PCB设计项目分享:LM358 热检测器PCB设计，PCB设计文件+工作原理

二、LM358 热检测器电路元器件清单

三、LM358 热检测器电路工作原理

四、LM358 热检测器电路 PCB DFM分析

    百芯EMA-国内DFM分析工具 :PCB/PCBA 3D仿真+BOM物料管理+PCB/PCBA DFM 可制造性分析
    今天先来简单介绍一下DFM。
一、什么是DFM?
    百度上有定义，截图了，具体的可以看下图。这里我用自己的话语来表达一下，DFM可制造性分析其实就是研发与生产之间的桥梁，在他们两个中间进行沟通，通过简化、优化、改进产品设计，用更低的成本制造出更好的产品。
    DFM可制造性分析也就是从产品开发设计时起，就考虑到可制造性，使设计和制造之间紧密联系，实现从设计到制造一次成功的目的。
    具体的情况是以下这些：
找出设计阶段潜在的问题并提供解决方案
元器件设计错误规避
有机会进行适当的元器件替代，提高元器件质量或者降低成本，同时满足原来的需求
提高生产流程和元器件质量的生产效率
减低产品生产的成本

百度上关于DFM定义的截图
二、为什么DFM这么重要？
    企业的目标：低成本、高产出、良好的供货能力、长期可靠的产品。也就是说用更少的钱生产出更好的产品，而DFM就可以在很大程度满足企业的需求。DFM对于效率、速度和高生产率都至关重要。
    很多人认为，大约70%的产品制造成本来自刚开始设计阶段，例如物料或者生产制造，因此DFM具有很大的降 低成本的能力，除此之外，DFM还可以在整个制造和生产过程中起到作用。

产品各周期的影响力图（来源于网络）
    这里具体列几点：
使用DFM，可以降低生产成本
加速产品上市的时间
缩短开发成本
减少改版次数或者不需求修改，减少开发成本
降低返工、返修成本
找出错误和故障，并且规避解决掉
提供更高质量的产品，因为设计可以在每个阶段进行改进和增强
    同样身为工程师的我，站在工程师的角度，DFM可制造性分析，为工程师省了很大的麻烦。不用被老板催，不用熬夜改板子，不用承受多方的压力，还可以减少被怼的次数。

DFM在产品各阶段的应用
三、如果没有DFM会发生什么？
    为了尽可能快速高效地组装印刷电路板，根据DFM要求进行设计非常重要。这里列举几点如果没有进行DFM可制造性分析可能会出现的常见问题。

DFM的重要性
1、没有针对物料价格和可用性进行更优的选择
    电子元器件的价格可能因为渠道而不相同，这对PCB的组装可能会产生意向不到的影响，虽然说这对样品成本影响不大，但是一旦投入到生产中，成本就会迅速上升。
    例如：在设计中使用了10次的电子元器件上多花了1块钱，在一块板上加1块钱可以不说，但如果是1万块板呢，就是1万块。如果考虑到PCBA上全部的元器件，1块钱的差异也会产生巨大的成本差。
    这只是一个例子，但更多的情况是，板子可能远不止1万块。
    当然不止是价格，不同的供应商和分销商在元器件的应用也会有不同的变化，如果物料的价格低，但是生产时不可以用，可能会面临巨大的制造延误。
    尤其是在产品生产周期末尾时，如果物料被标记为不满足新设计，使用寿命不达标，或者过时，那就必须要重新设计电路板适应更新的物料，可能又要熬夜改板子。

贴片图
2、PCBA组装失败
    物料如果与PCB不匹配就会在制造过程中会导致很多错误，这里列举几个常见的：

PCBA组装常见错误
    当然这里只是列举了几个，实际上还会存在更多的问题，任何不能正确匹配的物料有可能需要手动焊接甚至重新设计，这意味讲减慢电路板的制造速度，并且花费更多的时间和金钱。

金手指沾锡图（图片来源于网络）

3、可靠性设计
    可靠性设计也是一个常见的问题，电路的设计没有考虑到PCB组装和可实用性。假设产品的使用环境是在户外，必须要耐高温，但设计的时候根本没有考虑到，这样的产品在测试的时候根本不达标，然后就开始重新设计，选物料，可能还会后续生产中出现其他的问题。

手工焊接元器件图
四、在产品生产中怎么应用DFM？
1、从原理图开始
    在设计原理图时，设计人员就会选择所需要的物料，通常都是依靠实现什么功能来进行选择的，但还要考虑到很多其他的因素，包括物料的价格、可靠性及其使用生命周期。如果在设计阶段就开始考虑，就可以节省掉很多麻烦，并且可以规避掉一下制造商的麻烦。
    这里不得不说一下BOM，现在市面上有很多物料选型匹配的，其实就可以解决掉很大的问题，不过遇到停产的时候，就会考虑到选型替代了，会稍微有点麻烦。

原理图
2、PCB 布局
    PCB布局也是设计中一个重要部分，在设计的早期阶段，关乎到如何设置电路板的重要决定，也会直接影响电路板的制造方式。
1）单层板、双层板还是多层板？
    双层板通常用于信号完整性和热管理，同时也要考虑到板的可制造性。例如确定所用的通孔是最佳钻孔纵横比所需的板厚，这就需要使用不同的电路板材料或者更改电路板的层数。

