產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)規(guī)范

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本日期

2000/3/

17

至少以下部門或地點(diǎn)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(jì)部通信產(chǎn)品研究部

網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品研究部瘦客戶機(jī)研究部移動(dòng)計(jì)算研究部

收文：XXX

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文件目錄版次1.7頁次1/1

序號(hào)文件細(xì)目頁數(shù)備注

1硬件設(shè)計(jì)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(jì)原則2

3電源設(shè)計(jì)規(guī)范2

4EMC設(shè)計(jì)規(guī)范3

5PCB布線圖設(shè)計(jì)規(guī)范3

6波峰焊對(duì)PCB布板要求2

7用PADS設(shè)計(jì)PCB布線操作流程12

8用Candence設(shè)計(jì)PCB布線操作流程12

9SMT設(shè)計(jì)規(guī)范7

10產(chǎn)品硬件安全設(shè)計(jì)規(guī)范3

11硬件審核規(guī)范2

12硬件設(shè)計(jì)文件輸出規(guī)范6附表4頁

13硬件版本制訂規(guī)范1

附則：本規(guī)范經(jīng)呈總經(jīng)理核準(zhǔn)后，自生

14附則不另外制作

效日期起執(zhí)行，修改時(shí)亦同。/

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文件修訂履歷表頁次1fO

序次修訂頁次修改內(nèi)容摘要新版次

01/1.硬件設(shè)計(jì)工作流程規(guī)范：

增加附件一：STAR-510G終端硬件測(cè)試規(guī)范;

附件二：STAR-510G終端硬件模塊測(cè)試。

02121.增加硬件版本修訂規(guī)范；

2.目錄相應(yīng)修改。

0311.修改附件一中抗電強(qiáng)度及取消表格。

0481.取消原“PCB的SMD布板規(guī)范”，增加“SMT

設(shè)計(jì)規(guī)范”。

0581.修訂“SMT設(shè)計(jì)規(guī)范”全篇。

0681.“SMT設(shè)計(jì)規(guī)范”增加焊盤及白油圖的排版原則；

2.增加“波峰焊對(duì)PCB布板要求”。

3.目錄相應(yīng)修改。

0791.在“SMT設(shè)計(jì)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(biāo)的說明；

1.3變更部分片式元件焊盤要求。

1.4頁數(shù)增加為7頁。

2.相應(yīng)修訂目錄。

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硬件設(shè)計(jì)工作流程規(guī)范版次頁次1/3

1.名詞解釋：

時(shí)序圖：一般以時(shí)鐘或某一信號(hào)為參照物，描繪出各輸入/輸出信號(hào)之間的時(shí)

間關(guān)系圖。

2.硬件設(shè)計(jì)工作流程圖：

責(zé)任者流程圖使用表單

項(xiàng)目組長(zhǎng)新產(chǎn)品項(xiàng)目規(guī)劃表

項(xiàng)目組成員模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書

項(xiàng)目組成員硬件模塊調(diào)試報(bào)告

產(chǎn)品硬件測(cè)試報(bào)告

項(xiàng)目組成員

電路圖輸出

項(xiàng)目組長(zhǎng)

JOB及光繪文件

項(xiàng)目組成員

硬件模塊調(diào)試報(bào)告

項(xiàng)目組長(zhǎng)產(chǎn)品硬件測(cè)試報(bào)告

項(xiàng)目組成員電路圖及JOB文件

項(xiàng)目組長(zhǎng)

項(xiàng)目組成員

項(xiàng)目組成員

項(xiàng)目組長(zhǎng)

A

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硬件設(shè)計(jì)工作流程規(guī)范版次頁次2/3

A硬件模塊調(diào)試報(bào)告

項(xiàng)目組成員產(chǎn)品硬件測(cè)試報(bào)告

部門主管

項(xiàng)目組長(zhǎng)

3.內(nèi)容：

項(xiàng)目組員依“新產(chǎn)品項(xiàng)目規(guī)劃表”進(jìn)行各模塊邏輯及主要時(shí)序圖設(shè)計(jì)。并填寫“模

塊詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書”(附表一)

可參考“硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則”進(jìn)行。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮EMC設(shè)計(jì)，見“EMC設(shè)計(jì)規(guī)

范”。

關(guān)鍵電路及關(guān)鍵部品的選擇時(shí)應(yīng)先做實(shí)驗(yàn)，并填寫“硬件模塊調(diào)試報(bào)告”(附表二)。

3.3.1調(diào)試報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括：

(1)模塊的性能指標(biāo)

(2)測(cè)試方法

(3)測(cè)試過程記錄及結(jié)果

3.3.2若擬制者與實(shí)驗(yàn)者不同，應(yīng)予以說明，由項(xiàng)目組長(zhǎng)審核.

