產(chǎn)品硬件詳細設(shè)計規(guī)范

1、XXXXXXXX有限公司 發(fā)行產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范 文件編號：XXXXXX版本生效日期核 準審 核編 寫1.72000/3/17 至少以下部門或地點必須持有該文件之部分或全部 公司領(lǐng)導(dǎo)（6） 品質(zhì)工程部 工業(yè)設(shè)計部 通信產(chǎn)品研究部 網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品研究部 瘦客戶機研究部 移動計算研究部 收 文： XXX* 非 經(jīng) 本 公 司 同 意 ， 嚴 禁 影 印 * XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范文 件 編 號XXXXXX文 件 目 錄版 次17頁 次1/1序 號文 件 細 目頁 數(shù)備 注1硬件設(shè)計工作流程規(guī)范10附件5頁，附表2頁2硬件系統(tǒng)設(shè)計原則23電源設(shè)計規(guī)范24EMC設(shè)

2、計規(guī)范35PCB布線圖設(shè)計規(guī)范36波峰焊對PCB布板要求27用PADS設(shè)計PCB布線操作流程128用Candence 設(shè)計PCB布線操作流程129SMT設(shè)計規(guī)范710產(chǎn)品硬件安全設(shè)計規(guī)范311硬件審核規(guī)范212硬件設(shè)計文件輸出規(guī)范6附表4頁13硬件版本制訂規(guī)范114附則：本規(guī)范經(jīng)呈總經(jīng)理核準后，自生效日期起執(zhí)行，修改時亦同。附則不另外制作收 文： 05-02C* 非 經(jīng) 本 公 司 同 意， 嚴 禁 影 印 * XXXXXXXX有限公司產(chǎn)品硬件設(shè)計規(guī)范文件編號XXXXXX文 件 修 訂 履 歷 表頁 次1 序次修訂頁次修 改 內(nèi) 容 摘 要新 版 次01/1. 硬件設(shè)計工作流程規(guī)范：增加附件一

3、：STAR-510G終端硬件測試規(guī)范； 附件二：STAR-510G終端硬件模塊測試。1.102121. 增加硬件版本修訂規(guī)范；2. 目錄相應(yīng)修改。1.20311. 修改附件一6.1中抗電強度及取消表格。1.30481. 取消原 “PCB的SMD布板規(guī)范”, 增加 “SMT設(shè)計規(guī)范”。1.40581. 修訂 “SMT設(shè)計規(guī)范”全篇。1.50681. “SMT設(shè)計規(guī)范”增加焊盤及白油圖的排版原則；2. 增加“波峰焊對PCB布板要求”。3. 目錄相應(yīng)修改。1.60791. 在“SMT設(shè)計規(guī)范”中作以下變更：1.1 增加拼板及工藝邊的具體要求和方法；1.2 變更基標的說明；1.3 變更部分片式元件焊盤

4、要求。1.4 頁數(shù)增加為7頁。2. 相應(yīng)修訂目錄。1.7收 文： 05-03C* 非 經(jīng) 本 公 司 同 意， 嚴 禁 影 印 * XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范文 件 編 號WI C026硬 件 設(shè) 計 工 作 流 程 規(guī) 范版 次1.1頁 次1/31.名詞解釋： 1.1時序圖：一般以時鐘或某一信號為參照物，描繪出各輸入/輸出信號之間的時間關(guān)系圖。2.硬件設(shè)計工作流程圖：責(zé) 任 者流 程 圖使 用 表 單 做PCB板，粗調(diào) 關(guān)鍵電路模塊及關(guān)鍵部品實驗 各模塊詳細電路設(shè)計 完整電路設(shè)計的確定 審 核 PCB印制板設(shè)計 編寫調(diào)試軟件,調(diào)試各模塊硬件 修改硬件電路及改板 并

5、做第二輪PCB布板 A PCB審核 審 核 硬件總體設(shè)計 各模塊邏輯關(guān)系及主要時序關(guān)系設(shè)計項目組長項目組成員項目組成員項目組成員項目組長項目組成員項目組長項目組成員項目組長項目組成員項目組成員項目組長新產(chǎn)品項目規(guī)劃表模塊詳細設(shè)計說明書硬件模塊調(diào)試報告產(chǎn)品硬件測試報告電路圖輸出JOB及光繪文件硬件模塊調(diào)試報告產(chǎn)品硬件測試報告電路圖及JOB文件 收 文： 05-05C*非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范文 件 編 號WI C026硬 件 設(shè) 計 工 作 流 程 規(guī) 范版 次1.1頁 次2/3 改板提供樣機 審 核 做非常規(guī)性能可靠性實

