工程师搞硬件设计不能忘记的11个知识点

zhan_paolo

以下为正文：

1、不要忘记在电源输入和输出端加电容滤波    
   通常情况，电源的输入和输出端的电信号是不稳定的，直接给负载供电，长期会给负载造成损伤，也会其使工作不稳定。而我们知道，电容对电压有储能滤波的作用。电容里面储存电子荷，进入到电容里面电子荷不断堆积，然后再平稳输出去——平稳输出且无波动，从而负载就能得到一个平稳的源源不断的输入。一个平稳，没有什么波动的电压，能让负载工作更可靠，也不会损伤器件。通过电容给负载供电的电压进行滤波，从经验的角度来讲都是一般大的电解电容配合一个104电容进行滤波。大电容用来滤低频波，小电容用来滤高频波，两个结合使用，效果最理想。


2、不要让无用功率过大    
   在电路设计中，我们要尽量把无用功率设计的越小越好，从而提高功率因素。如果在电路设计中，板子上的热量占了很大的一部分，板子向后输出的功率就会降低。假设一个板子上功耗增大，当板子输出的功率不变，那么这就要求板子输入功率大，这就更加耗电。


3、不要随意选择元器件的功率    
   每个电子元器件都有不同的功率，功率选择大了，电子元器件价格高，使成本增加；如果功率选择小了，就会造成电子元器件发热，长期工作在高温中会使使用寿命减短。合理选择电子元器件的功率，通过计算该元器件在电路中的功耗进行选择。已知某个元器件的额定功率时，设计电路，最好不要超过它的额定功率，否则就需要给它加散热片。当该元器件上流过的电流比较大的时候，我们要保证这两边的压差不要太大。就是，如果我们选定了流过它的电流值，那么，在它两边的压差也就有个最大的临界值。


4、不要忽略元器件的基本特性    
   作为一个电子工程师，要想能够设计出一个更好的电路，要能够灵活运用电子元器件的基本特性，将我们学到的、现有的元器件工作原理和特性去搭配和组合，然后形成不同功能的电路来实现项目的需求。比如，二极管的单向导通性，反向耐压、钳位等重要特性；稳压管的反向稳压特性；三极管的流控流型等等。


5、不要忘记常用电子元器件封装    
   电子元器件的封装实际上就是元器件的外形，包括元器件的尺寸。在电路设计的过程中，要对元器件的封装了熟于心，谈及一个封装的时候，在大脑里面都能够知道这是个什么东西，想出来并且形成一个概念。首先，在生产过成中，封装的不同涉及到生产焊接技术。其次，在PCB布板设计时，封装决定板子的外观。熟悉常用封装，元器件选型过程中事半功倍。


6、不要忽略模块化设计    
   硬件设计和软件写程序是一样的，软件写程序的时候，每个功能我们都是把它做成一个个的函数模块，在不同的项目中，有时候会用到相同的函数模块。比如，点灯、通信、我们都把它写成一个固定的函数模块。当我们在不同项目中要用到的时候，直接将它复制过来，直接就可以用了。这大大减少了我们写程序的时间，提高了效率，我们把它称为模块化管理。因此，对于硬件工程师或高级工程师，我们在设计电路的过程时，也要进行模块化设计，从而大大降低了设计模块的时间，提高了设计效率，使我们设计起来简单。也不需要在一个项目中重复去做相同的工作。


7、不要忽略成本    
   作为一个电子工程师来讲，就必须尤为关注产品的成本，成本是贯穿项目开头到结尾的红线。对于一个公司来讲，产品最终都是要在市场上进行销售的，以盈利为目的，如果你设计的产品太贵，那么你即便做的再好，也没有人要，也卖不掉，最终这个项目会失败。对一个优秀的工程师，无时无刻都要以成本作为衡量方案好坏之一。


8、不要把自己定位的很低    
   提高自我的信心，不能因为一个产品做出来了，就很高兴，过度的兴奋会使人盲目，要常常问自己，和别的工程师的产品相比，我的竞争优势是什么。


9、不要随便的去抄别人的一个电路    
   原理图的设计，其中每一个元器件都是经过慎重选择和计算出来的，它都有科学依据的。对于一个电子工程师来说，如果仅仅抄别人的电路，永远不可能得到成长。因为我们不知道抄来的电路优点、缺点是什么。不要随便的去抄别人的电路，一定要根据自己的知识来设计电路。即使你看到别人电路时，你也要能够分析和理解别人的电路，把电路中的问题找出来，然后变成你自己的电路，这才是设计者需要做的。


10、不要不注意工程师习惯培养    
   工程师良好习惯的主要在于培养思维深度和广度以及设计的严谨。人的思维，或者我们把它称之为能力，思维的高低就表现在能力高低上。人与人的差异不在智商，而在思维上。思维的深度广度决定了一个人将来在某领域能走多远。因此，对思维的培养就尤为重要，尤其是在培养自我否定，打碎自我，把四散的思维拉回来上显得尤为重要。然后，就是设计电路一定要严谨，每一步，每一个逻辑推演都要无懈可击，没有缺漏，能都经得起推敲。我们在每完成一个模块的电路设计，每一步骤时，每一环节时，都要对它进行审核，推演功能是否能够实现，当发生意外时会出现什么情况，怎么弥补等等都有思考设计。养成一个比较好的习惯，让设计的电路更加无懈可击。


   11、不要单角度思考设计，要全局统筹设计    
   设计中，不能够一开始就将元器件拖过来，直接画，不行再改。这样的设计缺乏系统性和统筹性。所以，我们在设计的时候，需要有全局观，然后再设计各个细节，在设计的时候，还需要理论作为一个指导。

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