电子元器件选型规范-实用经典

1 2 1 18 编号 受控状态 电子元器件选型规范电子元器件选型规范 编 制 日期 审 核 日期 批 准 日期 CHBCHBCHB 有限责任公司 修订记录 日 期修订状态修改内容修改人审核人批准人 2 18 1 目录目录 2总则 3 2 1目的 3 2 2适用范围 3 2 3电子元器件选型基本原则 3 2 4其他具体选型原则 3 3各类电子元器件选型原则 5 3 1电阻选型 5 3 2电容选型 6 3 2 1铝电解电容 6 3 2 2钽电解电容 7 3 2 3片状多层陶瓷电容 7 3 3电感选型 7 3 4二极管选型 8 3 4 1发光二极管 8 3 4 2快恢复二极管 8 3 4 3整流二极管 8 3 4 4肖特基二极管 9 3 4 5稳压二极管 9 3 4 6瞬态抑制二极管 9 3 5三极管选型 9 3 6晶体和晶振选型 10 3 7继电器选型 10 3 8电源选型 11 3 8 1 AC DC 电源选型规则 11 3 8 2隔离 DC DC 电源选型规则 11 3 9运放选型 11 3 10A D 和 D A 芯片选型 12 3 11处理器选型 13 3 12FLASH 选型 14 3 13SRAM 选型 14 3 14EEPROM 选型 14 3 15开关选型 15 3 16接插件选型 15 3 16 1选型时考虑的电气参数 15 3 16 2选型时考虑的机械参数 15 3 16 3欧式连接器选型规则 15 3 16 4白色端子选型规则 16 3 16 5其它矩形连接器选型规则 16 3 17电子线缆选型 16 4附则 17 3 18 2 总则总则 2 1目的目的 为本公司研发电子产品时物料选型提供指导性规范文件 2 2适用范围适用范围 适用于公司研发部门开发过程中元器件选型使用 2 3电子元器件选型基本原则电子元器件选型基本原则 1 普遍性原则 所选的元器件要是被广泛使用验证过的 尽量少使用冷门 偏门芯片 减少开发风险 2 高性价比原则 在功能 性能 使用率都相近的情况下 尽量选择价格比 较好的元器件 降低成本 3 采购方便原则 尽量选择容易买到 供货周期短的元器件 4 持续发展原则 尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件 禁止选用 停产的器件 优选生命周期处于成长期 成熟期的器件 5 可替代原则 尽量选择 pin to pin 兼容芯片品牌比较多的元器件 6 向上兼容原则 尽量选择以前老产品用过的元器件 7 资源节约原则 尽量用上元器件的全部功能和管脚 8 降额设计原则 对于需要降额设计的部件 尽量进行降额选型 参考标准 参见 GJB Z 35 元器件降额准则 9 便于生产原则 在满足产品功能和性能的条件下 元器件封装尽量选择表 贴型 间距宽的型号 封装复杂度低的型号 降低生产难度 提高生产效 率 2 4其他具体选型原则 其他具体选型原则 除满足上述基本原则之外 选型时还因遵循以下具体原则 1 所选器件遵循公司的归一化原则 在不影响功能 可靠性的前提下 尽可 4 18 能少选择物料的种类 2 功率器件优先选用 RjA 热阻小 Tj 结温更大的封装型号 3 禁止选用封装尺寸小于 0402 含 的器件 4 所选元器件 MSL 潮湿敏感度等级 不能大于 5 级 含 5 优先选用密封真空包装的型号 MSL 潮湿敏感度等级 大于 2 级 含 的 必须使用密封真空包装 6 优先选用卷带包装 托盘包装的型号 如果是潮湿敏感等级为二级或者以 上的器件 则要求盘状塑料编带包装 盘状塑料编带必须能够承受 125 的 高温 7 使用的材料要求满足抗静电 阻燃 防锈蚀 抗氧化以及安规等要求 8 选型时必须向我公司合格供应商确认供货渠道是否通畅 9 电子物料选型时需确定的几个基本因素 技术参数 电气参数 机械参数 见 规格书 型号 厂家料号 包括尾缀 以及可替换的型号 封装 使用环境 供货渠道 品牌 供货商 价格 技术支持 引用文件 GJB Z 35 元器件降额准则 5 18 3 