硬件電路設(shè)計(jì)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-03-30
硬件電路設(shè)計(jì)的視頻教程
Ansys Lumerical光子集成電路PIC 有源器件的設(shè)計(jì)與仿真
光子集成電路(Photonic Integrated Circuit, PIC) 由于具備可實(shí)現(xiàn)高速光電轉(zhuǎn)換、高頻寬、低損耗等特性，并且可以大幅縮減模組尺寸及成本，是未來發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。 Ansys Lumerical 為設(shè)計(jì)人員提供高性能光子模擬軟體，提供專門用于光子器件、電路和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模擬環(huán)境。
免費(fèi) 1小時(shí)56分鐘 250播放
查看
汽車控制器設(shè)計(jì)第1課：模擬電路入門與仿真實(shí)驗(yàn)
汽車控制器設(shè)計(jì)第1課：模擬電路入門與仿真實(shí)驗(yàn)
免費(fèi) 41分鐘 147播放
查看
硬件電路設(shè)計(jì)的實(shí)例教程
從事嵌入式這個(gè)行業(yè)已經(jīng)有七八年了，在此我給大家分享分享一些硬件電路的設(shè)計(jì)方案和心得，供一些剛學(xué)嵌入式的朋友參考，大神和老鳥請(qǐng)忽略哈。還有，因?yàn)楸救酥R(shí)非常有限，也不是專門做電路設(shè)計(jì)的，如果有什么錯(cuò)漏的地方非常歡迎大家指正，請(qǐng)大家輕噴輕噴，多多包涵^_^。
一、按鍵電路的常用設(shè)計(jì)參考
1、R1上拉電阻將不確定的信號(hào)通過一個(gè)電阻鉗位在高電平，維持在不被觸發(fā)的狀態(tài)或是觸發(fā)后回到原狀態(tài)。(個(gè)人建議加上)
2、C1電容減小按鍵抖動(dòng)及高頻信號(hào)干擾。(個(gè)人建議加上)
3、R2限流電阻(取值100歐~10k不等，如果有設(shè)置內(nèi)部上拉，該值不能太大，否則電流不足以拉低IO口) 保護(hù)IO口防止過流過高電壓燒壞IO口，對(duì)靜電或者一些高壓脈沖有吸收作用。(個(gè)人建議加上)
4、D1ESD二極管 靜電保護(hù)二極管，防止靜電干擾或者損壞IO口。(這個(gè)根據(jù)PCB的成本及防護(hù)級(jí)別要求來決定添加與否)
二、外接信號(hào)輸入設(shè)計(jì)參考(和按鍵有點(diǎn)類似)
1、R3上拉電阻 將不確定的信號(hào)通過一個(gè)電阻鉗位在高電平，維持在不被觸發(fā)的狀態(tài)或是觸發(fā)后回到原狀態(tài)。(如果外接的連接線比較長，芯片內(nèi)部上拉能力比較弱，則建議加上。平時(shí)通信距離不長，有內(nèi)部上拉則可以省略)
2、C2電容防止高頻信號(hào)干擾。(注意，如果輸入頻率信號(hào)比較大,C2容值要對(duì)應(yīng)減少，或者直接省略C2)
3、R4限流電阻保護(hù)IO口 防止過流過高電壓燒壞IO口，對(duì)靜電或者一些高壓脈沖有吸收作用。(個(gè)人建議加上)
4、D2ESD二極管靜電保護(hù)二極管，防止靜電干擾或者損壞IO口。
展開 獻(xiàn)給那些剛開始或即將開始設(shè)計(jì)硬件電路的人！剛剛開始接觸電路板的時(shí)候，與你一樣，在網(wǎng)上許多關(guān)于硬件電路的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)讓人目不暇接，像信號(hào)完整性、EMI、PI設(shè)計(jì)準(zhǔn)會(huì)把你搞暈。
別急，慢慢來捋一下。
概述
1）總體思路。設(shè)計(jì)硬件電路，大的框架和架構(gòu)要搞清楚，但要做到這一點(diǎn)還真不容易。有些大框架也許自己的老板、老師已經(jīng)想好，自己只是把思路具體實(shí)現(xiàn);但也有些要自己設(shè)計(jì)框架的，那就要搞清楚要實(shí)現(xiàn)什么功能，然后找找有否能實(shí)現(xiàn)同樣或相似功能的參考電路板。懂得盡量利用他人的成果，越是有經(jīng)驗(yàn)的工程師越會(huì)懂得借鑒他人的成果。
2）理解電路。如果你找到了的參考設(shè)計(jì)，那么恭喜你，你可以節(jié)約很多時(shí)間了(包括前期設(shè)計(jì)和后期調(diào)試)。馬上就copy？NO，還是先看懂理解了再說，一方面能提高我們的電路理解能力，另一方面也能避免設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤。
3）沒有找到參考設(shè)計(jì)?
