文章目录
- type-c接口介绍
- type-c引脚作用
- type-c引脚选择方案
- type-c充放电引脚供电介绍
- type-c原理图画法
- 元件常见贴片封装规格表
- 嘉立创SMT基础库和SMT扩展库的区别
- 自恢复保险丝介绍
- 自恢复保险丝参数选型
- USB供电协议规格表
- 低压差线性稳压器LDO最小输出电压如何确定
- 5V转3.3V原理图（低压差线性稳压器LDO）
- 自锁开关原理图
- 什么是晶振
- 无源晶振和有源晶振的区别
- 无源晶振原理图
- 复位电路原理图
type-c接口介绍
type-c是USB的一种，如下图（左公右母）
type-c是usb中唯一一个可以正反插的接口，原因是插口中的触点是中心对称的
实物图（母座）
type-c引脚作用
- 接地引脚
- 数据传输引脚
- 电源引脚
- 充放电判断、协商设备身份引脚
- 兼容usb2.0的普通数据传输引脚
- 音视频信号输出引脚
type-c引脚选择方案
24pin
满引脚，功能全面，但价格相对高
16pin
移除高速数据传输引脚，相比24pin节约将近一半成本、并且母座焊点变为12个，少了一半好焊接
14pin
在16pin的基础上，再移除音视频输出引脚，成本相比16pin降低了一点点，但是不明显，因此不常用
6pin
仅保留供电功能，适配一些小型简易设备，最大化节约成本
type-c充放电引脚供电介绍
- 如果设计的设备需要5V慢充供电，则需要再CC1和CC2上各自串一个5.1k的电阻然后接地，此时公口插入后就会为该设备进行5V供电
- 如果设计的设备需要5V以上的快充供电，则CC1和CC2上需要串联对应的快充协议芯片，根据需求做即可
ps：快充时，会先接入慢充5v连接快充芯片，再由快充芯片申请对应电压进行快充，所以插入快充口时，总是会先显示正在充电，过几秒后才会显示快充
type-c原理图画法
16pin
- SHEELL外壳防静电接地
- GND接地
- VBUS电源接输入，并与GND之间并联两个电容滤波（10uF大电容滤低频噪声，100nF小电容滤高频噪声）
- SBU视频信号线不接（根据情况来）
- F1是自恢复保险丝
- CC1和CC2串两个5.1k的电阻然后接地（该设备需要索取供电，按照usb协议的做法，这两个引脚串5.1k电阻接地，就是索取供电的标识）
- DP和NP接信号输入
元件常见贴片封装规格表
| 封装代号 | 英制（英寸） | 公制（mm） |
|---|---|---|
| 008004 | 0.008 × 0.004 | 0.20 × 0.10 |
| 01005 | 0.016 × 0.008 | 0.40 × 0.20 |
| 0201 | 0.024 × 0.012 | 0.60 × 0.30 |
| 0402 | 0.04 × 0.02 | 1.00 × 0.50 |
| 0603 | 0.06 × 0.03 | 1.60 × 0.80 |
| 0805 | 0.08 × 0.05 | 2.00 × 1.25 |
| 1206 | 0.12 × 0.06 | 3.20 × 1.60 |
| 1210 | 0.12 × 0.10 | 3.20 × 2.50 |
| 1812 | 0.18 × 0.12 | 4.50 × 3.20 |
| 2512 | 0.25 × 0.12 | 6.35 × 3.20 |
手动焊接时不要选择0402（1mm*0.5mm）以下的封装，太小了没法手工焊接
嘉立创SMT基础库和SMT扩展库的区别
如果需要嘉立创打板+焊接贴片元件的话，尽量选择SMT基础库中的元件，选择扩展库得加钱，如果是打板+手工自己焊接的话，就没区别了，可以无视（应该是扩展库不在嘉立创工厂本地，需要先邮到工厂焊接再邮到你手里，所以有额外费用，但基础库工厂自带，只要生产好邮到你手里就行了，所以没有额外费用）
自恢复保险丝介绍
自恢复保险丝根据电流大小改变电路通断，电流过大时保险丝温度升高进入高阻态，近似断路，等电流变小后温度就降下来了，此时进入低阻态，近似导线
自恢复保险丝参数选型
- 最大电压：超过就会永久击穿或者烧毁
- 最大电流：同上
- 保持电流【关键参数】：小于等于这个值（上图为500mA）就进入低阻态，认为是导线，正常工作
- 跳闸电流【关键参数】：大于等于这个值（上图为1A）就进入高阻态，认为是断路，跳闸
ps：如果电流再保持电流与跳闸电流之间（上图所示为500mA-1A之间），那电路就会一会通一会断，进入一个不稳定的状态
USB供电协议规格表
| 协议类型 | 接口 | 电压档位 | 典型电流 | 典型功率 | 通用性 |
|---|---|---|---|---|---|
