在元器件和復(fù)雜電路中工程師常犯的10個(gè)錯(cuò)誤

面對(duì)林林總總的元器件和復(fù)雜的電路圖，工程師們不時(shí)出現(xiàn)小錯(cuò)誤是難免的，小編整理了10個(gè)，看看你是否曾踩過(guò)坑？

錯(cuò)誤1、 我們這系統(tǒng)是220V供電，就不用在乎功耗問(wèn)題了

點(diǎn)評(píng)：低功耗設(shè)計(jì)并不僅僅是為了省電，更多的好處在于降低了電源模塊及散熱系統(tǒng)的成本，由于電流的減小也減少了電磁輻射和熱噪聲的干擾。隨著設(shè)備溫度的降低，器件壽命則相應(yīng)延長(zhǎng)（半導(dǎo)體器件的工作溫度每提高10度，壽命則縮短一半）。功耗問(wèn)題隨時(shí)都要考慮到。

錯(cuò)誤2、程序只要穩(wěn)定就可以了，代碼長(zhǎng)一點(diǎn)、效率低一點(diǎn)不是關(guān)鍵

點(diǎn)評(píng)：CPU的速度和存儲(chǔ)器的空間都是用錢(qián)買(mǎi)來(lái)的，如果寫(xiě)代碼時(shí)多花幾天時(shí)間提高一下程序效率，那么從降低CPU主頻和減少存儲(chǔ)器容量所節(jié)約的成本絕對(duì)是劃算的。CPLD/FPGA設(shè)計(jì)也類(lèi)似。

錯(cuò)誤3、這些總線信號(hào)都用電阻拉一下，感覺(jué)放心些

點(diǎn)評(píng)：信號(hào)需要上下拉的原因很多，但也不是個(gè)個(gè)都要拉。上下拉電阻拉一個(gè)單純的輸入信號(hào)，電流也就幾十微安以下，但拉一個(gè)被驅(qū)動(dòng)了的信號(hào)，其電流將達(dá)毫安級(jí)，現(xiàn)在的系統(tǒng)常常是地址數(shù)據(jù)各32位，可能還有244/245隔離后的總線及其它信號(hào)，都上拉的話，幾瓦的功耗就耗在這些電阻上了。

錯(cuò)誤4、這些信號(hào)怎么都有過(guò)沖啊？只要匹配得好，就可以消除了

點(diǎn)評(píng)：除了少數(shù)特定信號(hào)外（如100BASE-T、CML），都是有過(guò)沖的，只要不是很大，并不一定都需要匹配，即使匹配也并非要匹配得最好。象TTL的輸出阻抗不到50歐姆，有的甚至20歐姆，如果也用這么大的匹配電阻的話，那電流就非常大了，功耗是無(wú)法接受的，另外信號(hào)幅度也將小得不能用，再說(shuō)一般信號(hào)在輸出高電平和輸出低電平時(shí)的輸出阻抗并不相同，也辦法做到完全匹配。所以，TTL、LVDS、422等信號(hào)的匹配只要做到過(guò)沖可以接受即。

錯(cuò)誤5、降低功耗都是硬件人員的事，與軟件沒(méi)關(guān)系

點(diǎn)評(píng)：硬件只是搭個(gè)舞臺(tái)，唱戲的卻是軟件，總線上幾乎每一個(gè)芯片的訪問(wèn)、每一個(gè)信號(hào)的翻轉(zhuǎn)差不多都由軟件控制的，如果軟件能減少外存的訪問(wèn)次數(shù)（多使用寄存 器變量、多使用內(nèi)部CACHE等）、及時(shí)響應(yīng)中斷（中斷往往是低電平有效并帶有上拉電阻）及其它爭(zhēng)對(duì)具體單板的特定措施都將對(duì)降低功耗作出很大的貢獻(xiàn)。

錯(cuò)誤6、100M的數(shù)據(jù)總線應(yīng)該算高頻信號(hào)，至于這個(gè)時(shí)鐘信號(hào)頻率才8K，問(wèn)題不大

點(diǎn)評(píng)：數(shù)據(jù)總線的值一般是由控制信號(hào)或時(shí)鐘信號(hào)的某個(gè)邊沿來(lái)采樣的，只要爭(zhēng)對(duì)這個(gè)邊沿保持足夠的建立時(shí)間和保持時(shí)間即可，此范圍之外有干擾也罷過(guò)沖也罷都不會(huì)有多大影響（當(dāng)然過(guò)沖最好不要超過(guò)芯片所能承受的最大電壓值），但時(shí)鐘信號(hào)不管頻率多低（其實(shí)頻譜范圍是很寬的），它的邊沿才是最關(guān)鍵的，必須保證其單調(diào)性，并且跳變時(shí)間需在一定范圍內(nèi)。

錯(cuò)誤7、為保證干凈的電源，去偶電容是多多益善

點(diǎn)評(píng)：總的來(lái)說(shuō)，去偶電容越多電源當(dāng)然會(huì)更平穩(wěn)，但太多了也有不利因素：浪費(fèi)成本、布線困難、上電沖擊電流太大等。去偶電容的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是要選對(duì)容量并且放對(duì)地方，一般的芯片手冊(cè)都有爭(zhēng)對(duì)去偶電容的設(shè)計(jì)參考，最好按手冊(cè)去做。

錯(cuò)誤8、這板子的PCB設(shè)計(jì)要求不高，就用細(xì)一點(diǎn)的線，自動(dòng)布吧點(diǎn)評(píng)：自動(dòng)布線必然要占用更大的PCB面積，同時(shí)產(chǎn)生比手動(dòng)布線多好多倍的過(guò)孔，在批量很大的產(chǎn)品中，PCB廠家在定價(jià)方面，線寬、過(guò)孔數(shù)量是重要的考量因素，它們分別影響到PCB的成品率和鉆頭的消耗數(shù)量，此外PCB板的面積也是影響價(jià)格的一方面。所以自動(dòng)布線勢(shì)必會(huì)增加線路板的生產(chǎn)成本。

錯(cuò)誤9、這部分電路只要要求軟件這樣設(shè)計(jì)就不會(huì)有問(wèn)題

點(diǎn)評(píng)：硬件上很多電氣特性直接受軟件控制，但軟件是經(jīng)常發(fā)生意外的，程序跑飛了之后無(wú)法預(yù)料會(huì)有什么操作。設(shè)計(jì)者應(yīng)確保不論軟件做什么樣的操作硬件都不應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生永久性損壞。

錯(cuò)誤10、 既然是數(shù)字信號(hào)，邊沿當(dāng)然是越陡越好

點(diǎn)評(píng)：邊沿越陡，其頻譜范圍就越寬，高頻部分的能量就越大；頻率越高的信號(hào)就越容易輻射（如微波電臺(tái)可做成手機(jī)，而長(zhǎng)波電臺(tái)很多國(guó)家都做不出來(lái)），也就越容易干擾別的信號(hào)，而自身在導(dǎo)線上的傳輸質(zhì)量卻變得越差。所以能用低速芯片的盡量使用低速芯片。