沒關(guān)系。先確定大IC芯片，找datasheet，看其關(guān)鍵參數(shù)是否符合自己的要求，哪些才是自己需要的關(guān)鍵參數(shù)，以及能否看懂這些關(guān)鍵參數(shù)，都是硬件工程師的能力的體現(xiàn)，這也需要長期地慢慢地積累。這期間，要善于提問，因?yàn)樽约翰欢臇|西，別人往往一句話就能點(diǎn)醒你，尤其是硬件設(shè)計(jì)。
4）硬件電路設(shè)計(jì)主要是三個(gè)部分，原理圖，PCB ，物料清單(BOM)表。原理圖設(shè)計(jì)就是將前面的思路轉(zhuǎn)化為電路原理圖。它很像我們教科書上的電路圖。PCB涉及到實(shí)際的電路板，它根據(jù)原理圖轉(zhuǎn)化而來的網(wǎng)表(網(wǎng)表是溝通原理圖和PCB之間的橋梁)，而將具體的元器件的封裝放置(布局)在電路板上，然后根據(jù)飛線(也叫預(yù)拉線)連接其電信號(hào)(布線)。完成了PCB布局布線后，要用到哪些元器件應(yīng)該有所歸納，所以我們將用到BOM表。
5）用什么工具？
展開 優(yōu)點(diǎn)：電路簡單，元件少、控制也簡單，實(shí)現(xiàn)起來比較簡單
缺點(diǎn)：必須提供足夠大的電流的三極管來進(jìn)行開關(guān)處理，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度比較低，電機(jī)震動(dòng)比較大，發(fā)熱大。由于已經(jīng)不再使用，所以不多描述。
2. 高低壓驅(qū)動(dòng)
由于恒電壓驅(qū)動(dòng)存在以上諸多缺點(diǎn)，技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，研發(fā)出新的高低壓驅(qū)動(dòng)來改善恒電壓驅(qū)動(dòng)的部分缺點(diǎn)，高低壓驅(qū)動(dòng)的原理是，在電機(jī)運(yùn)動(dòng)到整步的時(shí)候使用高壓控制，在運(yùn)動(dòng)到半步的時(shí)候使用低壓控制，停止時(shí)也是使用低壓來控制。
優(yōu)點(diǎn)：高低壓控制在一點(diǎn)程度上改善了震動(dòng)和噪音，第一次提出細(xì)分控制步進(jìn)電機(jī)的概念，同時(shí)也提出了停止時(shí)電流減半的工作模式。
缺點(diǎn)：電路相對(duì)恒電壓驅(qū)動(dòng)復(fù)雜，對(duì)三極管高頻特性要求提高，電機(jī)低速仍然震動(dòng)比較大，發(fā)熱仍然比較大，現(xiàn)在基本上不使用這種驅(qū)動(dòng)模式。
3. 自激式恒電流斬波驅(qū)動(dòng)
自激式恒電流斬波驅(qū)動(dòng)的工作原理是通過硬件設(shè)計(jì)當(dāng)電流達(dá)到某個(gè)設(shè)定值的時(shí)候通過硬件將其電流關(guān)閉，然后轉(zhuǎn)為另一個(gè)繞組通電，另一個(gè)繞組通電的電流到某個(gè)固定的電流的時(shí)候，又能通過硬件將其關(guān)閉，如此反復(fù)，推進(jìn)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)點(diǎn)：噪音大大減小，轉(zhuǎn)速一定程度上提高了，性能比前兩種有一定的提高。
缺點(diǎn)：對(duì)電路設(shè)計(jì)要求比較高，對(duì)電路抗干擾要求比較高，容易引起高頻，燒壞驅(qū)動(dòng)元件，對(duì)元件性能要求比較高。
4. 電流比較斬波驅(qū)動(dòng)（目前市場上主要采用的技術(shù)）
電流比較斬波驅(qū)動(dòng)是把步進(jìn)電機(jī)繞組電流值轉(zhuǎn)化為一定比例的電壓，與D/A轉(zhuǎn)換器輸出的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，比較結(jié)果來控制功率管的開關(guān)，從而達(dá)到控制繞組相電流的目的。
