硬件设计规范
一、硬件设计原则：
1. 所有的设计依据来自于元器件SPEC，必须详细阅读各个元件的规格书并深入理解;
2. 原理图与PCB图对应;
3. 原理图与BOM对应，在有不同搭配的地方列表注明差异;
4. 关键器件注明供应商，试产结束之后如果替代必须提供规格书，小批量试产验证才能大批量导入;
5. 使用标准封装库;
6. 元器件选型及设计标准化;
7. 线路设计和PCB Layout时要充分考虑EMC和安规要求，确保生产时100%过EMC.
所有的新项目在第一次送样测试时必须附带此表，且作为设计结果存档。
所有测试项目中，可记录数值的需记录测量值，不可记录数值的在“合格/不合格”注明。
“√”表示合格，“X”表示不合格
二、电源设计规范
| 序号 |
检查项目 |
检测方法简述 |
检查结果 |
备注(问题程度简述) |
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| 测试值 |
合格 |
不合格 |
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| 1 |
各芯片供电电压 |
测量并记录主板上各个芯片供电脚的电压，严格按照芯片规格要求设计。 |
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| 2 |
各供电支路电流 |
测量并记录主板上各个支路的电流。标注在原理图上。根据电流的大小，来决定PCBLAOUT 走线的宽度，过孔的直径，电流的大小决定是否需要露锡 |
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| 3 |
LDO的选型使用 |
尽量使用可调型LDO，以准备必要时调整供电电压 |
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| ADJ与VOUT之间的电阻取值 严格按照SPEC。例如NS的为100－200欧，贝岭的为200－350欧 |
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| 工作电流 |
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| 耗散功率，温升。发热比较严重的地方在PCB板上加大散热面积。 |
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| 纹波电压 |
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| 4 |
DC-DC的选型使用 |
输出电流 |
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| 输出电压 |
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| 输出电感规格 |
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| 续流二极管规格 |
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| 滤波电容规格 |
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| 工作频率 |
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| PCB LAYOUT回路设计 |
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| 使能脚的控制，滤波电容建议0.1uF以下。 |
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| 多组DC-DC的上电时序 |
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| 5 |
直流供电的磁珠 （电感） |
工作电流 |
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| 磁珠（电感）额定电流，建议选用实际电流的3倍 |
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| 磁珠（电感）DCR |
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| 磁珠之后的电容规格，不宜过大，否则冲击电流会很大 |
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| 测试并记录冲击电流,各个位置的测量值记录在原理图上，格式为（规格值，实测值） |
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| 6 |
电压切换的MOSFET |
电流 |
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| 电压 |
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| MOSFET规格 |
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| MOSFET之后的电容，注意冲击电流有无超过MOSFET的极限值 |
