电子设计从哪里入手？

只看该作者 · 2008-8-18 18:52

    本人目前的身份是一名学生，想以后致力于电子硬件设计方面的工作。
个人目前的技能如下：

    1）51系列单片机学习板调试了30多个程序。
    2）DSP2407、5402开发板也调试了30多个程序。
    3）焊接技术一般，曾经组装过收音机。
    4）模拟和数字电子技术基础还行，用Multisim仿真了40多个模数电路。
    5)Protel的基本操作还比较熟练，但没有实际Layout过一块板。

个人目前知道自己需要加强是理论联系实际的动手能力，但是不知道从何入手希望大家可以给点意见，先谢谢了！困惑如下：

    1）目前我自己已经掏钱买了数字万用表，烙铁，锡线，松香，钳子等；元器件还没有买。对于目前处于学生阶段经济不是太宽余的我，买哪些电子元件比较经济且能提高自己？

    1）如果第一动手做什么设计或者产品对于我目前的水平和经济能力比较现实？

   2）前几次动手，自己Layout的可能性应该不大，主要是风险大且不经济，当自己的设计水平有一定能力的时候可以考虑自己Layout。目前是不是用面包板比较合适？

   3)自己动手后做什么产品或者设计可以循序渐进？

只看该作者 · 2008-8-19 14:42

我就是把设计当作一件好玩的事，并且乐此不彼。既然是硬件嘛，那么模拟的东西就很很重要了，我觉得模电考试考个90几分并不能说明模电基础好，好的基础体现在深层次的理解和运用。
平时有空就多练练焊接啊，看着前辈们焊的板子，真的有艺术美啊！我焊的元件应该不下千个了。但是还得练，熟能生巧嘛。仿真很多时候并不准确，至少仿真正确的东西在实践中不一定行得通。做了很多仿真效果并不大，只有自己完整的做一个东西，在调试测试的过程中会发现问题并解决问题，这样自己才会有很大的收获。
protel是个不错的软件，做板子挺好的，不过我建议在做些小玩意的时候就用通用板，方便实惠。做大一点的系统之类的就用protel吧。
单片机程序最好是自己写，出错了就及时更正，把程序下到单片机里跑起来，这样会很有成就感的。

自己动手就从一些小东西开始做起，麻雀虽小，五脏俱全。开始做的东西难免借鉴别人的成果，但是也可以加入自己的创意，这样才有意思嘛。
以后的路还很长呢。慢慢来。
这是我的一些经验。

只看该作者 · 2008-8-18 19:46

只看该作者 · 2008-8-19 20:42

什么是产品的可靠性？
所谓可靠性，是指产品在规定的使用条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
1）产品的可靠性与规定的使用条件有关。
所谓规定条件，包括产品所处的环境条件、负载条件、工作方式和使用方法等。规定条件不同，产品的可靠性也就不同。通常，温度越高，额定负荷越大，则电子产品的可靠性就越低。
2）产品的可靠性与规定的时间有关。
规定时间是指产品完成规定功能的工作时间。随着时间的推移，产品的可靠性会越来越低。根据使用的场合的不同，有的只规定几十个小时，有的则规定几万小时，相差很大。例如，海底电缆的通讯设备规定使用寿命不低于20年。
3）产品的可靠性还与规定的功能有密切关系。
一台设备或一只器件往往有若干项功能指标。这里所说的“完成规定功能的能力”是指若干功能的全体，而不是其中的一部分。例如，硅NPN外延平面高速开关晶体管有如下几项指标。极限参数：集电极最大电流Icm，集电极最大耗散功率Pcm；直流参数：共发射极直流电流放大系数hFE，反射极开路时的集电结反向电流Icbo，集电极开路时的发射结反向电流Iebo，基极开路时集电极——发射极反向电流Iceo，饱和压降Vce(sat)，Ie=0时的集电极——基极击穿电压BVcbo，Ic=0时发射极——基极击穿电压BVebo，Ib=0时集电极——发射极击穿电压BVceo；交流参数：特征频率fT，共基极输出电容Cob；开关参数：开通时间ton，存储时间ts，下降时间tf。

以上摘自《微电子器件与电路可靠性》张安康老师主编，电子工业出版社1994年第一版。

只看该作者 · 2008-8-19 22:04

那俺至多说他是一个“理论电子工程师”。
一个连基本的焊接技术都不熟练的电子工程师，对于俺来说是不可思议的事。
当然，对于一个软件工程师来说，会不会焊接技术是无关紧要的事。
一个好的电子工程师，必然是一个对硬件原理了然于心的工程师。否则他就是一个“盗版工程师”。
当然，俺的水平很低，向大家学习！
以上为个人观点，欢迎批评，指教！

只看该作者 · 2008-8-19 22:45

俺觉得除了多实践（多做实验）并无其它好的方法。
举个例子：一个不会游泳的人把《怎样学会游泳》都背的烂熟，就会游泳了吗？当然不会了。如果他不下水去实践，那么他永远也不会游泳，不论他把理论背的多么熟。

只看该作者 · 2008-8-20 18:17

...先做几块功放板电路,分立的,集成的.再做控制的,如红外线...超声波....再做大功率逆变器,...多一些用场效应管.555集成....在数字电路方面也要动手哦.......

