電(diàn)路設計(jì)的充分性和(hé)必要性

        電(diàn)路設計(jì)包括原理(lǐ)圖和(hé)線路闆圖兩個(gè)具體(tǐ)工作(zuò)範疇，這2個(gè)範疇具有(yǒu)高(gāo)度統一性也有(yǒu)明(míng)顯區(qū)别。可(kě)由一個(gè)專業工程師(shī)去做(zuò)，也可(kě)以分成2個(gè)專業工程師(shī)。原理(lǐ)圖解決的問題是把握需求分析，驗證設計(jì)方案，其輸入是任務書(shū)(或派生(shēng)的硬件設計(jì)需求)和(hé)硬件設計(jì)方案。其輸出是能指導線路闆工作(zuò)的原理(lǐ)圖。這個(gè)工作(zuò)顧名思義重視(shì)的是原理(lǐ)性的內(nèi)容。線路闆工程師(shī)解決的問題更靠近實際，看得(de)見模得(de)着那(nà)種。與器(qì)件特性、布局、電(diàn)路闆制(zhì)作(zuò)規範等密切相關。 

    做(zuò)結構設計(jì)，有(yǒu)絕大(dà)多(duō)數(shù)結構與內(nèi)置的線路闆密切關聯，例如：外形尺寸、安裝固定、對外接口、器(qì)件擺放、電(diàn)路布局、對外輻射、抗外部輻射等。而其中的許多(duō)因素并不是結構設計(jì)專業所能了解的，最主要的是很(hěn)多(duō)情況下，用戶并不專業，因此我公司被迫具備了一定的硬件研發能力。視(shì)用戶的需求來(lái)制(zhì)定在硬件研發上(shàng)幫用戶做(zuò)到何種程度。 
    在這種工程實際的産品設計(jì)過程中，筆者就個(gè)人(rén)的一些(xiē)經驗，歸納成充分性和(hé)必要性兩個(gè)方面。這2個(gè)方面都與工程實際密切相關，其主要目的是首先保證設計(jì)符合需求，其次保證方案最優。 
    充分性的主要含義就是要充分保證設計(jì)需求，滿足各種指标和(hé)性能要求。必要性則考慮的是方案是否最優，涉及成本、工藝性、維修等方面內(nèi)容。二者有(yǒu)機結合，設計(jì)出來(lái)的産品才算(suàn)合格。 
    充分性除了能滿足客戶需求之外，還(hái)要滿足一些(xiē)潛在的需求。具體(tǐ)說就是合理(lǐ)的裕度，将來(lái)升級的可(kě)能性考慮。這也很(hěn)重要，千萬避免将來(lái)為(wèi)了增加一個(gè)io口導緻重新設計(jì)的情況。而合理(lǐ)的裕度比較難以評估，例如輸入帶寬要求5M，設計(jì)成8M算(suàn)合理(lǐ)呢還(hái)是10M算(suàn)合理(lǐ)呢，這個(gè)由主任考慮，一般都寫在方案裏了。如果某個(gè)芯片，8M和(hé)20M基本一個(gè)價，那(nà)當然用20M的了，裕度大(dà)嘛。 
    必要性就是反過來(lái)考察設計(jì)方案了，是否有(yǒu)必要這麽設計(jì)，是否出現為(wèi)了某個(gè)需求付出不合比例的成本等，也直接考察整體(tǐ)的硬件方案是否比較優化，有(yǒu)沒有(yǒu)更好的方案等。如果某個(gè)芯片面臨停産，則設計(jì)中有(yǒu)必要更換另一個(gè)遠景較好的芯片，總之，考慮要周全，目标要放遠。 
    再來(lái)說說成本的問題，說重一些(xiē)，成本也是核心內(nèi)容。越是批量大(dà)的産品，越要考慮成本。筆者在04年左右接過一個(gè)工作(zuò)，當時(shí)給了我2萬，我高(gāo)興得(de)不得(de)了，活是把一個(gè)pic的程序優化，從4.3K優化到小(xiǎo)于4K，沒有(yǒu)源程序，隻有(yǒu)燒寫代碼。我當時(shí)不懂為(wèi)什麽這麽做(zuò)，用了一個(gè)星期時(shí)間(jiān)，一段一段優化，最後優化到3.7K了，功能完全保持，懂彙編的都會(huì)做(zuò)。純語句優化就可(kě)以。 
    後來(lái)才知道(dào)，人(rén)家(jiā)是一個(gè)OEM集成商，完全不懂技(jì)術(shù)。他們買的技(jì)術(shù)，用的pic是8K容量的，換4K容量的PIC，一年能省30多(duō)萬，我當時(shí)徹底暈了。

    光說虛的會(huì)瞌睡的，下面來(lái)點稍微給力的： 
    1：電(diàn)阻 
    注意功率富裕度要在1倍以上(shàng)，不要算(suàn)出來(lái)1/8W就用0805，至少(shǎo)要用1206的。否則闆子那(nà)個(gè)地方就可(kě)能比較熱。1%和(hé)5%的在批量買時(shí)價格有(yǒu)小(xiǎo)差别，10盤的時(shí)候能差幾十塊，但(dàn)是基本可(kě)以忽略不計(jì)。如果闆子沒有(yǒu)别的表貼件就不要選表貼電(diàn)阻，會(huì)帶來(lái)額外焊接成本。如果有(yǒu)表貼件，則盡量用表貼電(diàn)阻，省成本，省焊接費，省空(kōng)間(jiān)，電(diàn)氣特性好。 

    2：電(diàn)容 
    成本差别很(hěn)大(dà)，與電(diàn)容材料和(hé)封裝的關系十分密切，首先明(míng)确需求，以便确定材料，再選擇合适的封裝。注意，能充分滿足要求即可(kě)，因為(wèi)價格差别很(hěn)大(dà)。電(diàn)解電(diàn)容的電(diàn)壓裕度要一倍以上(shàng)，比如5V電(diàn)路至少(shǎo)要用9V電(diàn)容，因為(wèi)電(diàn)解電(diàn)容熱穩定性較差，溫度稍微高(gāo)點，耐壓急劇(jù)下降。耐壓也不要過大(dà)，5V電(diàn)路選個(gè)35V電(diàn)容，體(tǐ)積會(huì)大(dà)很(hěn)多(duō)，價格也差不少(shǎo)。 

    3：外圍芯片 
    一定要考察好将來(lái)是否停産，要多(duō)聽(tīng)聽(tīng)代理(lǐ)商或技(jì)術(shù)支持的意見和(hé)推薦，他們熟悉産品系列，但(dàn)要分辨他們可(kě)能為(wèi)了主推某芯片而有(yǒu)所偏向。有(yǒu)時(shí)用成熟芯片不一定價格好，比如經典的6264，市場(chǎng)價現在都在數(shù)十元以上(shàng)，還(hái)經常買不到，而目前常用的62256才4元錢(qián)。 
    做(zuò)電(diàn)路設計(jì)要不厭其煩，一個(gè)元件一個(gè)元件仔細摳。說某人(rén)不是“吓”大(dà)的，可(kě)以。但(dàn)絕不能說硬件工程師(shī)不是出錯“出”大(dà)的。