PCB图
2）电路板模型轮廓
    确定PCB的模型和轮廓，需求详细的电路板形状和尺寸，还包括放置固定组件、通孔、插槽等。这里必须注意，可以避免重新设计和组装上的错误。
3）物料
    为了避免组装过程中出现焊接问题，必须要准备好物料。
3、根据DFM要求放置和布线
    PCB 元件布局和布线需要在高速和电源电路中以最短的信号路径进行布局，以实现最佳电气性能。PCB 设计人员在布置电路板时，必须在电路板的电气和制造需求之间取得平衡，这一点很重要。
    主要注意以下几点：

PCB布线注意点
4、设计定稿和文档
    除了布局和布线之外，PCB 布局期间还有许多其他任务会影响电路板的可制造性：

PCB布局注意点
    以上就是关于DFM简单的介绍，希望能够对大家有用，欢迎大家多多指教。
    关于DFM相关的内容，可以看以下内容：
     PCB设计没有考虑制造后果严重？这18个PCB组装设计技巧你一定要看 

为什么DFM这么重要？一文告诉你答案，详细解读DFM可制造性分析

1、没有针对物料价格和可用性进行更优的选择

四、在产品生产中怎么应用DFM？

1）单层板、双层板还是多层板？

百芯EMA-国内DFM分析工具 :PCB/PCBA 3D仿真+BOM物料管理+PCB/PCBA DFM 可制造性分析
今天给大家分享 1N4148 二极管，主要从以下几个方面介绍：
1N4148 是什么类型的二极管？
1N4148 二极管的引脚配置
1N4148 二极管的CAD模型
1N4148 二极管特性和规格
1N4148 二极管工作模式
1N4148 二极管可以用什么替代？
1N4148 二极管制造商
1N4148 二极管特性参数
1N4148 二极管的应用？
一、1N414 是什么类型的二极管？
1N4148 二极管主要用于快速开关，称为高速开关二极管。1N4148 二极管只允许电流在一个方向流动。
1N4148 二极管，最大载流能力为300mA，可以承受高达 2A 的峰值。1N4148 二极管的特点是其在正向电流 为 10mA时的快速恢复时间为 8ns 。

1N4148 二极管实物图
    1N4148二极管的主要特点是：一种灵活的高频开关二极管，用起来非常简单，用途广泛且价格低廉。

1N4148 二极管电路图
二、1N4148二极管的引脚配置
阳极：允许电流流动
阳极：电流来自该引脚

1N4148二极管的电路模型
三、1N4148二极管的CAD模型
1、1N4148 符号

1N4148 符号
2、1N4148 引脚图

1N4148 引脚图
3、1N4148 3D 模型

1N4148 3D 模型
四、1N4148二极管特性和规格
封装类型：DO-35、DO-14、SOD123、LL34、SOD323、SOT23、SOD523、0805
二极管类型：硅外延快速开关二极管
最大重复反向电压为：100 V
最大平均整流电流 为：15A 或 150mA
最大功耗为：5W
反向电压为：75V
最高存储和工作温度应为：-65 至 +175 ℃
最大载流能力为：300mA
其恢复时间为： 8ns
功耗范围为： 80mW 至 1kW

图片来源于采芯网
五、1N4148二极管工作模式
1N4148二极管的工作原理类似于信号二极管，允许电流在单一方向上流动，即从阳极到阴极。
根据跨电压源的连接方式，1N4148 二极管有两种工作模式：正向偏置和反向偏置。
在正向偏置操作模式下，它允许电流通过它并充当闭合开关，而在反向偏置操作模式下，它充当打开开关并且不允许电流通过它。如下图所示：

1N4148二极管工作模式图
1、正向偏置模式
在正向偏置模式下，它像一个闭合的开关一样工作，并允许电流流过它。
2、反向偏置模式
在反向偏置模式下，它作为一个打开的开关工作，不允许电流流动。
低于指定电压（截止电压），二极管显示高电阻，高于该特定电压，显示低电阻。
下图为两种二极管状态的等效电路：

1N4148二极管工作模式等效图
六、1N4148二极管可以用什么替代？
等效和替代 1N4148 二极管有：1N914、1N914B、IN914A、1N916A、1N916、1N916B、1N4448WS、1N4448、1N4148WS 和 1N4448W。
七、1N4148二极管品牌
1N4148二极管二极管哪里生产？这里主要介绍一些品牌，更为具体的可以看下面的截图。
Diodes (美台)
Vishay Semiconductor (威世)
VISHAY (威世)
Microsemi (美高森美)
Fairchild (飞兆/仙童)
Panjit (强茂)
Micro Commercial Components (美微科)
NXP (恩智浦)
ON Semiconductor (安森美)

