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電子電路設(shè)計(jì)步驟
來(lái)源: 日期:2013-10-30 21:39:10 人氣:標(biāo)簽:
3、 根據(jù)設(shè)計(jì)框架進(jìn)行電路單元設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇:
具體設(shè)計(jì)時(shí)可以模仿成熟的電路進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,注意信號(hào)之間的關(guān)系和限制;接著根據(jù)電路工作原理和分析方法,進(jìn)行參數(shù)的估計(jì)與計(jì)算;器件選擇時(shí),元器件的工作、電壓、頻率和功耗等參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足電路指標(biāo)要求,元器件的極限參數(shù)必須留有足夠的裕量,一般應(yīng)大于額定值的1.5倍,電阻和電容的參數(shù)應(yīng)選擇計(jì)算值附近的標(biāo)稱(chēng)值。
4、 電路原理圖的繪制:
電路原理圖是組裝、焊接、調(diào)試和檢修的依據(jù),繪制電路圖時(shí)布局必須合理、排列均勻、清晰、便于看圖、有利于讀圖;信號(hào)的流向一般從輸入端或信號(hào)源畫(huà)起,由左至右或由上至下按信號(hào)的流向依次畫(huà)出務(wù)單元電路,反饋通路的信號(hào)流向則與此相反;圖形符號(hào)和標(biāo)準(zhǔn),并加適當(dāng)?shù)臉?biāo)注;連線(xiàn)應(yīng)為直線(xiàn),并且交叉和折彎應(yīng) 少,互相連通的交叉處用圓點(diǎn)表示,地線(xiàn)用接地符號(hào)表示。
二、 電子電路的組裝
電路組裝通常采用通用印刷電路板焊接和實(shí)驗(yàn)箱上插接兩種方式,不管哪種方式,都要注意:
1. 集成電路:
認(rèn)清方向,找準(zhǔn)第一腳,不要倒插,所有IC的插入方向一般應(yīng)保持一致,管腳不能彎曲折斷;
2. 元器件的裝插:
去除元件管腳上的氧化層,根據(jù)電路圖確定器件的位置,并按信號(hào)的流向依次將元器件順序連接;
3. 導(dǎo)線(xiàn)的選用與連接:
導(dǎo)線(xiàn)直徑應(yīng)與過(guò)孔(或插孔)相當(dāng),過(guò)大過(guò)細(xì)均不好;為檢查電路方便,要根據(jù)不同用途,選擇不同顏色的導(dǎo)線(xiàn),一般習(xí)慣是正電源用紅線(xiàn),負(fù)電源用藍(lán)線(xiàn),地線(xiàn)用黑線(xiàn),信號(hào)線(xiàn)用其它顏色的線(xiàn);連接用的導(dǎo)線(xiàn)要求緊貼板上,焊接或接觸良好,連接線(xiàn)不允許跨越IC或其他器件,盡量做到橫平豎直,便于查線(xiàn)和更換器件,但高頻電路部分的連線(xiàn)應(yīng)盡量短;電路之間要有公共地。
4. 在電路的輸入、輸出端和其測(cè)試端應(yīng)預(yù)留測(cè)試空間和接線(xiàn)柱,以方便測(cè)量調(diào)試;
5. 布局合理和組裝正確的電路,不僅電路整齊美觀(guān),而且能提高電路工作的可靠性,便于檢查和排隊(duì)故障。
三、 電子電路調(diào)試
實(shí)驗(yàn)和調(diào)試常用的儀器有:萬(wàn)用表、穩(wěn)壓電源、示波器、信號(hào)發(fā)生器等。調(diào)試的主要步驟。
1. 調(diào)試前不加電源的檢查
對(duì)照電路圖和實(shí)際線(xiàn)路檢查連線(xiàn)是否正確,包括錯(cuò)接、少接、多接等;用萬(wàn)用表電阻檔檢查焊接和接插是否良好;元器件引腳之間有無(wú)短路,連接處有無(wú)接觸不良,二極管、三極管、集成電路和電解電容的極性是否正確;電源供電包括極性、信號(hào)源連線(xiàn)是否正確;電源端對(duì)地是否存在短路(用萬(wàn)用表測(cè)量電阻)。
若電路經(jīng)過(guò)上述檢查,確認(rèn)無(wú)誤后,可轉(zhuǎn)入靜態(tài)檢測(cè)與調(diào)試。
2. 靜態(tài)檢測(cè)與調(diào)試
斷開(kāi)信號(hào)源,把經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量的電源接入電路,用萬(wàn)用表電壓檔監(jiān)測(cè)電源電壓,觀(guān)察有無(wú)異常現(xiàn)象:如冒煙、異常氣味、手摸元器件發(fā)燙,電源短路等,如發(fā)現(xiàn)異常情況,立即切斷電源,排除故障;