6、驗項目組成員部門主管項目組長 A硬件模塊調(diào)試報告產(chǎn)品硬件測試報告3.內(nèi)容： 3.1項目組員依“新產(chǎn)品項目規(guī)劃表”進行各模塊邏輯及主要時序圖設(shè)計。并填寫“模塊詳細設(shè)計說明書”(附表一) 3.2可參考“硬件系統(tǒng)設(shè)計原則”進行。設(shè)計時應(yīng)充分考慮EMC設(shè)計，見“EMC設(shè)計規(guī)范”。 3.3關(guān)鍵電路及關(guān)鍵部品的選擇時應(yīng)先做實驗，并填寫“硬件模塊調(diào)試報告”(附表二)。 3.3.1 調(diào)試報告內(nèi)容應(yīng)包括: (1) 模塊的性能指標 (2) 測試方法 (3) 測試過程記錄及結(jié)果 3.3.2 若擬制者與實驗者不同, 應(yīng)予以說明, 由項目組長審核. 3.3.3 現(xiàn)以STAR-510G終端為例， 見附件一，附件二。 3.

7、4 非常規(guī)性能可靠性實驗，主要做性能指標如modem加各種損傷下的吞吐量試驗等。 3.5 PCB的設(shè)計 應(yīng)考慮外殼的尺寸結(jié)構(gòu)，并充分考慮抗干擾、FCC、安規(guī)等方面的因素。 具體見“PCB布線圖設(shè)計規(guī)范”及“PCB的SMD布板規(guī)范” 3.6電原理設(shè)計在微機上采用ORCAD，在工作站上用CANDENCE的CONCEPT軟件設(shè)計。 收 文： 05-05C *非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印*XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范文件編號WI C026硬 件 設(shè) 計 工 作 流 程 規(guī) 范 版次 1.1 頁 次 3/33.7 樣機評審時應(yīng)提供“產(chǎn)品硬件測試報告”(附表二), 內(nèi)

8、容應(yīng)包括針對硬件總體規(guī)劃中主要性能指標進行測試得出的結(jié)果. 若擬制者與實驗者不同應(yīng)予以說明, 由項目組長審核.4.附件: 附件一:STAR-510G終端硬件測試規(guī)范 附件二:STAR-510G終端硬件模塊測試5.附表： 附表一：硬件模塊詳細設(shè)計說明書 (04-15) 附表二：硬件模塊調(diào)試報告/產(chǎn)品硬件測試報告 (04-16) 收 文:_ 05-05C*非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有限公司硬 件 設(shè) 計 工 作 流 程 規(guī) 范文 件 編 號WI C026附件一：STAR-510G終端硬件測試規(guī)范版 次1.3頁 次1/2 本規(guī)范專為STAR-510G終端的硬件測試而

9、編寫， 目的是為了對終端的硬件測試過程有個明確的規(guī)定。規(guī)定了對STAR-510G終端硬件進行測試的內(nèi)容、設(shè)備、手段及過程。1. 電源適應(yīng)能力1.1 指標：能在AC 150250V、50HZ±1HZ下正常工作，即電源輸出為+5V±5%，+12V±10%。1.2 測試方法：用交流調(diào)壓器、萬用表來調(diào)整輸入交流電壓150-250V，示波器測頻率，再測輸出電源電壓。1.3 測試及結(jié)果記錄在”產(chǎn)品硬件測試報告”中。2. RS-232異步通訊口的電平及帶載能力測試2.1 指標：滿足GB6107（等效EIARS-232）的電平要求。2.2 測試方法：2.2.1 在不聯(lián)機下，用示波

10、器（或萬用表）測量通訊口輸出的RS-232電平。2.2.2 在聯(lián)機下用示波器（或萬用表）測量通訊口輸出的RS-232電平。2.3 測試及結(jié)果記錄在”產(chǎn)品硬件測試報告”中。3. 鍵盤接口3.1 指標：采用IBM微機標準芯鍵盤接口。3.2 測試方法：用終端測試軟件測試。3.3 測試及結(jié)果記錄在”產(chǎn)品硬件測試報告”中。4. 并行接口4.1 標準：采用CENTRONICS標準化25芯D型并行接口。4.2 測試方法：采用終端測試程序測試打印口的有關(guān)控制信號和狀態(tài)信號4.3 測試及結(jié)果記錄在”產(chǎn)品硬件測試報告”中。5. 顯示接口5.1 標準：接CRT顯示器顯示。5.2 測試方法：用終端測試程序測試，檢測終

11、端產(chǎn)品能否在指定時間完成屏幕上的直觀視覺效果和不同顯示模式變換。5.3 測試及結(jié)果記錄在”產(chǎn)品硬件測試報告”中。6. 安全 6.1標準： 收 文： 05-05C*非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有限公司硬 件 設(shè) 計 工 作 流 程 規(guī) 范文 件 編 號WI C026附件一：STAR-510G終端硬件測試規(guī)范版 次1.3頁 次2/26.1.1 產(chǎn)品的安全要求應(yīng)符合GB4943的規(guī)定。6.1.2 對地漏電流3.5mA 。6.1.3 抗電強度:應(yīng)能承受DC2121V的電壓, 持續(xù)1min的試驗內(nèi)無擊穿或飛弧現(xiàn)象. 6.2 測試: 6.2.1 安全試驗按GB4943有關(guān)規(guī)

