（学习日记）2023.5.11

写在前面：
由于时间的不足与学习的碎片化，写博客变得有些奢侈。
但是对于记录学习（忘了以后能快速复习）的渴望一天天变得强烈。
既然如此
不如以天为单位，以时间为顺序，仅仅将博客当做一个知识学习的目录，记录笔者认为最通俗、最有帮助的资料，并尽量总结几句话指明本质，以便于日后搜索起来更加容易。


标题的结构如下：“类型”：“知识点”——“简短的解释”
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一、元件：TF卡——Micro SD卡

1. Micro SD Card，原名Trans-flashCard（TF卡），2004年正式更名为MicroSD Card，由SanDisk（闪迪）公司发明。MicroSD卡是一种极细小的快闪存储器卡，其格式源自SanDisk创造，原本这种记忆卡称为T-Flash，及后改称为TransFlash；而重新命名为MicroSD的原因是因为被SD协会(SDA) 采立。

2. 下图左边的是SD卡，右边的是Micro SD卡（TF卡）
   TF卡的标准尺寸为15mm×11mm×1mm，而SD卡的标准尺寸为24mm×32mm×2.1mm。
   就尺寸来说，SD卡明显要比TF卡大不少，外观上的差异还是比较明显的，很轻易就可以从外表上区分SD卡和TF卡。
   
   Micro SD卡与SD卡引脚定义的区别主要是第3引脚的有无
   SD卡的第3引脚为GND，而Micro SD卡的没有相对应的第3引脚
   
   

3. TF卡外形、引脚如下
   
   
   SDIO模式下，引脚的定义如下表
   
   SPI模式下引脚的定义
   

4. TF卡槽
   
   

5. TF卡槽封装
   

6. TF卡槽原理图
   此处采用SDIO模式实现，SD引脚用于检测可以悬空，5个47K电阻也可以换成10K（只要比10K大都可以）。
   

7. TF卡布局布线要求

• VCC_SD的电容需要靠近卡座引脚放置进行滤波，遵循先大后小的原则。
• TF卡尽量放置在板边，方便插拔，ESD器件要靠近TF卡来放置，走线需要先经过ESD器件再进入SD卡，不要打孔穿，如图4-12。
• TF卡走线为单端线，控制阻抗50欧姆；
• 所有的信号线尽量走在同一层，这样有利于信号的一致性，走线与高频信号隔开，空间准许的情况下，单根包地，空间紧张的情况下整组进行包地处理，走线需要有完整的参考平面；
• TF卡的时钟信号，与其他信号线的间距保证20mil左右，有空间的情况下，包地处理
• 组内数据线不要相差太大，需要控制400mil以内，走线总长度不要太长尽量控制在12.5 inch之内，以提高稳定性和兼容性。
• TF卡所有的信号线要做等长处理，以时钟线为目标线，误差控制在300mil以内即可。

8. TF卡可经SD卡转换器后，当SD卡使用。
   
   

链接
SD卡？TF卡？傻傻分不清楚？
记忆力减退之 SD卡 TF卡引脚 封装
SD卡/SD卡卡槽/TF卡/TF卡卡槽的引脚定义
自弹式 MicroSD卡(TF卡) 卡座
Micro SD卡（TF卡）封装和原理图总结
PCB模块化设计07——Micro SD卡/TF卡PCB布局布线设计规范
SD/MicroSD CARD PCB布局布线设计指南

二、元件：SD卡——非易失性存储卡

1. SD卡是SecureDigitalCard的英文缩写，直译就是“安全数字卡”，正式缩写为SD，是SD协会开发的一种专有 的非易失性 存储卡格式，用于便携式设备。由于它体积小、数据传输速度快、可热插拔等优良的特性，被广泛地于便携式装置上使用。
   
   SD 存储卡的物理参数，引脚定义以及数据传输的协议兼容 MMC卡。SD 存储卡的通信是基于一个高级的九针接口（时钟线，命令线，四针数据线，三针电源线），这个接口可以工作在最大频率 25MHz 和低电压范围。SD 控制器集成于芯片内部，用以与 SD 卡进行通信，实现系统的 SD 功能扩展。

2. SD卡外形如下
   

3. SD卡引脚定义如下
   
   

4. 虽然标准SD卡是九脚，但原理图是SD卡座不是SD卡，所以原理图中一般都是11脚或更多。
   
   SDIO连接模式
   
   SPI连接模式
   
   

