盤點:電路設計道路上,那些讓人“噴飯”的糗事

大家都是從菜鳥慢慢過來的……人人都有“不堪回首的記憶”,你在學習電子的路上又有哪些好玩的經歷呢?

1.在學校腐蝕槽裡發現過一個大神用馬克筆layout的PCB。無法想象他用馬克筆直接畫線時,腦子裡是怎麼把網表分清的。這等神蹟堪比用txt直接出網表以及用二進制編輯器直接編程。

2.焊接,以前很喜歡插件電阻,因為容易焊還能跨線,但自從工作以後,不是大功率場合,見都沒見過了。以前焊0805,0603都要叫半天,覺得難焊。現在已經全程0201,看習慣0201,再看0603已經覺得是龐然大物了。

(有人好奇0201手焊技巧,這裡要糾正大家用熱風的誤區,一個是很多人認為吹小元件要用細吹口,第二個是很多人認為吹小元件要用低風速。實際上吹0201應該是最粗吹口加7成風速。0201最大問題是焊盤小,PCB散熱快。用小吹口只加熱兩個焊盤時,大量熱量從焊盤散走,而且鑷子一旦擋住風路,直接失溫導致虛焊。另外小吹口易導致局部風速高,PCB受熱不均,吹掉焊盤或是吹飛器件都不奇怪。粗吹口風速柔和,熱力穩定,效果和迴流焊機類似,這才是正解。0201定位靠助焊劑清除氧化膜和錫的張力吸附,這個不用再強調了吧?)

3.以前對DC-DC 懂得少,而且一般開關電源芯片小,還有一堆外圍,手焊很麻煩,就覺得三端穩壓器碉堡了啊,一個就能得到想要的電壓啊,有木有。然後就各種用三端穩壓器。那玩意效率奇低,功率稍微上去一點就發熱很厲害,有些時候還得不到想要的電壓,高了的話就串聯幾個二極管,靠管壓降消耗多餘電壓……現在想起來都覺得蠢哭了。

4.以前做板子,一般都是腐蝕單層板,高級一點做雙層。完全沒有設計參考面的意識,更不要說考慮迴流路徑了,線都是連上就行。然後,就是EMI問題一大堆。學生時運氣好的話,低速電路不怎麼體現。

記得有一次運氣差,一個電機驅動的超強EMI耦合到一個信號線上,導致程序各種跑飛,還完 全找不出原因。最後重畫板子莫名其妙解決了,也說不出個所以然。後來看了黑寶書(HSDD高速數字設計),被作者一句“很多人總是認真設計信號迴路的前半段,而將後半段交給上帝,他們真是愚蠢”瘋狂打臉。

5.學電之後,會嫌光速太慢。沒學之前,相信沒人會認為分析電路要考慮光速(電信號以光速在真空中傳播)。實際上在電路板上,電信號以光速除以根號下電介常數的速度傳播,一般約為6mil/ps。這是很坑爹的,一段2inch(5cm)的走線,信號傳過去需要約330ps。

換句話說,對於GHz級別的信號,很可能第一個狀態剛到接收端,第二個狀態已經從源端出發 了。一條理想導線的兩端同時出現不同的電平,這在以前是多麼反直覺啊。實際設計中,走線長度不同會導致並行信號時序混亂。一些高速板會採用電介常數低的材 料以減少信號飛行時間。

6.說個不好好學習的故事吧,上大學那會兒學模電,老師佈置作業要用什麼軟件做出一個梯形波發生器,上課沒聽……下來不會做啊,哼哧哼哧弄了半天,做的是三角波,再弄,波都沒了…… 沒辦法……用ps把三角波的頂端一去,再畫一個橫線……完美的梯形波啊…… 心懷忐忑的把截圖和程序發到老師郵箱居然過了我去…… 後來明白了…… 老師也懶不拿我的作業去仿真的……

7.來講兩個無線通信模塊的事,這個模塊叫nrf24l01 估計好多人都用過這個神模塊大二時我調它總是一開始工作正常過了一段時間數據包就發不出去了。神奇的事情出現了:用手一摸模塊的引腳就能發出去數據!我不能把手剁下來黏在上面吧?!最後把一個引腳加了10k 下拉電阻解決了 問題的原因一直不清楚呢。

大三電賽做旋轉倒立擺的時候,檢測倒立擺傾角,想無線發出去給控制器要用到這個模塊,向老師申請,申請時著重表明“模塊”不是ic。等器件發下來......看著一大包qfn封裝的nrf2401芯片真是哭笑不得。