3.3.3現(xiàn)以STAR-510G終端為例，見附件一，附件二。

非常規(guī)性能可靠性實(shí)驗(yàn)，主要做性能指標(biāo)如modem加各種損傷下的吞吐量試驗(yàn)等。

PCB的設(shè)計(jì)

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(jì)規(guī)范”及“PCB的SMD布板規(guī)范”

電原理設(shè)計(jì)在微機(jī)上采用ORCAD,在工作站上用CANDENCE的CONCEPT軟件設(shè)計(jì)。

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硬件設(shè)計(jì)工作流程規(guī)范版次1頁次13/3

樣機(jī)評(píng)審時(shí)應(yīng)提供“產(chǎn)品硬件測(cè)試報(bào)告”（附表二），內(nèi)容應(yīng)包括針對(duì)硬件總體規(guī)

劃中主要性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試得出的結(jié)果.若擬制者與實(shí)驗(yàn)者不同應(yīng)予以說明，

由項(xiàng)目組長(zhǎng)審核.

4.附件：

附件一：STAR-510G終端硬件測(cè)試規(guī)范

附件二：STAR-510G終端硬件模塊測(cè)試

5.附表：

附表一：硬件模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書（04T5）

附表二：硬件模塊調(diào)試報(bào)告/產(chǎn)品硬件測(cè)試報(bào)告（04-16）

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附件一：STAR-510G終端硬件測(cè)試規(guī)范版次頁次1/2

本規(guī)范專為STAR-510G終端的硬件測(cè)試而編寫，目的是為了對(duì)終端的硬件測(cè)試過程

有個(gè)明確的規(guī)定。規(guī)定了對(duì)STAR-510G終端硬件進(jìn)行測(cè)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(biāo)：能在AC150?250V、50Hz±1HZ下正常工作，即電源輸出為+5V±5%,+12V

±10%o

1.2測(cè)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(cè)頻

率，再測(cè)輸出電源電壓。

1.3測(cè)試及結(jié)果記錄在”產(chǎn)品硬件測(cè)試報(bào)告”中。

2.RS-232異步通訊口的電平及帶載能力測(cè)試

2.1指標(biāo)：滿足GB6107（等效EIARS-232）的電平要求。

2.2測(cè)試方法：

2.2.1在不聯(lián)機(jī)下，用示波器（或萬用表）測(cè)量通訊口輸出的RS-232電平。

2.2.2在聯(lián)機(jī)下用示波器（或萬用表）測(cè)量通訊口輸出的RS-232電平。

2.3測(cè)試及結(jié)果記錄在”產(chǎn)品硬件測(cè)試報(bào)告”中。

3.鍵盤接口

3.1指標(biāo)：采用IBM微機(jī)標(biāo)準(zhǔn)芯鍵盤接口。

3.2測(cè)試方法：用終端測(cè)試軟件測(cè)試。

3.3測(cè)試及結(jié)果記錄在”產(chǎn)品硬件測(cè)試報(bào)告”中。

4.并行接口

4.1標(biāo)準(zhǔn)：采用CENTRONICS標(biāo)準(zhǔn)化25芯D型并行接口。

4.2測(cè)試方法：采用終端測(cè)試程序測(cè)試打印口的有關(guān)控制信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)

4.3測(cè)試及結(jié)果記錄在”產(chǎn)品硬件測(cè)試報(bào)告”中。

5.顯示接口

5.1標(biāo)準(zhǔn)：接CRT顯示器顯示。

5.2測(cè)試方法：用終端測(cè)試程序測(cè)試，檢測(cè)終端產(chǎn)品能否在指定時(shí)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(cè)試及結(jié)果記錄在”產(chǎn)品硬件測(cè)試報(bào)告”中。

6.安全

標(biāo)準(zhǔn)：

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附件一：STAR-510G終端硬件測(cè)試規(guī)范版次頁次2/2

6.1.1產(chǎn)品的安全要求應(yīng)符合GB4943的規(guī)定。

6.1.2對(duì)地漏電流Wo

6.1.3抗電強(qiáng)度：應(yīng)能承受DC2121V的電壓，持續(xù)Imin的試驗(yàn)內(nèi)無擊穿或飛弧現(xiàn)象.