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| 栅极的控制，滤波电容建议0.1uF以下。 |
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三、CPU电路设计检查
| 序号 |
检查项目 |
检测方法简述 |
检查结果 |
备注(问题程度简述) |
||
| 测试值 |
合格 |
不合格 |
||||
| 1 |
电源电压 |
电源电压应在可靠工作范围内，去藕电路用LC滤波，电感承受电流余量足够。 |
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|
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| 2 |
复位电路 |
复位时序是否正确，必须在Vcc正常以后才能可靠复位。 |
|
|
||
| 复位时间是多少ms，是否满足芯片要求。 |
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| 上升沿或下降沿是否陡峭，符合要求 |
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| 上电、掉电都要可靠复位。 |
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| 复位电路的电压是否与CPU是同一组 |
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| 考察快速开关机有无异常 |
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| 3 |
晶振振荡频率 |
振荡频率 |
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| 晶振负载电容 |
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| 匹配电容。 C1=C2=2Cload–Cstray where Cstray is 3-8pF depending on board traces Example: Cload = 20 pF. C1 = 33pF, C2 = 33pF |
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|
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| 匹配电容的材质，强制用NPO，精度J=5% |
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|
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|||
| 预留接地焊盘 |
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| 附上晶振规格书，注意BOM与SPEC的差异 |
|
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| 晶振的热稳定性，考虑用高温试验 |
|
|
|
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| 4 |
I/O口灌电流 |
检查每个I/O口是否需要上拉电阻，灌电流是否超出CPU承受范围，低电平是否小于0.1Vcc,高电平在有负载的情况下是否大于0.8Vcc。 检查上拉电平（3.3V/5V）。IC的输入脚不能悬空 |
|
|||
| 5 |
限流电阻 |
每个I/O口尽量串接100～470Ω电阻，避免冲击或较大干扰脉冲损坏CPU。 |
|
|||
| 6 |
I2C总线应用 |
上拉电阻要合适，控制的芯片越多，上拉电阻越小，但最小不能低于2.2K。注意多个上拉的电阻并联，要确保低电平小于1V（关注每个IIC芯片的spec）。 |
|
|||
| 时钟上升沿要滞后于数据的上升沿,时钟下降沿要先于数据的下降沿，且要有一定余量。 |
|
|
|
|||
| 总线在待机状态、开机过程中不应被其它任何器件拉低，否则要加隔离电路。 |
|
|
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|||
| 上拉电阻的电源应来自于待机电源 |
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|
|
|||
| 总线SCL、SDA上须加小电容（<47Pf）滤除干扰脉冲。注意电容累加 |
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|
|
|||
| 检查总线长线驱动能力，逻辑电平匹配（CPU与其它器件供电电压的不一致性）。 |
|
|
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| LAYOUT线宽在10mil以上，等长，包地 |
|
|
|
|||
| 各个芯片器件地址不能重复 |
|
|
|
|||
| 两个系统控制同一颗芯片时IIC隔离 |
|
|
|
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| 7 |
