深圳市組創(chuàng)微電子有限公司
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07-10
2023
產品展示—SNC27P168
SNC27P168是一款單通道的語音合成IC，有12位的PWM直驅電路，它將一個輸入端口和16個I/O端口內置在一個4位的微型控制器里。通過SNC27P168中的微型控制器進行編程，用戶的各種應用包括語音部分的合成，按鍵觸發(fā)的設定，輸出控制和其他的邏輯功能，都可以輕松實現(xiàn)。工作電壓 : 2.1V~5.1V系統(tǒng)時鐘 : 2.304MHz +-1.5%語音時長 : 168sec@6KHzRAM大小 : 128*4 bit最大程序空間 64K*12 bit I/O 端口:- 輸入端口 P9.0, 與復位引腳共用- 16 I/O 端口 : P1, P2, P3, P6- 高驅動/反向電流 : P2, P3, P6- 常規(guī)驅動/反向電流 : P1定時器 :- 定時器1 : 2ms/4ms- 看門狗定時器 (WDT) : 110msIR 輸出 : P2.3 or P1.38組硬件PWMIO : P2,P3,P6 - P3/P6 共用同一個PWMIO低電壓復位 (LVR)- 典型的 1.9V 啟用禁用選項- 當?shù)碗妷簭臀?(LVR)發(fā)生時低LVR電流低電壓檢測 (LVD)- 2個等級: 2.2V , 3.2V
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07-09
2023
車載藍牙電話技術
車載藍牙電話技術研究及實現(xiàn)車載藍牙電話是專為行車安全和舒適性而設計，用戶只需要擁有一部帶有藍牙功能的手機，便可與車載藍牙連接，從而通過車載設備來進行呼叫功能。使用者不需要觸碰手機便可控制手機，用語音指令控制、操作車載終端甚至方向盤來接聽或撥打電話，通過車上的音響或藍牙無線耳麥進行通話，可以保證良好的通話效果。車載藍牙電話普遍使用在前裝車載娛樂終端和后裝車載設備上，是一項適用的技術。本文主要介紹基于Android系統(tǒng)車載設備藍牙電話功能實現(xiàn)原理。一、Android系統(tǒng)藍牙架構Android系統(tǒng)藍牙包括應用層、框架層和本地庫、HAL層和Kernel內核驅動代碼。BlueZ協(xié)議主要在本地庫和內核代碼中實現(xiàn)，本地庫和內核通過HAL層接口進行通信?？蚣軐又饕獙崿F(xiàn)藍牙應用協(xié)議Profile的管理，通過JNI接口與本地庫交互?？蚣軐影ū镜厮{牙設備適配、本地藍牙信息及管理、遠端設備屬性、基于RFCOMM的藍牙設備服務端和客戶端socket管理、藍牙各類Profile服務等。藍牙電話功能相管理的模塊包括SettingsApp，Phone，Bluetooth，主要是車載智能設備的Android系統(tǒng)對藍牙HFP協(xié)議(Hands—freeProfile)的支持。HFP可以在藍牙連接基礎上實現(xiàn)電話控制功能，為藍牙電話功能提供統(tǒng)一的標準。二、Android系統(tǒng)藍牙電話實現(xiàn)2.1藍牙HFP協(xié)議HFP協(xié)議定義了音頻網關(AG)和免提組件(HF)兩個角色：AG設備作為音頻的輸入/輸出網關，即手機端；HF設備作為音頻網關的遠程音頻輸入，輸出機制，即車載設備端。HFP協(xié)議提供了HF設備若干電話相關的遙控功能，首先是建立RFCOMM連接，通過RFCOMM協(xié)議通道在兩個設備間交互AT命令，AT命令集基于ITUTV．250和GSM07．07。HF端下發(fā)AT命令讀取AG端狀態(tài)以及控制AG端電話功能。同時，AG端通過AT命令(+CIEV：)指示終端的狀態(tài)。2.2Android系統(tǒng)HF議的實現(xiàn)Android系統(tǒng)HFP協(xié)議AG端接收并解析呼叫相關的AT命令并對調用電話系統(tǒng)接口進行處理。AT命令包括：“AT+D”撥號操作；“AT+A”接聽操作；“AT+CHUP”掛斷操作；“AT+CLCC”呼叫狀態(tài)查詢；“AT+VTS”雙音多頻音發(fā)送；“AT+CHLD”呼叫保持操作；“AT+VGS”揚聲器音量調節(jié)；“AT+VGM”麥克音量調節(jié)；“+CIND”手機狀態(tài)指示等。滿足了HF端所有的電話控制功能。因此，Android系統(tǒng)手機是支持AG端藍牙耳機和藍牙電話功能的，作為HF端的車載設備也應該具備對等的功能。車載設備端需要增加藍牙電話的界面交互和邏輯處理，支持HFP協(xié)議HF端處理流程。Android5．0以上的框架層(Framework)增加了免提服務客戶端管理并完善了HFP協(xié)議流程處理，因此采用Android5．0以上系統(tǒng)的車載設備可在已有框架基礎上提供完整的藍牙電話功能，具體的實現(xiàn)流程如圖1所示。BluetoothClientService中增加電話控制相關接口，包括dial0、acceptCall()、holdCall0、terminateCall()、holdcau0、getCurrentCalls0等，提供了撥號、接聽、掛斷、保持、呼叫狀態(tài)查詢等功能。HeadsetClientStateMachine作為框架層和協(xié)議處理之間的橋梁，主要完成HFP在框架層的邏輯處理和狀態(tài)跳轉，包含以下兩方面：(1)從本地的協(xié)議層模塊中接收電話指示，通過系統(tǒng)廣播通知應用程序振鈴或者更新呼叫狀態(tài)顯示。(2)管理協(xié)議狀態(tài)(連接或者斷開)，調用本接口，將應用的控制下發(fā)到協(xié)議模塊。在藍牙協(xié)議層中，Bta—hf—client—cmd負責AT指令的組裝和發(fā)送，Bta_hfclient負責AT指令的接收、解析和上報。藍牙電話APP主要負責uI交互和界面邏輯處理，給用戶提供便捷的功能，包括撥號盤、同步通信錄和通話記錄、查找聯(lián)系人、來電提醒、通話界面的按鈕等。如果在方向盤上增加電話功能按鍵，通過車上線束將方向盤的按鍵事件發(fā)送到車載設備，就可觸發(fā)呼叫、接聽、掛斷等功能，這樣駕駛員在手不離開方向盤的情況下，控制手機電話?？偨Y目前，藍牙設備使用廣泛，藍牙協(xié)議也發(fā)展較成熟，通過藍牙連接將手機的功能轉移到車載設備上實現(xiàn)車載互聯(lián)的一種形式，其目的就是為了方便行車，提高用戶體驗。隨著硬件、軟件技術的發(fā)展，將會有更多基于藍牙連接方案的電子產品應用到車載、醫(yī)療健康等領域，給用戶提供更多的便捷。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的車載藍牙電話技術研究及實現(xiàn)方法。如果您有藍牙產品設計開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的智能電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商：松翰、應廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、BLE藍牙IC、雙模藍牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙開發(fā)、wifi技術等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS耳機開發(fā)、藍牙耳機音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
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07-09
2023
產品展示—SN8F5705