5. PCB设计指南

• 布局原则：
  ①采用模块化布局。
  ②上拉电阻要靠近管脚摆放，并且要排列整齐。
  ③供电电路需要先经过电容再进行取电。
  ④模块摆放尽量靠近板边，方便拔插。
• 布线原则：
  ①单端线做50欧姆阻抗。
  ②所有信号线尽量走同一层，并且保证参考平面完整，避免跨分割区。
  ③时钟信号在空间足够的情况下，采取包地处理。如果做不到也要尽量拉开空间达到3W空间。
  ④在打孔换层的地方加回流地过孔，缩短回流了路径。
  ⑤注意上拉电阻和SD卡焊盘之间的间距，不能靠的太近，预防连锡，1.5-1.8mm相对来说比较合适。
  

链接
SD卡？TF卡？傻傻分不清楚？
记忆力减退之 SD卡 TF卡引脚 封装
SD卡/SD卡卡槽/TF卡/TF卡卡槽的引脚定义
自弹式 MicroSD卡(TF卡) 卡座
Micro SD卡（TF卡）封装和原理图总结
PCB模块化设计07——Micro SD卡/TF卡PCB布局布线设计规范
SD/MicroSD CARD PCB布局布线设计指南

三、元件：AMS1117-3.3——线性稳压电源芯片

1. 器件信息
   
   
   上边的引脚是4脚，在芯片内部和2脚是连着的，都是电压输出
   
   
2. 原理图如下
   

链接：
ASM1117-3.3V稳压芯片的典型电路图及分析
【电路收藏夹】AMS1117稳压电路
ASEMI线性稳压电源芯片AMS1117-3.3参数及接线电路图
AMS1117-3.3V 1.5/1.8/5.0vADJ稳压asm1117电源ic降压芯片sot-223

四、元件：HDR-M-2.54_1x4——连接器

1. 懒得找14了，12凑活看吧
   
2. 元器件符号如下
   
3. 元器件封装如下
   
4. 元器件3D模型如下
   
5. 总结：

• 排针
  HDR-M-2.54_1x2 单排针 引脚间距2.54mm 12P
  HDR-M-2.54_2x2 双排针 脚距2.54mm 22P
  HDR-F-2.54_1x20 单排 排母
  HDR-F-2.54_2x2 双排 排母
• 线对线连接器/接线端子
  CONN-TH_2P-P5.00 螺钉式接线端子 2Pin位 脚距5mm
  HDR-IDC-2.54-2X3P IDC连接器(牛角/简牛) 2.54mm 排数:2 2*3P

链接
立创 EDA #学习笔记10# | 常用连接器元器件识别 和 蜂鸣器驱动电路

五、元件：TPS5430DDAR—— 降压转换器

1. TPS5430DDAR概述
   TPS5430DDAR是一个高输出电流PWM转换器，集成了低电阻，高端N沟道MOSFET。包含在基板上的具有所列功能的区域是高性能电压误差放大器，可在瞬态条件下提供严格的电压调节精度；欠压锁定电路，防止在输入电压达到5.5 V之前启动；内部设置的慢启动电路以限制浪涌电流；以及电压前馈电路以改善瞬态响应。使用ENA引脚，关断电源电流通常降至18?A。其他功能包括高有效使能，过流限制，过压保护和热关断功能。为了降低设计复杂性和外部组件数量，TPS543x反馈环路在内部得到补偿。
2. 产品特性
   宽输入电压范围：
   TPS5430：5.5 V至36 V
   TPS5431：5.5V至23 V
   高达3A的连续（峰值4A）输出电流
   110mΩ集成MOSFET开关可实现高达95％的高效率
   宽输出电压范围：可调至低至1.22 V，初始精度为1.5％
   内部补偿可最大程度减少外部零件数量
   固定500 kHz开关频率，适用于较小的滤波器尺寸
   输入电压前馈改善了线路调整率和瞬态响应
   具有过流限制，过压保护和热关断保护的系统
   –40°C至125°C的工作结温范围
   采用小型耐热增强型8引脚SO PowerPAD封装
   
3. TPS5430引脚图
   
   

• BOOT：高侧场效应管晶体管栅极驱动器的升压电容器。从BOOT引脚到PH引脚连接0.01uf低ESR电容。（ESR:理论上，一个完美的电容，自身不会产生任何能量损失，但是实际上，因为制造电容的材料有电阻，电容的绝缘介质有损耗等各种原因导致电容变得不完美。这个损耗在外部，表现为就像一个电阻跟电容串联在一起，所以就起了个名字叫“等效串联电阻”，在多数场合，低ESR的电容，往往比高ESR的有更好的表现）（电容推荐使用X7R或X5R级电介质，因为它们的温度稳定）
• NC：空脚。
• VSENSE：调节器的反馈电压。连接到输出分压器。
• ENA：:开/关控制。低于0.5V,设备停止转换，管脚浮空，来使芯片使能。
• GND：接地。
• VIN：输入电源电压。VIN引脚到GND引脚，去靠近器件封装的高质量，低ESR陶瓷电容。
• PH：高侧功率MOSFET的来源，连接外部电感和二极管。