各类电子元器件选型原则各类电子元器件选型原则 3 1电阻选型电阻选型 首先确认电阻的基本参数 1 阻值大小 2 精度 常规使用优选 1 精度 3 额定功率和体积 优先选择常规功率的体积 具体参见下表 1 4 温漂 有特殊要求的应用 比如传感器应用 必须关注此参数带来产品性能的影响 5 工作温度范围 超过 70 摄氏度的环境必须降额使用 6 电阻类别 贴片厚膜电阻 贴片薄膜电阻 线绕电阻等 普通应用为贴片厚膜电阻或者 薄膜电阻 封装 额定功率 W 70 C 英制 inch 公制 mm 常规功率系列 最高工作电压 V 工作温度 C 0100504021 3215 020106031 2025 55 125 040210051 1650 060316081 1050 080520121 8150 120632161 4200 55 155 121032251 4200 201050251 2200 251264321200 55 125 表 1 具体选型原则如下 1 电阻阻值优先选用 10 系列 12 系列 15 系列 20 系列 30 系列 39 系列 47 系 列 51 系列 68 系列 82 系列 2 贴片电阻优选 0603 和 0805 的封装 0402 以下的封装禁选 3 插脚电阻优选 0 25W 0 5W 1W 2W 3W 5W 7W 10W 15W 4 对于电阻的温漂 J 档温漂不能超过 500ppm F 档温漂不能超过 100ppm B 档温 6 18 漂不能超过 10ppm 5 慎选电位器 如果无法避免 选用多圈的 品牌用 BOURNS 6 优选贴片封装 7 电阻品牌优选 YAGEO 厚生 8 特种场合电阻选型 反馈电路 电流 电压采样检测电阻选无感电阻 精度越高越好 芯片或网络输入端的启动电阻或滤波吸收电阻 电压功率降额 高压电阻 安规认证 1KV 额定电压 电阻本体长度 10mm 4KV 时本体长度 25mm 3 2电容选型电容选型 3 2 1 铝电解电容铝电解电容 缺点 体积大 ESR 大 感抗较大 温度敏感 适用场合 温度变化小 工作频率低 160V 时 额定工作电压 50V 作 为浪涌电压 7 降额标准参见 GJB Z 35 元器件降额准则 8 工作温度 铝电解电容必须选用工作温度为 105 度的 9 容值 优选 10 22 47 系列 25V 以下禁选 224 105 475 之类容值型号 用片状 7 18 多层陶瓷电容或钽电解电容替代 10 极性 对于高压型铝电解电容保留 400V 禁选无极性铝电解电容 11 品牌 普通铝电解电容选用品牌 SAMWHA 三和 高端铝电解电容选用 NCC 黑金刚 或其他日本名牌铝电解电容 或者台湾利隆 12 封装 优先选用贴片的铝电解电容 3 2 2 钽电解电容钽电解电容 优点 在串联电阻 感抗 对温度的稳定性与铝电解相比优势明显 缺点 工作电压较低 选型规则 1 漏电流要求较高的场合 不选钽电解电容 需选用薄膜电容 2 耐压 降额选用 禁止选用耐压超过 35V 以上的 3 3V 系统取 10V 5V 系统取 16V 12V 系统取 35V 3 10V 16V 35V 为优选 4V 6 3V 50V 为禁用 用铝电解电容替代 电源输 入级或低阻抗环境使用 推荐降额到 0 3 电源输出级及一般应用环境推荐降额 0 5 4 封装 插脚式钽电解电容禁选 5 品牌 仅限选择 KEMET AVX 3 2 3 片状多层陶瓷电容片状多层陶瓷电容 1 选用基本原则 低 ESR 和高的谐振频率 ESR 越小越好 2 Q 值 高 Q 值陶瓷电容慎选 只用在射频电路上 3 封装 0603 0805 优选 1206 1210 慎选 1808 以上禁选 4 耐压 优选 25V 50V 100V 106 含 以上容值的耐压不大于 25V 5 容量 优选 10 22 33 47 68 系列 6 材料 优选 NPO X7R X5R 其它禁选 7 品牌 优选 YAGEO 其他可选 TAIYO 太阳诱电 MURATA 村田 KEMET TEMEX 高 