电子硬件开发工具介绍
电子硬件开发工具介绍
电子硬件开发涉及众多专业工具和设备，从电路设计仿真软件到各种测试仪器，每一种工具都在开发过程中扮演着重要角色。本文将详细介绍这些工具的功能和使用场景，帮助读者全面了解电子硬件开发的必备工具。
电路设计仿真软件
辅助软件 AutoCAD
（Autodesk Computer Aided Design），导出 DXF 格式(用于与其他软件进行数据交互)
电路仿真软件
PSPICE=>OrCAD=>Cadence(Capture/Allegro)、Multisim、Proteus
PCB画图软件
PADS、Protel99
RF相关仿真软件
HFSS、CST、Smith、Si9000
HFSS 仿真（LAYOUT 时）
Si9000（LAYOUT 时）
Smith 仿真（调试时）
工艺
PCB 板制作的工艺流程：
双面板：双面覆铜板→下料→叠板→数控钻导通孔→检验、去毛刺刷洗→化学镀（导通 孔
金属化）→（全板电镀薄铜）→检验刷洗→网印负性电路图形、固化（干膜或湿膜、曝光、
显影）→检验、修板→线路图形电镀→电镀锡（抗蚀镍/金）→去印料 （感光膜）→蚀刻铜
→（退锡）→清洁刷洗→网印阻焊图形常用热固化绿油（贴感光干膜或湿膜、曝光、显影、
热固化，常用感光热固化绿油）→清洗、干燥→网印 标记字符图形、固化→（喷锡或有机
保焊膜）→外形加工→清洗、干燥→电气通断检测→检验包装→成品出厂
简化：
开料→钻孔→孔化与全板电镀→图形转移（成膜、曝光、显影）→蚀刻与退膜→阻焊
膜与字元→外形加工→检验→成品
附：《热转印做板简介》
PCB 板厂投板工艺
仪器设备
焊接工具电烙铁
使用：电烙铁在温度渐渐升高的过程中，用松香涂在烙铁头上；待松香冒烟，烙铁头开始能
够熔化焊锡的时候，用锡线给烙铁头上锡，让锡全面包裹整个烙铁嘴，这样就可使烙铁头镀
上一层焊锡，达到表面光亮就可以了。使用过程中还需要用到一些辅助焊料，比如：焊料（锡
线）、助焊剂（辅助焊接，如松香等）、加水海绵（用来清洗烙铁头）、吸锡器或吸锡带（拆
焊用来去除多余的锡）等。
特殊元件封装（咪头，蜂鸣器） 电烙铁温度的范围：250℃-300℃
SMD 元件封装(0603,0805,1206,SOT23) 电烙铁温度的范围：300℃-350℃
直插元件封装（电解电容，直插按键） 电烙铁温度的范围：350℃-400℃
拆芯片或焊接有大散热地的器件 电烙铁温度的范围：400℃-480℃
有铅焊锡(锡含量 63%，铅含量 37%)的熔点为 183℃左右
无铅焊锡(锡 99.3%，铜 0.7%)的熔点为 220℃左右
焊接工具热风枪
使用：打开热风枪电源，调节需要风量（AIRCAPACITY）和温度（HEATER），左手拿热
风枪，右手拿镊子，风枪垂直元件，风嘴距元件 2-3cm 左右，均匀移动加热元件，待锡融化
后，使用镊子将元件取下，关闭热风枪电源。
热风枪的温度及风量的调节
- 拆装贴片元件时风量调 1-2 档，温度调 350-380 度
- 拆装两面引脚贴片芯片时风量调 4-5 档，温度调 350-380 度
- 拆装四面引脚贴片芯片时风量调 3-4 档，温度调 350-380 度
热风枪拆焊时间的控制 - 电阻、电容等贴片元件的拆焊时间 5 秒左右
- 一般的 IC 拆焊时间 15 秒左右
- 小 BGA 拆焊时间 30 秒左右
- 大 BGA 拆焊时间 50 秒左右
万用表
一般万用表可测：通断、电阻、直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、二极管、三极
管β值、电容、频率、温度、电感等；
示波器
数字示波器的三大关键指标：带宽、采样率和存储深度；
1.带宽是指示波器输入正弦波，其幅度衰减至-3dB（70.7%）时的频率点就是示波器的带宽。
如果我们用 100MHz 带宽的示波器测量：幅值为 1V ，频率为 100MHz 的正弦波时，实际
得到的幅值会不小于 0.707V。