SN8F5705兼容MCS-51指令集的八位元微控制器，并在相同的執(zhí)行頻率標準下，其效率最大可達原始8051的12.1倍。同時，透過先進的半導體技術拓展工作電壓范圍（1.8 V至5.5 V）和操作溫度（-40°C至85°C），讓產品得以在各種運用場合中，高速地運作。在此款微控制器中，內建16 KB ROM、256 bytes IRAM和1 KB XRAM。在硬件乘、除法單元（MDU）的輔助下，得以大幅度地增快復雜數(shù)學運算。此外，微控制器亦具備12位元高精度ADC、2組運算放大器（OP-Amp）、2組比較器電路、3組PWM產生器、3組16位元計數(shù)器（timer）和UART、SPI、I2C的通訊界面，以滿足消費電子產品、家庭控制、無刷馬達控制等運用場合。深圳市組創(chuàng)微電子是中國大陸地區(qū)的松翰一級代理商，代理銷售松翰單片機、語音IC，并可以提供松翰方案的技術支持，還可以直接為客戶開發(fā)設計電子產品，擁有豐富的硬件開發(fā)與程序設計經驗，可以幫助客戶快速開發(fā)出產品并盡快上市銷售。SN8F5705.pdf
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07-08
2023
單片機觸摸感應技術
單片機觸摸感應技術是一種廣泛應用于電子設備和嵌入式系統(tǒng)的技術，用于實現(xiàn)用戶與設備之間的交互和控制。它通過檢測人體的觸摸動作，將觸摸信號轉換為電信號，并通過單片機進行處理和響應。觸摸感應技術的主要原理是基于電容變化的檢測。當人體接近或觸摸帶有感應電極的表面時，會引起電容的變化。該變化可以通過電容傳感器來檢測和測量。常用的觸摸感應技術包括電容觸摸和電阻觸摸。在電容觸摸技術中，電容傳感器通常由導電材料組成，例如ITO（銦錫氧化物）涂層的玻璃或聚合物膜。當人體接近或觸摸電容傳感器時，人體與傳感器之間形成一個電容耦合。單片機通過測量電容的變化來檢測觸摸事件，并將其轉換為數(shù)字信號進行處理。電阻觸摸技術則是基于觸摸點處的電阻變化。觸摸屏通常由兩層透明導電膜組成，當觸摸點接觸到導電膜時，會改變兩層導電膜之間的電阻。單片機通過測量電阻的變化來檢測觸摸事件，并進行相應的處理和響應。在單片機觸摸感應技術中，單片機起著重要的角色。它通過接口電路與觸摸傳感器連接，獲取傳感器所產生的電信號。然后，單片機對這些信號進行采樣、濾波和處理，以確定觸摸事件的發(fā)生和位置。一旦觸摸事件被檢測到，單片機可以執(zhí)行相應的操作，例如控制顯示器的內容、調節(jié)音量、切換菜單等。單片機觸摸感應技術在現(xiàn)代電子設備中得到廣泛應用，例如智能手機、平板電腦、汽車導航系統(tǒng)、家電控制面板等。它提供了一種直觀、方便的用戶界面，使用戶能夠通過觸摸屏幕或觸摸面板進行操作和控制，而無需額外的物理按鍵或控制器。此外，單片機觸摸感應技術還具有一些優(yōu)點，如快速響應時間、高靈敏度、耐久性好、易于集成和靈活性高等。這些優(yōu)點使得單片機觸摸感應技術成為現(xiàn)代電子設備中常用的交互方式之一。在單片機觸摸感應技術的開發(fā)和應用過程中，有幾個關鍵的方面需要考慮：傳感器設計和布局：選擇適當?shù)挠|摸傳感器類型（如電容或電阻）和材料，并進行合適的傳感器布局。傳感器的設計和布局會影響觸摸的靈敏度、準確性和可靠性。信號采集和處理：單片機需要采集傳感器輸出的電信號，并對其進行適當?shù)臑V波、放大和數(shù)字化處理。這包括采樣率的選擇、濾波算法的設計以及信號處理算法的實現(xiàn)。觸摸事件檢測算法：通過對傳感器信號的分析和處理，需要設計和實現(xiàn)觸摸事件的檢測算法。這些算法可以基于閾值判定、邊緣檢測、模式識別等技術，以確定觸摸事件的發(fā)生和位置。響應和交互設計：根據(jù)觸摸事件的檢測結果，單片機需要相應地執(zhí)行相應的操作和交互。這可能包括改變顯示內容、調整音量、執(zhí)行功能命令等。響應和交互的設計需要考慮用戶體驗和界面友好性。系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性：單片機觸摸感應技術在實際應用中需要具備穩(wěn)定性和可靠性。這包括對噪聲和干擾的抑制、溫度和濕度的適應性、電源管理等方面的設計。集成和擴展性：單片機觸摸感應技術通常需要與其他系統(tǒng)組件進行集成，如顯示屏、聲音輸出、通信接口等。設計時需要考慮接口協(xié)議、通信協(xié)議和軟件開發(fā)接口（API）等方面，以便實現(xiàn)功能的擴展和系統(tǒng)的靈活性。總之，單片機觸摸感應技術通過檢測和響應人體觸摸動作，實現(xiàn)了方便直觀的用戶交互方式。它在現(xiàn)代電子設備中得到廣泛應用，并且隨著技術的進步和創(chuàng)新，將繼續(xù)發(fā)展和演進，為用戶提供更加智能、便捷的交互體驗。
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07-07
2023
DDR高速線路PCB設計
DDR高速線路PCB設計是指在設計計算機內存模塊（如DDR、DDR2、DDR3、DDR4等）時，采用特定的PCB（Printed Circuit Board，印刷電路板）設計技術來實現(xiàn)高速信號傳輸?shù)男枨?。DDR（Double Data Rate）內存是一種高速的隨機存取存儲器，它能夠在每個時鐘周期中傳輸兩個數(shù)據(jù)點。為了確保DDR內存的正常工作，必須采用專門的PCB設計技術來處理高頻信號、信號完整性和電磁干擾等問題。在DDR高速線路PCB設計中，以下幾個方面是需要考慮的重點：長度匹配和延遲控制：DDR內存總線上的信號傳輸速度非?？?，因此需要確保數(shù)據(jù)和控制線的長度匹配，以防止信號到達的時間不同而引起的時序問題。此外，通過控制信號的延遲，可以使信號在同一時鐘周期內到達目標設備，以提高系統(tǒng)的性能。電源和地引線的規(guī)劃：在DDR高速線路PCB設計中，良好的電源和地引線規(guī)劃是非常重要的。通過合理規(guī)劃電源和地引線的位置，可以降低電磁干擾和信號串擾，提高信號完整性。信號完整性：DDR內存的高速信號傳輸對信號完整性要求較高。因此，在PCB設計過程中需要采用阻抗匹配、減小信號回波、合理布局和繞線、使用信號層和電源層分離等技術來確保信號的穩(wěn)定性和可靠性。層間互連和信號層分配：DDR高速線路通常采用多層PCB設計，以實現(xiàn)層間互連和信號層分配。通過合理的層間堆疊和信號層分配，可以降低信號串擾、電磁干擾和傳輸延遲，提高系統(tǒng)的性能。差分信號設計：DDR內存使用差分信號傳輸數(shù)據(jù)，因此在PCB設計中需要正確處理差分對的布局、匹配和繞線。差分信號設計可以提高抗干擾能力和傳輸速度?？傊?，DDR高速線路PCB設計是一項復雜的工作，需要綜合考慮信號完整性、時序要求、電磁兼容性和抗干擾能力等因素，以確保DDR內存系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
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07-05
2023
硬件設計流程
