wangfq
292474f732
- 新增 docs/hardware-loop-frontend-pd132t-vs-v4b.md: CD4060(PD132T) vs 直连(V4B) 电路链/元件对比/量化贡献/对释放判定影响等级 结论: 两现象主要根因在软件层(V4.04已修), 硬件噪声是现象2次要放大器 - 原理图归档 models/<型号>/: PD132T.A Ver2.01-20210609 / DLD154V4 Ver3.00-20250903 (Logic) - models/<型号>/analysis.md 加原理图+对比报告交叉引用 - README 目录结构补充原理图附件约定
75 lines
5.1 KiB
Markdown
75 lines
5.1 KiB
Markdown
# 硬件前端电路对比：PD132T (CD4060 分频) vs DLD154V4B (直连)
|
||
|
||
> 2026-09-01 · 基于原理图 + 固件交叉验证
|
||
> 关联：`models/PD132T/analysis.md`、`models/DLD154V4B/analysis.md`、`docs/filter-coefficient-79-vs-64.md`
|
||
> 背景：金属板复测两现象（①慢速抬板释放高度偏高且跟手速有关 ②定在 HR0/2 保持 ~1s 假释放）——软件根因已修（V4B V4.04：RELEASE_ALFA 18→21 + 进入 snap），本文评估**硬件前端差异**是否也参与。
|
||
|
||
## 1. 原理图清单（存于本仓库 models/ 下）
|
||
|
||
| 型号 | 文件 | 版本 | 说明 |
|
||
|------|------|------|------|
|
||
| PD132T | `models/PD132T/PD132T.A_Ver2.01-20210609_Logic.pdf` | Ver2.01 (2021-06-09) | 2 页：P1 主控板 / P2 振荡+分频 |
|
||
| DLD154V4B | `models/DLD154V4B/DLD154V4_Ver3.00-20250903_Logic.pdf` | Ver3.00 (2025-09-03) | 1 页：主控+振荡+电源 |
|
||
|
||
## 2. 电路链（OCR + 固件交叉确认）
|
||
|
||
```
|
||
PD132T:
|
||
线圈(LP1) ──→ 9015(PNP)×2 三极管振荡器 ──→ CD4060(U1) 施密特整形 + 分频 ──→ LP ──→ STC12C2052(MA801AS)
|
||
(6.8K/10K/100K 偏置, 33nF/50V 谐振, 104) (Q5~Q12 多级, 选一路) CEX1/P3.5 PCA 捕获
|
||
|
||
DLD154V4B:
|
||
线圈(Loop) ──→ 三极管振荡器(同构) ──→ LP ──→ PA7 ──→ AT32F421F8P7
|
||
(6.8K×4 偏置, 33nF×2 谐振, 104) 直连, 无整形/无分频 TIM3_CH2 上升沿捕获
|
||
```
|
||
|
||
- 固件交叉确认（V4B）：`TaskLoop.c` TMR3 ISR 只做捕获（`loop1_Xn = 相邻边沿差`），无驱动输出 → 振荡由硬件有源器件自激；`main.c` 无线圈激励代码（TMR14 PWM 是红灯呼吸灯 PB1，与线圈无关）。
|
||
- PD132T 分频比反推：Xn 有效窗 406~2050 @ 捕获时钟 0.75MHz → 输入频率 366Hz~1.8kHz；线圈 ~100kHz 走 CD4060 **÷128(Q7)~÷256(Q8)** 落在窗口内 ✓。
|
||
|
||
## 3. 元件级对比
|
||
|
||
| 项目 | PD132T | DLD154V4B |
|
||
|------|--------|-----------|
|
||
| 主控 | STC12C2052 (8051, 20pin) | AT32F421F8P7 (M4, 20pin) |
|
||
