件）告诉船长（CPU）接下来该往走哪个方向，船长在走的时候，还要依赖R0-R12这些通用寄存器来完成一些基本的计算。这一路上，还会遇到很多的港口，船长有点不太安分想进港玩玩，但这个时候PC指针不干了：“船长，我自己只能无脑的向前冲，现在我们要偏离路线进港的话，有可能会回不来了”！船长一听，这问题不大啊，喊过来LR寄存器：“你记一下现在的位置，我们待会进港玩完了要回来这里，一船人的性命就交给你了，你...