優(yōu)點(diǎn)：使運(yùn)動(dòng)控制模擬正弦波的特點(diǎn)，大大提高性能，運(yùn)動(dòng)速度和噪音都比較小，可以使用比較高的細(xì)分，是當(dāng)前流行的控制方法。
展開 嵌入式設(shè)計(jì)是個(gè)龐大的工程，今天就說說硬件電路設(shè)計(jì)方面的幾個(gè)注意事項(xiàng)，首先，咱們了解下嵌入式的硬件構(gòu)架。
我們知道，CPU是整個(gè)系統(tǒng)的靈魂，所有的外圍配置都與其相關(guān)聯(lián)，這也突出了嵌入式設(shè)計(jì)的一個(gè)特點(diǎn)硬件可剪裁。在做嵌入式硬件設(shè)計(jì)中，以下幾點(diǎn)需要關(guān)注。
1、電源的確定
電源對(duì)于嵌入式系統(tǒng)中的作用可以看做是空氣對(duì)人體的作用，甚至更重要：人呼吸的空氣中有氧氣、二氧化碳和氮?dú)獾鹊呛糠€(wěn)定，這就相當(dāng)于電源系統(tǒng)中各種雜波，我們希望得到純凈和穩(wěn)定符合要求的電源，但由于各種因素制約，只是我們的夢想。這個(gè)要關(guān)注兩個(gè)方面：
a、電壓
嵌入式系統(tǒng)需要各種量級(jí)的電源比如常見的5v、3．3v、1.8v等，為盡量減小電源的紋波，在嵌入式系統(tǒng)中使用LDO器件。如果采用DC-DC不僅個(gè)頭大，其紋波也是一個(gè)很頭疼的問題。
b、電流
嵌入式系統(tǒng)的正常運(yùn)行不但需要穩(wěn)定足夠的電源，還要有足夠的電流，因此在選擇電源器件的時(shí)候需要考慮其負(fù)載，一般留有30％的余量。
如果是多層板，電源部分在layout的時(shí)候需電源分割，這時(shí)需要注意分割路徑，盡量將一定量的電源放置在一起。如果是雙面板，則走線寬度需要注意，在板子允許的情況下盡量加寬。合適的退耦電容盡量靠近電源管腳。
展開 ▼點(diǎn)擊下方鏈接關(guān)注推薦公眾號(hào)▼
●【技術(shù)文章】高速電路布局走線，這7點(diǎn)一定要記牢！
●【技術(shù)文章】超級(jí)電容是什么？與普通電容有何不同？
●【技術(shù)文章】芯片IC附近為啥要放0.1uF的電容？
●【技術(shù)文章】電感選型應(yīng)該考慮哪些因素
●【技術(shù)文章】怎么樣在設(shè)計(jì)中降低【傳導(dǎo)輻射干擾】
●【技術(shù)文章】PCB設(shè)計(jì)常見的八個(gè)問題及解決方法
●【技術(shù)文章】華為最強(qiáng)科普：漫畫教你什么是DSP
●【資料分享】計(jì)劃招生200名學(xué)員，免費(fèi)學(xué)高速PCB
關(guān)注【電子設(shè)計(jì)聯(lián)盟】后臺(tái)回復(fù)關(guān)鍵字：免費(fèi)資料
獲取3套4層PCB視頻、10套2-18層PCB高手案例
覺得內(nèi)容不錯(cuò)的話，點(diǎn)個(gè)在看唄
展開 
硬件電路設(shè)計(jì)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
硬件電路設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)模擬電路設(shè)計(jì)EMC電路設(shè)計(jì)射頻電路設(shè)計(jì) 優(yōu)化設(shè)計(jì)EDA設(shè)計(jì)工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)硬件電路硬件設(shè)計(jì)bms硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)開發(fā)筆記本硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)開發(fā)入門實(shí)戰(zhàn)30講：快速入門提高硬件開發(fā)能力
硬件電路設(shè)計(jì)的最新內(nèi)容
