包括原理圖和線路板圖的電路設(shè)計(jì)解析方案

電路設(shè)計(jì)包括原理圖和線路板圖兩個具體工作范疇，這2個范疇具有高度統(tǒng)一性也有明顯區(qū)別。可由一個專業(yè)工程師去做，也可以分成2個專業(yè)工程師。原理圖解決的問題是把握需求分析，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案，其輸入是任務(wù)書(或派生的硬件設(shè)計(jì)需求)和硬件設(shè)計(jì)方案。其輸出是能指導(dǎo)線路板工作的原理圖。這個工作顧名思義重視的是原理性的內(nèi)容。線路板工程師解決的問題更靠近實(shí)際，看得見模得著那種。與器件特性、布局、電路板制作規(guī)范等密切相關(guān)。

做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)與內(nèi)置的線路板密切關(guān)聯(lián)，例如：外形尺寸、安裝固定、對外接口、器件擺放、電路布局、對外輻射、抗外部輻射等。而其中的許多因素并不是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)所能了解的，最主要的是很多情況下，用戶并不專業(yè)，因此我公司被迫具備了一定的硬件研發(fā)能力。視用戶的需求來制定在硬件研發(fā)上幫用戶做到何種程度。

在這種工程實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，筆者就個人的一些經(jīng)驗(yàn)，歸納成充分性和必要性兩個方面。這2個方面都與工程實(shí)際密切相關(guān)，其主要目的是首先保證設(shè)計(jì)符合需求，其次保證方案最優(yōu)。

充分性的主要含義就是要充分保證設(shè)計(jì)需求，滿足各種指標(biāo)和性能要求。必要性則考慮的是方案是否最優(yōu)，涉及成本、工藝性、維修等方面內(nèi)容。二者有機(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品才算合格。

充分性除了能滿足客戶需求之外，還要滿足一些潛在的需求。具體說就是合理的裕度，將來升級的可能性考慮。這也很重要，千萬避免將來為了增加一個io口導(dǎo)致重新設(shè)計(jì)的情況。而合理的裕度比較難以評估，例如輸入帶寬要求5M，設(shè)計(jì)成8M算合理呢還是10M算合理呢，這個由主任考慮，一般都寫在方案里了。如果某個芯片，8M和20M基本一個價，那當(dāng)然用20M的了，裕度大嘛。

必要性就是反過來考察設(shè)計(jì)方案了，是否有必要這么設(shè)計(jì)，是否出現(xiàn)為了某個需求付出不合比例的成本等，也直接考察整體的硬件方案是否比較優(yōu)化，有沒有更好的方案等。如果某個芯片面臨停產(chǎn)，則設(shè)計(jì)中有必要更換另一個遠(yuǎn)景較好的芯片，總之，考慮要周全，目標(biāo)要放遠(yuǎn)。

再來說說成本的問題，說重一些，成本也是核心內(nèi)容。越是批量大的產(chǎn)品，越要考慮成本。筆者在04年左右接過一個工作，當(dāng)時給了我2萬，我高興得不得了，活是把一個pic的程序優(yōu)化，從4.3K優(yōu)化到小于4K，沒有源程序，只有燒寫代碼。我當(dāng)時不懂為什么這么做，用了一個星期時間，一段一段優(yōu)化，最后優(yōu)化到3.7K了，功能完全保持，懂匯編的都會做。純語句優(yōu)化就可以。

后來才知道，人家是一個OEM集成商，完全不懂技術(shù)。他們買的技術(shù)，用的pic是8K容量的，換4K容量的PIC，一年能省30多萬，我當(dāng)時徹底暈了。

光說虛的會瞌睡的，下面來點(diǎn)稍微給力的：

1：電阻

注意功率富裕度要在1倍以上，不要算出來1/8W就用0805，至少要用1206的。否則板子那個地方就可能比較熱。1%和5%的在批量買時價格有小差別，10盤的時候能差幾十塊，但是基本可以忽略不計(jì)。如果板子沒有別的表貼件就不要選表貼電阻，會帶來額外焊接成本。如果有表貼件，則盡量用表貼電阻，省成本，省焊接費(fèi)，省空間，電氣特性好。

2：電容

成本差別很大，與電容材料和封裝的關(guān)系十分密切，首先明確需求，以便確定材料，再選擇合適的封裝。注意，能充分滿足要求即可，因?yàn)閮r格差別很大。電解電容的電壓裕度要一倍以上，比如5V電路至少要用9V電容，因?yàn)殡娊怆娙轃岱€(wěn)定性較差，溫度稍微高點(diǎn)，耐壓急劇下降。耐壓也不要過大，5V電路選個35V電容，體積會大很多，價格也差不少。

3：外圍芯片

一定要考察好將來是否停產(chǎn)，要多聽聽代理商或技術(shù)支持的意見和推薦，他們熟悉產(chǎn)品系列，但要分辨他們可能為了主推某芯片而有所偏向。有時用成熟芯片不一定價格好，比如經(jīng)典的6264，市場價現(xiàn)在都在數(shù)十元以上，還經(jīng)常買不到，而目前常用的62256才4元錢。

做電路設(shè)計(jì)要不厭其煩，一個元件一個元件仔細(xì)摳。說某人不是“嚇”大的，可以。但絕不能說硬件工程師不是出錯“出”大的。