2006年01月09日

从51初学者到电子工程师 第一课

从初学者到电子工程师

一、前言

我的帖子“合格的电子工程师需要掌握的知识和技能”在电子产品世界(http://bbs.edw.com.cn/list.asp?boardid=11)和电子工程师论坛(http://www.eebyte.com/superbbs/list.asp?boardid=21)上发表后,点击的人数还行,这让我也小有了成就感一把。也有人说这个帖子太空,是的,因为实际上这只是一个我对公司初级员工讲课的培训大纲;但是,初学者可以将这个大纲作为一个参照物,参照自己的知识是否全面。

很多电子工程师在某个方面精深钻研,成为某一个特殊领域的专家,从一开始的养家糊口、慢慢小有收益、最后宝马豪宅,也是有的;这些电子工程师可能没有全面掌握这些知识,因为这些行业用不上,例如,液晶显示器,很多行业就不需要;但是,对于一个初学者,我认为,这个提纲是切合实际的,对于面向控制而言,已经基本够用了;对于初学者,全面地掌握这些知识是很有必要的,因为你不知道今后需要使用什么哪些知识,而这些知识, 80%以上你会在今后的工作中使用上,因为这是都是最基本的。熟练掌握这些知识和应用,根据不同的地区、行业和老板,月薪应该可以在3000元~5000元之间,甚至更高。

其实,可能有些你用不上,但是知道了也没有坏处;所谓书到用时方很少,又有谓艺不压身。知识=月薪=年薪=金钱=香车宝马=…….. ,呵呵。

为什么要掌握这些知识?

实际上,电子工程师就是将一堆器件搭在一起,注入思想(程序),完成原来的这些器件分离时无法完成的功能,做成一个成品。所需要的技能越高、功能越复杂、成本越低、市场上对相应的东东的需求越大,就越成功。这就是电子工程师的自身的价值。从成本到产品售出,之间的差价就是企业的追求。作为企业的老板,是在市场上去寻找这样的应用;对电子工程师而言,是将老板提出的需求或者应用按照一定的构思原则(成本最低、可靠性最高、电路板最小、功能最强大等)在最短的时间内完成。最短的时间,跟电子工程师的熟练程度、工作效率和工作时间直接有关。这就是电子工程师的价值。

将电子产品抽象成一个硬件的模型,大约有以下组成:

1) 输入
2) 处理核心
3) 输出

输入基本上有以下的可能:

1) 键盘
2) 串行接口(RS232/485/can bus/以太网/USB)
3) 开关量(TTL,电流环路,干接点)
4) 模拟量(4~20ma、 0~10ma、0~5V(平衡和非平衡信号))

输出基本上有以下组成:

1) 串行接口(RS232/485/can bus/以太网/USB)
2) 开关量(TTL、电流环路、干接点、功率驱动)
3) 模拟量(4~20ma, 0~10ma,0~5V(平衡和非平衡信号))
4) LED显示:发光管、八字
5) 液晶显示器
6) 蜂鸣器

处理核心主要有:

1) 8位单片机,主要就是51系列
2) 32位arm单片机,主要有atmel和三星系列

51系列单片机现在看来,只能做一些简单的应用,说白了,这个芯片也就是做单一的一件事情,做多了,不如使用arm来做;还可以在arm上加一个操作系统,程序既可靠又容易编写。

最近三星的arm受到追捧,价格便宜,以太网和USB的接口也有,周立功的开发系统也便宜,作为学习ARM的产品来说,应该是最好的;作为工业级的控制,是不是合适,在网友中有不同的看法和争议。本公司使用atmel ARM91系列开发的1个室外使用的产品,在北京室外使用,没有任何的通风和加热的措施,从去年的5月份到现在,运行情况良好。已经有个成功应用的案例。

但对于初学者来说,应该从51着手,一方面,51还是入门级的芯片,作为初学者练手还是比较好的,可以将以上的概念走一遍;很多特殊的单片机也是在51的核的基础上增加了一些I/O和A/D、D/A;也为今后学习更高一级的单片机和ARM打下基础。再说了,哪个老板会将ARM级别的开发放在连51也没有学过的新手手中?

在51上面去做复杂的并行扩展是没有必要的,比如,扩展I/O口和A/D、D/A等等,可以直接买带有A/D、D/A的单片机;或者直接使用ARM,它的I/O口线口多。可以使用I2C接口的芯片,扩展I/O口和A/D、D/A,以及SPI接口扩展LED显示,例如:MAX7219等芯片。

市面上一些比较古老的书籍中还有一些并行扩展的例子,如:RAM、EPROM、A/D、D/A等,我觉得已经没有必要去看了,知道历史上有这些一回事就行了;

这些知识,是所有产品都具备的要素。所以要学,再具体应用。

说一个小的故事:野人献曝。

从前,有一个农民,冬天干了活后,休息晒太阳。好舒服呀。
他想,这么舒服的享受,我要献给国王,让他也能得到享受。
于是他兴冲冲地到了王宫,将他的宝贵经验献给了国王。

我现在就象这个农民,把自己认为很宝贵的经验献给大家。希望大家多提宝贵意见;拍板砖也可以,骂我也无所谓,呵呵,随便。

第一课:51单片机最小系统

实际上,51单片机核心外围电路是很简单的,一个单片机+一个看门狗+一个晶振+2个磁片电容;

1. 单片机:atmel的89C51系列、winbond的78E52系列,还有philips的系列,都差不多;现在有一些有ISP(在线下载的),就更好用了;

2. 看门狗:种类很多,我常用的有max691/ca1161和DS1832等,具体看个人习惯、芯片工作电压、封装等。Max系列和DS系列,还有IMP公司的,种类很多,一般只需要有最基本的功能就可以了;原来我使用max691,但是max691比较贵,因为它有电池切换功能,后来新设计电路板,就都采用ca1161了。

很早以前的电路设计中,现在可能还有人使用,使用一个电阻和一个电容达成的上电复位电路;但是,这样的复位电路一个是不可靠,为什么不可靠,网络上能找得到专门论述复位电路的文章;更重要的是,51系列的单片机比较容易受到干扰;没有看门狗电路是不行的,当程序跑飞时,回不来了,死在那里。

常规的做法是买一个专门的看门狗电路,完成复位电路和看门狗电路的功能。
这些芯片的资料很容易在网络上找到,通常使用百度搜索就可以了;看见有PDF的字样,就点击下载;使用网际快车flashget下载也是最好的;

这些资料通常是pdf格式的文件,所以,还需要一个pdf的阅读器。

百度网址:http://www.baidu.com

网际快车下载网址:http://www.skycn.com/soft/879.html

PDF阅读器下载网址:http://www.chinapdf.com/download.htm

实际上,有了百度和其它的搜索引擎,很方便下载到这些芯片的资料,比光盘还方便,不需要去到处找。

单片机和单片机抗干扰能力是不一样的。如果你的产品是工作在干扰比较大的环境,可以试试选用不同品牌的单片机;原来我在一个光电所,做YAG激光治疗机的控制部分,脉冲激光机的电源放电的时候,能量是很大的,在采取了所有能够想到的光电隔离等措施之后,还是不行;后来,选用了intel的8031,就可以了。小声的说:当时的philips的单片机抗干扰性能是最差的,可能跟Philips主要是用在民用领域有关。现在不知道怎么样了,有人知道的话告诉我。

单片机的输入输出口线是最容易引进干扰的地方;在严重干扰的情况下,需要将所有的口线光电隔离。

3. 晶振:一般选用11.0592M,因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率;也可以使用36.864M,这个频率是1.8432M的20倍,看别人的电路板上用过,我也没有用到。这2种晶振很容易买到,价钱跟12M的一样。书上说,12M的晶振也能得到9600的波特率,但是,实际用的时候,会每隔一段时间就出错一次,好像累积误差一样,比较奇怪。

即使你的单片机系统不使用RS232接口,也可以做一个Rs232,留着做测试,或者预留等等,没有坏处。除非你的单片机系统的口线不够用了。

4. 磁片电容:22pf~30pf,可以在有些书上找到什么晶振频率对应什么容量的磁片电容,但是,我都是随便拿来使用,反正在11.0592M下,都没有问题;如果你用到了更高的频率,最好还是找找资料看看。

参见以下电路图:

如果你的单片机系统没有工作,检查步骤如下:

1. 查看门狗的复位输出,可能的话在电路板上加一个LED,下拉,这样看起来就更方便;要是看门狗复位信号有,往下;

2. 查单片机,看看管脚有没有问题;一般编程器能够将程序写入,说明单片机是好的;最好手头上准备一个验证过的单片机,内部有一个简单的程序,比如,在某个口线上输出1个1秒占空比的方波等,可以使用万用表测量。

加一句:设计产品时,要在关键的地方:电源、串口、看门狗的输出和输入、I/O口等加不同颜色的LED指示,便于调试;作为批量大的产品,可以去掉部分LED,一方面是降低成本、一方面是流程保密;

3. 再查磁片电容,有些瓷片电容质量不行,干脆换了;顺便说一下,换器件最好使用吸锡带,将焊盘内的锡吸干净,再将器件拔出,这样不会损伤焊盘内的过孔;再将新的瓷片电容焊接上去的时候,用万用表量量是好的再焊;

4. 最后只有换晶振了;切记要买好的晶振,有些品牌质量比较好。

5. 以上按照以上步骤检测时,将无关的外围芯片去掉;因为有一些是外围器件的故障导致单片机最小系统没有工作。

第二课 基本的芯片和分立器件
2.1 简述
2.2 74系列
2.3 CD4000系列
2.4 光耦与光电管
2.5 三极管
2.6 电容电阻
2.7 固态继电器
2.8 继电器
2.9 变压器和三端稳压器
2.10 开关电源芯片
2.11 封装知识、芯片批号等
2.12 接插件
2.13 器件选购的知识
第三课 数字量的输入输出
第四课 单片机的通讯接口
第五课 单片机系统设计的硬件构思
第六课 单片机程序的框架(汇编版本)
第七课 模拟量的输入输出
……
各位多提宝贵意见。
保证实用。如果程序里面有一些例程,也是已经经过测试可以拿来就用的;实际上是我早年的一些产品的程序的一部分;不好意思,都是汇编的。
写的时间只有周末会多一些,可以保证做到一周一课;尽量能够提前,但是这要看看工作忙不忙了。
坊间有一些参考书,准备今天上午到北京中发市场转了一圈,我记得以下参考书目较好:
1. 周航慈:《单片机程序设计》
2. 徐涵芳:《MCS-51单片机结构与设计》
3. 何立民:《……》

有了这些就基本够用了;其它的很多都是资料的翻译;如果英文不好,可以看看;英文好的话,可以不必了,省电钱买开发系统和编程器、开发板什么的,需要什么资料直接下载PDF文件好了。
要想成为电子工程师,需要宽带,在家里安装包月的adsl或者长宽,绝对值得。
实际上,网络上什么都有了,就是一个网络数据库,要好好利用。
网上自有黄金屋,网上自有颜如玉……

第二课 基本的芯片和分立器件
2.1 简述
有必要对以下系列的芯片和分立器件进行介绍。
除了单片机作为控制器的核心外,作为一个产品,由很多东西构成;所以,在讲系统之前,先将这些零零碎碎的东西一并交待。就好像一栋房子,有各种各样的构件组成,下面的这些东东就像砖瓦一样,没有不行。

2.2 74系列芯片
74系列的芯片的下载地址:
http://www.dainau.com/TTLDATASHEET.htm
http://www.100y.com.tw/asp/class36_40.htm
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/default.htm

74系列的芯片是古老的一族,大部分的芯片现在均已不用了,但是,实际上,在目前的系统中,还能看到一些芯片,有些芯片现在还在系统中使用,例如:

1、 7404 – 6个反相门

下载地址:
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=125533
将输入的TTL逻辑反相,如:0->1,1->0

2、 7407 – 6个集电极开路门

下载地址:
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=125518
由于集电极开路门可以外接高电压,可以最高到DC30V,电流最大到39mA,通常我用它驱动8字数码管和继电器等大电流的负载;开路门内部结构是达林顿管的,输出的逻辑是正的;
与其类似的芯片是7406,只不过是反相开路门。

3、 74LS573与74LS373 – 8 数据锁存器

74LS373下载地址:
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=129171
74LS573下载地址:
http://www.yddz.net/yddzsourse/pdf/74hc573.pdf

引入几个概念:
1. 真值表

参见74LS373的PDF的第2页:
Dn LE OE On
H H L H
L H L L
X L L Qo
X X H Z

这个就是真值表,表示这个芯片在输入和其它的情况下的输出情况。
每个芯片的数据手册(datasheet)中都有真值表。
布尔逻辑比较简单,在此不赘述;

2. 高阻态

就是输出既不是高电平,也不是低电平,而是高阻抗的状态;在这种状态下,可以多个芯片并联输出;但是,这些芯片中只能有一个处于非高阻态状态,否则会将芯片烧毁;
高阻态的概念在RS232和RS422通讯中还可以用到。

3. 数据锁存

当输入的数据消失时,在芯片的输出端,数据仍然保持;
这个概念在并行数据扩展中经常使用到。

4. 数据缓冲

加强驱动能力。74LS244/74LS245/74LS373/74LS573都具备数据缓冲的能力。

OE:output_enable,输出使能;
LE:latch_enable,数据锁存使能,latch是锁存的意思;
Dn:第n路输入数据;
On:第n路输出数据;

再看这个真值表,意思如下:
第四行:当OE=1是,无论Dn、LE为何,输出端为高阻态;
第三行:当OE=0、LE=0时,输出端保持不变;
第二行第一行:当OE=0、LE=1时,输出端数据等于输入端数据;
结合下面的波形图,在实际应用的时候是这样做的:
a. OE=0;
b. 先将数据从单片机的口线上输出到Dn;
c. 再将LE从0->1->0
d. 这时,你所需要输出的数据就锁存在On上了,输入的数据在变化也影响不到输出的数据了;实际上,单片机现在在忙着干别的事情,串行通信、扫描键盘……单片机的资源有限啊。
在单片机按照RAM方式进行并行数据的扩展时,使用movx @dptr, A这条指令时,这些时序是由单片机来实现的。
后面的表格中还有需要时间的参数,你不需要去管它,因为这些参数都是几十ns级别的,对于单片机在12M下的每个指令周期最小是1us的情况下,完全可以实现;如果是你自己来实现这个逻辑,类似的指令如下:

mov P0,A ;将数据输出到并行数据端口
clr LE
setb LE
clr LE ;上面三条指令完成LE的波形从0->1->0的变化

74ls573跟74LS373逻辑上完全一样,只不过是管脚定义不一样,数据输入和输出端各在一侧,PCB容易走线;所以大家都喜欢使用这个芯片。

4、 74LS244 – 数据缓冲器

下载地址:
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/74F244.pdf

数据输出能力比较强,输出电流可以到40mA以上;
4个缓冲器分成2组,具有高阻态控制端口

5、 74LS245 – 总线缓冲器

http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/74F245.pdf

双向数据接口,通常在ISA板卡上可以看到;
早期的51系统中,为了扩展RAM、eprom、A/D、D/A、I/O等经常可以看到这个片子;
为了增强驱动能力,有时是为了隔离输入和输出,主要是布线方便,象74LS573一样,输入、输出在一侧,经常用到这个片子

6、 74LS138 – 三-八译码器

http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/74F138.pdf

在早期的51系统的扩展中,作为地址选通的片子,可以经常看到。
另外一个类似的芯片是74LS154,是4-16译码器,现在更是少见了。
有兴趣的可以研究一下何立民的经典著作中的有关章节。
知道有这么一个芯片就可以了。

2.3 CD4000系列

CD4000系列的芯片,除了跟74系列的电气特性有所区别外,例如:
1) 电压范围宽,应该可以工作在3V~15V,输入阻抗高,驱动能力差外,跟74系列的功能基本没有区别;
2) 输入时,1/2工作电压以下为0,1/2工作电压以上为1;
3) 输出时,1=工作电压;0=0V
4) 驱动能力奇差,在设计时最多只能带1个TTL负载;
5) 如果加上拉电阻的话,至少要100K电阻;
6) 唯一现在使用的可能就是计数器,CD4060的计数器可以到14级二进制串行计数/分频器,这个74系列的做不到这么高;
下载地址:
http://www.100y.com.tw/asp/class36_40.htm
http://www.100y.com.tw/pdf_file/CD4060.PDF


2.4 ULN2003/ULN2008

它的内部结构也是达林顿的,专门用来驱动继电器的芯片,甚至在芯片内部做了一个消线圈反电动势的二极管。ULN2003的输出端允许通过IC 电流200mA,饱和压降VCE 约1V左右,耐压BVCEO 约为36V。用户输出口的外接负载可根据以上参数估算。采用集电极开路输出,输出电流大,故可以直接驱动继电器或固体继电器(SSR)等外接控制器件,也可直接驱动低压灯泡。

经常在工控的板卡中见到这个芯片。
有个完全一样的型号:MC1413,不过现在好像不怎么见到这个型号了,但是管脚与2003完全兼容。

ULN2003可以驱动7个继电器;ULN2008驱动8个继电器。

ULN2003下载地址:
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=148212
ULN2008下载地址:
没有找到。奇怪啊。

2.5 光耦

光耦是做什么用的?光耦是用来隔离输入输出的,主要是隔离输入的信号。
在各种应用中,往往有一些远距离的开关量信号需要传送到控制器,如果直接将这些信号接到单片机的I/O上,有以下的问题:

1) 信号不匹配,输入的信号可能是交流信号、高压信号、按键等干接点信号;
2) 比较长的连接线路容易引进干扰、雷击、感应电等,不经过隔离不可靠

所以,需要光耦进行隔离,接入单片机系统。

常见的光耦有:
1) TLP521-1/ TLP521-2/ TLP521-4,分别是1个光耦、2个光耦和4个光耦,HP公司和日本的东芝公司生产。

下载地址:
http://www.100y.com.tw/pdf_file/TLP521-1-2,4.PDF

发光管的工作电流要在10mA时,具有较高的转换速率;
在5V工作时,上拉电阻不小于5K,一般是10K;太小容易损坏光耦;

2) 4N25/4N35,motorola公司生产
下载地址:

http://www.100y.com.tw/pdf_file/4N25-8,35-7,H11A1-5.PDF
隔离电压高达5000V;

3) 6N136,HP公司生产

下载地址:
http://www.100y.com.tw/pdf_file/6N135-6.PDF
要想打开6N136,需要比较大的电流,大概在15~20mA左右,才能发挥高速传输数据的作用。
如果对速率要求不高,其实TLP521-1也可以用,实际传输速率可以到19200波特率。

选择光耦看使用场合,tlp521-1是最常用的,也便宜,大概0.7~1元;
要求隔离电压高的,选用4N25/4N35,大概在3元左右;
要求在通讯中高速传输数据的,选用6N136,大概在4元左右。

光耦应用的原理框图如下所示:
1. 输入干接点隔离

2. 输入TTL电平隔离


3. 输入交流信号隔离

4. 输出RS232信号隔离


5. 输出RS422信号隔离


光耦除了隔离数字量外,还可以用来隔离模拟量。将在今后的章节中描述。

2.6 三极管
2.7 光电管
2.8 电容
2.9 电阻
2.10 固态继电器
2.11 继电器
2.12 变压器与整流桥
2.13 三端稳压器
2.14 开关电源芯片
2.15 封装知识、芯片批号等
2.16 接插件
2.17 器件选购的知识



2.6 三极管

2.6.1 三极管的4种工作状态

1) 饱和导通状态

饱和导通=0

2) 截止状态

饱和导通=1

3) 线性放大状态

作为低频放大器时使用,具体的可参见有关电子线路的书籍;

4) 非线性工作状态

在无线电通信系统中,作为混频器等使用。具体的可参见有关电子线路的书籍;
愚记得南京工学院也就是现在的东南大学在80年代初期有一套《电子线路》5本,是电子专业的书籍,比较难懂;现在,即使是在电子专业的学生中,也应该降低了对三极管的哪些复杂的参数的要求了吧;在实际使用时,即使是模拟电路、非线性电路,也都是集成电路了,谁还使用三极管自己做呢?如果万一需要,现学也来得及。这套书很强的。编写人在那个年代肯定都是牛人。

学三极管这些参数很繁琐的,要是现在的非电子类的大学生或者大专生们还学这些玩意,我只能说是学校在误人子弟了。

好多学校都在扩招,很多学生念了4年下来,学了一堆过时的理论,跟实际的东西一点没有接轨,不知道7407是干什么用得,不知道三极管的几个状态;我只能无话可说。

所以,念了4年下来,跟企业的需求还有一段距离,还需要从头来过;聪明的学生赶紧抓住机会去学习,去实习,这样,还可以赶紧补上实际应用的这一课。

言归正传。

参见下图:

当单片机的口线输出电平为1时,三极管的be结导通,ce结导通,输出的电压值为0V;
当单片机的口线输出电平为0时,三极管的be结不导通,ce结截止,输出的电压值为5V;

在这种数字电路的应用中,相当于三极管是一个反相开路门。

计算是否导通,公式如下:

I=B(放大倍数,希腊字母的贝塔)×Ibe

当Ice<I时,即为饱和导通;

相差越大,饱和程度越深,Vce越小,三极管的输出内阻越小;

这个概念要用到光电管中。

设计使用时大概算算,心里有个数;在电路板上试试,行的通,那就是它了。可以测量Vce值,至少要小于0.1V就可以了。

常用的PNP三极管是2N5551,驱动40mA的LED(电压在24V)、蜂鸣器等均没有问题。

2.6.2 三极管的具体应用

实际上,已经有象7407、ULN2003可以取代三极管在数字电路中的作用;但是,有时是受到PCB面积的制约,有时是为了降低成本,有时是因为布局方便,在1~2个输出点时,还是可以使用三极管来做驱动的。

例如:驱动一个蜂鸣器;往往系统中的蜂鸣器跟其它驱动设备,继电器等,距离较远;这时,没有必要使用一片7407,或者ULN2003来驱动;驱动的接口如下:




2.5 光电管


我这里所谓的光电管有2种:

1) 反射型光电管
2) 对射型光电管

这2种产品在市场上又可分为调理好的和没有调理好的;

这2种光电管在电子产品世界和电子技术应用杂志上都有大量的广告。随便找一本都有。

我所说的调理好的指的是内部已经加了限流电阻和输出的放大驱动电路了。它的特点是只有3根线,电源2根,输出信号一根,TTL电平的;但是,有时受到某种限制,需要使用没有调理好的,怎么办呢?