图片来源于采芯网
八、1N4148参数
1. 最大正向电流
最大正向电流( I F(max) ) 顾名思义就是允许流过二极管的最大正向电流。当二极管在正向偏置条件下导通时，它在 PN 结上具有非常小的“导通”电阻，因此，功率会以热量的形式通过该结耗散（欧姆定律）。
然后，超过其 ( IF(max) ) 值将导致结上产生更多热量，二极管将因热过载而失效，通常会产生破坏性后果。当二极管在其最大额定电流附近运行时，最好提供额外的冷却以消散二极管产生的热量。
1N4148 二极管的最大额定电流约为 150mA，25 ℃ 时的功耗为 500mW 。那么必须在二极管上串联一个电阻来限制正向电流，( I F(max) ) 通过它低于这个值。
2. 峰值反向电压
峰值反向电压( PIV)或者 最大反向电压( VR(max) ) 是可在二极管两端施加的最大允许反向工作电压，而不会对器件造成反向击穿和损坏。
因此，该额定值通常低于反向偏置特性曲线上的“雪崩击穿”水平。V R(max)的典型值范围从几伏到几千伏，在更换二极管时必须加以考虑。
3. 总功耗
总功耗( P D(max) ) 额定值是二极管在正向偏置（导通）时的最大可能功耗。当电流流过信号二极管时，PN 结的偏置并不完美，并且对电流的流动提供了一些阻力，导致功率以热量的形式在二极管中消散（损失）。
4. 最高工作温度
最大工作温度实际上与二极管的结温( T J ) 有关，并且与最大功耗有关。它是二极管结构劣化之前允许的最高温度，以摄氏度每瓦特 ( o C/W ) 为单位表示。
该值与器件的最大正向电流密切相关，因此在该值下不会超过结温。但是，最大正向电流还取决于器件工作时的环境温度，因此最大正向电流通常用于两个或多个环境温度值。
在选择或更换二极管时必须考虑三个主要参数，主要是：
反向电压额定值
正向电流额定值
正向功耗额定值
九、1N4148二极管的应用？
1N4148二极管是干啥的？有人会疑问，这里就简单地介绍一下1N4148二极管的应用电路。
1、使用1N4148二极管的温度传感器电路图
使用1N4148二极管的温度传感器电路图如下图所示，有许多具有特殊功能的电子元件可供选择。其中，1N4148 二极管是其中的组件之一，因为它是一种高速二极管，电流为 100 V 和 450 mA，其开关速度为 4th。
在该电路中，由于许多特性，1n4148二极管用作温度传感器，这些特性会随着温度的变化而变化。
该电路所需的元件是电阻 1.5K、15k、可变电阻 VR1 和 VR2 – 10K、IC741、1N4148 二极管、ZD1 – 5.6v。

1N4148二极管电路
显然，与传感器没有对比，但是，对于一些用于低精度的电子电路，只需要识别元件是冷还是热，它就非常有用。上述电路在万用表的帮助下以简单的方式测量温度。
该电路使用一个 1N4148 二极管，VR1 和 VR2 等可变电阻都应通过温度计进行调节，这是一种更准确的测量。在万用表刻度上，可以通过伏特评估到摄氏度刻度。
2、1N4148二极管的其他应用
用于需要交流转直流的不同电子应用
通过阻断电压尖峰来保护不同的电子元件免受损坏
用于数字逻辑电路
通用和高速开关
部件保护
整改
信号滤波
在不需要的地方阻止输入电压
用于不同的电路，如电源、倍压和电池充电器电路
以上就是今天的内容，希望大家能够多多支持。
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1N4148是什么类型的二极管？一文详细解读1N4148，几分钟搞定

一、1N414 是什么类型的二极管？

六、1N4148二极管可以用什么替代？

1、使用1N4148二极管的温度传感器电路图

   百芯EMA-国内DFM分析工具：PCB/PCBA 3D仿真+BOM物料管理+PCB/PCBA DFM 可制造性分析
    今天给大家分享的是：施密特触发器。
    主要是：施密特触发器工作原理、电路图、主要用途、符号。
一、什么是施密特触发器
    施密特触发器是一种具有迟滞的比较器电路，通过向比较器或差分放大器的同相输入端施加正反馈来实现。施密特触发器使用两个输入不同的阈值电压电平来避免输入信号中的噪声，这种双阈值的作用称为滞后。

施密特触发器
1、施密特触发器有几个稳态?
    施密特触发器是一种双稳态电路，当输入达到某个设计的阈值电压电平时，输出在两个稳态电压电平（高和低）之间摆动。普通比较器只包含一个阈值信号，并将阈值信号与输入信号进行比较。但是，如果输入信号有噪声，它可能会影响输出信号。

噪声对输出的影响
    在上图中，由于 A 和 B 位置的噪声，输入信号 (V1) 与参考信号 (V2) 的电平相交。在此期间，V1 小于 V2，输出为低电平。因此，比较器的输出受输入信号中的噪声影响。并且比较器不受噪声保护。
    “施密特触发器”名称中的“触发器”来自这样一个事实，即输出保持其值，直到输入变化足以“触发”变化。
    施密特触发器是一种逻辑输入，将提供滞后或两个阈值电平：高和低。这将使我们能够减少噪声信号产生的误差，从而产生方波。此外，它还可用于将三角波和正弦波等其他类型的信号转换为方波。
    下面为施密特触发器符号：

施密特触发器符号
二、施密特触发器里面什么是 UTP 和 LTP？
    用运算放大器741的施密特触发器中的 UTP和 LTP 只不过是 UTP代表上触发点，而 LTP代表下触发点。
    滞后可以定义为当输入高于某个选定阈值 (UTP) 时，输出为低。当输入低于阈值 (LTP) 时，输出为高；当输入介于两者之间时，输出保持其当前值。这种双重阈值动作称为滞后。
    下面为施密特触发器工作原理，上下触点图：