只看该作者 · 2008-8-20 19:16

只看该作者 · 2008-8-20 21:24

为了测定、验证或评价分析或提高产品的可靠性而进行的试验称为“可靠性试验”，它是产品可靠性工作的一个重要环节。可靠性试验的目的是：
1）确定电子产品的可靠性特征量。在研制阶段进行可靠性试验，以便暴露电子产品在原料、结构、工艺以及环境适应性等方面存在的问题，为使用、生产设计提供有用的数据。
2）产品研制定型时，进行鉴定试验，考核其是否达到预定的可靠性指标。
3）研究产品失效机理。通过各种可靠性试验，了解产品在不同环境与应力条件下的实效规律与失效模式，分析引起产品失效的原因，采取相应的措施，提高可靠性。
可靠性试验是评估产品可靠性水平的重要手段，也是生产高可靠性电子产品的基本环节。微电子器件常用的可靠性试验，按试验地点分为模拟试验(实验室试验）和现场试验。按试验目的可以分为可靠性鉴定试验、筛选试验、寿命试验、耐久性试验、可靠性增长试验。按试验性质可分为破坏性试验和非破坏性试验。按试验项目可分为环境试验、特殊检测试验、寿命试验和现场使用试验。
环境试验是将微电子产品暴露在人工模拟的环境中，以此来评估该产品在运输、贮存、使用环境条件下的性能。通过环境试验，可以提供产品质量方面的信息，是质量保证的重要手段。
环境对产品性能将产生很大影响。
可靠性试验按试验目的分为：
1.可靠性鉴定试验：确定产品可靠性特征量而进行的试验。
2.耐久性试验：考察产品性能与所加应力的关系而进行的一定时间的试验。
3.筛选试验：剔除早期失效产品或选择一定特性的产品而进行的试验。
4.可靠性增长试验：采取矫正措施，系统地并永久地消除某些失效机理，使电子产品可靠性提高，从而满足或超过预定可靠性要求的试验。
A 可靠性试验之环境试验：
1）机械试验：振动、冲击、变频、离心加速度、跌落、引出线弯曲、引出线抗拉强度等试验。
2）易焊性试验：引出线易焊性试验。
3）温度试验：高温、低温、温度交变试验。
4）湿热试验：恒定湿热、交变湿热试验。
5）密封性试验：粗检（氟碳油）、精检（氦质谱、放射性示踪）。
6）特殊试验：盐雾、霉菌、低气压、超高真空、红外谱检测、X射线检测、核辐射等检测。
7）综合检测：低温/低压、低温/振动、高温/振动、振动/温度循环/潮湿试验等。
8）组合试验：温度——湿度——气压试验。
B 可靠性试验之寿命试验：
1）长期寿命试验：a.长期贮存寿命试验。b.长期工作寿命试验：b1：连续工作寿命试验（动态、静态）。b2：间隙工作寿命试验。
2）加速寿命试验：恒定应力加速度试验，步进应力加速度试验，序进应力加速寿命试验。
C 可靠性试验之现场使用试验：实际工作试验、现场贮存试验、现场环境试验。

以上摘自《微电子器件与电路可靠性》张安康老师主编，电子工业出版社1994年第一版。

注：俺理解的“应力”是机械应力与电磁应力的总称。不知这样理解对否？欢迎大家指教。

只看该作者 · 2008-8-21 09:29

我给楼主的建议是，如果是在大学的话，就多泡实验室。多参加竞赛，如全国大学生电子设计大赛。大学的硬件资源应该很丰富的。我也是学生！！呵呵

只看该作者 · 2008-8-21 16:57

1.把你仿真通过的40个模拟电路焊接调试成功10个(因为仿真是理想化的，自己焊接调试出来才是真实的)；
2.把51开发板的原理图抄出来，根据自己的需要增加一些功能(如传感器+ADC等)，再把原理图设计成PCB(要求是a.PCB面积不超过120mm*80mm；b.PCB上带有+5V、+12V和-5V电源(由外部提供交流)，不少于10个键盘，有最少8位数码管显示；c.尽量采用贴片的IC和电阻/电容；d.开发板的元件个数在150-280个之间；d.尽量尝试双面放置元件...)送厂家加工(最多100RMB可以稿定)；
3.到电子元件市场把你所需要使用的元件全部买回来(这个过程中你将会造到很多卖电子元件店铺人员的白眼，一定要挺住！)，然后把元件焊接到PCB上调试出来；
4.记录好每次电路调试的数据(包括电路功能、电源电压、各点静态电压、各点动态的频率、电压幅度、相位、电路是否发热、电路是否有干扰、问题解决方案、参数修改情况等，这些信息一定要记录到电子文档里)；
5.把第一版51开发板的所有问题都记录下来并一一解决(无论你怎么细心，第一个版本的PCB总会有问题存在)，然后设计第二个版本(如果第二个版本调试后所存在问题不得超过2个则说明你的PCB设计水平还可以)。
就是这些建议，请记住实践和理论总是有非常大的差别！

只看该作者 · 2008-8-21 22:57

“请记住实践和理论总是有非常大的差别！”这句话很好。
因为理论上的东西往往是把很多实际的因素理想化了，而在实际问题中很多因素是客观存在的，所以就造成了理论与实际的差异，有时这种差异还是巨大的。
那么说是不是说理论就不重要了呢？当然不是，理论不仅重要而且还很重要。
强调“实践（或实验）”是为了搞清楚理论与实践的关系。理论源于实践，脱离实践的理论是空洞的理论。反之，脱离理论的实践则是经验主义，也不会有好的发展。只有把理论与实践相结合才会有长足的发展。
电子学当属物理学的范畴（俺个人观点），电子学也离不开数学（特别是高等数学），所以俺认为物理学和数学乃本门专业之基础也。
此地乃高手云集之地，鄙人一点拙见，如能对大家有许帮助，俺将幸甚之，哈哈.....