硬件设计手册

硬件工程师手册

目的

规范硬件设计的设计输入、设计范围、设计输出、设计要求，籍此规范来把关硬件设计的关键点。。

2适用范围

适用于DVDP，DVD RW，PDVD及其相关产品的硬件设计。

3定义

3.1元器件的定义：在不同的标准中有不同的定义，这里采用GJB4027-2000《军用电子元器件破坏性物

理分析方法》中的定义，即元器件（Part或Component）是指“在电子线路或电子设备中执行电气、电子、电磁、机电和光电功能的基本单元。应基本单元可由一个或多个零件组成，通常不被破坏是不能将其分解的。

3.2 一般环境的定义：温度 15～35℃相对湿度：20%～80% 大气压：86～106KPa

3.3 仲裁环境的定义：温度 25±1℃相对湿度：48%～52% 大气压：86～106KPa

4职责

硬件工程师：负责原理图输出；

PCB工程师：负责PCB LAYOUT。

5设计要求规范

硬件设计的输入包括客户明示的要求和潜在的要求，如CRS、ID、CA、法律法规要求（如UL、CE、CB、FCC、CCC）、知识产权（MACROVISION、DOLBY）的要求等。硬件的设计必须以满足客户要求为前提，并按照先做系统总体设计，再做好概要设计，最后做详细设计的步骤进行设计。硬件设计的输出包括但不限于电原理图、PCB、样机、BOM单、EMC及安规工艺要求表等。

本规范包括

✧ 5.1电原理图制作与PCB LAYOUT

✧ 5.2元器件选择

✧ 5.3通用功能与性能设计规范

✧ 5.4安规设计

✧ 5.5 EMC（不包括ESD）设计

✧ 5.6 ESD设计

✧ 5.7热设计

✧ 5.8能效设计

✧ 5.9噪声设计

✧ 5.10环保要求设计

✧ 5.11制造可行性相关设计

✧ 5.12售后可行性相关设计

✧ 5.13 接口电路的设计规范

5.1电原理图绘制与PCB LAYOUT

本司电原理图制作工具采用ORCAD 15.7 CIS，原理图八绘制的相关要求请参见《电原理图制图规范》。

原理图的输出目的是为适应PCB LAYOUT的要求，PCB LAYOUT工具软件采用PADS 2007之PADS LAYOUT部分，其所需要遵行的规范要求请参见《PCB设计规范》。特别需要注意的是：在绘制原理图时，对大电流的电源回路要标示出来，以便PCB LAYOUT时根据下表确定合适的线宽。

PCB板上线宽与电流的关系（Trace Carrying Capacity per mil std 275美军标）

举例说，线宽0.025英寸，铜厚采用2 oz.盎斯，而允许温升30度，那查表可知，最大安全电

流是 4.0A（安培）。1 oz.等于35微米厚，2 oz.等于70微米,以此类推。

5.2元器件选择规范

元器件的选择应遵循公司元器件标准化的要求，从标准化元器件库中选取，尽量选用“优选”类元器件，不选用“淘汰”类元器件，必要时才选用“非优选”类元器件。下面的选择规范仅仅提供一般的原则供硬件设计人员设计时选取合适的元器件用。

元器件包括分立元件和集成器件两大类，分立元件包括电阻、电容、电感、二极管、三极管等，集成器件主要指集成电路（Integrated Circuit,简称IC），同时本规范也对一些会用到的其它元器件如天线、喇叭等作一个简单的介绍。

在选择元器件进行设计时,应对参数的选取留有足够的余量,实际使用应力(电、热、机械等应力)应低于元器件的额定值，这就叫元器件的降额使用。元器件降额的程度以元器件实际承受的应力（工作应力）与额定应力之比来定量表示，此应力之比通常称为降额因子。元器件降额使用时，降额因子小于1。元器件降额使用后，能在一定程度上提高元器件的可靠性（降低元器件的工作失效率）。在设计电子产品时，可以参考国军标GJB/Z35-93《元器件降额准则》决定降额因子。

5.2.1 电阻器件的选择规范

电阻的要主要有标称阻值、误差、功率、耐压等参数，在进行电子产品设计时，根据不同的产

品，所关注的参数有所不同，为兼顾到各种设计的需要，这里分别把上述四荐参数的选取原则，考

虑到工艺的要求和可靠性的要求，对条件极限电压、电阻温度系数及工艺条件的选取原则也一并进行了说明。

5.2.1.1 阻值的选择

当前，科技的发展日新月异，电子元器件的封装为适应各种产品的需要也多种多样，电阻也不

例外，但就当前的工艺而言，主要有两类封装，一类是插件，另一类是贴片（即SMD）。下面两个

表分别是插件电阻与SMD电阻的阻值选择指引。涂绿色的表示优选值，无色表示非优选（又称备选）

值，橙色表示淘汰值，基本上不能选用。

表5.1.1－1 插件电阻优先选用表

表5.1.1－2SMD电阻优先选用表

5.2.1.2误差的选择

本司常用的电阻有两种精度，一种＋－5％，另一种是＋－1％。其中前者是优选值，后者是特殊情况下才使用。

5.2.1.3功率的选择

这里的功率是指电阻所标的额定功率，一般是指在70℃环境温度下进行耐久性试验，而且阻值变

化不超过该试验的允许值时所允许的最大功耗值。电阻所能承受的功耗与温度的关系称之为降功耗曲线。该曲线一般在产品目录或规格书中给出。电阻在实际使用过程中总会发热而产生温升，因此电阻实际承受的功率应在额定功率的30%~40%为宜，以保证电阻长期可靠稳定地工作。

5.2.1.4额定电压的选择

这里的电压是电阻的额定电压，一般是指施加在电阻两端的电压不应超过额定电压或元件极限

电压，两者中取小者.

5.2.1.5 条件极限电压

可以连续施加在电阻两端的最大直流电压或交流有效值电压；元件极限电压取决于电阻器的尺寸和制造工艺。此电压一般在产品目录或标准中给出，选用电阻或进行电阻试验时一定要注意该电压值。

举例如下：

GB8551-87规定的RT13型碳膜固定电阻器的典型数据：

型金属膜固定电阻器的典型数据：

GB7275-87规定的RJ15