施密特触发器工作原理图
    在上面的示例中，V 滞后 = UTP-LTP
    上阈值（触发）点、下阈值（触发）点——这些是比较输入信号的点。UTP 的值和上述电路的LTP包括以下
UTP = +V * R2 / (R1 + R2)
LTP = -V* R2 /(R1 + R2)
    当要比较两个级别时，边界可能会出现振荡（或波动）。具有迟滞可防止这种振荡问题得到解决。比较器始终与固定参考电压（单参考）进行比较，而施密特触发器与称为 UTP 和 LTP 的两种不同电压进行比较。
    使用运算放大器 741 电路的上述施密特触发器的 UTP 和 LTP 值 可以使用以下等式计算。
UTP = +V * R2 / (R1 + R2)
LTP = -V* R2 / (R1 + R2)
UTP = +10V *5/5+10= + 3.33 V
LTP = -10V *5/5+10= – 3.33 V
三、施密特触发器工作原理 （施密特触发器原理图）
    施密特触发器利用正反馈——它对输出进行采样并将其反馈到输入中，以便“加强”，可以说是输出——这与负反馈完全相反，负反馈试图抵消对输出的任何更改。
    这种增强属性很有用——它使比较器决定它想要的输出状态，并使其保持在那里，即使在通常是死区的范围内。可以看下面这个简单的电路：具有迟滞的反相比较器

具有迟滞的反相比较器
    假设输入电压低于同相引脚的参考电压，因此输出为高电平。
    V* 是在非反相输入端产生固定偏置的参考输入电压。由于通过上拉电阻的输出为高电平，这会创建一个通过反馈电阻的电流路径，略微增加参考电压。
    当输入高于参考电压时，输出变低。通常这不会以任何方式影响参考电压，但由于有一个反馈电阻，参考电压会略低于标称值，因为反馈和较低的参考电阻现在与地并联（因为低输出将电阻器的该端子短路到地）。由于参考电压降低，输入的微小变化不会导致多次转换——换句话说，不再存在死区。
    为了使输出变高，输入现在必须越过新的下限阈值。一旦交叉，输出变为高电平，电路“重置”为初始配置。输入必须只跨越一次阈值，从而产生一个干净的转换。该电路现在有两个有效的阈值或状态——它是双稳态的。
    这可以用图表的形式来概括：

滞后曲线
    这可以从通常意义上理解——x轴是输入，y轴是输出。追踪从 x 到 y 的线，我们发现一旦越过下阈值，滞后就会变高，反之亦然。
    同相比较器的操作类似——输出再次改变电阻网络的配置以改变阈值以防止不需要的振荡或噪声。
四、施密特触发器电路图
1、基于运算放大器的施密特触发器
1）反相施密特触发器
    在反相施密特触发器中，输入在运算放大器的反相端给出，以及从输出到输入的正反馈。反相施密特触发器的电路图如下图所示：

反相施密特触发器
    反相施密特触发器工作原理：
    在 A 点，电压为 V，施加的电压（输入电压）为 Vin。如果施加的电压 Vin 大于 V，则电路的输出将为低电平。如果施加的电压 Vin 小于 V，则电路的输出会很高：

电压Vin范围

电压Vin范围
    现在，计算 V 的方程，应用基尔霍夫电流定律(KCL)：

基尔霍夫电流定律(KCL)公式计算V


基尔霍夫电流定律(KCL)公式计算V


基尔霍夫电流定律(KCL)公式计算V


基尔霍夫电流定律(KCL)公式计算V

基尔霍夫电流定律(KCL)公式计算V
    现在，让我们假设施密特触发器的输出为高。在这种情况下，

输出为高
    所以，从上面的等式：

V1
    当输入信号大于V 1时，施密特触发器的输出将变为低电平。因此，V 1是上限阈值电压(V UT )。

上限阈值电压
    输出将保持低电平，直到输入信号小于 V。当施密特触发器的输出为低电平时，在这种情况下，

V2

V2
    现在，输出保持高电平，直到输入信号小于 V 2。因此，V 2 被称为下阈值电压 (V LT )。

下阈值电压
2）同相施密特触发器
    在同相施密特触发器中，输入信号施加在运算放大器的同相端，并且正反馈从输出应用到输入。运算放大器的反相端连接到接地端。同相施密特触发器的电路图如下图所示;

同相施密特触发器
    在该电路中，当电压 V 大于零时，施密特触发器的输出为高电平。

电压 V 大于零

    当电压 V 小于零时，输​出将变为低电平。



电压 V 小于零
    现在，让我们找到电压 V 的方程。为此，我们在该节点应用 KCL：

应用KCL

应用KCL

应用KCL

应用KCL
    现在，假设运算放大器的输出很低。因此，施密特触发器的输出电压为 V L。并且电压V等于V 1。
    在这种情况下：

电压V等于V 1

    从上面的等式：

V1
    当电压V 1大于零时，输​​出为高电平。在这种情况下：

输出高电平

Vin
    当满足上述条件时，输出为高电平。因此，该等式给出了上阈值电压 (V UT ) 的值。


上阈值电压 (V UT )

   现在假设施密特触发器的输出为高。并且电压V等于V 2。


电压V等于V 2

    根据电压 V 的方程：

电压V
    当电压V 2小于零时，施密特触发器的输出将变低。在这种情况下，

输出

Vin
    上式给出了下阈值电压 (V LT ) 的值：


下阈值电压 (V LT ) 
2、基于晶体管的施密特触发器
    使用晶体管的施密特触发器电路如下图所示。下面的电路可以用基本的电子元件构建，但两个晶体管是该电路必不可少的元件。