12、定進行。6.2.2 對地漏電流試驗按GB4943中的當(dāng)條規(guī)定進行. 6.2.3 抗電強度試驗按GB4943中蘇.3條規(guī)定進行, 在逐批(交收)檢驗時, 不進行預(yù)處理.7. 噪聲7.1產(chǎn)品工作時，距產(chǎn)品1M處，噪聲不得高于60db(A計權(quán))。7.2 測試方法：按GB6881規(guī)定進行，測試點距離終端各表面1M處，取最大值。8. 電磁兼容性8.1 性能:無線電干擾限值應(yīng)符合GB9254中的第4.1條A級規(guī)定.8.2 測試方法:按GB7813中5.7條規(guī)定進行.9. 電磁敏感度 9.1性能:按GB6833.2、GB6823.6規(guī)定的試驗要求進行, 工作應(yīng)正常. 9.2 測試方法:按GB9813中5.7

13、條規(guī)定進行.10.環(huán)境適應(yīng)性 10.1 標準:10.1.1 氣候環(huán)境適應(yīng)性能按GB9813表1的二級規(guī)定.10.1.2機械環(huán)境適應(yīng)性能按GB9813表2、表3、表4、表示的1級規(guī)定, 其沖擊波形為半正弦波形. 10.2測試方法:按GB9813中的條規(guī)定進行.11.可靠性: 11.1性能: MTBF(M1)不低于5000H. 11.2測試方法:按GB9818中的條規(guī)定進行, 其中溫度應(yīng)為20,溫度上限值為40,可靠性試驗和驗收試驗分別采用GB5080.7表. 收 文： 05-05C*非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有限公司硬 件 設(shè) 計 工 作 流 程 規(guī) 范文 件

14、編 號WI C026附件二：STAR-510G終端硬件模塊測試版 次11頁 次1/3一.電源性能測試1. 指標:能在AC150250V, 50HZ下正常工作, 負載能力: 5V, 1.6A 12V, 320mA -12V,220mA2. 測試方法2.1 用交流調(diào)壓器、萬用表來調(diào)輸入交流電電源電壓150250V, 以示波器或頻率計來測頻率50±1HZ.2.2 讓終端滿載工作下, 測輸出電源電壓.2.3 用假負載來測+5V、±12V的負載能力.3. 測試記錄3.1 +5V輸出:5.14V,1.6A3.2 +12V輸出:13.1V,320mA3.3 -12V輸出:-13.2V,2

15、30mA4. 結(jié)果:電源模塊OK.二.CPU模塊1. 模塊指標1.1 MPU的時鐘晶體頻率:18-432MHZ, 精度±0.01%.1.2 1.2 CPU各種指令的功能性檢查.2. 測試方法2.1 利用頻率計測晶體頻率.2.2 利用測試軟件進行各種指令功能檢測.3. 測試記錄3.1 晶體頻率1843202MHZ.3.2 指令測試OK.4. 結(jié)論:CPU正常. 三. 存貯器模塊1. 指標1.1 ROM檢測1.2 ROM讀寫正確1.3 掉電保護的檢測, 備用電池電壓3.6V, 下電后數(shù)據(jù)維持電流2A. 收 文： 05-05C*非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有

16、限公司硬 件 設(shè) 計 工 作 流 程 規(guī) 范文 件 編 號WI C026附件二：STAR-510G終端硬件模塊測試版 次11頁 次2/32. 測試方法2.1 用測試軟件檢查ROM的奇偶檢驗和.2.2 用測試軟件對RAM區(qū)進行讀寫檢查.2.3 用萬用表測備用電池的電壓.3. 測試記錄3.1 奇偶校驗和OK.3.2 RAM讀寫正確.3.3 電池電壓3.67V, 電池維持電流0.8A.4. 結(jié)論:存儲模塊正常.四. 顯示模塊1. 模塊指標1.1 行頻31.5KHZ, 場頻60HZ±5%1.2 視頻信號的輸出波形.1.3 顯示正常.2. 測試方法2.1 用頻率計測行頻, 場頻.2.2 用示波

17、器測視頻輸出信號2.3 把VGA視頻輸出接到標準的VGA顯示器, 運行測試軟件, 檢測能否在指定時間內(nèi)完成屏幕上的直觀視覺效果和不同顯示模式的切換.3. 測試記錄3.1 行頻31.8KHZ, 場頻59.6HZ.3.2 視頻信號輸出波形正確.3.3 接CRT后顯示正常.4. 結(jié)論：顯示模塊正常. 五.響鈴模塊1. 指標: 蜂鳴器響聲響亮.2. 測試方法: 進入測試程序?qū)Ψ澍Q器測試.3. 測試記錄: 響聲正常4. 結(jié)論: 蜂鳴器模塊OK. 六. 接口模塊1. 模塊指標 收 文： 05-05C*非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有限公司硬 件 設(shè) 計 工 作 流 程 規(guī) 范