LED驅(qū)動(dòng)集成電路（LED Driver IC）是一種專為發(fā)光二極管（LED）提供?穩(wěn)定電流?并實(shí)現(xiàn)高效、安全驅(qū)動(dòng)的專用集成電路。其核心工作原理基于將輸入電源（交流或直流）轉(zhuǎn)換為適合LED工作的?恒流輸出?，以確保亮度穩(wěn)定、延長壽命并避免熱失控。
恒流驅(qū)動(dòng)必要性?：LED的正向電壓-電流（V/I）特性非常陡峭，且具有?負(fù)溫度系數(shù)?（溫度升高時(shí)導(dǎo)通電壓下降）。若采用恒壓驅(qū)動(dòng)，微小的電壓波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電流大幅變化
鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設(shè)計(jì)
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金，它是由Ni（鎳）- Ti（鈦）材料組成，經(jīng)過多道工序制成的絲，財(cái)哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動(dòng)鈦絲發(fā)生運(yùn)動(dòng)。相比于傳統(tǒng)的電機(jī)、電磁鐵動(dòng)力，鈦絲是一種新型的動(dòng)力元件。鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)（nitidrivetech）目前已經(jīng)在航空航天
鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設(shè)計(jì)
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金，它是由Ni（鎳）- Ti（鈦）材料組成，經(jīng)過多道工序制成的絲，財(cái)哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動(dòng)鈦絲發(fā)生運(yùn)動(dòng)。相比于傳統(tǒng)的電機(jī)、電磁鐵動(dòng)力，鈦絲是一種新型的動(dòng)力元件。鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)（nitidrivetech）目前已經(jīng)在航空航天
Lumerical光子集成電路光電元件設(shè)計(jì)4個(gè)月前
光子集成電路 (PIC) 是眾多當(dāng)前和下一代產(chǎn)品的關(guān)鍵支撐技術(shù)。PIC 將微電子領(lǐng)域常見的半導(dǎo)體材料和制造工藝與光的編碼、傳輸和檢測相結(jié)合，通過將帶寬與計(jì)算核心之間的距離拉近，改變了數(shù)據(jù)中心的通信方式，并加速了自動(dòng)駕駛領(lǐng)域 LiDAR 和未來信息處理領(lǐng)域量子計(jì)算等新興應(yīng)用的發(fā)展。
電子和光子之間的連接是通過能夠在光信道上編碼電信號(hào)，并將光轉(zhuǎn)換回電信號(hào)來恢復(fù)信息的器件實(shí)現(xiàn)的。在 PIC 中，電光調(diào)制器和光電探測器是實(shí)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)換的基本光電元件
飛行器氣動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與疲勞、燃燒與傳熱、電磁散射（隱身）、軌道動(dòng)力學(xué)直接觸及了航空航天領(lǐng)域仿真的技術(shù)核心。作為UltraLAB圖形工作站的廠商，精準(zhǔn)把握這些算法的計(jì)算特性，是為客戶提供最優(yōu)硬件解決方案的關(guān)鍵。
我將為您逐一解析這五大航空航天仿真領(lǐng)域。
核心結(jié)論速覽表
光子集成電路 (PIC) 是眾多當(dāng)前和下一代產(chǎn)品的關(guān)鍵支撐技術(shù)。PIC 將微電子領(lǐng)域常見的半導(dǎo)體材料和制造工藝與光的編碼、傳輸和檢測相結(jié)合，通過將帶寬與計(jì)算核心之間的距離拉近，改變了數(shù)據(jù)中心的通信方式，并加速了自動(dòng)駕駛領(lǐng)域 LiDAR 和未來信息處理領(lǐng)域量子計(jì)算等新興應(yīng)用的發(fā)展。
