收集了技术群里13个基础问题

硬件笔记本

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# G% n8 I1 j% c$ }( B4 X/ v/ v大家好，我是王工。
' X) U) c4 S( N+ b$ e& t* ~7 [最近在几个技术群里看到一些基础但出现频率很高的问题，今天整理出来和大家一起探讨，希望能帮助到刚入行的工程师朋友们。
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: X/ o" D# h8 R+ q& }- Q' I, b: ^# `MOS管选型主要参数有哪些?选MOS管时主要看以下几个关键参数：Vds(漏源电压)、Id(漏极电流)、Rds(on)(导通电阻)、Qg(栅极电荷)、Vgs(栅源电压)。

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实际选型要根据电路的工作电压和电流需求来综合考虑。
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9 V+ M8 ^: T% f  B% |. |8 p' gNMOS与PMOS的区别？简单来说，NMOS导通时电流从漏极流向源极，需要栅极电压高于源极；PMOS则相反，电流从源极流向漏极，需要栅极电压低于源极。NMOS通常导通电阻更小，成本更低，所以应用更广泛。
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" z" }: L# X5 W0 l( T, T. g03
, q/ Q, z: k& S1 o* h3 M4 Q电解电容为什么有极性？瓷片电容为什么没有极性？电解电容内部是化学电解液，反向电压会导致化学反应不可逆损坏，所以必须区分极性。而瓷片电容是物理结构存储电荷，没有化学反应，所以可以双向使用。
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" V5 f& K% z- F6 K5 nDC-DC与LDO的区别？DC-DC是开关电源，效率高(可达90%以上)但噪声大；LDO是线性稳压，效率低(≈Vout/Vin)，但输出干净。
& {: Y. T- x  e; a9 a9 ^选型原则：大压差、大电流用DC-DC；小压差、低噪声场合用LDO。

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开关电源纹波噪声为什么大？主要原因包括：开关管快速切换产生的高频噪声、电感电流不连续、布局不合理导致的地弹、反馈环路不稳定等。
6 O( X& V3 e7 |% d$ C解决方法包括优化布局、增加滤波、选择合适频率等。

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0 `+ l) R8 o% ^0 D' v9 @9 P% ZBuck电路PCB布板注意事项
1、输入电容尽量靠近芯片Vin引脚
2、功率回路面积最小化
2 @; v9 X. W5 ~7 T# E3、反馈走线远离噪声源
' e5 {; K) E: n4、地平面要完整

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! d9 F5 }8 A* e5 J示波器带宽和采样频率指什么？带宽是示波器能准确显示的最高频率(-3dB点)，一般要≥5倍信号频率；采样频率是ADC每秒采样次数，理论上要≥2倍信号频率(奈奎斯特)，实际建议4-5倍以上。

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I2C需不需要上拉电阻？为什么？必须加上拉！因为I2C是开漏输出，本身无法输出高电平，靠上拉电阻将总线拉高。阻值一般选4.7k-10k，具体根据总线电容和速度调整。关注公众号：硬件笔记本
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电容的特性是什么？1uF电容通常滤除什么频率？电容通高频阻低频。网上说1uF电容通常用于滤除1K到10KHz频率的信号。

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% D) [% j* S; g, D+ p1uF电容的滤波频率大约在：f=1/(2πRC)，假设R=1Ω，则f≈160kHz。所以1uF常用于滤除几百kHz以下的噪声。同时也要考虑ESR和封装，也会有一定的影响，所以我们一般都是大小电容配个滤除更宽频率范围内的波形。

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寄生电容是什么？如何消除？寄生电容是导体间非故意形成的电容，也叫杂散电容。寄生电容只能尽量减小，无法消除避免，它是制造工艺决定的，可选用以下方式尽量避免：增加间距、缩短走线、使用屏蔽、选择低介电常数材料等。

