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摘 要： 各種電子儀器研發(fā)上市，都要求每一個(gè)電子產(chǎn)品無論是質(zhì)量還是價(jià)格都能符合市場(chǎng)需求。下面文章通過三個(gè)技術(shù)運(yùn)用來闡述當(dāng)前電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)，一是良好的接地系統(tǒng)為電子產(chǎn)品信號(hào)干擾起到的作用;二是仿真技術(shù)在為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展中的變革;三是 EMC技術(shù)的運(yùn)用更是
各種電子儀器研發(fā)上市，都要求每一個(gè)電子產(chǎn)品無論是質(zhì)量還是價(jià)格都能符合市場(chǎng)需求。下面文章通過三個(gè)技術(shù)運(yùn)用來闡述當(dāng)前電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)，一是良好的接地系統(tǒng)為電子產(chǎn)品信號(hào)干擾起到的作用;二是仿真技術(shù)在為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展中的變革;三是 EMC技術(shù)的運(yùn)用更是能夠?yàn)殡娮赢a(chǎn)品如何能夠避免電磁干擾做好分析，旨在為新一點(diǎn)的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】電子產(chǎn)品,設(shè)計(jì),技術(shù)
1引言
隨著科技的不斷進(jìn)步，上世紀(jì) 90年代后電子領(lǐng)域開始了飛躍式的發(fā)展，各種用途的電子產(chǎn)品開始進(jìn)駐主流市場(chǎng)，電子產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)也正式進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。新技術(shù)的不斷涌入，挑戰(zhàn)著每一個(gè)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)師們的技術(shù)功底。電子產(chǎn)品不僅需要與市場(chǎng)實(shí)際需求接軌，更要注重如何才能使其價(jià)格便宜，質(zhì)量高的特點(diǎn)。電子設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)通常會(huì)考慮產(chǎn)品的功能是否全面，體積是否足夠小，性能是否足夠穩(wěn)定，如何才能最大限度地滿足客戶的需求。
電子設(shè)計(jì)師的在長(zhǎng)期與市場(chǎng)接軌為最終目標(biāo)的限制以及自身的習(xí)慣性思維導(dǎo)致了產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中各種設(shè)計(jì)理念的融合不夠，新技術(shù)運(yùn)用不夠純熟，因此，設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品往往太過于陳舊，不能符合日新月異機(jī)械發(fā)展需求，設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品也就會(huì)重復(fù)地修改，這樣就浪費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力。那么如何才能設(shè)計(jì)出一款符合當(dāng)前電子設(shè)備發(fā)展，成為了現(xiàn)今電子產(chǎn)品發(fā)展最為重要的一部分。
2接地技術(shù)的運(yùn)用
電子設(shè)備集成化、智能化的進(jìn)程的加速，接地技術(shù)引起了許多設(shè)計(jì)師的關(guān)注，在設(shè)計(jì)過程中如何才能合理地運(yùn)用接地技術(shù)，成為了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及運(yùn)用最為關(guān)鍵的一部分。當(dāng)前的接地系統(tǒng)應(yīng)在傳統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，更應(yīng)該結(jié)合電子設(shè)備信號(hào)之間的相連。如何才能避免電磁兼容這一信號(hào)干擾，接地技術(shù)就顯得尤為重要。接地技術(shù)包括工作接地、保護(hù)接地、過壓保護(hù)接地、防靜電接地、屏蔽接地、信號(hào)地、直流-48V(+24V)電源 (電池)回流地 等等。比如在印制電路板上的接地技術(shù)運(yùn)用，設(shè)計(jì)師就應(yīng)該足夠重視。
印制線走法應(yīng)根據(jù)不同的電源電壓以及相關(guān)因素來設(shè)置地線。這其中要考慮到的是模擬地和數(shù)字地的問題，數(shù)字信號(hào)變化速度快，模擬信號(hào)就會(huì)受到噪聲的干擾，因此，就需要在設(shè)計(jì)中正確地設(shè)計(jì)單元電路和設(shè)備，保證其不會(huì)受到干擾。同時(shí)，單面板和雙面板的設(shè)計(jì)中也應(yīng)該考慮到接地問題。單面板和雙面板地線和信號(hào)線都應(yīng)該粗一點(diǎn)，且呈井字形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)排列，地線的連接或垂直或交叉的孔連接。雙面板的軌線對(duì)供電的應(yīng)該符合供電環(huán)路電源線不應(yīng)交叉，采用屏蔽電纜。當(dāng)然，多層板設(shè)計(jì)的地線也應(yīng)該注重地線的電連續(xù)性，線也應(yīng)該足夠粗，同時(shí)電源層和地線層的多層板供電，且高速信號(hào)線不能交叉與地線層的溝。因此，復(fù)雜的工藝技術(shù)對(duì)于設(shè)計(jì)師來說還是具有一定的挑戰(zhàn)性。
3仿真技術(shù)的運(yùn)用
仿真技術(shù)運(yùn)用在不同的領(lǐng)域，就電子產(chǎn)品來說，當(dāng)前使用最為廣泛的是PROTEUS仿真技術(shù)，它是模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路的設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)，也是世界上最先進(jìn)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái) 。這一仿真技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為載體，完成從設(shè)計(jì)圖紙開始的一系列過程，進(jìn)而再進(jìn)行分析、調(diào)試、仿真，最終完成電子設(shè)計(jì)。
PROTEUS作為電子產(chǎn)品的調(diào)試方式，通過這一方式設(shè)計(jì)生產(chǎn)的電子產(chǎn)品具有高靈敏度、高精確度等特征，這一仿真平臺(tái)能夠有效地提高設(shè)計(jì)效率，減少設(shè)計(jì)師勞動(dòng)強(qiáng)度。傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中是以原理圖設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，之后通過PCB電路板設(shè)計(jì)，等待PCB制版，物理樣品制作，軟件設(shè)計(jì)，系統(tǒng)調(diào)試等步驟，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程需要通過不斷的重復(fù)才能達(dá)到設(shè)計(jì)的效果，從而增加了設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)成本。