使用晶体管的施密特触发器
    当输入电压 (Vin) 为 0 V 时，T1 晶体管将不导通，而 T2 晶体管将由于电压参考 (Vref) 与电压 1.98 导通。在节点 B，可以将电路视为分压器，借助以下表达式计算电压。
输入电压 = 0V，电压参考 = 5V
Va = (Ra + Rb/Ra + Rb + R1) * Vref
Vb = (Rb/Rb + R1 + Ra) * Vref
    T2 晶体管的导通电压很低，晶体管的发射极端电压为 0.7 V，小于晶体管的基极端电压为 1.28 V。
    因此，当我们增加输入电压时，T1 晶体管的值可以交叉，因此晶体管将导通。这将是晶体管T2的基极端电压下降的原因。当 T2 晶体管不再导通时，输出电压将增加。
    随后，T1 晶体管基极端子的 Vin（输入电压）将开始拒绝，它将停用晶体管，因为晶体管基极端子电压将高于其发射极端子的 0.7 V。
    当晶体管进入正向激活模式时，当发射极电流拒绝结束时，就会发生这种情况。所以集电极电压会升高，T2晶体管的基极端也会升高。这将导致很少电流流过 T2 晶体管，进一步降低晶体管发射极的电压并关闭 T1 晶体管。在这种情况下，输入电压需要降低 1.3V 才能停用 T1 晶体管。所以最后两个阈值电压将是 1.9V 和 1.3V。
3、使用IC 555的施密特触发器
    使用IC555的施密特触发器电路图如下所示。下面的电路可以用基本的电子元件组成，但IC555是这个电路中必不可少的元件。IC 的两个引脚（例如引脚 4 和引脚 8）都与 Vcc 电源相连。两个引脚（如 2 和 6）短接，通过电容器将输入相互提供给这些引脚。

使用 555 IC 的施密特触发器
    两个引脚的相互点可以使用可以由两个电阻即 R1 和 R2形成的分压器规则提供外部偏置电压 (Vcc/2) 。输出保持其值，而输入位于称为滞后的两个阈值之间。该电路可以像存储元件一样工作。
    阈值为 2/3Vcc &1/3Vcc。高级比较器在 2/3Vcc 下运行，而次要比较器在 1/3Vcc 电源下运行。
    使用单独的比较器将关键电压与两个阈值进行对比。触发器（FF）因此被排列或重新排列。输出将根据此变高或变低。
4、施密特触发器振荡器
    施密特触发器可通过连接单个 RC 集成电路用作振荡器。施密特触发振荡器的电路图如下图所示。

施密特触发器振荡器
电路的输出是一个连续的方波。波形的频率取决于R、C 的值和施密特触发器的阈值点。

波形频率
    其中 k 是一个常数，范围在 0.2 和 1 之间。
5、CMOS 施密特触发器
    简单的信号反相器电路给出与输入信号相反的输出信号。例如，如果输入信号为高，则对于简单的逆变器电路，输出信号为低。但是如果输入信号有尖峰（噪声），输出信号将对尖峰的变化做出反应，这不是我们想要的，因此，使用了 CMOS 施密特触发器。
    下图为：简单信号逆变器电路的波形

简单信号逆变器电路的波形
    在第一个波形中，输入信号没有噪声。所以，输出是完美的。但在第二个图中，输入信号有一些噪声，输出也会对这种噪声做出反应。为了避免这种情况，使用了 CMOS 施密特触发器。
1）CMOS 施密特触发器的结构
    下面的电路图显示了 CMOS 施密特触发器的结构。CMOS 施密特触发器由 6 个晶体管组成，包括 PMOS 和 NMOS 晶体管。
    下图为 CMOS 施密特触发器

CMOS 施密特触发器
    PMOS 和NMOS 晶体管的符号如下图所示：

PMOS 和 NMOS 晶体管
    NMOS晶体管在VG大于VS或VD时导通。而PMOS管在VG小于VS或VD时导通。在 CMOS 施密特触发器中，一个 PMOS 和一个 NMOS 晶体管被添加到一个简单的反相器电路中。
    在第一种情况下，输入电压很高。在这种情况下，P N晶体管导通，N N晶体管截止。它为节点 A 创建了一条接地路径。因此，CMOS 施密特触发器的输出将为零。
    在第二种情况下，输入电压很高。在这种情况下，N N晶体管导通，P N晶体管截止。它将为节点 B创建一条通向电压 V DD (High) 的路径。因此，CMOS 施密特触发器的输出会很高。
五、施密特触发器的主要用途
1、简单的振荡器
    有两个阈值使施密特触发器能够像可预测的振荡器一样发挥 555 的作用。下面为：简单的施密特触发器振荡器

施密特触发器振荡器
    假设电容最初未充电。门将其检测为输入低电平并将输出设置为高电平，因为它是一个反相门。电容开始通过电阻 R 充电。一旦达到上限阈值，栅极翻转为输出低电平，将电容放电至下限阈值，从而提供可预测的频率输出。
    可以通过一些数学公式推导出频率表达式：

频率表达式
    其中 R 和 C 是电阻和电容，V T + 是上限阈值，V T – 是下限阈值，V DD是电源电压。请注意“大约等于”符号。
2、开关去抖
    作为逻辑输入的机械开关并不是最好的主意。开关触点往往有些弹性，会导致很多不必要的抖动，这又会导致多次转换和进一步的故障。使用带有简单 RC 电路的施密特触发器可以帮助缓解这些问题。
    下图为：施密特触发器开关去抖动器

