電路設計基礎知識

  電路設計要學好,說難不難,說容易也不容易,那麼你想知道關於有哪些嗎?下面就由小編為你帶來,希望你喜歡。

  之設計的基本步驟

  1、 明確設計任務要求:

  充分了解設計任務的具體要求如效能指標、內容及要求,明確設計任務。

  2、 方案選擇:

  根據掌握的知識和資料,針對設計提出的任務、要求和條件,設計合理、可靠、經濟、可行的設計框架,對其優缺點進行分析,做到心中有數。

  3、 根據設計框架進行電路單元設計、引數計算和器件選擇:

  具體設計時可以模仿成熟的電路進行改進和創新,注意訊號之間的關係和限制;接著根據電路工作原理和分析方法,進行引數的估計與計算;器件選擇時,元器件的工作、電壓、頻率和功耗等引數應滿足電路指標要求,元器件的極限引數必須留有足夠的裕量,一般應大於額定值的1.5倍,電阻和電容的引數應選擇計算值附近的標稱值。

  4、 電路原理圖的繪製:

  電路原理圖是組裝、焊接、除錯和檢修的依據,繪製電路圖時佈局必須合理、排列均勻、清晰、便於看圖、有利於讀圖;訊號的流向一般從輸入端或訊號源畫起,由左至右或由上至下按訊號的流向依次畫出務單元電路,反饋通路的訊號流向則與此相反;圖形符號和標準,並加適當的標註;連線應為直線,並且交叉和折彎應最少,互相連通的交叉處用圓點表示,地線用接地符號表示。

  之學會電子電路的組裝

  電路組裝通常採用通用印刷電路板焊接和實驗箱上插接兩種方式,不管哪種方式,都要注意:

  1.積體電路:

  認清方向,找準第一腳,不要倒插,所有IC的插入方向一般應保持一致,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,根據電路圖確定器件的位置,並按訊號的流向依次將元器件順序連線;

  3. 導線的選用與連線:

  導線直徑應與過孔***或插孔***相當,過大過細均不好;為檢查電路方便,要根據不同用途,選擇不同顏色的導線,一般習慣是正電源用紅線,負電源用藍線,地線用黑線,訊號線用其它顏色的線;連線用的導線要求緊貼板上,焊接或接觸良好,連線線不允許跨越IC或其他器件,儘量做到橫平豎直,便於查線和更換器件,但高頻電路部分的連線應儘量短;電路之間要有公共地。

  4. 在電路的輸入、輸出端和其測試端應預留測試空間和接線柱,以方便測量除錯;

  5. 佈局合理和組裝正確的電路,不僅電路整齊美觀,而且能提高電路工作的可靠性,便於檢查和排隊故障。

  之學會電子電路除錯

  實驗和除錯常用的儀器有:萬用表、穩壓電源、示波器、訊號發生器等。除錯的主要步驟。

  1. 除錯前不加電源的檢查

  對照電路圖和實際線路檢查連線是否正確,包括錯接、少接、多接等;用萬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短路,連線處有無接觸不良,二極體、三極體、積體電路和電解電容的極性是否正確;電源供電包括極性、訊號源連線是否正確;電源端對地是否存在短路***用萬用表測量電阻***。

  若電路經過上述檢查,確認無誤後,可轉入靜態檢測與除錯。

  2. 靜態檢測與除錯

  斷開訊號源,把經過準確測量的電源接入電路,用萬用表電壓檔監測電源電壓,觀察有無異常現象:如冒煙、異常氣味、手摸元器件發燙,電源短路等,如發現異常情況,立即切斷電源,排除故障;

  如無異常情況,分別測量各關鍵點直流電壓,如靜態工作點、數位電路各輸入端和輸出端的高、低電平值及邏輯關係、放大電路輸入、輸出端直流電壓等是否在正常工作狀態下,如不符,則調整電路元器件引數、更換元器件等,使電路最終工作在合適的工作狀態;

  對於放大電路還要用示波器觀察是否有自激發生。

  3. 動態檢測與除錯

  動態除錯是在靜態除錯的基礎上進行的,除錯的方法地在電路的輸入端加上所需的訊號源,並循著訊號的注射逐級檢測各有關點的波形、引數和效能指標是否滿足設計要求,如必要,要對電路引數作進一步調整。發現問題,要設法找出原因,排除故障,繼續進行。***詳見檢查故障的一般方法***

  4. 除錯注意事項

  ***1***正確使用測量儀器的接地端,儀器的接地端與電路的接地端要可靠連線;

  ***2***在訊號較弱的輸入端,儘可能使用遮蔽線連線,遮蔽線的外遮蔽層要接到公共地線上,在頻率較高時要設法隔離連線線分佈電容的影響,例如用示波器測量時應該使用示波器探頭連線,以減少分佈電容的影響。

  ***3***測量電壓所用儀器的輸入阻抗必須遠大於被測處的等效阻抗。

  ***4***測量儀器的頻寬必須大於被測量電路的頻寬。

  ***5***正確選擇測量點和測量

  ***6***認真觀察記錄實驗過程,包括條件、現象、資料、波形、相位等。

  ***7***出現故障時要認真查詢原因。

  之學會判斷電子電路的故障

  對於新設計組裝的電路來說,常見的故障原因有:

  ***1***實驗電路與設計的原理圖不符;元件使用不當或損壞;

  ***2***設計的電路本身就存在某些嚴重缺點,不能滿足技術要求,連線發生短路和開路;

  ***3***焊點虛焊,接外掛接觸不良,可變電阻器等接觸不良;

  ***4***電源電壓不合要求,效能差;

  ***5***儀器作用不當;

  ***6***接地處理不當;

  ***7***相互干擾引起的故障等。

  檢查故障的一般方法有:直接觀察法、靜態檢查法、訊號尋跡法、對比法、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. 直接觀察法和訊號檢查法:與前面介紹的除錯前的直觀檢查和靜態檢查相似,只是更有目標針對性。

  2. 訊號尋跡法:在輸入端直接輸入一定幅值、頻率的訊號,用示波器由前級到後級逐級觀察波形及幅值,如哪一級異常,則故障就在該級;對於各種複雜的電路,也可將各單元電路前後級斷開,分別在各單元輸入端加入適當訊號,檢查輸出端的輸出是否滿足設計要求。

  3. 對比法:將存在問題的電路引數與工作狀態和相同的正常電路中的引數***或理論分析和模擬分析的電流、電壓、波形等引數***進行比對,判斷故障點,找出原因。

  4. 部件替換法:用同型號的好器件替換可能存在故障的部件。

  5. 加速暴露法:有時故障不明顯,或時有時無,或要較長時間才能出現,可採用加速暴露法,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定性差等等。