参见下图:光电管原理框图

这种没有调理好的光电管在使用时,需要做一块小的电路板,在发光管加限流电阻,在光电三极管的集电极加上拉电阻到5V,如下图所示:光电管工作框图1。

但是,在使用中我发现,输出的信号不稳定,尤其是在使用比较长的电缆传输到单片机的时候;究其原因,我认为是由于反射或者对射的红外光落在光电三极管的靶面上,光强未能导致光电三极管深度饱和,使得输出的内阻偏大,环境的噪声和电缆的干扰信号容易在线路上叠加的缘故;

为了可靠工作,仿照达林顿管的结构,在光电三极管的输出端加一个限流电阻接到NPN的B结,当无光的时候,2N5551饱和导通,输出电压为0V;实际测量小于0.1V;当有光,甚至是弱光时,2N5551截至,输出电压为5V。将3K电阻换成更大或更小的电阻,可以调整光电三极管的输出的灵敏度。

具体工作过程可以自行分析,做个实验。


2.6 电容

2.6.1 电容的主要种类

电容有以下几大类:

1) 电解电容
2) 独石电容
3) 磁片电容
4) 胆(左金右旦)电解电容
5) 涤纶电容等

电容的指标是:耐压值和电容容量。例如:220u/50V,就是说,这个电解电容耐压值为50V,容量为220u。

电容的容量跟电容的介质有关。

顾名思义:

电解电容为电解质作为介质的,铝作为电极;

独石电容是使用石头作为介质的;

磁片电容是磁片作为介质的;

胆(左金右旦)电解电容使用电解质作为介质,但是,电极采用胆(左金右旦)金属。
涤纶电容采用涤纶作为介质。

有兴趣的网友可以拆一个电容看看。


2.6.1 电容的使用场合

1. 电源稳压和滤波

电解电容主要是用来稳压和低频交流滤波的;高频滤波是使用磁片电容和独石电容。
当电解电容作为稳压时,接在整流桥和三端稳压器的输出端,起到稳定电压的作用。其工作机理相当于一个水库,从上游来的带有波浪的水到了水库,就变的平滑了。

但是,铝电解电容的电解质随着时间的推移会干涸,所以在设计时需要留有余量,保证系统正常工作到它的寿命。

有些远端供电的直流电源,接到电路板的输入端时,需要在电路板的电源输入端加一个大的电解电容,通常可以是220u/25V,这样,这块电路板需要供电时,不是直接从电源处取,而是从电容中取电,可以得到稳定的电流供给;

但是,电解电容只能滤除低频的波动;对于直流电源中的高频波动,可以加一个0.1u或0.01u的独石电容或者磁片电容。

很多教科书都指出,在每一个芯片的电源和地两端接一个0.1u或0.01u的独石电容或者瓷片电容,解决芯片的供电过程中,由于电路板的走线电感产生的电源开关噪声尖峰。这种作用下的电容叫去耦电容。这是电路板的常规的设计;

2. 定时参数

对于象555这样需要外接电容产生稳定的脉冲的器件,涤纶电容是首选。可以想象,涤纶一层又一层缠绕,受到温度变化引起的涤纶的面积的变化的相对值要远远小于独石电容的介质石头受到温度变化而引起的变化值。

3. 产生其它电压

有些需要从单一电压产生其它的电压的芯片,如:max232,需要外接电容才能实现。
参见max232技术资料。
外接01.u的胆电容。

2.6.2 电容的封装

电容有直插和表面贴的不同封装。

电解电容表面贴封装的通常耐压值不超出25V,电容值不超出100u。再大,就只好使用直插的了。其它的电容,磁片和独石都有表面贴封装的。




2.7 电阻和电位器

2.7.1电阻的种类

2.7.1.1 普通电阻


电阻种类按照工艺可以分为碳膜电阻和金属膜电阻;

按照功率可以分为小功率电阻和大功率电阻,大功率电阻通常是金属电阻,实际上应该是在金属外面加一个金属(铝材料)散热器,所以可以有10W以上的功率;在电子配套市场上专门卖电阻的市场上可以很容易地看到。

金属电阻通常是作为负载,或者作为小设备的室外加热器,如,在CCTV的一些解码器箱和全天候防护罩中可以看到。

电阻在电路中起到限流、分压等作为。通常1/8W电阻已经完全可以满足使用。但是,在作为7段LED中,要考虑到LED的压降和供电电压之差,再考虑LED的最大电流,通常是20mA(超高亮度的LED),如果是2×6(2排6个串联),则电流是40mA。

不同厂家选用不同材料的,压降有所不同。所以,需要加上电试一下,但是,不要让Led的电流超出20mA(单只LED),这时加大电流亮度也不会增加,但是LED的寿命会下降,限流电阻的大小就是压降除以电流。电阻的功率随之可以算出。

这个使用初中的知识就够用了。

2.7.1.2 电位器

电位器就是可调电阻。在初中学物理时,中学老师拿一个很大的圆筒状的东东,上面有一个滑杆,跟这个东西很类似。

它的阻值在1~n之间变化。

N=102、502、103……
102=10*10的2次方,也就是1000欧姆,1K
同理,502=5K。

这种表示的方法跟电容是一样的。

电容104=10*10的4次方pf,电容的基本单位是pf,1u=1000000pf,所以,104=100000pf=0.1u;

电位器又分单圈和多圈电位器。

单圈的电位器通常为灰白色,面上有一个十字可调的旋纽,出厂前放在一个固定的位置上,不在2头;

多圈电位器通常为蓝色,调节的旋纽为一字,一字小改锥可调;

多圈电位器又分成顶调和侧调2种,主要是电路板调试起来方便。
有些是仪器仪表设备,通常是模拟电路,有一些不确定的因素,需要调节才能达到最理想的效果;有些是设备本身就需要输出一个可变的东东,如电压和电流,也需要一个电位器。

2.7.1.3 排电阻

是sip n的封装,比较常用的就是阻值502和103的9脚的电阻排;象sip9就是8个电阻封装在一起,8个电阻有一端连在一起,就是公共端,在排电阻上用一个小白点表示。排电阻通常为黑色,也有黄色;51系统的P0需要一个排电阻上拉,否则,作为输入的时候,不能正常读入数据;作为输出的时候,接7407是可以的,不需要上拉电阻;但是,接其它的芯片,还是不行。有兴趣可以看看51的P0的结构;没有兴趣,依葫芦画瓢,照做没错。

2.7.1.4 光敏电阻

当照在光敏电阻上的光强变化时,电阻值也在变化。显然这是半导体材料的特性。
使用光敏电阻可以检测光强的变化。

思考题1:

有一个LED显示设备,要求,当光强变化的时候,LED的亮度随着光强变化;光线越强,LED越亮;反之亦然。怎么使用单片机实现此项功能?可以是多级调光,如8级调光;也可以做成无级调光。

2.7.2 电阻的封装

电阻的封装有表面贴和轴向的封装。

轴向封装有:axial0.4、axial0.6、axial0.8等等;axial在英语中就是轴的意思;
表面贴电阻的封装最常用的就是0805;当然还有更大的;但是更大的电阻我想就不是很常用了。

电位器的封装在protel的书种可以很方便地找到。但是如果直接使用,可能会有一些偏差。老树早期就犯过这种错误,导致电位器旁边的器件安装费劲。

搞硬件和软件是有所不同的,搞硬件的人,一定要精确。

在硬件上的一个小的错误,都会造成这块板的推倒重来;因为产品是不能有飞线的;而这个小小的错误相当于软件上的一条语句,在软件调试阶段悄悄改掉,可以神不知鬼不觉;在PCB上,特别恶心。而且谁都知道-老板最知道。

什么是精确呢?

1. 对你所要实现的工作的目标理解准确;

2. 对你的电路图要清楚每一个器件在其中所起的作用;如果不明白,可以找一个专家问问,得到确认;如果不清楚,可以先试试;

3. 对每一个器件的封装要严格把握,该是什么形状、外形一定要完全一致;还有考虑到空间是不是对其它的板卡器件有影响;对边缘连接器件与电路板的边缘之间的距离、ISA和PCI的边缘连接件与挡板之间的关系要完全把握才能去做电路板;否则只是浪费金钱和时间;

对边缘器件与边缘之间的距离要是不能有把握的话,可以找3个人,每个人都计算一遍,取个平均值,基本上就差不多了。

4. 对单片机的资源能不能作成这件事情一定要有把握,CPU运算速度和字长、内存够不够大、程序存储器够不够大,需要仔细的规划;

5. 原理图经过专家认可无误后,画出来的PCB需要做网络检查,做到与原理图完全一致;



2.8 继电器、固态继电器

2.8.1 继电器

继电器,就是利用继电器的线包在加电后产生的磁力,将2个电极吸合在一起;初中还是高中的物理有它的原理。有兴趣可以打开一支看看,很好玩的。

继电器有:
1) 公共端:COM
2) 常开:normal open,NO
3) 常闭:normal close,NC

继电器主要指标:

工作电压:

工作电压有直流和交流的2种;

在PCB上,通常是直流的;交流的继电器通常是AC24V的居多,当然,还有AC220V的。交流的继电器国产的比进口的,比如,idec,OMRON,fujitsu便宜很多,当然,质量也差一些。

可以在百度上专门搜索一下继电器,上面有一些厂家产品的介绍。

常用的小功率的继电器是national 的居多,OMRON也有,便宜一些,一盒50只。

常用的电压有:

DC5V/DC9V/DC12V/DC24V等;

根据触点数量,可以分为:

单刀单掷/SPST

单刀双掷/SPDT

双刀双掷/DPDT

四刀双掷等/?

还要根据触点容量来分。

一般的都是DC30V/1A或者DC30V/2A,AC110V/0.2A,再大,就不能使用继电器了,因为在触点切换,电流通过的瞬间,会产生拉弧,烧毁触点,使得切换不可靠;这是,可以使用固态继电器。

实际上,在PCB上的继电器的任务就是给出一个干接点信号,作为控制信号使用,传递的是一个信号,而不是能量。或者控制一个大功率的开关等,让大功率的开关去控制功率的传递;但是,后者也不如固态继电器来得方便。

继电器的封装通常是DIP16或者以上;也有更小的继电器,但是,价钱跟DIP16的差不多。

注意:DIP16的继电器只有8个管脚;所以设计封装时,不要图省事直接使用DIP16,这样容易在焊接的时候焊反了,导致出错。要专门设计继电器的封装,该有几个脚就使用几个脚。


2.8.2 固态继电器

固态继电器,说白了,就是使用发光管触发的过零触发的可控硅。
可以说,跟光耦很相似,也是4个管脚,只是区别在:

4) 直接使用直流电压控制;可以认为内部已经有了一个限流电阻;
5) 接收光信号的一端是过零触发的可控硅;

可以说是一个电子开关,无触点的继电器。

因为无触点,所以可以通过大电流而不产生拉弧,工作寿命与开关次数无关。

触点作为信号使用的继电器的时间的工作寿命是100万次到300万次,可以查看技术手册;

固态继电器可以认为是无限次的,所以在大电流和频繁开关的场合,使用固态继电器。

固态继电器触点通过的信号通常是交流电压,但是也有直流电压的。

固态继电器可以通过AC220V或者AC380V以下的交流电;它的2个指标:

1) 工作电压,通常为DC5V和DC12V,也有DC24V的;
2) 工作电流:AC220V/1A/2A/4A不等。

国产的固态继电器质量不错,跟进口的没有区别,就是封装的质量太差,一批买回来,个个都不一样,焊在电路板上东倒西歪,不美观;至于小功率的国产的继电器市场上比较少见,有也不敢使。

进口的固态继电器有美国的和日本的,4A以上的比较贵,日本的OMRON的固态继电器2A的才卖8元,侃侃价估计还能便宜,体积小,封装绝对的准确,可以很整齐地在电路板上排列,不占地方;


2.9 线性电源:变压器、整流桥与三端稳压器

什么是线性电源?为什么叫线性?老树查了网络上的资料,也没有答案,只好等待高明教我。

PCB上需要供电,就需要电源。电源分2种,一种是线性电源,象7805,就是线性电源;

一种是开关电源,是将AC220V直接整流滤波成高压,推动功率管工作在100Khz以上,再整流滤波成低压。

开关电源的工作原理可以通过百度查到。

线型电源需要工频变压器,将AC220V变换成低压,经过全桥的整流,和大电容的滤波,成为脉动的直流,再经过三端稳压器,输出直流电压。

输出端还需要大的电解电容滤波。注意这时要选用足够大的电容容量和耐压值的电解电容。耐压值不够,你就等着听响吧。电容容量不够,整流输出的电压和输出的电压的压差不够,输出电压会有纹波,单片机系统工作不正常。

通常电路板上需要的是DC5V,一般来说,现在的电路板,一片7805,再加散热片也基本够用了。功率越大,散热片也越大。

变压器有多种规格:

1、 普通E型矽钢片绕制的变压器,现在最大量的是广西普宁雄英出的变压器,通过了长城认证,质量是不错的,最大的好处是便宜,现货量大;通常的规格是单9V、12V,双9V、12V等;可能这个地方出矽钢片,有这样的矿藏。

2、 环型变压器,象个椭圆型;

3、 最近好像圆形的变压器也多起来了,后2种变压器应该是漏磁小、发热少、效率高,大功率的整流时使用,当然单位瓦数也贵啊,按照1元/W计算预算应该差不多了。

这2种变压器都需要定制,可以定制各种规格的。

4、 焊在电路板上的变压器,比较有名的是兵字品牌。在《电子技术应用》和《电子产品世界》上常年做广告。秦皇岛也有一家,好像叫耀华。

怎么计算变压器需要多大的功率?

首先,计算功耗。比如:Dc5V/0.25A,也就是1.25W的功耗。

7805效率50%,变压器效率50%,就是说,需要6W的变压器。

Dc5V/0.25A的输入压差大概在3V,6V的变压器整流出来的电压是大约6×1.4=8.4V,也差不多了。所有选用AC6V/6W的变压器。再到市场上找一个差不多的变压器用上就行了。

注意:电流越大,压差越大;在电路工作的时候,可以拿示波器看看电源的波形是不是平稳。

78系列的芯片做的比较多而好的是美国国家半导体公司(national semiconductor)的LM780X和摩托罗拉公司MC780X 等2大系列。

78系列是高压差的稳压芯片,现在有低压差的稳压芯片,其机理参见沙占友老师的书籍。有LM2930、LM2937、LM2940C、LM2990等4个系列。

如果需要更大的电源供给,或者使用开关电源,或者去买成品的线性电源,象辽宁朝阳4NIC的电源,质量不错,价格也不错。

附:在网络上找到的一篇文章:

开关电源和线性电源的区别

线性电源的调整管工作在放大状态,因而发热量大,效率低(35%左右),需要加体积庞大的散热片,而且还需要同样也是大体积的工频变压器,当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。开关电源的调整管工作在饱和和截至状态,因而发热量小,效率高(75%以上)而且省掉了大体积的变压器。但开关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波(50mV at 5V output typical),在输出端并接稳压二极管可以改善,另外由于开关管工作是会产生很大的尖峰脉冲干扰,也需要在电路中串连磁珠加以改善。相对而言线性电源就没有以上缺陷,它的纹波可以做的很小(5mV以下)。对于电源效率和安装体积有要求的地方用开关电源为佳,对于电磁干扰和电源纯净性有要求的地方(例如电容漏电检测)多选用线性电源。另外当电路中需要作隔离的时候现在多数用DC-DC来做对隔离部分供电(DC-DC从其工作原理上来说就是开关电源)。还有,开关电源中用到的高频变压器可能绕制起来比较麻烦。



2.10 开关电源芯片

相对于线性稳压器来说,开关电源在计算机主板上、工控机主板和各种各样的电路板上起着电压变换的作用。例如:将低电压,比如:电池转换成稳定的3.3V或者5V,或者将高电压转化成DC5V、DC3.3V,或者将DC5V转换成3.3V和1.8V,例如,ARM的电路板就需要这样的芯片,3.3V给ARM供电,1.8V给arm的core供电。以上
由于采用了开关电路,电源芯片的工作频率高,发热小,效率高。

同样的,还是芯片的巨头,MAXIM、LINEAR和TI等公司在电源转换芯片上是最为卓越,无论从产品的种类,还是质量都是上佳的;

经常看电子产品世界和电子技术应用的网友一定对maxim的电源芯片印象巨深。五花八门的电源芯片,让你无法选择到底选用那种是自己的所需要的。

在maxim的产品树中,对电源是这样分类的:

Power Supplies and Battery Management
Switchmode DC-DC Power Supplies 408
Isolated Power Supplies 22
Low-Dropout Linear Regulators 75
White LED Drivers 13
Low-Side MOSFET Drivers 14
High-Side MOSFET Drivers 6
ORing MOSFET Controllers 2
Battery Chargers 36
Battery Protectors, Selectors and Monitors 17
Regulator + Reset Circuits 4
Current Sense Amplifiers 22
LCD/ECB/CCFL Display Bias Supply 87
ALSO SEE: Hot-Swap and Power Switching
ALSO SEE: Voltage References

我们经常使用到的是Switchmode DC-DC Power Supplies ,这里有分成n种。老树比较熟悉的是step-down电源芯片,也就是所谓的从高电压下降到低的电压的芯片;从低到高,当然是step-up电源芯片。

象philips的电动剃须刀,里面肯定有电源管理芯片,当电池电压下降,但是,电池又有电的时候,能够输出恒定的电压,榨干电池内的最后一点电能,能够舒适地使用一段很长的时间。

比如,你的电路板上只有DC24V电压,但是,还需要Dc5V/2A的电源,这么高的压降,使用线性稳压器显然不合适,如果使用DC/DC模块,成本太高,体积也比较大,所以,得选用一款芯片完成这个功能。

按照maxim给出的复杂的选择,根据你的要求,多选择几项,maxim会给出一个清单,在清单中去选择你最适合你的需求的芯片。

老树原来使用过的完成此项功能的芯片是:MAX724、LT1076;这2款芯片需要1个50uH的电感才能输出Dc5V电源;但是,这种开关电源芯片有个好处,就是输入只要在它的允许的范围内波动,或者负载在变化,输出DC5V电源十分稳定。

电源的范围从Dc10V~DC40V,max724均能输出5A的DC5V电源。

Maxim724下载连接地址:

http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=153160

LT1076下载链接地址:

http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=157742

在ARM上使用的电源芯片是TI公司的TPS767D318。

下载链接:

http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=122122

在沙老师的书中,也介绍了几款电源转换芯片,可供参考。

如果是作为隔离电压产生,例如:5V转换成隔离的5V,用在光耦、通讯等电路中,去自己做隔离电路就有点划不来,不如去买现成的DC/DC模块。这点国产的模块做的不错,象老树常用的Dc12V/DC5V500mA的模块,大约30元,质量还是不错的。


2.11 器件选购、芯片批号、封装知识等

在市场上买芯片,千万注意不要买到旧片、拆机片;旧片、拆机片有些凑合能用,有些干脆不行;即使现在能用,寿命肯定有限;

旧的就是旧的,肯定瞒不过有心人;主要是从芯片的管脚的崭新程度、芯片印刷的质量等仔细观察。

旧的芯片往往管脚参差不齐、搪锡发乌、包装的管子不够新;而且往往是芯片的表面发白,那是因为被打磨过了,然后重新丝网印刷上厂家名称、批号等;

所以最好是买激光打标的器件,激光打标的产品肯定是新货,或者没有使用过的货;而且买的时候需要注意,器件的批号最好是最近当年的或者是最近几个星期的产品;总而言之,别花冤枉钱,还影响产品的质量。

同样的产品,不同厂家的质量也不一样。我比较喜欢的是美国TI、摩托罗拉MC、MAXIM、LINEAR的产品;假的也少;

例如,max7219芯片上有一下标志:
MAXIM
MAX7219CNG
0323PY

MAXIM就是芯片的厂家;
MAX7219CNG是厂家的型号,CNG跟封装和7219这个系列产品的细微的差别有关;
03是指2003年;23是指该年的第23周;一年是52周,所以这个数字不会超出52;

激光打标是在芯片上形成一个暗色的与芯片表面有一个明显对比的标志;中关村的大恒公司就有激光打标机的业务;但是未必是在芯片上打标;

有时,激光打标会产生类似暗黄色的标志,这跟激光器功率和芯片封装材料有关。




从初学者到电子工程师 第三课 合格电子工程师是怎样炼成的?

不好意思,第二课没有写完,又开一课–老树当过老师,有毁人不倦的习惯,再者,这个问题想了很久了,也基本想通了。

在网络上很多初学者在问:怎样成为一个合格的电子工程师?

这个问题有很多答案。老树谈谈自己的看法。

第一步 入门-51核心和基本电路

中国人有10亿啊,每年有多少大学生毕业呢?我不知道。但是我看到有一张照片,招聘会上熙熙攘攘,人来人往,十分震撼。从来没有一个时刻让我感觉到中国的人力资源是如此的丰富。但是,从现在的大学毕业出来的学生学到了什么东西呢?一些理论,跟实际脱钩的理论。有没有用呢?有点用。但是,在企业中,需要的是实际干点事情出来,实际解决问题。所以说,很多企业不想要大学本科出来的大学生,说动手,没有动手能力,不知道电阻电容长得什么样子,能够做什么?但是又自视甚高,对工资的期望值比较高。等到能够干点事情了,又拍拍屁股跑了。所以企业现在喜欢使用大专中专甚至是职业学校培训出来的小孩,至少这些孩子们知道自己的份量,能够实实在在地做事。要知道,他们很多人的天赋并不差,有些人甚至可以说聪明,只是因为很多人是家庭条件不好,打小就是苦孩子,没有条件接受良好的教育。一旦给机会,他们都比较珍惜。

现在的大学,误人子弟甚多。扩招是没有错,但是,实验室扩了吗?教室扩了吗?教师扩了吗?至少实验室是没有扩。老树认得的一个研究生说,只有到了一个阶段,才能到实验室作实验。很多导师就是把学生当奴隶一样干活,要是在干活中能够学到东西那就算是运气好的;运气不好的,直接就是导师的廉价的劳力了,学不到东西,活倒干了不少。

但是,既然学生要拿文凭,要应付考试,没有办法,那怎么自救?