Q 陶瓷电容 3 3电感选型电感选型 8 18 电感选型时考虑的因素如下 1 体积大小 2 电感值所在工作频率 3 开关频率下的电感值为实际需要的电感值 4 线圈的直流阻抗 DCR 越小越好 5 工作电流应降额至额定饱和电流的 0 7 倍以下 额定 rms 电流 6 交流阻抗 ESR 越小越好 7 Q 因子越大越好 8 屏蔽类型 屏蔽式或非屏蔽式 优先选择屏蔽式 9 工作频率和绕组电压不可降额 10 品牌 贴片电感优选 TDK MURATA 村田 三礼 台湾 和 SUMIDA 胜美达 日本 3 4二极管选型二极管选型 二极管参数需降额使用 具体参考 GJB Z 35 元器件降额准则 3 4 1 发光二极管 发光二极管 1 发光二极管优选直径为 5mm 的插脚型号 贴片发光二极管优选选用有焊接框架的型 号 ESD MSL 等级遵循上述的标准 2 发光二极管优选有边 短脚的 为了保持公司产品的一致性 红发红 绿发绿等型 号优选 白发红 白发绿等型号慎选 如果没有特殊要求 尽量不要使用长脚 无 边的 3 发光二极管优选品牌为 亿光 3 4 2 快恢复二极管 快恢复二极管 1 低电压 耐压值 200V 以下 下 高时间特性时选肖特基二极管 2 肖特基管热阻和电流都较大 优选分立式封装 通常 3A 以下可以选择 SOD 123 或 D 64 封装 3 8A 可以选择 D2 PAK 封装 8A 以上 DO 201 TO 220 TO 3P 3 在高电压时选择 PIN 结构快恢复二极管 3 4 3 整流二极管 整流二极管 1 主要考虑最大整流电流 最大反向工作电流 截止频率及反向恢复时间等参数 2 开关电源整流 脉冲整流用整流二极管 宜选工作频率较高 反向恢复时间较短 9 18 或选快恢复二极管 3 低电压 大电流时整流 选肖特基二极管 4 同电流等级优先选择反压最高的型号 如 1A 以下选用 1N4007 M7 3A 的选用 IN5408 3 4 4 肖特基二极管 肖特基二极管 同电流档次的保留反压最高的等级 如 1N5819 保留 1N5817 禁选 SS14 保留 SS12 禁选 B340A 保留 3 4 5 稳压二极管 稳压二极管 1 稳定电压值应与应用电路的基准电压值相同 2 最大稳定电流高于应用电路的最大负载电流 50 左右 3 稳压管在选型时务必注意器件功率的降额处理 实际功率应小于 0 5 P 4 功率在 0 5W 以下的型号选择贴片式封装 0 5W 及以上选择直插式封装 3 4 6 瞬态抑制二极管 瞬态抑制二极管 1 Vrmax 最大反向工作电压 正常工作电压 2 Vcmax 最大钳位电压 最大允许安全电压 常规 CMOS 电路电源电压为 3 18V 击穿电压为 22V 则应选 Vcmax 为 18 22V 的 TVS 管 3 Pp 瞬态脉冲功率的最大值 最大峰值脉冲电流 Ipmax 与 Vcmax Pp 大于被保护 器件或线路的最大瞬态 4 浪涌功率 5 品牌 优选 NXP 和 ON 3 5三极管选型三极管选型 1 三极管选型时 以下几个参数必须考虑 ICM 集电极最大允许电流 电源电压 70 有感电 路降额使用 并加保护电路 PCM 集电极最大允许耗散功率 降额 70 使用 Ft 特征频率 3 倍实际工作频率 2 小功率的三极管选用 901X 系列的 9012 9013 9014 以及 8550 8050 等 10 18 3 开关用三极管可用 NMOS 管代替的 尽量用 NMOS 管代替 可用 NMOS 有 2N2002 IRF120N IRF540N 等 4 5 品牌 尽量选用大品牌的贴片封装器件 例如 NXP DIODE ST TI 等 3 6晶体和晶振选型晶体和晶振选型 1 优选表贴封装晶体或晶振 2 优选金属壳封装 电磁屏蔽特性好 3 要求频率稳定度 温度稳定度 15ppm 时 优选温补晶振 TCXO 4 晶体物料通用技术要求 AT 切 基频 12 5pF 负载电容 温度范围 20 70 工业温度等级 制造频偏 30ppm 温漂 50ppm 无铅产品 5 