如無(wú)異常情況,分別測(cè)量各關(guān)鍵點(diǎn)直流電壓,如靜態(tài)工作點(diǎn)、數(shù)字電路各輸入端和輸出端的高、低電平值及邏輯關(guān)系、放大電路輸入、輸出端直流電壓等是否在正常工作狀態(tài)下,如不符,則調(diào)整電路元器件參數(shù)、更換元器件等,使電路 終工作在合適的工作狀態(tài);
對(duì)于放大電路還要用示波器觀(guān)察是否有自激發(fā)生。
3. 動(dòng)態(tài)檢測(cè)與調(diào)試
動(dòng)態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,調(diào)試的方法地在電路的輸入端加上所需的信號(hào)源,并循著信號(hào)的注射逐級(jí)檢測(cè)各有關(guān)點(diǎn)的波形、參數(shù)和性能指標(biāo)是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,如必要,要對(duì)電路參數(shù)作進(jìn)一步調(diào)整。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,要設(shè)法找出原因,排除故障,繼續(xù)進(jìn)行。(詳見(jiàn)檢查故障的一般方法)
4. 調(diào)試注意事項(xiàng)
(1)正確使用測(cè)量?jī)x器的接地端,儀器的接地端與電路的接地端要可靠連接;
(2)在信號(hào)較弱的輸入端,盡可能使用屏蔽線(xiàn)連線(xiàn),屏蔽線(xiàn)的外屏蔽層要接到公共地線(xiàn)上,在頻率較高時(shí)要設(shè)法隔離連接線(xiàn)分布電容的影響,例如用示波器測(cè)量時(shí)應(yīng)該使用示波器探頭連接,以減少分布電容的影響。
(3)測(cè)量電壓所用儀器的輸入阻抗必須遠(yuǎn)大于被測(cè)處的等效阻抗。
(4)測(cè)量?jī)x器的帶寬必須大于被測(cè)量電路的帶寬。
(5)正確選擇測(cè)量點(diǎn)和測(cè)量
(6)認(rèn)真觀(guān)察記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程,包括條件、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、波形、相位等。
(7)出現(xiàn)故障時(shí)要認(rèn)真查找原因。
四、 電子電路故障檢查的一般方法
對(duì)于新設(shè)計(jì)組裝的電路來(lái)說(shuō),常見(jiàn)的故障原因有:
(1)實(shí)驗(yàn)電路與設(shè)計(jì)的原理圖不符;元件使用不當(dāng)或損壞;
(2)設(shè)計(jì)的電路本身就存在某些嚴(yán)重缺點(diǎn),不能滿(mǎn)足技術(shù)要求,連線(xiàn)發(fā)生短路和開(kāi)路;
(3)焊點(diǎn)虛焊,接插件接觸不良,可變電阻器等接觸不良;
(4)電源電壓不合要求,性能差;
(5)儀器作用不當(dāng);
(6)接地處理不當(dāng);
(7)相互干擾引起的故障等。
檢查故障的一般方法有:直接觀(guān)察法、靜態(tài)檢查法、信號(hào)尋跡法、對(duì)比法、部件替換法旁路法、短路法、斷路法、暴露法等,下面主要介紹以下幾種:
1. 直接觀(guān)察法和信號(hào)檢查法:與前面介紹的調(diào)試前的直觀(guān)檢查和靜態(tài)檢查相似,只是更有目標(biāo)針對(duì)性。
2. 信號(hào)尋跡法:在輸入端直接輸入一定幅值、頻率的信號(hào),用示波器由前級(jí)到后級(jí)逐級(jí)觀(guān)察波形及幅值,如哪一級(jí)異常,則故障就在該級(jí);對(duì)于各種復(fù)雜的電路,也可將各單元電路前后級(jí)斷開(kāi),分別在各單元輸入端加入適當(dāng)信號(hào),檢查輸出端的輸出是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
3. 對(duì)比法:將存在問(wèn)題的電路參數(shù)與工作狀態(tài)和相同的正常電路中的參數(shù)(或理論分析和仿真分析的電流、電壓、波形等參數(shù))進(jìn)行比對(duì),判斷故障點(diǎn),找出原因。
4. 部件替換法:用同型號(hào)的好器件替換可能存在故障的部件。
5. 加速暴露法:有時(shí)故障不明顯,或時(shí)有時(shí)無(wú),或要較長(zhǎng)時(shí)間才能出現(xiàn),可采用加速暴露法,如敲擊元件或電路板檢查接觸不良、虛焊等,用加熱的方法檢查熱穩(wěn)定性差等等。
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