电子电路设计基本方法

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制作一个电子系统时首先必须明确系统的制作任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各个部分进行单元的制作、参数计算和器件选择，最后将各个部分连接在一起。一般来说要经过以下几个步骤。









⒈明确系统的制作任务任务





对制作任务进行具体分析，了解系统的性能、指标、内容以及要求。





⒉方案选择





将要完成的任务分配给若干个任务单元，并画出一个能表示各个单元功能的整机原理框图。方案选择的重要任务是根据知识和资料，针对任务和要求完成系统的功能制作。





方案选择要合理、可靠、经济、功能齐全。要对任务不断进行可行性分析和优缺点分析，最后实际一个完整的框图。框图要明确反映各个组成部分的功能，清楚表示系统的基本组成和相互关系。





⒊系统单元的制作、参数计算和器件选择





⑴单元电路制作





   单元电路是整机中的一部分，只有把各个单元制作好才能提高整机性能。要明确本单元电路的任务，详细拟定单元电路的性能指标以及与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。





  具体制作时，可以模拟成熟的先进电路，也可以进行创新，但都必须保证性能要求。单元电路本身不仅要制作合理，各个单元之间也要互相配合，要注意各个部分的输入信号、输出信号以及控制信号之间的关系。





⑵参数计算





   参数计算时，同一电路的可能有几组数据，要选择一组能完成要求功能、在现实中真正可行的参数。要注意：





①    元件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求；





②    原器件的极限参数必须留有充裕量，一般应大于额定值的1.5倍；





③    电阻和电容的参数应选择计算值附近的标称值。





⑶器件选择





①    阻容元件





    不同电路对电阻和电容性能的要求不一样，有些对电容的漏电要求很严，有些对电阻和电容性能、容量要求很高。制作时要根据电路要求选择性能和参数合适的阻容元件,并要注意功耗、容量、频率和耐压范围的否满足要求。





②    分立元件





分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二（三）极管、晶闸管等。选择器件种类不同，其注意事项特不同，如选择三极管时，就要考虑是PNP还是NPN，是高频管还是低频管，是大功率管还是小功率管，并注意管子的参数PCM、ICM、BVCEO、ICBO、β、FT和Fβ是否满足制作指标要求。





③    集成元件





由于集成电路可以实现很多单位电路甚至是整机电路的功能，它可以使系统体积缩小、





性能可靠、便于调试。





    选择集成电路不仅要在功能上和特性上实现制作要求，而且要满足功耗、电压、速度、价格等多方面的要求。





⒋绘制电路图





   在系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择均完成的基础上，便可以进行电路图的绘制。应该注意：





①    布局合理、排列均匀、图面清晰、便于看图、有利于对图的理解和阅读，单元电路的元件应集中布置在一起；





②    注意信号的流向，一般从输入端或信号源起，并按照信号的流向依次画出各个单元电路，而反馈通路的信号则与此相反；





③    图形符号要标准，图中应加适当的标注；





④    连线应为直线，并且交*和折线应最少。





⒌组装





①    集成电路认清方向，管脚不能弯曲；





②    元器件按照信号流向顺序连接，便于调试；





③    为检查方便，可选不同颜色的导线表示不同的用途。连接导线不允许跨在集成电路上，尽量做到横平竖直；





④    电路之间要共地。





⒍调试





⑴调试前的检查





①    连线是否正确（根据电路图）；





②    元器件安装情况（极性、引脚接触等）；





③    电源与信号源连线是否正确（极性）；





④    电源端对地是否存在短路。





⑵为使调试顺利，电路图上应标明各点的电位值，相应的波形及其他主要参数。





⑶调试步骤





  ①通电观察：





将测量准确的信号源接入电路，观察有无异常现象，比如冒烟、元件发热等，若有应立即断电，排除故障后再进行测试。





  ②分块调试





测试━━对电路的参数及工作状态进行测量。





调整━━分块进行，即循着信号的流向，逐渐级调整各个单元电路，使其参数达到指标。再逐步扩大调整范围，最后完成整机调整。





③静态调试





   在电路输入端接入适当频率和幅值的信号，循着信号流向逐级检测各有关点的波形、参数和指标。





④整机联调





检查功能块和整机的各项指标是否达到要求。若分块调试已经调好则可以把全部电路接通，把各种测量仪器及系统本身显示部分提供的信息与设计指标逐一对比。





⑷精度及可靠调试





①    抗干扰能力；





②    电压及环境温度变化对装置的影响；





③    长期运行实验的稳定性；





④    抗机械振动能力。





⑸注意事项





①    熟悉各种仪器的使用方法，避免由于仪器使用方法不当或仪器出现故障而作出错误判断；





②    正确使用仪器的接地端；





③    在信号比较弱的输入端，尽可能有屏蔽连线（外屏蔽层接公共地线）；





④    测量电压所用仪器的输入阻抗必须远大于被测处的等效阻抗；





⑤    测量仪器的带宽必须大于被测电路的带宽；





⑥    要正确选择测量点（测量点的不同， 仪器内阻引进的误差大小将不一样）；





⑦    测量方法要方便可行；





⑧    调试过程要善于记录（测试条件、观察到的现象、测量的数据、波形和相位关系等），必要时还可以附加说明，尤其是对设计不符合的现象；





⑨    调试时出现故障，不要手忙脚乱、马虎从事，要认真查找故障原因，仔细作出判断。





⒎故障检查方法





⑴直观观察法





①    不通电检查





  检查仪器的使用是否正确，电源电压的数值和极性，电解电容的极性、二（三）极管管脚，集成电路引脚有无错接、漏接、互碰，布线是否合理，印刷板有无断线，电阻电容有无烧焦、炸裂。





②    通电检查





  元器件有无发烫、冒烟，变压器有无焦味，示波管灯丝是否亮，有无高压打火等。





⑵用万用表检查静态工作点





⑶信号寻迹法





   在输入端接入一定幅值、适当频率的信号，用示波器由前级到后级逐级观察波形及幅值变化情况，若哪一级异常，则故障就在该级。





⑷对比法





  将故障电路参数与工作状态与相同的正常电路中的参数进行比较。





⑸替换法





⑹旁路法





利用适当容量的电容，选择适当的检查点，将电容临时跨接在检查点与参考接地点之间，如果振荡消失则表明振荡是产生在此附近或前级电路中。





⑺短路法





临时短接一部分电路。





⑻断路法





⑼暴露法





检查电路虚焊时对电路进行敲击就是暴露法的一种。

laotang1985

很好呀

yxd193

楼主讲的不错，就是可不可以再加上所涉及的软体，如Orcad等！！