任何電路設(shè)計方案,其發(fā)生問題點都有一定的規(guī)律,只要我們清楚的掌握這些問題點的共性,從容應(yīng)對,解決起來便會得心應(yīng)手。一般電路設(shè)計的問題點多半發(fā)生在審核部分,電路的設(shè)計審核分為四部分內(nèi)容,即物料部分、原理圖部分、PCB布局布線部分以及控制軟件部分。來自瑞迪航科(北京)技術(shù)有限公司武曄卿技術(shù)工程師憑著多年給客戶單位做過電路設(shè)計審核和整改的經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計缺陷問題其實是有規(guī)律的,故綜合整理了他的經(jīng)驗之得,借此供大家參考。
1、物料部分
物料最容易出現(xiàn)的問題是怕什么來什么,物料的某個參數(shù)或性能對某種應(yīng)力敏感,恰好在應(yīng)用環(huán)境中就有這個應(yīng)力。比如高阻值電阻在承受高壓使用時會擊穿失效,恰恰就用在了對高電壓的采樣分壓上;MSL-3及以上級別潮濕敏感度的器件對焊接前的保存環(huán)境濕度比較敏感......
把所有元器件的失效機理和失效應(yīng)力徹底搞明白了,對照著產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境查一遍,如果有對應(yīng)上的,又怕什么又有什么,在設(shè)計上就得有對應(yīng)的對應(yīng)的設(shè)計措施或工藝措施。如此,則可以規(guī)避。
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2、原理圖部分
原理圖部分問題細節(jié)點較多。簡單羅列如下:
弱電低功耗控制和功率驅(qū)動電路共用同一個電源,功率電路突然啟、停時,弱電電路的電壓波動是否會影響到其工作;
傳感器與放大電路的阻抗匹配問題帶來的誤差是否會成為主要矛盾;
瞬態(tài)啟動的過渡過程的沖擊電流,電源是否有能力支撐?
瞬態(tài)啟停過程的沖擊電壓,防護電路是否能滿足防護要求?
上拉電阻的選值在最大正誤差或最大負誤差時,會否導(dǎo)致信號電平跌出電壓容限的問題?
控制管腳、數(shù)據(jù)管腳是否有OD門設(shè)計?外部電路是否考慮了OD門
測控電路是否采取了施密特觸發(fā)的切換判斷方式?
接口數(shù)據(jù)數(shù)率與接口的上拉電阻及Cin電容的RC充放電時間常數(shù)匹配,會不會導(dǎo)致信號波形達不到電壓容限的要求或者出現(xiàn)振蕩毛刺,導(dǎo)致多次誤觸發(fā)的后果?
上電時序、掉電時序,是否能保證電源波動過程的安全?
3、PCB布局布線部分
接地點的選擇是否能保證不同類型電路的接地點的單點并聯(lián)方式接地?
干擾源電路和傳輸線與敏感電路敏感線的相對布局,是否會發(fā)生線間耦合問題?
保護器件及電路的接線方式是否會產(chǎn)生線纜上的走線電壓從而導(dǎo)致預(yù)期的原理設(shè)計防護電平不能實現(xiàn)?
功率控制開關(guān)瞬間開斷時,感性負載下導(dǎo)致的VDS擊穿、或者開關(guān)損耗導(dǎo)致的燒毀,柵極的控制波形的整形;
4、控制軟件部分
是否對關(guān)鍵硬件的單一故障做了分析,并在軟件上做了防錯、判錯、糾錯、容錯措施處理?
接口的有限次讀取、傳感器讀取的上下限判定或時間次數(shù)限定;
硬件開關(guān)控制特性的軟件防護措施;
審核過的產(chǎn)品行業(yè)里,有醫(yī)療、電力、高鐵、軍工、IC測試、檢測儀器、家電、施工機電設(shè)備等,發(fā)現(xiàn),不論哪個行業(yè)的設(shè)備,不論其產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境是什么,不論其產(chǎn)品的設(shè)計方案是什么樣的,發(fā)生的問題點都有其共性。掌握了這些共性的問題現(xiàn)象、成因、應(yīng)力,解決方法便可自得。