wangfq
55a39f740a
- 依据用户口径「PD136 与 PD132 接 CD4060 的电路相同」，对仓内 PD132T 逻辑图纸做像素取证： 800dpi 逐行游程扫描确认 10 个 Q 输出中仅 Q5(pin5) 引出(476px)→ 网络 LP → MCU U2 pin9=CEX1/T1/P3.5， 与固件 CMOD=0x04 捕获配置吻合 ⇒ 分频比 = ÷32 - 独立佐证：PD136HA 窗(400~2030)/PD132L 窗(320~1620)=1.25 = 捕获时钟比(1.5/1.2MHz) ⇒ N 相同 - 勘误：PD132T PCA 时钟 = SYSCLK/4 = 3MHz（TH0=252 + AUXR=0xC0 + T1 5ms 定时反证 SYSCLK=12MHz）， 测量节拍 43.7ms→10.92ms；连带修正 6 处派生量（IIR τ、基线周期、响应时间、对比结论） - 同步 5 份受影响文档并加日期勘误标注；阈值/百分比口径不受影响（N×f_cap 乘积不变）
98 lines
8.7 KiB
Markdown
98 lines
8.7 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
|
||
> **2026-09-11 图纸实测勘误（三处，已就地修正）**：① PD132T 分频比 = **÷32（CD4060 Q5，逐脚像素扫描实测）**，旧稿「Q7 或 Q8 反推」作废；② PD132T 捕获时钟 = **3MHz**（旧稿 0.75MHz 系误按「T0 走 SYSCLK/12」推算，实配 `AUXR=0xC0` → PCA 时钟 = SYSCLK/4）；③ 相应测量窗 = **10.92ms**（旧稿 43.7ms）。完整推导见 `pd136ha-to-dld154v4b-delivery-alignment.md` §2.3。
|
||
> 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) (U1=CD4060; 实测仅 Q5 引出 = ÷32) 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**图纸实测 = ÷32（Q5）**：800dpi 逐行游程扫描确认 CD4060 的 10 个 Q 输出中**只有 Q5（pin 5）引出**（476px 走线；其余已标注引脚均 99px 空脚桩）→ 网络 **LP** → 页1 MCU **U2 pin9 = CEX1/T1/P3.5**（PCA 捕获脚），与固件 `CMOD=0x04` 捕获配置吻合 ✓。捕获时钟 = SYSCLK/4 = **3MHz**（`TH0=TL0=252` 4 分频溢出 + `AUXR=0xC0`；T1 5ms 定时反证 SYSCLK=12MHz）⇒ Xn 有效窗 406~2050 对应**线圈 46.8~236.6kHz**（标称 ≈105kHz，高频档）。
|
||
|
||
## 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 | **9015 PNP ×2（与 PD132T 相同，用户 2026-09-01 确认）** |
|
||
| 谐振电容 | **四级可调频率**（33nF/50V + 104 等多档组合） | **两级可调频率**（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 | **10.92ms**（3MHz；旧稿 43.7ms 已勘误） | **1.09ms**（LPCNT 自适应；V4.27 修正 120MHz tick 口径，旧稿误作 2.18ms） |
|
||
| 保护 | P6KE12CA / SMBJ28CA TVS | D7 等 |
|
||
|
||
> **2026-09-01 用户勘误（两次）**：线圈振荡部分除谐振电容档位外**完全一致**——三极管同为 9015（×2），偏置拓扑同构。即：原始振荡信号质量两机无差异，全部测量差异来自**信号链后级**（CD4060 整形/分频 vs 直连）与**谐振电容档位数**（PD132T **四级可调频率** / V4B **两级可调频率** → 可匹配的线圈电感范围不同，PD132T 覆盖更宽的频率档位，V4B 精简为两级）。
|
||
|
||
## 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 = **32 个原始周期平均**（÷32） | 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 10.92ms 平均） | 单级（窗口 1.09ms 平均）+ IIR 后级 |
|
||
| 等效平均样本 | ≈1090 个原始周期/窗（@100kHz），再乘后级 IIR 窗数 | 窗口级 ~109 周期（@100kHz）；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）~~ **已确认 = 9015 PNP ×2（与 PD132T 相同，2026-09-01 用户提供）**；~~PD132T 分频输出脚确认（Q7 或 Q8，结合 Xn 窗口反推）~~ **已确认 = Q5（÷32）**（2026-09-11 图纸逐脚像素扫描实测 → `LP` → MCU `U2 pin9 = CEX1/T1/P3.5`，见文首勘误）。
|
||
|
||
## 7. 附：信号质量定性推论（待现场波形验证）
|
||
|
||
- 振荡级两机同为 9015×2 + 同构偏置 → **原始振荡波形质量相当**，不存在"V4B 振荡器先天差"的问题
|
||
- PD132T 输入 = CD4060 整形后的干净低频方波 → 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 = **未经整形的原始振荡波形**直进 PA7 → 过零时刻随幅值/谐波漂移（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
|
||
|
||
## 8. 附：PD136HA 侧（2026-09-11 补 —— 用户口径「PD136 跟 PD132 一样，有用到 CD4060 接线圈」）
|
||
|
||
PD136HA（HC32F005，V3.14）与 PD132T **同分频比（÷32）、线圈频段差 2×（低频档 22–55kHz ↔ 高频档 48–110kHz）**：
|
||
|
||
| 项 | PD132T | **PD136HA** | DLD154V4B |
|
||
|---|---|---|---|
|
||
| 振荡级 | 9015 PNP ×2 | 同构（**推断，待图纸**） | 9015 PNP ×2（已确认） |
|
||
| 整形 / 分频 | CD4060（**÷32, Q5**） | **CD4060（÷32，同电路）** | **无（PA7 直连）** |
|
||
| 捕获时钟 | **3MHz**（SYSCLK/4） | **1.5MHz**（XTH/8） | 120MHz |
|
||
| 窗口 tick | 32768 | 32768 | — |
|
||
| 测量窗 | **10.92ms** | **21.85ms** | 1.09ms |
|
||
| Xn 有效窗 | 406 ~ 2050 | **400 ~ 2030（几乎逐字相同）** | — |
|
||
| 线圈频率窗（÷32） | 46.8 ~ 236.6 kHz（标称 ≈105kHz，高频档） | 23.6 ~ 120 kHz（标称 ≈53kHz，低频档） | — |
|
||
| 平均层级 / 滤波 | 两级平均（分频 + 长窗 10.92ms） | 单滤波 α=64/256（τ87.2ms）；代码内 `ALFA_CAP1=79` **未启用** | 现役 `ALFA_CAP1=79`（τ32ms）+ 慢滤波 21 |
|
||
|
||
**结论**：PD136HA 是本文 §4/§7 结论的**另一个样本**——"前端差异属**信号链后级**，振荡级同构"同样成立。两型号**窗常量几乎逐字相同而时钟差 2×**，正是因为**分频比相同（÷32）且时钟随线圈频段同比例缩放**（PD136HA 为低频档、PD132T 为高频档）——Xn 窗对频段"绝对不变"是有意设计。⇒ 对 PD136HA→V4B 的替换，**§2.5 的"直连对幅值漂移敏感 ⇒ 雨天/金属路面释放抖动"风险同样成立**。
|
||
|
||
> 详细对照与替换评估见 `docs/pd136ha-to-dld154v4b-delivery-alignment.md` §2（含分频比不变性论证）。
|