如果励志要做一名出色的电子工程师,老树可以谈谈自己的看法。

做一个电子工程师,先从51学起,这是得到公认的。不需老树饶舌。

首先,去买一个开发板,越便宜的越好,在上面可以练练keil C。最好再买一个仿真器,这样调试的效率高。当然这个不便宜,但是我觉得可以志同道合的哥几个合买。反正1天24小时,每人8个小时轮流上,有个几个月,C51语言也就差不多了。

其次,看看老树的文章,看看需要学点什么基本的东西。北京的大学生有福啊,没事到中发去转转,认认老树的文章上说得哪些电阻、电容、三极管、芯片、接插件什么的,看看自己的电脑上的主板、网卡、声卡、显卡是怎么画的,找找感觉,这些板卡都是高手的杰作啊。

构思一个小的产品,按照老树文章上的思考题,找本protel99se的书,从每个菜单练起,循序渐进,从单片机最小系统->输入->LED->RS232/RS422/RS485->固态继电器、继电器等原理图画起,边画边学,一点一点做,做好了,最好找个高手看看,找出毛病在哪里,再反复改进。在这样的模拟实战中找到感觉。

推荐老虎工作室的protel 99系列4本,写的还是循序渐进的,当然不便宜;咬咬牙,可以合买一套,轮着看。

顺便说一句我对市场上的开发板的看法,这些开发板当然都不错,但是,只能学到语言,不能教你画原理图和PCB,实际做的时候,还是需要高手带一带是最快的。我就是一个朋友教我的,也就半天的功夫,就会了。当时还是DOS下的protel 3.16版本。

以战养战。找个公司、企业,帮他们做个小产品,既能得到公司的高手的指点,又能赚到一笔费用,岂不甚佳?这时,你的开发板、仿真器的费用就出来了。从原理图->PCB->C51,单片机也入门了。

第二步:登堂入室-掌握系统的电路知识

这时,需要对电子技术的所有东东进行全面的了解,主要是看看杂志、BBS、网站上的技术文章、何立民先生主持编著的《单片机应用技术大全》系列,将单片机和它的配套的电路,输入输出、通讯等等做一个全面的了解。目标是为什么?系统的技术储备。知道什么问题可以使用什么方法解决,可能在什么地方找到解决的方法,这对你以后走上工作岗位,解决实际问题是非常有好处的。如果你真能这么做,那么,你今后肯定比单位中的老同志还要棒。

老树在国营研究所的时候,曾经有一段时间无所事事,就是在那一两年的时间内将研究所的技术杂志看了一遍,尤其是《电子技术应用》。打下了一个良好的基础。

这时,争取机会,学习高手们的硬件设计。一个比较快的办法就是到工控机的厂家那里,看看工控机的板卡和调理板是怎样设计的,都使用了哪些东西。记得老树第一次看到国外的一个器件,到处去问,也不知道是什么东东。后来在四通工控那里看到了,原来是固态继电器。这时,脑子里关于固态继电器的知识都冒出来了。再一看,配套市场大把的。

什么东西就是这样,你要是不知道它是干什么的,你天天看见,也熟视无睹。

有心人就是这样,在什么样的情况下,都能慢慢积蓄知识和力量。毕竟一个产品,不是只会单片机就可以了,还是需要很多的外围电路,按照何老师的分类,前向、后向、人机、互相通道等,才能做成一件产品的。

这个时候,抓住任何机会,去参与一个大型产品开发,在其中做一件事情,你可以学到沟通、协作、界面等产品开发的一些要素。

第三步:勤奋至卓越

中国人多啊,每个人都是智商100,谁比谁傻啊。凭什么你比别人强?你能有好的工作、好的收入,你能香车宝马,醇酒美人?老树认为,没有别的办法,就是靠勤奋。

勤奋学习-这个道理大家知道,知识就是金钱啊;

勤奋工作-想比别人多赚钱,在智商相同的情况下,就是靠多付出时间干活,再提高工作效率。别人5×8小时工作,你是7×16小时,再提高工作效率一倍,你不久赚了比别人多5倍的钱吗?老树公司有2个员工,原来在老家种苹果,没有赚到钱,到老树的公司中干活,计件,活忙的时候,早晨8:00起来,晚上12:00收工,年底也赚了一笔钱回家,高高兴兴,老树也开心,原来一屋子人干的活,现在2个人干了,公司管理省事了,员工也赚到了钱。

开发也是一样。当然,这个需要你的公司有这个机制,多劳多得的机制。但是,要是现在没有,你要不要这样干呢?

我认为,需要。一方面,干别人的活,练自己的技术,长自己的本事。另一方面,多干活,才能快速增长本事,技术才能跃变、突破,登堂入室,再得心应手、出神入化。至少,熟练工种是没有问题的吧。

就象一壶水,老是小火,烧了半天,也是温吞水;可是大火一上,一会就开了,就是这个意思。

你看《射雕英雄转》中的郭靖,没有别的本事,就是傻练,有一天开窍了,如有神助。技术这个东西就是这样,突破了门槛,就是坦途。需要勤奋勤奋再勤奋。有一天这个日子来了,你就苦尽甘来了。

勤奋还有另外一个含意,就是天道酬勤。其实是每个人看见勤奋的人,都会给他机会的,觉得帮助这样的人,高兴;把事情放在他的手里,也放心。

还有一个含意是触类旁通。知识需要很多的参照物,去比较、联想、萃取、升华。换句话,你可能付出的是其他人的n倍的努力,可是你得到的是n倍以上的回报,你的知识已经不是简单的累加了,已经质变了。

如果你在这个单位,勤奋了,也出成果了,就是没有得到公平的待遇,也没有关系。换一个环境就是了,总有人会欣赏你的。再说了,付出总有回报。

有些人习惯怨天尤人,没有好的老爸老妈,没有好的老师,没有好的同伴,没有好的环境,没有好的老板。这些人需要去看看周立功的文章,看看周老师怎样一步步成长的。

第四步:沟通、协作

原来还有,现在越来越少,做一个小的产品,就可以生活无忧。







第五步:对某个行业深入理解

每个人生存在这个世界上,大都需要有一门独到的技术;更何况你是这个论坛的读者;

有的人天生千娇百媚,有的人天生金嗓子,有的人有个好的老爸老妈;这些都不足为恃,更何况没有这些天赋呢?

当你掌握了单片机、ARM、CPLD/FPGA等高端的技术,应该说,养身立命是没有问题了,可以解决人生的基本问题了;但是,还想更上一步,就需要对某个行业进入深入的理解和挖掘。

我认识的靠技术过上宝马豪宅生活的工程师,并不是在技术上一开始就有什么过人之处,也不是说他的产品一开始就会比别人好很多,而是都是特别有韧性的人,都在捕捉某个行业的机会,在某个行业内精耕细作,坚持不懈,别人都干其它的去了,只有他还在这个行业中慢慢来,过上5年或者更多的时间,慢慢得到业内人士的认可,产品不断改进,慢慢打开了销路,最后站住脚,机会来了,一下发达了。我的一个朋友,就是这样修炼成了正果。

有个笑话,说:刚刚离开的行业,发展最快。说得就是这个道理。

中国大啊,市场大啊,只要认真耕耘,就会有收获。

所以,在目前的中国,技术人员还是有机会的,再过10年,可能就一点机会都没有了。

需要去从事多个行业吗?就个体而言,不需要。那个行业都有金子。

就公司而言,需要吗?那要看你的公司有没有这方面的人才;还需要看有没有这个方面的机制。否则,盲目的进行多个行业的扩展,没有必要。需要做的是至少在某个行业做到前三名。

你看,原来的LOTUS的notes,卖给了IBM,原来只卖出去300万份,到了IBM,就卖到了1000万份(大概吧)。产品就是这样,占领市场的同时,利润就有了,规模效益就有了。一个公司的产品不需要太多,但是要卖的多,才是正路。想想看,同样是产值100万,一个产品和10个产品的差别那就大了,研发、服务、维修,差的多呢。

象吉列,就是那么个小刀片,作成这么大的企业,多么舒服。

象GE,每个行业都是业内的翘楚,那是资本主义社会200年的技术积累。在中国,需要做的是每一个小的公司都是某个产品最突出的。从小的产品做起,做到国内最好、亚洲最好、世界最好。就行了。中国就强大了。

到那个时候,才有可能出现象GE这样的大公司。才有形成这样的大公司的技术基础。

专家 : 雷震子
职务 : 硬件及通信系统设计
专家观点 :硬件开发的基本准则

  以下我将以一个实际的硬件设计项目为例,和大家一同探讨硬件开发的基本准则和思想,同时欢迎大家积极提出自己的问题和观点。

  1 充分了解各方的设计需求,确定合适的解决方案

  启动一个硬件开发项目,原始的推动力会来自于很多方面,比如市场的需要,基于整个系统架构的需要,应用软件部门的功能实现需要,提高系统某方面能力的需要等等,所以作为一个硬件系统的设计者,要主动的去了解各个方面的需求,并且综合起来,提出最合适的硬件解决方案。比如A项目的原始推动力来自于公司内部的一个高层软件小组,他们在实际当中发现原有的处理器板IP转发能力不能满足要求,从而对于系统的配置和使用都会造成很大的不便,所以他们提出了对新硬件的需求。根据这个目标,硬件方案中就针对性的选用了两个高性能网络处理器,然后还需要深入的和软件设计者交流,以确定内存大小,内部结构,对外接口和调试接口的数量及类型等等细节,比如软件人员喜欢将控制信令通路和数据通路完全分开来,这样在确定内部数据走向的时候要慎重考虑。项目开始之初是需要召开很多的讨论会议的,应该尽量邀请所有相关部门来参与,好处有三个,第一可以充分了解大家的需要,以免在系统设计上遗漏重要的功能,第二是可以让各个部门了解这个项目的情况,提早做好时间和人员上协作的准备,第三是从感情方面讲,在设计之初各个部门就参与了进来,这个项目就变成了大家共同的一个心血结晶,会得到大家的呵护和良好合作,对完成工作是很有帮助的。

  2 原理图设计中要注意的问题

  原理图设计中要有“拿来主义”,现在的芯片厂家一般都可以提供参考设计的原理图,所以要尽量的借助这些资源,在充分理解参考设计的基础上,做一些自己的发挥。当主要的芯片选定以后,最关键的外围设计包括了电源,时钟和芯片间的互连。

  电源是保证硬件系统正常工作的基础,设计中要详细的分析:系统能够提供的电源输入;单板需要产生的电源输出;各个电源需要提供的电流大小;电源电路效率;各个电源能够允许的波动范围;整个电源系统需要的上电顺序等等。比如A项目中的网络处理器需要1.25V作为核心电压,要求精度在+5%- -3%之间,电流需要12A左右,根据这些要求,设计中采用5V的电源输入,利用Linear的开关电源控制器和IR的MOSFET搭建了合适的电源供应电路,精度要求决定了输出电容的ESR选择,并且为防止电流过大造成的电压跌落,加入了远端反馈的功能。

  时钟电路的实现要考虑到目标电路的抖动等要求,A项目中用到了GE的PHY器件,刚开始的时候使用一个内部带锁相环的零延时时钟分配芯片提供100MHz时钟,结果GE链路上出现了丢包,后来换成简单的时钟Buffer器件就解决了丢包问题,分析起来就是内部的锁相环引入了抖动。

  芯片之间的互连要保证数据的无误传输,在这方面,高速的差分信号线具有速率高,好布线,信号完整性好等特点,A项目中的多芯片间互连均采用了高速差分信号线,在调试和测试中没有出现问题。

  3 PCB设计中要注意的问题

  PCB设计中要做到目的明确,对于重要的信号线要非常严格的要求布线的长度和处理地环路,而对于低速和不重要的信号线就可以放在稍低的布线优先级上。重要的部分包括:电源的分割;内存的时钟线,控制线和数据线的长度要求;高速差分线的布线等等。

  A项目中使用内存芯片实现了1G大小的DDR memory,针对这个部分的布线是非常关键的,要考虑到控制线和地址线的拓扑分布,数据线和时钟线的长度差别控制等方面,在实现的过程中,根据芯片的数据手册和实际的工作频率可以得出具体的布线规则要求,比如同一组内的数据线长度相差不能超过多少个mil,每个通路之间的长度相差不能超过多少个mil等等。当这些要求确定后就可以明确要求PCB设计人员来实现了,如果设计中所有的重要布线要求都明确了,可以转换成整体的布线约束,利用CAD中的自动布线工具软件来实现PCB设计,这也是在高速PCB设计中的一个发展趋势。

  4 检查和调试

  当准备调试一块板的时候,一定要先认真的做好目视检查,检查在焊接的过程中是否有可见的短路和管脚搭锡等故障,检查是否有元器件型号放置错误,第一脚放置错误,漏装配等问题,然后用万用表测量各个电源到地的电阻,以检查是否有短路,这个好习惯可以避免贸然上电后损坏单板。调试的过程中要有平和的心态,遇见问题是非常正常的,要做的就是多做比较和分析,逐步的排除可能的原因,要坚信“凡事都是有办法解决的”和“问题出现一定有它的原因”,这样最后一定能调试成功。

  5 一些总结的话

  现在从技术的角度来说,每个设计最终都可以做出来,但是一个项目的成功与否,不仅仅取决于技术上的实现,还与完成的时间,产品的质量,团队的配合密切相关,所以良好的团队协作,透明坦诚的项目沟通,精细周密的研发安排,充裕的物料和人员安排,这样才能保证一个项目的成功。

  一个好的硬件工程师实际上就是一个项目经理,他/她需要从外界交流获取对自己设计的需求,然后汇总,分析成具体的硬件实现。还要跟众多的芯片和方案供应商联系,从中挑选出合适的方案,当原理图完成后,他/她要组织同事来进行配合评审和检查,还要和CAD工程师一起工作来完成PCB的设计。与此同时,还要准备好BOM清单,开始采购和准备物料,联系加工厂家完成板的贴装。在调试的过程中他/她要组织好软件工程师来一起攻关调试,配合测试工程师一起解决测试中发现的问题,等到产品推出到现场,如果出现问题,还需要做到及时的支持。所以做一个硬件设计人员要锻炼出良好的沟通能力,面对压力的调节能力,同一时间处理多个事务的协调和决断能力和良好平和的心态等等。

  还有细心和认真,因为硬件设计上的一个小疏忽往往就会造成非常大的经济损失,比如以前碰到一块板在PCB设计完备出制造文件的时候误操作造成了电源层和地层连在了一起,PCB板制造完毕后又没有检查直接上生产线贴装,到测试的时候才发现短路问题,但是元器件已经都焊接到板上了,结果造成了几十万的损失。所以细心和认真的检查,负责任的测试,不懈的学习和积累,才能使得一个硬件设计人员持续不断的进步,而后术业有所小成。


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  如何设计一个合适的电源

  对于现在一个电子系统来说,电源部分的设计也越来越重要,我想通过和大家探讨一些自己关于电源设计的心得,来个抛砖引玉,让我们在电源设计方面能够都有所深入和长进。

  Q1:如何来评估一个系统的电源需求

  Answer:对于一个实际的电子系统,要认真的分析它的电源需求。不仅仅是关心输入电压,输出电压和电流,还要仔细考虑总的功耗,电源实现的效率,电源部分对负载变化的瞬态响应能力,关键器件对电源波动的容忍范围以及相应的允许的电源纹波,还有散热问题等等。功耗和效率是密切相关的,效率高了,在负载功耗相同的情况下总功耗就少,对于整个系统的功率预算就非常有利了,对比LDO和开关电源,开关电源的效率要高一些。同时,评估效率不仅仅是看在满负载的时候电源电路的效率,还要关注轻负载的时候效率水平。

  至于负载瞬态响应能力,对于一些高性能的CPU应用就会有严格的要求,因为当CPU突然开始运行繁重的任务时,需要的启动电流是很大的,如果电源电路响应速度不够,造成瞬间电压下降过多过低,造成CPU运行出错。

  一般来说,要求的电源实际值多为标称值的+-5%,所以可以据此计算出允许的电源纹波,当然要预留余量的。

  散热问题对于那些大电流电源和LDO来说比较重要,通过计算也是可以评估是否合适的。

  Q2:如何选择合适的电源实现电路

  Answer:根据分析系统需求得出的具体技术指标,可以来选择合适的电源实现电路了。一般对于弱电部分,包括了LDO(线性电源转换器),开关电源电容降压转换器和开关电源电感电容转换器。相比之下,LDO设计最易实现,输出纹波小,但缺点是效率有可能不高,发热量大,可提供的电流相较开关电源不大等等。而开关电源电路设计灵活,效率高,但纹波大,实现比较复杂,调试比较烦琐等等。

  Q3:如何为开关电源电路选择合适的元器件和参数

  Answer:很多的未使用过开关电源设计的工程师会对它产生一定的畏惧心理,比如担心开关电源的干扰问题,PCB layout问题,元器件的参数和类型选择问题等。其实只要了解了,使用一个开关电源设计还是非常方便的。

  一个开关电源一般包含有开关电源控制器和输出两部分,有些控制器会将MOSFET集成到芯片中去,这样使用就更简单了,也简化了PCB设计,但是设计的灵活性就减少了一些。

  开关控制器基本上就是一个闭环的反馈控制系统,所以一般都会有一个反馈输出电压的采样电路以及反馈环的控制电路。因此这部分的设计在于保证精确的采样电路,还有来控制反馈深度,因为如果反馈环响应过慢的话,对瞬态响应能力是会有很多影响的。

  而输出部分设计包含了输出电容,输出电感以及MOSFET等等,这些的选择基本上就是要满足一个性能和成本的平衡,比如高的开关频率就可以使用小的电感值(意味着小的封装和便宜的成本),但是高的开关频率会增加干扰和对MOSFET的开关损耗,从而效率降低。使用低的开关频率带来的结果则是相反的。

  对于输出电容的ESR和MOSFET的Rds_on参数选择也是非常关键的,小的ESR可以减小输出纹波,但是电容成本会增加,好的电容会贵嘛。开关电源控制器驱动能力也要注意,过多的MOSFET是不能被良好驱动的。

  一般来说,开关电源控制器的供应商会提供具体的计算公式和使用方案供工程师借鉴的。

  Q4:如何调试开关电源电路

  Answer:有一些经验可以共享给大家

  1: 电源电路的输出输出通过低阻值大功率电阻接到板内,这样在不焊电阻的情况下可以先做到电源电路的先调试,避开后面电路的影响。

  2: 一般来说开关控制器是闭环系统,如果输出恶化的情况超过了闭环可以控制的范围,开关电源就会工作不正常,所以这种情况就需要认真检查反馈和采样电路。特别是如果采用了大ESR值的输出电容,会产生很多的电源纹波,这也会影响开关电源的工作的。

  接地技术的讨论

  Q1:为什么要接地?

  Answer:接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施,目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地,从而起到保护建筑物的作用。同时,接地也是保护人身安全的一种有效手段,当某种原因引起的相线(如电线绝缘不良,线路老化等)和设备外壳碰触时,设备的外壳就会有危险电压产生,由此生成的故障电流就会流经PE线到大地,从而起到保护作用。随着电子通信和其它数字领域的发展,在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足要求了。比如在通信系统中,大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准‘地’作为信号的参考地。而且随着电子设备的复杂化,信号频率越来越高,因此,在接地设计中,信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注,否则,接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。最近,高速信号的信号回流技术中也引入了“地”的概念。

  Q2:接地的定义

  Answer: 在现代接地概念中、对于线路工程师来说,该术语的含义通常是‘线路电压的参考点’;对于系统设计师来说,它常常是机柜或机架;对电气工程师来说,它是绿色安全地线或接到大地的意思。一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”。注意要求是”低阻抗”和“通路”。

  Q3:常见的接地符号

  Answer: PE,PGND,FG-保护地或机壳;BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)电源(电池)回流;GND-工作地;DGND-数字地;AGND-模拟地;LGND-防雷保护地

  Q4:合适的接地方式

  Answer: 接地有多种方式,有单点接地,多点接地以及混合类型的接地。而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。一般来说,单点接地用于简单电路,不同功能模块之间接地区分,以及低频(f<1MHz)电子线路。当设计高频(f>10MHz)电路时就要采用多点接地了或者多层板(完整的地平面层)。

  Q5:信号回流和跨分割的介绍

  Answer:对于一个电子信号来说,它需要寻找一条最低阻抗的电流回流到地的途径,所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键。

  第一,根据公式可以知道,辐射强度是和回路面积成正比的,就是说回流需要走的路径越长,形成的环越大,它对外辐射的干扰也越大,所以,PCB布板的时候要尽可能减小电源回路和信号回路面积。

  第二,对于一个高速信号来说,提供有好的信号回流可以保证它的信号质量,这是因为PCB上传输线的特性阻抗一般是以地层(或电源层)为参考来计算的,如果高速线附近有连续的地平面,这样这条线的阻抗就能保持连续,如果有段线附近没有了地参考,这样阻抗就会发生变化,不连续的阻抗从而会影响到信号的完整性。所以,布线的时候要把高速线分配到靠近地平面的层,或者高速线旁边并行走一两条地线,起到屏蔽和就近提供回流的功能。

  第三,为什么说布线的时候尽量不要跨电源分割,这也是因为信号跨越了不同电源层后,它的回流途径就会很长了,容易受到干扰。当然,不是严格要求不能跨越电源分割,对于低速的信号是可以的,因为产生的干扰相比信号可以不予关心。对于高速信号就要认真检查,尽量不要跨越,可以通过调整电源部分的走线。(这是针对多层板多个电源供应情况说的)

  Q6:为什么要将模拟地和数字地分开,如何分开?

  Answer:模拟信号和数字信号都要回流到地,因为数字信号变化速度快,从而在数字地上引起的噪声就会很大,而模拟信号是需要一个干净的地参考工作的。如果模拟地和数字地混在一起,噪声就会影响到模拟信号。

  一般来说,模拟地和数字地要分开处理,然后通过细的走线连在一起,或者单点接在一起。总的思想是尽量阻隔数字地上的噪声窜到模拟地上。当然这也不是非常严格的要求模拟地和数字地必须分开,如果模拟部分附近的数字地还是很干净的话可以合在一起。

  Q7:单板上的信号如何接地?

  Answer:对于一般器件来说,就近接地是最好的,采用了拥有完整地平面的多层板设计后,对于一般信号的接地就非常容易了,基本原则是保证走线的连续性,减少过孔数量;靠近地平面或者电源平面,等等。

  Q8:单板的接口器件如何接地?

  Answer:有些单板会有对外的输入输出接口,比如串口连接器,网口RJ45连接器等等,如果对它们的接地设计得不好也会影响到正常工作,例如网口互连有误码,丢包等,并且会成为对外的电磁干扰源,把板内的噪声向外发送。一般来说会单独分割出一块独立的接口地,与信号地的连接采用细的走线连接,可以串上0欧姆或者小阻值的电阻。细的走线可以用来阻隔信号地上噪音过到接口地上来。同样的,对接口地和接口电源的滤波也要认真考虑。

  Q9:带屏蔽层的电缆线的屏蔽层如何接地?