測(cè)試：

6.2.1安全試驗(yàn)按GB4943有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

6.2.2對(duì)地漏電流試驗(yàn)按GB4943中的當(dāng)條規(guī)定進(jìn)行.

6.2.3抗電強(qiáng)度試驗(yàn)按GB4943中蘇.3條規(guī)定進(jìn)行，在逐批（交收）檢驗(yàn)時(shí)，不進(jìn)

行預(yù)處理.

7.噪聲

產(chǎn)品工作時(shí)，距產(chǎn)品1M處，噪聲不得高于60db（A計(jì)權(quán)）。

測(cè)試方法：按GB6881規(guī)定進(jìn)行，測(cè)試點(diǎn)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中的第條A級(jí)規(guī)定.

8.2測(cè)試方法：按GB7813中條規(guī)定進(jìn)行.

9.電磁敏感度

性能：按、規(guī)定的試驗(yàn)要求進(jìn)行，工作應(yīng)正常.

測(cè)試方法：按GB9813中條規(guī)定進(jìn)行.

10.環(huán)境適應(yīng)性

標(biāo)準(zhǔn)：

10.1.1氣候環(huán)境適應(yīng)性能按GB9813表1的二級(jí)規(guī)定.

10.1.2機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性能按GB9813表2、表3、表4、表示的1級(jí)規(guī)定，其沖

擊波形為半正弦波形.

測(cè)試方法：按GB9813中的條規(guī)定進(jìn)行.

11.可靠性：

性能：MTBF能1）不低于5000H.

測(cè)試方法：按GB9818中的條規(guī)定進(jìn)行，其中溫度應(yīng)為20℃,溫度上限值為40℃,可

靠性試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)分別采用表.

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附件二：STAR-510G終端硬件模塊測(cè)試版次1.1頁次1/3

電源性能測(cè)試

1.指標(biāo)：能在AC150?250V,50Hz下正常工作，負(fù)載能力：

5V,1.6A

12V,320mA

-12V,220mA

2.測(cè)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150?250V,以示波器或

頻率計(jì)來測(cè)頻率5O±1HZ.

2.2讓終端滿載工作下，測(cè)輸出電源電壓.

2.3用假負(fù)載來測(cè)+5V、±12V的負(fù)載能力.

3.測(cè)試記錄

3.1+5V輸出：,1.6A

3.2+12V輸出：，320mA

3.3-12V輸出：，230mA

4.結(jié)果：電源模塊OK.

二.CPU模塊

1.模塊指標(biāo)

1.1MPU的時(shí)鐘晶體頻率：18-432MHZ,精度土％.

1.2CPU各種指令的功能性檢查.

2.測(cè)試方法

2.1利用頻率計(jì)測(cè)晶體頻率.

2.2利用測(cè)試軟件進(jìn)行各種指令功能檢測(cè).

3.測(cè)試記錄

3.1晶體頻率1843202MHZ.

3.2指令測(cè)試0K.

4.結(jié)論：CPU正常.

三.存貯器模塊

1.指標(biāo)

1.1ROM檢測(cè)

1.2ROM讀寫正確

1.3掉電保護(hù)的檢測(cè)，備用電池電壓2,下電后數(shù)據(jù)維持電流V2uA.

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附件二：STAR-510G終端硬件模塊測(cè)試版次1.1頁次2/3

2.測(cè)試方法

2.1用測(cè)試軟件檢查ROM的奇偶檢驗(yàn)和.

2.2用測(cè)試軟件對(duì)RAM區(qū)進(jìn)行讀寫檢查.

