電子線路設(shè)計、測試與故障定位技術(shù)

培訓(xùn)關(guān)鍵詞：電子設(shè)計培訓(xùn)

電子線路設(shè)計、測試與故障定位技術(shù)(王老師)課程介紹：

課程背景
    自2010年來開設(shè)此課程以來，本課程一直由RandyWang老師主講，Randy接觸過數(shù)百家不同類型的企業(yè)、研究所，幫助這些單位解決過大量工程設(shè)計中的問題。以上獨(dú)特的經(jīng)歷，使Randy的課程非常貼近工程實踐，完全做到了課程中的每個案例都來自于工作中的問題，每個技術(shù)要點(diǎn)都正中電路設(shè)計和故障調(diào)試的靶心。因此Randy的課程以實戰(zhàn)性、實用性、能真正解決工程實際問題、能真正幫助工程師提升設(shè)計水平而廣受好評。

活動綱要/Outline

一、高級調(diào)試技巧---調(diào)試復(fù)雜的、難以復(fù)現(xiàn)的電路故障
1、疑難問題1---長時間難以復(fù)現(xiàn)的故障（比如幾天才發(fā)生一次錯誤）的解決方法
2、疑難問題2---只在高溫或低溫下才發(fā)生的故障的解決方法
3、疑難問題3---故障現(xiàn)象完全無法復(fù)現(xiàn)的問題的解決方法
4、疑難問題4---只在客戶環(huán)境下發(fā)生，拿回公司實驗室無法復(fù)現(xiàn)的故障---原因分析與故障復(fù)現(xiàn)方法
5、疑難問題5---如何查找電路板上的短路故障點(diǎn)

二、電路設(shè)計中的接地
（一）本章節(jié)針對以下工作中的實際問題和困惑：
1、正確的接地，能解決接近50%的電路調(diào)試中可能遇到的問題。
2、但不正確的接地，不僅無法帶來好處，電路板還會出現(xiàn)很多故障，更為嚴(yán)重的是，這類故障，往往隱藏得很深，難以定位，解決問題的成本也很高。
（二）本章基于大量設(shè)計、調(diào)試中的案例，立足工程實踐的實用性，將透徹地分析在電路設(shè)計中，與接地相關(guān)的實用設(shè)計要點(diǎn)、潛在的設(shè)計陷阱等。使設(shè)計者通過課程，能深刻地理解接地，正確地決定接地策略，有效地實現(xiàn)完美的接地設(shè)計。
1、幾個與接地相關(guān)的案例---認(rèn)識不正確的接地帶來的問題
2、接地的設(shè)計思想、工程師很容易犯的錯誤
3、電路設(shè)計中“地”的分類，以及各類“地”的詳細(xì)解析
4、和安全接地相關(guān)的幾個問題---透徹理解設(shè)備級別的接地
5、不同的地之間短接時，設(shè)計要領(lǐng)、關(guān)鍵要點(diǎn)和案例分析
6、采用屏蔽電纜做數(shù)據(jù)傳輸時，屏蔽層處理的方案
案例分析:屏蔽電纜，處理得不好，還不如非屏蔽電纜
7、PCB設(shè)計中的地分割的處理，若干項重要的技術(shù)要點(diǎn)與實例分析
8、模擬地、數(shù)字地，在設(shè)計中的處理，及實例分析
9、測試中的接地處理:常見故障、解決措施與案例分析---3個具體的技術(shù)要點(diǎn)與案例分析
10、測試、設(shè)計中“浮地”的常見問題分析、處理技巧、案例分析