一個產品的開發(fā)過程是一件繁雜而又技術性很強的工作，而一個具備優(yōu)良性能、穩(wěn)定可靠的硬件平臺是公司產品質量的基礎及保證。因此硬件設計工作的流程，應該遵循一定的標準和規(guī)范，才能達到保證質量的要求。本文著重闡述硬件設計的規(guī)范流程。主要包括以下內容：硬件需求確認、硬件系統(tǒng)設計、原理圖設計、PCB設計、樣板聯(lián)調及測試、項目評審及結案。一、硬件需求確認在開發(fā)一個產品之前，首先要確認該產品的硬件需求。這些信息通?？蛻魰峁┮粋€很詳細的文檔，由公司的商務部門將需求轉達給開發(fā)部門。了解用戶需求非常重要，因為后續(xù)的產品方案選擇、開發(fā)計劃、產品檢驗標準等信息都來自于此。這些信息包括：產品應用的目標市場；需要滿足的所有功能和性能標準；產品的外觀尺寸及模具、配件；產品需求時間。二、硬件系統(tǒng)設計硬件系統(tǒng)設計，包括整體解決方案的選擇；產品模具外觀的確認；項目計劃制定。根據(jù)客戶需求，如CPU的處理能力、存儲容量及速度，功能及接口要求等信息選定合適的整體解決方案。并完成關鍵功能模塊的設計方案選擇，關鍵器件的選擇及技術資料、技術渠道及技術支持，要充分考慮到技術可行性、可靠性及成本控制。關鍵器件的選型要遵循以下幾個原則：統(tǒng)一性：關鍵功能模塊器件，在滿足功能及性能要求的情況下，盡量選擇公司內部其它方案使用過的模塊器件，并盡量保證外圍電路的統(tǒng)一。通用性：盡量選擇P in t o p in兼容種類比較多的元器件，以及在市場上被廣泛應用和驗證過的芯片，盡量避免選擇冷門偏門芯片，以降低設計風險。高性價比：同樣是滿足需求的情況下，盡量選擇低成本的元器件。方便采購：盡量選擇方便采購，交貨期短，并且沒有停產計劃的器件。模具的選擇和設計應盡量從使用者角度出發(fā)，美觀、耐用、安全、散熱、成本等都是需要考慮的問題。這個工作需要由硬件工程師、結構工程師與美術工程師共同配合完成。一個切合實際且嚴謹?shù)捻椖坑媱潱且粋€產品開發(fā)在時間和效率上的保障。項目計劃既要考慮到可能出現(xiàn)的各種不確定因素，合理安排各階段的時間進度，也要保證項目人員在開發(fā)過程中的工作效率，確保產品開發(fā)在客戶要求的時間內，提前保質保量的完成。三、原理圖設計原理圖的設計是保證一個產品硬件邏輯上正確的根本。如果原理圖設計有問題，輕則導致產品部分功能模塊性能變差或者失效，重則導致系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至無法工作。原理圖設計要注意的事項大概歸納如下：原理圖繪制時，盡量采用本公司標準元器件庫封裝，通用的功能模塊設計盡量采用公司統(tǒng)一方案，標準化的原理圖設計更便于管理和審核，便于采購和生產控制。原理圖設計的一般規(guī)則：根據(jù)目標市場，確定原理圖對需要保護部分電路的防護等級。電源系統(tǒng)：設計之初要詳細分析板內各路電源需求的電流大小，精度要求，紋波控制，上電時序等。電源設計要有充足余量，否則容易造成電源芯片發(fā)熱量過大，電源模塊輸出能力不夠，系統(tǒng)不能正常運行等問題，還要注意數(shù)字電源和模擬電源的分離。成本控制：一般來說，設計上冗余越大系統(tǒng)會越可靠，但成本也會越高；反之冗余越小成本會越低但可靠性也越差。第一版原理圖可以預留較高的設計冗余，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時做一些兼容設計，以便后續(xù)調試過程中的降成本測試，最后達到一個最合適的冗余度，使產品性價比最優(yōu)化。審核：原理圖設計完成后，需要發(fā)給芯片提供商審核，關鍵模塊部分發(fā)給芯片商技術支持審核，公司內部也要組織嚴格的審核，特別是對新加的功能模塊，仔細審核論證，以保證原理圖的正確性。編寫設計文檔：跟軟件調試相關的1 0口連接方式，控制狀態(tài)要求，連接總線設備地址等，方便后續(xù)軟件調試。BOM制作：導出元器件列表，按照公司BOM標準格式制作BOM清單，標明每種器件的編碼、類型、詳細描述、精度等級、封裝尺寸、裝配方式、單機用量、位號。完成后提交樣板計劃數(shù)量給相關人員核對庫存，缺料提交請購。這部分工作應該提前進行，以免后續(xù)因為物料到貨時間影響開發(fā)周期。四、PCB設計原理圖完成后，導出網表，同步到P CB文件。PC B的封裝還是盡量采用公司標準封裝，新器件封裝要仔細閱讀芯片手冊。開始PCB繪制前，首先要保證所有元器件封裝的正確性。1、PCB設計的一般步驟和注意事項根據(jù)選定的模具，確認主板尺寸，跟模具組裝相關的所有接插件位置、高度限制、禁放器件區(qū)域等。布局：布局的首要原則是保證布線的布通率，把某種功能模塊的器件盡量擺放在一起，但是芯片之間的互連要注意哪些器件應該靠近哪個芯片放置；數(shù)字器件和模擬器件要分開，盡量遠離；熱敏器件遠離發(fā)熱器件放置；定位孔附近不要擺放器件和走線；去耦電容盡量靠近器件的V c C；擺放器件時要考慮后續(xù)調試和焊接，不要太密集；要考慮整板的美觀。2、布線的一般規(guī)則時鐘線及高速信號線：時鐘線和高速信號線一般也容易是電磁輻射的干擾源，布線應特別注意。一般分為單端和差分。單端線一般要盡量短，地層或參考層盡量完整以減小回路，包地完整并多打地孔；差分線要求地層或參考層完整，等長等距。有阻抗要求的要計算好線寬線距，減少輻射。重要信號線：注意包地處理、地層完整及阻抗控制。電源線：根據(jù)各路電源電流大小的評估，可以設定各路電源走線的粗細，一般電源線盡量粗，電流越大，電源走線越粗。地線：要盡量保證地平面的完整性，地線盡量粗。設計檢查及審核：P四設計完成后，使用工具自帶的檢查功能進行間距及連接性檢查，保證間距和連接性無誤，最后自查并優(yōu)化后發(fā)給芯片提供商檢查設計，重要模塊發(fā)給相應的技術支持檢查，公司內部也要按照標準流程逐項仔細審核。樣板文件輸出及生產：PCB設計完成后，還要制作制板說明文件，包含板厚、板材、表面處理方式、字符、阻焊、板子尺寸及是否拼板、數(shù)量、阻抗等等信息，一般也會有公司的標準格式，以便印制板廠生產。同時提供BOM文件、坐標文件及絲印圖等給貼片工廠進行樣板的貼裝和焊接。五、樣板聯(lián)調及測試1、樣板聯(lián)調當硬件原理圖設計好之后，將原理圖設計文檔提供給軟件人員，以便提前開始針對自己的硬件設計修改軟件。樣板貼裝完成后，交由軟件人員進行最后的軟件開發(fā)工作，在此期間，配合軟件工作，進行必須的硬件調試，直至客戶需求的所有功能全部打通后，由硬件工程師完成剩余的測試和確認工作。2、樣板測試測試工作一般可分為功能測試、性能測試及調試、現(xiàn)場測試及客戶確認、第三方認證測試。以硬件需求確認文檔為指導性文件，針對客戶提出的需求，硬件工程師對所有要求的功能和性能要求進行詳細的測試和確認，對于不達標的項目進行軟硬件調試?？蛻粑刺岢龅男阅苤笜耍試蚁嚓P標準和公司測試標準為依據(jù)。硬件工程師測試和調試完成后，提交給公司內部測試，組做確認測試，以確認產品在實驗室是否達到所有標準要求。由于目標市場環(huán)境可能存在的復雜性和特殊性，產品自測完成后，需要測試人員到目標市場現(xiàn)場進行實地多地點測試。同時與客戶溝通，讓客戶對產品進行最終的確認。根據(jù)根據(jù)客戶要求，需要第三方認證機構測試的，需要提供樣機交由第三方認證機構做認證測試并給出認證報告。六、項目評審及結案由項目經理組織，參加人員包括公司技術總監(jiān)、商務人員、軟件主設計師、硬件主設計師、測試人員及相關資深技術人員等。以客戶提供的技術需求為指導性評估標準，公司內部的各種設計標準、測試標準、審核標準為依據(jù)，對項目的各種設計文檔、測試報告及客戶反饋進行嚴謹細致的逐項審核，在保證產品完全滿足客戶需求的前提下，對產品設計的正確性、合理性、標準性、可靠性及性價比最優(yōu)化進行評估和審核，確認該項目是否達到要求可以結案，并由參加項目審核的相關人員逐一簽字確認。評判一個項目是否成功，不僅僅是看一個設計是否在技術上滿足了需求，還要看設計上是否合理，產品的質量是否過關，產品的成本是否控制得當，完成時間上是否滿足需要。這就需要高效的團隊協(xié)作，細致的需求分析，準確的方案選擇，合理的項目計劃，標準化的設計文檔及嚴謹?shù)捻椖繉徍耍粋€完善的硬件設計流程恰恰可以使這些得以良好的串聯(lián)，也是一個好的產品設計的保障。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的硬件設計開發(fā)流程。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS方案開發(fā)、藍牙音頻開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
