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電子產品穩定性的重要性我們已經有深刻的認識，我們當然不希望買到一款每天需要校正的智能手環，也不希望買到一款容易死機的電子產品，一旦這種情況發生在我們購買的電子產品中，那么，這款電子產品的命運可能將要到末日，你手中的產品恐怕要在抽屜角落吃灰或者淪為失去使用意義的孩子手中的玩具。 電子產品會產生異常受很多因素的影響，比如ESD，EMI或者原理設計缺陷等。那么如何設計出一款性能穩定的電子產品，需要注意一下幾個方面。 第一、消除原理設計性缺陷 這部分非常重要，特別是在外部接口電路需要低功耗設計的時候，就應該更加注意，比如一個按鍵，在平時設計的時候，通常設計為上拉至VDD，但是在低功耗設計時，需要將其接GND，當有動作時上拉至VDD。 除了要針對產品特性設計原理圖之外，還要助于元件的選擇。比如封裝，功耗，工作環境等都是需要考慮的。 第二、 合理布局 這部分就是一個技術或者說是一個藝術問題了。合理的布局要求合理安排系統設備內各個單元之間的連接，位置和如何走線。需要注意的地方是高速低俗分開，模擬數字分開，干擾產生源遠離核心元件。注意高頻連線盡量短，接地電阻盡量小，相信這對于EE來說，是一卷讀不完的書。這讓我想起一句話：一個性能優良的PCB板子是一個好產品，其布局更是一件藝術品。 第三、 做好屏蔽 平時設計的低俗PCB不需要做任何屏蔽系統也能正常運轉。但是你拆開看看手機，手持機或者其他通訊器材，發現關鍵的射頻電路經常隱藏在法拉第電籠下面，這就是屏蔽的一種方法。 屏蔽作為抑制輻射干擾的有效辦法，經常用在EMI嚴重的重災區，但是并不是只要采用屏蔽就能很好的解決EMI問題，伴隨的就是接地問題，只有將屏蔽和接地共同使用才能發揮屏蔽的最大作用。如果沒有接地，那么這個電籠或者成為搜集能量的平板天線而發射出能量更加巨大的EMI。 屏蔽有電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽。不同的屏蔽技術采用不同的屏蔽設計方法： 電屏蔽通常選擇銅鋁合金作為屏蔽材料，在高頻屏蔽時需要在屏蔽罩表面鍍銀。對于其形狀，一般選擇盒子狀來獲得好的屏蔽性能。屏蔽罩上盡量不開孔，避免電場能量泄露。如果由于某種原因(散熱)而不得不開孔時，那么開孔的數量盡量少并且開孔面積盡量少。 學過電磁場課程的都知道，在低頻磁場中，渦流的屏蔽作用很小，通常需要高磁導率材料進行屏蔽。屏蔽殼越厚，磁導率越高那么磁屏蔽效果越好。磁屏蔽采用鋼板做屏蔽罩，必要時可采用雙層屏蔽。 對于電磁屏蔽可以和電屏蔽采用相同的方法，并依據實際情況選擇合適的導電襯墊，梳形簧片、屏蔽顯示窗等方法實現電磁密封。 對于屏蔽來說，通常有以下步驟： 第四、做好隔離 對于普通的IO接口，如果需要檢測外部電壓或者開關狀態，可直接連接，但是，為了預防因過流或過壓需要對IO口進行保護，這時可采用IO口隔離的方法，晶體管和光耦的采用不失為一種好方法，另外還有變壓器隔離、元件隔離等方法。 第五、良好接地 關于接地技術，前面的小文中已經有很詳盡的描述，詳見：電子設計不得不說的接地技術 以上內容是在設計電路和調試電路中的經驗總結，隨著技術的發展相信有更多的方法用于PCB的設計，這也記錄著每一位EE的成長過程。 |