電子和光子之間的連接是通過能夠在光信道上編碼電信號(hào)，并將光轉(zhuǎn)換回電信號(hào)來恢復(fù)信息的器件實(shí)現(xiàn)的。在 PIC 中，電光調(diào)制器和光電探測器是實(shí)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)換的基本光電元件
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)記憶合金、鈦鎳記憶合金，它是由Ti（鈦）-Ni（鎳）材料組成，經(jīng)過多道工序制成的絲，我們簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動(dòng)鈦絲發(fā)生運(yùn)動(dòng)。相比于傳統(tǒng)的電機(jī)、電磁鐵動(dòng)力，鈦絲是一種新型的動(dòng)力元件。鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)目前已經(jīng)在航空航天、洲際導(dǎo)彈、無人機(jī)、手機(jī)、汽車、機(jī)器人等科技領(lǐng)域投入使用。
本文通過分享、普及鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)的可靠性設(shè)計(jì)
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)記憶合金、鈦鎳記憶合金，它是由Ti（鈦）-Ni（鎳）材料組成，經(jīng)過多道工序制成的絲，我們簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動(dòng)鈦絲發(fā)生運(yùn)動(dòng)。
相比于傳統(tǒng)的電機(jī)、電磁鐵動(dòng)力，鈦絲是一種新型的動(dòng)力元件。
鈦絲驅(qū)動(dòng)技術(shù)目前已經(jīng)在航空航天、洲際導(dǎo)彈、無人機(jī)、手機(jī)、汽車、機(jī)器人等科技領(lǐng)域投入使用。
本文通過分享
B-1B轟炸機(jī)設(shè)計(jì)涉及多個(gè)重要研究方面，包括但不限于以下內(nèi)容：
No
研究項(xiàng)目
功能描述
1
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
研究轟炸機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括機(jī)身形狀、機(jī)翼設(shè)計(jì)、機(jī)身材料選擇等，以提供足夠的穩(wěn)定性和強(qiáng)度
2
空氣動(dòng)力學(xué)
研究轟炸機(jī)在空氣中的飛行特性，包括阻力、升力、推力等，以優(yōu)化飛行性能和燃油效率
3
推進(jìn)系統(tǒng)
馬斯克的星際飛船（Starship）是一款可重復(fù)使用的太空飛行器，設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)人類登陸和探索火星等行星的目標(biāo)。它的重要組成部分包括以下幾個(gè)方面：
1) 航天器本體：星際飛船是一個(gè)由船身和發(fā)動(dòng)機(jī)部分組成的宇宙飛船。船身由大型不銹鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成，具備耐高溫和重復(fù)使用的特性。發(fā)動(dòng)機(jī)部分包括多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，提供飛船的動(dòng)力。
2) 推進(jìn)系統(tǒng)：星際飛船采用了大量的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)來提供推力。其中，
