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硬件工程师电路设计10大要点——赏析

(2015/3/23 15:06)

  之前想写些什么,但是总感觉素材不够。有些时候自己想写的东西太多,条理又太乱。所以我另辟蹊径,想到去写一些技术文章的评论。就是把一些好的文章跟大家分享的同时也多加一些说明和自己的认识进去。便于大家理解。

  有句话说的是“尽信书不如无书”,所以不见得什么文章都是百分百正确的。有些内容可能是有问题的,当然,这个和大家一起讨论。也可能是我自己知识有限或者理解有错误。

  就从我手头正看的一个帖子开始说吧,看看效果如何。

  这里有篇硬件工程师电路设计十大要点。我们一起来看看。

  一.电源是系统的血脉,要舍得成本。这对产品的稳定性和通过各种人证都是有好处的。

这个没什么说的,板子里的线就几种,电源,信号,时钟,地。信号分模拟和数字。电源和地有时候是一个平面。任何一部分走不好都不行。

  1.进来采用π型滤波,增加某值电感,每个电源芯片电源管脚都要接旁路电容。

某值,是我加的。为了扩大文章的作用范围。大家用得系统不同。用阻容感值都是不同的。π型滤波,这个确实好,但是我们很多时候处于对成本的考虑,不会在所有的电源网络上都并电容和串联电感或者磁珠。这个根据系统需要和电源属性来具体问题具体分析。对于每个电源芯片管脚都需要旁路电容,这个也是过于理想了,只能说这是我们的目标。但很多数时候不管是出于板子空间的考虑,还是成本。我们都不会作到最理想化。还是对于大电压,大电流的要重点照顾,不单从器件本身,还要从接地方式上来特殊照顾。对于noise比较高的,要特殊照顾。有时候多管脚在同一网络的,可能在管脚比较集中的区域放置一颗电容就可以了。

  2.采用压敏电阻和瞬态二极管。

也就是我们常说的varistor(VDR)和TVS。这个呢,肯定也是不可能所有的管脚都放,但是人家也没说。更多的是一些对外的接口用得多。不过是选便宜点得压敏电阻还是瞬态二极管,大家还是要好好了解下各自的性能。对于同样选择压敏电阻,是抑制瞬态的多还是周期性大信号的多,也是有所不同的。这里多说一点,作开发和作产品最大的不同,就是产品对于空间和成本的要求了。尤其是处处追求极致的移动设备。曾几何时作开发用的机器时,空间和器件成本根本完全不予考虑。

  3.模拟地和数字地分开。大电流和小电流回路分开。采用磁珠或者电阻。

这个说法就太教条了,有好几个人问过我这个问题。也看到过几个板子是把射频区域扣出来一个独立的空间。不过抠了表层还有内层,抠了内层还有射频和数字部分的接口部分,这部分信号需要跨越数字地和模拟地。硬生生分开真的好吗?还有时钟电路,也是跨越模拟和数字两部分,时钟线加不连续的地就是灾难。不过对于一些功能比较分立的电路,分开是没问题的,模拟地数字第用磁珠接也是没问题的。但是对于现在集成度比较高的电路板,实现模拟地和数字地的完全分离是不可能的。就算勉强实现了也是利大于弊。当然我知道文作者不是说集成度比较高的电路,也或者此文比较老了。所以重点放到下面一句话,大电流和小电流分开。遵循这个设计原则才是王道。不管模拟还是数字,不用完全的隔离。尽量做到把属性相差比较多得信号及其回路分开,才能保证比较好的性能。举个形象的例子,就像油条一样,你看到的信号都应该像油条一样一对一对的。油条之间,也就是信号1和回路1还有信号2和回路2之间,没有干涉,那么你的设计就是好的。

  4.设计要有余量,避免芯片过热。

如果芯片可选,肯定是要遵循的。

  二. 输入IO记得上拉

对不起,数字电路不太懂。表示没啥说的。

  三. 输出IO记得核算驱动能力。

同上

  四.高速IO,布线过长采用33欧电阻抑制反射。

  五.各芯片之间电平衡

不太懂。。。 是共用参考地和电压的意思?

  六.开关器件需要避免晶体管开关时的过冲特性。

这里说一下,对于作🐔的童鞋,可能所用的器件都是专门为🐔而生得,所以有些指标大家都不会注意到。建议想深入研究的,可以看看我们的系统需求和器件的各指标。

  七。单板有可测试电路,能独立完成功能测试。

这个没啥问题。我这个行业用不上,需要大家自己注意。

  八。要有重要信号的测试点和接地点

一般如果不是特别后期,我们都会留一些必要的测试点。可能有时候走线比较麻烦甚至还会带来干扰。但是对于debug还是非常有必要的。一定要知道内部哪个环节出问题了才好解决问题。建议大家不要过于自信不留出足够的测试点。接地点大家不要忽视,比较弱的地带来的问题比没有地还多。不见得看到地就觉得安全了。

 九。版本标示

必须得嘛。

  十。状态指示灯

可能只要在开发板上会作了。不过开发板没接屏等输出设备,指示灯还是要跑起来的。


评 论
9楼 fengmo44 发表于 2015/3/26 23:00 回复
4楼不是认识我吧,那你不说可别怪我o...
8楼 fengmo44 发表于 2015/3/26 22:58 回复
4楼 52RD网友说:不懂就表乱说,会误人子弟的。。
总有些人,放眼望去除了自己别人都是傻逼,别人问到自己,又屁都蹦出来一个。
7楼 52RD网友 发表于 2015/3/26 12:06 回复
不懂就表乱说,会误人子弟的。。
6楼 fengmo44 发表于 2015/3/25 12:46 回复
2楼 awp666说:fengmo44,你上次apple EMC图片还在吗?能否打个包发给我。我好好学习一下。行的话私信给你邮箱
我已经放到论坛里了,一个PDF。
5楼 awp666 发表于 2015/3/24 23:08 回复
1楼 fengmo44说:怎么样,对这种有的放矢的文章大家不会觉得乱了吧。
fengmo44,你上次apple EMC图片还在吗?能否打个包发给我。我好好学习一下。行的话私信给你邮箱
4楼 fengmo44 发表于 2015/3/23 15:30 回复
怎么样,对这种有的放矢的文章大家不会觉得乱了吧。
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