经典实用的电子元器件选型规范

 

1 目录

2 总则

2.1 目的

2.2 适用范围

2.3 电子元器件选型基本原则

2.4 其他具体选型原则：

3 各类电子元器件选型原则

3.1 电阻选型

3.2 电容选型

3.2.1 铝电解电容

3.2.2 钽电解电容

3.2.3 片状多层陶瓷电容

3.3 电感选型

3.4 二极管选型

3.4.1 发光二极管：

3.4.2 快恢复二极管：

3.4.3 整流二极管：

3.4.4 肖特基二极管：

3.4.5 稳压二极管：

3.4.6 瞬态抑制二极管：

3.5 三极管选型

3.6 晶体和晶振选型

3.7 继电器选型

3.8 电源选型

3.8.1 AC/DC电源选型规则

3.8.2 隔离DC/DC电源选型规则

3.9 运放选型

3.10 A/D和D/A芯片选型

3.11 处理器选型

3.12 FLASH选型

3.13 SRAM选型

3.14 EEPROM选型

3.15 开关选型

3.16 接插件选型

3.16.1 选型时考虑的电气参数：

3.16.2 选型时考虑的机械参数：

3.16.3 欧式连接器选型规则

3.16.4 白色端子选型规则

3.16.5 其它矩形连接器选型规则

3.17 电子线缆选型

4 附则

 

2 总则

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2.1 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

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：

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：

Ø 技术参数：电气参数，机械参数，见《规格书》；

Ø 型号，厂家料号，包括尾缀，以及可替换的型号；

Ø 封装；

Ø 使用环境；

Ø 供货渠道（品牌，供货商）；

Ø 价格；

Ø 技术支持；

引用文件：

GJB/Z 35 《元器件降额准则》

 

3 各类电子元器件选型原则

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3.1 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	最高工作电压   (V)	工作温度(°C)
英制   (inch)	公制   (mm)	常规功率系列
01005	0402	1/32	15	-55 ~ +125
0201	0603	1/20	25
0402	1005	1/16	50	-55 ~ +155
0603	1608	1/10	50
0805	2012	1/8	150
1206	3216	1/4	200
1210	3225	1/4	200	-55 ~ +125
2010	5025	1/2	200
2512	6432	1	200

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：

Ø 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。

Ø 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。

Ø 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

 

3.2.1 铝电解电容

Ø 缺点：体积大，ESR大，感抗较大，温度敏感；

Ø 适用场合：温度变化小、工作频率低（<25kHz）场合；

选型规则：

1) 需快速充放电的场合禁用铝电解电容。

2) 寿命：普通应用中选择标准型、寿命1000HR~3000HR（为价格考虑，慎选长寿命型），优选2000Hr。

3) 耐压：降额使用，3.3V系统取10V、5V系统取10V、12V系统取25V、24V系统取50V；48V系统选100V，

4) 在发热元件附件使用，慎选电解电容；

5) 滤波电路，按（电路额定电压+噪声叠加后）的电压峰值*（1.2—1.5）选择电解电容耐压。

6) 额定电压*1.3 作为电容器的浪涌电压，工作电压>160V时，额定工作电压+50V作为浪涌电压；

7) 降额标准参见GJB/Z35 《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

Ø 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；

Ø 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

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：

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：

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：

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、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：

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：

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：

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

 

1) 三极管选型时，以下几个参数必须考虑：

Ø ICM集电极最大允许电流 < 实际集电极电流，降额70%使用；

Ø BVCEO，基极开路时，集电极-发射极反向击穿电压 > 电源电压 * 70%，有感电路降额使用，并加保护电路；

Ø PCM，集电极最大允许耗散功率，降额70%使用；

Ø 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；

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) 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

 

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	HOSONIC	ESA**.****F20E35F	<25MHz
矮型贴片晶体	HOSONIC	ESB**.****F20E35F	<25MHz
方形贴片晶体	HOSONIC	E6SB**.****F20E35F	8MHz<fo<25MHz
小型塑封表晶	EPSON	MC-15632.7680KA-A5	32.768kHz
方形贴片晶振	HOSONIC	D36B**.****NNS
方形插脚晶振	HOSONIC	D22B**.****NNS

 

3.7 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;

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：

Ø 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》。

Ø 设计无法避免的情况下，优选固态继电器。

Ø 品牌:优选PANASONIC、OMRON、松川。

 

3.8 电源选型

 

3.8.1 AC/DC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DC/DC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

 

运放选型时参数要求：

1) 开环电压放大倍数：Avd≥80dB（Avd·β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；

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D/A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

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

 

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：

Ø 主频

Ø 内存：RAM,ROM

Ø 外设资源

Ø 是否支持在线仿真

Ø 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

 

1) 并行FLASH品牌优选SPANSION、SST，SAMSUNG。

2) 串行FLASH品牌优选ATMEL。

 

3.13SRAM选型

 

品牌优选ISSI ，CYPRESS，MICRON，IDT，SAMSUNG。

 

3.14EEPROM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

 

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

 

3.16.1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：

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、插座配套使用的要求它们为同一品牌的。

3) 品牌：优选JST、AMP、MOLEX等日美品牌或台产的知名品牌，非特殊情况不得选用国产品牌。

3.16.3欧式连接器选型规则

1) 欧式连接器品牌优选HARTING、ERNI、EPT，同一套产品使用的插头和插座要求使用同一个品牌，禁止不同品牌配合使用。

2.16.2 RJ系列连接器选型规则

2) 如果不是外接通信信号必须使用，禁止选用RJ11和RJ12连接器。

3) RJ45优选连接弹片为圆针的、带屏蔽壳、屏蔽壳有弹片的，RJ45连接弹片的镀金层要求厚度不能低于3uin。

4) RJ系列连接器品牌优选PULSE(FRE)。

3.16.4白色端子选型规则

1) 尽量不使用白色端子。

2) 白色端子品牌优选JST、AMP、MOLEX。

a) 2.16.4 PCB板安装螺钉接线连接器选型规则

3) PCB板安装螺钉接线连接器品牌优选PHOENIX。

4) PCB板安装螺钉接线连接器品牌优选2位和3位接线端子，其它位数的连接器可以使用2位和3位接线端子拼接而成。

5) 优选5.08mm间距的，禁止选用5.00mm间距的。

 

3.16.5其它矩形连接器选型规则

1) 其它矩形连接器优选品牌如下：AMP、MOLEX、SAMTEC、HIROSE、WCON、NSTECH。

2) 连接器插针的镀金层要求厚度不能低于3uin。

3) 优选通用的连接器，禁止定制连接器

 

3.17电子线缆选型

 

电子线选型应从以下角度考虑：

1) 标准：单芯绝缘电子线优先选择UL1007标准，需要细线径的场合选用UL1061标准的电子线。

2) 排线优选UL2651标准，排线间距优先选择1.27mm。

3) 额定电流：电子线的实际工作电流不要超过它的安全载流量（额定电流）。

4) 额定电压：电子线的工作电压不允许超过额定电压。

5) 额定温度：电子线的工作环境温度和工作时的温升必须在选型时仔细考虑，高温场合，比如卤素灯光源、加热带附近的连接线，必须采用镀银耐高温的导线。

 

4 附则

1) 本制度由研发部拟定，经研发部经理审核，报总经理审批，修正亦同。

2) 本制度颁布时间为****年**月**日。