  Answer:屏蔽电缆的屏蔽层都要接到单板的接口地上而不是信号地上,这是因为信号地上有各种的噪声,如果屏蔽层接到了信号地上,噪声电压会驱动共模电流沿屏蔽层向外干扰,所以设计不好的电缆线一般都是电磁干扰的最大噪声输出源。当然前提是接口地也要非常的干净。

 所有模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)都需要一个基准信号,通常为电压基准 。 ADC的数字输出表示模拟输入相对于它的基准的比率;DAC的数字输入表示模拟输 出相对它的基准的比率。有些转换器有内部基准,有一些转换器需要外部基准。不管怎样所 有转换器都必须有一个电压(或电流)基准。

数据转换器的最早应用是用于缓慢变化信号的直流测量。在这种情况下,测 量 的精确定时并不重要。当今大多数数据转换器是应用在数据采集系统,在这种系统中必须处 理大量等间隔的模拟采样值,而且频谱信息与幅度信息同样重要,这里涉及到的采样频率或 时间基准(采样时钟或重建时钟)与电压基准一样重要。

电压基准
问:一个电压基准怎样才算好?

答:电压基准与系统有关。在要求绝对测量的应用场合,其准确度受使用基准值 的准确度的限制。但是在许多系统中稳定性和重复性比绝对精度更重要;而在有些数据采集 系统中电压基准的长期准确度几乎完全不重要,但是如果从有噪声的系统电源中派生基准就 会引起误差。单片隐埋齐纳基准(如AD588和AD688)在10 V时具有1 mV初始准确度(001 %或100 ppm), 温度 系数为15 ppm/°C。这种基准用于未调整的12位系统中有足够的准确度(1 LSB=244 ppm) ,但 还不能用于14或16位系统。如果初始误差调整到零,在限定的温度范围内可用于14位和16位 系统(AD588或AD688限定40℃温度变化范围,1 LSB=61 ppm)。

对于要求更高的绝对精度,基准的温度需要用一个恒温箱来稳定,并对照标准校准。在 许多系统中,12位绝对精度是不需要这样做的,只有高于12位分辨率才可能需要。对于准确 度较低(价格也会降低)的应用,可以使用带隙 基准。

问:这里提到的“隐埋齐纳”和“带隙”基准是什么意思?

答:这是两种最常见的用于集成电路中的精密基准。“隐埋”或表层下齐纳管比 较 稳定和精确。它是由一个具有反向击穿电压修正值的二极管组成,这个二极管埋在集成电路 芯片的表层下面,再用保护扩散层覆盖以免在表面下击穿,见图11。




图11 表层齐纳二极管与隐埋齐纳二极管结构图


硅芯片表面和芯片内部相比有较多的杂质、机械应力和晶格错位。这是产生噪声和长期 不稳定性的原因之一,所以隐埋式齐纳二极管比表层式齐纳二极管的噪声小,而且稳定得多 ,因此它被优先采用于芯片基准源上作为精密的集成电路器件。

但是隐埋式二极管的击穿电压标称值大约为5 V或更大一些,而且为了使它处于最佳工作 状态,必须吸收几百微安的电流,所以这种方法对于必须工作在低电压并且具有低功耗的基 准 来说是不适宜的。对于这样的应用,我们宁愿用“带隙”基准。于是研制出一个具有一个正 温度系数的电压用以补偿具有负温度系数的晶体管的V be ,用来维持一个恒定的“带 隙”电压(见图12)三极管Q2发射极面积是Q1的8倍;这两个管子在R1上产生 一个正比于绝对温度的电流,一个正比于绝对温度的电压与Q1的V be 串联,产生电 压VZ,它不随温度变化并且可以被放大(见图12),这个电压等于硅的带隙电压(外推到 绝对零度)。




图12 带隙基准原理图

带隙基准与最好的隐埋齐纳基准相比,其准确度和稳定性稍微差一点儿,但是温度特性 可优于3 ppm/°C。

问:在使用电压基准时应注意些什么问题?

答:须记住好的模拟电路设计的基本考虑是:注意在高阻抗导体上的电压降、 来自公共地线阻抗的噪声和来自不适当的电源去耦产生的噪声。考虑基准电流流动的方向, 并且对容性负载要多加小心。

问:我知道电压降和噪声的影响,但是基准是不是必须向导体电压降提供足够大的 电流影响才明显?

答:通常基准电路内部是经过缓冲的,大多数情况可流出或流入5~10 mA电流。 有些应用需要这样大的或更大一点的电流,例如把基准作为系统的基准。另外一种情况是 激励高速闪烁式ADC的基准输入,它具有非常低的阻抗。10 mA电流流过100 mΩ阻抗,产生1 mV电压降,这可能算是比较明显的了。最高性能的电压基准,如AD588和AD688,对于它们 的输出和输出接地端采用开尔文接法(见图13)。接线时应靠近误差源周围的反馈回路避免 电压降的影响;当电流缓冲放大器被用来驱动许多负载,或吸收流到错误方向的电流时它 们也可修正增益和 失调误差。检测端应该接到缓冲放大器的输出端(最好接在负载上)。


问:什么叫开尔文接法? 答:开尔文接法(Kelvin connections)又称强制与检测接法(force and sense connections ,是用来消除电路中导线上产生的电压降影响的一种简便方法。如图14(a)所示,负载电 流 (IL)和导线电阻(R)在负载上产生一个电压误差,V ERROR =R×IL。图14(b)所示 的开 尔文接法解决了放大器的强制环路内的导线电阻和检测的负载电压所带来的问题。放大器对 负载电压的任何误差都做了修正。在图14所示的电路中放大器的输出电压实际上应该为10 V+V ERROR ,在负载上的电压却是所要求的10 V。

AD588有三个放大器用来提供开尔文接法。放大器A2专门用来接地强制检测,而独立的 放大器A3和A4可任意选用作为其它的强制检测接法的核心器件。




图13 AD588功能框图



图14 开尔文接法的优点

问:“流到错误方向”是什么意思?

答:考虑一个工作电源电压为+10 V、输出为+5 V的基准。假如它的5 V输出端 是通过 一个接地的电阻器取出的,那么电流将从基准端流出。假如电阻器不接到电源的+10 V端, 那 么电流将流入基准端。大多数基准允许电流流入或流出。但是有些基准只允许提供电流而不 吸收电流或者吸收能力比流出能力小得多。这样的器件,利用产品说明中规定的输出电流方 式可以识别,对于有相当大的净电流必须流入基准端的应用场合,就不能使用这种器件。一 个常见的例子是用一个正基准改为负基准(见图15)。

问:为什么不去买一个负基准呢?

答:因为大多数单极性电压输出的基准都是正基准。当然,两端有源基准可用于 任何极性,它们的使用方法和齐纳二极管相同(并且它们通常是带隙基准)。

对于被用作负基准的三端正基准,它肯定会吸收电流。它的输出端连到 接地端,而它的 接地端(将成为负基准端)经过一个电阻器(或一个恒流源)接到负电源端。正电源端通常必须 接到正电源,它至少比接地端要高几伏。但有一些器件也能用二端方式提供负基准:正电源 端和输出端都接到接地端。
电阻器RS(或恒流源)必须选择适合于负电源所要求值,并且基准负载电流、接地端电流和 输出端电流都在额定范围内。



图15 AD586负基准接线图

问:容性负载是怎么回事?

答:许多基准带有输出放大器,当接上大的容性负载工作时,输出会变得不稳定 并且可能振荡。因此为了减少噪声,在基准输出端接上(几个μF或更大)的大电容是不妥当 的 ,但1~10 nF的电容常常是允许的,有一些基准(如AD588)有减少噪声端,电容可以安全地 接 上去。假如提供强制检测端,在容性负载条件下有可能改善回路动态特性。为弄清楚,请查 阅产品说明和咨询制造厂家应用工程师。即使电路是稳定的,使用大的容性负载也是不合理 的,因为这样会使基准导通时间增加。

问:电源一接通,基准能立即导通吗?

答:决不是这样。在许多基准中驱动基准元件(齐纳管或带隙基准)的电流是从稳 定输出中分流出来的。这种正反馈增加了直流稳定性,但却产生一个阻制启动稳定的“断” 状态 。芯片内部电路为了解决这个问题并且便于启动,通常设计成吸收接近最小的电流,所以许 多基准要稍微慢一点才能达到指标(一般需要1~10 ms)。有些基准确实给出了比较快的 启动特性,但也有一些还是比较慢的。

假如设计师需要在电源接通后要求基准电压能非常迅速地应用于电路中,就要挑选具有 足够快的导通特性的基准,并且应使降噪电容(noise reduction capacitance)最小。为了 使系统省电,基准导通延迟可能会限制数据转换 系统选通供电的机会,即使基准位于转换器芯片内部,这个问题仍然应该 考虑。另外考虑转换器的电源起动特性在这种系统中也是同样重要的。

高精度的基准在电源接通后,芯片达到热稳定之前可能需要一个额外的热稳定周期并且 使 得受热所引起的失调达到它们的最终稳定值,这种影响在产品说明中将会给出,一般不超过 几秒钟的时间。

问:能否使用高精度基准来代替内部基准使转换器更准确?

答:不必要。例如常规的AD574的换代产品——高速AD674B出厂调整好的校准误差 为 025%(±10 LSB),它带有内部基准准确度在±100 mV(1%)以内。因为10 V的025%为25 m V,所以满度为10000 V±25 mV。 假如一个具有1%的AD674B,出厂调整时,用增加1%增益方法使满度成为10000 V 调整到高 的内部基准(101V),倘若把精确度基准为1000 V的基准AD588接到AD674B基准的输入端 ,满度就变为10100 V,误差是原来指标中最大误差的4倍,所以这种做法是不必要的。

时间基准
问:你为什么说系统的时钟是一种基准?

答:这个说法并不是指对模数转换器所施加的转换时钟。原则上它用于数据采集 系统的采样时钟。在这些系统中,对于存储、通信、计算分析或其它处理需要对信号按照预 定的间隔(通常是等间隔)重复采样。采样时钟的品质是系统性能的一个限制因素。

问:晶体振荡器是非常稳定的,是吗?

答:晶体振荡器虽然具有很好的长期稳定性,但它经常产生短期的相位噪声。如 果设计者不使用晶体振荡器而使用RC弛张振荡器(如555或4046)也会导入相位噪声。弛张振 荡器有很大的相位噪声。

问:怎样才能保证采样时钟具有低的相位噪声?

答:在你的微处理器或数字信号处理器中不能使用晶体振荡器电路作为采样时钟 源。在晶体振荡器电路中尽可能不使用逻辑门电路。晶体振荡器通常是用逻辑门过激励晶体 构 成的,这不仅对长期稳定性没有好处,而且会引入比一个简单的晶体管振荡器还坏的相位噪 声 。另外来自处理器的数字噪声,或者从集成封装的其它门电路来的数字噪声(假设逻辑门用 作振荡器)将作为相位噪声出现在振荡器输出端。

理想情况下,可使用一只晶体管或场效应管作为晶体振荡器和具有一个逻辑门的缓冲器。 这个逻辑门和振荡器本身具有去耦极好的电源。集成封装的门电路将不被采用,因为来自那 里的逻辑噪声将对信号相位调制(它们可以用在直流场合,但不能用于快速开关状态)。

假如在晶体振荡器和各种模数转换器的采样时钟输入端之间有一个分频器,要使这个分 频器的电源与系统逻辑分别进行去耦,以使电源噪声避开相位调制时钟。

采样时钟电源线应远离所有的逻辑信号线以防止来自引入的相位噪声干扰。同时它还应远离 低电平模拟信号线,以免使之恶化。

问:你已经告诉我不要使用处理器中的时钟振荡器作为采样的时钟源。为什么不能 使用?因为这些信号之间有一个恒定的相位关系,所以两者用同一振荡器不是很合理吗?

答:确实如此,但在这种情况下使用一个独立的低噪声振荡器驱动处理器的时钟 输入和经过分离缓冲的采样时钟分频器(虽然它们可封装在一起)常常是比使用处理器中的 振荡器要好。在具有低采样速率中等精度的系统中使用处理器内部振荡器才有可能,但要用 图16核对。

问:一个采样时钟上的噪声问题究竟怎样严重?这个问题在有关数据采集系统的 文章中很少见。

答:因为使用系统的限制因素是采样保持电路的孔径抖动,所以采样时钟的相位 噪声往往被忽视。但假如我们把系统作为一个整体考虑,那么孔径抖动恰恰是采样时钟链中 总相位噪声的一个成分。最新的采样模数转换器的孔径抖动的重要性比相位噪声的其它成分 要小。



图16 采样时钟的总相位抖动对信噪比或有效位 数的影响

图16示出了采样时钟的总相位抖动对信噪比或有效位数(ENOB)的影响。这个抖动有效 值为t ph ,它由采样时钟振荡器相位抖动、当传输采样时钟经过系统时引入的相位抖 动和模数转换器的采样保持放大器的孔径抖动三者的平方和的平方根(rss)组成。图16的 数据可能有一些不准确,因为它用来说明仅需不太大的相位噪声便会使高分辨率采样系统 性能变坏。


1.信号完整性(Signal Integrity):就是指电路系统中信号的质量,如果在要求的时间内,信号能不失真地从源端传送到接收端,我们就称该信号是完整的。
2.传输线(Transmission Line):由两个具有一定长度的导体组成回路的连接线,我们称之为传输线,有时也被称为延迟线。
3.集总电路(Lumped circuit):在一般的电路分析中,电路的所有参数,如阻抗、容抗、感抗都集中于空间的各个点上,各个元件上,各点之间的信号是瞬间传递的,这种理想化的电路模型称为集总电路。
4.分布式系统(Distributed System):实际的电路情况是各种参数分布于电路所在空间的各处,当这种分散性造成的信号延迟时间与信号本身的变化时间相比已不能忽略的时侯,整个信号通道是带有电阻、电容、电感的复杂网络,这就是一个典型的分布参数系统。
5.上升/下降时间(Rise/Fall Time):信号从低电平跳变为高电平所需要的时间,通常是量度上升/下降沿在10%-90%电压幅值之间的持续时间,记为Tr。
6.截止频率(Knee Frequency):这是表征数字电路中集中了大部分能量的频率范围(0.5/Tr),记为Fknee,一般认为超过这个频率的能量对数字信号的传输没有任何影响。
7.特征阻抗(Characteristic Impedance):交流信号在传输线上传播中的每一步遇到不变的瞬间阻抗就被称为特征阻抗,也称为浪涌阻抗,记为Z0。可以通过传输线上输入电压对输入电流的比率值(V/I)来表示。
8.传输延迟(Propagation delay):指信号在传输线上的传播延时,与线长和信号传播速度有关,记为tPD。
9.微带线(Micro-Strip):指只有一边存在参考平面的传输线。
10.带状线(Strip-Line):指两边都有参考平面的传输线。
11.趋肤效应(Skin effect):指当信号频率提高时,流动电荷会渐渐向传输线的边缘靠近,甚至中间将没有电流通过。与此类似的还有集束效应,现象是电流密集区域集中在导体的内侧。
12.反射(Reflection):指由于阻抗不匹配而造成的信号能量的不完全吸收,发射的程度可以有反射系数ρ表示。
13.过冲/下冲(Over shoot/under shoot):过冲就是指接收信号的第一个峰值或谷值超过设定电压——对于上升沿是指第一个峰值超过最高电压;对于下降沿是指第一个谷值超过最低电压,而下冲就是指第二个谷值或峰值。
14.振荡:在一个时钟周期中,反复的出现过冲和下冲,我们就称之为振荡。振荡根据表现形式可分为振铃(Ringing)和环绕振荡,振铃为欠阻尼振荡,而环绕振荡为过阻尼振荡。
匹配(Termination):指为了消除反射而通过添加电阻或电容器件来达到阻抗一致的效果。因为通常采用在源端或终端,所以也称为端接。
15.串扰:串扰是指当信号在传输线上传播时,因电磁耦合对相邻的传输线产生的不期望的电压噪声干扰,这种干扰是由于传输线之间的互感和互容引起的。
信号回流(Return current):指伴随信号传播的返回电流。
16.自屏蔽(Self shielding):信号在传输线上传播时,靠大电容耦合抑制电场,靠小电感耦合抑制磁场来维持低电抗的方法称为自屏蔽。
17.前向串扰(Forward Crosstalk):指干扰源对牺牲源的接收端产生的第一次干扰,也称为远端干扰(Far-end crosstalk)。
18.后向串扰(Forward Crosstalk):指干扰源对牺牲源的发送端产生的第一次干扰,也称为近端干扰(Near-end crosstalk)。
19.屏蔽效率(SE):是对屏蔽的适用性进行评估的一个参数,单位为分贝。
吸收损耗:吸收损耗是指电磁波穿过屏蔽罩的时候能量损耗的数量。
20.反射损耗:反射损耗是指由于屏蔽的内部反射导致的能量损耗的数量,他随着波阻和屏蔽阻抗的比率而变化。
21.校正因子:表示屏蔽效率下降的情况的参数,由于屏蔽物吸收效率不高,其内部的再反射会使穿过屏蔽层另一面的能量增加,所以校正因子是个负数,而且只使用于薄屏蔽罩中存在多个反射的情况分析。
22.差模EMI:传输线上电流从驱动端流到接收端的时候和它回流之间耦合产生的EMI,就叫做差模EMI。
23.共模EMI:当两条或者多条传输线以相同的相位和方向从驱动端输出到接收端的时候,就会产生共模辐射,既共模EMI。
24.发射带宽:即最高频率发射带宽,当数字集成电路从逻辑高低之间转换的时候,输出端产生的方波信号频率并不是导致EMI的唯一成分。该方波中包含频率范围更宽广的正弦谐波分量,这些正弦谐波分量是工程师所关心的EMI频率成分,而最高的EMI频率也称为EMI的发射带宽。
25.电磁环境:存在于给定场所的所有电磁现象的总和。
26.电磁骚扰:任何能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或者无生命物质产生损害作用的电磁现象。
27.电磁干扰:电磁骚扰引起设备、传输通道和系统性能的下降。
28.电磁兼容性:设备或者系统在电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
29.系统内干扰:系统中出现由本系统内部电磁骚扰引起的电磁干扰。
30.系统间干扰:有其他系统产生的电磁干扰对一个系统造成的电磁干扰。
31.静电放电:具有不同静电电位的物体相互接近或者接触时候而引起的电荷转移。
建立时间(Setup Time):建立时间就是接收器件需要数据提前于时钟沿稳定存在于输入端的时间。
32.保持时间(Hold Time):为了成功的锁存一个信号到接收端,器件必须要求数据信号在被时钟沿触发后继续保持一段时间,以确保数据被正确的操作。这个最小的时间就是我们说的保持时间。
33.飞行时间(Flight Time):指信号从驱动端传输到接收端,并达到一定的电平之间的延时,和传输延迟和上升时间有关。
34.Tco:是指器件的输入时钟边缘触发有效到输出信号有效的时间差,这是信号在器件内部的所有延迟总和,一般包括逻辑延迟和缓冲延迟。缓冲延迟(buffer delay):指信号经过缓冲器达到有效的电压输出所需要的时间
35.时钟抖动(Jitter):时钟抖动是指时钟触发沿的随机误差,通常可以用两个或多个时钟周期之间的差值来量度,这个误差是由时钟发生器内部产生的,和后期布线没有关系。
36.时钟偏移(Skew):是指由同样的时钟产生的多个子时钟信号之间的延时差异。
假时钟: 假时钟是指时钟越过阈值(threshold)无意识地改变了状态(有时在VIL 或VIH之间)。通常由于过分的下冲(undershoot)或串扰(crosstalk)引起。
37.电源完整性(Power Integrity): 指电路系统中的电源和地的质量。
38.同步开关噪声(Simultaneous Switch Noise):指当器件处于开关状态,产生瞬间变化的电流(di/dt),在经过回流途径上存在的电感时,形成交流压降,从而引起噪声,简称SSN。也称为Δi噪声。
39.地弹(Ground Bounce):指由于封装电感而引起地平面的波动,造成芯片地和系统地不一致的现象。同样,如果是由于封装电感引起的芯片和系统电源差异,就称为电源反弹(Power Bounce)。