8.鉭電容有一橫的那邊是正極...我搭檔第一次用鉭電容時候就炸了,後來一查資料才知道電容接反了。

9.畢設在一家小公司做光伏發電入網我做功率平衡算法,有幾個大電容做逆變,因為逆變做的不好波形毛刺多,一開機就帶著桌子一起抖阿抖的聲音也很大很嚇人,再把功率調高一點就開始各種爆炸著火什麼的。老闆總是開玩笑說,電子器件的工作原理主要是靠裡面的魔法煙霧,因為一旦燒了魔法煙霧跑出來就不工作了。

我一個做嵌入式的平時接觸的都是3.3最多5V哪見過這架勢,老闆安慰我說,不要怕燒東西,燒著燒著就會學到新知識,反正他上一家公司是做真空高壓繼電器的倒是無所謂啦。後來用第二版原型居然做出來了可喜可賀,舊版原型老闆拿去燒掉以後拍了個滅火器教學視頻,有一次去老闆家玩看到他的真空繼電器第一代原型是用兩個宜家買的高壓鍋扣在一起……

10.有一天我的嵌入式老師讓我去他那看看,幫忙修一個機器。到那一看,這個機器叫做【點穴儀】,聽名字碉堡了吧?可是連一個使用說明的什麼都沒有,也不知道什麼原理,拜託我們維修的人是替老人拿過來的,也不知道怎麼用。摸索了半天,搞明白原理,我下定決心在電子相關的行業幹了。

為啥?人傻錢多啊。說說這個點穴儀吧。一個木頭箱子裡伸出兩個大的銅柱,像是金屬雙截棍的兩端。你拿一個,我拿一個,然後我用手點你的皮膚上,你就感覺這一點麻麻的。很神奇吧?呵呵,壓根就是一個在安全範圍內可調節電壓值的電源……

兩個人各拿一個銅柱,手指接觸皮膚後就形成迴路,點接觸的地方電阻大分壓高, 就麻麻的。為什麼說人傻錢多呢?這個點穴儀看上去十分高大上,木製箱子,配上中醫與科技完美結合的標語,再標上998的爆款價,絕對把老年人哄得團團轉。

裡邊是什麼呢?就是一塊交流轉直流的電路板,連個MCU都沒有。PS後來我的腹黑嵌入式老師總是拿這個點穴儀說事,教育我們最吃香的是軟硬件結合的方向, 這樣子最能賺(pian)錢(ren)。

11.14年暑假做TI杯,選的是F題電能無線傳輸裝置, 題目要求用一個直徑20cm的線圈,光是這個線圈就發生了無數狗血的故事,在那短短的四天三夜裡XD。俺們都是做直流電源出身的啊!訓練都是直流源啊!線性的開關的都做了啊!電壓源電流源都做過啊!

buck boost都做過啊!同步非同步都做過啊!PWM PFM都做過啊!我們感覺基本上準備得差不多了啊!丫給我來個無線充電啊!泥垢啊!天線什麼的完全不懂啊!無線這塊做都沒做過啊!所以一開始我連線圈該繞 成什麼形狀比較炫酷(好用)都不曉得啊!花了整整一天看論文啊!然後俺大手一揮說不管了,先做個線圈試試,管他娘。

然後就讓我萌萌噠學弟出門去電子市場給我買線去了!咱有錢,任性!打電話問我要什麼樣的!我說漆包線!漆包線要什麼樣的!我說最粗的!給我來100m!學弟說最粗直徑3mm,成不成?我說成!來100米!學弟說100米人家不賣,要買買180!我說180就180,記老師賬上!

(我不會告訴你那捆線800多,老師問價格的時候我們都沒好意思說 QAQ)於是他們呼哧呼哧的扛著一大卷漆包線回來了……回來的時候我都震精了……然後我和我兩個隊友望著刀削麵粗(大霧)的漆包線,無語凝咽……這他麼怎麼掰得動!

然後我們掰那個線就掰了好久……掰完快要累成狗了…… 那玩意不光硬,你掰彎之後丫會回彈……我們得兩個人按著它(沒錯兩個人才按得動),一個人用尼龍紮帶綁住它,這貨形狀才算固定下來。醜的一筆。

還是關於那個線圈。你說這幫老師出題就出題,還限制線圈直徑18~22cm(結果最後測老師都沒測線圈直徑!摔!)於是一開始我們就商量,這東西怎麼做,我提議撕開個紙盒子,自己卷個20cm的紙筒,把線往上面一繞就搞定了!so easy!麻麻再也不用擔心我的學習!