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07-04
2023
電路板維修技術
隨著電子技術日新月異的發(fā)展，電子產品也在不斷地更新。由于電子產品在生產過程中總有各種原因導致其失效，因此就有了電子測試，測試必然離不開測試系統(tǒng)。測試系統(tǒng)是由多塊電路板組合而成，一旦電路板出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就不能正常工作。由于每塊電路板都價格不菲，出現(xiàn)故障就必須維修，維修的關鍵就是分析，而分析的過程就是查找故障的過程。每塊電路板都是由一個或多個功能模塊組成，每個功能模塊又是由很多元器件組成，并且這些元器件之間都存在著密切的聯(lián)系，所以要想找到故障元器件是一項十分困難的事情。要想修好電路板就要對電路板進行深入研究，充分了解電路板的結構及各模塊的功能；再就是維修方法，有了好的維修方法可以使維修做到事半功倍。一、電路板的檢修方法電路板檢修方法的原則就是先看后測、先易后難。對待故障的電路板首先要進行目測，通過目測了解故障現(xiàn)象，了解故障現(xiàn)象有助于下一步對故障進行分析，分析過程包括問、看、聞、測。問就是詢問使用者故障的現(xiàn)象，是使用不當導致的故障還是正常運行中突發(fā)故障，還有就是要問問此電路板之前有沒有被別人修過，動過哪些元器件。其次看，就是通過仔細觀察電子元器件，看有沒有明顯的變色、燒焦跡象，是否存在虛焊、焊反等現(xiàn)象，必要時可以借助放大鏡進行觀察。再就是聞，聞一聞有沒有什么異味，一旦集成電路（尤其是大功率器件）被燒壞都會發(fā)出臭雞蛋的味道。最后就是測即測量，通過測量進行分析找出故障器件，測量分靜態(tài)測量（即不加電測量電路板）和加電測量。最簡單的測量就是用萬用表測量電路板的電源和地之間的阻值，通常電路板的阻值應不小于70Ω，若阻值太?。ú艓讱W姆或十幾歐姆）說明電路板上有元器件被擊穿或部分擊穿。二、電路板故障分類故障范圍包括：局部故障、全局故障。局部故障指系統(tǒng)的某個或幾個功能模塊運行不正常；全局故障指整個系統(tǒng)運行狀況。故障又分為穩(wěn)定的故障和不穩(wěn)定故障。穩(wěn)定的指由于元器件的功能失效、電路短路等引起的故障；不穩(wěn)定指：接觸不良、元器件功能變差。三、電路板工作原理本文以DPS（測量器件電壓源）板為例，其主要功能為：（1）在測試過程中根據(jù)施加條件為被測器件提供兩路器件電源，其中一路電壓施加范圍為0~50V，另外一路電壓施加范圍為-50V~0V。（2）測量器件電源的工作電流，測量值最大為5A。器件電源板由DPS1和DPS2兩路器件電源組成，它的主要組成部分有：邏輯控制單元、譯碼控制單元、數(shù)據(jù)轉換器、電壓及功率放大器、電流箝位控制單元、電流采樣單元、差分放大器、繼電器控制單元。DPS板的工作方式有：加壓（FV）、加壓測流（FVMI）。在FVMI方式中，驅動電壓值通過數(shù)模轉換器提供給輸入驅動器，輸出電流由采樣電阻采樣，通過差分放大器轉換成電壓值，再由模數(shù)轉換器回讀電流值，箝位值可根據(jù)負載設置，箝位電流起著限流保護作用。通過對實圖的結構了解可以繪制出DPS板的邏輯框圖，見圖3。繪制邏輯框圖可以使我們更加清楚地了解其工作過程，為維修可以提供很大的幫助。結合前面介紹的DPS板工作原理及組成（DPS板由兩路組成，一路提供正電壓，一路提供負電壓），可知這些元器件的作用提供正負電源。得知此類信息對分析電路板有很大的幫助，如在DPS板出現(xiàn)正電壓加不出，但負電壓可以加出的情況下，就可以參照負電壓的一路對正電壓進行維修。當DPS板出現(xiàn)故障，首先對其進行靜態(tài)檢測。由于集成電路內部都是采用直接耦合，因此，集成電路的其他引腳與地之間都存在著確定的直流電阻，這種確定的直流電阻稱為該腳的內部等效電阻，簡稱R內，可以通過萬用表測量各引腳的內部等效直流電阻來判斷其好壞，如若各引腳的內部等效電阻R內與標準（我們可以拿一塊好的集成電路，通過萬用表測量各引腳的內部等效電阻R內作標準）相符，說明這個集成電路是好的；反之，若與標準值相差過大，說明集成電路內部出現(xiàn)故障。測量時一定要注意一點，由于集成電路內部有大量的三極管、二極管等非線性元件，在測量時單向測得一個阻值還不能判斷其好壞，必須互換表筆再測量一次，獲得正反向兩個阻值，只有當R內正反向阻值都符合標準才能斷定該集成電路完好。在靜態(tài)檢測發(fā)現(xiàn)不了故障源的情況下，只有對DPS板進行加電在路檢修。如想對DPS板進行加電檢修，必須對DPS板作延伸處理，只要將DPS板延伸出來就可以對其進行加電分析。實際維修中，加電測量先測量引腳電壓，如果電壓異常，可斷開引腳連線測量接線端電壓，以判斷電壓變化是外圍元器件引起，還是集成塊電路內部引起；也可采用測量外部電路到地之間的直流等效電阻R外來判斷。通常在電路中測得集成電路某引腳與接地引腳之間的直流等效電阻（在路電阻），實際是R內和R外并聯(lián)的總直流等效電阻。在維修中常將在路電壓與在路電阻的測量方法結合使用，有時在路電壓和在路電阻偏離標準值，并不一定是集成電路損壞，而是有關外圍元器件損壞使其R外不正常，從而造成在路電壓和在路電阻異常。這時便只能測量集成電路內部直流等效電阻才能判斷其集成電路好壞。根據(jù)實際維修經驗，在路測量集成電路內部直流等效電阻時可不必把集成電路從電路板上焊下來，只要將電壓或在路電阻的異常的引腳與電路斷開，同時將接地腳與電路板斷開，其他腳維持原狀，測量出測試腳與接地腳之間的R內正反向電阻值便可判斷其好壞。四、繪制電路圖現(xiàn)在有很多廠家并不提供電路板的電路圖，但要想對電路板進行加電分析，沒有電路圖是沒有辦法進行加電分析的，所以就要自己動手繪制電路圖。繪制電路圖要了解如下幾點：（1）了解相關集成電路的工作情況，首先要找出集成電路的信號輸入引腳和信號輸出引腳以及相對應的電源引腳和接地引腳。集成電路的電源引腳是用來將整流濾波電路輸出的直流工作電壓加到集成電路的內部電路中，為集成電路的內電路提供直流電源；而接地引腳是用來將集成電路內電路中的地線與整機線路中的地線接通，使集成電路內電路的電流形成回路。所以電源引腳和接地引腳是集成電路正常工作最基本和最重要的兩根引腳。信號輸入引腳是與前面一級的電路輸出引腳相連的，或是與整機電路的信號源相連，這樣如果了解了集成電路的信號輸入引腳，就可以從后級向前一級方向進行分析。而在電路板的許多故障檢修中，例如：加不出電壓、加不出電流等故障，只有確定了集成電路的信號輸出引腳，才能進行下一步的檢修，所以在集成電路中找出信號輸入、輸出引腳是相當重要的。（2）對照電子元器件使用手冊，記下IC的工作特性（真值表、工作特性曲線、工作電壓、輸入輸出引腳），然后對照結構圖的前后關系將相關的IC進行簡單的安排位置。最后用萬用表測量IC的前后級關系，這樣就可以將它們之間的聯(lián)系簡單的繪制出來。五、電路板模塊單元1、邏輯控制單元邏輯控制單元是電路板的主要控制單元，相當于這個電路板的“CPU”，是可編程邏輯器件。主要功能是通過邏輯電平控制繼電器單元、電流箝位控制單元和測量單元。故障分析：（1）由于從“邏輯控制單元”出來的電平不足以驅動繼電器，所以要通過驅動電路來驅動，因此在出現(xiàn)繼電器不能正常工作的情況下要將此考慮在內（邏輯控制失效、驅動電路失效、繼電器本身故障）。（2）在系統(tǒng)加電的情況下，若出現(xiàn)“找不到電路板”的現(xiàn)象，那基本上可以斷定是電路板上的邏輯控制單元故障所致。2、數(shù)模轉換器（D/A）數(shù)模轉換器是將控制器給出的數(shù)字信號轉化為實際的模擬量來控制外接器件。當DAC正常工作的時候，輸出的模擬電壓和輸入的數(shù)字量成正比，所以當輸入和輸出之間不成正比的時候可以判定DAC失效。