作者：杭海梅 單位：蘇州工業職業技術學院

電路設計

當有了產品的排布規劃后，電子工程師開始設計電路。一般可以把電路分為兩個主要的組成部分：基本電路和重要電路?；倦娐钒恍┍粍咏M件和主動組件。被動組件包括電阻、電容、電感、二極管等；主動組件包含專用集成電路（ASIC）,中央處理器（CPU）,控制器（Controller）,內存（Memory）,傳感器（Sensor）,驅動器（driver）,邏輯芯片（LogicIC）,電源芯片（PowerIC）等。重要電路包含前端（AFE）、中央處理器專用集成電路（CPUASIC）、固件內存（FirmwareMemory）、接口（Interface）等。然后將需要要完成的電路分割成多個單元，并畫出一個能表示各個單元功能的原理框圖。在設計過程中，要考慮到可靠、經濟等因素，對每一單元電路進行可行性分析和優缺點分析。

在設計電路的過程中需要注意以下幾點：

（1）詳細擬定單元電路的性能指標以及與前后級之間的關系，分析電路的組成形式。具體制作時，可以模擬成熟的先進電路，也可以進行創新，但都必須保證性能要求。單元電路本身不僅要制作合理，各個單元之間也要互相配合，要注意各個部分的輸入信號、輸出信號以及控制信號之間的關系。

（2）組件的工作電流、電壓、頻率和功耗等參數應能滿足電路指標的要求。

（3）元器件的極限參數必須留有充裕量，一般應大于額定值的1.5倍。

繪制電路圖

當我們的電路設計完成后，機構結構部分的設計也已經初步完成了，這樣接下來我們就要開始繪制電路圖了。繪制電路圖前需要一個布線控制圖（controldrawing）。件，哪個地方可以放多高的組件等訊息。有了布線控制圖（Controldrawing）,再加上我們前面完成的系統框圖、各部分電路設計、器件選擇完成的基礎上，就可以進行電路圖的繪制。電路繪制有很多的注意事項，重點需要注意以下幾點：

（1）布局合理、排列均勻。每一單位電路的組件盡量集中布置在一起。

（2）注意信號的流向。一般從輸入端或信號源開始，按照信號的流向依次排向各單元電路，而反饋通路的信號則與此相反。

（3）PCB板上的信號走線盡量不換層，數字器件和仿真器件要分開，盡量遠離。

（4）貼片（SMT）或雙列直插（DIP）有極性元件的正極需統一方向，標識清楚。PCB的每條路線（TRACE）都要有一個作為測試用的測試點（TESTPAD）。

（5）跟EMI工程師討論確定主要零件的擺放、power的規劃、高速訊號走線、模擬訊號的走線。這是因為即使在整個PCB板中的布線完成得都很好，但由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產品的性能下降，有時甚至影響到產品的成功率，好的布局可增加生產速度，降低不良率，降低產品成本，提升產品競爭力。

硬體（H/W）和韌體（F/W）的配合

設計完成了還不夠，要讓各功能實現還需要韌體（F/W）的配合，H/W工程師必須了解如何控制自己所設計的機臺,而控制的方式就要提供輸入輸出映射（IOMapping）給F/W工程師,讓F/W工程師知道怎么控制，IOMapping是指在專用集成電路（ASIC）上有可控制的IO端，且這些IO端口是由硬體工程師自己去定義要控制哪些部分。

總結

電路設計是一個系統工程，不但需要全面的電子元器件和電路知識積累，還要具備電路設計的基本流程和技巧，此外還需要機構工程師、硬體工程師、韌體工程師的配合協調才能達成目標。