题记:只有偏执狂才能生存。——葛鲁夫

当你坐在计算机旁工作或在网上冲浪,当你打开电视机欣赏节目,当你在川流不息的人群中拿起无绳电话,当你的VCD或DVD正在播放惊心动魄的hoolywood 电影. ……你可知道在这些和我们的生活和工作如此密切相关的产品中有多少IC(大规模集成电路)在默默的工作。个人电脑、因特网、无绳电话、天气预报、模拟战争、空中预警、导弹卫星…. …几乎所有的新名词都和IC密切相关。IC工业的成就和未来正引起人类社会新的变革。当比尔.盖茨在condex大会上为我们描绘如诗般的internet生活;当intel和amd宣布里程碑式的1G处理器;你是否了解为致力于创造和改变人们生活方式的IC设计工程师是如何把我们的每一个梦想变成现实?
笔者愿以一个普通设计人员的身份帮你撩开IC设计的神秘面纱。
1,项目和课题;
(1) Herbert Kroemer说过这样的名言:“任何一种新的并具创造性的技术的应用原理总是,也一直都是,因为这种技术所创造的应用。”
设计IC的唯一目的就是为了满足某种需求,譬如CPU和DRAM是为了计算机而存在; 而80C51系列单片机就是因为很多的工控应用而蓬勃发展,而象mpeg1,mpeg2,m p3解码器这些专用电路更是目的明确。因此IC设计项目总是和应用密切相关。不要盯住无用的“新技术”而投入过份的精力。早在voodoo之前Nviria公司就创造了曲面帖图技术,但这种技术太超前了,以致它现在都是不切实际的幻想。然而任何IC开发计划又都必须具有前瞻性,只是这种前瞻性必须是也只能是:当芯片在制造厂流片成功时正是它所对应的技术即将或大量应用时。
(2)在IC设计行业,“时间就是金钱”是永远不变的铁律。
没有那个公司会做过时的IC,再傻的老板都不会在现在把开发mpeg1或10M以太网芯片做为自己的目标,因为技术和应用发展的方向正在淘汰他们,一切不和时宜和不具前瞻性的项目都不具吸引力。我所在的term就将千兆以太网芯片作为自己的努力方向,因为它比现在正流行的传输率快一个阶段。随千兆以太网标准的推出,未来的局域网应用一定会是千兆的天下,这称为技术贮备。NVIDIA公司在推出TNT2时早在研发NV20。符合技术发展潮流和应用规律的项目是保证投资回报和团队生存的基本要求。
(3)“没有人愿意和巨人打架”,syrex和IDT的失败正是这句话的真实印证。
任何产品目标都必须是切实可行符合业界规范的。一个小的刚刚涉足IC设计的trem将CPU设计作为自己的目标无疑是可笑和毫无意义的。他必须了解自己的研发能力可以达到什么样的程度,这包括了项目带头人的能力和技术专长,包括了整个团队的开发经验等等。在IC设计中,最讲究的就是要“专”,不要什么都想干,往往什么都干不成。比如一个在网络开发方面有经验的TERM没必要选择开发单片机,最可能的是他会开发网路产品而在需要用单片机或DSP作为microcontroller时去买nation semicond ucter或TI的芯核(我们所属的TMI公司就是这样);我们在开发USB芯片的过程中,从来不把host controller作为自己的目标,因为作为一个在国内的刚刚组建的IC design term,我们根本没有技术,经验和能力去和nec、philips、intel或、nation semiconductor比较。即使我们研发的USB1.1标准的芯核也只可以作为usb接口的以太网卡的一部分来使用,而不是作为一款单独的产品;众所周知曾经有中国的SVCD规范出台,SVCD的最终失败正是因为它不符合国际标准;符合标准是IC设计的前提,计算机产业的迅速发展正是因为它的标准化。对标准的兼容性是一片IC是否可以被市场认可的关键。VIA正是因为intel在很多技术上的专利而不得不收购S3、syrex等公司来换取技术专利交换协议以保持和intel处理器的兼容性。另外,一个研发团队对标准的掌握程度和速度直接决定产品在市场中的成败。我们在开发USB接口的100M以太网卡芯片的过程中,之所以USB部分开发迅速,而net work的mac部分遇到困难,正是因为我们对network协议的无知,后来由熟知网路协议的台湾term来完成;
2,实现方法;
IC从生产目的上可以分成为通用IC(如CPU,DRAM,接口芯片等)和ASIC(Application Specific Integreted Circuit)两种,ASIC是因应专门用途而生产的IC。 从结构可以分成数字IC,模拟IC,数模混合IC三种,而SOC(system on chip )则成为发展的方向。从实现方式上讲可以分为三种。基于晶体管级,所有器件和互连版图都采用人工的称为全定制(full-custom)设计,这种方法比较适合于大批量生产的,要求集成度高、速度快、面积小、功耗低的通用型IC或是ASIC。基于门阵(Gate-Array)和标准单元(Standard-Cell)的半定制设计(Semi-custom)由于其成本低、周期短、芯片利用率低而适合于批量小、要求推出速度快的芯片 。基于IC生产厂家已经封装好的PLD(Programmable Logical Design)芯片的设计,因为其易用性、“可重写性”受到对集成电路工艺不太了解的系统集成用户的欢迎。他的最大特点就是只须懂得硬件描述语言就可以使用特殊EDA工具“写入”芯片功能。但PLD集成度低、速度慢、芯片利用率低的缺点使他只适合新产品的试制和小批量生产。近年来PLD中发展最活跃的当属FPGA(Field Programmable Gate Array)器件. 从采用的工艺可以分成双极型(bipolar),MOS和其他的特殊工艺。硅(Si)基 半导体工艺中的双极型器件由于功耗大、集成度相对低,在近年随亚微米深亚微米工艺的的迅速发展,在速度上对MOS管已不具优势,因而很快被集成度高,功耗低、抗干扰能力强的MOS管所替代。MOS又可分为NMOS、PMOS和CMOS三种;其中CMOS工艺发展已经十分成熟,占据IC市场的绝大部分份额。AsGa器件因为其在高频领域(可以在0 ..35um下很轻松作到0GHz)如微波IC中的广泛应用,其特殊的工艺也得到了深入研究。而应用于视频采集领域的CCD传感器虽然也使用IC一样的平面工艺,但其实现和标准半导体工艺有很大不同。
从设计方法可以分成自顶而下(top-down)和自底而上两种方法。top-down的设计方法在IC开发中,根据不同的项目要求,根据项目经费和可供利用的EDA工具和人力资源,根据代工厂的工艺实际,采用不同的实现方法是很重要的决策.
(5)技术创新和紧跟潮流是IC公司良性循环的根本保证;(需要讲吗?)
3,IC设计中所使用的EDA工具;
俗话说“公欲善其事,必先利其器”。IC设计中EDA工具的日臻完善已经使工程师完全摆脱了原先手工操作的蒙昧期。IC设计向来就是EDA工具和人脑的结合。随着IC不断向高集成度、高速度、低功耗、高性能发展,没有高可靠性的计算机辅助设计手段,完成设计是不可能的。IC设计的EDA工具真正起步于80年代,1983年诞生了第一台工作站平台apollo;20年的发展,从硬件描述语言(或是图形输入工具)到逻辑仿真工具(LOGIC SIMUL ICATION),从逻辑综合(logic synthesis)到自动布局布线(auto plane & route )系统;从物理规则检测(DRC & ERC)和参数提取(LVS)到芯片的最终测试;现代EDA工具几乎涵盖了IC设计的方方面面。提到IC设计的EDA工具就不能不说cadence公司,随着compass的倒闭,它成为这个行业名副其实的“老大” cadence提供了IC design中所涉及的几乎所有工具;但它的工具和它的名气一样的值钱!现代IC技术的迅猛发展在EDA软件厂家中掀起并购、重组热潮。除CADENCE公司以外,比较有名的公司包括mentor,avanti,synopsys和INVOED A;mentor和cadence一样是一个在设计的各个层次都有开发工具的公司,而AVANTI因其模拟仿真工具HSPICE出名,SYNOPSYS则因为逻辑综合方面的成就而为市场认可。下面我们根据设计的不同阶段和层次来谈谈这些工具;
(1)输入工具(design input):
对自顶而下的(TOP-DOWN)设计方法,往往首先使用VHDL或是VERILOG HDL来完成器件的功能描述,代表性的语言输入工具有SUMMIT公司的VISUAL HDL和MENTOR公司的RENIOR等。虽然很多的厂家(多为FPGA厂商)都提供自己专用的硬件描述语言输入,如ALTRA公司的AHDL,但所有的公司都提供了对作为IEEE标准的VHDL,VERILOG
HDL的支持。对自下而上的设计,一般从晶体管或基本门的图形输入开始,这样的工具代表性的有cadence公司的composer;viewlogic公司的viewdraw等,均可根据不同的厂家库而生成和输入晶体管或门电路相对应的模拟网表。
(2)电路仿真软件(circuit simulation):(分为数字和模拟两大类)。电路仿真工具的关键在于对晶体管物理模型的建立,最切和实际工艺中晶体管物理特性的模型必然得到和实际电路更符合的工作波形,随IC集成度的日益提高,线宽的日趋缩小,晶体管的模型也日趋复杂。任何的电路仿真都是基于一定的厂家库,在这些库文件中制造厂为设计者提供了相应的工艺参数;如TSMC0.18um Cu CMOS工艺的相关参数高达300个之多;可以用于数字仿真的工具有很多,先期逻辑仿真的目的只是为了验证功能描述是否正确。对于使用verilog HDL生成的网表,cadence公司的verilog-XL是基于UNIX工作站最负盛名的仿真工具;而近年随PC工作站的出现,viewlogic的VCS和mentor公司的modelsim因其易用性而迅速崛起并成为基于廉价PC工作站的数字仿真工具的后起之秀;对于VHDL网表仿真,cadence公司提供AFROG;SYNOPSYS公司有VSS,而mentor公司基于PC的MODELSIM则愈来愈受到新手们的欢迎。PSPICE最早产生于Berkley大学,经历数十年的发展,随晶体管线宽的不断缩小,PSPICE也引入了更多的参数和更复杂的晶体管模型。使的他在亚微米和深亚微米工艺的今天依旧是模拟电路仿真的主要工具之一。AVANTI是IC设计自动化软件的“英雄少年”,它的HSPICE因其在亚微米和深亚微米工艺中的出色表现而在近年得到了广泛的应用。cadence公司的spectre也是模拟仿真软件,但应用远不及PSPICE和HSPICE广泛;对于特殊工艺设计而言,由于它们使用的不是Si基bipolar或CMOS工艺,因而也有不同的设计方法和仿真软件;例如基于AsGa工艺的微波器件所使用的工具,较著名的有HP的eesoft等;
(3)综合工具(synthesis tools):
用于FPGA和CPLD的综合工具包括有cadence的synplify;synopsys公司的FPGA express和FPGA compiler;mentor公司的leonardo spectrum;一般而言不同的FPGA厂商提供了适用于自己的FPGA电路的专用仿真综合工具,比如altera公司的MAXPLUS2仅仅适用它自己的MAX系列芯片;而foundation则为XILINX器件量身定做…… 最早的IC综合工具应该是cadence的buildgates;而Cadence最新版本的Envisi a Ambit(R)则在99年在ASIC international公司成功用于240万门的设计。使用较广泛的还有synopsys的design compiler和behavial compiler;基于不同的库,逻辑综合工具可以将设计思想转化成对应一定工艺手段的门级电路;将初级仿真中所没有考虑的门沿(gates delay)反标到生成的门级网表中,返回电路仿真阶段进行再仿真。最终仿真结果生成的网表称为物理网表。
(4)layout工具和自动布局布线(auto plane & route)工具
cadence的design framework是常用的基于UNIX工作站的全定制设计的布局布线软件,和silicon ensemble ,Envisia place &route DSM; (cadence的版图输入工具Virtuoso)
(5)物理验证(physical validate)和参数提取(LVS)工具依然可以分成为ASIC和FPGA两大类。 ASIC设计中最有名、功能最强大的是cadence的DRECULA,可以一次完成版图从DRC(设计规则检查),ERC(电气特性检查)到LVS(寄生参数提取)的工序;DIVA作为其相对较弱的软件多提供给教学用途;AVANTI的STAR-RC也是用于物理验证的强力工具,而hercules则是其LVS的排头兵。如同综合工具一样,FPGA厂商的物理验证和参数提取多采用专门的软件、并和其仿真综合工具集成在一起。ALTERA的MAXPLUS2和XILINX的FOUNDATION是这样的典型;
(6)由于VLSI尤其是ULSI电路的预投片费用都相当的高(如TSMC 0.25um CMO S 工艺一次预投片的费用为100万美圆,而0.18um Cu CMOS 3.3V工艺的一次预投竟高达300万美圆)。因而对ASIC芯片,要求芯片设计尽量正确。最好完全消灭错误;解决功耗分析;生成用于芯片测试目的的特殊测试电路;因应这一要求,也产生了一些特殊的EDA工具,以完成诸如power analysis、故障覆盖率分析、测试矢量生成等目的。现代VLSI特别是ULSI IC的迅速发展, 正是依靠EDA工具在亚微米和深亚微米技术上的进步及其对应工艺水平的提高。应该说没有EDA工具就没有IC;
4,设计团队(design term or group)
(FIG1 是IC设计的流程图)上面我们主要讲了IC设计对研发项目和EDA工具的要求,那么有了切实可行的项目和完整可靠的EDA工具,如何将它变成为产品呢?集成电路设计和足球比赛一样是一个最能体现人类合作精神和智慧的工作了,
只是他有更深刻的科技涵义罢了。就如同没有任何一个英雄可以创造足球场上的神话一样(当然一边倒的比赛除外)一个结构合理的研发队伍是产品“成败的关键”;一般而言,一片IC可以从大的方面分成两部分:即数字(Digital)和模拟(An aloge) 电路部分。实际上真正的IC设计应该是ASIC设计,而FPGA或PLD设计更倾向于系统级的设计;可以这样说:一个做IC设计的工程师至少应该是学半体出身的,他更多的是在和诸如晶体管,版图这样的东西打交道;而一个做FPGA的工程师只须懂得硬件描述语言,他只要将行为级描述使用特殊的FPGA 工具写入到FPGA或PLD中即可。因而本部分将着重于ASIC来说IC设计;
(1) 模拟工程师(analog design engineer)在term中主要完成模拟电路的设计,如收发器(transreceiver)、高频锁相环、A/D D/A转换器、放大器等这些无法用数字方法实现的电路,必须用晶体管来搭建。而对于在厂家库中所没有提供的基本 门也必须使用晶体管来实现。现代IC设计的发展已经使得工程师只须在厂家提供的库 的基础上调整晶体管的宽长比(W/L)来决定晶体管特性。(FIG1是一个基于0.18um 工艺可以达到2.5G频率的D触发器参数图,它采用TSMC的0.18um制程库;而图FIG2则是 使用AVANTI公司的HSPICE98.4 version模拟仿真工具所生成的波形图;从图中我们可 以发现这个电路设计可以很好的运行在2.5G的高频下,并句有很好的上升和下降沿; USB接口芯片中的transreciever部分就必须是模拟工程师根据USB协议中要求发 送和接收的物理和电气特性来采用合适的晶体管电路实现; (2) 在一片功能IC中,大部分是数字电路设计。数位工程师(digital design e ngineer)正是使用verilog HDL或是VHDL语言来完成芯片的功能描述;使用modelsim 这样的仿真工具来完成逻辑验证;然后再使用design compiler这样的综合工具来将
行为描述(behaviral descriptor)转化成门级网表(net gate)以便layout工程师 可以使用布局布线工具将它转化成版图;下面是在USB芯片中要用到的,一个产生CRC5 校验码模块的verilog HDL描述:
module crc5(sysclk,nfsr,address_endpoint,sout_crc5,en_crc5);
input[1:0] nfsr; input sysclk,en_crc5; input[10:0] address_endpoint;
output[4:0] sout_crc5;
wire[4:0] sout_crc5;
reg[4:0] register5a,register5b; reg[3:0] i; reg[1:0] j;
assign sout_crc5=~register5a;
always @(posedge sysclk)
begin
if ((nfsr==2′b0)||!en_crc5) // if reset or soft_reset;
begin j=0; register5a=5′b11111; register5b=5′b00101; end //initi

alization
else if (nfsr==2′b10) // if system in operation status;
begin if (j<=1) begin j=j+1; end
if (j==1) begin
for (i=0;i<=10;i=i+1) //every bit would be xor with register

5a
begin //then right-move;
if (register5a[4]^address_endpoint[i])
begin register5a=register5a<<1; register5a=register5a^

register5b; end
else begin register5a=register5a<<1;end
end
end
end
end
endmodule
图FIG6是对其使用MODELSIM逻辑仿真工具所生成的波形;
下面是使用synopsys公司的综合工具DESIGN CPMPILER综合生成的网表文件(基于TSM

C的0.35um CMOS数字电路库,注意仅仅选取整个网表的一部分作为示意);:
module crc5 ( sysclk, nfsr, address_endpoint, sout_crc5, en_crc5);
input [10:0] address_endpoint; input[1:0] nfsr; input sysclk, en_crc5;
output [4:0] sout_crc5;
wire \j[1] , \register5b[4] , \register5a[3] , \register5a[1] ,
\register5b[2] , \register5a[4] , \register5a[0] , \register5b[3]

,
\n768[0] , \j[0] , \register5a[2] , \register5b[1] , n899, n900,
n901,….. n1041;
RS_ND2_A U458 ( .O(n973), .I1(\register5b[2] ), .I2(n1003) );
……..
RS_XNR2_A U464 ( .O(n907), .I1(address_endpoint[0]), .I2(\register5a[

4] )
);
…….
RS_XOR2_A U467 ( .O(n919), .I1(n938), .I2(n917) );
…….
RS_INV_A U472 ( .O(n1002), .I(n921) );
…….
RS_XOR2_A U476 ( .O(n921), .I1(n939), .I2(n918) );
…….
RS_AN2_B U556 ( .O(n899), .I1(n1001), .I2(n908) );
…….
RS_DFF_B \j_reg[1] ( .Q(\j[1] ), .D(n899), .CK(sysclk) );
RS_DFF_B \j_reg[0] ( .Q(\j[0] ), .D(n1031), .CK(sysclk) );
RS_DFF_B \register5a_reg[4] ( .Q(\register5a[4] ), .QB(sout_crc5[4])

, .D(
n1032), .CK(sysclk) );
…….
endmodule
图FIG7是design compiler综合生成的门级电路图。
对数位和模拟工程师而言,厂家库是设计的基础,生成的门级电路的模拟输出特 性或是数字逻辑是否正确,都须以综合后仿真为依据。如果没有达到自己想要的结果 或是电路过于复杂,就必须再回头重新调整自己原先的设计。因而数位和模拟工程师 的工作总是遵循这样的法则:VHDL或VERILOG HDL描述(或图形输入)—前仿真—— 综合——后仿真——修改语言描述(或图形输入);而网表文件则是IC设计EDA工具 可以识别的标准语言。
(3)layout设计可能是IC TERM中最需艺术家气质的工作。只是他必须严格按照代 工厂所提供的设计规则(design rule)来绘制版图,或编写布局布线的约束文件。有 两种版图设计的方法:直接的手工布局布线和EDA工具的自动布局布线。对ASIC和通 用IC电路而言,经验丰富layout工程师的手工操作意味着比自动布局布线更紧凑合理 的电路结构,更小的芯片面积,更短的线延迟和更高的后仿真成功率;而自动布局布 线则意味着更短的设计周期,更少的人力资源投入;
。 图FIG10为上述2.5G D触发器的手工layout的版图;(采用TSMC的0.18um六层布线 Cu CMOS工艺标准,标准:CMOS018 design rule) 一个优秀的layout工程师可能同时掌握物理验证(DRC,ERC)和参数提取(LVS)工具;设计规则检测用于检查一个版图是否符合芯片加工厂的工艺约束,而参数提取则将在 前仿真中没有考虑到的寄生的RC(电阻电容)参数从生成的版图中提取出来,反标到网 表文件中供模拟和数位工程师做版图后仿真之用.模拟和数位工程师根据包含了寄生 参数的网表文件来调整已有的设计以达到项目要求的物理,电气特性和逻辑功能.然后 再将仿真后网表送到layouter手中进行重新的布局布线;这样的循环往往要来回数次 才能得到满意的结果. 实际的情况往往是版图设计师和验证设计师各司其职,只是他们统称为layout工 程师; 为设计出高效专业的版图,进行正确的物理验证和参数提取,layout工程师必须非 常熟悉半导体工艺及其原理,熟悉代工厂的工艺细节,精通工厂提供的设计规则.layo ut设计师是一个term中和工艺关系最密切的环节; layout的经验是设计师最可宝贵的财产;
(4)TEST engineer;众所周知,现代IC的发展已经使得测试占到整个设计成本的 30%左右。设计的可测试性以及样片的测试成为产品的重要方面。所谓可测性即在设 计阶段,为了芯片性能测试和工艺正确性测试的需要,设计师必须在芯片上加入大量 的与功能无关的测试电路。有时这种测试版图甚至超过功能模块的面积!样片测试则 是在预投片后对芯片样品进行细致的预定功能测试。测试手段的不断进步使得芯片的 功耗分析、热分析、功能分析、信号完整性分析等等的精度和涵盖的范围愈来愈深入 和广泛;而用于测试的设备仪器和软件投入也愈来愈大。 测试工程师的工作结果是 一个设计是否成功的标准依据。
(5)经验丰富的项目主管
技术主管首先是资深ASIC设计工程师(Junior ASIC Design Engineers),
4,雄厚的经济基础;
5,结论
从项目论证到选择合适的实现方法,从使用不同的EDA工具到分配合理的人力资 源。集成电路设计的每一个环节都相互关联和影响,都是关系产品成败不可或缺的因 素。 我国的微电子技术在50、60年代并不比美日差,那时半导体技术研究有“遍地开 花”之说。但因为种种原因(比如政策上的和大环境上的)使的我们今天已经远远落后于美国、日本、韩国等国家和我国的台湾地区。现在国家开始逐渐重视IC产业;加 入WTO有望打破日美发达国家对我们的技术封锁 ;国内有丰富的人力资源;很多著名 的半导体厂商开始在大陆投资建厂、设立研究机构……这些为我国微电子产业的快 速启动和发展创造了前所未有的有利条件。国内的微电子行业如何迎接挑战,如何在 落后日美10年的情况下迎头赶上?我认为是一个很值得研究的课题。 但我们坚信只要可以很好的解决这个课题;国家加大对微电子行业的投资力度;设 立有效的IC设计和生产人力资源管理和使用制度,吸引更多的人加入到IC产业并减少 每年白白流失到国外的IC设计人才(由于国外的IC产业的报酬都很高,如清华、中科 院、复旦等学校的大量IC人才流失到国外);鼓励基础研究和与国外先进技术厂商加 强技术和学术交流;借鉴韩国和台湾在微电子产业发展方面的经验教训;不盲目地上 马项目,脚踏实地地努力;我想正如台湾UMC首席技术教授、中科院外籍院士、DRAM 器件的发明人施敏先生所说:“不出10年大陆的微电子产业就会赶超台湾”。

电阻电容可以说是电子设备中最常用的零件。电阻按材料分一般有:碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻、线饶电阻等。一般的家庭电器使用碳膜电阻较多,因为它成本低廉。金属膜电阻精度要高些,使用在要求较高的设备上。水泥电阻和线饶电阻都是能够承受比较大功率的,线饶电阻的精度也比较高,常用在要求很高的测量仪器上。
小功率碳膜和金属膜电阻,一般都用色环表示电阻阻值的大小,这也是我们在学习电阻的很重要的一步。电阻阻值的单位是欧姆。下面详细说明。
色环电阻分为四色环和五色环,先说四色环。顾名思义,就是用四条有颜色的环代表阻值大小。每种颜色代表不同的数字,如下:

黑0 棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 金、银表示误差

各色环表示意义如下:
第一条色环:阻值的第一位数字;
第二条色环:阻值的第二位数字;
第三条色环:10的幂数;
第四条色环:误差表示。
例如:电阻色环:棕绿红金
第一位:1;
第二位:5;
10的幂为2(即100);
误差为5%
即阻值为:15X100=1500欧=1.5千欧=1.5K
如果有不明白,你可以直接来信或留言。