18、文 件 編 號WI C026附件二：STAR-510G終端硬件模塊測試版 次11頁 次3/31.1 鍵盤輸入掃描碼正確.1.2 串行口通訊接口收發(fā)正確及電平滿足EIA RS-2321.3 并行打印口輸出、控制正確.2. 測試方法2.1 進入測試軟件, 測試鍵盤每個鍵的掃描碼是否正常.2.2 讓串行通訊接口處于自發(fā)自收狀態(tài), 檢查在不同通訊狀態(tài)下(波特率,7/8位數(shù)據(jù)方式,檢驗方式)是否收發(fā)正確, 并用萬用表測RS-232通訊接口在聯(lián)機通訊及脫機狀態(tài)下的電平.2.3 用工廠自制的打印口測試頭檢測打印口, 有關(guān)控制信號和狀態(tài)信 號的正確性.3. 記錄3.1 各鍵盤按鍵輸入正確.3.2 通訊收發(fā)正確

19、.3.3 脫機下, 電平±12V. 聯(lián)機下, 電平±8V.3.4打印口測試正確.4. 結(jié)論:鍵盤、串口、打印口模塊OK. 收 文： 05-05C*非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印*XXXXXXXX有限公司硬件模塊詳細設(shè)計說明書文 件 編 號產(chǎn)品型號版次頁次日期模塊名稱及功能：審 核編 寫04-15 硬件模塊調(diào)試報告 產(chǎn)品硬件測試報告產(chǎn)品名稱編 號模塊名稱頁次日期 審 核擬 制XXXXXXXX有限公司 04-16 XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范 文 件 編 號 WI - C026硬 件 系 統(tǒng) 設(shè) 計 原 則版次 1.0頁次1/21. 系統(tǒng)擴展

20、和配置設(shè)計應(yīng)遵循以下原則1.1 盡可能選擇典型電路為硬件系統(tǒng)的標準化、模塊化打下良好基礎(chǔ)。1.2 系統(tǒng)的擴展與外圍設(shè)備的配置的水平應(yīng)滿足應(yīng)用功能需要，并留有適當(dāng)?shù)挠嗟匾员愣伍_發(fā)。1.3 硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用軟件方案一并考慮，考慮的原則是：軟件能實現(xiàn)的功能盡可能由軟件實現(xiàn)，以簡化硬件結(jié)構(gòu)、降低成本、提高靈活性及適應(yīng)性，但須注意由軟件實現(xiàn)的硬件功能，其響應(yīng)時間要比直接用硬件實現(xiàn)長，且占用CPU時間，所以應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)實際要求劃分軟、硬件功能的比例。1.4 整個系統(tǒng)相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配，速度匹配：時鐘較高時存貯器應(yīng)選存取速度較高的芯片。選擇CMOS CPU芯片構(gòu)成低功耗的系統(tǒng)時，系統(tǒng)中的所有芯片

21、都應(yīng)選擇低功耗的器件，電平匹配：輸出TTL“1”電平是2.45V輸出，“0”電平是00.4v；輸入CMOS “1”電平是4.99v5v，輸入“0”電平是00.01v。如果CMOS器件接受TTL的輸出，其輸入端應(yīng)要加電平轉(zhuǎn)換器或上拉電阻，否則CMOS器件會處于不確定狀態(tài)。1.5 可靠性及抗干擾設(shè)計是硬件系統(tǒng)不可缺可的一部分，它包括芯片，器件選擇、去濾波印刷板布線、通道隔離、電源設(shè)計等。1.6 外接電路較多時須考慮驅(qū)動能力，如果要驅(qū)動更重的負載，單向傳輸時要擴展74LS 244總線驅(qū)動器，雙向傳輸時要擴展74CS 245驅(qū)動器。1.7 要選擇標準化以及抗損性好的器件或電路，對器件要進行篩選。1.8

22、 CMOS電路不用的輸入端不允許浮空，不然會出現(xiàn)邏輯電平不確定和容易接受外噪聲干擾，產(chǎn)生誤動作，有時易使柵極感應(yīng)靜電造成柵極擊穿，因此多余的輸入端應(yīng)根據(jù)具體情況與正電源或地相連接，也可與其它輸入端連接。 收 文： 05-05C * 非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印 * XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范 文 件 編 號 WI - C026硬 件 系 統(tǒng) 設(shè) 計 原 則版次 1.0頁次2/22. CPU選擇原則和建議 一個計算機應(yīng)用系統(tǒng)，首先面臨CPU的選型問題，一般可作如下考慮。2.1 盡量選擇與公司熟悉的CPU 較相近的芯片，選擇技術(shù)上先進的高性能CPU，可以為以

