電子產(chǎn)品設(shè)計的“不二法則”

　　做電子產(chǎn)品設(shè)計之前，先借用一句名言“學(xué)以致用”，在學(xué)校學(xué)習(xí)的各項基本技能都能為日后的研發(fā)、甚至作產(chǎn)品經(jīng)理時考慮研發(fā)產(chǎn)品時提供幫助，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)計時，或許你能很快甚至不費吹灰之力完成設(shè)計方案。但是，當(dāng)面臨設(shè)計一款面世的產(chǎn)品，公司打算至少5年甚至10年都推崇的產(chǎn)品，這個時候，就要了解一些電子產(chǎn)品的設(shè)計法則了。很幸運，在工作中參與了兩項研發(fā)任務(wù)，并順利完成了任務(wù)。通過對研發(fā)過程中碰到的問題和總結(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)計中需要關(guān)注以下內(nèi)容：

　　a、 系統(tǒng)安全性設(shè)計

　　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)計要求，那么依據(jù)通才的設(shè)計方法，做好電路保護即可;若需要用市電進行設(shè)計，那么需要依據(jù)IEC60536標(biāo)準(zhǔn)，確認該電子產(chǎn)品所要遵守的標(biāo)準(zhǔn)。

　　b、 電子元件的選擇

　　在該部分，需要確認電子元件的選型，更要確認該電子元件的賣主情況、電子元件開發(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，對于電子產(chǎn)品的“壽命”已經(jīng)大大打了折扣。

　　通過前期的準(zhǔn)備，確定了設(shè)計方案和設(shè)計步驟，那么下一步就是電子產(chǎn)品的板級設(shè)計。在電子產(chǎn)品的板級設(shè)計中，需要考慮到以下三個方面：板級系統(tǒng)的布局設(shè)計、板級測試點的設(shè)置和系統(tǒng)可靠性評價。

　　對一個電子產(chǎn)品的布局設(shè)計是一項重要并且艱巨的任務(wù)，產(chǎn)品布局設(shè)計的好壞直接決定著產(chǎn)品的電子命運走向，一個不完美的布局設(shè)計甚至可以帶來致命的后果。因此，一個產(chǎn)品的布局設(shè)計經(jīng)常需要不停的修改。在布局設(shè)計中需要關(guān)注兩個方面：電路模塊設(shè)計和散熱管理。

　　在電路模塊設(shè)計中我采用下面的布局：

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

　　對于電子產(chǎn)品的布局設(shè)計中的散熱設(shè)計也是一項重要任務(wù)。當(dāng)一個電子設(shè)計的功耗達到W級時，系統(tǒng)的溫度就會迅速上升，如果系統(tǒng)的溫度升高過高，會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性(相信很多人都會對國產(chǎn)手機的散熱記憶猶新)，甚至?xí)龎脑骷?。因此，在電子產(chǎn)品的板級設(shè)計中必考慮到電子元件的散熱設(shè)計，將系統(tǒng)地溫度限制在一定的范圍內(nèi)。

　　電路板的測試點設(shè)置對于前期的產(chǎn)品設(shè)計有著重要的幫助。例如，在嵌入式開發(fā)中，經(jīng)常會有不同模式的切換。通才我們會測試模式選擇OM[i]的選擇。這時，通過測試預(yù)留的測試點，會直觀的顯示所選擇的工作模式。另一個方面就是電壓的預(yù)留測試點。通過測量預(yù)留的電壓測試點，可以方便的確認電子系統(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)計出高效的電路;e、在元件級采用冗余技術(shù)。

　　最后需要考慮的是產(chǎn)品的后續(xù)升級實現(xiàn)。對于一個產(chǎn)品，不但考慮到眼下的市場，還應(yīng)考慮到將來產(chǎn)品的升級和更新。在未來產(chǎn)品的升級中，要考慮到信號的完整性和系統(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，這就面臨著信號完整性和EMC設(shè)計，而不是簡單的芯片替換，這點要特別注意。

　　以上內(nèi)容只是鄙人經(jīng)歷過產(chǎn)品的設(shè)計過程的一些心得和教訓(xùn)，希望對廣大的電子產(chǎn)品世界網(wǎng)友的產(chǎn)品設(shè)計有幫助。