3、電流箝位電流箝位主要功能就是保護后級電路和被測器件，DPS板上的電流箝位是保護后級的電壓及功率放大器。因為DPS板上有正負兩路電源，所以箝位電流也應該有對稱的正負兩路，常見箝位保護電路見圖5。從圖5可以看出和這兩個二極管相連的前級就是箝位部分，并且可以找出與此連接的下級運放電路。用萬用表的二極管特性測量下級運放電路的輸入和輸出的關系，可知此運放電路的功能是構成電壓跟隨器。電壓跟隨器具有阻抗變換作用，所謂阻抗變換作用就是指經電壓跟隨器放大后，其輸出電壓近似等于信號源的電動勢，而其輸出電阻卻很小，該電路常用作輸入級、中間級、輸出級。故障分析：在DPS板加電的時候，出現(xiàn)加5V出來5V，但是當加到5V以上是就加不上去（始終是5V），這時可以將跟隨器輸入級用于箝位的二極管挑開，再次加電，如若此時檢測恢復正常，說明用于箝位的運放電路出現(xiàn)故障；如若故障依舊，就進行逆向分析推查前一級，這里要注意：只要電流沒有進入閉環(huán)，就可以將運放電路的輸出腳挑開進行測量。4、電流采樣單元電流采樣由采樣電阻和相應擋位的繼電器組成，測流（MI）是輸出電流由采樣電阻采樣，采樣完通過差分放大器轉換成電壓，再由模數(shù)轉換器回讀電流值。故障分析：電流經采樣電阻分成好多擋位，如有個別擋位出錯，首先用萬用表靜態(tài)的測量一下采樣電阻的阻值，如果測量正常，再量量相應擋位的繼電器，如若測量也正常，那就要看看后級的差分放大器，如果測量都正常，最后可以斷定是邏輯控制器的故障。六、電路板維修注意事項維修前首先要做好防靜電工作，如穿戴好防靜電工作服和鞋、佩戴好防靜電腕帶。維修的工作臺也要做好防靜電處理，如加防靜電臺面。注意用電安全，包括對電路板加電維修時要考慮到電路板最大承受能力；當需要接觸強電的時候一定要注意人身安全，做好防強電措施。隨著電子產品的不斷發(fā)展，各種設備故障發(fā)生的種類和頻率也大大提高，因此對維修人員的要求也在不斷提升，特別是對剛接觸電路板維修的人來說，很多人一開始都不知道從何下手，也不知道要學習什么，其實要想學好電路板維修就必須要有一定的數(shù)電、模電基礎。理論＋方法＋實踐＋總結，這樣就能應對電路板所發(fā)生的各式各樣的故障。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的測試系統(tǒng)電路板維修方法。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS方案開發(fā)、藍牙音頻開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
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07-03
2023
高頻電路PCB設計
長期以來，設計人員往往將精力花在對程序、電原理、參數(shù)冗余等方面的核查上，卻極少將精力花在對PCB設計的審核方面，而往往正是由于PCB設計缺陷，導致大量的產品性能問題。PCB設計原則涉及到許多方方面面，包括各項基本原則、抗干擾、電磁兼容、安全防護，等等。對于這些方面，特別在高頻電路（尤其在微波級高頻電路）方面，相關理念的缺乏，往往導致整個研發(fā)項目的失敗。許多人還停留在“將電原理用導體連接起來發(fā)揮預定作用”基礎上，甚至認為“PCB設計屬于結構、工藝和提高生產效率等方面的考慮范疇”。許多工程師也沒有充分認識到該環(huán)節(jié)在產品設計中，應是整個設計工作的特別重點，而錯誤地將精力花費在選擇高性能的元器件，結果是成本大幅上升，性能的提高卻微乎其微。一、高速PCB設計在產品工程中，PCB的設計占據(jù)非常重要的位置，尤其在高頻電設計中。有一些普遍的規(guī)則，這些規(guī)則將作為普遍指導方針來對待。將高頻電路之PCB的設計原則與技巧應用于設計之中，則可以大幅提高設計成功率。（一）高速電路PCB的布線設計原則1．使邏輯扇出最小化，最好只帶一個負載。2．在高速信號線的輸出與接收端之間盡可能避免使用通孔，避免引腳圖形的十字交叉。尤其是時鐘信號線，需要特別注意。3．上下相鄰兩層信號線應該互相垂直，避免拐直角彎。4．并聯(lián)端接負載電阻應盡可能靠近接收端。5．為保證最小反射，所有的開路線（或沒有端接匹配的線）長度必須滿足下式：Lopen——開路線長度(inches)；trise——信號上升時間（ns）；tpd——線的傳播延遲（0.188ns/in——按帶線特性）。6．當開路線長度超過上式要求的值時,應使用串聯(lián)阻尼電阻器，串聯(lián)端接電阻應該盡可能地接到輸出端的引腳上。7．保證模擬電路和數(shù)字電路分開，AGND和DGND必須通過一個電感或磁珠連接在一起，并盡可能在接近A/D轉換器的位置。8．保證電源的充分去耦。9．最好使用表面安裝電阻和電容。（二）旁路和去耦1．選擇去耦電容之前，先計算濾除高頻電流所需的諧振頻率要求。2．大于自諧頻率，電容器將變成電感性，從而失去去耦電容作用。應該注意，有些邏輯電路具有比常用去耦電容自身諧振頻率更高的頻譜能量。3．容器器自身具有的諧振頻率，稱之為自諧頻率。如果希望濾除的高頻。4．要根據(jù)電路所含的RF能量、開關電路的上升時間，以及特別關注的頻率范圍計算所需的電容值，不要用猜測或是根據(jù)以前的一貫用法使用。5．計算地和電源平面的諧振頻率。以此二平面構筑的去耦電容能夠取得最大效益。6．對高速元件及蘊涵豐富RF帶寬能量的區(qū)域，應該使用多種電容并聯(lián)，以去除大頻寬的RF能量。也要注意：當在高頻，大電容變?yōu)殡姼行詴r，小電容還保持電容性，于某一特殊頻率將會組成LC諧振電路，造成無限大阻抗，因而完全失去旁路作用，若有此情況發(fā)生，使用單一電容會更為有效。7．在電路板所有電源輸入連接器邊，及上升時間快于3ns之元件的電源腳，設置并聯(lián)電容。8．在PCB電源輸入端及扳子的對角方向處，應該使用足夠大容量的電容器，保證電路切換狀態(tài)時產生的電流變化。對其他電路的去耦電容也應有同樣考慮，工作電流越大，所需的電容量就越大。以減小電壓和電流的脈動，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，去耦電容肩負去耦和續(xù)流的雙重作用。9．如果使用了太多的去耦電容，當開機時會從電源吸收大量電流，因此，在電源輸出端應該放一群大電容來提供大電流量。（三）阻抗變換與匹配1．在低頻電路中，匹配的概念是相當重要的（使負載阻抗與激勵源內阻共軛相等）。在高頻電路中，信號線終端的匹配更為重要：一方面要求ZL=Zc，保證沿線無駐波；另一方面，為獲得最大功率，要求信號線輸入端與激勵源相接時應共軛匹配。因此，匹配對微波電路的工作性能產生直接影響。可見：若終端不匹配，信號線上會產生反射和駐波，導致負載功率下降（高功率駐波還會在波腹點產生打火現(xiàn)象）。由于反射波的存在，將對激勵源產生不良影響，導致工作頻率和輸出功率穩(wěn)定性下降。然而，實際中給定的負載阻抗與信號線特性阻抗不一定相同，信號線與激勵源阻抗也不一定共軛，因而必須了解及應用阻抗匹配技術。（四）PCB分層高頻電路往往集成度較高布線密度大采用多層板既是布線所必須的也是降低干擾的有效手段合理選擇層數(shù)能大幅度降低印板尺寸能充分利用中間層來設置屏蔽能更好地實現(xiàn)就近接地能有效地降低寄生電感能有效縮短信號的傳輸長度能大幅度地降低信號間的交叉干擾等等所有這些都對高頻電路的可靠工作有利有資料顯示同種材料時四層板要比雙面板的噪聲低20dB但是板層數(shù)越高制造工藝越復雜成本越高。（五）電源隔離與地線分割不同功能或者不同要求的電路布線，常常需要進行電源隔離和地線分割。如模擬電路與數(shù)字電路、弱信號電路與強信號電路、敏感電路（PLL、低抖動觸發(fā)等）與其它電路等，互相之間應該盡量減小干擾，電路才能達到預期指標要求?；疽螅?．不同區(qū)域的電源層或地層應該在電源入口處接在一起，通常為樹型結構或手指形結構，不同功能電路的地線分割方法，分割縫隙和板子邊緣不得小于2mm。