23、后的產(chǎn)品發(fā)展提供較好的物質(zhì)基礎(chǔ)和條件。這樣的原則如果被絕對化，結(jié)果往往就事與愿違。其一是因為性能好的芯片對不熟悉的人來說，都只能是潛在的性能，一個人不可能什么機型的指令、系統(tǒng)都學(xué)；其二是因為隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，CPU芯片性能不斷提高，發(fā)展極快，所以芯片層出不窮，所以應(yīng)該保持一定的時間穩(wěn)定性，輕易不要改變CPU。2.2 CPU能滿足應(yīng)用要求就行不要盲目追求性能。應(yīng)根據(jù)實際產(chǎn)品的特點及要求確定CPU，性能造價過低會給系統(tǒng)帶來麻煩，甚至不能滿足應(yīng)用要求。但字長位數(shù)和性能造價過高，可能造成大材小用，有的還會引出問題、系統(tǒng)復(fù)雜化。2.3 所選CPU芯片應(yīng)要有成熟的開發(fā)系統(tǒng)和穩(wěn)定的貨源，豐富的應(yīng)用軟件

24、支持，如果用流行普遍使用的芯片，資料豐富，便于交流。2.4 應(yīng)量選擇集成度高CPU，能把外圍控制電路集成在芯片內(nèi)可降低系統(tǒng)的復(fù)雜性，提高系統(tǒng)可靠性。 收 文:_ 05-05C*非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范 文 件 編 號 WI - C026電 源 設(shè) 計 規(guī) 范版次 1.0頁次1/21. 輸入條件若系統(tǒng)要求輸入為交流電網(wǎng)，則電源就要考慮所能適應(yīng)的電網(wǎng)電壓范圍，電網(wǎng)頻率。世界電網(wǎng)電壓有好幾種：100V、220V、240V、380V等等，在一般情況下是不能兼容的，如果誤用輕則燒保險管、電源，重則燒壞整個系統(tǒng)。電網(wǎng)的頻率一般有50

25、HZ、60HZ或特殊場合的400HZ，頻率的差異對電源內(nèi)部的整流器有一定影響。一般是頻率越高，整流器就容易發(fā)熱，對于頻率很高的場合，就要求用快恢復(fù)二極管及高頻鋁電解來構(gòu)成整流濾波電路。對于某一電網(wǎng)電壓，比如標你值為220V的國家或地區(qū)，其電壓有可能在172V到250V之間變動，這時就要求電源能在寬的電網(wǎng)電壓范圍內(nèi)工作。在一些特定的場合，系統(tǒng)的輸入要求為直流輸入，比如汽車電器、電信局系統(tǒng)等，這要考慮系統(tǒng)的電源輸入極性，電壓值大小與供電母線是否匹配。2. 系統(tǒng)內(nèi)部對電源的要求系統(tǒng)對電源的電壓要求是最基本的要求。這時電源要針對系統(tǒng)對電壓的偏差允許范圍，及其因負載變化引起的電流變化造成電源的電壓波動(

26、即負載調(diào)整率)，電網(wǎng)電壓變化影響電源輸出電壓的波動(即電網(wǎng)調(diào)整率)來選擇電源輸出電壓，使得該電壓的波動限制在系統(tǒng)對供電電壓偏差允許的范圍之內(nèi)。系統(tǒng)對電源輸出電流大小的要求是選擇電源最重要的條件之一?？己穗娫吹妮敵鲭娏髂芰τ袃身椫笜?， 即持續(xù)輸出電流和峰值電流輸出大小。一般的線性穩(wěn)壓電路如7805，其持續(xù)輸出能力為1.0A，其峰值輸出能力可達近2.0A。若系統(tǒng)的工作電流為1A，短時間內(nèi)(如一兩秒或一兩分鐘)達到2A，就可選用持續(xù)輸出為1A，峰值輸出為2A的電源。3. 系統(tǒng)對電源的體積、重量、溫升的要求系統(tǒng)對電源的體積、重量、溫升的要求也可以說系統(tǒng)對電源的工作方式的要求，電源的工作方式分為開關(guān)方式

27、和線性方式兩種：開關(guān)方式的電源表 收 文:_ 05-05C *非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范 文 件 編 號 WI - C026電 源 設(shè) 計 規(guī) 范版次 1.0頁次2/2 現(xiàn)為輸入與輸出幾乎等功率(扣除其損耗)，可以直接由電網(wǎng)整流形成的直流電壓產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓。開關(guān)方式的電源電網(wǎng)適應(yīng)能力強、效率高、整體體積小、重量輕、整體溫升小，但電路復(fù)雜，造價昂貴。線性方式輸入與輸出為等電流，不象開關(guān)方式輸入與輸出為等功率，所以線性方式的輸入輸出壓差越大，損耗在穩(wěn)壓器上的功率就越多，則效率就越低，溫升就越高。因此要求提高線性電源的效率就

