[電子電路]-電路檢查重點

[電子電路]-電路檢查重點

作為硬體工程師，在設計電子電路時，往往等到板子打件出來，發現不會動之後，才比對線路及檢查，現就針對自己常遇及幫別人解決問題常常發現的問題。

1. 電源：

        電源是系統最基本，但也重要的一環，其中包括

        (1) 電源的電壓是否符合晶片需求。大部分IC可能要求電 壓誤差為正負5%，過低的電壓可能會有誤動作過高的電壓可能壞燒壞IC，但也有一些需要更高精度的電壓需求，這部分就要仔細閱讀元件規格了。

        (2) 電源IC，DC-DC Converter，如Regulator或LDO所提供的電流是否充足。另外電源IC周邊電路，如電感的耐電流或是電容的耐電壓是否有足夠的餘裕以應付暫態性的突波(peak)。若這些元件的餘裕不夠，則可能會被燒斷或是當系統在重載(heavy load)的時候會造成系統不穩定。
        (3) 電源線寬。要考量流經電路路徑的寬度，通常流經1A的電流，需要40mil寬的線寬。不只是線寬，也要考慮穿層的via大小及數量。

2. Clock時鐘：

       時鐘是數位系統或是嵌入式系統重要的一環，所有的數位訊號都是依靠時鐘來動作或是截取資料。考慮的重點有

       (1) 時鐘時脈

       (2) 時鐘誤差

       (3) 時鐘適用溫度 

3. IO介面準位：

       在數位訊號中，訊號不是1，就是0，雖然比類比訊號更明確，但也不是說隨便設計就可以，以3.3V的信號來說，通常信號大於2.6V，就會被判斷成1 (High, 高準位)，信號小於0.8V，就會被判斷成0 (Low, 低準位)。常常檢查的重點有

       (1) 信號位準是否夠高或是夠低

       (2) 連接IC時，位準是否相同：現在有些IC因為省電的關係，所以IO介面有可能是1.8V，當要連接另一顆IC時，就要注意這一顆IC的IO介面是不是1.8V，若不是，可能就要加上一個負責轉換電壓的元件Level Shifter，這兩顆IC才可以正常溝通。

4. IO介面屬性：

        需確認是push-pull或是open drain。若是open drain要記得加一個上拉(pull-up)電阻。

5. IO介面輸出及輸入

       在現代電子系統中，或是嵌入式系統中，通常會有一顆主IC，週邊再加上一輔助IC，這樣的系統配置是非常常見的，例如打開家中的WIFI分享器，通常會有一顆主IC(通常是尺寸最大的那一顆)，週邊接上一顆負責處理WIFI無線信號的IC，及一顆負責處理有線網路的IC。所以這三顆IC若要正常的溝通，則彼此連線就要正確。通常在設計檢查的重點有

       (1) 輸入及輸出的屬性：IC之間的連線，通常是發射端(TX)要接在另一顆IC的接收端(RX)，最容易出錯的地方就是TX及RX接反，變成發射端接上另一顆IC的發射端。但也有IC腳位名稱是以主IC來命名，例如腳位雖然是屬於發射(TX)，但因為搭配主IC的關係，便以主IC為主的方式來命名，這樣一來這隻屬於發射(TX)的腳位可能也會命名為發射(TX)，這樣的用意是希望使用者將這一隻腳位接到主IC的發射(TX)端。為了避免這樣的錯誤，就要仔細看規格書了。

6. 元件footprint

7. 線路與pcb layout 

8. 電路net名稱