2．不同種類電源區(qū)域和地區(qū)域不能互相交叉。3．壕溝與橋。由于地平面的分區(qū)分割，常常會造成各功能電路之間的信號傳輸返回回路的不連續(xù)，為了保證信號、電源以及地的連接，除了采用變壓器隔離（不能傳輸直流信號）、光耦合器隔離（難于傳送高頻）之外，常用橋接方式?！皹颉睂嶋H上是壕溝上的一個缺口，且僅有一處而已。當使用這種方法時，如果是多點接地系統(tǒng)（所有高速設計都是）最好將橋的兩邊都接到機殼地。總結在產品工程中，PCB的設計占據(jù)非常重要的位置，尤其在高頻電設計中尤其重要，同樣的原理設計,同樣的元器件,不同的人制作出來的PCB就具有不同的結果。有很多原理上行得通的東西在工程中卻難以實現(xiàn),或是別人能實現(xiàn)的東西另一些人卻實現(xiàn)不了,因此說做一塊PCB板不難,但要做好一塊PCB板卻不是一件容易的事情。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的高頻電路PCB設計技術。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商：松翰、應廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS耳機開發(fā)、藍牙耳機音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
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07-02
2023
通孔插裝PCB設計
通孔插裝PCB的DFM可制造性設計本文介紹一些和通孔插裝有關的DFM方法，這些原則從本質上來講具有普遍性，但不一定在任何情況下都適用，不過，對于與通孔插裝技術打交道的PCB設計人員和工程師來說相信還是有一定的幫助。一、PCB排版與布局在設計階段排版得當可避免很多制造過程中的麻煩。(1)用大的板子可以節(jié)約材料，但由于翹曲和重量原因，在生產中運輸會比較困難，它需要用特殊的夾具進行固定，因此應盡量避免使用大于23cm×30cm的板面。最好是將所有板子的尺寸控制在兩三種之內，這樣有助于在產品更換時縮短調整導軌、重新擺放條形碼閱讀器位置等所導致的停機時間，而且板面尺寸種類少還可以減少波峰焊溫度曲線的數(shù)量。(2)在一個板子里包含不同種拼板是一個不錯的設計方法，但只有那些最終做到一個產品里并具有相同生產工藝要求的板才能這樣設計。(3)在板子的周圍應提供一些邊框，尤其在板邊緣有元件時，大多數(shù)自動裝配設備要求板邊至少要預留5mm的區(qū)域。(4)盡量在板子的頂面(元件面)進行布線，線路板底面(焊接面)容易受到損壞。不要在靠近板子邊緣的地方布線，因為生產過程中都是通過板邊進行抓持，邊上的線路會被波峰焊設備的卡爪或邊框傳送器損壞。(5)對于具有較多引腳數(shù)的器件(如接線座或扁平電纜)，應使用橢圓形焊盤而不是圓形。以防止波峰焊時出現(xiàn)錫橋。(6)盡可能使定位孔間距及其與元件之間的距離大一些，并根據(jù)插裝設備對其尺寸進行標準化和優(yōu)化處理：不要對定位孔做電鍍，因為電鍍孔的直徑很難控制。(7)盡量使定位孔也作為PCB在最終產品中的安裝孔使用，這樣可減少制作時的鉆孔工序。(8)可在板子的廢邊上安排測試電路圖樣以便進行工藝控制，在制造過程中可使用該圖樣監(jiān)測表面絕緣阻抗、清潔度及可焊性等等。(9)對于較大的板子，應在中心留出一條通路以便過波峰焊時在中心位置對線路板進行支撐，防止板子下垂和焊錫濺射，有助于板面焊接一致。(10)在排版設計時應考慮針床可測性問題，可以用平面焊盤(無引線)以便在線測試時與引腳的連接更好，使所有電路節(jié)點均可測試。二、電路板元件的定位與安放（1）按照一個柵格圖樣位置以行和列的形式安排元件，所有軸向元件應相互平行，這樣軸向插裝機在插裝時就不需要旋轉PCB。因為不必要的轉動和移動會大幅降低插裝機的速度。（2）相似的元件在板面上應以相同的方式排放。例如使所有徑向電容的負極朝向板件的右面，使所有雙列直插封裝(DIP)的缺El標記面向同一方向等等，這樣可以加快插裝的速度并更易于發(fā)現(xiàn)錯誤。(3)雙列直插封裝器件、連接器及其它多引腳數(shù)元件的排列方向與過波峰焊的方向垂直，這樣可以減少元件引腳之間的錫橋。(4)充分利用絲印在板面上作記號，例如畫一個框用于貼條形碼，印上一個箭頭表示板子過波峰焊的方向，用虛線描出底面元件輪廓(這樣板子只需進行一次絲印即可)等等。(5)畫出元件參考符(CRD)以及極性指示，并在元件插入后仍然可見，這在檢查和排除故障時很有幫助，并且也是一個很好的維護性工作。(6)元件離板邊緣應至少有15mm(最好為3mm)的距離，這將使線路板更加易于進行傳送和波峰焊接，且對外圍元件的損壞更小。(7)元件高出板面距離需超過2mm時(如發(fā)光二極管、大功率電阻器等)，其下面應加墊片。如果沒有墊片，這些元件在傳送時會被“壓扁”，并且在使用中容易受到震動和沖擊的影響。(8)避免在PCB兩面均安放元件，因為這會大幅增加裝配的人工和時間。如果元件必須放在底面。則應使其物理上盡量靠近，以便一次完成防焊膠帶的遮蔽與剝離操作。(9)盡量使元件均勻地分布在PCB上，以降低翹曲并有助于使其在過波峰焊時熱量分布均勻。三、電路板機器插裝(1)所有板上元件的焊盤都應該是標準的，應使用業(yè)界標準的間隔距離。(2)選用的元件應適用于機器插裝，要牢記自己工廠內的設備的條件與規(guī)格，事先考慮好元件的封裝形式，以便能更好地與機器配合。對于異形元件來講，封裝可能是一個較大的問題。(3)如果可能，徑向元件盡量用其軸向型，因為軸向元件的插裝成本比較低，如果空間非常寶貴，也可以優(yōu)先選用徑向元件。(4)如果板面上僅有少量的軸向元件，則應將它們全部轉換為徑向型，反之亦然，這樣可完全省掉一種插裝工序。(5)布置板面時，應從最小電氣間隔的角度考慮引腳折彎方向和自動插裝機部件所到達的范圍，同時還要確保引腳折彎方向不會導致出現(xiàn)錫橋。四、導線與連接器(1)不要將導線或電纜線直接接到PCB上，而應使用連接器。如果導線一定要直接焊到板子上，則導線末端要用一個導線對板子的端子進行端接。從線路板連出的導線應集中于板子的某個區(qū)域，這樣可以將它們套在一起避免影響其它元件。(2)使用不同顏色的導線以防止裝配過程中出現(xiàn)錯誤。各公司可采用自己的一套顏色方案，如所有產品數(shù)據(jù)線的高位用藍色表示，而低位用黃色表示等。(3)連接器應有較大焊盤以提供更好的機械連接，高引腳數(shù)連接器的引線應有倒角以便能更容易地插入。(4)避免使用雙列直插式封裝插座。它除了延長組裝時間外，這種額外的機械連接還會降低長期使用的可靠性，只有因為維護的原因需要DIP現(xiàn)場更換時才使用插座。如今DlP的質量已取得了長足的進步，無須經常更換。(5)應在板面上刻出辨別方向的標記，防止安裝連接器時出現(xiàn)錯誤。連接器焊點處是機械應力較為集中的地方，因此建議使用一些夾持工具，例如鍵和卡扣。五、整機系統(tǒng)(1)應在設計印制電路板前選好元器件，這樣可以實現(xiàn)最佳布局并且有助于實施本文中所闡述的DFM原則。(2)避免采用一些需要機器壓力的零部件，如導線別針、鉚釘?shù)龋税惭b速度慢以外，這些部件還可能損壞線路板，而且它們的維護性也很差。(3)采用下面的方法，盡量減少板上使用元件的種類：用排電阻代替單個電阻：用一個六針連接器取代兩個三針連接器I女口果兩個元件的值很相似，但公差不同，則兩個位置均使用公差較低的那一個：使用相同的螺釘固定板上各種散熱器。(4)最好設計成可在現(xiàn)場進行配置的通用板。例如裝一個開關將國內使用的板改為出口型號，或使用跳線將一種型號轉變?yōu)榱硪恍吞?。六、PCB板設計常規(guī)要求(1)當對線路板做敷形涂層時，不需要涂層的部分應在工程設計時在圖上標注出來。設計時應考慮涂層對線間電容的影響。