王老师（Randy Wang）

行业内高级电路设计专家

资深硬件咨询顾问

《高速电路设计实践》一书的作者。

高级电路设计专家，先后在华为、思科等数家国内外顶级公司的硬件研发部门任职，现任某高科技设备制造商的硬件研发负责人，并担任某医疗电子、某5G设备研发公司的技术顾问。

在电路设计及相关项目管理领域有20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，王老师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，使王老师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。

因此王老师的课程以实战性、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。

第一章  与硬件电路可靠性相关的几个关键问题的分析

在硬件电路的可靠性设计中，以下8个关键点至关重要。对每个关键点，Randy均基于具体的工程实例，加以详细分析。

1. 关键点1：质量与可靠性的区别

2. 关键点2：产品寿命与产品个体故障之间的关系

3. 关键点3：硬件产品研发中不可忽略的法则

4. 关键点4：硬件电路设计中提高可靠性的两个主要方法

5. 关键点5：板内电路测试、系统测试、可靠性测试，三者间的关系

6. 关键点6：关注温度变化引起的电路特性改变，掌握其变化规律

7. 关键点7：判断是否可能出现潜在故障，最关键的判决依据

8. 关键点8：稳态和瞬态冲击对电路应力的影响及其差别，以及如何从datasheet中提取这类要求

9. 总结：针对可靠性，电路设计需要特别关注的关键点是什么？

第二章  电路元器件选型和应用中的可靠性

1. 钽电容、铝电解电容、陶瓷电容，选型与应用中的可靠性问题，各类电容在哪些场合应避免使用，及案例分析

2. 电感、磁珠，应用中的可靠性问题，及案例分析

3. 共模电感（共模扼流圈）选型时的考虑因素与实例

4. 二极管、肖特基二极管、三极管、MOSFET，选型与应用中的可靠性问题，及案例分析

5. 晶体、晶振，应用中的可靠性问题，及案例分析

6. 保险管应用中的可靠性问题，保险管选型与计算实例

7. 光耦等隔离元器件应用中的可靠性问题，及从可靠性出发的参数计算方法

8. 缓冲器（buffer）在可靠性设计中的应用与实例

9. I2C电路常见的可靠性问题与对策，及工程实例

10. 电路上拉、下拉电阻的阻值计算与可靠性问题，及工程实例

11. 复位电路常见的可靠性问题与案例分析

12. 元器件参数值的偏差引起的可靠性问题，及计算实例

13. 同一物料编码下多个元器件的验证，及故障案例分析

第三章  芯片应用中的可靠性 

1. 芯片容易受到的两种损伤（ESD和EOS）及机理分析、工程实例解析

2. 芯片信号接口受到的过冲及分析，工程案例解析

3. 芯片的驱动能力及相关的可靠性问题，驱动能力计算方法与实例

4. 是否需要采用扩频时钟，及其可靠性分析与案例解析

5. DDRx SDRAM应用中的可靠性问题与案例

6. Flash存储器应用中的可靠性问题与案例

7. 芯片型号导致的问题与案例分析、规避策略

8. 读懂芯片手册—学会寻找datasheet提出的对设计的要求

9. 芯片升级换代可能产生的可靠性问题，案例分析

10. 高温、低温等极限环境对芯片的压力分析、案例解析

11. 信号抖动对芯片接收端工作的可靠性影响、调试方法与案例分析

第四章  元器件、芯片的降额设计与实例分析

1. 当前企业里降额设计的工作模式

2. 降额设计的两个误区与分析

3. 降额的原理与分析

4. 降额标准与企事业单位制定本单位降额标准的方式

5. 工程设计中，关于降额的几个问题与分析

6. 元器件参数降额—电阻降额计算与分析实例

7. 元器件参数降额—电容降额计算与分析实例

8. 元器件参数降额—MOSFET降额计算与分析实例

9. 元器件参数降额—芯片降额计算与分析实例

10. 元器件参数降额—有些时候额定值不够，需要升额

第五章  时钟、滤波、监测等电路设计中的可靠性

1. 时钟电路设计的可靠性

l 时钟电路9个潜在的可靠性问题与案例分析

