电源用于在电路当中将其它形式的能量转换为电能，日常工作当中主要运用的是化学电源（碳性电池、碱性电池、锂电池、镍氢电池、铅酸电池）、开关电源（效率高、体积小、重量轻）、线性电源（输出电压稳定，纹波系数小）三种类型。在之前的《锂离子电池技术参数简明选型指南》这篇文章当中，已经详细阐述了锂离子电池的性能指标与选型思路。本篇文章则从线性电源的原理入手，逐步引出开关电源的知识，并且分门别类的讨论了几种常见的拓扑结构。

线性电源（Linear Power Supply）的调整管工作在线性状态（放大），开关电源通常是在对输出电压进行采样之后，会将其与参考电压一同送入比较放大器，然后通过其输出的控制信号作为调整管的输入，从而达到通过调整管控制电源输出电压的目的，但是由于调整管工作在放大区，其本身会发热并且消耗电能，因而转换效率相对较差。而开关电源（Switching Power Supply）的功率开关管工作在开关状态（饱和 与 截止），主要是通过调整功率开关管的通断时间（占空比）来改变输出电压。由于功率开关管切换状态时耗散的功率比较少，产生的废热也比较少，相对而言更加节能，属于机电产品当中主流的电源形态。

直流无刷电机（BLDCM，Brushless Direct Current Motor）没有电刷和换向装置，需要采用 PWM 脉冲波来进行控制，相比于传统的直流有刷电机，其交换了定子与转子的位置（线圈绕组作为定子，钕硼永磁铁作为转子，以霍尔传感器取代碳刷进行换向），相比于传统的直流有刷电机，无刷电机需要配备专门的驱动控制电路，但是其具备更高的效率，并且能耗和噪音更低，可以伺服控制，并进行无级变频调速。

普通有刷电机发生旋转的部分是绕组，而无刷电机无论是 内转子 还是 外转子 结构，其旋转的部分（转子）永远都是永磁体（钕铁硼磁铁）。而其定子则属于产生旋转磁场的部分，主要由 硅钢片 和 绕组 构成，本文旨在简单明了的介绍无刷电机的相关工作原理，作为后续撰写 FOC 矢量控制算法相关内容的铺垫。

电子工业联盟（ECIA，Electronics Industry Alliance）是一个由美国电子产品生产制造企业组成的一个组织，由其 EIA 标准化委员会 提出的 E 系列标准参数值（E-series）是现代全球电子工业当中，电阻器、电容器、电感器、齐纳二极管等分立式电子元器件的标准参数值系统，其主要包括 E3、E6、E12、E24、E48、E96 和 E192 七个系列，每个系列都对应着不同的精度与误差。基于产品通用性和兼容性的考量，目前全球各大半导体企业都基于该标准生产制造分立式元件。

系统电源树乃至于开关电源的设计，是广大电子工程师在日常工作当中，绕不开的一个重要环节。而在开关电源的选型设计过程当中，经常需要使用精密电阻器作为 DC-DC 电源芯片的外围配置电阻。但是临时抱佛脚在网络上检索的标准取值往往不够严谨与权威，难以保证参数值选取的准确性。所以我才基于 EIA 标准化委员会的相关官方资料，整理并且撰写了本文，便于在日常工作当中快速的确定各种精密分立式元器件的电气参数。

瞬态电压抑制二极管（TVS，Transient Voltage Suppressors）二极管，是一种在传统齐纳二极管工艺基础之上制造的一种电路保护元器件，也被称为 瞬变抑制二极管、瞬态电压抑制器、雪崩击穿二极管 等。其具有单向与双向之分，当两端经受瞬间高能量冲击时，就会以皮秒级别的速度将两端的阻抗值由高阻抗变化为低阻抗，从而将瞬间大电流接地，并把两端的电压箝制在一个预定的数值上，进而确保后级电路不会受到瞬态高压尖峰脉冲的影响。

总而言之，TVS 二极管凭借皮秒级导通速率、大瞬态功率、低漏电流与电容、容易控制的箝位电压、击穿电压偏差小、可靠性高、体积小 等优势，被广泛应用于敏感电路的过压保护当中（特别是 ESD 静电防护）。目前国际市场上比较主流的 TVS 生产制造企业有 美国威世 Vishay、美国力特 Littelfuse、日本安森美 Onsemi、荷兰安世 Nexperia 等厂家，而国内最近几年也涌现出了 乐山无线电 LRC、台州电子 TechPublic 以及国巨旗下的 君耀电子 BrightKing 等比较有实力的供应商。

锂离子电池是一种采用锂金属化合物作为正负极材料，中间再填充电解质溶液的化学电池，属于一种可反复充放电的二次电池。内部主要依靠锂离子在正极与负极之间的移动来进行充放电。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间不断的往返，嵌入正负极材料或者从正负极材料当中脱嵌。例如在充电时，锂离子就会从正极材料脱嵌，穿过电解质溶液之后再嵌入负极材料，使得负极逐渐呈现出富锂状态，而在放电的时候这个化学过程正好相反。

长期以来，围绕锂离子电池安全性的话题层出不穷，大量的行业规范与政策法规，伴随着锂离子电池的大规模市场化应用而被不断推出。自从 2024 年 8 月 1 日起，我国已经对锂离子电池实施 3C 强制认证管理，未获得 3C 认证并且标注 3C 认证标识的锂电池产品，将不得出厂进行销售和进行其它经营活动。本文总结了各类锂离子电池材料的特性，以及选型过程当中的一些重要事项，希冀能够对于广大电子工程师的物料选型工作有所裨益。

