零基礎到精通電路設計

課程簡介

硬件弟子計劃是一套專為零基礎學員設計的1V1專屬教學課程，旨在幫助學員從零開始，逐步掌握電路設計的核心知識與實戰技能，最終達到精通水平。課程結合基礎理論與實戰項目，通過量身定制的學習計劃和全程導師指導，讓學員在短時間內具備“懂原理、會設計、能仿真”的能力，并可獲得嵌入式中級工程師證書。

課程特色

• 1V1導師全程指導：每位學員配備專屬導師，根據學員的學習進度和需求，提供個性化的教學支持。
• 實戰項目驅動：課程包含9大實戰項目，涵蓋基礎與進階內容，讓學員在實踐中鞏固知識，提升技能。
• 量身定制學習計劃：根據學員的基礎和目標，制定專屬學習路徑，確保學習效果。
• 頒發中級工程師證書：完成課程并通過考核的學員，將獲得嵌入式中級工程師證書，為職業發展加分。

課程目標

學員在完成課程后，將具備以下能力：

1. 掌握常見電路元器件的工作原理及特性，能夠熟練使用常見元器件。
2. 熟悉開關電源、濾波電路、放大電路、采樣電路等常見電路原理。
3. 能夠獨立設計阻容降壓、諧振電路、防護電路等常見電路模塊。
4. 掌握信號鏈設計，包括傳感器驅動、濾波電路、放大電路、采樣電路等。
5. 設計電源模塊，如降壓模塊、升壓模塊、基準源等。
6. 設計常見信號源，如正弦波、方波、三角波、PWM發生器等。
7. 設計常見防護電路，如靜電防護電路、浪涌防護電路等。
8. 具備電路調試能力，能夠準確分析電路中的工作波形，解決電路疑點。
9. 熟練使用仿真軟件，提升電路設計效率。

授課形式

1. 專家1V1線上教學：快速入門電路設計，確保學員能夠跟上學習節奏。
2. 量身定制學習計劃：靈活的學習方式，讓學員在忙碌的生活中也能高效學習。
3. 定期直播答疑：多角度分析問題，讓課程更具針對性。
4. 定期布置小項目：通過實踐鞏固知識點，將所學應用于實際電路設計。
5. 專屬在線答疑：遇到難題，導師在線協助分析，縮短問題解決周期。
6. 全新錄播課程+老師全程帶課：讓學習更有計劃性和針對性。
7. 課程內容實用性強：內容提煉于實際電路設計過程，結合傳統書籍知識點，全面且實用。

學習進程

課程整體內容根據實際項目設計框架規劃，分為基礎課程和實戰項目兩部分。基礎課程主講電路設計常見的電路原理及電子器件特性；實戰項目則分為基礎項目和進階項目，逐步提升學員的電路設計能力。

學完能達到的水平

學員在完成課程后，將具備“懂原理、能設計、會仿真”的能力。能夠獨立完成電路設計項目，具備解決實際問題的能力，為進入硬件行業或提升職業競爭力打下堅實基礎。

基礎項目案例

基礎項目一：直流電機驅動項目

直流電機驅動項目是學員的一個基礎項目，旨在讓學員初步了解電路設計的基本流程，熟悉常見的電路設計框架，并應用基礎知識點解決實際問題。該項目的主要設計模塊包括單片機電路、H橋驅動電路、電壓檢測、電流檢測、速度檢測、開關電源電路和防護電路等。

基礎項目二：傳感器信號檢測項目

該項目的目的是讓學員掌握常見傳感器的信號處理方法，涵蓋“聲、光、熱、力、電”五大類型傳感器的工作原理及信號處理方法。項目中應用了大量的運放電路及信號、噪聲處理方法，幫助學員提升傳感器信號處理能力及放大電路的調試和分析能力。