A/D输入端口 |
用做按键处理等的A/D输入口须加小电容滤波，但放电时间要小于两次按键的判断间隔，如：一般电容取100pF-200pF。 |
|
|||
| 8 |
外部中断输入端口 |
不使用时须保持低阻，通过电阻接地或接电源。 |
|
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| 9 |
三极管开关电路饱和深度 |
基极控制电流须满足Ib>2Vcc/βRc，基极一定要串电阻，以免控制电压被箝位。 |
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|
|
|
| 基极对地的滤波电容不宜过大，建议0.1uF |
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| 10 |
DDR |
与采购部确定型号 |
|
|
|
|
| 等长 |
|
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|
|||
| 尽量不要超过2个过孔 |
|
|
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| 地线 |
|
|
|
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| Phase测试 |
|
|
|
|||
| Clock尽量预留串联电阻和对地电容 |
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|
|
|||
| 测量CLOCK频率 |
|
|
|
|||
| 核对管脚和网络名是否对应 |
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|
|
|||
| 11 |
FLASH |
Clock尽量预留串联电阻和对地电容 |
|
|
|
|
| 尽量不要超过2个过孔 |
|
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|
|||
| 写保护，预留软件和硬件控制 |
|
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|
|||
| 测量CLOCK频率 |
|
|
|
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| 12 |
EEPROM |
地址选择，有无冲突 |
|
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|
| 供电。有3.3V和5V两种 |
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|
|
|||
| 预留屏蔽罩，包含主芯片DDR，FLASH |
|
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| 13 |
PWM频率范围 |
控制液晶屏背光亮度 |
|
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四、音、视频输入输出电路检查表
| 序号 |
检查项目 |
项目要求 |
检查结果 |
备注(问题程度简述) |
||
| 检测值 |
合格 |
不合格 |
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| 1 |
音频输入阻抗* |
≥10K |
||||
| 2 |
视频输入阻抗 |
75欧 |
|
|
|
|
| 3 |
HDMI输入阻抗 |
需用仪器测量，利用外部资源 |
|
|
|
|
| 4 |
音频输入耦合电容 |
必须加，根据后端芯片的输入阻抗选择容量，保证音频频响 |
|
|
|
|
| 5 |
视频输入耦合电容 |
必须加，根据后端芯片的输入阻抗选择容量，保证场同步不变形 |
|
|
|
|
| 6 |
模拟信号输入端口抗静电措施 |
必须要有，利用外部资源测试。记录电容容量，保证高分辨率视频信号频响 |
|
|
|
|
| 7 |
HDMI输入端口抗静电措施 |
必须要有，利用外部资源测试。记录电容容量，保证测试通过 |
|
|
|
|
| 8 |
音频输出阻抗* |
<1K |
||||
| 9 |
音频输出幅度* |
在标准输入情况下（1kHz 0db测试碟）,加10KΩ负载，音频输出幅度为1-2Vrms； 此时也要测试输出频响 |
|
|
|
|
| 10 |
音频输出耦合电容 |
必须加。10uF左右，保证频响 |
|
|
|
|
| 11 |
视频输出阻抗 |
视频：75Ω |
|
|
|
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| 12 |
视频输出幅度* |
在标准输入情况下（100%白电平测试碟 AV－1Vp-p）,视频输出加75Ω负载幅度应为1Vp-p； Y、Cb、Cr应分别为1 Vp-p、 0.7 Vp-p 、0.7 Vp-p （其中Y带0.3V同步信号）。 SCART:RGB不含同步头0.7Vp-p |
||||
| 13 |
视频输出电路* |
输出耦合电容要取220μF左右，且输出要串68～75Ω电阻，以实现阻抗匹配；直流输出时也要保证阻抗匹配，并在加载后幅度为 1Vp-p。 |
||||
| 14 |
视频输入电路 |
一般情况下输入电路要使用射随器进行缓冲，以降低输出阻抗，减小干扰， |
