张飞硬件设计开发笔记（第一部）

第一部主要是学习点亮一个LED灯

首先电压源为交流16V LED灯点亮电压为3.3V 电流为2-10mA，我们需要反推，怎么将交流16V变成直流3.3V且通过LED的电流不能超过10mA，否则LED会损坏。
上图为初级工程师思路，没啥毛病，因为我也是这样用的。上图给出了电容电阻取值的依据，其实现在大部分工程师都没有去理解，只是看见别人怎么选，自己就怎么选，看完本博文后希望大家看后能理解清楚，做一个合格的工程师。

1：首先AC16通过整流桥变成DC23V 16*1.414=22.6V

2：C1的取值根据公式：C=I/(⊿V*f) I为负载电流 ⊿V为纹波（一般为3%-8%）f为频率（50Hz）
我们这里纹波取中间值5%计算的话 C的大小算出来为133uF，但是这只是刚好满足负载，若后面负载变化，这个值就小了，所以我们都市按理论值的2-3倍给值。

3:C2应该不用讲了，滤波电容一般取值0.1uF。

4：+23V经过7805后得到+5V的电压，C3，C4的取值根据上面的内容，很容易理解。

5：LED灯点亮的电压只需要3.3V 我们需要将+5V电压降低，通过一个分压电阻变成3.3V，电阻分压为：
5-3.3 = 1.7V 电阻取值为：1.7V/10mA = 170R R1的阻值就是这样计算出来的。
P = UI = 1.7*10mA = 0.017W 这里选择0805为（1/8W）是满足条件的 0603也可以 0805是比较普遍，比较好焊接。

上面的应该是比较容易理解的，但是要成为一个合格的硬件工程师，成本是必须考虑的，我们完全可以通过自己搭建电路来实现上面的功能，从而大大节省陈本，提高竞争力。

首先我们需要想的就是上面哪些元器件可以通过我们自己搭建电路从而取代它来降低我们的成本。上图比较简单，只有一个整流桥和7805。接下来我们要做的就是弄明白整流桥和7805的原理，然后自己搭建电路取代。

A：整流桥从图上就很容易理解为4个二极管构成，搭建起来应该是相当容易的。
B: 7805可能会复杂些，下面我会解剖一下这个元器件。

1：我们通过4个二极管来取代了整流桥，这个不做详细讲解，可以自己百度一下。
2：我们需要将23V的电压需要降压成5V可以用一个稳压极管（反向通过一个2mA的电流能达到稳压5V6的效果，正向导通则是一个二极管，别问为什么不用5V的稳压二极管），R2的取值：因为需要一个2mA的电流才能使稳压二极管导通，23V降压到5V6 则R2的电压为23-5.6=17.4V 通过2mA的电流需匹配的阻值为8.7K 因为后面还有负载，稳压二极管和负载的电流是制约的。且不能每次都去选一个匹配电阻。所以我们需要将电流放大。
3：这里我们引入了一个3904的三极管搭建一个放大电路。一些问题图上讲得也是比较清楚的，这里也不做详细讲解，如果有啥问题可以提问，看到了会认真回答。

通过给三极管为流控流的元器件，通过给B端加一个5V6的电压提供一个 > 2mA的电流使其完全导通（放大倍数为90-100倍，但是3904完全导通的最大电流为100mA）Vbe的压降为0.7V 所以+5V的电压是5V6通过3904降压0.7V后得来的。
此处有个细节就是C23和图1的C4放置位置有啥区别，其实稳定了Ib的电流就是相当于稳定了Ice的电流，因为三极管是将电流方法，放大系数按100倍理解，后面用0.1uF 则C23只需要前面的1%就行。当然用0.1uF也是完全没有问题的，电流更稳定。

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