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硬件电路设计、故障定位与工程案例分析

开课日期:2021年5月14-15日

开课地址:上海

报名电话:0755-26401545 13560759057(微信同号)

主讲老师:王老师

硬件电路设计、故障定位与工程案例分析

开课时间:2021年5月14-15日(星期五-星期六)

开课地点: 上海

课程背景

1) 课程内容围绕电路设计和调试所涉及的主要环节,

2) 针对设计和调试过程中所可能遇到的问题、陷阱,

3) 所有的技术要点,均通过工程实践中的实际案例分析导入,

4) 并从案例中提取出一般性的设计与调试的方法、思路,

5) 引导学员,将这些方法落地,在工程实践中直接使用。

针对设计的实用性:学员可以将本课程作为知识库。在工作中,直接用于指导设计,以及自我提醒哪些地方需要注意,哪些地方存在陷阱。
针对调试的实用性:调试过程,最关键的是找准方向。本课程采用大量实例,帮助学员建立调试思路,避免走弯路,帮助企业节省研发时间。

授课对象

硬件设计工程师,硬件测试工程师,PCB设计工程师,EMC工程师,PI工程师,SI工程师,项目经理,技术支持工程师,研发主管,研发总监,研发经理,测试经理,系统测试工程师
具有3年以上工作经验的硬件设计师、项目管理人员

课程大纲

(一)简化电路设计的方法

1. 电路设计中一些关键误区的澄清

分析几条传统意义上正确的设计规则---它们充满误导性。
案例分析---600kHz信号的问题,导致芯片的访问过程出错。
案例分析---在PCB设计完成后,评审阶段发现的高速接口的问题。
扩展:对PCB设计的检查和修改,存在的难点,及针对于此的策略。

2. 方法---如何判断电路设计中:哪些部分是必须重视、并严格控制的;哪些部分的要求可以放松一些;哪些部分可以不关注。

3. 信号分析法---简单实用的电路分析方法介绍

4. 信号分析法的应用与实例

l 4个实例:针对常见的几个设计困境,分析如何用信号分析法快速解决。

(二)常规元器件应用中的技巧、选型方法、案例分析

1. 如何活用电阻,解决电路设计中的复杂问题

2. 电容的两个重要而又经常被忽略的作用,及其对设计的重要指导

3. 如何针对不同的电路要求,有针对性地选择合适的电容

4. 电容的寿命---计算实例分析

5. 电容选择中的实用计算方法---计算公式介绍与实例分析

6. 陶瓷电容、薄膜电容铝电解电容、钽电容---选型方法、应用陷阱、及针对工程应用的问题的解决方案

陶瓷电容的优势和劣势、应用要点、常见误区与教训分析。
钽电容的优势和缺陷,及应限制实用钽电容的场合、案例分析。
铝电解电容的优势、劣势及规避方法、故障案例分析。
重点:综合对比各类电容的特性、应用要点、应用场合、注意事项。
重点:行业内的新式电容特性介绍与应用场合分析。

