参考设计不仅仅是IC,而是完备的系统

2016年10月3日

By: David Andeen
参考设计主管,Maxim Integrated

 

MAXREFDES79

现在许多IC公司的全部或大多数产品都配有供应商提供的参考设计。这非常有意义:良好的参考设计可加快上市时间、设计进度,以及最大程度避免产品设计团队“重新发明”车轮。

参考设计不仅仅是检查、评估、探讨以及推动设计和项目的简单工具,也反应了一个现实问题:当今的许多IC ——即使被认为是非常简单的IC——是系统级元件,成功应用这些IC需要各个技术学科的专业经验。其中包括模拟功能、数字电路、固件和代码、无源元件选择、电源要求以及电路板布局考虑事项。

简而言之,对于时间紧张的小型(或者说任何规模)设计团队,全凭本身力量一次性成功完成从面包板搭建到原型设计的全部过程,是非常困难的。现实情况是,他们更愿意在起步时甚至核心设计阶段将其时间和资源集中在最终产品的专有或增值部分。承认这一点并没有什么难为情的。

尽管参考设计及其小伙伴——评估板——以往仅仅是用来保证IC正常运行的基础工具,但今非昔比。现在“更好”的参考设计配有Gerber文件、Spice和其它模型、测试数据、详细的BOM (物料单)、驱动、代码、评估和开发工具(兼容PC/USB、Arduino或ARM)等。

实际上,有些参考设计非常完善,可用作成品的基础。例如,项目团队可MAXREFDES79#参考设计快速开发自己的IO-Link主机和接口,用于多种工业传感器,而不是将不同的元件和关键的软件攒在一起。这款四端口参考设计允许同时测试多达四个(而非仅仅一个)传感器,很容易加入和快速评估外部传感器。设计使用TEConcept的IO-Link主机栈,既是IO-Link主机参考设计,又是IO-Link传感器/执行器开发和测试系统。

硬件、软件和物理结构的组合说明了此类参考设计的复杂度和完备性(见方框图)。其中包括四个可靠的M12孔头连接器(IO-Link最常见的连接器)、随产品提供的IO-Link电缆(用于快速连接支持IO-Link的传感器和执行器,见),以及其它所有IC,例如微控制器、DC/DC转换器和USB接口。此外,也可以从Maxim网站下载所有设计文件、合规性测试报告、USB驱动和基于PC的GUI软件。

Figure 1. The MAXREFDES79# reference design block diagram. 放大+

 

当然,并不是所有参考设计都如此完整和彻底。工程师必须进行“尽职调查”并检查确认供应商网站上推广的参考设计是实际实现的产品还是仅仅是纸上谈兵。即使是设计的产品,调查其测试以及评估的程度也非常重要。参考设计是否仅仅是在面包板上搭建的一次性电路,只是进行了基本的合格/不合格检查?或者,参考设计是否经过一系列不同条件和工作模式的测试,从而检查其在实际条件下的性能?尽管使用未经完全检测的参考设计本身并没有什么错,但您需要知道使用参考设计时的可信程度。

参考设计的作用的确已经发生了变化。曾几何时,承认自己使用了一款参考设计时几乎就是承认自己实际上对IC和电路一无所知。但当今设计的复杂度和时间压力已经改变了这种状况,客户现在都将完善的参考设计工具包当做是供应商产品和支持的一部分。