2.3用萬用表測(cè)備用電池的電壓.

3.測(cè)試記錄

3.1奇偶校驗(yàn)和0K.

3.2RAM讀寫正確.

3.3電池電壓，電池維持電流UA.

4.結(jié)論：存儲(chǔ)模塊正常.

四.顯示模塊

1.模塊指標(biāo)

1.1行頻，場(chǎng)頻60Hz±5%

L2視頻信號(hào)的輸出波形.

1.3顯示正常.

2.測(cè)試方法

2.1用頻率計(jì)測(cè)行頻，場(chǎng)頻.

2.2用示波器測(cè)視頻輸出信號(hào)

2.3把VGA視頻輸出接到標(biāo)準(zhǔn)的VGA顯示器，運(yùn)行測(cè)試軟件，檢測(cè)能否在指定時(shí)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(cè)試記錄

3.1行頻，場(chǎng)頻.

3.2視頻信號(hào)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(biāo)：蜂鳴器響聲響亮.

2.測(cè)試方法：進(jìn)入測(cè)試程序?qū)Ψ澍Q器測(cè)試.

3.測(cè)試記錄：響聲正常

4.結(jié)論：蜂鳴器模塊0K.

六.接口模塊

1.模塊指標(biāo)

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附件二：STAR-510G終端硬件模塊測(cè)試版次1.1頁次3/3

1.1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EIARS-232

1.3并行打印口輸出、控制正確.

2.測(cè)試方法

2.1進(jìn)入測(cè)試軟件，測(cè)試鍵盤每個(gè)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(yàn)方式）是否收發(fā)正確，并用萬用表測(cè)RS-232通訊接口在聯(lián)機(jī)

通訊及脫機(jī)狀態(tài)下的電平.

2.3用工廠自制的打印口測(cè)試頭檢測(cè)打印口，有關(guān)控制信號(hào)和狀態(tài)信

號(hào)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.

3.3脫機(jī)下，電平±12V.

聯(lián)機(jī)下，電平±8V.

打印口測(cè)試正確.

4.結(jié)論：鍵盤、串口、打印口模塊0K.

收文:05-05C

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硬件模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書文件編號(hào)

產(chǎn)品型號(hào)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(bào)告□產(chǎn)品硬件測(cè)試報(bào)告

產(chǎn)品名稱編號(hào)

模塊名稱頁次日期

審核擬制

XXXXXXXX有限公司04-16

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硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則版次1頁次|1/2

1.系統(tǒng)擴(kuò)展和配置設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)化、模塊化打下良好基礎(chǔ)。

1.2系統(tǒng)的擴(kuò)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?/p>

以便二次開發(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(shí)現(xiàn)的功能盡

可能由軟件實(shí)現(xiàn)，以簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)的硬件功能，其響應(yīng)時(shí)間要比直接用硬件實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)，且占用CPU

時(shí)間，所以應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際要求劃分軟、硬件功能的比例。

1.4整個(gè)系統(tǒng)相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配，速度匹配：時(shí)鐘較高時(shí)存貯器應(yīng)選

存取速度較高的芯片。選擇CMOSCPU芯片構(gòu)成低功耗的系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)中的所

有芯片都應(yīng)選擇低功耗的器件，電平匹配：輸出TTL“1”電平是~5V輸出，“0”

電平是0~;輸入CMOS“1”電平是~5v,輸入“0”電平是0~。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(huì)處于不確定狀態(tài)。

1.5可靠性及抗干擾設(shè)計(jì)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(jì)等。

1.6外接電路較多時(shí)須考慮驅(qū)動(dòng)能力，如果要驅(qū)動(dòng)更重的負(fù)載，單向傳輸時(shí)要擴(kuò)展

74LS244總線驅(qū)動(dòng)器，雙向傳輸時(shí)要擴(kuò)展74cs245驅(qū)動(dòng)器。

1.7要選擇標(biāo)準(zhǔn)化以及抗損性好的器件或電路，對(duì)器件要進(jìn)行篩選。

1.8CMOS電路不用的輸入端不允許浮空，不然會(huì)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(dòng)作，有時(shí)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

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硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)原貝IJ版次1頁次I2/2