28、要降低輸入與輸出之間的電壓差，所以線性方式就不可避免地使用一個體積大、笨重的工頻電源變壓器，使得輸入電壓能兼顧效率與電網(wǎng)的電壓波動。所以線性方式的電源就表現(xiàn)得 重量重、體積大、效率低、電網(wǎng)適應(yīng)能力差、溫升高、要求散熱的空間也大。但線引性電源電路簡單、電壓穩(wěn)定、紋波可以做得小、 輻射也小，一般都有現(xiàn)成的IC，所以造價低廉。3. 系統(tǒng)對電源的成本要求。系統(tǒng)對電源的成本要求了也決定了電源對工作方式的要求，總的來說線性工作的電源較便宜，開關(guān)電源較貴。只要是系統(tǒng)要求電源的紋波不是特別小，就盡可能的選用開關(guān)型的電源。選用開關(guān)型電源使用整個系統(tǒng)的體積減小、溫升降低、可靠性提高，增加了一點成本是值得的。 收

29、文:_ 05-05C *非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范 文 件 編 號 WI - C026EMC 設(shè) 計 規(guī) 范版次 1.0頁次1/31. 在電磁污染越來越嚴重、電磁波資源日益枯渴的今天，人們對電子產(chǎn)品的電磁兼容性(EMC)指標越來越重視，在十幾項EMC指標中,最重要的也最基本兩項是傳導(dǎo)干擾與輻射干擾。2. 傳導(dǎo)干擾及抑制措施2.1 傳導(dǎo)干擾的頻率大致為100KHZ30MHZ，而且不同的標準定義的頻率范圍不一樣。我們國家采用的標準與FCC標準相似。傳導(dǎo)干擾是指干擾信號通過饋電線對市電電網(wǎng)的干擾。由于絕大部分的電器、儀表都直接與

30、電網(wǎng)相連接，抑制傳導(dǎo)干擾意義在于減小這儀表電器對電網(wǎng)的污染，防止干擾信號通過電網(wǎng)這個公共途徑對其他電子設(shè)備的干擾。2.2 傳導(dǎo)干擾是電網(wǎng)上的高頻負載引起的，這些負載是高頻工作的開關(guān)電源、高頻信號源、高頻加熱器等等。這些負載往往會產(chǎn)生脈沖式的大電流，這些電流通過大的電流環(huán)路，產(chǎn)生了一些濾波電路無法濾除的共模噪聲，而且噪聲中包含了豐富的高次諧波。2.3 抑制傳導(dǎo)干擾最常用的方法是在電網(wǎng)饋電回路中插入共模濾波器，共模濾波器（如圖1所示）由C1、C2、C3與B1組成，C1為安全標準件，取值在0.047uF0.47uF之間，耐壓為AC250V，薄膜電容，主要是濾除差模噪聲。B1是繞在同一磁路上的兩組線圈

31、，電感量在12mH50mH之間，磁性材料為一般的鐵氧體軟磁材料。C2及C3也是安全標準件，取值在1000PF4700PF之間，耐壓為AC250V，陶瓷介質(zhì)的電容，起到抑制共模噪聲的作用。 收 文:_ 05-05C*非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印*XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范 文 件 編 號 WI - C026EMC 設(shè) 計 規(guī) 范版次 1.0頁次2/3 ICC1IC3. 輻射干擾及其抗干擾措施3.1 輻射干擾的頻率范圍為30MH1GHZ之間，輻射是高頻信號源通過布線向空間輻射電磁諧波能量。這些不受控制的電磁波輻射會影響正常的無線電通信，例如干擾收音機、電視機

32、、無線電話、等設(shè)備。3.2 輻射干擾是超高頻信號通過布線作為發(fā)射天線向外輻射無用電磁能量，因此盡可能縮小可被利用的布線尺寸，就有利于降低輻射干擾。方法一：凈化電源線。由于電源線是一切信號源的能量供給線，故電源上被污染的可能性最大，并且電源線尺寸大且長，處理不好，輻射就很容易把電源線作為干擾出口通道。要凈化電源線，就必須在電源布線的恬當(dāng)位置加入濾波電容。這些電容要求高頻特性好，尺寸小，便于靠近負載。這些電容一般為疊層式的陶瓷電容，容量取0.01uF0.47uF之間，電容靠近負載（各種IC）的電源引腳，并且注意布線，如下圖： +5V +5V 正確 錯誤 方法二：減緩高頻信號源的邊沿的上升及下降時間

33、。極快的上升沿與下降沿包含了很大的高次諧波能量，這些諧波都易于輻射，快速的邊沿也易通過布線的等效分布電容與電感的諧振而產(chǎn)生極高的電 壓及電流尖峰而產(chǎn)生大的輻射干擾。因此，在保證信號時序的前提下最大可能地降低邊沿速度是很有必要的。一般的方法是在線上串聯(lián)電阻，這電阻與分布電容的積分效應(yīng)可放慢信號的邊沿速度，也可通過選擇適當(dāng)?shù)碾娮枳鳛椴季€的等效的R、L、C回路的阻尼電阻防止線上產(chǎn)生電壓及電流尖峰。 收 文:_ 05-05C *非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范 文 件 編 號 WI - C026EMC 設(shè) 計 規(guī) 范版次 1.0頁次3/