负载电容 对于内置振荡器的处理器 注意振荡器对晶体负载电容的要求 如 STM32 的 RTC 晶体 为 6pf 负载电容 不满足可能造成振荡器不起振或者频率偏差 过大 6 晶体和晶振品牌优选 HOSONIC 和 EPSON 7 晶体和晶振优选系列如下表 名称品牌优选型号频率范围 矮型插脚晶体 HOSONICESA F20E35F 25MHz 矮型贴片晶体 HOSONICESB F20E35F 25MHz 方形贴片晶体 HOSONICE6SB F20E35F8MHz fo 25MHz 小型塑封表晶 EPSONMC 15632 7680KA A532 768kHz 方形贴片晶振 HOSONICD36B NNS 方形插脚晶振 HOSONICD22B NNS 3 7继电器选型继电器选型 由于热敏干簧继电器属于机电器件 相对半导体器件 体积较大 使用不当 设计 保护措施不足都容易造成产品故障 故尽量减少热敏干簧继电器的使用 选型时考虑以下参数 1 额定工作电压 正常工作时线圈所需电压 11 18 2 直流电阻 线圈的直流电阻 通过万能表测量 3 吸合电流 继电器能够产生吸合动作的最小电流 4 释放电流 继电器产生释放动作的最大电流 当继电器吸合状态的电流减小到一定程 度时 继电器就会恢 复到未通电的释放状态 这时的电流远远小于吸合电流 5 触点切换电压和电流 是指继电器允许加载的电压和电流 使用时不能超过此值 否则很容易损坏继电器的触点 6 另外继电器选型时还应遵循以下原则 降额使用 根据不同类型负载 降额使用 具体参考 GJB Z 35 元器件降额准则 设计无法避免的情况下 优选固态继电器 品牌 优选 PANASONIC OMRON 松川 3 8电源选型电源选型 3 8 1 AC DC 电源选型规则电源选型规则 1 对于可靠性要求高的产品 电源优选 LAMBDA 和 COSEL 对于无特殊要求的通用产品 可选用利得华福 星原丰泰和铭纬的电源 优先选择铭伟电源 2 选 Lambda 电源时 便于归一化要求大家统一选带 JST 接插件的型号 3 新产品尽量选用标准电源 不推荐定制电源 3 8 2 隔离隔离 DC DC 电源选型规则电源选型规则 1 隔离 DC DC 电源优选 TI 公司的产品 TI 产品不能满足要求时优选 C D 3 9运放选型运放选型 运放选型时参数要求 1 开环电压放大倍数 Avd 80dB Avd 足够大 2 差模输入电阻 Rid 比反馈网络的输出阻抗大 1 2 个量级 由输入电阻引起的误差 就可以忽略 12 18 3 输出电阻 Ro 比后级输出端外总负载电阻小 1 2 个量级 由输出电阻引起的误差 就可以忽略 4 单位增益带宽 BWG 比实际闭环增益带宽大 1 个量级以上 5 共模抑制比 CMRR 足够大 抗干扰设计中重要 6 输入失调电压 Vio 不超过系统精度要求的 1 3 7 品牌 尽量选择公司已经在使用或者市面上常用的型号 推荐使用 TI ADI 或者 LT 的相关型号 3 10A D 和和 D A 芯片选型芯片选型 1 精度 与系统中所测量控制的信号范围有关 但估算时要考虑到其他因素 转换器 位数应该比总精度要求的最低分辩率高一位 常见的 A D D A 器件有 8 位 10 位 12 位 14 位 16 位等 2 速度 应根据输入信号的最高频率来确定 保证转换器的转换速率要高于系统要求 的采样频率 满足 Nyquist 采样定理 3 通道 确认 A D 转换需要的通道数量 多路采样的模式 并行还是串行 4 数字接口方式 接口有并行 串行之分 串行又有 SPI I2C SM 等多种不同标准 数值编码通常是二 进制 也有 BCD 二 十进制 双极性的补码 偏移码等 优选 SPI 和 I2C 接口 5 模拟信号类型 通常 AD 器件的模拟输入信号都是电压信号 而 D A 器件输出的模拟信号有电压和电 流两种 6 极性 根据信号是否过零 还分成单极性 Unipolar 和双极性 Bipolar 优先选择单 极性芯片 7 电源电压 有单电源 双电源和不同电压范围之分 