2.CPU選擇原則和建議

一個(gè)計(jì)算機(jī)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(jìn)的高性能CPU,可

以為以后的產(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(duì)化，

結(jié)果往往就事與愿違。其一是因?yàn)樾阅芎玫男酒瑢?duì)不熟悉的人來說，都只能是

潛在的性能，一個(gè)人不可能什么機(jī)型的指令、系統(tǒng)都學(xué)；其二是因?yàn)殡S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(shí)間穩(wěn)定性，輕易不要改變CPU。

2.2CPU能滿足應(yīng)用要求就行不要盲目追求性能。應(yīng)根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的特點(diǎn)及要求確

定CPU,性能造價(jià)過低會(huì)給系統(tǒng)帶來麻煩，甚至不能滿足應(yīng)用要求。但字長(zhǎng)位

數(shù)和性能造價(jià)過高，可能造成大材小用，有的還會(huì)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。

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電源設(shè)計(jì)規(guī)范版次1頁次|1/2

1.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(xiǎn)管、電源，重則燒壞整個(gè)系統(tǒng)。電網(wǎng)的頻

率一般有50HZ、60Hz或特殊場(chǎng)合的400HZ,頻率的差異對(duì)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(duì)于頻率很高的場(chǎng)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(duì)于某一電網(wǎng)電壓，比

如標(biāo)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(dòng)，這時(shí)

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(chǎng)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(duì)電源的要求

系統(tǒng)對(duì)電源的電壓要求是最基本的要求。這時(shí)電源要針對(duì)系統(tǒng)對(duì)電壓的偏差允

許范圍，及其因負(fù)載變化引起的電流變化造成電源的電壓波動(dòng)（即負(fù)載調(diào)整

率），電網(wǎng)電壓變化影響電源輸出電壓的波動(dòng)（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(dòng)限制在系統(tǒng)對(duì)供電電壓偏差允許的范圍之內(nèi)。系統(tǒng)對(duì)

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?/p>

能力有兩項(xiàng)指標(biāo)，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，其峰值輸出能力可達(dá)近。若系統(tǒng)的工作電流為

1A,短時(shí)間內(nèi)（如一兩秒或一兩分鐘）達(dá)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(duì)電源的體積、重量、溫升的要求

系統(tǒng)對(duì)電源的體積、重量、溫升的要求也可以說系統(tǒng)對(duì)電源的工作方式的要求，

電源的工作方式分為開關(guān)方式和線性方式兩種：開關(guān)方式的電源表

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電源設(shè)計(jì)規(guī)范版次1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(qiáng)、效率高、整體體積

小、重量輕、整體溫升小，但電路復(fù)雜，造價(jià)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(gè)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(dòng)。

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(jiǎn)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(jià)低廉。

3.系統(tǒng)對(duì)電源的成本要求。

系統(tǒng)對(duì)電源的成本要求了也決定了電源對(duì)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(gè)系統(tǒng)的體積減小、溫升降低、可

靠性提高，增加了一點(diǎn)成本是值得的。

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EMC設(shè)計(jì)規(guī)范版次頁次1/3

1.在電磁污染越來越嚴(yán)重、電磁波資源日益枯渴的今天，人們對(duì)電子產(chǎn)品的電磁

兼容性（EMC）指標(biāo)越來越重視，在十幾項(xiàng)EMC指標(biāo)中，最重要的也最基本兩項(xiàng)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100KHZ~30MHZ,而且不同的標(biāo)準(zhǔn)定義的頻率范圍不

一樣。我們國家采用的標(biāo)準(zhǔn)與FCC標(biāo)準(zhǔn)相似。傳導(dǎo)干擾是指干擾信號(hào)通過

饋電線對(duì)市電電網(wǎng)的干擾。由于絕大部分的電器、儀表都直接與電網(wǎng)相連

接，抑制傳導(dǎo)干擾意義在于減小這儀表電器對(duì)電網(wǎng)的污染，防止干擾信號(hào)

通過電網(wǎng)這個(gè)公共途徑對(duì)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(fù)載引起的，這些負(fù)載是高頻工作的開關(guān)電源、

高頻信號(hào)源、高頻加熱器等等。這些負(fù)載往往會(huì)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Cl、C2、C3與B1組成，C1為安全標(biāo)準(zhǔn)件，取值在?