l 时钟电路的PCB设计要点与案例分析

2. 时序设计的可靠性问题与案例分析

3. 滤波电路设计的可靠性

l 滤波电路7个潜在的可靠性问题与案例分析

l 滤波电路设计中，最难解决的两个问题及其对可靠性的影响、解决对策

l 滤波电路PCB设计与潜在的可靠性问题、案例分析

4. 监测电路设计的可靠性

l 硬件电路设计中常用的监测方法、5个关键监测环节、工程设计实例分析

l 监测电路的可靠性问题与案例分析

第六章  电路设计中与“热”相关的可靠性

1. 热是如何影响电子产品的可靠性的？分析、计算与案例解析

2. 在电子设计中，如何控制“热”的影响—10个要点与案例分析

3. 电路可靠性设计中关于“热”的误区—7个误区与案例分析

4. 元器件连续工作和断续工作，对寿命的影响

第七章  电路保护、防护等设计中的可靠性

1. 防反插设计中潜在的可靠性问题—结合实例分析

2. 上电冲击存在的可靠性问题与案例分析

3. I/O口的可靠性隐患—5种I/O口冲击方式，案例解析与规避策略

4. 主备冗余提高可靠性—几种主备冗余的设计方法与实例

5. 多电路板通过连接器互连的设计中，潜在的可靠性问题与解决方法

6. 如何在过流保护电路的设计上提高可靠性，问题、策略与案例

7. 如何在防护电路的设计上提高可靠性，常见问题、规避方法与案例解析

8. 防护电路中TVS管应用的可靠性要点与应用实例

9. 钳位二极管应用中的可靠性问题，案例分析

10. 低功耗设计中的可靠性隐患

第八章  电源电路设计中的可靠性

1. 选择电源模块还是选择电源芯片自己搭建电源电路—这两种方案各自的优势及潜在的问题、案例分析

2. 采用集中式一级电源还是分布式两级电源，各自的优缺点

3. 电源电路最容易导致可靠性问题的几个环节—分析与案例

4. LDO电源容易产生的几个可靠性问题，及案例分析

5. 开关电源设计的六个可靠性问题—原理分析、实例波形、解决方法与工程策略

6. 提高电源电路可靠性的16个设计要点与案例分析

第九章  PCB设计、抗干扰设计中的可靠性

1. 表层走线还是内层走线，各自的优缺点，什么场合应优选表层走线，什么场合应优选内层走线，实例分析

2. 如何规避表层走线对EMI的贡献—方法与实例

3. 对PCB表层，在什么场合需要铺地铜箔？什么场合不应该铺地铜箔？该操作可能存在的潜在的可靠性问题

4. 什么情况下应该做阻抗控制的电路板—实例分析

5. 电源和地的噪声对比

6. PCB设计中降低电源噪声和干扰的策略

7. 对PCB设计中信号环路的理解—环路对干扰和EMI的影响，环路形成的方式，哪种环路允许在PCB上存在且是有益的，各种情况的案例分析

8. PCB上，时钟走线的处理方式与潜在的可靠性问题，及案例分析

9. 在PCB设计中，如何隔离地铜箔上的干扰

10. 在PCB设计中，容易忽略的、工厂工艺限制导致的可靠性问题与案例分析

11. PCB设计中，与可靠性有关的几个要点与设计实例

12. 电路设计中，针对PCB生产和焊接、组装，可靠性设计的要点与实例分析

13. 如何控制并检查每次改板时PCB的具体改动，方法与实例

14. 接地和抗干扰、可靠性的关系、误区，7个综合案例分析与课堂讨论

15. 如何配置FPGA管脚，以提高抗干扰性能与可靠性—设计实例与设计经验

第十章  FMEA与硬件电路的可靠性

1. 解析FMEA

2. FMEA与可靠性的关系

3. FMEA可以帮助企业解决什么问题

4. FMEA在业内开展的现状

5. FMEA相关的标准与分析

6. FMEA计划制定的10个步骤及各步骤的要点与实例分析

7. FMEA测试计划书—实例解析、要点分析、测试方法

8. 在产品研发周期中，FMEA开始的时间点

第十一章  软硬件协同工作与可靠性

在很多场合，电子产品可靠性的提升，若能借助于软件，则能省时省力，且效果更好。

因此硬件研发工程师需对软件有一定的了解，并掌握如何与软件部门协调，借助软件的实现，提高电子产品可靠性的方法。

本章节，Randy基于多年产品研发的工作经验，总结出若干与软件协同工作、提高可靠性的方法，并基于实际工程案例，详细解析。

1. 软件与硬件电路设计可靠性的关系

2. 软硬件协同，提高可靠性的9个实例与详细分析、策略与工程经验