基礎項目三：“微流控”實驗開發電路

微流控技術是一項可用于醫療、化學、生物實驗檢測領域的技術，該項目綜合性較高。主要模塊包括高壓差升壓電源電路（12V→140V）、高壓矩陣、電壓檢測、微電流檢測、單片機控制電路、恒流源電路、溫度控制電路和電機驅動等。通過該項目，學員將掌握系統的電路設計及調試方法。

進階項目案例

進階項目四：分立降壓型開關電源——BUCK

分立BUCK開關電源項目利用分立器件搭建開關電源功率環路及控制環路。項目詳細講解了功率環路中電感、電容、MOS管等功率器件的參數設計及選型，以及控制環路的設計方法，包括控制環路邏輯電路設計和補償網絡計算。學員將深入理解電壓環路控制模式及Ⅲ型補償網絡的工作原理和計算方法。

進階項目五：無刷電機驅動項目

該項目詳細講解了無刷電機的有感驅動和無感驅動方案，包括六步換相及FOC控制算法。學員將學習無刷電機的控制原理，設計對應的原理圖，計算關鍵元器件參數，并進行元器件選型。最終，學員將完成對無刷電機進行恒速、恒轉矩控制的實物調試。

進階項目六：分立升壓型開關電源——BOOST（電壓、電流控制模式）

分立BOOST項目分為電壓控制環路和電流控制環路兩個版本。項目重點講解了BOOST中的右半平面零點問題及其解決方案，并與BUCK的電壓控制環路進行對比，幫助學員深入了解兩者區別。同時，課程還對比了電流控制環路和電壓控制環路的BOOST，講解補償網絡計算方法，讓學員掌握常見電源芯片的內部原理及不同控制環路的優缺點。

進階項目七：線性穩壓電源項目

線性穩壓電源項目講解了直流穩壓電源的硬件電路實現，包括恒壓、恒流、過壓、欠壓、過溫防護等功能。項目詳細講解了電路工作原理、參數計算及選型，并通過PCB實物演示電路調試過程，幫助學員直觀理解電路中每個參數對電路的影響及解決方案。

進階項目八：反激開關電源（分立方案+UC3842方案）

反激開關電源項目分別講解了“分立反激”方案和“UC3842”電源芯片控制方案。項目通過實物演示變壓器的計算和設計方法，并結合PCB實物測量關鍵節點波形，完成實物調試。學員將深入了解反激開關電源的工作原理及開關電源內部控制芯片的工作原理。

進階項目九：負載儀

該項目搭建了一個50W的負載儀，集成了模擬控制模式和數字控制模式。項目重點講解了負反饋控制系統的自激震蕩原理及解決方法，幫助學員深入理解負載儀的設計與調試。

課程目錄內容

課程內容涵蓋硬件電路設計的基礎知識與應用，包括電容、電感、電阻、三極管、二極管、MOS管、運放等元器件的特性、計算公式、應用電路及選型要點。此外，課程還包括電路設計項目實戰，如直流電機控制電路方案設計、傳感器應用電路方案設計、醫療機械藥液自動檢測電路系統方案設計等，幫助學員將理論知識應用于實際項目中。

課程目錄

適合人群

• 零基礎學員：對電路設計感興趣，但缺乏基礎知識和實踐經驗。
• 職場小白：初入職場，希望快速掌握電路設計技能，提升職業競爭力。
• 轉行求職者：希望從其他行業轉向硬件行業，系統學習電路設計知識。
• 在校學生：想參加電子競賽，增加實踐經驗，提升就業競爭力。
• 有一定基礎的工程師：希望進一步提升電路設計能力，解決實際問題。

課程收益

• 系統掌握電路設計知識：從基礎理論到實戰應用，全面提升電路設計能力。
• 提升職業競爭力：獲得嵌入式中級工程師證書，為職業發展加分。
• 解決實際問題：通過實戰項目，積累解決實際問題的經驗。
• 個性化學習體驗：1V1導師指導，量身定制學習計劃，確保學習效果。
• 實用性強：課程內容提煉于實際電路設計過程，結合傳統書籍知識點，全面且實用。