7. 电感与磁珠---什么时候用电感、什么时候用磁珠,电感和磁珠选型方法与案例分析

通过一个实例,弄懂电感与磁珠的不同。
电感与磁珠---根据电路的特定要求,有针对性的选型方法与实例解析。

8. 二极管---选型方法、注意要点、误区与案例分析

9. MOSFET的应用---如何针对MOSFETdatasheet来选型

(三)电源设计

1. 线性电源应用中的常见问题

2. 开关电源设计要点与案例分析

l 以简单而形象的方式,理解开关电源工作原理,及各组成部分的功能

l 开关电源电路中,元器件的选型要点与实例分析

l 开关电源功耗计算、效率分析实例

l 以降压电源电路为例,解析电源电路分析要领

l 重点:基于一个案例,分析开关电源常见故障,及其解决方法

3. 低功耗设计中如何选择电源---要点与实例分析

4. 实例:解决小型化、低噪声、高输出电流、高可靠性、高稳定性的实用方案

5. 电源啸叫问题的根源剖析与案例介绍

6. 电源模块的选型要点、常见问题与案例分析

7. 开关电源的可靠性决定因素与分析要点

8. 传统保险管和新式保险管的对比、分析、应用实例

(四)电路保护设计

1. 上电、下电是电路容易出故障的环节,针对上下电实现电路保护的策略,及其案例分析

上电过程中,电路系统可能产生的问题及隐患,3个案例分析。
分析芯片对上电过程的常见的要求。
重点:针对上电过程的电路保护,三种常用的方法---基于实例分析。
下电---哪些场合必须考虑对下电过程的保护。
下电过程中产生的故障---2个案例分析。
重点:如何实现对下电过程的电路保护,实例解析。

2. 电路监控的实现与实例分析

实例:对电路的监控---需要监控几大要素,如何实现。
电源监控电路参数的调整方法。
缓启动电路分析:希望解决的问题、关键环节的实现、需注意的要点。
电路故障时的断电保护:如何根据系统的要求,确定断电保护的参数与电路实现。
断电保护电路的实现方法与设计实例。

3. 热插拔设计要点与实例

(五)时钟电路设计

1. 晶体(Crystal)、晶振(Oscillator)的选型与电路设计要点

l 晶体电路的工作原理

l 晶体datasheet中各参数的深入理解与选型要点

l 晶体应用案例分析---实际应用中的案例

l 晶振的工作原理、优点、缺点,晶振与晶体应用上的差异。

l 晶振datasheet中,各参数的深入理解与应用要点、案例分析

2. 如何规避PCB设计可能出现的时钟电路的问题---PCB的技术要点与案例分析

(六)电路驱动能力的解析

1. 对驱动能力的理解,常见的疑问

l 电路的驱动能力如何、发送端驱动能力是否足够、如何提高驱动能力、驱动能力不够会发生什么故障

2. 由驱动能力不足导致的电路故障---案例分析

3. 器件手册中与驱动能力相关的参数详解

4. 驱动能力计算实例

l 通过4个综合实例,深刻理解芯片的驱动能力,掌握分析“驱动”这类问题的方法

5. 综合实例---基于该实例,介绍多个技术要点的综合应用

l 深刻体会器件的驱动能力对最终信号波形的影响

l 某些芯片的应用,在设计阶段,需预先提防一些应用陷阱

l 如何根据芯片datasheet,判断信号是否可能出现与“驱动”相关的问题

l 如何根据芯片datasheet,定性地分析芯片的驱动能力

l 如何根据芯片datasheet,便捷地实现对芯片驱动能力的定量计算与评估

(七)PCB设计的技术要点、案例分析

1. 很多电路故障是由PCB设计错误造成的--- PCB设计错误的实例

2. 检查PCB设计图的关键要点与实例---如何检查PCB图

3. 硬件工程师如何做仿真

4. 阻抗控制

l 阻抗的含义

l 如何实现阻抗控制---完成阻抗控制的具体步骤与实例分析

l 关于阻抗控制的误区

5. PCB板的层叠结构设计要点与案例分析

l PCB的层叠结构设计的详细步骤

l 6个设计实例与错误设计的案例

6. 信号分析与PCB设计要点、实例、案例分析

l 信号完整性问题,在波形上的4种表现形式及其产生的根本原因、解决办法

l 过孔的影响---过孔分析的方法、如何量化计算过孔的影响、过孔应用三项技巧

l 信号反射的根源,反射对信号的影响,哪些反射不会成为问题

l 反射的定性分析、定量计算,通过实例深刻理解反射

l 如何选择正确的信号匹配方式,深入分析各匹配方式的应用要点、常见问题

l 回流路径---信号如何选择回流路径,如何分析信号回流的问题,案例解析

l 地弹的影响,及其对设计、测试的具体要求

l 把串扰降到最低---实用方法及设计实例

l 表层走线还是内层走线?--- 各自的优缺点和实例分析

l 使用盲、埋孔技术 --- 常见错误及设计要点

l 蛇形线走线的常见问题分析

l PCB布线最常见的几个误区---充分认识这些误区,简化电路设计


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