施密特触发器开关去抖动器
    当开关被按下时，它会使电容放电并导致输出变高一段时间，直到电容器再次充电，在输出上产生一个干净的脉冲。
3、其他用途
施密特触发器主要用于将正弦波变为方波。
这些通常用于消除数字电路中信号噪声的信号调理等应用。
这些用于实现用于闭环负响应设计的张弛振荡器。
这些用于开关电源以及函数发生器。
    以上就是关于施密特触发器的知识，希望大家多多支持我们EMA。
    如何使用MOS管作为电池反向保护？图文+具体步骤，一文给你讲清楚 
    还搞不懂共模干扰？看这一文，共模干扰分析+实际案例，通俗易懂 

施密特触发器讲解，工作原理+电路案例，通俗易懂，几分钟就搞定

二、施密特触发器里面什么是 UTP 和 LTP？

三、施密特触发器工作原理 （施密特触发器原理图）

1、基于运算放大器的施密特触发器

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百芯EMA
    今天是LM393比较器芯片，主要是以下几个方面：
1、LM393 是什么芯片？
2、LM393 各引脚功能
3、LM393 比较器工作原理
4、LM393 比较器参数
5、LM393 电压比较器电路图
6、LM393 IC 等效 IC
7、LM393 应用电路实例
8、LM393 的用途
一、LM393 是什么芯片？
    LM393 是一种广泛使用的电压比较器 IC，提供8 引脚 Dip、SO-8 和其他封装。LM393包含两个独立的高精度比较器运算放大器，可由单电源或双电源供电。
    电源电压范围宽，可以用于多种应用。该芯片需要低工作电流，非常适合便携式和电池供电设备，输出驱动逻辑系统可以用在数字电路中。LM393的最大输出电流为20mA，足以驱动晶体管和逻辑系统。

LM393实物图
二、LM393 各引脚功能

LM393引脚图

LM393各引脚功能
引脚1：输出1，运算放大器 1 的输出引脚
引脚2：反相输入1，运算放大器 1 的反相输入引脚
引脚3：正相输入1，运算放大器 1 的同相输入引脚
引脚4：GND，接地这是 IC 的接地引脚，需要连接到电源电压的负 (-) 端子
引脚5：反相输入2，运算放大器 2 的同相输入引脚
引脚6：正相输入 2，运算放大器 2 的反相输入引脚
引脚7：输出2，这是运算放大器 2 的输出引脚
引脚8：虚拟控制中心这是 IC 的正极引脚，需要连接到电源电压的正极 (+) 端子
三、LM393 比较器工作原理
    LM393的应用与LM311 比较器 IC非常相似，只是规格有点不同。LM311 经常被用来替换LM393。与所有电压比较器一样，LM393 也有一个反相引脚和一个同相引脚。如果非反相端（引脚 2）的电压高于反相端（引脚 2），则输出（引脚 7）也将为高，否则输出将为低。
    现在假设LM393由 +5V 电源电压电路供电。在这种类型中，VCC+（引脚 8）连接到 +5V 电源电压，VCC（引脚 4）接地以将其保持在 0V 电位。示例电路如下所示，其中反相端设置为 2.5V，非反相端电压使用电位计进行变化。

动图来源于components101
    当引脚 2 的电压高于引脚 7 时，输出电压保持高电平，反之亦然。
    如果你想手动调整直流偏移电压，运算放大器上的引脚 5 和 6 用于设置平衡电压。通常不使用这些引脚，因为输入偏移本身得到了更好的控制。不使用时，引脚 5 和 6 应如上所示短接。你还可以看到晶体管的集电极引脚（引脚 7）用于输出，发射极引脚（引脚 1）接地，这种设计称为“集电极输出电路”。
四、LM393 比较器参数
单电源电压 – 2V 至 36V，
差分 i/p 电压 – 36V，
封装 – DIP 和 SOIC 8 引脚，
漏极电流 - 0.4mA，
存储温度 – -65°C/W 至 150°C/W，
铅温 – 260°C，
功耗 – 660mW，
分离电源 – ±1V 至 ±18V，以及 输入失调电压。
输入偏置电流低，为 25nA
输入失调电流低，为 5nA
差分输入和电源电压的范围是等效的
输出电压非常适合 ECL、MOS、DTL、TTL 和 CMOS 逻辑电平
输入端的静电放电螺栓可在不影响其性能的情况下提高设备的粗糙度
五、LM393 电压比较器电路图
1、元器件清单
LM393集成电路
光敏电阻/光敏传感器
33KΩ电阻
330Ω电阻
电位器 （范围从 1KΩ – 20KΩ）
负载
3节“AA”电池或直流电源
2、基于LM393 IC的比较器小夜灯电路
    该电路采用光敏电阻控制分压电路。当该电路吸收强光时，输出设备将被关闭。当电路吸收黑暗时，输出设备将被关闭。该电路基于电压比较器原理工作。如果 IC 电压的反相端高于同相端，则输出设备激活。同样，如果 IC 的反相端电压低于同相端，则输出设备停用。此处，该电路使用 LED 作为输出设备。
    该IC有两个电源输入，即Vcc和GND，其中Vcc是正电压电源，最高可达36V，GND是电压源的地线。电源通道可以用这两个端子完成，并为该操作提供电源。