还有精确度更高的“五色环”电阻,用五条色环表示电阻的阻值大小,具体如下:
第一条色环:阻值的第一位数字;
第二条色环:阻值的第二位数字;
第三条色环:阻值的第三未数字;
第四条色环:阻值乘数的10的幂数;
第五条色环:误差(常见是棕色,误差为1%)
(可见,四色环电阻误差为5-10%,五色环常为1%,精度提高了)
例如:有电阻:黄紫红澄棕
前三位数字是:472
第四位表示10的3次方,即1000
阻值为:472X1000欧=472千欧(即472K)



电阻还有其他好多类型,一般说的电位器,就是阻值可以调节的电阻(简称可调电阻)。在以后制作中遇到了再作介绍

电容—————电容—————电容


  在电路里,电容跟电阻一样的常用。常见的电容按制造材料的不同可以分为:瓷价电容、涤纶电容、电解电容、担电容,还有先进的聚丙希电容等等,它们各有不同的用途。例如,瓷价常用于高频,电解用于电源滤波等。


上图举出了一些例子。其中,电解电容有正负之分,其他都没有。
电容的容量单位为:法(F)、微法(uf),皮法(pf)。一般我们不用法做单位,因为它太大了。各单位之间的换算关系为:


1F=1000000uf 1uf=1000000pf



在使用中,还经常见到单位:nf。1uf=1000nf 1nf=1000pf
电容的容量标识的几种方法:
一、直接标识:如上图的电解电容,容量47uf,电容耐压25v。
二、使用单位nf:如上图的涤纶电容,标称4n7,即4.7nf,转换为pf即为4700pf。还有的例如:10n,即0.01uf;33n,即0.033uf。
后面的63是指电容耐压63v.
三、数学计数法:如上图瓷介电容,标值104,容量就是:10X10000pf=0.1uf.如果标值473,即为47X1000pf=0.047uf。(后面的4、3,都表示10的多少次方)。又如:332=33X100pf=3300pf。



电容的使用,都应该在指定的耐压下工作。现在的好多质量不高的产品,就因为使用了耐压不足的电容而引起故障(常见电容爆裂)。




常用元器件的识别
一、电阻
电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为
分流、限流、分压、偏置等。
1、参数识别:电阻的单位为欧姆(Ω),倍率单位有:千欧(KΩ),兆欧(MΩ)等。换算
方法是:1兆欧=1000千欧=1000000欧
电阻的参数标注方法有3种,即直标法、色标法和数标法。
a、数标法主要用于贴片等小体积的电路,如:
472 表示 47×100Ω(即4.7K); 104则表示100K
b、色环标注法使用最多,现举例如下:
四色环电阻 五色环电阻(精密电阻)
2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示:
颜色 有效数字 倍率 允许偏差(%)
银色 / x0.01 ±10
金色 / x0.1 ±5
黑色 0 +0 /
棕色 1 x10 ±1
红色 2 x100 ±2
橙色 3 x1000 /
黄色 4 x10000 /
绿色 5 x100000 ±0.5
蓝色 6 x1000000 ±0.2
紫色 7 x10000000 ±0.1
灰色 8 x100000000 /
白色 9 x1000000000 /
二、电容
1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。电容是由两片金
属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交
流信号的频率和电容量有关。
容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)
电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容
等。
2、识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3
种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法
(nF)、皮法(pF)。
其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法
容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 uF/16V
容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示
字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。
如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF
3、电容容量误差表
符 号 F G J K L M
允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
如:一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。
三、晶体二极管
晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如: D5表示编号为5的二极管。
1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;
而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常
把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如
1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法:二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用
一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有
采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识
别,长脚为正,短脚为负。
3、测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极
管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好
相反。
4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下:
型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007
耐压(V) 50 100 200 400 600 800 1000
电流(A) 均为1
四、稳压二极管
稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管。
1、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。
这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电
压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。
2、故障特点:稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中,
前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
常用稳压二极管的型号及稳压值如下表:
型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751
1N4761
稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V
五、电感
电感在电路中常用“L”加数字表示,如:L6表示编号为6的电感。
电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。
直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈
两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所
以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡
电路。
电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似。如:棕、黑、金、金表示1uH(误差5%)
的电感。
电感的基本单位为:亨(H) 换算单位有:1H=103mH=106uH。
六、变容二极管
变容二极管是根据普通二极管内部 “PN结” 的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一
原理专门设计出来的一种特殊二极管。
变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上,实现低频信号调制到高
频信号上,并发射出去。在工作状态,变容二极管调制电压一般加到负极上,使变容二极管
的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。
变容二极管发生故障,主要表现为漏电或性能变差:
(1)发生漏电现象时,高频调制电路将不工作或调制性能变差。
(2)变容性能变差时,高频调制电路的工作不稳定,使调制后的高频信号发送到对方被对
方接收后产生失真。
出现上述情况之一时,就应该更换同型号的变容二极管。
七、晶体三极管
晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示,如:Q17表示编号为17的三极管。
1、特点:晶体三极管(简称三极管)是内部含有2个PN结,并且具有放大能力的特殊器件。
它分NPN型和PNP型两种类型,这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补,所谓OTL电路
中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。
电话机中常用的PNP型三极管有:A92、9015等型号;NPN型三极管有:A42、9014、9018、
9013、9012等型号。
2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用,在常见电路中有三种接法。为了便于比
较,将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表,供大家参考。
名称 共发射极电路 共集电极电路(射极输出器) 共基极电路
输入阻抗 中(几百欧~几千欧) 大(几十千欧以上) 小(几欧~几十欧)
输出阻抗 中(几千欧~几十千欧) 小(几欧~几十欧) 大(几十千欧~几百千欧)
电压放大倍数 大 小(小于1并接近于1) 大
电流放大倍数 大(几十) 大(几十) 小(小于1并接近于1)
功率放大倍数 大(约30~40分贝) 小(约10分贝) 中(约15~20分贝)
频率特性 高频差 好 好
续表
应用 多级放大器中间级,低频放大 输入级、输出级或作阻抗匹配用 高频或宽频带电路及
恒流源电路
八、场效应晶体管放大器
1、场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点,因而也被广泛应用于各种电子设备
中。尤其用场效管做整个电子设备的输入级,可以获得一般晶体管很难达到的性能。
2、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类,其控制原理都是一样的。如图1-1-1是两种型号的
表示符号:
3、场效应管与晶体管的比较
(1)场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流
的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应
选用晶体管。
(2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流
子,也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。
(3)有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好。


(4)场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把
很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。


1 什么是Setup 和Holdup时间?
建立时间(Setup Time)和保持时间(Hold time)。建立时间是指在时钟边沿前,数据信号需要保持不变的时间。保持时间是指时钟跳变边沿后数据信号需要保持不变的时间。见图1。
如果不满足建立和保持时间的话,那么DFF将不能正确地采样到数据,将会出现metastability的情况。
如果数据信号在时钟沿触发前后持续的时间均超过建立和保持时间,那么超过量就分别被称为建立时间裕量和保持时间裕量。

图1 建立时间和保持时间示意图
2什么是竞争与冒险现象?怎样判断?如何消除?
在组合逻辑中,由于门的输入信号通路中经过了不同的延时,导致到达该门的时间不一致叫竞争。
产生毛刺叫冒险。
如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象。
解决方法:一是添加布尔式的消去项,二是在芯片外部加电容。
3 用D触发器实现2倍分频的逻辑电路?
Verilog描述:
module divide2( clk , clk_o, reset);
input clk , reset;
output clk_o;
wire in;
reg out ;
always @ ( posedge clk or posedge reset)
if ( reset)
out <= 0;
else
out <= in;
assign in = ~out;
assign clk_o = out;
endmodule

图形描述:

4 什么是"线与"逻辑,要实现它,在硬件特性上有什么具体要求?
线与逻辑是两个输出信号相连可以实现与的功能。在硬件上,要用oc门来实现,由于不用oc门可能使灌电流过大,而烧坏逻辑门。
同时在输出端口应加一个上拉电阻。
5 什么是同步逻辑和异步逻辑?
同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。
异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。
6 请画出微机接口电路中,典型的输入设备与微机接口逻辑示意图(数据接口、控制接口、所存器/缓冲器)。
7 你知道那些常用逻辑电平?TTL与COMS电平可以直接互连吗?
12,5,3.3
TTL和CMOS不可以直接互连,由于TTL是在0.3-3.6V之间,而CMOS则是有在12V的有在5V的。CMOS输出接到TTL是可以直接互连。TTL接到CMOS需要在输出端口加一上拉电阻接到5V或者12V。
8 可编程逻辑器件在现代电子设计中越来越重要,请问:你所知道的可编程逻辑器件有哪些?
PAL,PLD,CPLD,FPGA。
9 试用VHDL或VERILOG、ABLE描述8位D触发器逻辑。
module dff8(clk , reset, d, q);
input clk;
input reset;
input [7:0] d;
output [7:0] q;
reg [7:0] q;
always @ (posedge clk or posedge reset)
if(reset)
q <= 0;
else
q <= d;
endmodule
10 设想你将设计完成一个电子电路方案。请简述用EDA软件(如PROTEL)进行设计(包
括原理图和PCB图)到调试出样机的整个过程。在各环节应注意哪些问题?
电源的稳定上,电容的选取上,以及布局的大小。
11 用逻辑门和cmos电路实现ab+cd

12 用一个二选一mux和一个inv实现异或
13 给了reg的setup,hold时间,求中间组合逻辑的delay范围。
Delay < period – setup – hold
14 如何解决亚稳态
亚稳态是指触发器无法在某个规定时间段内达到一个可确认的状态。当一个触发器进入亚稳态时,既无法预测该单元的输出电平,也无法预测何时输出才能稳定在某个正确的电平上。在这个稳定期间,触发器输出一些中间级电平,或者可能处于振荡状态,并且这种无用的输出电平可以沿信号通道上的各个触发器级联式传播下去。

15 用verilog/vhdl写一个fifo控制器
包括空,满,半满信号。
16 用verilog/vddl检测stream中的特定字符串
分状态用状态机写。
17 用mos管搭出一个二输入与非门。
18 集成电路前段设计流程,写出相关的工具。
19 名词IRQ,BIOS,USB,VHDL,SDR
IRQ: Interrupt ReQuest
BIOS: Basic Input Output System
USB: Universal Serial Bus
VHDL: VHIC Hardware Description Language
SDR: Single Data Rate
20 unix 命令cp -r, rm,uname
21 用波形表示D触发器的功能
22 写异步D触发器的verilog module
module dff8(clk , reset, d, q);
input clk;
input reset;
input d;
output q;
reg q;
always @ (posedge clk or posedge reset)
if(reset)
q <= 0;
else
q <= d;
endmodule
23 What is PC Chipset?
芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥(Host Bridge)。
  除了最通用的南北桥结构外,目前芯片组正向更高级的加速集线架构发展,Intel的8xx系列芯片组就是这类芯片组的代表,它将一些子系统如IDE接口、音效、MODEM和USB直接接入主芯片,能够提供比PCI总线宽一倍的带宽,达到了266MB/s。
24 用传输门和反向器搭一个边沿触发器
25 画状态机,接受1,2,5分钱的卖报机,每份报纸5分钱

一、电路版设计的先期工作
  1、利用原理图设计工具绘制原理图,并且生成对应的网络表。当然,有些特殊情况下,如电路版比较简单,已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计,直接进入PCB设计系统,在PCB设计系统中,可以直接取用零件封装,人工生成网络表。
2、手工更改网络表 将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上,没任何物理连接的可定义到地或保护地等。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致,特别是二、三极管等。
二、画出自己定义的非标准器件的封装库
  建议将自己所画的器件都放入一个自己建立的PCB 库专用设计文件。
三、设置PCB设计环境和绘制印刷电路的版框含中间的镂空等
  1、进入PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境,包括设置格点大小和类型,光标类型,版层参数,布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值,而且这些参数经过设置之后,符合个人的习惯,以后无须再去修改。
  2、规划电路版,主要是确定电路版的边框,包括电路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。对于3mm 的螺丝可用6.5~8mm 的外径和3.2~3.5mm 内径的焊盘对于标准板可从其它板或PCB izard 中调入。
  注意:在绘制电路版地边框前,一定要将当前层设置成Keep Out层,即禁止布线层。
四、打开所有要用到的PCB 库文件后,调入网络表文件和修改零件封装
  这一步是非常重要的一个环节,网络表是PCB自动布线的灵魂,也是原理图设计与印象电路版设计的接口,只有将网络表装入后,才能进行电路版的布线。
在原理图设计的过程中,ERC检查不会涉及到零件的封装问题。因此,原理图设计时,零件的封装可能被遗忘,在引进网络表时可以根据设计情况来修改或补充零件的封装。
当然,可以直接在PCB内人工生成网络表,并且指定零件封装。
五、布置零件封装的位置,也称零件布局
  Protel99可以进行自动布局,也可以进行手动布局。如果进行自动布局,运行"Tools"下面的"Auto Place",用这个命令,你需要有足够的耐心。布线的关键是布局,多数设计者采用手动布局的形式。用鼠标选中一个元件,按住鼠标左键不放,拖住这个元件到达目的地,放开左键,将该元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局选项包含自动选择和自动对齐。使用自动选择方式可以很快地收集相似封装的元件,然后旋转、展开和整理成组,就可以移动到板上所需位置上了。当简易的布局完成后,使用自动对齐方式整齐地展开或缩紧一组封装相似的元件。
  提示:在自动选择时,使用Shift+X或Y和Ctrl+X或Y可展开和缩紧选定组件的X、Y方向。  
注意:零件布局,应当从机械结构散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面综合考虑。先布置与机械尺寸有关的器件,并锁定这些器件,然后是大的占位置的器件和电路的核心元件,再是外围的小元件。
六、根据情况再作适当调整然后将全部器件锁定
  假如板上空间允许则可在板上放上一些类似于实验板的布线区。对于大板子,应在中间多加固定螺丝孔。板上有重的器件或较大的接插件等受力器件边上也应加固定螺丝孔,有需要的话可在适当位置放上一些测试用焊盘,最好在原理图中就加上。将过小的焊盘过孔改大,将所有固定螺丝孔焊盘的网络定义到地或保护地等。
  放好后用VIEW3D 功能察看一下实际效果,存盘。
七、布线规则设置
布线规则是设置布线的各个规范(象使用层面、各组线宽、过孔间距、布线的拓朴结构等部分规则,可通过Design-Rules 的Menu 处从其它板导出后,再导入这块板)这个步骤不必每次都要设置,按个人的习惯,设定一次就可以。
选Design-Rules 一般需要重新设置以下几点:
  1、安全间距(Routing标签的Clearance Constraint)
  它规定了板上不同网络的走线焊盘过孔等之间必须保持的距离。一般板子可设为0.254mm,较空的板子可设为0.3mm,较密的贴片板子可设为0.2-0.22mm,极少数印板加工厂家的生产能力在0.1-0.15mm,假如能征得他们同意你就能设成此值。0.1mm 以下是绝对禁止的。
  2、走线层面和方向(Routing标签的Routing Layers)
  此处可设置使用的走线层和每层的主要走线方向。请注意贴片的单面板只用顶层,直插型的单面板只用底层,但是多层板的电源层不是在这里设置的(可以在Design-Layer Stack Manager中,点顶层或底层后,用Add Plane 添加,用鼠标左键双击后设置,点中本层后用Delete 删除),机械层也不是在这里设置的(可以在Design-Mechanical Layer 中选择所要用到的机械层,并选择是否可视和是否同时在单层显示模式下显示)。
  机械层1 一般用于画板子的边框;
  机械层3 一般用于画板子上的挡条等机械结构件;
  机械层4 一般用于画标尺和注释等,具体可自己用PCB Wizard 中导出一个PCAT结构的板子看一下
  3、过孔形状(Routing标签的Routing Via Style)
  它规定了手工和自动布线时自动产生的过孔的内、外径,均分为最小、最大和首选值,其中首选值是最重要的,下同。
  4、走线线宽(Routing标签的Width Constraint)
  它规定了手工和自动布线时走线的宽度。整个板范围的首选项一般取0.2-0.6mm,另添加一些网络或网络组(Net Class)的线宽设置,如地线、+5 伏电源线、交流电源输入线、功率输出线和电源组等。网络组可以事先在Design-Netlist Manager中定义好,地线一般可选1mm 宽度,各种电源线一般可选0.5-1mm 宽度,印板上线宽和电流的关系大约是每毫米线宽允许通过1安培的电流,具体可参看有关资料。当线径首选值太大使得SMD 焊盘在自动布线无法走通时,它会在进入到SMD 焊盘处自动缩小成最小宽度和焊盘的宽度之间的一段走线,其中Board 为对整个板的线宽约束,它的优先级最低,即布线时首先满足网络和网络组等的线宽约束条件。下图为一个实例



  5、敷铜连接形状的设置(Manufacturing标签的Polygon Connect Style)
  建议用Relief Connect 方式导线宽度Conductor Width 取0.3-0.5mm 4 根导线45 或90 度。
  其余各项一般可用它原先的缺省值,而象布线的拓朴结构、电源层的间距和连接形状匹配的网络长度等项可根据需要设置。
  选Tools-Preferences,其中Options 栏的Interactive Routing 处选Push Obstacle (遇到不同网络的走线时推挤其它的走线,Ignore Obstacle为穿过,Avoid Obstacle 为拦断)模式并选中Automatically Remove (自动删除多余的走线)。Defaults 栏的Track 和Via 等也可改一下,一般不必去动它们。
  在不希望有走线的区域内放置FILL 填充层,如散热器和卧放的两脚晶振下方所在布线层,要上锡的在Top 或Bottom Solder 相应处放FILL。
布线规则设置也是印刷电路版设计的关键之一,需要丰富的实践经验。
八、自动布线和手工调整
  1、点击菜单命令Auto Route/Setup 对自动布线功能进行设置
  选中除了Add Testpoints 以外的所有项,特别是选中其中的Lock All Pre-Route 选项,Routing Grid 可选1mil 等。自动布线开始前PROTEL 会给你一个推荐值可不去理它或改为它的推荐值,此值越小板越容易100%布通,但布线难度和所花时间越大。
  2、点击菜单命令Auto Route/All 开始自动布线
  假如不能完全布通则可手工继续完成或UNDO 一次(千万不要用撤消全部布线功能,它会删除所有的预布线和自由焊盘、过孔)后调整一下布局或布线规则,再重新布线。完成后做一次DRC,有错则改正。布局和布线过程中,若发现原理图有错则应及时更新原理图和网络表,手工更改网络表(同第一步),并重装网络表后再布。
  3、对布线进行手工初步调整
需加粗的地线、电源线、功率输出线等加粗,某几根绕得太多的线重布一下,消除部分不必要的过孔,再次用VIEW3D 功能察看实际效果。手工调整中可选Tools-Density Map 查看布线密度,红色为最密,黄色次之,绿色为较松,看完后可按键盘上的End 键刷新屏幕。红色部分一般应将走线调整得松一些,直到变成黄色或绿色。
九、切换到单层显示模式下(点击菜单命令Tools/Preferences,选中对话框中Display栏的Single Layer Mode)
  将每个布线层的线拉整齐和美观。手工调整时应经常做DRC,因为有时候有些线会断开而你可能会从它断开处中间走上好几根线,快完成时可将每个布线层单独打印出来,以方便改线时参考,其间也要经常用3D显示和密度图功能查看。
  最后取消单层显示模式,存盘。
十、如果器件需要重新标注可点击菜单命令Tools/Re-Annotate 并选择好方向后,按OK钮。
  并回原理图中选Tools-Back Annotate 并选择好新生成的那个*.WAS 文件后,按OK 钮。原理图中有些标号应重新拖放以求美观,全部调完并DRC 通过后,拖放所有丝印层的字符到合适位置。
  注意字符尽量不要放在元件下面或过孔焊盘上面。对于过大的字符可适当缩小,DrillDrawing 层可按需放上一些坐标(Place-Coordinate)和尺寸((Place-Dimension)。
  最后再放上印板名称、设计版本号、公司名称、文件首次加工日期、印板文件名、文件加工编号等信息(请参见第五步图中所示)。并可用第三方提供的程序来加上图形和中文注释如BMP2PCB.EXE 和宏势公司ROTEL99 和PROTEL99SE 专用PCB 汉字输入程序包中的FONT.EXE 等。
十一、对所有过孔和焊盘补泪滴
  补泪滴可增加它们的牢度,但会使板上的线变得较难看。顺序按下键盘的S 和A 键(全选),再选择Tools-Teardrops,选中General 栏的前三个,并选Add 和Track 模式,如果你不需要把最终文件转为PROTEL 的DOS 版格式文件的话也可用其它模式,后按OK 钮。完成后顺序按下键盘的X 和A 键(全部不选中)。对于贴片和单面板一定要加。
十二、放置覆铜区
  将设计规则里的安全间距暂时改为0.5-1mm 并清除错误标记,选Place-Polygon Plane 在各布线层放置地线网络的覆铜(尽量用八角形,而不是用圆弧来包裹焊盘。最终要转成DOS 格式文件的话,一定要选择用八角形)。下图即为一个在顶层放置覆铜的设置举例:


  设置完成后,再按OK 扭,画出需覆铜区域的边框,最后一条边可不画,直接按鼠标右键就可开始覆铜。它缺省认为你的起点和终点之间始终用一条直线相连,电路频率较高时可选Grid Size 比Track Width 大,覆出网格线。
  相应放置其余几个布线层的覆铜,观察某一层上较大面积没有覆铜的地方,在其它层有覆铜处放一个过孔,双击覆铜区域内任一点并选择一个覆铜后,直接点OK,再点Yes 便可更新这个覆铜。几个覆铜多次反复几次直到每个覆铜层都较满为止。将设计规则里的安全间距改回原值。
十三、最后再做一次DRC
  选择其中Clearance Constraints Max/Min Width Constraints Short Circuit Constraints 和Un-Routed Nets Constraints 这几项,按Run DRC 钮,有错则改正。全部正确后存盘。
十四、对于支持PROTEL99SE 格式(PCB4.0)加工的厂家可在观看文档目录情况下,将这个文件导出为一个*.PCB 文件;对于支持PROTEL99 格式(PCB3.0)加工的厂家,可将文件另存为PCB 3.0 二进制文件,做DRC。通过后不存盘退出。在观看文档目录情况下,将这个文件导出为一个*.PCB 文件。由于目前很大一部分厂家只能做DOS 下的PROTEL AUTOTRAX 画的板子,所以以下这几步是产生一个DOS 版PCB 文件必不可少的:
  1、将所有机械层内容改到机械层1,在观看文档目录情况下,将网络表导出为*.NET 文件,在打开本PCB 文件观看的情况下,将PCB 导出为PROTEL PCB 2.8 ASCII FILE 格式的*.PCB 文件。
  2 、用PROTEL FOR WINDOWS PCB 2.8 打开PCB 文件,选择文件菜单中的另存为,并选择Autotrax 格式存成一个DOS 下可打开的文件。
  3、用DOS 下的PROTEL AUTOTRAX 打开这个文件。个别字符串可能要重新拖放或调整大小。上下放的全部两脚贴片元件可能会产生焊盘X-Y大小互换的情况,一个一个调整它们。大的四列贴片IC 也会全部焊盘X-Y 互换,只能自动调整一半后,手工一个一个改,请随时存盘,这个过程中很容易产生人为错误。PROTEL DOS 版可是没有UNDO 功能的。假如你先前布了覆铜并选择了用圆弧来包裹焊盘,那么现在所有的网络基本上都已相连了,手工一个一个删除和修改这些圆弧是非常累的,所以前面推荐大家一定要用八角形来包裹焊盘。这些都完成后,用前面导出的网络表作DRC Route 中的Separation Setup ,各项值应比WINDOWS 版下小一些,有错则改正,直到DRC 全部通过为止。
  也可直接生成GERBER 和钻孔文件交给厂家选File-CAM Manager 按Next>钮出来六个选项,Bom 为元器件清单表,DRC 为设计规则检查报告,Gerber 为光绘文件,NC Drill 为钻孔文件,Pick Place 为自动拾放文件,Test Points 为测试点报告。选择Gerber 后按提示一步步往下做。其中有些与生产工艺能力有关的参数需印板生产厂家提供。直到按下Finish 为止。在生成的Gerber Output 1 上按鼠标右键,选Insert NC Drill 加入钻孔文件,再按鼠标右键选Generate CAM Files 生成真正的输出文件,光绘文件可导出后用CAM350 打开并校验。注意电源层是负片输出的。
十五、发Email 或拷盘给加工厂家,注明板材料和厚度(做一般板子时,厚度为1.6mm,特大型板可用2mm,射频用微带板等一般在0.8-1mm 左右,并应该给出板子的介电常数等指标)、数量、加工时需特别注意之处等。Email发出后两小时内打电话给厂家确认收到与否。
十六、产生BOM 文件并导出后编辑成符合公司内部规定的格式。
十七、将边框螺丝孔接插件等与机箱机械加工有关的部分(即先把其它不相关的部分选中后删除),导出为公制尺寸的AutoCAD R14 的DWG 格式文件给机械设计人员。
二十一、整理和打印各种文档。如元器件清单、器件装配图(并应注上打印比例)、安装和接线说明等。

一、下面的一些系统要特别注意抗电磁干扰:

1、微控制器时钟频率特别高,总线周期特别快的系统。

2、系统含有大功率,大电流驱动电路,如产生火花的继电器,大电流开关等。

3、含微弱模拟信号电路以及高精度A/D变换电路的系统。

二、为增加系统的抗电磁干扰能力采取如下措施:

1、选用频率低的微控制器:

选用外时钟频率低的微控制器可以有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。同样频率的方波和正弦波,方波中的高频成份比正弦波多得多。虽然方波的高频成份的波的幅度,比基波小,但频率越高越容易发射出成为噪声源,微控制器产生的最有影响的高频噪声大约是时钟频率的3倍。

2、减小信号传输中的畸变

微控制器主要采用高速CMOS技术制造。信号输入端静态输入电流在1mA左右,输入电容10PF左右,输入阻抗相当高,高速CMOS电路的输出端都有相当的带载能力,即相当大的输出值,将一个门的输出端通过一段很长线引到输入阻抗相当高的输入端,反射问题就很严重,它会引起信号畸变,增加系统噪声。当TpdTr时,就成了一个传输线问题,必须考虑信号反射,阻抗匹配等问题。

信号在印制板上的延迟时间与引线的特性阻抗有关,即与印制线路板材料的介电常数有关。可以粗略地认为,信号在印制板引线的传输速度,约为光速的1/31/2之间。微控制器构成的系统中常用逻辑电话元件的Tr(标准延迟时间)为318ns之间。

在印制线路板上,信号通过一个7W的电阻和一段25cm长的引线,线上延迟时间大致在4~20ns之间。也就是说,信号在印刷线路上的引线越短越好,最长不宜超过25cm。而且过孔数目也应尽量少,最好不多于2个。[ url href=www.51dz.com/d.asp?i=topmanazhi]>>>[i]更多…[/i]

当信号的上升时间快于信号延迟时间,就要按照快电子学处理。此时要考虑传输线的阻抗匹配,对于一块印刷线路板上的集成块之间的信号传输,要避免出现TdTrd的情况,印刷线路板越大系统的速度就越不能太快。

用以下结论归纳印刷线路板设计的一个规则:

信号在印刷板上传输,其延迟时间不应大于所用器件的标称延迟时间。

3、减小信号线间的交叉干扰:

A点一个上升时间为Tr的阶跃信号通过引线AB传向B端。信号在AB线上的延迟时间是Td。在D点,由于A点信号的向前传输,到达B点后的信号反射和AB线的延迟,Td时间以后会感应出一个宽度为Tr的页脉冲信号。在C点,由于AB上信号的传输与反射,会感应出一个宽度为信号在AB线上的延迟时间的两倍,即2Td的正脉冲信号。这就是信号间的交叉干扰。干扰信号的强度与C点信号的di/at有关,与线间距离有关。当两信号线不是很长时,AB上看到的实际是两个脉冲的迭加。

CMOS工艺制造的微控制由输入阻抗高,噪声高,噪声容限也很高,数字电路是迭加100~200mv噪声并不影响其工作。若图中AB线是一模拟信号,这种干扰就变为不能容忍。如印刷线路板为四层板,其中有一层是大面积的地,或双面板,信号线的反面是大面积的地时,这种信号间的交叉干扰就会变小。原因是,大面积的地减小了信号线的特性阻抗,信号在D端的反射大为减小。特性阻抗与信号线到地间的介质的介电常数的平方成反比,与介质厚度的自然对数成正比。若AB线为一模拟信号,要避免数字电路信号线CDAB的干扰,AB线下方要有大面积的地,AB线到CD线的距离要大于AB线与地距离的2~3倍。可用局部屏蔽地,在有引结的一面引线左右两侧布以地线。
4
、减小来自电源的噪声

电源在向系统提供能源的同时,也将其噪声加到所供电的电源上。电路中微控制器的复位线,中断线,以及其它一些控制线最容易受外界噪声的干扰。电网上的强干扰通过电源进入电路,即使电池供电的系统,电池本身也有高频噪声。模拟电路中的模拟信号更经受不住来自电源的干扰。

5、注意印刷线板与元器件的高频特性

在高频情况下,印刷线路板上的引线,过孔,电阻、电容、接插件的分布电感与电容等不可忽略。电容的分布电感不可忽略,电感的分布电容不可忽略。电阻产生对高频信号的反射,引线的分布电容会起作用,当长度大于噪声频率相应波长的1/20时,就产生天线效应,噪声通过引线向外发射。

印刷线路板的过孔大约引起0.6pf的电容。

一个集成电路本身的封装材料引入2~6pf电容。

一个线路板上的接插件,有520nH的分布电感。一个双列直扦的24引脚集成电路扦座,引入4~18nH的分布电感。

这些小的分布参数对于这行较低频率下的微控制器系统中是可以忽略不计的;而对于高速系统必须予以特别注意。

6、元件布置要合理分区

元件在印刷线路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题,原则之一是各部件之间的引线要尽量短。在布局上,要把模拟信号部分,高速数字电路部分,噪声源部分(如继电器,大电流开关等)这三部分合理地分开,使相互间的信号耦合为最小。

7、处理好接地线

印刷电路板上,电源线和地线最重要。克服电磁干扰,最主要的手段就是接地。

对于双面板,地线布置特别讲究,通过采用单点接地法,电源和地是从电源的两端接到印刷线路板上来的,电源一个接点,地一个接点。印刷线路板上,要有多个返回地线,这些都会聚到回电源的那个接点上,就是所谓单点接地。所谓模拟地、数字地、大功率器件地开分,是指布线分开,而最后都汇集到这个接地点上来。与印刷线路板以外的信号相连时,通常采用屏蔽电缆。对于高频和数字信号,屏蔽电缆两端都接地。低频模拟信号用的屏蔽电缆,一端接地为好。

对噪声和干扰非常敏感的电路或高频噪声特别严重的电路应该用金属罩屏蔽起来。

8、用好去耦电容。

好的高频去耦电容可以去除高到1GHZ的高频成份。陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。设计印刷线路板时,每个集成电路的电源,地之间都要加一个去耦电容。去耦电容有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能;另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容为0.1uf的去耦电容有5nH分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说对于10MHz以下的噪声有较好的去耦作用,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。
1uf
10uf电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频率噪声的效果要好一些。在电源进入印刷板的地方和一个1uf10uf的去高频电容往往是有利的,即使是用电池供电的系统也需要这种电容。
10片左右的集成电路要加一片充放电电容,或称为蓄放电容,电容大小可选10uf。最好不用电解电容,电解电容是两层溥膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感,最好使用胆电容或聚碳酸酝电容。
去耦电容值的选取并不严格,可按C=1/f计算;即10MHz0.1uf,对微控制器构成的系统,取0.1~0.01uf之间都可以。

三、降低噪声与电磁干扰的一些经验。
能用低速芯片就不用高速的,高速芯片用在关键地方。
可用串一个电阻的办法,降低控制电路上下沿跳变速率。
尽量为继电器等提供某种形式的阻尼。
使用满足系统要求的最低频率时钟。
时钟产生器尽量靠近到用该时钟的器件。石英晶体振荡器外壳要接地。
用地线将时钟区圈起来,时钟线尽量短。
I/O
驱动电路尽量靠近印刷板边,让其尽快离开印刷板。对进入印制板的信号要加滤波,从高噪声区来的信号也要加滤波,同时用串终端电阻的办法,减小信号反射。
MCD
无用端要接高,或接地,或定义成输出端,集成电路上该接电源地的端都要接,不要悬空。
闲置不用的门电路输入端不要悬空,闲置不用的运放正输入端接地,负输入端接输出端。 (10) 印制板尽量使用45折线而不用90折线布线以减小高频信号对外的发射与耦合。
印制板按频率和电流开关特性分区,噪声元件与非噪声元件要距离再远一些。
单面板和双面板用单点接电源和单点接地、电源线、地线尽量粗,经济是能承受的话用多层板以减小电源,地的容生电感。
时钟、总线、片选信号要远离I/O线和接插件。
模拟电压输入线、参考电压端要尽量远离数字电路信号线,特别是时钟。
A/D类器件,数字部分与模拟部分宁可统一下也不要交叉。
时钟线垂直于I/O线比平行I/O线干扰小,时钟元件引脚远离I/O电缆。
元件引脚尽量短,去耦电容引脚尽量短。
关键的线要尽量粗,并在两边加上保护地。高速线要短要直。
对噪声敏感的线不要与大电流,高速开关线平行。
石英晶体下面以及对噪声敏感的器件下面不要走线。
弱信号电路,低频电路周围不要形成电流环路。
任何信号都不要形成环路,如不可避免,让环路区尽量小。
每个集成电路一个去耦电容。每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。
用大容量的钽电容或聚酷电容而不用电解电容作电路充放电储能电容。使用管状电容时,外壳要接地。

2005年07月12日

  骗术一:通常是一男一女带个小孩,遇到模样老实的(比如我),上前说,钱丢了,没钱回家,给几块钱坐车吧。还有说是来深圳找亲戚,没找着,钱用光了,给几块钱给他们买点吃的。第一次遇到这种骗术往往容易上当,我在大学时就上当过。骗子骗了几块钱,马上又去骗别人。在深圳路边遇到过多次,广州一般出现在好又多,万佳等超市附近。

  骗术二:路边某个青年男子,带着个包,坐在地下,用粉笔在地下写一些什么“找不到工作,太饿了,请好心人给点钱买东西吃”。一样是骗子,如果到深圳、广州所有地方走一圈,保证可以找到上百个这样的骗子。

  骗术三:大学时室友遇到过一次,来深圳后本人遇到过三次。大概流程是这样的:当你从银行取钱出来,或者到邮政局存钱的话,旁边会有两个串通好的男子,一个假装把一捆钱丢在地上,往前走,后面的骗子故意在你面前将钱捡起来,然后把你拉到一边,把捡到的那叠钱放到你身上。而前面丢钱的骗子则返回,问后面的骗子是否捡到了钱,并且要后面的骗子搜身。后面的骗子说没有,然后把你拉到一边,说捡到的钱平分,现在钱在你身上,我现在跟他去搜身,我怕你在我去搜身后逃之夭夭,所以你要把你身上的部分钱押在我这里。如果你真的将你自己的部分钱押给他们,就再也找不到人了。你打开那捡到的一叠钱,会发现,表面是一张人民币,里面全是白纸。

  骗术四:就是手机短消息了,说什么你中了。。。。奖(比如笔记本电脑)云云,而你如果一个电话打过去,她们会叫你将钱寄到某个帐号,说是奖品的邮寄费。而你真的相信了,寄出去的钱就如同石沉大海。

  骗术五:路边的押注。几个碗倒盖地下,骗子凭借很快的手法,将一粒棋子放在某个碗下,让你去猜。如果你押50元,猜中了他倒赔你50,猜错了这50元就输了。这样的骗子,往往会有一群骗子来故意充当观众,起哄或者押钱。最近广州太平洋电脑城附近很多。

  骗术六:想起一个行骗的例子,尤其逢年过节,大家要警惕。我遇到一次,还真的上当了。--有一个人抗一袋米,然后敲你家门,一张口就说:有一个60多岁的老太太在我们店买了米,让我先送过来,她还要去其他地方买东西。米50块还没给。我当时心里觉得挺奇怪,我妈没这么老吧??后来想想可能显老,而且又有这么一袋米,就给了钱。老妈回来一问,才知道上当受骗了。而且米很次,最多也就30搞定。这个骗术比较隐蔽。大家小心。

  骗术七:坐车去广州,半路上来一家伙,说自己做铅笔生意的,在车上跟别人攀谈,然后开始赌,手上拿红蓝铅笔各一枝,猜橡皮圈套在那枝铅笔上.亲眼看见我旁边那家伙把手表也输了.快到广州,开始参与赌的人全下了车,才知道是骗局.

  骗术八:还有一种,就是路上卖水果或者别的什么的,当你买他东西的时候,他会找你换钱。他零钱换成整钱。说零钱太多不好放。然后在数钱给了你的时候就少给你一张。如果你自己不细心,看着他明明数了十张给你,你自己一数就只有9张了。

  骗术九:今天坐公车,到站开门后,一个男人突然堵住车门说自己手机不见了,不让人下车.人群哗然.这时旁边有人说打那个男人的手机,看在谁身上响谁就是贼.这个男人就向边上的一个人借了手机要拨自己的号码,突然靠近门口的一个人拔腿挤下车就跑,这个男人也没还人家的手机就叫嚣着追了过去,转眼都不见了.于是,这次真的有人丢了手机…..

  骗术十:还是几年前,我们住在NC的时候.就我家婆一人在家,也是一个男的敲门,说是**(我LG的名字)的同事,刚从上海出差回来,LG托他带了双皮鞋,380元,他现在要去办事身上带的钱不够,叫家婆能不能先把钱给他,并拿出一双包装的很漂亮的鞋子,家婆说没那么多钱,刚好我媳妇快下班了,你就等一下吧.那人一听,赶紧说去LG单位找他就走了.幸亏没上当,不过也挺险的,家婆随便让陌生人进门,要是强盗就完了.

  骗术十一:这是本人亲历。前两天晚上打的,从罗湖到福田一共花了二十多块吧,我给了一张一百块的给司机,他掏摸了半天,说没有零钱,要我凑零钱给他。我大惑问“你干了一天怎么一百块都找不开”。但我还是凑够零钱给他了,他就把一百块还给我。我一拿过手,大怒:“你小子找死呀!”,那小子赶快换了一张给我。嘿,那小子竟然偷龙转凤,给了我一张假钞。他不知道,我刚刚给他的那一张是我半个小时前才从提款机摁出来的,全新的。要不,还真给他蒙了。后悔没留意他的车牌,只知道是湖南攸县人

  骗术十二:和同事去服装店,同事看好了一衣服,很大方的将百元大钞递过去,自己却还站在镜子前比试比试,这时,服务小姐说话了:小姐,麻烦换一张,这张是假钞。我俩纳闷,我们刚从银行取的钱呢(那时还未听说过银行会出假钞),我们接过钱看了看,很镇静地说“小姐,别骗了,不然我们报警了,我们刚发工资,钱的号码是都连在一起的”,然后我们拿出荷包中所有的钞票,我还将号码念出来了(其实我当时就记下了那张钞票号码),小姐可能心虚,就将另张钞票退给了我们,还白送了我们一件衣服,哈,幸好我俩聪明,下次遇上这样的骗子,大家可以效仿。

  骗术十三:在路上遇到一个人,问一条较偏的路,然后说车子开不进去了,要你帮忙看一下车上的货,他去接人来卸货。如果你答应了,你就准备着上当吧。因为,你在守货时,会有有来将车开车,说是那人要他们来的,车刚走,那人和一大帮人就过来找你麻烦了,如果不拿出你身上的钱,你是走不掉了。

  作者:aihua回复日期:2003-11-3019:21:54

  骗术十五:在路上要有人问你银行怎么走,别搭理他,他下一句肯定是问如何将手中外汇换成人民币,再后面就有骗子的同伙过来,不知不觉掉进一个骗局;或者在银行门口,有人问你换外汇的事,千万别理.这种骗局经常是天衣无缝,我一个朋友被骗走好几十万,平时看这小子还挺聪明的,也不贪财,可就是上当了,道高一尺,魔高一丈.听公安局的讲,在广东某镇,有好几千人在外从事这种骗术,做案后就换地方,很难抓到.

  骗术十六:在人来人往,热闹非凡的商铺,大家迫不及待地想快点买了东西就走,商家利用顾客这样的心理,当找回散钱时,竟会在其中夹着十元钱的假币!细心一点的顾客或许能发现什么,但很多人只是瞄一眼就走人了,哎,我就是差点上了那黑心老板的当!!!还好及时拿回了真家伙!各位女士们先生们购物时千万要留意哦!!!

  骗术十七:我前几天也给人骗了,不过有点无所谓而已,有一男一女学生模样来我家(梅林)推销洗发水,说是刚毕业的深圳大学国际贸易的学生,当时我们俩都在家里,我是深圳大学毕业的,我老婆也是深圳大学毕业的,而且我老婆还是国际贸易的,那个男的当时有点傻了,后来有点苦苦哀求的味道,看他们那么可怜我也就买了他们的产品(说家乐福要买140)给我30,呵呵,可能不好意思给我揭穿吧,骗少一些,我也无所谓,就给了他们30元,按照他们说的家乐福会上市这些洗发水,到现在也没有看到,呵呵,还是给他骗了.

  骗术十八:深圳华为一员工在外地出差的时候,收到深圳的一部手机发送的短信息:“请注意:我们将连续六小时内不断地拨打你的电话,请作好心里准备。你可以选择关机,谢谢!”在收到这条短信息后,便有一部深圳的小灵通不打来电话,康**一接听,对方就说:“我们将在六小时内连续不停拨打你的电话,你可以选择关机“。康**问对方为什么这样做,对方回答说是测试;问对方是什么单位,对方不回答,然后挂机。此后,康大约每分钟接到一次由这部小灵通打来的电话,康**每次接听,对方就叫他关机。对方不断地拨打,康**终于不堪忍受,只好关机。就在关机之后不大一会儿,康远在成都的家属打他的另外一部手机,说有人打电话到家里。来电人声称是华为公司人员,有关于康**的急事找他的父母。康**不解,于是向安全管理部总控中心员工求助热线求助。这是一起典型的诈骗未遂案件,其诈骗方法:犯罪嫌疑人狂打当事人的电话,当当事人不堪忍受而关机或拔线(固定电话),然后,犯罪嫌疑人将打电话给当事人的亲友,称当事人突发事故正在抢救,请对方立即汇多少钱到某某帐号,并声称,如果在多长时间内收不到钱将停止抢救。这时,接到电话的亲友会在第一时间内打当事人的电话,而当事人的电话恰恰因前述原因而关机或无法接听这恰恰佐证了当事人出了事故的“事实“,“救人“心切的亲友往往因此而上当。启发及忠告:

  1、当您碰到类似的事情时,请不要慌张,您可以在电话中主动揭穿犯罪嫌疑人的伎俩,以免对方心存幻想而不断来电骚扰。

  2、立即打电话给自已的亲友,告之此类事件的真伪,提醒亲友切勿上当受骗

  针对员工的几点预防措施:

  1、牢记公司24小时应急求助电话,并知会你的家人,任何有需要时均可电话求助,安全管理部会在第一时间受理并调动相关资源处理;

  2、及时更新你在公司《电话号码查询系统》中的记录,包括手机号码、办公电话及部门信息,这是安全管理部与你联系的主要利用平台;

  3、及时更新你在公司的人事档案,紧急情况下,安全管理部可以通过SAP系统查询你的相关信息,包括家庭住址及电话。

  骗术十九:2003年02月21日傍晚18:00左右,某公司一员工行走在广州市北京路步行街上,马路边的众多推销人员不断向其递来传单或宣传资料;某员工出于礼貌便接了几张传单,但当其拿着那几张传单数分钟之后,忽然觉得头脑昏眩起来,继而感到头前所未有地痛,此时某员工感到情况不妙,急忙跌跌撞撞地走到文明路口,拦了部出租车直奔附近的省人民医院。医院诊断,该员工是由于接触或吸入了一种混合性麻醉药(学名:达克罗宁,医生称如果过量容易导致死亡!!!!)而导致以上症状。案例分析:这是一起有预谋的抢劫未遂事件,一些图谋不轨的不法分子向路人发放预先喷上类似以上麻醉性药物的传单或宣传资料,然后锁定一些目标(特别是女性),紧随其后,一旦药物发挥作用,不法分子便伺机对事主进行抢劫。建议:

  1、尽量不要接受街头派发的传单或宣传资料,特别是在独自一人的情况下,女性尤其要警惕;

  2、万一您误接了上述资料,并感觉身体不适,请立即向就近的警察求助,尽快就医。

  骗术二十:女生一定要看–可怕的广州火车站和几乎被拐的MM,小姑娘们,小心呀!!!