4. TPS5430封装内部结构及功能：

• ①晶振（Oscillator）频率。固定500kHz转换速率，使得在同样的输出波纹要求下产生更小的输出电感。
• ②基准（Reference）电压。通过缩放温度稳定能隙带电路的输出范围，基准电压系统产生精确的基准信号。经测试，在允许的温度范围内，1.221V电压输出时能隙带和缩放电路保持平衡。
• ③ ENA（使能脚）和（ Slow Start）内部软启动。当ENA脚上的电压超过极限电压时转换器和内部的软启动开始工作， 低于极限电压，转换器停止工作软启动开始复位。ENA脚接地或电压小于015V时转换器停止工作。ENA脚可以悬空。
• ④ UVLO （欠压锁定）。TPS5430带有UVLO电路。无论在上电或掉电过程中，只要V IN（输入电压）低于极限电压，转换芯片不工作。UVLO比较器的典型迟滞值为330mV.
• ⑤ Boost CaPACitor （启动电容）。在BOOT脚和PH脚间连接0.01μF的陶瓷电容，为MOSFET的高端提供门电压。
• ⑥ VSENSE（外部反馈）and Internal CompensaTIon（内部补偿）。输出电压通过外部电阻分压被反馈到VSENSE脚。在稳定状态下， VSENSE脚的电压等于电压参考值1.221V.TPS5430拥有内部补偿电路， 简化了芯片设计。
• ⑦ Voltage Feed Forward （电压正反馈）。内部的电压正反馈保证了无论输入电压如何变化电源芯片都有一个恒定的增益。这大大简化了稳定性分析， 改进了瞬态响应。TPS5430的正反馈增益典型值为25.
• ⑧ Pulse - W idth - ModulaTIon Control（脉宽控制）。转换器采取固定频率控制方式。
• ⑨ Overcurrent ProtecTIon （过流保护）。过流保护电路使得电流超过极限值时，内部的过流指示器设置为真，过流保护被触发。
• ⑩ Thermal Shutdown （热关断）。接点温度超过了温度关断点，电压参数被置为地，高端MOSFET关断。受软启动电路的控制， 当接点温度降到比温度关断点低14℃时，芯片重新启动。

5. TPS5430芯片原理图
   在对TJ - 2型体积式应变仪数据采集系统的供电电源设计过程中， 首先要根据工作要求确定设计参数， 然后根据参数设计电路和选择外围元器件。

• （1） 设计参数要求输入电压范围： 10.8~19.8V;输出电压： 5V;输入波纹电压： 300mV;输出波纹电压： 30mV;输出额定电流： 3A.
• （2） 应用电路本系统电源设计选用TPS5430的经典电路， 如图。
  
• （3） 元件的选择
  ① 输入电容。
  TPS5430需要一个稍大些的退耦电容。这里推荐10μF（C 1）的高性能陶瓷电容。也可以选择小一点的电容，但要满足输入电压和额定电流波纹要求。
  ②输出滤波器件。
  输出滤波器件， 即L 1、C 2.TPS5430具有内部补偿电路。输出电感与最大输出电流有关， 这里选择15μH电感。输出电容是影响额定电压、额定波纹电流和等价阻抗（ ESR） 的重要设计因素。此应用中选择220μF输出电容， 此时电路中产生的RMS波纹电流为143mA， 需要最大的ESR为40MΩ。
  ③输出电压设置。
  输出电压由VSENSE脚的电阻（R 1、R 2 ） 决定。如果输出电压5.0V， 参考电压1.221V， R1为10kΩ， 则确定R2为3.24kΩ。
  ④ BOOT （启动） 电容。
  BOOT电容C 2选择0.01μF.
  ⑤捕获二极管。
  TPS5430需要外部捕获二极管， 选择B340A， 它的反向电压为40V， 正向电流3A， 正向电压0.5V.

6. TPS5430PCB设计
   电路板设计TI公司推荐了TPS5430的10.8~19.8V输入转5V输出电压电路板布线和元器件放置方式图， 如图。TPS5430的电路板设计过程中要遵循一般电源转换芯片电路的设计原则， 以达到预期效果。另外还有两点需要注意：

• ① PowerPAD要求与地相连， 可在芯片正下方放置焊盘， 并打过孔， 以方便正确马爱虹等： 电源转换芯片TPS5430及其应用焊接。
• ②对ENA脚没有特殊要求时可悬空， 也可预留出信号过孔。
  

链接
tps5430芯片封装及应用电路
TPS5430DDAR型号芯片的学习
TPS5430DDAR
TPS5430DDAR