34、3這些阻尼電阻的取值為數(shù)十歐到數(shù)百歐之間，電阻在線上的位置應(yīng)盡可能靠近信號的源端，便于產(chǎn)生RC積分效應(yīng)。對于雙向的數(shù)據(jù)線，可以在兩個源端均插入電阻。這些電阻隨著信號的頻率上升，布線延長而減小，適當(dāng)?shù)闹祽?yīng)通過實驗確定。 收 文： 05-05C *非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范 文 件 編 號 WI - C026 PCB 布 線 圖 設(shè) 計 規(guī) 范版次 1.0頁次1/31. 地線設(shè)計微機系統(tǒng)中的地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、機地(屏蔽地)、數(shù)字地(邏輯地)和模擬地等構(gòu)成。在微機實時控制系統(tǒng)中, 接地是抑制干擾的重要方法, 如能將接地和屏蔽

35、正確結(jié)合起來使用可解決大部分干擾問題。 1.1 單點接地與多點接地選擇在低頻電路中, 信號的工作頻率小于1Mhz時, 它的布線和元器件間的電感影響較小, 而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大, 因而屏蔽線采用一點接地； 當(dāng)信號工作頻率大于10Mhz 時, 地線阻抗變得很大, 此時應(yīng)盡量降低地線阻抗, 應(yīng)采用多點接地法；當(dāng)工作頻率在110MHz之間時, 如果用一點接地, 其地線長度不應(yīng)超過波長的1/20, 否則宜采用多點接地法。1.2 數(shù)字、模擬電路分開。 電路板上既有高速邏輯電路, 又有線性電路, 應(yīng)使它們盡量分開, 而兩者的地線不要相混,分別與電源端地線相連。要盡量加大線性電路的接地面積。1.

36、3 接地線應(yīng)盡量加粗。 若接地用線條很細, 接地電位則隨電流的變化而變化, 致使微機的定時信號電平不穩(wěn), 抗噪聲性能變壞。 因此應(yīng)將接地線加粗, 使它能通過三倍于印刷電路板上的允許電流, 如有可能, 接地用線應(yīng)在23mm以上。1.4 接地線構(gòu)成閉環(huán)路。 只用數(shù)字電路組成的印刷電路板接地時, 根據(jù)某些人的經(jīng)驗, 將接地電路做成閉環(huán)路大多都明顯地提高抗噪聲能力。 其原因是： 一塊印刷電路板上有很多集成電路, 尤其遇有耗電多的元件時, 因受到線條粗細限制, 地線產(chǎn)生電位差, 引起抗噪聲能力下降, 若成環(huán)路, 則其差值縮小。2. 電源線布置 電源線的布線方法除了要根據(jù)電流的大小, 盡量加粗導(dǎo)體寬度外,

37、 采取使電源線、地線的走向與數(shù)據(jù)傳遞的方向一致, 將有助于增強抗噪聲能力。 收 文： 05-05C *非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范 文 件 編 號 WI - C026PCB 布 線 圖 設(shè) 計 規(guī) 范版次 1.0頁次2/3 3. 去耦電容配置在印刷電路板的各個關(guān)鍵部位配置去耦電容應(yīng)視為印刷電路板設(shè)計的一項常規(guī)做法。 3.1 電源輸入端跨接10100F的電解電容器。3.2 原則上每個集成電路芯片都應(yīng)安置一個0.01F的陶瓷電容器, 如遇印刷電路板空隙小裝不下時, 可每410個芯片安置一個110F的限噪聲用的鉭電容器. 這種器件

38、的高頻阻抗特別小, 在500kHz 20Mhz 范圍內(nèi)阻抗小于1。而且漏電流很小(0.5A以下)。 3.3 對于抗噪聲能力弱、關(guān)斷時電流變化大的器件和ROM、RAM存儲器， 應(yīng)在芯片的電源線(Vcc)和地線(GND)間直接接 入去耦電容。 3.4 電容引線不能太長, 特別是高頻旁路電容不能帶引線。4. 印刷電路板的尺寸與器件布置 4.1 印刷電路板大小要適中, 過大時, 印刷線條長, 阻抗增加,不僅抗噪聲能力下降, 成本也高; 過小, 則散熱不好, 同時易受鄰近線條干擾。4.2 在器件布置方面, 與其它邏輯電路一樣, 應(yīng)把相互有有關(guān)的器件盡量放得靠近些, 能獲得較好的抗噪聲效果。 易產(chǎn)生噪聲的