||||
| 射随的供电电源需接到比较干净的电源，避免图像干扰 |
|
|
|
|||
| 在高分辨率情况下慎用射随 |
|
|
|
|||
| 15 |
视频切换开关 |
必须在输入端加直流嵌位，避免视频串扰，同步头压缩 |
|
|
|
|
| 电源稳定，避免因此产生干扰 |
|
|
|
|||
| 选通开关高低电平满足规格书要求 |
|
|
|
|||
| 检查视频开关的带宽是否足够，最小应大于输入信号的最高带宽。 |
|
|
|
|||
| 任何一路输入信号幅度（包括同步信号）不能大于电源电压。 |
|
|
|
|||
| 16 |
音频切换开关 |
必须在输入端加直流嵌位，避免音频串扰 |
|
|
|
|
| 电源稳定，避免因此产生干扰 |
|
|
|
|||
| 选通开关高低电平满足规格书要求 |
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|
|
|||
| 供电电压尽可能高，以降低导通阻抗 |
|
|
|
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| 注意4052等器件有宽电压和窄电压之分 |
|
|
|
|||
| 17 |
SCART 8脚 |
记录实际切换电压。4：3（9.5V-12V）; 16：9（4.5V-7V）; LOW（0-2V） |
|
|
|
|
| 18 |
SCART 8脚输入阻抗 |
>10k |
|
|
|
|
| 19 |
SCART 16脚 |
记录切换电压。RGB(1-3V);CVBS(0-0.4V) |
|
|
|
|
| 20 |
SCART 16脚输入阻抗 |
75欧 |
|
|
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|
| 21 |
SCART音频输出 |
从主芯片丽音解调之后输出 |
|
|
|
|
| 22 |
SCART输出的S2对策 |
对地增加滤波电容，音频容量一般为1nF |
|
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|
| 地线的完整性 |
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| 23 |
同轴输出的规范 |
75欧负载时0.5VP-P |
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|
| 加射随驱动 |
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|
|||
| 输出耦合电容，取值0.1uF |
|
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| 预留对地电容，抑制EMC |
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|
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| 24 |
USB |
防静电 |
|
|
|
|
| 过流保护及短路保护，预留保险丝。 |
|
|
|
|||
| 25 |
CARD |
SD |
|
|
|
|
| MMC |
|
|
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| MS |
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|||
| 时钟线预留阻容。 |
|
|
|
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USB电压供电，电源预留500MA--------？
五、高频部分检查表
| 序号 |
检查项目 |
检测方法简述 |
检查结果 |
备注 (问题程度简述) |
||
| 测试值 |
合格 |
不合格 |
||||
| 1 |
高频头各脚电压 |
检查高频头的各电源供电电压、调谐电压是否与规格书一致；RF-AGC电压在无信号时是否为电源电压的80%左右，且误差不大于0.2V；（有信号时，RF-AGC电压越低表示信号越强）。注意:高频头的规格，有少量为正向AGC。 |
||||
| 用线性稳压器件供电 |
|
|
|
|||
| 外供5V的电路设计，50mA过载保护 |
|
|
|
|||
| 有多组供电时要隔离 |
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|
|
|||
| 2 |
双高频头的器件地址 |
是否和其它器件的地址互相冲突；使用双高频头时器件地址是否能够区分。 |
||||
| 3 |
高频头去耦电路 |
高频头电源去耦电路应使用LC滤波网络，电感为47～100Uh，下地电容须用电解电容和瓷片电容并联，电解电容取47μF～100μF，瓷片电容取10nF～100nF； |
|
|
|
|
| 4 |
视频解调输出幅度 |
用TG39射频输入灰度信号，检查解码芯片相应输入脚视频信号幅度应为1Vp-p±0.1 Vp-p，如果中放解调输出阻抗大于500Ω，则须加射随器以降低输出阻抗。 |
||||
| 5 |
伴音解调输出幅度* |
用TG39射频输入彩条信号，加载1K伴音信号，中放输出伴音幅度在不同的伴音制式下应为0.5Vrms±0.1，使用SIF解调的丽音处理芯片应保证其输出也为0.5Vrms±0.1，且与立体声输出幅度差小于2dB。 |
