前几天老宇哥发了经典电路分析系列文章第一集合集，头条上有2000多人收藏，今天我们再一起探讨分享5个电路，有重复也有新的电路，记得点文章开头的话题标签订阅收藏哦！
实际硬件设计中非常经典巧妙的20个电路合集，带分析，收藏起来慢慢看！（一）
1、双向电平转换（MOS管）
电路板上的不同模块之间的通信，在很多情况下主控，传感器，其他外设等，电压是不一样的，3.3V，5V，12V，各种电平都有，所以对电压进行转换是家常便饭，简单的一般有两种方法：
1、高压到低压，用电阻分压；低压到高压，用三极管，这种只能是单向通讯，比如用在串口上，成本也最便宜。
2、用MOS管进行电平转换，电路也简单，可以实现双向通讯，用于I2C等开漏总线上是肯定没问题的，但是大家思考一下，此电路能用于串口、SPI或者其它推挽输出形式的电平转换吗？
关于速率，如果太快信号也会失真，一般100K以内问题都不大，超出了就要实际观察下波形失真情况了，看下能否接受，另外注意低端电压一定要低于等于高端电压。
1、当SDA1输出高电平时：MOS管Q1的Vgs = 0，MOS管关闭，SDA2被电阻R3上拉到5V。
2、当SDA1输出低电平时：MOS管Q1的Vgs = 3.3V，大于导通电压，MOS管导通，SDA2通过MOS管被拉到低电平。
3、当SDA2输出高电平时：MOS管Q1的Vgs不变，MOS维持关闭状态，SDA1被电阻R2上拉到3.3V。
4、当SDA2输出低电平时：MOS管不导通，但是它有体二极管！MOS管里的体二极管把SDA1拉低到低电平，此时Vgs约等于3.3V，MOS管导通，进一步拉低了SDA1的电压。
详细电路原理分析：（点击阅读）
经典MOS管电平转换电路，硬件工程师居家旅行、看门护院的必备良药！
2、RS485方向自动控制
我们都知道RS485是半双工通信，所以在传输的时候需要有使能信号，标明是发送还是接收信号，很多时候就简单的用一个IO口控制就好了，但是有一些低成本紧凑型的MCU上，一个IO口也是很珍贵的，因此，如果能实现硬件自动控制方向，像串口那样两条线通信了，也不需要程序控制，可以释放一个IO。
原理分析：
通信之前，TXD为高电平，当通信一开始，TXD立马变为低电平的时候，因为有二极管的存在，电容器快速通过二极管放电，所以非门输入端这里也会“马上”变低电平。
通信过程中，TXD在高电平与低电平之间切换，但是非门输入端电压通过电容与电阻缓慢充电，DE/RE 保持高电平的状态，直到充电电压达到非门的阈值电压，从而可以做到自动方向控制。
接收信号的时候，TXD为高电平，非门输入为高，DE/RE 保持低电平，从而可以自动接收信号。
保持该高电平的时间，由电阻与电容决定，跟通信速率也有一定的影响，常规使用都是没问题的，具体可以根据自己的电路以及速率进行适当的调整。
如果遇到一些特殊的情况，或者IO口充足的情况，还是用一个IO进行控制，这里只是给大家一个思路。
下面是一个ESP32系列或者ESP8266等电路的一个自动下载电路
在ESP32等模块需要烧写程序的时候，需要通过将EN引脚更改为低电平并将IO0引脚设置为低电平来切换到烧写模式。
老宇哥有时候也会采用先将IO接到一个按键上，按住按键拉低IO0的同时重新上电的方式进入烧写模式，都是一个道理。
使用按键，重新插拔等方式还是太麻烦了，下面这个电路可以用逻辑IC试下能自动下载，使用带DTR和RTS引脚的USB转UART芯片即可。芯片会自动帮我们发出进入烧写模式的信号，非常方便。
真值表:
| DTR | RST | EN | IO0 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
简单总结：当DTR和RTS同时为0或者同时为1时，三极管Q1和Q2均为截止状态，此时EN和IO0的状态由其他电路决定（内部/外部上拉电阻）。
我们分析一下具体的电路：（点击阅读）
经典深度分析！ESP8266/ESP32自动下载电路究竟是如何巧妙实现的
今天介绍一种在Type-C 5V电压下获取3A电流的简易办法，如果是Type-A接口的USB，则不符合。
UFP，上行端口，可以理解为Device，可以向上提供数据，典型代表就是U盘，移动硬盘啥的。
DRP，双向端口，既可以做DFP，也可以做UFP，典型的就是笔记本电脑，手机等设备。
下表展示了不同USB标准对应的电流，可以看到纯Type-C下最大能提供5V/3A的驱动能力，PD模式下，还能输出更高的功率。
答案就在CC引脚,DFP 通过CC引脚上的电压得知UFP需要的供电需求，UFP上加下拉电阻，DFP上CC引脚有上拉电阻，通过电阻分压得到一个电压来控制输出不同的功率。
看下图就明白了：
方法有两种，一种是DFP会在CC引脚上产生330uA的电流，比如我们电阻用5.1K的，那CC引脚上的电压就是1.683V；或者DFP上的上拉电阻是10K，分压下来CC引脚上的电压也是5/(10K + 5.1k )* 5.1k = 1.688V，都可以认为是5V/3A的需求。
USB Type-C很多内容，PD协议的就更复杂了，就不展开说了，这是给大家提供一个设计电路的思路。
如果我们的电路环境接收外部输入信号容易受到噪声影响，那我们必须采取过压和浪涌保护措施，其中一个方式就是二极管钳位保护。
像上图，从INPUT输入的电压被钳位在-Vf与VCC+Vf之间，右边输出信号IC-IN并不会有过大的电压，Vf越小，加在输入端的电压就越低，所以可以使用Vf较小的二极管，比如肖特基二极管。
当INPUT的电压超过 VCC+Vf 的时候，二极管D4导通，IC-IN电压被钳在VCC+Vf，多余的电压由电阻R21承担。
IC-IN电压被钳在-Vf，多余的电压由电阻R21承担。
这里有一个输入电阻，电压超过设定值时,通过此电阻经过二极管到VCC，GND方向同理，起电流限制作用，因此电阻要大一点才比较好。
电阻小了可能随着电流增大无法吸收电流，但是太大的话，此电阻与二极管的结电容就会组成一个低通滤波器，所以大家要根据自己的使用场景，综合VCC，信号频率等实际调整。
钳位二极管选择肖特基二极管或者小信号二极管，正向压降低，结电容小。
以上电路如有bug，请评论区指正！关于电路的学习，希望大家Enjoy !
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