基于LM393 IC的比较器小夜灯电路
3、工作原理
    IC 通电后，比较电压值。如果反相端电压高于同相端电压，则运算放大器输出将接地，电流将从正电源流向 GND。同样，如果反相端的电压低于同相端，则运算放大器输出将保持在正电源电压 (Vcc)，并且没有电流流动，因为负载两端没有电势差。
    因此，当反相端的电压很高时，负载将被打开。当反相端电压低时，负载将被关闭。这里LED用作负载。使用LM393的小夜灯电路如上图所示。该电路以LED作为负载，光敏电阻用于检测光线。光敏电阻的阻值主要取决于照射到其表面的光线。当光敏电阻检测到黑暗时，光敏电阻的阻值会变高，而当光敏电阻检测到亮光时，其阻值会降低。
    因此，如果我们使用光敏电阻和固定电阻连接分压器电路，如果它检测到黑暗，则光敏电阻将利用更多电压，因为它在黑暗中的电阻较小。类似地，如果它检测到明亮的光线，则光敏电阻将使用较少的电压。
    如果运放同相端的输入是一个比较稳定的参考电压，光敏电阻的电压在黑暗中高于参考电压，在光照下低于参考电压，这里设计了一个比较器当有夜晚然后有光时，电路的作用不同。因此，LED 会在黑暗中点亮，在强光下熄灭。
六、LM393 IC 等效 IC
    LM358、TL082、LM311、LM193、LM293、LM2903
七、LM393 应用电路实例
1、LM393 IC的暗传感器开关电路
    这里使用LM393 IC作为比较器，该电路使用LDR 作为明暗传感器。LDR 是一种光敏电阻器，当其表面的光量发生变化时，其电阻会发生变化。
    此处使用的 20K 可变电阻用于校准电路以根据所需的光量打开负载。在电路的输出端，SPDT 继电器通过 2N3904 BJT 晶体管导出。你可以将任何负载/设备与电路中标有“负载”的点串联。该电路的工作电压为 5V，但你可以在 2V 至 36V DC 的任何电压下工作。
    继电器开关应根据工作电压使用，例如，如果使用 5V 操作电路，则使用 5V 至 6V 继电器，如果想以更高电压操作它，则根据该电压使用继电器开关。继电器开关可用于不同电压，如 3V、5V、6V、9V、12V 等。

LM393 IC的暗传感器开关电路
2、声音传感器开关电路
1）元器件清单
    制作声音传感器开关电路需要以下元件：

元器件清单
LM393 声音传感器开关电路

LM393 声音传感器开关电路
2）工作原理
    该电路的核心是 LM393N 比较器 IC，在这个电路中，我们只使用了两个比较器中的一个。
    首先，音频输入取自驻极体麦克风。 120nF 的电容阻止音频的直流分量，只允许交流流向晶体管 (2N4401)。现在，该信号充当 2N4401 晶体管基极的控制信号，其电压电平由分压器对控制。
    2N4401三极管对驻极体麦克风接收到的声音信号进行放大，然后将放大信号馈送到 LM393N 电压比较器 IC，并在 IC 的输出引脚 8 接收进一步放大的信号。
    IC 的输出端使用一个 2N4403 PNP 晶体管来驱动 SPDT 继电器开关。电路的灵敏度可以通过100KΩ和20KΩ的可变电阻进行调节。该电路的工作电压为 9V 至 12V DC，但它也可以在低电压 (3V-6V) 下工作，SPDT继电器应符合工作电压。
3、峰值检测器电路
    这是一个非常简单且便宜的峰值检测器电路的电路图。该电路采用 5V DC 工作，可以检测高达 150 KHz 的信号。双比较器 IC LM393 是该电路的核心。第一比较器IC1a用于检测输入信号的峰值。第二个比较器IC1b 作为缓冲器连接以增加电流增益。

电路原理图
该电路可以组装在 Vero 板上。
IC 必须安装在支架上。
使用 5V DC 为电路供电。
输入交流电压不应超过 10V 峰峰值。
输入灵敏度为 10mV 峰峰值。
八、LM393 的用途
电压比较器电路
它可用于驱动继电器、灯、电机等
过零检测器
电池供电应用
高压保护/警告
振荡电路
峰值电压检测器
电池供电应用
延时发生器
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干货：LM393比较器工作原理+4种应用电路实例，带你轻松搞定LM393

2、基于LM393 IC的比较器小夜灯电路

    百芯EMA-国内DFM分析工具 :PCB/PCBA 3D仿真+BOM物料管理+PCB/PCBA DFM 可制造性分析
    今天给大家讲一下三极管，主要指BJT测量好坏的方法和三极管的引脚怎么辨别？
     众所周知，三极管（BJT）有三个管脚，基极（B）、集电极（C）、发射极（E），在实际应用中，不可避免地会遇到引脚辨别的问题。接下来就讲下三极管引脚辨别的几种方法，或者说是三极管的测量方法。

三极管
一、数字万用表辨别三极管引脚
    数字式万用检测三极管的要点是检测两个PN结的导通压降，选择数字万用表“二极管”。实际上三极管可以看成是两个二极管相连。
PNP
    例如PNP管的基极是二个二极管负极的共同点，如下图。

PNP图
NPN
    NPN管的基极是二个正极的共同点，如下图。

NPN图
    这样的话，就可以很好判断，要辨别引脚就很容易。
1、第一步：定基极
    用红表笔接触某一极，黑表笔分别接另外两极，直到测出两组压降约为0.3V（0.7V），那么红表笔一端为基极，该管为NPN。