三、電路測試方法
（一）本章節(jié)幫助企業(yè)、硬件工程師解決以下問題：
1、對公司的收益：本章列舉了大量實際測試工作中錯誤操作的案例，包括儀器損壞、測試出錯，甚至造成安全方面的危險。通過實際案例，讓學(xué)員明確如何避免這些問題，依此，公司可以節(jié)省大量測試方面的成本。
2、對硬件工程師、測試工程師的收益：本章介紹了大量的實用測試方法，并詳細(xì)分析了如何基于測試結(jié)果，確定調(diào)試方向，幫助工程師們提升測試、調(diào)試的效率。
（二）章節(jié)內(nèi)容：
1、測試出錯給公司、產(chǎn)品帶來的嚴(yán)重?fù)p失
2、工程師如何通過測試的過程，提升電路設(shè)計的能力、積累電路設(shè)計的“感覺” --- 3個具體實例
3、使用電源設(shè)備為被測系統(tǒng)供電時，常見問題與解決方法
4、萬用表、示波器、頻率計、頻譜儀---如何選用?
5、實踐經(jīng)驗---快速而有效地定位噪聲問題
6、有用而容易被忽略的一項重要的示波器的功能（應(yīng)用實例）
----利用該方法，可以巧妙地解決很多復(fù)雜的電路故障問題
7、測量小信號、微弱信號的技巧
8、電源紋波、噪聲的實用測試方法與故障定位技巧
9、工程實踐經(jīng)驗---信號質(zhì)量和信號時序的測試技巧（3個綜合實例）
10、工程實踐經(jīng)驗---示波器應(yīng)用中的好方法（4個實用技巧）
11、工程實踐經(jīng)驗分享---12個實用測試技巧
（三）以下列舉其中一些將在本節(jié)中討論的技術(shù)要點(diǎn)：
技巧1：設(shè)置不對，造成調(diào)試的大方向出錯
技巧5：工程實踐中提高測試效率的方法
技巧6：經(jīng)費(fèi)有限的公司，如何快速定位EMC問題
技巧8：爛波形不一定有真問題，好波形不一定沒問題，如何通過觀察波形來找問題
技巧9：測試電流的幾種實用方法

四、濾波、降噪電路的設(shè)計
（一）面對噪聲問題，工程師經(jīng)常遇到的問題是：
1、電感感值增大一點(diǎn)、電容增大一點(diǎn)，噪聲沒什么變化（或者反而增大了）
2、給原電路增加一套濾波電路，結(jié)果噪聲不僅沒有減小，反而增大了。
3、為什么這個濾波電路，在別人的設(shè)計中運(yùn)行很好，在我的設(shè)計中則沒有達(dá)到效果
4、電路板上有一個濾波電路，實驗室測試跑的很好，但客戶那邊偶爾出現(xiàn)一次噪聲突然變大導(dǎo)致的故障，這是怎么發(fā)生的用電感好，還是磁珠好，它們有什么區(qū)別
5、如何定量計算濾波電路的電感、磁珠、電容等元件的參數(shù)值
6、類似于以下這類問題，怎么分析?（例如，某信號線上傳輸?shù)男盘栕罡哳l率為10MHz，測試發(fā)現(xiàn)，這根信號線上有40MHz的干擾，需要對其抑制30dB，就能滿足EMC要求。如何設(shè)計濾波電路?）
（二）本章節(jié)要解決的問題：
1、對以上所有疑問進(jìn)行釋疑
2、面對噪聲問題，濾波策略如何確定
3、濾波電路應(yīng)該如何設(shè)計和定量計算？
（三）通過這個章節(jié)，從原理上，從工程實踐上，幫助工程師徹底搞清楚如何利用電感、磁珠、電容正確地搭配濾波電路。
1、常見電路噪聲問題與解決思路
2、與濾波電路相關(guān)的案例分析:濾波電路為什么沒有起到效果---故障分析、調(diào)試思路與步驟解析
3、如何基于設(shè)計要求，選擇合適的濾波電路架構(gòu)
4、透徹理解與掌握:濾波電路基本元件的分析與參數(shù)值獲取、設(shè)計關(guān)鍵要點(diǎn)
5、如何實現(xiàn)濾波電路的濾波效果---計算方法、濾波效果的優(yōu)化技巧
6、工程實踐經(jīng)驗分享:分析濾波電路效果的簡便方法
7、設(shè)計方法落地到工程實踐:課堂實例演練---如何提取芯片對濾波的要求，并設(shè)計出符合要求的濾波電路
通過2個實例，幫助工程師掌握如何提取對濾波電路的要求，并根據(jù)該要求，實現(xiàn)濾波元件(磁珠電感、電容等)的選型、計算、優(yōu)化。
8、濾波電路設(shè)計中，何時應(yīng)該采用電阻來替代磁珠或電感？
9、當(dāng)磁珠用于濾波---需特別注意的要點(diǎn)與選型方法
10、如何根據(jù)特定的濾波需求，確定濾波電路的階數(shù)和工程實現(xiàn)方式

