硬件电路设计、故障定位与工程案例分析

硬件电路设计、故障定位与工程案例分析

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培训对象

硬件工程师、电路工程师、PCB工程师、测试工程师、系统工程师、研发部门经理等

课程大纲

第一章 简化电路设计的方法

1. 电路设计中一些关键误区的澄清

2. 方法---如何判断电路设计中：哪些部分是必须重视、并严格控制的；哪些部分的要求可以放松一些；哪些部分可以不关注。

3. 信号分析法---简单实用的电路分析方法介绍

4. 信号分析法的应用与实例

4个实例：针对常见的几个设计困境，分析如何用信号分析法快速解决。

第二章 常规元器件应用中的技巧、选型方法、案例分析

1. 如何活用电阻，解决电路设计中的复杂问题

2. 电容的两个重要而又经常被忽略的作用，及其对设计的重要指导

3. 如何针对不同的电路要求，有针对性地选择合适的电容

4. 电容的寿命---计算实例分析

5. 电容选择中的实用计算方法---计算公式介绍与实例分析

6. 陶瓷电容、薄膜电容、铝电解电容、钽电容---选型方法、应用陷阱、及针对工程应用中的问题的解决方案

7. 电感与磁珠---什么时候用电感、什么时候用磁珠，电感和磁珠的选型方法与案例分析

8. 二极管---选型方法、注意要点、误区与案例分析

9. MOSFET的应用---如何针对MOSFET的datasheet来选型

第三章 电源设计

1. 线性电源应用中的常见问题

2. 开关电源设计要点与案例分析

 以简单而形象的方式，理解开关电源工作原理，及各组成部分的功能

 开关电源电路中，元器件的选型要点与实例分析

 开关电源功耗计算、效率分析实例

 以降压电源电路为例，解析电源电路分析要领

 重点：基于一个案例，分析开关电源常见的故障，及其解决方法

3. 低功耗设计中如何选择电源---要点与实例分析

4. 实例：解决小型化、低噪声、高输出电流、高可靠性、高稳定性的实用方案

5. 电源啸叫问题的根源剖析与案例介绍

6. 电源模块的选型要点、常见问题与案例分析

7. 开关电源的可靠性决定因素与分析要点

8. 传统保险管和新式保险管的对比、分析、应用实例

第四章 电路的保护性设计

1. 针对上电、下电过程，如何实现电路的保护

2. 电路监控的实现与实例分析

3. 热插拔设计要点与实例

4. 电路的隔离保护

 隔离保护的三种方法、元器件选择、实例分析

5. 散热设计---热设计的计算、设计实例

第五章 时钟电路设计

1. 晶体（Crystal）、晶振（Oscillator）的选型与电路设计要点

 晶体电路的工作原理

 晶体datasheet中各参数的深入理解与选型要点

 晶体应用案例分析---实际应用中的案例

 晶振的工作原理、优点、缺点，晶振与晶体应用上的差异。

 晶振datasheet中，各参数的深入理解与应用要点、案例分析

2. 时钟驱动器的选型与应用要点

3. 如何规避PCB设计中，可能出现的时钟电路的问题---PCB的技术要点与案例分析

第六章 电路驱动能力的解析

1. 对驱动能力的理解，常见的疑问

 电路的驱动能力如何、发送端驱动能力是否足够、如何提高驱动能力、驱动能力不够会发生什么故障

2. 由驱动能力不足导致的电路故障---案例分析

3. 器件手册中与驱动能力相关的参数详解

4. 驱动能力计算实例

 通过4个综合实例，深刻理解芯片的驱动能力，掌握分析“驱动”这类问题的方法

5. 综合实例---基于该实例，介绍多个技术要点的综合应用

 深刻体会器件的驱动能力对最终信号波形的影响

 某些芯片的应用，在设计阶段，需预先提防一些应用陷阱

 如何根据芯片datasheet，判断信号是否可能出现与“驱动”相关的问题

 如何根据芯片datasheet，定性地分析芯片的驱动能力

 如何根据芯片datasheet，便捷地实现对芯片驱动能力的定量计算与评估

第七章 PCB设计的技术要点、案例分析

1. 很多电路故障是由PCB设计错误造成的--- PCB设计错误的实例

2. 检查PCB设计图的关键要点与实例---如何检查PCB图

3. 硬件工程师如何做仿真

4. 阻抗控制

 阻抗的含义

 如何实现阻抗控制---完成阻抗控制的具体步骤与实例分析

 关于阻抗控制的误区

5. PCB板的层叠结构设计要点与案例分析

 PCB的层叠结构设计的详细步骤

 6个设计实例与错误设计的案例

6. 信号分析与PCB设计要点、实例、案例分析

 信号完整性问题，在波形上的4种表现形式及其产生的根本原因、解决办法

 过孔的影响---过孔分析的方法、如何量化计算过孔的影响、过孔应用三项技巧

 信号反射的根源，反射对信号的影响，哪些反射不会成为问题

 反射的定性分析、定量计算，通过实例深刻理解反射

 如何选择正确的信号匹配方式，深入分析各匹配方式的应用要点、常见问题

 回流路径---信号如何选择回流路径，如何分析信号回流的问题，案例解析

 地弹的影响，及其对设计、测试的具体要求

 把串扰降到最低---实用方法及设计实例

 表层走线还是内层走线？--- 各自的优缺点和实例分析

 使用盲、埋孔技术 --- 常见错误及设计要点

 蛇形线走线的常见问题分析

 PCB布线最常见的几个误区---充分认识这些误区，简化电路设计

王老师

高级电路设计专家，硬件经理，先后在华为等公司的核心硬件研发部门任职，在电路设计领域有十多年的工作经验。对元器件选择及常见故障分析、电源、时钟、电路板噪声抑制、抗干扰设计、电路可靠性设计、电路测试、高性能PCB的信号及电源完整性的设计，有极丰富的经验。其成功设计的电路板层数包括40层、28层、26层、22层、16层、10 层、8层、4层、2层等。其成功设计的最高密度的电路板，网络数达两万，管脚数超过八万。

自2010年开设电路设计培训课程以来，Randy接触过数百家不同类型的企业、研究所，帮助这些单位解决过大量工程设计中的问题。

以上独特的经历，使Randy的课程非常贴近工程实践，完全做到了课程中的每个案例都来自于工作中的问题，每个技术要点都正中电路设计和故障调试的靶心。

因此Randy的课程以实战性、实用性、能真正解决工程实际问题、能真正帮助工程师提升设计水平而广受好评。

至今，Randy已举办过电路设计公开课及内训课程八十多场，培训学员三千多人。

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