||||
| 6 |
灵敏度 |
<=-80dBm（DVB-T&ATSC） |
|
|
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|
六、整机电路设计伺服部分
| 序号 |
检查项目 |
检测方法简述 |
检查结果 |
备注(问题程度简述) |
||
| 测试值 |
合格 |
不合格 |
||||
| 1 |
光头各脚电压 |
检查光头的各电源供电电压、是否与规格书一致；伺服参考电压是否准确， |
||||
| 2 |
DVD/CD LD 发光,光头动作 |
检查光头DVD/CD LD 发光是否正常，检查DVDLDO电压是否正常(是否与规格书一致)，光头是否上下移动，检查控制讯号(FCO)是否正常，检查Power driver(AM5668)输出讯号(FOC+,FOC-)讯号是否正常， |
||||
| 3 |
DVD/CD LD 发光,LD管电流 |
检查光头DVD/CD LD的电流是否与规格书一致 |
||||
| 4 |
自动进舱 |
检查Tray sensor的讯号(TRYIN,TRYOUT)是否正确，检查控制讯号(TRAYOPEN,TRAYCLOSE)是否正常，检查Power driver(AM5668)输出讯号(LOAD+,LOAD-)是否正常 |
||||
| 5 |
SLED HOME动作 |
检查控制讯号(SCO)是否正确，检查Power driver(AM5668) pin27的VREF2是否为1.65V左右，检查Power driver(AM5668)输出讯号(SLED+,SLED-)讯号是否正常，检查Power driver(AM5668) pin 28的DMEA是否为High |
||||
| 6 |
SPINDLE是否轻轻转动 |
检查控制讯号(SPDCO)是否小于AM5668 pin 27的VREF2，检查Power driver(AM5668) pin27的VREF2是否为1.65V左右，检查Power driver(AM5668)输出讯号(SLED+,SLED-)讯号是否正常，检查Power driver(AM5668) pin 28的DMEA是否为High |
|
|
|
|
| 7 |
Audio DAC |
Check Audio DAC 的电压是否正确，Check AU_XCK, AU_LRCK, AU_BCK,AU_Data 是否有动作1.DVD 碟AU_LRCK=48KHZ, 其余盘片AU_LRCK=44.1 KHZ. 2.AU_XCK=256*AU_LRCK |
|
|
|
|
| 8 |
Tuner |
检查程序是否正确，检查TUNER-12V电压是否正常检查CCB-CEN、CCB-CLK、CCB-DI/DO有无信号输出，检查TUNER-L和TUNER-R有无声音， |
|
|
|
|
| 9 |
SPDIF IN/同轴输入 |
检查程序是否打开此功能，测量后端信号幅度是否过大或过小平均值为2.5 VP-P左右， |
|
|
|
|
| 10 |
Card |
检查程序是否打开此功能，检查读卡器复位电路是否正常？有卡时为低电平，无卡时为高电平 |
|
|
|
|
| 11 |
模拟输入AD转换 |
Check Audio ADC 的电压是否正确，检查程序是否打开AD，检查解码芯片输入AD的的PIN是否正确。BCK，LRCK，DATA，测量输入A/D信号幅度是否过大。不可超过1V，确定AD转换工作在SLAVE MODE状态下，测量AD转换的BCK、LRCK、DATA是否有信号 |
|
|
|
|
| 12 |
所有的输入输出端口满载时有无异常 |
将所有负载连接上，输入设备连接上，监视输出视频和音频是否有异常，如视频干扰，音频失真等现象。 |
|
|
|
|
七、数字处理电路检查表
| 序号 |
检查项目 |
项目要求 |
检查结果 |
备注(问题程度简述) |
||
| 测试值 |
合格 |
不合格 |
||||
| 1 |
各视频处理IC的复位时序、脉冲宽度 |
各视频处理IC的复位结束时间一定要在电源稳定以后，如复位脚与电源、总线同时上电，会存在不稳定因素；复位脉冲宽度是否符合芯片要求。须输入时钟的IC要保证在电源、时钟稳定后才能有效复位。应当有开机和掉电复位功能，电压低于原正常工作电压的80％时，一定要有复位脉冲。复位的高低电平一定要与需复位的芯片的工作电压相符。CPU的复位由硬件复位电路复位。其他部分可以由CPU产生复位，也可以由硬件复位。但整个系统最多只能存在两个复位控制信号。 |
|
|
|
|
| 2 |
各IC的供电 |
检查各视频处理IC每一个供电脚的电压是否与规格书相符合，一定要在IC引脚上测量；电源纹波也不能超出使用范围。 |
|
|
|
|
| 3 |
各IC的器件地址 |
是否冲突 |
|
|
|
|
| 4 |
各I2C总线脚波形 |
用示波器测量各IC总线脚波形，低电平应小于`0.8V，高电平不大于Vcc,不低于0.8Vcc;总线波形应无异常，时钟与数据之间时序应有较大余量，带总线隔离电路的器件应在隔离电路后加适当电容滤除尖脉冲，改善EMI特性。 |
|
|
|
|
| 5 |
各IC外围电路检查 |
对照规格书检查各IC每一引脚连线、外接电路是否与之相符合，不符之处应写清更改理由备查。 |
|
|
|
|
| 6 |
A/D转换器输入幅度 |
用5418从AV端输入1Vp-p彩条信号，检查ADC输入脚信号幅度应不大于最大允许输入的80％，不小于最大输入的70％；再将视频信号幅度增大为1.5Vp-p，信号输入幅度不应超出其最大限值，否则须减小ADC输入脚幅度。 |