NPN三极管测量方法图
    用黑表笔接触其中一极，红表笔分别接另外两极，直到测出两组压降约为0.3V（或0.7V），那么黑表笔一段为基极，该管为PNP。

PNP三极管测量方法图
2、第二步：定发射极和集电极
    确定好基极之后，比较基极和另外两级间的正向压降，正向压降较大的为发射极，比较小的为集电极。

NPN三极管测量方法图
二、根据型号标识查阅Datasheet辨别
    如下图，该三极管的型号为BD136，去网上搜索该型号的Datasheet，上面会明确标识管脚。如下图，是我从常用网上截的一个图（仅供参考）。

三极管的型号图

采芯网BD136三极管Datasheet截图
三、根据外观来辨别三极管的引脚
1、塑料封装三极管辨别引脚
1）S-1
    S-1（S-1A、S-1B）型都有半圆形底面，识别时，将引脚朝下，切口面朝向自己，此时三极管的引脚从左向右依次为e、b、c。

s-1三极管辨别管引图
2）S-2
    S-2型为顶面有切角的块状外形，识别时，将引脚朝下，切角朝向自己，此时三极管的引脚从左向右依次为e、b、c。

s-2三极管辨别管引图
 3）S-4
     S-4型引脚识别较特殊，识别时，将引脚朝上，圆面朝向自己，此时三极管的引脚从左向右依次为e、b、c。

s-4三极管引脚辨别图
4）S-5
    S-5型三极管的中间有一个三角形孔，识别时，将引脚朝下，印有型号的一面朝自己，此时从左向右依次为b、c、e。

s-5三极管引脚辨别图
5）S-6、S-7、S-8
    S-6A型、S-6B型、S-7型、S-8型一般都有散热面，识别时，将引脚朝下，印有型号的一面朝自己，此时从左向右依次为b、c、e。

S-6A型、S-6B型、S-7型、S-8型三极管引脚辨别图
2、金属封装三极管辨别管脚

B、C、D、F三极管管脚辨别图
3、用指针式万用表测量三极管
（1）首先将万用表功能旋转置于“Rx100”或“Rx1K”挡，将黑表笔接在某一只引脚上不动，红表笔分别测量另外二只引脚。
如果在测量中，万用表测量的电阻值都很小，则该三极管为NPN型三极管，且黑表笔接的电极为基极（B）级。
如果在二次测量中万用表测量的电阻值都很大，则该三极管为PNP型三极管，且黑表笔接的电极为基极（B）极。
如果在测量中，万用表测量的电阻值一个大一个小，则黑表笔接的电极不是基极(B极)，此时应将万用表黑笔换到另一个引脚上进行测试，直到按上面的原则找到基极为止。
（2）确定好基极后，将万用表功能旋转置于“Rx10K”挡（利用表内9V或15V电池），判别NPN型和PNP型三极管的集电极与发射极。
对于NPN型三极管，测量时将红、黑表笔分别接基极外的二只引脚，用一只手指将基极与黑表笔相接触，观察指针的偏转；将红、黑表笔交换再重测一次，观察指针偏转。对比这二次测量，指针偏转量大的一次，黑表笔接的是集电极，红表笔接的是发射极。
对于PNP型三极管，测量时将红、黑表笔分别接除基极外的二只引脚，用一只手指将基极与红表笔相接触，观察指针的偏转；将红、黑表笔交换再重新测一次，观察指针偏转。在这二次测量中，指针偏转量大的一次接法时，黑表笔接的是发射极，红表笔接的是集电极。
    三极管损坏后常见的现象主要有：
（1）B-E结击穿短路和开路；
（2）C-E结击穿短路和开路；
（3）C-B结击穿短路。
    一般来讲，C-E结击穿短路时，C-B结大多也击穿短路。
四、检测PNP型三极管的好坏
    检测 PNP 型三极管好坏的方法如下：
1）首先将三极管从电路板中卸下，然后清洁三极管的引脚。
2）用指针式万用表的“Rx1K”挡，分别测量三极管集电结的反向电阻，正向电阻和发射结的反向电阻，正向电阻。
3）将集电结和发射结的正反向电阻进行比较，如果集电结，发射结的反向电阻小于正向电阻，且集电结和发射结的正向电阻相等，则该PNP型三极管正常。
    黑表笔接三极管的B极，红表笔接C极，测量的为集电结的反向电阻。将红黑表笔反过来测量的为集电结的正向电阻。
五、检测NPN型三极管的好坏
    检测 NPN 型三极管好坏的方法如下：
1）首先将三极管从电路板中卸下，然后清洁三极管的引脚。
2）用指针式万用表的“Rx1K”挡，分别测量三极管集电结的反向电阻，正向电阻和发射结的向电阻，正向电阻。
3）将集电结和发射结的正反向电阻进行比较，如果集电结，发射结的反向电阻大于正向电阻，且集电结和发射结的正向电阻相等，则该NPN型三极管正常。
    如下图，导通了，万用表却没有读数，可以判断三极管坏了。

NPN三极管测量好坏图
    以上就是关于三极管测量好坏和辨别引脚的一些知识，希望大家多多支持我们EMA。
    参考来源：《电子元器件从精通到入门》
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三极管的测量方法和管脚辨别方法，一文总结，几分钟教你学会

一、数字万用表辨别三极管引脚

二、根据型号标识查阅Datasheet辨别

三、根据外观来辨别三极管的引脚

PCB设计项目分享:LM358 热检测器PCB设计，PCB设计文件+工作原理

一、LM358 热检测器电路简介

二、LM358 热检测器电路元器件清单

三、LM358 热检测器电路工作原理

四、LM358 热检测器电路 PCB DFM分析

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