五、電源電路工作原理與常見故障的調(diào)試
（一）本章的內(nèi)容：
該章節(jié)是Randy針對多年工作中、培訓(xùn)過程中、以及為企業(yè)/研究所解決的實際問題中，所遇到的各種DC/DC電源故障，提取出來的經(jīng)驗精華，該章節(jié)的案例和調(diào)試要點(diǎn)，基本囊括了板內(nèi)電源電路絕大多數(shù)可能發(fā)生的故障。本章節(jié)針對這些故障，逐一分析了解決思路。
（二）本章的目的：
1、通過對這些故障的逐一分析，幫助工程師掌握，在設(shè)計中有哪些地方需要特別注意，在調(diào)試中可以在哪些方向?qū)ふ彝黄瓶凇?br /> 2、幫助企業(yè)降低設(shè)計故障導(dǎo)致的延期成本。
3、DC/DC開關(guān)電源電路的基本工作原理
4、電源電路調(diào)試案例與實用技巧
（三）LDO線性電源：四個容易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)以及解決方案
1、開關(guān)電源中MOSFET相關(guān)故障案例解析與解決方案
2、開關(guān)電源中電容相關(guān)故障案例分析與解決方案
3、開關(guān)電源中電感相關(guān)故障案例分析與解決方案
4、開關(guān)電源紋波產(chǎn)生的原因、波形分析、頻譜特性、解決方案
5、開關(guān)電源高頻噪聲產(chǎn)生的原因、波形分析、頻譜特性、解決方案
6、開關(guān)電源容易產(chǎn)生EMI問題的幾個環(huán)節(jié):案例分析與解決方案
7、開關(guān)電源上電存在的電壓振蕩、電流沖擊:案例分析與解決方案
8、開關(guān)電源下電存在的問題:案例分析與解決方案
9、開關(guān)電源嘯叫的原理性分析，以及業(yè)界常見解決方案

六、高質(zhì)量、高效率原理圖的設(shè)計方法
（一）本章節(jié)針對以下工作中的實際問題和困惑：
1、技術(shù)主管們經(jīng)常有一些苦惱，產(chǎn)生于團(tuán)隊中工程師的原理圖設(shè)計質(zhì)量的問題；
2、可讀性不好的原理圖，在團(tuán)隊內(nèi)做設(shè)計評審、技術(shù)交流時，會出現(xiàn)障礙；
3、無法基于原理圖實現(xiàn)技術(shù)傳承、技術(shù)積累；
4、有時甚至由于畫原理圖的不良習(xí)慣，導(dǎo)致產(chǎn)品故障。
（二）本章節(jié)將介紹規(guī)范化、高質(zhì)量原理圖設(shè)計的實用方法。
1、原理圖導(dǎo)致的產(chǎn)品嚴(yán)重故障---為何不能忽略原理圖設(shè)計的規(guī)范性
---幾個工程實踐中的案例與教訓(xùn)
2、在原理圖設(shè)計中，硬件工程師應(yīng)培養(yǎng)的一些好習(xí)慣及經(jīng)驗分享---22項提高原理圖質(zhì)量的方法
本節(jié)以一份非常優(yōu)質(zhì)的原理圖為例，分享了多個提高原理圖質(zhì)量的可行方法，有助于幫助硬件工程師養(yǎng)成制作高效、易讀原理圖的好習(xí)慣。