| 基础USB2.0 | Type-A/C | 5V | 0.5A | 2.5W | 全设备通用 |
| 基础USB3.x | Type-A/C | 5V | 0.9A | 4.5W | 全设备通用 |
| QC 高通 | Type-A/C | 5V/9V/12V | 最高1.5A | 最高18W | 老安卓专用 |
| VOOC/SVOOC | A/C+专用线 | 5V/10V | 4A~6A | 20W~100W+ | 品牌私有 |
| SCP/FCP 华为 | A/C+专用线 | 5V/9V/10V | 2A~4.5A | 18W~100W+ | 品牌私有 |
| USB PD2.0 | 仅Type-C | 5V/9V/12V/15V/20V | 最高5A | 最高100W | 全球通用 |
| USB PD3.0 | 仅Type-C | 5V/9V/12V/15V/20V | 最高5A | 最高100W | 全球通用 |
| PD3.1 EPR | 仅Type-C | 5V~48V | 最高5A | 最高240W | 高端大功率设备 |
| PPS（PD子集） | 仅Type-C | 3.3V~21V 连续可调 | 最高3A | 25W/45W | 三星/部分国产旗舰 |
补充细分档位参考
- QC细分
- QC2.0：5V/2A、9V/2A、12V/1.5A
- QC3.0：3.6V~12V动态调压，主流12V/1.5A
- 华为FCP/SCP
- FCP：9V/2A（18W）
- SCP：5V/4.5A、10V/4A
- OPPO VOOC
- 标准版：5V/4A（20W）
- 超级闪充：10V/6A（60W）等档位
- PD常用档位
5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/5A
低压差线性稳压器LDO最小输出电压如何确定
一般最小输出电压是稳压器输出电压的基础上+1.2V
举例，上图最小输出电压为3.3+1.2=4.5V，最大输入电压已给出18V，所以最终输入电压范围就是4.5V-18V
5V转3.3V原理图（低压差线性稳压器LDO）
传感器或者芯片的工作电压除了5V以外还有很多是3.3V的，所以5V转3.3V的电路也很关键
- VIN输入引脚接上游5V
- VOUT输出引脚给下游3.3V设备供电，并与GND之间并联两个电容滤波（10uF大电容滤低频噪声，100nF小电容滤高频噪声）
自锁开关原理图
两组开关短接可降低接触电阻、提高可靠性接法，即使有一边坏了，另一边也能工作
什么是晶振
晶振是给数字电路提供精准固定时钟频率的节拍元件，决定芯片运行节奏与速度。
原理是利用石英晶体的压电效应，通电后产生固定频率的机械振动，转换成稳定电信号作为时钟。
晶振的内部震动元件是石英，很多手表内部也使用石英晶振，因此被称为石英表
无源晶振和有源晶振的区别
无源晶振需搭配芯片电路和起振电容工作，成本低
无需单独供电，将晶振对应的两个引脚接入芯片的XTAL1和XTAL2，配合芯片使用
有源晶振自带振荡电路、接电就输出时钟，精度与稳定性更好
需要单独供电，将输出引脚（只有一个）接入XTAL1即可，XTAL2可以将时钟信号再次输出给别的元件，也可以直接悬空
无源晶振原理图
无源晶振图如下
晶振频率选择需要根据不同芯片来决定，详细参考芯片手册
- 1、3引脚接芯片，同时各自并联一路电容接地
- 2、4引脚接地
- 电容的大小取值根据具体选择的晶振来决定，晶振厂家会提供并联电容的参数，如下图
- 晶振原理图根据芯片的不同还是有点区别的，具体电路根据芯片手册来画，但基本都是类似上面那样
复位电路原理图
复位电路接芯片的RST引脚，闭合开关时将RST置为高电位，此时复位芯片，断开开关时将RST置为低电位，此时没有作用（复位的意思是重新执行芯片内部逻辑代码，比如我芯片中烧录的代码是print("hello world")，如果我一直按复位键，那芯片可能就是一直在打印hello，有点像计算器上的那个归零，一直按的话就是归归归归归零）
- 为什么要加R5？
R5是一个下拉电阻，之所以需要这个下拉电阻，是因为如果没有他的话，开关闭合后VCC和GND直接短接了，会击毁电源，加上一个10k下拉电阻可以分压保护电源（芯片内阻很大几MΩ-几十MΩ，这个下拉电阻相比与芯片内阻来说也近似于直接接地了，所以依然可以输出低电平，既保保护了电源又保留了该有的功能） - 为什么要加C1？
C1是一个稳压电容，并联在SW1开关两端，作用是这样，如果用户开关SW1速度很快，会导致高电平输入时间过短，芯片可能会识别不到复位信号，但是加上C1后，即使快速关断，C1依然会在开关断开后持续放电维持高电平一段时间，使芯片能够正确识别到复位信号