(2)對于通孔來說，為了保證焊接效果最佳，引腳與孔徑的縫隙應在0.25mm到0.7Omm之間。較大的孔徑對機器插裝有利，而想要得到好的毛細效果則要求有較小的孔徑，因此需要在這兩者之間取得一個平衡。(3)應選用根據(jù)工業(yè)標準進行過預處理的元件。元件準備是生產過程中效率最低的部分之一，除了增添額外的工序(相應帶來了靜電損壞風險并使交貨期延長)，它還增加了出錯的機會。(4)應對購買的大多數(shù)手工插裝元件定出規(guī)格，使線路板焊接面上的引線伸出長度不超過1.5mm。這樣可減少元件準備和引腳修整的工作量，而且板子也能更好地通過波峰焊設備。(5)避免使用卡扣安裝較小的座架和散熱器，因為這樣速度很慢且需要工具。應盡量使用套管、塑料快接鉚釘、雙面膠帶或者利用焊點進行機械連接?？偨Y對于用通孔插裝技術進行線路板組裝的制造商來說，DFM是一個極為有用的工具，它可節(jié)約大量費用并減少很多麻煩。使用DFM方法能減少工程更改以及將來在設計上作出讓步，這些好處都是非常直接的。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的通孔插裝PCB的DFM可制造性設計詳情。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商：松翰、應廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS耳機開發(fā)、藍牙耳機音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。注：部分圖片內容來源于網絡，如有侵權，請聯(lián)系刪除。
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07-01
2023
PCB板抗ESD設計
電子設備中PCB板的抗ESD設計方法在電子產品的設計過程中，設計者通常在產品進入到生產環(huán)節(jié)時才著手考慮抗靜電釋放(ESD)的問題。為了能使電子設備通過抗靜電釋放測試，而又不破壞原有的設計，最終解決方案通常都采用了昂貴的元器件，還要在制造過程中進行手工裝配，甚至需要重新設計PCB板，產品的進度勢必受到影響。因此，在設計電子產品的PCB板過程中就需要考慮其優(yōu)化ESD防護問題。一、ESD對電子設備的影響電子產品設計中必須遵循抗靜電釋放(ESD)的設計規(guī)則，因為大多數(shù)電子設備在生命期內99%的時間都處于一個充滿ESD的環(huán)境之中，尤其是目前便攜產品中越來越多的采用低功率邏輯芯片，它們大多數(shù)都是以CMOS工藝為基礎來設計和制造的，由于金屬氧化半導體(MOS)電介質擊穿和雙極反向結電流的限制，使得這些IC芯片對ESD非常敏感。另外，大多數(shù)的I/O端口(尤其是USB端口)都是熱插拔系統(tǒng)，極易受到由用戶或空氣放電造成的ESD影響。ESD可能來自人體、家具、甚至設備自身內部。盡管電子設備完全遭受ESD損毀比較少見，然而ESD干擾卻很常見，ESD干擾可能會導致設備鎖死、復位、數(shù)據(jù)丟失或可靠性下降，甚至有可能造成數(shù)據(jù)位重影、產品損壞直至造成電子設備”硬故障”或元器件損壞。其結果可能是：在寒冷干燥的冬季電子設備經常出現(xiàn)故障現(xiàn)象，但是維修時又顯示正常，這樣勢必影響用戶對電子設備及其制造商的信心。由此可見，在電子產品設計尤其是其PCB板的設計過程中就考慮ESD防護是非常必要的。二、ESD產生的機理ESD是什么？ESD又是怎樣進入電子設備的？當一個充電的導體接近另一個導體時，就有可能發(fā)生ESD。首先，兩個導體之間會建立一個很強的電場，產生電場引起的擊穿。兩個導體之間的電壓超過它們之間空氣和絕緣介質的擊穿電壓時，就會產生電弧。在0。7ns到1 0ns的時間里，電弧電流會達到幾十安培，有時甚至會超過1 00A。電弧將一直維持直到兩個導體接觸短路或者電流低到不能維持電弧為止。ESD的產生取決于物體的起始電壓、電阻、電感和寄生電容，例如：人體、帶電器件和機器可能產生電弧，手或金屬物體可能產生尖峰電弧，家具可能產生同極性或者極性變化的多個電弧。ESD可以通過以下五種耦合途徑進入電子設備：(1)初始的電場能容性耦合到表面積較大的網絡上，并在離ESD電弧1 00mm處產生高達4000V/m的高壓。(2)電弧注入的電荷/電流可以產生以下的損壞和故障：①穿透元器件內部薄的絕緣層，損毀MOSF ET和CMOS元器件的柵極(常見)。②CMOS器件中的觸發(fā)器鎖死(常見)。③短路反偏的PN結(常見)。④短路正向偏置的PN結(少見)。⑤熔化有源器件內部的焊接線或鋁線(少見)。(3)電流會導致導體上產生電壓脈沖(V=L×dI/dt)，這些導體可能是電源、地或信號線，這些電壓脈沖將進入與這些網絡相連的每一個元器件(常見)。(4)電弧會產生一個頻率范圍在1 M Hz到500M Hz的強磁場，并感性耦合到臨近的每一個布線環(huán)路，在離ESD電弧1 00mm遠的地方產生高達1 5A/m的電流。(5)電弧輻射的電磁場會耦合到長的信號線上，這些信號線起到接收天線的作用(少見)?？梢?，ESD頻率范圍寬，可能通過各種各樣的耦合途徑找到設備的薄弱點。為了防止ESD干擾和損毀，通常應從以下三個方面入手來綜合考慮設備的抗ESD能力：元器件的選擇：如考慮芯片的ESD容量、使用瞬態(tài)電壓抑止器(TVS)二極管陣列等；PCB版圖設計：如盡量增大接地面積、縮短PCB走線等；機械設計：如采用塑料機箱、空氣空間等屏蔽措施以有效解決ESD問題。其中PCB版圖設計是優(yōu)化ESD防護的一個最關鍵要素，合理的PCB設計可以減少故障檢查及返工所帶來的不必要成本。三、PCB板的抗ESD設計方法通過分析ESD的產生機理和它的危害，設計者可以從以下幾個方面來考慮優(yōu)化ESD防護的PCB設計方案：3.1減少電路環(huán)路面積電流通過感應進入到封閉的電路環(huán)路，這些環(huán)路同時具有變化的磁通量。環(huán)路的面積與電流的幅度成正比。環(huán)路的面積越大，包含的磁通量也就越大，因而在電路中感應的電流也就越強。因此，在設計時就必須盡可能地減少環(huán)路面積。圖1所示的是一種最常見的電路環(huán)路，由電源和地線所形成。在條件可能的情況下，可以采用具有電源及接地層的多層PCB設計。多層電路板不僅將電源和接地間的回路面積減到最小，而且地平面和電源平面以及排列緊密的信號線-地線間距能夠減小共模阻抗(common impedance)和感性耦合，同時也減小了ESD脈沖產生的高頻EM I電磁場。 如果采用多層電路板受到條件的限制，那么電源線和接地線就必須采用如圖2所示的網格結構。這種網格結構的柵格尺寸小于等于60mm，如果可能，柵格尺寸最好小于1 3 mm(0。5in。)。在垂直和水平線或填充區(qū)之間，要盡可能多地連接。另外，將電源和接地印制線盡可能靠近也可以降低環(huán)路面積，如圖3所示。還有一個減少環(huán)路面積及感應電流的方法是減小互連器件間的平行通路，如圖4所示。 3.2縮短電路連線長度長的信號線可成為接收ESD脈沖能量的天線，在設計中要盡量使用小于30cm的信號線以降低信號線作為接收ESD電磁場天線的效率。而且要盡量把互連的器件放在相鄰位置，使互連的印制線長度盡可能的短。當必須采用信號連接線長于30cm時，可以采用保護線，如圖5所示。在信號線附近應放置地層，信號線距接地線層(或保護線)的距離應小于1 3 mm(0。5in。)。 另外一個辦法是將長于30cm信號線或電源線與其接地線進行交叉布置，交叉的連線必須從上到下或從左到右的規(guī)則間隔布置，如圖6所示。 3.3用TVS二極管保護所有的外部連接在電源線上增加TVS器件有助于解決來自電源端口的接到電源ESD問題，連接到Vcc和地的TVS可以防止電源出現(xiàn)ESD干擾，但應考慮保護電路中的寄生電感問題。在ESD事件發(fā)生時，TVS二極管通路中的寄生電感會產生嚴重的電壓過沖。