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，電感量在12mH~50mH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(biāo)準(zhǔn)件，取值在1000PF?4700PF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。

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EMC設(shè)計(jì)規(guī)范版次頁次2/3

3.輻射干擾及其抗干擾措施

3.1輻射干擾的頻率范圍為30MH-1GHZ之間，輻射是高頻信號(hào)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(huì)影響正常的無線

電通信，例如干擾收音機(jī)、電視機(jī)、無線電話、等設(shè)備。

3.2輻射干擾是超高頻信號(hào)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(hào)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(zhǎng)，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(fù)載。這些電容一般為疊層式的陶瓷電容，容量取?之間，電容靠近負(fù)

載（各種IC）的電源引腳，并且注意布線，如下圖：

+5V+5V

正確錯(cuò)誤

方法二《評(píng)緩高號(hào)信號(hào)源的功沿的上升及、下降時(shí)極饞的上升沿與下

降沿包居T產(chǎn)皆波能量，這些諧波都易聿輻』工值的邊沿也

易通過吸群空從生力電容與電感的諧振吧生故高的電I壓及電流尖

KT

峰而產(chǎn)生大的輻射干擾。因此，在保證信號(hào)時(shí)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(hào)的邊沿速度，也可通過選擇適當(dāng)?shù)碾娮枳?/p>

為布線的等效的R、L、C回路的阻尼電阻防止線上產(chǎn)生電壓及電流尖峰。

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EMC設(shè)計(jì)規(guī)范版次頁次3/3

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(hào)的源端，便于產(chǎn)生RC積分效應(yīng)。對(duì)于雙向的

數(shù)據(jù)線，可以在兩個(gè)源端均插入電阻。這些電阻隨著信號(hào)的頻

率上升，布線延長(zhǎng)而減小，適當(dāng)?shù)闹祽?yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定。

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PCB布線圖設(shè)計(jì)規(guī)范版次|頁次|1/3

1.地線設(shè)計(jì)

微機(jī)系統(tǒng)中的地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、機(jī)地（屏蔽地）、數(shù)字地（邏輯地）和模擬

地等構(gòu)成。在微機(jī)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，接地是抑制干擾的重要方法，如能將接地

和屏蔽正確結(jié)合起來使用可解決大部分干擾問題。

1.1單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地選擇在低頻電路中，信號(hào)的工作頻率小于IMhz時(shí)，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(duì)干擾影響較

大，因而屏蔽線采用一點(diǎn)接地；當(dāng)信號(hào)工作頻率大于lOMhz時(shí)，地線阻抗

變得很大，此時(shí)應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)采用多點(diǎn)接地法；當(dāng)工作頻率在

1?10MHz之間時(shí)，如果用一點(diǎn)接地，其地線長(zhǎng)度不應(yīng)超過波長(zhǎng)的1/20,否

則宜采用多點(diǎn)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。

1.3接地線應(yīng)盡量加粗。若接地用線條很細(xì)，接地電位則隨電流的變化而變化，

致使微機(jī)的定時(shí)信號(hào)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

2~3mm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(shí)，根據(jù)某些人

的經(jīng)驗(yàn)，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(shí)，因受到線

條粗細(xì)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，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(qiáng)抗噪聲能力。

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PCB布線圖設(shè)計(jì)規(guī)范版次|頁次|2/3

3.去耦電容配置

在印刷電路板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置去耦電容應(yīng)視為印刷電路板設(shè)計(jì)的一項(xiàng)常規(guī)

做法。

3.1電源輸入端跨接10?100uF的電解電容器。

3.2原則上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)安置一個(gè)UF的陶瓷電容器，如遇印刷電路板

空隙小裝不下時(shí)，可每4?10個(gè)芯片安置一個(gè)1?10uF的限噪聲用的鋁電容

器.這種器件的高頻阻抗特別小，在500kHz?20Mhz范圍內(nèi)阻抗小于1Q。

而且漏電流很小口A以下）。

3.3對(duì)于抗噪聲能力弱、關(guān)斷時(shí)電流變化大的器件和ROM、RAM存儲(chǔ)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(zhǎng)，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(shí)，印刷線條長(zhǎng)，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(shí)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)生噪聲的器件、小電流電路、大電流