  时间:2003年3月3日;地点:广州火车站广场

  人物:一个2002年毕业的涉世不深的女孩事件:

  今天下午,我的一个留校的同学给我突然给我打来电话,说有一个师妹去深圳找工作了,没有找到要从广州回家。让我帮忙请她吃顿饭,把她送上回家的火车我当时就答应了,然后根据同学留给我的电话,马上就给她联系了,电话打通后她告诉我现在已经进站了!因为我住处离火车站比较远,接站已经来不及了,于是就问她以前在广州站下过车吗?她说,每次去深圳都要在广州下车,她问我住哪儿,她下车后直接打的来找我。我听她的口气很自信,而且因为是大白天,我就同意了,然后告诉她一个广州很有名的大厦的名字,告诉她我在那下面等她挂了电话我就开始换衣服,准备出发了。此时这个女孩开始随着人流出站了。出站后她发现她的手机经过刚才的电话已经没有钱了!而在此之前她从来没有见过我,这是她在车站广场上发现了IC卡电话机,她想先给我说一声手机没钱了,然后在问问我穿什么衣服,于是她便拉着箱子走到一部话机旁边。她绝对没有想到,这时一个阴谋已经在悄悄的向她逼近了!

  她把箱子放在身前,开始拨电话了,这时她后面站了一个男的手里拿着卡,好像在排队打电话。正当她刚刚把我的号码拨完,突然后面那个人伸出手“啪“的一声把话机的压簧按了下去,电话没有接通。这时女孩转过身很气愤的看着那个人,那个男人立即满脸堆笑,连声说对不起!说不是故意的。然后告诉女孩,你按重播键就可以了!!!这个阴谋像一张网此刻已经张开了!!!女孩满脸疑惑的转过来,按了重播键。这次没有再挂断,通了!但是,是另外一个陌生的声音。女孩问:“**在吗?“那个声音:“对不起,他刚才有急事出去了,连手机都没有拿,他让我去接你。“女孩又问“他不是让我打的去××大厦吗?“那个声音:“是这样子,我们有车,现在我们去车站接你,你到车站旁边的××等我!“这是一直站在女孩身后的那个男子说话了:“我知道××这个地方,离这儿很近的刚才不好意思啊,为了表示歉意我送你去哪儿!!“说着就拉起女孩的行李,这是电话那边已经挂了!那个可怜的女孩就傻乎乎的相信了那个人的话,跟着那个男子走,还不时的给那个男子道谢!!!当走到流花车站旁边的时候,那个男子好像遇到了一个熟人,打了个招呼。那个人笑嘻嘻的说:“行啊你,这么靓的都搞得到!“那个男子立刻板起脸,骂了一句。这时小师妹突然间像是意识到了什么,经过十几秒钟的思考,立刻明白了自己处境。她的腿都软了,但是那个人拉着她的行李,而行李里面装着她的学历学位证。小师妹装作很关心的说,你看你累得,满脸是汗!给擦擦汗吧!说着,便递过一沓纸巾!那个男子装作很憨厚,一边接过纸巾把行李放下,开始擦汗!!!小师妹这时突然拉起行李,像疯子一样飞快的跑起来,一边跑一边叫:“救命啊,救命!!!“那个男子也反应过来开始追,人很多,小师妹根本跑不快。但是就在这千钧一发之际,一个保安从前面听到喊声跑了过来,跑到小师妹跟前问:“怎么了!“可是我那可怜的小师妹已经神经高度亢奋了,根本不理保安还是一直跑。但是那个男子已经不敢再追了。小师妹看到前面停有一辆的士,这次作罢。惊魂未定的上了!而我在大厦下面已经等了15分钟了。终于我看到一个披头散发的女孩拉着行李朝我走过来了。我赶过去,问她是不是**.呵呵,她用近乎呆滞的眼神死死盯着我,要我出示身份证。幸好我的身份证总是放在钱包里面随身携带。看过之后,她接过我的手机,给我那个同学打通电话,让我接。之后又拿过电话,给我同学说了几句。挂机之后,拉着我的胳膊好一阵哭啊!!从来没有见到女孩子掉那么多眼泪!当时真把我吓坏了。不管怎么问怎么哄就是一直抱着我的胳膊哭,一句话都没有!!!引得过路的人纷纷侧目。没有办法,我只好带着她回到我的住处,她真的哭了一路!到家里,我让她洗了把脸给她到了杯茶,她的情绪才稳定下来,这时眼睛已经哭肿了。等她边哭边说,把经过讲完之后,我要带着她报警!她说死也不去广州火车站了。不管我怎么劝都不去报警了。歇了一会她让我带着她去东站上车。于是我带她到东站买了火车票,我一直把她送到窝铺车厢,把她安顿好!然后在她感激的眼神中下了车!她给我说的最后一句话是:我再也不来这儿!!!注意:那IC电话是做了手脚的!!!据称武昌、成都、西安火车站都有这样的事情。不要轻易和陌生人说话,不然不久以后你就可能出现在河南的山沟沟里面.

骗术二十一:大约一个月前,我看到一个女子站在大型购物中心的入口。女子写了个自己的经历,好警告其它的女子们。几天前,这个女子购物完后走出购物中心,在上车前发现车胎泄气了,于是她从后车箱中拿出千斤顶准备换车胎。一个穿著西装手拿公文包的男士走到她旁边对她说?我看到你在换车胎,需要我帮忙吗?女子欣然的接受了男士的帮助。换车胎时女子与男士相谈甚欢,男士换好新车胎后帮女子将泄气的车胎及千斤顶放入后车箱并盖上车盖,并将手上的尘拍掉。当女子谢谢男士的帮助要进入车内时,男士告诉女子他的车子就在购物中心的附近,希望女子能让男士搭个便车送男士去自己停车的地方。女子有点意外并问男士怎么会将车停在另一边。男士解释说来购物中心和一个不常见面的老朋友饭、见面,离开时却走错出口。但他现在快迟到,而他的车子就在附近而已。女子不想拒绝男士,因为男士才帮自己更换车胎,而换车胎对女子并不容易。女子忽然想起男士在盖上后车盖前,将自己的公文包放入后车箱中,而那是在男士开口请女子让他搭便车之前。女子于是对男士说:自己很乐意载男士去他停车的地方,但自己忘了买一样东西。女子接着说只需要几分钟,男子可以坐在车内等,她很快就会回来。女子进入购物中心后找了安全人员,并将刚刚的事告诉他,安全人员与女子一起回到车旁时,男士已经离开了。女子及安全人员一起将后车箱中男士的公文包带到警察局。警察将公文包打开..(表面上而言是可以看看有没有证件好将公文包还给男士),他们发现里面装的竟然是绳子、胶带及刀子。当警察检查女子泄气的旧轮胎时,发现根本没有问题,只是被放气而已。男士有什么意图很明显,而且事前已经小心计划过。女子幸运的逃过一劫。如果女子当时坐在车里等男士替她换车胎,或者女子有小孩坐在系安全带的儿童安全座椅上,或者当时女子拒绝男士的要求将会发生多可怕的伤害。

  骗术二十二:是我的高中同学告诉我的。他的一个同事,前几天骑车回家路上,碰到2个男的问路。说完路线之后,男的说记不住。要求用笔记下来,便掏出纸笔给这位朋友。当时这个朋友就觉得有一股怪味从笔里传出来。写完,觉得有些头晕。这是两个男的还找不到,拉这位朋友带路。当时这位朋友心中有一个想法,一定要离开。边说,不行,我一定要走,便骑车走了。随后失去了记忆。好像睡着了。当他醒来,发现自己在去八达岭的京昌高速路上,还骑着车,被后面汽车的喇叭吵醒。已经是一个多小时之后了。于是往回走。在高速入口,管理人员见了他就骂,说刚才让他停他不听话,还以为他要骑车去长城。。。。。好了,大家明白了,关键就是那支笔散发出来的气体,可能导致你任人摆布或者暂时失去记忆.

  骗术二十三:今天在南山图书馆旁边碰到一个摆象棋摊下棋的,应该都是那种残局吧很难破的。以前也是小有研究吧。就在我刚刚走到那个摊旁边,一个好像端详棋局好久了的人走过去,说,我和你下,赌50块钱/我赢了你给我50我输给你。那个摊主说。你先拿押金出来,然后那个人就给了100。并问:你的押金呢?摊主说我现在港出来,身上只有10块钱。不然我们赌小点儿九10块钱。吃个快餐,行么?要不我去前面给朋友借。。那个<最后我感觉倒是传说的托~> 人说,我肯定瀛你然后笔画怎么走怎么走。摊主没有反应,只是说:其实两个人下的。然后自己低头走棋<那个人趁机走了。但摊主毫无觉察。仿佛是下给我看的> 比划了半天,我看摊主的棋0会瀛//他抬头。啊!怎么走了~叫到~老板回来。那个人又回来。他还是比划,摊主还是不反对。我谗言了一句:它不是你说得那么走的。然后他就朝我来了,你说怎么走的,你走走看看。摊主就说了,好。小伙子,你看到我刚刚走的了。你下~这样吧,就10块钱。怎么样,小伙子,你帮我赚10块钱。那个人也说,你走,你走走看看,。。。。。。。。。。我感觉不对劲了。我就闪了<当时真的还有事儿。> 那个人还在背后大声的说:他根本就不会下棋。。。。。我离开了。有后悔了。应该看看他们的骗局是如何的。。明天我还去那里走。不解穿他们,也要在看一次。看看他们是什么把戏!

  骗术二十四:十年前,在深圳还有这样的把戏:有一次我到宝安办事,有一伙打工妹模样的人问邮局怎么走,我正好一抬头就看到不远处就是,于是指给她们看。于是她们又问什么东西不能寄,并神神秘秘的掏出个象金元宝一样的东西来,说是从工地上挖出来的。我当时很认真的告诉她们:地下挖出来的东西是国家的,要上交政府,政府会奖励她们的。这帮人显得很没趣的就走开了。当时我还没有意识到这就是个骗局,过后又碰到同样的事情,大约有三四次,于是细加思量,骗子接下来可能会这样演戏的:这个金元宝怕到邮局会碰到什么麻烦寄不了,急于出手,愿意贱价卖出,于是就可以连骗带抢的把你的钱财搞光。都说单纯容易上当,我就是好在单纯不起贪心,所以避过了一劫。

  骗术二十五:还想起一件事,也差不多是10年前了。有一次到宿舍楼下的发廊洗头,进来了一男一女,问洗头多少钱,之后就在沙发上坐下来。一会儿,女的说口渴,就去“买”了一瓶健力宝,之后就和那个男的唱起了双簧:好象是中了头奖了,可以到三水领奖几万元。那个女的于是提出她的身份正办暂住证了,怎么办?男的说可以帮她去领。女的说跟你不认识,怎么信的过你。男的说我回家拿8千元押你身上。并用大家都听得到的音量说:“不要让别人知道”。这时候,男的离开,女的挺镇定的坐那喝饮料。男的一走,老板娘却坐不住了,跟那个女的商量,说我给你2万元,你把那个奖让给我。那个女的不露声色,老板娘正要兴冲冲的上楼拿钱时,我突然间觉得不对劲,于是提出了我的疑问——凉爽的阴雨天,怎么会一进门就口渴?奖那么容易得?打工妹得了大奖还那么镇定,一付若无其事状?他们的一举一动象在演戏,十有八九是在骗人。于是大伙都不理她了,后来,那个女的也没趣的走了。不过,虽然为老板娘挽回了2万元的损失,但洗完头后,还是照样买单。仿佛刚才什么都没有发生过。以后,还去洗头,又听她们说起这样的骗局:什么寻亲不遇,身无分文,想把身上的“金首饰”贱卖出去的,什么的。不过,老板娘经过那天晚上的事情之后,都警惕起来了:贪小便宜肯定是要上当的。

  骗术二十六:上面说的骗术,我竟然会都亲身经历过,但都是有惊无险,现在回想起来可能是我的不贪的够镇静才不上当吧。第一次受骗是10年前我刚毕业参加工作的时候,在一次坐摩托车时给一张100元让找钱,他说没零钱,然后旁边有几个卖水果的妇女就很热心的说帮我换,我马上说谢谢,接过她给的零钱数一数,不多不少刚好,但她说:不对,好像给多10元你了,于是她从我手上拿不定过钱数了数,说:没多,不好意思,并将钱退回给我,我由于是看着她数钱的,所以也没有再数一次,当我将零钱给车费时,才惊奇地发现手上的钱少了30元,回头一看那些卖水果的妇女都溜一边去了,我气的大叫,说一定不会放过她的,并作状要打电话叫救兵。一会她可能是害怕我真的有后台,她过来说:小妹妹,你看你的钱掉地上了,要小心点呀!

  骗术二十七:一个骗子不知道从那儿弄到了我们经理的名片,便说他那儿要帮一栋厂房要我经理去宝安跟他面谈。到了宝安,他先是叫他“弟弟”来接我们,接着他“弟弟”把我们带到一个小餐厅里,没多久他打电话给我经理,接着说叫他弟弟听电话,他“弟弟:接过电话后便“喂喂喂……,信号不好……”接着出门,然后一溜烟跑了!!!!我的经理的MOTOV66不见了!!!!!!!!!1

  骗术二十八:因为长着一张娃娃脸,着休闲装时老被骗子瞄上!在八卦二路口,我老是能看到一个厚厚的钱包掉在我跟前,接着会一人很快把它拾起,然后暗示我别张声,等会一快分!不久那个掉钱的便会跑前来问有没有捡到钱,然后就哭着说里头有几万元呢……不光在八卦二路口,在深圳书城旁边的发展银行大厦前面我也碰过好几次,大多时候我都是狠狠地盯一下他们算了;有一次我心情特别好,想帮帮警察叔叔立个功,便装着很贪心的样子,“听他们安排”先把手机关机,然后到一个少人的地方,接着我用另一手机打110,无奈110很难打通,眼见一个巡警骑着摩托路过便大喊……那两个骗子抓了一个,另一个跑了!另一次是我装着很想同他们分钱的样子,接着跑到巡警亭去叫巡警把他们给捉了!

        骗术二十九:有一帮冒充是北大学生来深圳考察的骗子在深圳行骗很久了!他们先是问到深大的路怎幺走(以后的话同深大一点联系都没有了),然后说他们是北大学生来深圳考察掉队了……然后说借个电话打一打,(我看了他们拨的区号是山东的)然后电话里头另一骗子会叫你听电话,说谢谢你关照她的学生!然后以老师的口气来表扬你是个好同志……(现在想来那声音同农妇的差不多,还老师呢)最后他说要向你借钱,到时一定会还的。我那时买了一大袋东西,身上只有12块钱。最后他们恶心得要命说10块就10块给他们打的到机场(我看他们一点什幺北大的影子都没有就走了)一转身我就给家里打电话那伙人以为我是报警一下子就无影无踪了……后来在东门还遇到他们一次,还是同样的开场白……

  骗术三十:我和我的一个同学都被骗过,在东门买东西,讲好了价,给零钱的时候,她们趁机撕去一个角,专门引诱你拿出百元大钞,结果我上当了,钱给了她们后,她们说那个没有角的钱可以花出去,就要了回去,把100元给了我,我没有细看,回到家才知道是假钱:(骗术三十一:事情经过:9月19日我到合肥出差,晚上8:03分在宾馆房间里接到一个电话,以下是对话内容:当时我问:“找谁?“,对方(骗子)说:“找的就是你“,我问:“你是哪位?“.骗子开始卖关子:“你事情办完吗?你贵人多忘事吧,你猜猜!“,这时候,我想起我有个同学在合肥国税局工作,有八年没有见过面了,我就问:“你是不是在国税局工作的老同学xx?“,骗子马上附和:“是啊,终于想起来吧,这样,要是你不忙,咱们见个面吧!你把手机号告诉我,我把我的手机号打到你的手机上,不用记了“.过了一会儿,骗子又打来电话说:“我现在有些事情,我让我的朋友小刘来接你,我随后就到“.过了十分钟后,所谓的“小刘“打来电话:“现在堵车,你还是自己打的士过来吧,到银河大厦门口见“.我打的到了银河大厦门口等了20分钟后“小刘“出现了,我问:我的同学XX怎幺还没到.“小刘“说:“他还要一会才到,我们先到楼上夜总会等他.“骗子“小刘“带我上楼上大厅等候,大厅里非常吵闹,这个时候我的手机响了,骗子打来电话:“你让小刘听个电话“,我把手机给了所谓的小刘,碰巧我的手机没电了,骗子的第一步行动没有成功,但是骗子毕竟是骗子,他又随机应变让我把手机给他去充电,当时我还有点警惕性,一直跟着他,我和他到楼下时他说他的朋友今天没有上班.又回到楼上,其间他出去了一会儿,回来没有多久,我的手机收到一个短信让我把手机交给小刘去充电,这个时候我已经等的没有耐心了,又急着解手,就把手机给他了,我去解手去了出厕所后我刹那间明白了所有,但已经晚了,手机和小刘都消失了.我迅速到楼下共享电话报警,警察30分钟后来了,说了一些没有任何意义的话.让我回去等着.我回到宾馆以后立即提醒其它学员.第二天上午在我手机电话簿中的小王就接到了行骗电话(当然没有得逞).所以我要提醒大家,现在的骗子防不胜防,花样繁多,有些骗术并不高明,但是你总会有想不到的时候,总有失去耐心的时候.我感到庆幸的是没有被抢劫和绑架.永远保持警惕!

  骗术三十二:深圳还有这种骗子,两个人,一个在前,一个在后,在前面的那个一手拿着个黑袋子,里面装的是早已破碎的瓶,然后找个路人,故意撞你一下,手上的黑袋子就掉在地上,可以听到玻璃碎的声音,然后说这是什幺贵重的药,要你怎幺办.,是赔钱还是到大药店去?????这些家伙在东门和布心经常出现.

  骗术三十三:三年前,我遇到类似“冒充北大学生来深圳考察“的骗子.那天我刚下班,准备去附近的超市买东西,有两个中年男子很着急的样子向我走来,并声称是北京某一公司的员工,这次来深办事,车子出了交通事故,被扣住了,现在身上有没钱,没办法联系公司,叫我帮打电话(而不是叫我给钱他们打电话).我当时也没多心,就跟他们一起到不远的报刊亭打电话.他们拨了一个长途电话,但当时我没注意是哪的,他们跟电话那边的人说了约两分钟,并把电话递给我,说是他们的“老总“要感谢我,我接过电话,只听到一个操着北方口音的男子声音,先是一些感激的话,接着就提要求了,说是他们这边的两个人一天没吃东西,晚上又没地方住,叫我可不可以先借给他们两百块钱,等他们公司那边派人到深圳后再还给我.但当时我身上就没那幺多钱,我就跟他说明了,但他又帮我想了办法,说是可以去银行取或是向朋友借.这时我想了想,便开始怀疑,既然是交通事故了,这种情况,求助交警部门应该没什幺问题吧.我就跟电话那边的人说,先让我想想办法,又是一堆感激的话,挂了电话,我还是付了几块钱电话费,然后我就跟那两个人说,我刚看到前面有我的同事,你们在这等一下,我去问他有没有钱,我就这样走了……后来,我几位住宝安的朋友也遇到过同类的事.

  骗术三十四:近段时间,在草埔天桥有很多人用扑克牌骗钱,面且有很多人是一伙儿的,每次下班时间从哪儿经过时总会看见他们,没有长驻,不知道有没有上当受骗,要是稍微有点头脑的人都不会上当,因为这种骗术是很古老的了,我几年前在家乡就见过,当是在船上,有很多人上当。其实呀,人只要不贪心,相信不会上当的啦

  骗术三十五:有一帮冒充是北大学生来深圳考察的骗子在深圳行骗很久了!他们先是问到深大的路怎幺走(以后的话同深大一点联系都没有了),然后说他们是北大学生来深圳考察掉队了……然后说借个电话打一打,(我看了他们拨的区号是山东的)然后电话里头另一骗子会叫你听电话,说谢谢你关照她的学生!然后以老师的口气来表扬你是个好同志……(现在想来那声音同农妇的差不多,还老师呢).最后他说要向你借钱,到时一定会还的。我那时买了一大袋东西,身上只有12块钱。最后他们恶心得要命说10块就10块给他们打的到机场(我看他们一点什幺北大的影子都没有就走了)一转身我就给家里打电话那伙人以为我是报警一下子就无影无踪了……

  后来在东门还遇到他们一次,还是同样的开场白……

  骗术三十六:刚来深圳不久,第一次发工资,去科技园的中国银行取钱,取钱一出来就碰到一开着一辆车的家伙说有DVD(假SONY的)卖,然后故装鬼祟地叫我去他车上看看,他称这DVD是他们公司送给中国银行的,因为公司让他送,总共有十台,他就偷偷拿出了一台,说便宜卖给我,还把收据拿给我看(收据上写的是1600块一台),并把他的工作证及驾驶证给我看,刚说完,他的手机就响了,听他们对话是“他们公司老总”打来的,问他DVD送给中国银行没有,我当时也是发懵,真的信以为真。然后他说现在便宜卖给我就算800块,后来好说歹说我还到400块买了,还说让我买了壬万不要从中国银行门口经过。真得很佩服现在的骗子,这都能想出,不知是不是我太傻了。结果回到家一看,才知上当了,虽然DVD能用,但拆开一看,就知是假的,也不知是哪儿的地下工厂出的。

  骗术三十七:笔者是中兴的一名员工,就是昨天的事情。另外,前天晚上的晚班车到科技园之后,发现在1号楼前面有一个中年男子专门找从1号楼出来的人搭腔。常在大冲、科技园出没的兄弟姐妹们要特别留神了。很恐怖的事情,本来不想说了,为了提醒大家,还是说出来好。昨天中午去科技园北区邮局办事,拎一个公文包,从建行门口走过约二十多米,一穿米黄衣服的男人,三十五六年纪,站在路上抽烟。在与他擦肩而过时,笑着朝我说句了什幺,声音很小,根本听不清,我一愣,稍一停顿未理会继续往前走。可怕的事情发生了,走了不到十步,头突然很晕很麻,有点失控,胸部很闷,喉咙象吃了槟榔的感觉,当下太惊,立即想起前几日网上说的迷药事情,摒住呼吸拨脚狂跑,想找到有保安的地方,转了一个弯后跑到维用科技大门保安处大口喘气,过了约十分钟,身体状态才恢复过来。真的好可怕,那种感觉真的是头部又晕又麻,无法自控,任人摆布的感觉。本来想报警,因有事要办也就罢了。提醒大家,外出一定要小心,现在特别时期最好不要与陌生人搭话,特别是从银行出来的时候,一定要看清周围。