盡管使用了TVS二極管，保護電路能承受的總電壓是TVS二極管鉗位電壓與寄生電感產生的電壓之和：V T=V C+VL，由于在電感負載兩端的感應電壓VL=L×dI/dt，過高的過沖電壓仍然可能超過被保護IC的損壞電壓閾值。一個ESD瞬態(tài)感應電流在小于1 ns的時間內就能達到峰值(依據(jù)IEC 61 000-4-2標準)，例如：引線電感為每英寸20nH，線長為四分之一英寸，那么，過沖電壓將是50V/1 0A的脈沖。因此，在設計時要將分流通路設計得盡可能短，以減少寄生電感效應。在設計所有的電感性通路時，必須考慮采用接地回路，即：TVS與被保護信號線之間的通路，以及連接器到TVS器件的通路。為了減少接地平面的寄生電感，要盡可能縮短TVS二極管的接地和被保護電路的接地點之間的距離。3.4減少地電荷注入在ESD對地線層的直接放電時，敏感電路可能會遭到損壞。因此，在使用TVS二極管以防止電源出現(xiàn)ESD干擾的同時還必須使用一個或多個高頻旁路電容器，如圖7所示。這些電容器接在易損元件的電源和地之間。旁路電容可以減少地電荷的注入，使得電源與接地端口的電壓差被鉗制。TVS使感應電流分流，保持TVS鉗位電壓的電位差。另外，TVS及電容器應放在距被保護的IC盡可能近的位置，為了減少寄生電感效應，要確保TVS到地通路以及電容器管腳長度最短。連接器必須安裝到PCB上的銅鉑層。理想情況下，銅鉑層必須與PCB的接地層隔離，通過短線與焊盤連接。
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06-29
2023
藍牙音箱類產品開發(fā)
藍牙音箱類產品開發(fā)是指設計和制造藍牙音箱設備的過程。藍牙音箱是一種具備藍牙無線連接功能的音頻設備，可以通過藍牙技術接收和播放來自各種音源（如智能手機、平板電腦、電腦等）的音頻內容。以下是涉及到的主要技術方面：藍牙技術：藍牙音箱需要支持藍牙無線連接，使其能夠與其他藍牙設備（如音頻源設備）建立連接并進行音頻數(shù)據(jù)的傳輸。藍牙技術涉及藍牙協(xié)議棧、藍牙配置文件等，以確保音箱與其他設備之間的兼容性和通信能力。音頻處理和解碼技術：藍牙音箱需要能夠接收、解碼和處理不同格式的音頻數(shù)據(jù)，以提供高質量的音頻輸出。這可能涉及到音頻編解碼器、數(shù)字信號處理（DSP）、音頻放大器等技術，以確保音頻信號的準確還原和放大。電池管理和功耗優(yōu)化：藍牙音箱通常需要內置電池以供移動使用。因此，電池管理和功耗優(yōu)化是重要的技術考慮因素。這包括設計高效的電源管理電路、采用低功耗組件和優(yōu)化功耗控制算法等，以延長電池壽命并提供長時間的使用時間。聲學設計和音頻驅動單元：藍牙音箱的聲學設計是確保音質和音量表現(xiàn)良好的重要方面。這涉及到選用合適的揚聲器單元、設計適當?shù)囊粝湎潴w和聲學隔離等，以獲得卓越的音質和音頻性能。用戶界面和控制：藍牙音箱通常會具備用戶界面和控制功能，以方便用戶進行音箱設置、音量調節(jié)、音源切換等操作。這可能包括按鈕、旋鈕、觸摸面板、遙控器、應用程序等多種形式的用戶交互界面。無線連接穩(wěn)定性和距離覆蓋：藍牙音箱需要提供可靠的無線連接穩(wěn)定性，并在一定的距離范圍內實現(xiàn)良好的信號覆蓋。這需要考慮天線設計、信號干擾排除、信號衰減補償?shù)燃夹g手段。連接穩(wěn)定性和多設備連接：藍牙音箱通常支持同時連接多個設備，例如連接多個智能手機或其他音頻源設備。因此，開發(fā)過程中需要確保連接穩(wěn)定性、多設備切換和管理的技術。防水防塵設計：藍牙音箱常常需要具備防水和防塵功能，以適應戶外和多種環(huán)境條件的使用。這需要采用適當?shù)拿芊庠O計、防水涂層、材料選擇等技術。設備互操作性和兼容性：在開發(fā)藍牙音箱時，要考慮與其他設備的互操作性和兼容性，以確保能夠與各種品牌和型號的音頻源設備進行配對和通信。遠程控制和智能功能：一些高級藍牙音箱產品可能支持遠程控制和智能功能，如語音助手集成、智能家居集成、音箱云服務等。這涉及到與云平臺、智能家居協(xié)議的集成，以及相關的應用程序開發(fā)等技術。制造和生產技術：藍牙音箱的開發(fā)還涉及到制造和生產技術，包括PCB設計、組裝工藝、質量控制等，以確保產品的可制造性和一致性。需要注意的是，具體的藍牙音箱開發(fā)過程和涉及的技術可能會因產品類型、功能需求和制造商而有所不同。因此，在實際開發(fā)中，可能需要根據(jù)具體要求進行技術選型和定制化開發(fā)。
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06-28
2023
藍牙耳機類產品開發(fā)
藍牙耳機類產品開發(fā)是指設計和制造藍牙無線耳機設備的過程。藍牙耳機是一種通過藍牙技術與音頻源設備無線連接，并提供音頻播放和通話功能的耳機設備。以下是涉及到的主要技術方面：藍牙技術：藍牙耳機需要支持藍牙無線連接，以與音頻源設備（如智能手機、平板電腦等）建立連接并進行音頻數(shù)據(jù)的傳輸。藍牙技術涉及藍牙協(xié)議棧、藍牙配置文件等，以確保耳機與其他設備之間的兼容性和通信能力。音頻處理和解碼技術：藍牙耳機需要能夠接收、解碼和處理來自音頻源設備的音頻數(shù)據(jù)，以提供高質量的音頻播放和通話功能。這可能涉及音頻編解碼器、數(shù)字信號處理（DSP）、降噪技術等，以實現(xiàn)清晰的音頻效果。電池管理和功耗優(yōu)化：藍牙耳機通常需要內置電池以供移動使用。因此，電池管理和功耗優(yōu)化是重要的技術考慮因素。這包括設計高效的電源管理電路、采用低功耗組件和優(yōu)化功耗控制算法等，以延長電池壽命并提供長時間的使用時間。無線連接穩(wěn)定性和距離覆蓋：藍牙耳機需要提供可靠的無線連接穩(wěn)定性，并在一定的距離范圍內實現(xiàn)良好的信號覆蓋。這需要考慮天線設計、信號干擾排除、信號衰減補償?shù)燃夹g手段。用戶界面和控制：藍牙耳機通常會具備用戶界面和控制功能，以方便用戶進行音量調節(jié)、歌曲切換、接聽/拒接電話等操作。這可能包括按鈕、觸摸控制、語音控制等多種形式的用戶交互界面。防水防汗設計：由于藍牙耳機常用于運動和戶外活動，防水和防汗設計成為重要的技術要求。這可能涉及到防水涂層、防水密封設計、材料選擇等，以提供耳機在潮濕環(huán)境下的可靠性和耐用性。噪聲控制和降噪技術：藍牙耳機常常需要提供良好的噪聲控制和降噪功能，以減少環(huán)境噪音對音頻質量和通話清晰度的影響。這可能涉及到主動降噪技術、環(huán)境音傳遞功能等，以提供更好的音頻體驗。設備互操作性和兼容性：在開發(fā)藍牙耳機時，要考慮與其他設備的互操作性和兼容性，以確保能夠與各種品牌和型號的音頻源設備進行配對和通信。音頻編碼和傳輸協(xié)議：藍牙耳機需要支持適當?shù)囊纛l編碼和傳輸協(xié)議，如SBC（Subband Coding）、AAC（Advanced Audio Coding）等，以實現(xiàn)高質量的音頻傳輸和兼容性。耳機設計和人體工程學：藍牙耳機的設計需要考慮舒適性、穩(wěn)定性和符合人體工程學的要求。這包括耳塞或耳罩的形狀和材料選擇、耳機的重量平衡、可調節(jié)的頭戴式結構等，以提供舒適的佩戴體驗。充電技術和無線充電：藍牙耳機通常通過充電盒或充電線進行充電。在產品開發(fā)中，需要考慮合適的充電技術和接口設計，以及可能的無線充電功能?？煽啃院唾|量控制：藍牙耳機需要經受日常使用和攜帶的考驗，因此可靠性和質量控制是重要的技術考慮因素。這包括設計耐用的外殼材料、進行可靠性測試和質量控制過程等，以確保產品的穩(wěn)定性和可靠性。需要注意的是，具體的藍牙耳機開發(fā)過程和涉及的技術可能會因產品類型、功能需求和制造商而有所不同。因此，在實際開發(fā)中，可能需要根據(jù)具體要求進行技術選型和定制化開發(fā)。
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