39、器件、小電流電路、大電流電路等應(yīng)盡量遠離計算機邏輯電路, 如有可能, 應(yīng)另做電路板, 這一點很重要。4.3 另外, 一塊電路板要考慮在機箱中放置的方向, 將發(fā)熱量大的器件放置在上方。 收 文： 05-05C *非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范 文 件 編 號 WI - C026 PCB 布 線 圖 設(shè) 計 規(guī) 范版次 1.0頁次3/35. 其它 5.1 微機復(fù)位端子"RESET"在強干擾現(xiàn)場會出現(xiàn)尖峰電壓干擾, 雖不會造成復(fù)位干擾, 但可能改變部分寄存器狀態(tài), 因此可在"RESET"端配以

40、0.01F去耦電容。5.2 CMOS芯片的輸入阻抗很高, 易受感應(yīng), 故在使用時, 對其不用端要接地或接正電源。 5.3 按鈕、繼電器、接觸器等零部件在操作時均會產(chǎn)生較大火花, 必須利用RC電路加以吸收。 收 文： 05-05C *非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印* XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范文 件 編 號WI - C026波峰焊對PCB布板要求版次1.6頁次1/2焊接面焊盤距離板邊4mm波峰焊中板的流向（橫向）使用IC的引線中心距應(yīng)1.0mm元件面元件的外形距離板邊3mm焊盤間距應(yīng)0.8mm（橫向）焊盤間距應(yīng)0.5mm（縱向）板的定位邊板的定位邊 焊接面視

41、圖（虛線為元件外形圖） 波峰焊接件（通孔插件）對PCB布板的一般要求如下圖所示：主要有以下幾方面內(nèi)容：1 PCB外形尺寸：外形應(yīng)為長方形或正方形，主要的要求是板的寬不宜太大，寬度大的板在波峰焊時板的彎曲變形率大，容易引發(fā)焊接不良及對板造成損壞。一般的外形(含拼版)最大寬度不超過250mm,最小寬度不小于80mm.若產(chǎn)品要求排板超出此范圍,應(yīng)視為特殊工藝要求來處理。2 波峰焊接面要求通孔插件焊盤、表貼焊盤距離定位邊的尺寸應(yīng)4mm，元件體(含投影)要求距板邊3mm以上,對達不到要求的元件應(yīng)采用補焊工藝（補焊會影響板的清潔度和外觀）或視情況另加工藝邊，對有表貼器件的板參照SMT設(shè)計規(guī)范加工藝邊，只有

42、插件的板加工藝邊的寬度尺寸只要能滿足以上要求就可以。3 波峰焊接面通孔插件焊盤的最小間距與板在波峰焊時的流向密切相關(guān),板的流向是與定位邊（一般為長邊）平行,而與帶插座的邊相垂直。在板的定位邊方向上（橫向）焊盤的最小間距應(yīng)0.8mm,而在與之垂直的方向上（縱向）焊盤的最小間距應(yīng)0.5mm。1206及更小封裝的表貼焊盤的最小間距要求也以此為準，1206以上的表貼焊盤需視元件外形尺寸而定,在依照元件排列要求布板的情況下，一般以元件的高度尺寸為焊盤最小間距要求.4 波峰焊接面只能焊中心距大于1mm的SOP封裝的IC芯片,引線焊盤的寬度以引線的寬或中心距的1/2為準,長度應(yīng)露出引線一個焊盤寬以上。焊接面

43、元件的排列將對波峰焊接造成直接影響，特別是尺寸較大的表貼件及IC，排列的主要原則是焊點在板的波峰焊流向上不被元件體遮擋，在布板空間允許的情況下應(yīng)盡可能符合此要求如下圖(1)(2)的表貼件排布方式，類似鉭電容等高度尺寸元件應(yīng)按此要求排布。 （1） 收 文： 05-05C * 非 經(jīng) 公 司 同 意, 嚴 禁 影 印 *XXXXXXXX有限公司產(chǎn) 品 硬 件 設(shè) 計 規(guī) 范文 件 編 號WI - C026波峰焊對PCB布板要求版次1.6頁次2/2優(yōu)先采用 板的流向波峰焊接面上大的元器件和小的元器件，最好要交錯放置盡量不排成一直線，以防焊錫的表面力造成元器件端頭的虛焊和漏焊。6插件通孔焊盤直徑D值與元件引腳直徑值d值,一般應(yīng)同時滿足下述兩條要求: 當(dāng)元器件引腳直徑d<1時,插件通孔焊盤直徑D=d+0.20;當(dāng)元器件引腳直徑d1時,插件通孔焊盤直徑D=d+0.30; 插件通孔焊盤直徑下限值>器件直徑上限值. 例:二極管IN4007引腳直徑d=0.8±0.05,其插件通孔焊盤直徑公稱尺寸應(yīng)為1.00,查GB/T 14156-93 “無貫穿連接的單、雙面撓性技術(shù)條件