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6 s$ s( N( K$ i+ E. t过孔的寄生参数及其影响过孔主要有两个寄生参数：寄生电感和寄生电容。寄生电感会增加信号的传输延迟，并在过孔处由于阻抗不连续导致信号反射。寄生电容会延长信号的上升时间，导致电路速度降低。
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# I5 f  i9 l3 i  f还有包括包括：引起信号反射、降低电源完整性、增加EMI问题等。
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单片机死机或跑飞？常见原因都在这里！单片机跑飞或者死机，往往让人摸不着头脑，但其实常见原因就那么几类，咱们一个个来看：
1、软件问题（最容易中招）

死循环或逻辑错误：代码卡在某个循环里出不来，或者条件判断写错，程序“迷路”了。

看门狗没喂：开了看门狗却没按时“喂狗”，单片机被强制复位。

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8 J: G$ J7 E2 K$ p2 Z1 K" ]2、硬件问题（该查的别偷懒）

电源不稳：电压波动、电源噪声大，单片机供电不足，直接“宕机”。
0 _* k& ?8 R) r2 Z0 s3 V+ O4 o  k复位电路异常：复位信号不稳定，单片机反复重启或者干脆不启动。
时钟信号出问题：晶振不起振、时钟电路受干扰，单片机“心跳”乱了。
电磁干扰（EMI）：强电磁环境导致信号紊乱，程序跑飞。
8 ^" S" Y4 j3 O8 t* L9 l1 ~芯片或电路故障：单片机本身损坏、虚焊、接触不良，硬件问题没得商量。
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3、外设惹的祸（别光盯着代码）传感器/电机异常：外设信号异常、短路、过载，把单片机拖垮。
# }& y% I- i6 S5 H8 K, D7 U' T/ J通信干扰（I2C/SPI/UART）：信号线受干扰，数据传错了，程序处理异常。
怎么排查？先看电源：用万用表测电压稳不稳，纹波大不大。
. A0 w- G1 v0 j" P查复位和时钟：示波器看复位信号和晶振波形是否正常。
9 a+ g. f7 b7 D( Y  }软件调试：加日志、断点调试，重点查数组、指针、中断处理。
隔离外设：逐个断开外设，看看是不是某个设备导致的。
总结：死机跑飞无非“软、硬、外”三大类，按这个思路查，问题基本跑不掉！
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  @1 I& G, _' c" \5 {6 [9 Y产品设计中，LED颜色选择建议当产品设计没规定指示灯颜色时，按这个顺序选准没错：

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1、红色：电子产品的"急救灯"
$ ^8 }/ P: x5 F9 O, }1 @? 最显眼，老远就能看见
? 专门用来报错/报警（比如电源挂了、系统崩了）
4 ~3 j$ o1 G2 n( E1 f2 a0 |2、黄色/橙色：设备的"温馨提示"
? 比红色温和，比绿色显眼
5 u  s+ O* ^  S? 适合表示待机、需要维护等提醒状态
3、绿色：经典的"OK灯"
5 {* z( T1 W$ @& m2 J? 表示通电正常、运行良好
3 `4 _+ [. i8 \+ x4 ?4、蓝色：科技感的"正常指示灯"
# r* D0 u( ?: ~3 y? 表示一切运行正常
? 一般应用场景用的比较少
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为什么手持设备要加ESD器件？因为手持设备经常被人体接触，人体静电可达数kV，会损坏敏感芯片。ESD器件能在纳秒级将高压泄放，保护内部电路。
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8 L  V4 {) a( a这些问题虽然基础，但确实是工程师日常工作中经常遇到的，特别是对于一些刚入门的同学。大家还有什么常见问题，欢迎在评论区补充讨论！

如果这篇文章对你有帮助，别忘了点赞、收藏，并分享给更多需要的人！写在最后都说硬件工程师越老越吃香，这句话也告诉我们硬件也是需要积累的，王工从事硬件多年，也会不定期分享技术好文，感兴趣的同学可以加微信，或后台回复“加群”，管理员拉你加入同行技术交流群。
2 p" b2 `$ S0 o7 O6 ]' F7 x推荐阅读（点击图片直接进入）
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