2.采样率（sampling rate）就是采样时间间隔，数字存储示波器的采样是通过测量等时间间隔
波形的电压幅值，并把该电压转化为用八位二进制代码表示的数字信息。采样电压之间的时
间间隔越小，那么重建出来的波形就越接近原始信号。比如，如果示波器的采样率是每秒
10G 次（10GSa/s），则意味着每 100ps 进行一次采样。
3.存储深度（Record Length）也称记录长度，它表示示波器可以保存的采样点的个数。
存储深度=采样率 × 采样时间，对于数字示波器，其最大存储深度是一定的，但是在实际
测试中所使用的存储长度却是可变的。在存储深度一定的情况下，存储速度越快，存储时间
就越短，他们之间是一个反比关系
直流稳压源
电子负载仪
- CC：Constant Current 恒流模式，设置电流；Constant Current (定电流输出)。以提供稳
定电流(constant current)为目的，LED 电源的输出电压会由负载端的 LED 顺向电压(Vf)
总合决定 - CV：Constant Voltage 恒压模式，设置电压；Constant Voltage (定电压输出)。一般电源
供应器会提供一稳定电压(constant voltage)给负载用 - CR：Constant Resistor 固定电阻模式，设置电阻
- CP：Constant Power 固定功率模式，设置功率
音频分析仪
Audio Precision APX525
深圳爱普泰科 ABTEC A5
测试项
- SNR：Signal-to-Noise Ratio 信噪比
- THD：Total harmonic distortion 总谐波失真
- Noise Ratio：噪声比
- THD+N：Total harmonic distortion+noise 总谐波失真加噪声
- DR ：Dynamic Range 动态范围
- Output Swing：输出幅度
- Crosstalk：串扰/分离度（针对双声道）
- Stepped Frequency Sweep：频率扫描
- IMD：intermodulation distortion 互调失真
- Interchannel Phase Deviation：内部通道相位差
ANC 测试设备
杭州兆华电子 ANC 测试仪
研发测试
- ANC 前馈、反馈滤波器传递函数（幅度、相位）测试
- 喇叭传递函数（幅度、相位）测试
- 麦克风传递函数（幅度、相位）测试
- 主动+被动降噪性能测试
降噪原理可分：主动降噪(Active Noise Canceling)和被动降噪(Passive Noise Canceling)降低噪音通常所采用的三种降噪措施，即在声源处降噪、在传播过程中降噪及在人耳处降噪，都是被动的降噪，而主动降噪是通过降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果。
静电枪
上海普锐马电子 ESD 61002TA/61002B
高低温箱
测试项：持续的高低温测试，低温冷启动测试，一定相对湿度的启动及煲机测试
信号发生器
德科技射频矢量信号发生器 N5172B（9kHz - 6GHz）
主要特性和功能
- 针对制造测试进行了优化，可以实现更快的吞吐量、更长的正常运行时间，以更经济高
效的性能 - 出色的 ACPR、EVM 和输出功率使其可以执行元器件基本参数测试和接收机功能验证
- Signal Studio 软件可以缩短信号生成的时间；许可证分为 5 种波形一组和 50 种波形
一组，您可以仅购买所需的波形
频谱仪
是德科技信号分析仪 N9020B MXA(10Hz - 13.6GHz)
主要特性和功能
- 快速适应无线器件不断演进的测试要求
- 通过硬件加速功率测量缩短测试时间，显示更新速率快，并且具有游标峰值搜索和快速
扫描功能 - X 系列应用软件提供一键式测量，显著简化测试
- 全频段实时频谱分析能够捕获偶发或瞬态信号
网络分析仪