電路等應(yīng)盡量遠(yuǎn)離計(jì)算機(jī)邏輯電路，如有可能，應(yīng)另做電路板，這一點(diǎn)很重

要。

4.3另外，一塊電路板要考慮在機(jī)箱中放置的方向，將發(fā)熱量大的器件放置在上

方。

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PCB布線圖設(shè)計(jì)規(guī)范版次|頁次|3/3

5.其它

5.1微機(jī)復(fù)位端子”RESEr在強(qiáng)干擾現(xiàn)場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)尖峰電壓干擾，雖不會(huì)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u(píng)F去耦電

容。

5.2CMOS芯片的輸入阻抗很高，易受感應(yīng)，故在使用時(shí)，對(duì)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(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大火花，必須利用RC

電路加以吸收。

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波峰焊對(duì)PCB布板要求版次|頁次|1/2

波峰焊接件（通孔插件）對(duì)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(zhǎng)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(shí)板的彎曲變形率大，容易引發(fā)焊接不良及對(duì)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)24nlm,元件體（含投影）要

求距板邊3mm以上,對(duì)達(dá)不到要求的元件應(yīng)采用補(bǔ)焊工藝（補(bǔ)焊會(huì)影響板的清潔度和外觀）

或視情況另加工藝邊，對(duì)有表貼器件的板參照SMT設(shè)計(jì)規(guī)范加工藝邊，只有插件的板加工藝

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(shí)的流向密切相關(guān),板的流向是與定位

邊（一般為長(zhǎng)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)，，而在與之垂直的方向上（縱向）焊盤的最小間距應(yīng)2。1206及更小封裝的表貼焊盤的

最小間距要求也以此為準(zhǔn)，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S0P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(zhǔn),長(zhǎng)度應(yīng)露出引線一個(gè)焊盤寬以上。

焊接面元件的排列將對(duì)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(diǎn)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｝,類似留電容等高度尺寸元件應(yīng)按此要求排布。

（1）

「焊接面視圖

（虛線為元件外形

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版次|

波峰焊對(duì)PCB布板要求頁次2/2

板的流向

波峰焊接面上大單元器件「齊器件.曷仔要小盡量不排成一直線,

以防焊錫的月湎力i

6.招優(yōu)先采用監(jiān)I■T足下述兩條要求:

111K

①=tiTIT/直徑D1

當(dāng)元器件引腳直徑

②插件通孔焊盤直徑卜限值〉器件直徑上限值.

例：二極管IN4007引腳直徑d=±,其插件通孔焊盤直徑公稱尺寸應(yīng)為，查GB/T

14156-93"無貫穿連接的單、雙面撓性技術(shù)條件”得出D=土，因此D*

=

,dn,ax=,

符合D“in〉之要求.

7.插件焊盤通孔的中心距應(yīng)與元件的引線的中心距一致，敏感器件嚴(yán)禁特殊整形.

8.插件金屬化孔（可導(dǎo)通孔）焊盤離片式元件焊盤距離應(yīng)大于0.65mm.特別提示

對(duì)部分插座的定位孔（如電話插座的定位孔等）及不需要接地的安裝孔，盡可能不做

金屬化孔，避免被粘錫或貼阻焊帶，增加不必要的費(fèi)用。

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用PADS設(shè)計(jì)PCB布線操作流程版次|頁次|1/12

PCB布線圖設(shè)計(jì)在微機(jī)上用PADS軟件布線，在工作站上用Cadence和Allegro設(shè)計(jì)

1.用PADS軟件布線過程：

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用PADS設(shè)計(jì)PCB布線操作流程版次頁次2/12

外形代號(hào)060308051206

W寬

[30][55][63]

mm[mil]

L長(zhǎng)

：40]：60][63]

mmfmT1

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用PADS設(shè)計(jì)PCB布線操作流程版次|頁次|3/12

(4)在元件外觀建立時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

A.元件管腳的排序應(yīng)與邏輯圖對(duì)應(yīng)

B.白油放在27層盡可能不要用第0層來替代，0層為代表所有層