早期的 A D D A 器件要有 15V 15V 如果 选用单 5V 电源的芯片则可以使用单片机系统电源 优选 5V 供电电压 8 量程 13 18 确认输入信号在 A D 芯片的量程范围内 并能充分利用的量程 9 基准电压 有内 外基准和单 双基准之分 优先有内部基准的芯片 10 功耗 一般 CMOS 工艺的芯片功耗较低 对于电池供电的手持系统对功耗要求比较高的场合 一定要注意功耗指标 11 封装 禁止选用 DIP 封装 只使用贴片封装 12 跟踪 保持 Track Hold 缩写 T H 原则上直流和变化非常缓慢的信号可不用采样保持 其他情况都应加采样保持 13 满幅度输出 Rail to Rail 新近业界出现的新概念 最先应用于运算放大器领域 指输出电压的幅度可达输入电 压范围 在 D A 中一般是指输出信号范围可达到电源电压范围 14 品牌 优先选择 ADI TI LT 和 MAXICM 几个大公司的产品 3 11处理器选型处理器选型 各类元器件选型过程中 除应考虑上述的原则外 还应根据不同类别元器件的参数和 特点 进行细致考虑 处理器选型要求 1 归一化原则 尽量采用本公司正在使用或者使用过的型号或者系列 2 应用领域 尽量选用工业领域和商业领域常使用的型号 注意该领域的芯片使用温度范围 温 度等级 3 自带资源 确认芯片自带资源是否满足要求 包括 主频 内存 RAM ROM 外设资源 是否支持在线仿真 14 18 支持的 OS 类型 4 可扩展资源 是否支持扩展 RAM ROM 等 5 功 耗 确认芯片各种工作状态下消耗的电流 为芯片的电源设计提供依据 6 封 装 PCB 面积许可的情况下 优先选择 QFP SOP 封装 尽量少用 QFN 和 BGA 封装 7 芯片的可延续性及技术的可继承性 目前 产品更新换代的速度很快 所以在选型时要考虑芯片的可升级性 优选大公 司的同一系列产品 8 价格及供货保证 选型时尽量选择量产的芯片 慎选样片阶段的芯片 9 仿真器和开发平台 确认开发时所使用的仿真器以及软件开发平台 优选公司已有的开发工具和开发平 台支持的处理器 10 OS 及开发工具 确认处理器支持的 OS 以及 BSP 以及提供开发用例的丰富程度 11 勘误资料 查阅最新版本的芯片勘误资料 确认芯片的限制使用条件 12 技术支持 优选知名度高的半导体公司的产品 选择市面上使用较广 可利用的软硬件资源较 多的芯片 尽量选择有厂家或者代理商技术支持的芯片 3 12FLASH 选型选型 1 并行 FLASH 品牌优选 SPANSION SST SAMSUNG 2 串行 FLASH 品牌优选 ATMEL 3 13SRAM 选型选型 品牌优选 ISSI CYPRESS MICRON IDT SAMSUNG 15 18 3 14EEPROM 选型选型 1 禁止选用并行的 EEPROM 2 串行 EEPROM 品牌优选 ATMEL 和 MICROCHIP 3 新的产品禁止选用 24LC65 I SM 3 15开关选型开关选型 1 禁选拨码开关 2 电源开关优选船形开关 3 触点电压和电流需降额使用 3 16接插件选型接插件选型 3 16 1选型时考虑的电气参数 选型时考虑的电气参数 3 额定电压 加载的电压 额定电压 50 4 额定电流 加载电流 额定电流 50 5 多芯连接器 额定电流降额使用 esp 大电流 6 绝缘阻抗 7 抗电强度 单位时间所能耐的电压 8 接触电阻 指插针和插孔接触部分产生的电阻 高频 mV mA 级别时影响信号质 量 9 镀层材料 3 16 2选型时考虑的机械参数 选型时考虑的机械参数 1 插拔寿命 2 插拔力 总拔出力 2 单脚分离力之和 优选 50N 总拔出力 13N 低于 4PIN 连 接器 3 2 1PIN 拔出力 8N 常插拔连接器或者可靠性要求高的连接器优选锁扣 式连接器 选型基本规则 1 禁选 IC 插座 如果不能避免使用 IC 插座 必须使用圆孔的 IC 插座 2 成套的接插件要求使用同一品牌的 既插头 插座配套使用的要