德科技手持式射频分析仪 N9915A（N9912A，6GHz）
主要特性和功能
- 9 GHz 最大频率
- 随身携带功能齐全的手持式微波分析仪：标准型号包括电缆和天线分析仪
- 添加 VNA、频谱分析仪、内置功率计和矢量电压表等选件能够扩展分析仪的功能
- 单次扫描同时测量 DTF 和 TDR 的功能可以节省时间
- 同时测量全部 4 个 S 参数
- 无需预热即可提供精确的频谱分析仪测量（± 0.5 dB）
- 应用快速校准（QuickCal）可以轻松完成校准
德科技 E5071C 矢量网络分析仪
主要特性和功能 - 9kHz 至 4.5/6.5/8.5/14/20 GHz
- 2 或 4 端口，50 Ω，S 参数测试仪
- 提供 130 dB 宽广的动态范围、8 ms 快速测量速度和 0.005 dB/℃ 温度稳定度，可改
善测量精度、提高产品良率并增加设计裕量 - 增强时域分析选件可对高速串行互连进行全面表征
综测仪
安捷伦 N4010A
发射部分：Output Power（输出功率）、Power Control（功率控制）、Mod Char（控制
特性）、ICFT（初始载波容限）、Carrier Drift（载波频率漂移）
接收部分：Single Slot Sensitivity（单时隙灵敏度）、Multi Slot Sensitivity（多时隙灵敏
度）、Maximum Input Level（最大输入电平）
罗德与施瓦茨 CMW500/CMW270
主要特点
- 通过 Bluetooth-SIG 资格认定的 Bluetooth 射频测试仪（基本速率、增强型数据率、低
能耗） - WLAN 11 a/b/g/n/ac/ax SISO 和 MIMO 信令测试
- 支持 WLAN SISO/MIMO 和 Bluetooth 多标准射频测量的双测试仪概念
- 用于应用测试的内部服务器
- 支持 Bluetooth、WLAN、GNSS 和多种广播电视技术的通用任意波形发生器
微波暗室
GTS RayZone-1800 工作频段 600MHz - 6GHz;
GTS RayZone-2800 工作频段 400MHz - 6GHz
测试能力
- 总全向辐射功率(TRP)
- 总全向灵敏度(TIS)
- 等效全向辐射功率(EIRP)
- 等效全向灵敏度(EIS)
- 天线增益(Gain)
- 天线效率(Efficiency)
- 方向性(Directivity)
- 2D/3D 辐射方向图(Radiation Pattern)
- 波束宽度(Beamwidth BeamwidthBeamwidthBeamwidth )
- 交叉极化电平(Cross Polar Level)
- 副瓣电平(Sidelobe Level)
- 水平方向特定角度辐射功率(NHPRP)
- 水平方向特定角度(NHPIS)
- 中频信道扫描(ICS)
- 包络相关系数(ECC)
- 吞吐量(Throughput)
综合测试仪 - KeySight：5515C、8960、UXM 7515A/B
- R&S：CMW500、CMU200、CMX
- Anritsu：8860C、MT8820C、MT8000C
- StarPoint：SP6010、SP8315、SP9500
矢网分析 - KeySight 全系列
- R&S 全系列
- Anritsu 系列
- 国产系列
信号源 - KeySight：E4438C、MXG N5182B
- Spirent：GSS6100/6300M、GSS6560/6700
全消声室和听音室
消声室是指一间没有反射的房间。在消音室的墙壁上均铺设得有吸声性能良好的吸声材料，
使得室内不会有声波的反射。消音室一般用于测试音箱、喇叭单元等。消音室所用的吸声材
料，要求吸声系数大于 0.99。一般使用渐变吸收层，常用尖劈或圆锥结构，以玻璃棉作吸
声材料，也有用软泡沫塑料的。全消声室六个面都做消声处理，半消声室只有五个面做消声
处理，全消声室声学效果高于半消声室，测试精密度更高。