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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 4062050 @ 捕获时钟 0.75MHz → 输入频率 366Hz1.8kHz；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	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	43.7ms	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 = 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 1.09ms 平均）+ IIR 后级
等效平均样本	40008000 个原始周期	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）。

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 同血统、2× 提速：

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	CD4060	无（PA7 直连）
捕获时钟	0.75MHz	1.5MHz	120MHz
窗口 tick	32768	32768	—
测量窗	43.7ms	21.85ms	1.09ms
Xn 有效窗	406 ~ 2050	400 ~ 2030（几乎逐字相同）	—
分频输出脚	Q7 或 Q8	Q5~Q7（Q8 被窗口排除），Q6 最可能	—
平均层级 / 滤波	两级平均（分频 + 长窗 43.7ms）	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。但它窗口减半 ⇒ 等效平均比 PD132T 少一半（仍远厚于 V4B 窗口级的 ~109 周期）。⇒ 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）。