| 振荡器件 | 9015 PNP ×2 | 三极管（型号待核，符号同构） |
|
||
| 谐振电容 | 33nF/50V + 104 | 33nF×2 + 104 |
|
||
| 偏置电阻 | 6.8K×4 + 10K×2 + 100K | 6.8K×4 + 8K/3.9K |
|
||
| **分频/整形** | **CD4060 (U1)，施密特输入** | **无（直连）** |
|
||
| 捕获极性 | PCA CEX1，上升下降双沿 | TIM3_CH2，上升沿 |
|
||
| 测量窗口 | 43.7ms | 2.18ms（LPCNT 自适应） |
|
||
| 保护 | P6KE12CA / SMBJ28CA TVS | D7 等 |
|
||
|
||
## 4. CD4060 的量化贡献：整形 + 分频 = 硬件平均器
|
||
|
||
| | PD132T (有 CD4060) | DLD154V4B (无 CD4060) |
|
||
|---|---|---|
|
||
| Xn 单位 | 1 个 Xn = **128~256 个原始周期平均** | 1 个 Xn = **1 个原始周期** |
|
||
| 边沿质量 | CD4060 施密特整形 → CMOS 满摆幅陡峭方波 | 三极管振荡模拟波形直接过零，边沿抖动大 |
|
||
| 平均层级 | 两级（分频平均 + 长窗 43.7ms 平均） | 单级（窗口 2.18ms 平均）+ IIR 后级 |
|
||
| 等效平均样本 | ~4000~8000 个原始周期 | 窗口级 218 周期；慢滤波 IIR(τ117ms) 后 ~11000 周期 |
|
||
|
||
**关键点**：V4B 虽然直连噪声大，但释放判定用慢滤波（τ=117ms ≈ 54 窗口），IIR 把等效平均样本补回与 PD132T 同量级——所以释放路径的**稳态噪声**两者可比。
|
||
|
||
## 5. 对释放判定两现象的影响等级
|
||
|
||
| 现象 | 硬件影响 | 说明 |
|
||
|------|---------|------|
|
||
| ① 释放高度偏高（跟手速） | **无** | 确定性偏移 = τ 差（已修 α21）+ 确认差（3×10ms vs 0）；噪声只添抖动不改均值 |
|
||
| ② HR0/2 保持 ~1s 假释放 | **次要放大器** | 主根因 = 双滤波结构缺陷（快进+慢出，慢滤波未 snap，V4.04 已修）；CD4060 低噪声让 PD132T 结构免疫之外信号更干净，V4B 直连噪声会"模糊化/展宽"理论窄带（SENS=3 无噪声模型 0.032%~0.044%），但慢滤波 IIR 已兜底 |
|
||
|
||
## 6. 结论与现场验证建议
|
||
|
||
1. 两现象的主要根因均在**软件/滤波结构层**，V4.04 修正（RELEASE_ALFA 18→21 + 进入 snap）已闭环；硬件差异是二阶因素。
|
||
2. 现场复测重点：
|
||
- 慢速抬板释放高度与 PD132T 差距（预期收敛到 ±3mm 内，手越慢越接近）
|
||
- HR0/2 保持 1~2s 继电器稳定（预期不再释放）
|
||
3. 若复测发现 HR0/2 附近仍有**边界抖动性释放**（残余信号明显超出理论窄带也偶发释放）→ 实锤直连噪声放大，再考虑：
|
||
- 固件：释放判定加最小保持时间 / Xn 多周期滑动平均（偏离 PD132T 对齐目标，慎用）
|
||
- 硬件：PA7 前加施密特整形（74HC14 单门）或比较器（改版，周期长）
|
||
4. 待核事项：V4B 三极管具体型号（原理图 OCR 未识别出，建议开板目检）；PD132T 分频输出脚确认（Q7 或 Q8，结合 Xn 窗口反推）。
|
||
|
||
## 7. 附：信号质量定性推论（待现场波形验证）
|
||
|
||
- PD132T 输入 = 干净低频方波 → PCA 捕获边沿抖动极小 → 释放判定"定住多久都不释放"的硬件底气
|
||
- V4B 输入 = 原始振荡波形 → 若波形幅值低/谐波重，过零时刻随幅值漂移（雨天/金属板位置敏感）→ 建议现场用示波器量 PA7 波形，确认边沿质量后决定是否需要硬件整形
|