運(yùn)用 PROTEUS仿真技術(shù)則通過計(jì)算機(jī)技術(shù)直接進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，在采取系統(tǒng)仿真調(diào)試，如果沒有達(dá)到設(shè)計(jì)效果，則可以對(duì)原理圖進(jìn)行修整和調(diào)試，直到完成設(shè)計(jì)效果再進(jìn)行 PCB電路板設(shè)計(jì)，等待 PCB制板和物理樣品制作。PROTEUS在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)有著舉足輕重的作用，為電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了龐大的虛擬實(shí)驗(yàn)室，保證了電子產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量的前提下，又可能能夠?qū)ζ溥M(jìn)行創(chuàng)新。新時(shí)代的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須依靠仿真技術(shù)來確保電子產(chǎn)品成功與否，設(shè)計(jì)師也應(yīng)該全面地掌握仿真技術(shù)，為生產(chǎn)出更好的電子產(chǎn)品做好準(zhǔn)備。
4EMC技術(shù)運(yùn)用
電磁兼容技術(shù)的運(yùn)用是保證了電磁環(huán)境不能對(duì)任何設(shè)備產(chǎn)生破壞性的電磁干擾。電磁干擾技術(shù)主要作用于傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩者的運(yùn)用。所謂傳導(dǎo)干擾是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)能夠干擾到其他設(shè)備;輻射干擾則是通過空間耦合形成的干擾信號(hào)作用于另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備。在電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中應(yīng)該注重硬件抗干擾設(shè)計(jì)、選用頻率低的微控制器、減小來自電源的噪聲、軟件濾波抗干擾等問題的細(xì)節(jié)處理。硬件抗干擾設(shè)計(jì)是對(duì)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整來起到抗干擾的作用。采用導(dǎo)電材料制成的屏蔽體，來隔離空間耦合通道，用高導(dǎo)磁材料來減小干擾口]。選用平率低的微控制器能夠有效減少信號(hào)干擾的，控制時(shí)鐘頻率，以減少噪聲源。當(dāng)然電源噪聲的是噪聲產(chǎn)生的主要途徑。電源在向設(shè)備提供能源的同時(shí)，也將噪聲傳輸?shù)诫娫丛O(shè)備中，因此，成為了重要的干擾源，因此，在設(shè)計(jì)中就應(yīng)該減小電源噪聲的干擾。
5電子產(chǎn)品的制作
該環(huán)節(jié)涉及設(shè)計(jì)的部分是電子產(chǎn)品制造部門，在工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)中必須使用電子產(chǎn)品化生產(chǎn)以保證制品的一致性，所以電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)為商品開發(fā)的二次開發(fā)。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)用于大規(guī)模生產(chǎn)中，其產(chǎn)品存在一致性，所以在電子產(chǎn)品生產(chǎn)中就必須保證電子產(chǎn)品的正確性。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供的三維或者二維電子數(shù)據(jù)，以保證制品與設(shè)計(jì)的一致性。
因電子產(chǎn)品成形時(shí)會(huì)增加一些工藝性的部分，比如切斷口、分模線、等痕跡，因電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)者所使用數(shù)據(jù)并非完整的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，必須通過工技與產(chǎn)品設(shè)計(jì)溝通，達(dá)成共識(shí)后方可實(shí)施，以便產(chǎn)品設(shè)計(jì)總體把握產(chǎn)品狀態(tài)和式樣。其他對(duì)產(chǎn)品造型的修改，如拔模斜度，公差中間值等修改原則上以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為主。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)研討過程要求工技人員參與，以便工技人員了解部品可能出現(xiàn)的問題，合理預(yù)見問題處理方法。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要生成電子產(chǎn)品電子數(shù)據(jù)和圖紙，加工人員通過圖紙了解設(shè)計(jì)意圖，使用電子數(shù)據(jù)保證加工的準(zhǔn)確性。因電子產(chǎn)品成本相對(duì)較高，電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段應(yīng)基本保證制品造型的正確性和合理性，否則加工完成后修改一則成本較高，二則可能對(duì)原有電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)造成不可修復(fù)的破壞，影響電子產(chǎn)品質(zhì)量。
6結(jié)語(yǔ)
電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是當(dāng)前電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成部分，一個(gè)良好的設(shè)計(jì)產(chǎn)品勢(shì)必會(huì)起對(duì)電子產(chǎn)業(yè)起到促進(jìn)的作用。在以上三種新技術(shù)的運(yùn)用過程中，只有不斷的創(chuàng)新，不斷的改進(jìn)才能跟得上電子產(chǎn)品的發(fā)展。尤其是作為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，更應(yīng)該注重新技術(shù)的運(yùn)用，尤其是應(yīng)該緊跟市場(chǎng)步伐，開發(fā)設(shè)計(jì)出一款性價(jià)比高、性能好、價(jià)格優(yōu)惠的電子產(chǎn)品，這樣才能為我國(guó)的電子產(chǎn)業(yè)做好充分的準(zhǔn)備。
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推薦期刊：電子產(chǎn)品世界雜志征稿論文查詢
《電子產(chǎn)品世界》(月刊)1993年創(chuàng)刊，辦刊宗旨是向中國(guó)電子業(yè)界的技術(shù)決策者、生產(chǎn)設(shè)計(jì)工程師提供國(guó)內(nèi)外全面及時(shí)的電子技術(shù)、產(chǎn)品、市場(chǎng)等方面的信息。