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1、初级电子硬件设计工程师手册 1 初级电子硬件设计（含 MCU 类）工程师手册. 2 一，基本知识. 2 1，产品设计. 2 2，任务范围. 2 3，产品设计商品化. 2 4，商品性产品电路设计的五大内容. 3 二，工业电子领域硬件设计师的基本知识. 3 1，系统工程师任务. 3 2，系统工程师责任要点. 3 3，部件工程师任务. 4 4，部件工程师的责任要点. 5 三，资料. 5 1，E 系列与电阻（器）、电容（器）、电感（器）标称值 . 5 2，电阻命名. 6 （1）普通分离型电阻元件的命名. 6 （2）SMD 电阻元件的命名 . 7 （3）“风华”“国巨”命名. 7 （4）金属膜电阻型号和
2、功率封装关系. 8 3，电容命名. 9 （1）普通分离元件电容器. 9 （2）SMD 电容器 . 11 （3）电容的主要特性参数. 13 （4）常用涤纶电容器. 14 （5）常用铝电解电容器. 14 （6）常用低压陶瓷电容器. 15 4，电感命名. 16 5，晶体管的全称意义. 17 （1）国产晶体管. 17 （2）国外晶体管. 18 （3）晶体管应用注意事项. 19 6，集成电路的全称意义. 19 7，印刷板的材料. 20 （1）分类概述. 20 （2）几种敷铜板标准及应用. 20 （3）印制板设计载流量. 21 8，元器件质量等级与可靠性概念. 21 （1）元器件可靠性. 21 （2）元器
3、件使用全过程的工作项目. 21 （3）元器件质量等级. 22 （4）元器件的正确使用. 22 初级电子硬件设计工程师手册 2 初级电子硬件设计（含 MCU 类）工程师手册 * tzl1963(2007) 摘要摘要摘要摘要根据现有某些企业的技术状态，编篡了一册最基本的、具有可操作性的设计规则和 参考资料，附带提供了一般大型电子商品设计的组织和技术环节。对于小型电子商品，人 员组织从减，技术环节不减。本手册供相关技术、或其他人员使用。 前言 庞大的“手册”会使你查阅困难，这里列了一些看来可能很是初级的概念、规则和资料。 规则贵在于实施，如能贯彻于实际会使工作显得有序而规范。 一一一一，基本知识基本
4、知识基本知识基本知识 1，产品设计产品设计产品设计产品设计 产品设计，一个社会需求变成商品的前期过程所产生的结果。小规模产品除外，一般是一 个管理群、工程师群体集体劳动的结果，一个产品设计由多个部分构成： 硬件设计、软件设计、结构设计、工艺设计、标准化。 2，任务范围任务范围任务范围任务范围 硬件设计：电原理图、印制电路板。 软件设计：含有计算机、微处理器（MCU）、ASIC 等产品的应用程序编程。 结构设计：产品的各级封装、支持连接物体的确定等。 工艺设计：结合本企业的生产状况拟定所需要的各种生产性措施及相关文档。产品包装等。 标准化： 标准化检查。国际标准、国内标准、部颁标注、企业标准、等
5、级性标准（军用、 工业、商业、民用等）、行业性标准（通信、电力、矿山等） 3，产品设计商品化产品设计商品化产品设计商品化产品设计商品化 产品不一定都能商品化的。产品商品化是将设计出来的产品进行工业实施并能进入市场交 易的才变成商品。其技术特征是大数量复制，社会特征是人们乐于接受它的各种价值而付 出金钱，金融特征是产生最大利润。技术人员工作在商品生产的第一环节。 之外，还需要生产支持人员： 材料供应：按技术设计要求提供厂家等级正品原材料、元器件。 库料保管：除了常规材料保管之外，注意特定材料的保管、存放条件及方法。 生产现场：车间工人及管理人员。 生产保障：车间技术人员处理生产现场问题，设备维修
6、、生产环境检测人员。 现代电子硬件设计工程师涉及的领域十分的宽，对于不同的领域要求不尽相同。但有些基 本的条款是一致的。 广义的“电子”工程师可以作更为精细的分类，在大公司里面其专业分得十分细致，有利 于形成各专业领域的专家，某领域专家对其临近的专业熟悉而未必十分精通。只是从基本 功方面考虑有精通多个领域的可能性，这因人而异。从大的方面来看有这么几大类： 工业电子：附属于轻、重工业并与其相关的电子设备。 电力电子：附属于强电工业的弱电电子、机电替换型电子设备。 通信工程：信息产业的细化、深化，已独立于一般工业电子。有更多的国际性专业规范。 初级电子硬件设计工程师手册 3 计算机工程：计算机工业
7、发展迅速，类似于通信工程而独立出来。 当然，他们之间的相互交错关系也是十分自然的。 4，商品性产品电路设计的五大内容商品性产品电路设计的五大内容商品性产品电路设计的五大内容商品性产品电路设计的五大内容 拓扑结构设计，数值计算，容差分析计算，可靠性计算，电磁兼容设计。 （1），拓扑结构设计：即选用甚么样的电路形式，因为实现同一功能电路不是唯一的。 （2），数值计算：无论是模拟或数字电路，元器件都必须要有一个确切的类型或数值。故 必须按照电路理论原则进行计算，理论必须用得恰当。经验估计法可用，但有存在设计隐 患的风险。尤其模拟电路，有些部件计算很复杂甚至形成了专门学科。 （3），容差分析计算：根据
8、给定的元器件误差范围及分布形态、给定的温度范围及各温度 系数运用统计分析和电路解析得到所设计部件的特性曲线族。蒙特卡罗分析是容差分析计 算的一种，目前通行“最坏”情况分析，这是一种最为严格的容差设计。 （4），可靠性设计：可靠性设计手段用于产品设计采用了几十年了。在计算机发展的今日 已经显得容易了一些。这是一个专题，一般由专题工程师配合系统工程师负责。将指标分 配给部件设计师。 （5），电磁兼容性设计：有两个主题，一是干扰“别人”，二是被“别人”干扰。前者多 半由系统工程师和结构设计师共同负责。后者多半由部件设计师自己负责解决。 现实中 ，很多中小型企业由于急功近利，其设计最多只完成了“一个半
9、”内容，第（1） 和半个第（2），产品推向市场多预后不良。 返回 二二二二，工业电子领域硬件设计师的基本知识工业电子领域硬件设计师的基本知识工业电子领域硬件设计师的基本知识工业电子领域硬件设计师的基本知识 无论那个领域，硬件工程师分成两个部分：系统设计师、部件设计师。 1，系统工程师任务系统工程师任务系统工程师任务系统工程师任务 ，将高层管理部门对社会需求商品设计任务书，拟定为可实现有指标的部件框图、下达 部件设计任务书。 ，设计、调试整机性能，达到总体技术要求。 ，收集部件，构成整机，测试合格，写出全部整机技术文档，准备产品研制报告书和鉴 定报告书。 ，申请产品鉴定，鉴定通过完成和写出最后的研制报告，供高管层生产决策用，存档。 2，系统工程系统工程系统工程系统工程师责任要点师责任要点师责任要点师责任要点 （1），收集有关标准、 建议（注意， 绝大多数“国际建议” 性文件都是不得不执行的标准）、 如果有的话，还要收集通过实质性审查的专利、类似已有产品文档或实物。 （2），分析所收集到的软硬资料，有效规避已有专利条款，拟定部件框图，计算分配各部 件指标，在拟定过程中必须经常保持与标准化和相关部件设计人员的