|
|
|
|
| 7 |
A/D转换器增益、偏置 |
ADC增益、偏置在YCbCr格式输入时一定要配合调整，检查方法是输入灰度信号，逐行处理输出信号Cb、Cr通道应完全没有输出；或在白平衡调好时实际收看暗画面上不能出现其它颜色。 |
|
|
|
|
八、功放电路检查
| 序号 |
检查项目 |
项目要求 |
检查结果 |
备注(问题程度简述) |
||
| 测试值 |
合格 |
不合格 |
||||
| 1 |
供电电压 |
在功放芯片规格范围之内 |
|
|
|
|
| 2 |
各项音频指标 |
符合本公司企业的标准，详细附测试表格 |
|
|
|
|
| 5 |
地线分割 |
小信号地与大信号地隔离。保证信噪比，伴音对图像的干扰 |
|
|
|
|
| 6 |
温升 |
检测功放IC过热保护的温度，看是否与规格书接近，记下实际测试的温度值， |
|
|
|
|
| 7 |
过流、过载、短路保护 |
检测功放IC是否有过流、过载、短路保护功能，在高温带满载时做测试。用低阻负载、对地短路、LR极间短路测试 |
|
|
|
|
| 8 |
功率放大器电解电容，高频退藕电容 |
依据输出功率的大小考虑电容有充足容量，提供低频的瞬间响应，不要和散热器件紧靠在一起，避免热传导使电解液烤干，在任何环境工作表面温度控制80度以下，在每个电解电容旁必须加一个小瓷片电容作为高频退藕 |
|
|
|
|
| 9 |
CLASS D |
输出滤波电感感量，与规格书相符 |
|
|
|
|
| 输出滤波电容容量，与规格书相符 |
|
|
|
|||
| 滤波电感的工作电流及额定电流 |
|
|
|
|||
| LAYOUT的注意事项 |
|
|
|
|||
| 依靠PCB散热时注意 |
|
|
|
|||
| 10 |
开关机噪音，静音噪音 |
Standby |
|
|
|
|
| 主电源开关机 |
|
|
|
|||
| 切换通道及换台 |
|
|
|
|||
| AV OUT |
|
|
|
|||
| 11 |
左右声道相位 |
喇叭线用红黑颜色标识。喇叭，线，功放的一致 |
|
|
|
|
| 12 |
对图像的干扰 |
全频段最大功率时是否对图像产生干扰。地线隔离 |
|
|
|
|
| 13 |
S2对策 |
在喇叭线插座旁加吸收电容。1000pF |
|
|
|
|
| 14 |
输出级对地的RC网络 |
注意R,C的值及材质 |
|
|
|
|
更具体的测试项目参照电性能测试表格
九、部品适应性检查表
| 序号 |
检查项目 |
项目要求 |
检查结果 |
备注(问题程度简述) |
||
| 测试值 |
合格 |
不合格 |
||||
| 1 |
多只发光二极管并联 |
不能直接并联,每只发光管要求串联稳流电阻 |
|
|
|
|
| 2 |
发光二极管使用 |
记录工作电流。电流3～10mA,且对蓝色管供电电源≥5V。 |
|
|
|
|
| 红光，最大工作电流20Ma,根据实际情况确定所需电流，与规格书相符 |
|
|
|
|||
| 蓝光，最大工作电流20Ma,根据实际情况确定所需电流，与规格书相符 |
|
|
|
|||
| 绿光，最大工作电流20Ma,根据实际情况确定所需电流，与规格书相符 |
|
|
|
|||
| 3 |
遥控接收头 |
加屏蔽良好的连线，用7种单色场在明亮/标准/柔和7-8M状态下分别检查遥控接收功能是否存在遥控迟钝现象。 |
|
|
|
|
| 供电稳定性，加RC滤波。电阻22欧，电容220uF |
|
|
|
|||
| 供电电流 |
|
|
|
|||
| 4 |
接插件以及连接线 |
针对实际使用位置，考虑电流、电压、温度、自身阻抗、屏蔽效果、双绞、连接可靠性、相近距离避免使用相同PIN数连接。 |
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高音扬声器分频电容 |
必须使用无极性电容 |
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贴片电容容量 |
28类且后缀为ZFX，≥0.1μF的电容，不能用于对容量精度和温度特性有较高要求的位置，关键位置必须使用NPO电容，误差小于±5％ |
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TL431工作电流 |
作为参考电压源或电压反馈使用时，其工作电流必须为3～10mA。 |
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CI的硬件设计 |
供电选择 |
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VFD的使用 |
测量阳极、栅极、灯丝电压是否在规格书范围内，检查灯丝是否会暗或发红，显示字段是否连续，缺画，两边是否会偏暗。 |
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| 10 |
待机功耗 |
第一轮时考核，提前设计规划 |
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| 11 |
对屏的兼容性 |
预留供电选择,多种不同公司屏接口 |
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| 预留多种不同公司屏接口 |
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