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工程師搞硬件設(shè)計不能忘記的11個知識點

星斗光 ? 2022-07-25 22:13 ? 次閱讀

1、不要忘記在電源輸入和輸出端加電容濾波

通常情況,電源的輸入和輸出端的電信號是不穩(wěn)定的,直接給負(fù)載供電,長期會給負(fù)載造成損傷,也會其使工作不穩(wěn)定。而我們知道,電容對電壓有儲能濾波的作用。電容里面儲存電子荷,進(jìn)入到電容里面電子荷不斷堆積,然后再平穩(wěn)輸出去——平穩(wěn)輸出且無波動,從而負(fù)載就能得到一個平穩(wěn)的源源不斷的輸入。一個平穩(wěn),沒有什么波動的電壓,能讓負(fù)載工作更可靠,也不會損傷器件。通過電容給負(fù)載供電的電壓進(jìn)行濾波,從經(jīng)驗的角度來講都是一般大的電解電容配合一個104電容進(jìn)行濾波。大電容用來濾低頻波,小電容用來濾高頻波,兩個結(jié)合使用,效果最理想。

2、不要讓無用功率過大

電路設(shè)計中,我們要盡量把無用功率設(shè)計的越小越好,從而提高功率因素。如果在電路設(shè)計中,板子上的熱量占了很大的一部分,板子向后輸出的功率就會降低。假設(shè)一個板子上功耗增大,當(dāng)板子輸出的功率不變,那么這就要求板子輸入功率大,這就更加耗電。

3、不要隨意選擇元器件的功率

每個電子元器件都有不同的功率,功率選擇大了,電子元器件價格高,使成本增加;如果功率選擇小了,就會造成電子元器件發(fā)熱,長期工作在高溫中會使使用壽命減短。合理選擇電子元器件的功率,通過計算該元器件在電路中的功耗進(jìn)行選擇。已知某個元器件的額定功率時,設(shè)計電路,最好不要超過它的額定功率,否則就需要給它加散熱片。當(dāng)該元器件上流過的電流比較大的時候,我們要保證這兩邊的壓差不要太大。就是,如果我們選定了流過它的電流值,那么,在它兩邊的壓差也就有個最大的臨界值。

4、不要忽略元器件的基本特性

作為一個電子工程師,要想能夠設(shè)計出一個更好的電路,要能夠靈活運(yùn)用電子元器件的基本特性,將我們學(xué)到的、現(xiàn)有的元器件工作原理和特性去搭配和組合,然后形成不同功能的電路來實現(xiàn)項目的需求。比如,二極管的單向?qū)ㄐ裕聪蚰蛪骸Q位等重要特性;穩(wěn)壓管的反向穩(wěn)壓特性;三極管的流控流型等等。

5、不要忘記常用電子元器件封裝

電子元器件的封裝實際上就是元器件的外形,包括元器件的尺寸。在電路設(shè)計的過程中,要對元器件的封裝了熟于心,談及一個封裝的時候,在大腦里面都能夠知道這是個什么東西,想出來并且形成一個概念。首先,在生產(chǎn)過成中,封裝的不同涉及到生產(chǎn)焊接技術(shù)。其次,在PCB布板設(shè)計時,封裝決定板子的外觀。熟悉常用封裝,元器件選型過程中事半功倍。

6、不要忽略模塊化設(shè)計

硬件設(shè)計和軟件寫程序是一樣的,軟件寫程序的時候,每個功能我們都是把它做成一個個的函數(shù)模塊,在不同的項目中,有時候會用到相同的函數(shù)模塊。比如,點燈、通信、我們都把它寫成一個固定的函數(shù)模塊。當(dāng)我們在不同項目中要用到的時候,直接將它復(fù)制過來,直接就可以用了。這大大減少了我們寫程序的時間,提高了效率,我們把它稱為模塊化管理。因此,對于硬件工程師或高級工程師,我們在設(shè)計電路的過程時,也要進(jìn)行模塊化設(shè)計,從而大大降低了設(shè)計模塊的時間,提高了設(shè)計效率,使我們設(shè)計起來簡單。也不需要在一個項目中重復(fù)去做相同的工作。

7、不要忽略成本

作為一個電子工程師來講,就必須尤為關(guān)注產(chǎn)品的成本,成本是貫穿項目開頭到結(jié)尾的紅線。對于一個公司來講,產(chǎn)品最終都是要在市場上進(jìn)行銷售的,以盈利為目的,如果你設(shè)計的產(chǎn)品太貴,那么你即便做的再好,也沒有人要,也賣不掉,最終這個項目會失敗。對一個優(yōu)秀的工程師,無時無刻都要以成本作為衡量方案好壞之一。

8、不要把自己定位的很低

提高自我的信心,不能因為一個產(chǎn)品做出來了,就很高興,過度的興奮會使人盲目,要常常問自己,和別的工程師的產(chǎn)品相比,我的競爭優(yōu)勢是什么。

9、不要隨便的去抄別人的一個電路

原理圖的設(shè)計,其中每一個元器件都是經(jīng)過慎重選擇和計算出來的,它都有科學(xué)依據(jù)的。對于一個電子工程師來說,如果僅僅抄別人的電路,永遠(yuǎn)不可能得到成長。因為我們不知道抄來的電路優(yōu)點、缺點是什么。不要隨便的去抄別人的電路,一定要根據(jù)自己的知識來設(shè)計電路。即使你看到別人電路時,你也要能夠分析和理解別人的電路,把電路中的問題找出來,然后變成你自己的電路,這才是設(shè)計者需要做的。

10、不要不注意工程師習(xí)慣培養(yǎng)

工程師良好習(xí)慣的主要在于培養(yǎng)思維深度和廣度以及設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)。人的思維,或者我們把它稱之為能力,思維的高低就表現(xiàn)在能力高低上。人與人的差異不在智商,而在思維上。思維的深度廣度決定了一個人將來在某領(lǐng)域能走多遠(yuǎn)。因此,對思維的培養(yǎng)就尤為重要,尤其是在培養(yǎng)自我否定,打碎自我,把四散的思維拉回來上顯得尤為重要。然后,就是設(shè)計電路一定要嚴(yán)謹(jǐn),每一步,每一個邏輯推演都要無懈可擊,沒有缺漏,能都經(jīng)得起推敲。我們在每完成一個模塊的電路設(shè)計,每一步驟時,每一環(huán)節(jié)時,都要對它進(jìn)行審核,推演功能是否能夠?qū)崿F(xiàn),當(dāng)發(fā)生意外時會出現(xiàn)什么情況,怎么彌補(bǔ)等等都有思考設(shè)計。養(yǎng)成一個比較好的習(xí)慣,讓設(shè)計的電路更加無懈可擊。

11、不要單角度思考設(shè)計,要全局統(tǒng)籌設(shè)計

設(shè)計中,不能夠一開始就將元器件拖過來,直接畫,不行再改。這樣的設(shè)計缺乏系統(tǒng)性和統(tǒng)籌性。所以,我們在設(shè)計的時候,需要有全局觀,然后再設(shè)計各個細(xì)節(jié),在設(shè)計的時候,還需要理論作為一個指導(dǎo)。

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