令人愉快又颓废的周日马上就要到了，正在计划这周博客写什么的我，突然收到导师发给我的消息，What？要给我发补助？
这样中午不得去食堂加一个餐，很快啊，我就说了声：谢谢。
但后续证明我还是太嫩了些，天上是没有免费午餐的。
不过对于这种专业相关，而且能从中学到不少东西的任务，我还是十分乐意去干的，就害怕是那种重复性的（对我来说）毫无价值的体力性劳动。
上学嘛，当然是以接触新事物，了解新知识为主的，帮老师做些东西无可厚非，但前提是要让学生能感觉到自己是在成长，要是一个双赢的局面（满满的求生欲）。
哎呀跑题啦，具体的电路图可能是项目相关的，这里就不放了，但并不妨碍我对它进行分析、解构与重组。
这里为什么会说是初中生，因为我发现初中学的电路知识，可比高中学的电学知识对电路分析有用多了，比如说串并联，比如说欧姆定律。哪怕是之后学的KVL、KCL也是以串并联为基础的。
高中物理主要是在初中进行深层次讨论，逐渐进行到微观，例如电荷，电子等运用力学知识去解决电学遇到的难题。
所以现在要让一个初中生设计一个降压电路，他会怎么做？
相信电子人没人会不记得这个定律。借助于这个定律，初中生也能设计出一个降压电路，如图所示：
咱们来好好的分析一下，按照电源设计的要求，去对这个电路进行评估。
首先电源肯定是要拿来供电的，而且提供的电压要稳定，并且当负载变化时要有好的负载响应能力。
还有一点，对于一个嵌入式系统来说，电压供应需求是不唯一的。
好了，有这些要求，咱们来分析一下这个电路：
1、只能降压
2、驱动能力太弱
当你想要一个大电流的驱动时，是难以实现的，因为它不可能超过流过R1的电流。
3、输出没有稳压
当以加上一个负载的时候，就类似于给R2并联了一个电阻，等效出来的电路R2阻值肯定比200K小，输出也不是8V。
4、负载响应能力很差
当负载变化时，电流不够，只能改变电压，造成很大的电压波动。
仔细一看，还真全是毛病，但别忘了我们每一个人都是从那个状态过来的，从最基本的原理开始，一步一步的向前迈进。
这个电路图大家记住，暂时按下不表（后面还会出现），咱们先聊一聊电源设计。
对于一个嵌入式硬件系统来说，电源模块设计是重中之重，电源的好坏直接影响嵌入式硬件系统的可靠性。
设计供电电源应该考虑的因素包括输出的电压、电流，输入的电压、电流，安全因素，电磁兼容与电磁干扰，体积限制、功耗限制以及成本限制等。
首先要给大家提一个概念——电源树。
根据估计的电流，以及各电压等级电流的分配，绘制更加形象直观的树状图。
说白了就是一个硬件系统，不同的电路元件需要的工作电压是不一样，但整个系统的输入电压只有一个，所以就要从这唯一的输入（一般是12V或者24V），转化成可供处理器和各个外设使用的电压（常见的有5V、3.3V、1.8V）。
人们总喜欢给周围的事物分类，按照分类标准不一样，分出来的结果也各不相同，电源电路这块也是，但万变不离其宗，不管标准怎么改，无非是交流（AC）和直流（DC）之间的爱恨情仇。
AC到DC
交流到直流，最常见的就是各种家用电器，大家都知道接入电网的是220V交流电，而家用电器大多是直流。
AC到AC
交流到交流，比如隔离变压器，防止220V直接和地连。
DC到AC
直流到交流，这一类属于逆变器
像太阳能发电板，把太阳能转换成的直流电转成交流以供使用；
或者变频冰箱与空调，一般是把AC转到DC再转到AC，因为在直流的时候，改变频率是很简单的。
DC到DC
大家常见的各种12V转5V、3.3V、1.8V的电路，用于驱动CPU和各种外设。比如低压差的LDO和开关电源等。
分类图
对于刚入门的小白来讲，最常见的，最常用的就是DC-DC，直流转直流，而这里面最常见的就是LDO线性稳压电路。
所以后面我会重点讲解一下这个。
全世界第一颗集成电路线性稳压器1970年面世
著名的LM317,1976 (National Semiconductor)Robert Dobkin and Bob Widlar designed