然後看到學弟抱回來那張牙舞爪的漆包線我們就萎了。這要是往紙筒上繞絕筆要變形啊!於是我兩位偉大的隊友就跑去學校 附近的五金店買了一堆釘子釘在木板上,繞了一個20cm直徑的圓……下著大雨辛苦你們了……話說當時繞線的時候戴著電工經常戴的那種白手套,還是硌得很疼 QAQ。TI杯時期的狗血事也就這些了吧……除開輪流睡覺的時候迷迷糊糊醒了把隊友腰帶當桌子沿扒之外也沒旁的值得吐槽的事情了。

12.有一次是做恆流源,小功率的,結果因為佈局的原因,feedback離電感太近有干擾,小電流時穩流穩不住……電流就各種躥,接LED效果就是閃瞎狗眼……一閃一閃亮晶晶,滿天都是小星星。神奇的是每次拿示波器探頭一放在feedback腳立馬就穩了,我想看波形都不行,這尼瑪……然後我就分析應該有兩點可能,一個是示波器探頭天線效應引入的干擾和其他干擾抵消了,再一個就是示波器的輸入阻抗起了個濾波器的效果。

我就覺得第一點太特麼扯了啊……哪有這麼巧的。然後查了查示波器是1M歐 //10pf,然後我就愉悅的找了個1M歐電阻和10pf電容一併,欸,有點效果。不過電流再小點(1mA左右)還是不行……我就死馬當作活馬醫,插了根線上去……臥槽居然好了啊!再也不相信愛情了!而且那根線要站著才能起作用……每次看那個電路都萌我一臉血……不過勤勞的小朋友遇到這種問題是一定要改佈局的……不要學我。。我懶。

13.最精彩的放最後。。。

得不到波形的時候,我們一般默認示波器是壞的——我才不會承認是我電路布錯了呢╭(╯^╰)╮

笑過之後,來自“前輩”們的前車之鑑:這些低級錯誤不要再犯咯

1、有極性的電容,原理圖和PCB把管腳搞反了?

盤點:電路設計道路上,那些讓人“噴飯”的糗事

2、電源和地忘記接了。。。。還有接反的。。。

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3、連接器的線序搞反了

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4、RX、TX接反了。。。

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串口RX,TX畫的時候心裡默唸不要接反,不要接反,板子貼片回來測試,果然串口不通。

5、想當然的寫一個封裝,結果沒有這個規格的器件。百度文庫下載datasheet,結果根本買不到這個器件。

6、直接抄電路,結果器件根本買不著。

曾經一個做智能鎖的團隊,電路直接抄三星的智能鎖,結果裡面一個電容式觸摸按鍵的控制器,是韓國產的很難買到,而且沒有什麼代理和支持。純靠自己試驗和摸索。

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7、選擇電容的時候,只考慮容量,沒有考慮耐壓,結果這麼大的封裝放不下滿足規格電容。

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8、選擇電阻的時候,只看阻值,不看功耗。

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9、畫完PCB,不看DRC報告,靠眼睛看飛線,回板後就真的飛線了。

腦殘的一次把短路DRC關了,結果回來板子電源正負果然連一起了。

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10、封裝做反了。。。

當時趕進度,沒拿到芯片只看了Datasheet就畫了圖投了板,板子回來後看著鏡像的封裝一臉懵x。但這事不能怪我,因為那個傻x datasheet上的封裝圖居然是bottom view而且沒有註明!

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11、散熱焊盤的阻焊層沒有處理

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12、lm1117整個畫反了,ina826同向端反向端看錯了原理圖就畫錯了。。燒程序時候忘了選外部晶振然後測了好久好久 發現我擦,燒程序的問題。

13、431真是奇葩設計,每次用都檢查幾遍管腳順序。關於431穩壓器SOT23封裝的引腳排列,原來以為各個廠家排序都一樣。結果發現:從左到右數,TI-TL431A是CAR排列,UTC-TL431A和CJ431A是RAC排列。還有繼電器引腳排列,文檔一般給個底視圖,結果畫板時沒有鏡像,只好把繼電器焊接到背面。

14、對著datasheet把封裝畫反了,信誓旦旦的說這是我佈局布得最漂亮的一塊。

15、板子只要有子卡,那就等著手心莫名其妙出汗,睡覺被嚇醒了。

16、電池接口極性畫反。。損失慘重!

笑歸笑,這些錯誤大家可不要再犯了哦!


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