七、工程設(shè)計實例分析
2017年以來，王老師一年評審的設(shè)計達(dá)到40個以上，領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)鍵故障調(diào)試將近30個。
（一）本章是課程內(nèi)容的升華。在本章節(jié)，將詳細(xì)介紹，王老師在設(shè)計評審、故障聯(lián)調(diào)過程中，發(fā)現(xiàn)的設(shè)計缺陷，以及修改方法。
本章采用彩色打印的講義，以產(chǎn)品的具體設(shè)計為例，從原理圖到PCB，進(jìn)行實例分析。對設(shè)計的每個典型部分，分析設(shè)計中做得好的、做得不足的部分(以及如何修改)，使得工程師通過本章學(xué)習(xí)，能加深體會設(shè)計要領(lǐng)，并形象地理解，如何規(guī)避在設(shè)計中的錯誤。
（二）本章基于實例，會討論到的內(nèi)容舉例如下（每個內(nèi)容，都會介紹設(shè)計得好的實例及其設(shè)計得好的原因，和設(shè)計得不好的實例及其設(shè)計得不好的原因、修改方法，幫助工程師知其然，并且從原理上知其所以然，以便舉一反三，對工程設(shè)計起到直接的、實質(zhì)的幫助）：
1、CPU濾波電路的設(shè)計，以及電容的擺放方式。
2、電源電路的設(shè)計
3、時鐘電路的設(shè)計
4、音頻等模擬電路信號走線的設(shè)計
5、模擬和數(shù)字混合電路的設(shè)計
6、USB、HDMI、PCIE等高速差分對的設(shè)計
7、網(wǎng)口及其保護(hù)電路的設(shè)計
8、PCB設(shè)計中走線跨分割的處理
9、信號線旁邊伴隨地線的處理
10、一個發(fā)送端，多個接收端，在這種情況下，信號的走線方式和端接方式等等

八、硬件工程師的四項基本素質(zhì)與軟硬件協(xié)同工作的能力
1、硬件工程師的四項基本素質(zhì)
1.1 分析對企業(yè)至關(guān)重要的，所有硬件工程師都必須重點(diǎn)發(fā)展的四項基本素質(zhì)。
1.2 以Randy實際工作中遇到的若干案例，幫助硬件工程師理解：
（1）硬件工程師的疏忽，嚴(yán)重情況下，會給公司帶來怎樣的災(zāi)難。
（2）為什么這四項基本素質(zhì)對企業(yè)和個人發(fā)展至關(guān)重要。
（3）如何提升這四項素質(zhì)。
2、軟硬件協(xié)同工作需注意的若干要點(diǎn)

講師介紹/Lecturer
王老師（Randy Wang）
    是行業(yè)內(nèi)高級電路設(shè)計專家，資深硬件咨詢顧問。先后在華為等數(shù)家國內(nèi)外頂級公司的硬件研發(fā)部門任職，在電路設(shè)計、測試及相關(guān)技術(shù)管理領(lǐng)域有十七年的工作經(jīng)驗。對元器件選擇及常見故障分析、電源、時鐘、電路板噪聲抑制、抗干擾設(shè)計、電路可靠性設(shè)計、電路測試、高性能PCB的信號及電源完整性的設(shè)計，有極豐富的經(jīng)驗。其成功設(shè)計的電路板層數(shù)包括40層、28層、26層、22層、16層、10 層、8層、4層、2層等。其成功設(shè)計的最高密度的電路板，網(wǎng)絡(luò)數(shù)達(dá)兩萬，管腳數(shù)超過八萬。
    自2010年開設(shè)電路設(shè)計培訓(xùn)課程以來，Randy接觸過數(shù)百家不同類型的企業(yè)、研究所，幫助這些單位解決過大量工程設(shè)計中的問題。
    Randy作為硬件電路專家，既有業(yè)內(nèi)大公司的工作經(jīng)歷，又有為業(yè)內(nèi)上百家企業(yè)、研究所提供技術(shù)服務(wù)、咨詢的經(jīng)歷，這些獨(dú)特的經(jīng)歷，使Randy的課程非常貼近工程實踐，完全做到了課程中的每個案例都來自于工作中的問題，每個技術(shù)要點(diǎn)都正中電路設(shè)計和故障調(diào)試的靶心。
    因此Randy的課程以實戰(zhàn)性、實用性、能真正解決工程實際問題、能真正幫助工程師提升設(shè)計水平而廣受好評。
    至今，Randy已舉辦過電路設(shè)計公開課及內(nèi)訓(xùn)課程兩百多場，培訓(xùn)學(xué)員五千多人。
部分合作企業(yè)：
通用電氣、南京國電南瑞、美國湯姆遜公司、京東方科技集團(tuán)、志高空調(diào)、蘇州樂軒科技、江蘇捷誠車載電子信息工程有限公司、長沙開元儀器股份有限公司、上海卡斯柯信號有限公司、德賽西威汽車電子有限公司、中航613所、廣州航新航空科技股份有限公司、中航光電科技股份有限公司、北京鐵路信號公司、今創(chuàng)集團(tuán)、北京交大微聯(lián)、上海三菱等。

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