電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的“不二法則”

　　做電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)之前，先借用一句名言“學(xué)以致用”，在學(xué)校學(xué)習(xí)的各項(xiàng)基本技能都能為日后的研發(fā)、甚至作產(chǎn)品經(jīng)理時(shí)考慮研發(fā)產(chǎn)品時(shí)提供幫助，所以，基礎(chǔ)相當(dāng)重要。不管你是一名在校大學(xué)色還是踏入工作不久，當(dāng)面臨一款電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，或許你能很快甚至不費(fèi)吹灰之力完成設(shè)計(jì)方案。但是，當(dāng)面臨設(shè)計(jì)一款面世的產(chǎn)品，公司打算至少5年甚至10年都推崇的產(chǎn)品，這個(gè)時(shí)候，就要了解一些電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)法則了。很幸運(yùn)，在工作中參與了兩項(xiàng)研發(fā)任務(wù)，并順利完成了任務(wù)。通過(guò)對(duì)研發(fā)過(guò)程中碰到的問(wèn)題和總結(jié)的教訓(xùn)，現(xiàn)在將一些心得分享給電子產(chǎn)品世界的廣大網(wǎng)友。

　　
       在前期的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中需要關(guān)注以下內(nèi)容：

　　a、 系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)

　　電子產(chǎn)品的安全性集中表現(xiàn)在電源上，依據(jù)電子產(chǎn)品的不同使用范圍選擇不同的電源：若電子產(chǎn)品功率較小，鋰電池可以滿足設(shè)計(jì)要求，那么依據(jù)通才的設(shè)計(jì)方法，做好電路保護(hù)即可;若需要用市電進(jìn)行設(shè)計(jì)，那么需要依據(jù)IEC60536標(biāo)準(zhǔn)，確認(rèn)該電子產(chǎn)品所要遵守的標(biāo)準(zhǔn)。

　　b、 電子元件的選擇

　　在該部分，需要確認(rèn)電子元件的選型，更要確認(rèn)該電子元件的賣主情況、電子元件開(kāi)發(fā)資料供應(yīng)情況、電子元件是否方便焊接和電子元件是否便于測(cè)試。若一種元件為一新產(chǎn)品，其可靠性和供貨周期不可靠，那么，對(duì)于電子產(chǎn)品的“壽命”已經(jīng)大大打了折扣。

　　通過(guò)前期的準(zhǔn)備，確定了設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)步驟，那么下一步就是電子產(chǎn)品的板級(jí)設(shè)計(jì)。在電子產(chǎn)品的板級(jí)設(shè)計(jì)中，需要考慮到以下三個(gè)方面：板級(jí)系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì)、板級(jí)測(cè)試點(diǎn)的設(shè)置和系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)。

　　對(duì)一個(gè)電子產(chǎn)品的布局設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要并且艱巨的任務(wù)，產(chǎn)品布局設(shè)計(jì)的好壞直接決定著產(chǎn)品的電子命運(yùn)走向，一個(gè)不完美的布局設(shè)計(jì)甚至可以帶來(lái)致命的后果。因此，一個(gè)產(chǎn)品的布局設(shè)計(jì)經(jīng)常需要不停的修改。在布局設(shè)計(jì)中需要關(guān)注兩個(gè)方面：電路模塊設(shè)計(jì)和散熱管理。

　　在電路模塊設(shè)計(jì)中我采用下面的布局：

      如果設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品通過(guò)接口與外界相連，那么接口電路與電路板的高速電路部分相連接。確認(rèn)好電子設(shè)計(jì)后，可以采用各種技術(shù)設(shè)置通電回路，在原理設(shè)計(jì)階段提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　對(duì)于電子產(chǎn)品的布局設(shè)計(jì)中的散熱設(shè)計(jì)也是一項(xiàng)重要任務(wù)。當(dāng)一個(gè)電子設(shè)計(jì)的功耗達(dá)到W級(jí)時(shí)，系統(tǒng)的溫度就會(huì)迅速上升，如果系統(tǒng)的溫度升高過(guò)高，會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性(相信很多人都會(huì)對(duì)國(guó)產(chǎn)手機(jī)的散熱記憶猶新)，甚至?xí)龎脑骷?。因此，在電子產(chǎn)品的板級(jí)設(shè)計(jì)中必考慮到電子元件的散熱設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)地溫度限制在一定的范圍內(nèi)。

　　電路板的測(cè)試點(diǎn)設(shè)置對(duì)于前期的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有著重要的幫助。例如，在嵌入式開(kāi)發(fā)中，經(jīng)常會(huì)有不同模式的切換。通才我們會(huì)測(cè)試模式選擇OM[i]的選擇。這時(shí)，通過(guò)測(cè)試預(yù)留的測(cè)試點(diǎn)，會(huì)直觀的顯示所選擇的工作模式。另一個(gè)方面就是電壓的預(yù)留測(cè)試點(diǎn)。通過(guò)測(cè)量預(yù)留的電壓測(cè)試點(diǎn)，可以方便的確認(rèn)電子系統(tǒng)的電源，從而保證系統(tǒng)的電源處在正確的檔位。

　　電路的穩(wěn)定性容易受到各種因素的影響，需要考慮以下幾個(gè)方面：a、采用有效的散熱技術(shù)保持系統(tǒng)的溫度處在一個(gè)合適的范圍;b、盡量少用高敏感性的元件;c、使用可靠性高和質(zhì)量有保證的元件;d、用最少的元件設(shè)計(jì)出高效的電路;e、在元件級(jí)采用冗余技術(shù)。

　　最后需要考慮的是產(chǎn)品的后續(xù)升級(jí)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品，不但考慮到眼下的市場(chǎng)，還應(yīng)考慮到將來(lái)產(chǎn)品的升級(jí)和更新。在未來(lái)產(chǎn)品的升級(jí)中，要考慮到信號(hào)的完整性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。比如現(xiàn)在的系統(tǒng)很穩(wěn)定，在升級(jí)后，所選的IC芯片工作頻率是現(xiàn)在的10倍甚至數(shù)百倍，這就面臨著信號(hào)完整性和EMC設(shè)計(jì)，而不是簡(jiǎn)單的芯片替換，這點(diǎn)要特別注意。

　　以上內(nèi)容只是鄙人經(jīng)歷過(guò)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程的一些心得和教訓(xùn)，希望對(duì)廣大的電子產(chǎn)品世界網(wǎng)友的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有幫助。