集成电路仿真程序（SPICE，Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis）是一款以文本进行描述，可以通过数学方法来预测电路行为的仿真工具，也是电子自动化设计与现代半导体工业的基石。其被广泛应用于模拟电路（例如运放算放大器、稳压电源，模数与数模转换等），混合信号电路（锁相环、存储器、高速 GPIO），精密数字电路（延时、时序、功耗、漏电流等）等场景的模拟与仿真（大型电子元器件生产企业通常都提供了元件配套的 SPICE 模型）。

亚德诺半导体公司（Analog Devices）推出的 LTspice 是一款界面简洁，但是功能强大的免费 SPICE 电路仿真工具，其可以基于原理图快速准确的生成仿真结果，并且将这些结果通过内置的波形查看器进行展示，除此之外还内置有丰富的 SPICE 模型（包含有基本的无源元件以及 ADI 公司的电源管理和信号链产品），可以预先为模拟电路的设计以及元器件的选型提供重要的实验数据参考，从而降低电路设计过程当中产生的各种试错成本，有效的提高设计工作效率。

伴随近几年集成电路制程工艺的进步，PCB 传输线上信号的频率逐年提高，非常容易导致信号在传输过程当中，由于受到传输线的阻力而出现插损（插入损耗，单位为分贝），这种信号在传输过程中受到的阻力被称为特性阻抗或者特征阻抗。换而言之，如果信号在传输过程当中，传输路径上的特征阻抗发生了变化，信号就会在阻抗不连续的结点发生反射。因而 PCB 上的传输线仅仅只解决通和断的问题还远远不够，还需要进一步确保其传输链路上特性阻抗的匹配和连续。

英国宝拉 POLAR 公司推出的 Si9000e，正是一款这样可以预测 PCB 走线阻抗的计算工具，该工具已经成为高速电路设计当中，必不可少的辅助工具。该工具提取了 100 余种 PCB 传输线的典型结构，并且基于这些结构对指定频率下的传输线阻抗进行建模计算。Si9000e 将影响 PCB 传输线阻抗的主要因素：板材厚度、顶层走线宽度、铜泊厚度、走线周围的包地间距、表面绿油的厚度 作为输入参数，就可以计算出表面单端/差分和共面单端/差分类型走线的阻抗。

自从 1883 年电子管作为人类第一个电子元器件诞生以来，电子元器件的发展历程，见证了人类科技进步的辉煌成就。从最初的 电阻、电容、电感 等基础元器件，发展到 晶闸管、场效应管、IGBT 等半导体元器件，再进一步发展到现如今各种琳琅满目的微处理器、微控制器、传感器。电子元器件的功能越来越强大，体积越来越小，集成度越来越高。这些变化不仅极大地提升了电子产品的性能和可靠性，也为我们带来了更加便捷与智能的生活方式。

电子元器件如同电子设备的细胞，承载着实现各种复杂功能的基础任务，它们是电路设计和调试中不可或缺的元素。实际的电路设计过程当中，各类电子元器件的选择、连接、调试都至关重要，正确的选型能够确保设备的性能和稳定性，而合理的连接方式更是能够降低信号的损失与干扰。本文旨在以简单明了的方式介绍 电阻器、电容器、电感器、变压器、二极管、三极管、晶闸管、场效应管、IGBT 等常用分立式电子元器件的参数与选型注意事项。

近场通信（NFC，Near Field Communication）是一种基于无线射频识别（RFID，Radio Frequency I Dentification）技术发展起来的近距离无线通信技术，它们都是通过无线频率的电磁感应耦合传递数据，但是 RFID 的传输范围可以达到 1m，而 NFC 的传输范围通常在 10cm 以内。NFC 的无线信号频率为 13.56MHz，可以兼容 ISO14443、ISO15693、Felica 等非接触式智能卡规范，数据传输速率可以达到 106kbit/s、212 kbit/s、424kbit/s。

意法半导体的 NFC 动态标签芯片 ST25DV-I2C 和 ST25DV-PWM 可以通过低功率的 I²C 总线以及 13.56MHz 无线射频访问芯片内置的EEPROM（电可擦除只读存储器），同时支持近程的 ISO/IEC 14443 Type A 和远程的 ISO/IEC 15693 标准。本文旨在介绍无源 RFID 的基本原理，以及 13.56MHz 感应天线设计的基础知识，文中部分内容参考自意法半导体编号为《AN2972》的官方应用笔记（Application Note）。

《实用电子元器件与电路基础》的英文原版书籍名称叫做《Practical Electronics for Inventors》，全书从电路基本原理入手，围绕各种类型的电子元器件进行了详细介绍。首先是阐述了基本的电路理论，然后重点讨论了包括 电阻、电容、电感、变压器 在内的基本元器件；接下来介绍了半导体电子技术，并且详细分析了 二极管、晶体管、晶闸管 等半导体元件的性能与参数，以及运算放大器、滤波电路、振荡电路、定时器、稳压电路与电源 等经典的模拟电路。

最后介绍了数字电子技术相关的内容，从基本的逻辑门电路入手，重点讨论了组合逻辑电路和时序逻辑电路，以及相关的 触发器，寄存器、计数器、缓冲器、锁存器、收发器，乃至于存储器与微控制器。除此之外，该书还简单介绍了线性函数、二次函数、指数/对数函数、三角函数、复数、微积分等数学预备知识。电子元器件的选型与运用是硬件工程师日常工作当中最为主要的内容，希望本篇文章能够对广大电子爱好者有所帮助。