大家有没有想过线性稳压器是怎么稳压的呢？为什么线性稳压器输出端的电压就能这么的稳定？
其实大家好好联想一下生活中或者工作中的各种例子：一个稳定的系统，最重要的是什么？
比如说你的家庭，一个幸福的家庭，里面的成员之间最重要的是什么？是沟通。
没错，就是沟通，放在系统里面它有另一个名字——反馈。
前面提到的初中生设计的电路可以再拿出来了。
如果我们用一个调整管Q1（可以根据信息改变自己电压输出，就当成水龙头就行）代替R1；R2就相当于我们的负载电路。
这样的话，我们可以通过检测输出端的电压，反馈给我们的比较器，再由比较器给我们的Q1，Q1通过反馈过来信息在控制自己的输出电压是多少，以此来达到一个稳定的输出。
晶体管Q1有什么特点：
非常典型的一个三端稳压器，我老师说他上学时，他老师经常举这个例子，一个输入电容，一个输出电容，三脚一个地。
它内部的原理图是这样的，上面使用一个低功率的MOS管来驱动一个大功率的MOS管，也就是调整管部分，下面就是那个反馈电路。
这个稳压器对于新进的工程师来说绝对不陌生，几乎所有的电源电路中都能见到。
Vout可调，默认的话直接ADJ接地，3.3V或者5V；想调压可以通过改变电阻R2的阻值。
他的内部原理也是一样的，调整管部分和检测反馈电路部分。
其实大多数工程师在设计LDO电路的时候，参考线性稳压器的数据手册里面的典型电路就行，人家怎么说，咱们就怎么做。
最小压降决定你的电路能不能正常工作。
举个例子，大家看这个电路可以正常工作吗？
首先，我们要查一查AMS1117工作手册就能发现
当输出电流为1A的时候，压降的典型值是1.3V，而锂电池正常工作状态时电压范围是4.5V—3.3V，你想要3.3的输出，3.3+1.3=4.6V。
而我们常见的锂电池，根本提供不了这么高的电压值。
所以这个电路很难正常工作。
压降又和什么有关呢？那肯定是调整管了。
有这样几个特点：
热插拔效应，其实每一个导线就类似于电感，有电感就少不了振荡。可能5V的稳压，当刚插进去的时候能达到10V。
所以输入电压的选择尽量遵守下面几点：
这个就好理解了，不能小马拉大车嘛，输出不了需要的电流肯定是没办法让电路正常工作的。
选择的时候注意以下几点：
常看三个参数：
TJMAX：芯片内核正常工作的最高温度
0JC：芯片内核到芯片外壳的每W温升
0JA：芯片内核到外部环境的每W温升
我们最应该关注的是0JA这个参数。
5V转3.3V电流0.5A环境温度25°C：芯片温度=25+(5-3.3)x0.5x40=59°c
纹波是由于直流稳定电源的电压波动而造成的一种现象，因为直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的，这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份，这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波。
记住一个重要参数PSRR，输出比输入，然后20log一下。
以及下面几个特点：
瞬态响应，可以通过增大电容来抑制，但不能消除，而且注意电容也不能太大了，不然会延长再次稳定的反应时间。
选择时，注意一下几点：
一个小小的电源设计就有这么多道道，上面这些内容可能连电源设计的千分之一都算不上。
今天就到这里了，祝大家早安，午安和晚安！
（看球去了，勇士打的是真闹心，格林拿下吧赶紧）
参考文献：
https://www.cnblogs.com/iron2222/p/15852617.html
https://www.bilibili.com/video/BV1ya411L7Jj?vd_source=3602ab285cd1b8d5fa78a0f57368918c
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