电路设计基础知识?

如题所述

第1个回答  2022-10-16
  电路设计要学好,说难不难,说容易也不容易,那么你想知道关于有哪些吗?下面就由我为你带来,希望你喜欢。
  之设计的基本步骤
  1、 明确设计任务要求:

  充分了解设计任务的具体要求如效能指标、内容及要求,明确设计任务。

  2、 方案选择:

  根据掌握的知识和资料,针对设计提出的任务、要求和条件,设计合理、可靠、经济、可行的设计框架,对其优缺点进行分析,做到心中有数。

  3、 根据设计框架进行电路单元设计、引数计算和器件选择:

  具体设计时可以模仿成熟的电路进行改进和创新,注意讯号之间的关系和限制;接着根据电路工作原理和分析方法,进行引数的估计与计算;器件选择时,元器件的工作、电压、频率和功耗等引数应满足电路指标要求,元器件的极限引数必须留有足够的裕量,一般应大于额定值的1.5倍,电阻和电容的引数应选择计算值附近的标称值。

  4、 电路原理图的绘制:

  电路原理图是组装、焊接、除错和检修的依据,绘制电路图时布局必须合理、排列均匀、清晰、便于看图、有利于读图;讯号的流向一般从输入端或讯号源画起,由左至右或由上至下按讯号的流向依次画出务单元电路,反馈通路的讯号流向则与此相反;图形符号和标准,并加适当的标注;连线应为直线,并且交叉和折弯应最少,互相连通的交叉处用圆点表示,地线用接地符号表示。
  之学会电子电路的组装
  电路组装通常采用通用印刷电路板焊接和实验箱上插接两种方式,不管哪种方式,都要注意:

  1.积体电路:

  认清方向,找准第一脚,不要倒插,所有IC的插入方向一般应保持一致,管脚不能弯曲折断;

  2. 元器件的装插:

  去除元件管脚上的氧化层,根据电路图确定器件的位置,并按讯号的流向依次将元器件顺序连线;

  3. 导线的选用与连线:

  导线直径应与过孔***或插孔***相当,过大过细均不好;为检查电路方便,要根据不同用途,选择不同颜色的导线,一般习惯是正电源用红线,负电源用蓝线,地线用黑线,讯号线用其它颜色的线;连线用的导线要求紧贴板上,焊接或接触良好,连线线不允许跨越IC或其他器件,尽量做到横平竖直,便于查线和更换器件,但高频电路部分的连线应尽量短;电路之间要有公共地。

  4. 在电路的输入、输出端和其测试端应预留测试空间和接线柱,以方便测量除错;

  5. 布局合理和组装正确的电路,不仅电路整齐美观,而且能提高电路工作的可靠性,便于检查和排队故障。
  之学会电子电路除错
  实验和除错常用的仪器有:万用表、稳压电源、示波器、讯号发生器等。除错的主要步骤。

  1. 除错前不加电源的检查

  对照电路图和实际线路检查连线是否正确,包括错接、少接、多接等;用万用表电阻档检查焊接和接插是否良好;元器件引脚之间有无短路,连线处有无接触不良,二极体、三极体、积体电路和电解电容的极性是否正确;电源供电包括极性、讯号源连线是否正确;电源端对地是否存在短路***用万用表测量电阻***。

  若电路经过上述检查,确认无误后,可转入静态检测与除错。

  2. 静态检测与除错

  断开讯号源,把经过准确测量的电源接入电路,用万用表电压档监测电源电压,观察有无异常现象:如冒烟、异常气味、手摸元器件发烫,电源短路等,如发现异常情况,立即切断电源,排除故障;

  如无异常情况,分别测量各关键点直流电压,如静态工作点、数位电路各输入端和输出端的高、低电平值及逻辑关系、放大电路输入、输出端直流电压等是否在正常工作状态下,如不符,则调整电路元器件引数、更换元器件等,使电路最终工作在合适的工作状态;

  对于放大电路还要用示波器观察是否有自激发生。

  3. 动态检测与除错

  动态除错是在静态除错的基础上进行的,除错的方法地在电路的输入端加上所需的讯号源,并循着讯号的注射逐级检测各有关点的波形、引数和效能指标是否满足设计要求,如必要,要对电路引数作进一步调整。发现问题,要设法找出原因,排除故障,继续进行。***详见检查故障的一般方法***

  4. 除错注意事项

  ***1***正确使用测量仪器的接地端,仪器的接地端与电路的接地端要可靠连线;

  ***2***在讯号较弱的输入端,尽可能使用遮蔽线连线,遮蔽线的外遮蔽层要接到公共地线上,在频率较高时要设法隔离连线线分布电容的影响,例如用示波器测量时应该使用示波器探头连线,以减少分布电容的影响。

  ***3***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。

  ***4***测量仪器的频宽必须大于被测量电路的频宽。

  ***5***正确选择测量点和测量

  ***6***认真观察记录实验过程,包括条件、现象、资料、波形、相位等。

  ***7***出现故障时要认真查询原因。
  之学会判断电子电路的故障
  对于新设计组装的电路来说,常见的故障原因有:

  ***1***实验电路与设计的原理图不符;元件使用不当或损坏;

  ***2***设计的电路本身就存在某些严重缺点,不能满足技术要求,连线发生短路和开路;

  ***3***焊点虚焊,接外挂接触不良,可变电阻器等接触不良;

  ***4***电源电压不合要求,效能差;

  ***5***仪器作用不当;

  ***6***接地处理不当;

  ***7***相互干扰引起的故障等。

  检查故障的一般方法有:直接观察法、静态检查法、讯号寻迹法、对比法、部件替换法旁路法、短路法、断路法、暴露法等,下面主要介绍以下几种:

  1. 直接观察法和讯号检查法:与前面介绍的除错前的直观检查和静态检查相似,只是更有目标针对性。

  2. 讯号寻迹法:在输入端直接输入一定幅值、频率的讯号,用示波器由前级到后级逐级观察波形及幅值,如哪一级异常,则故障就在该级;对于各种复杂的电路,也可将各单元电路前后级断开,分别在各单元输入端加入适当讯号,检查输出端的输出是否满足设计要求。

  3. 对比法:将存在问题的电路引数与工作状态和相同的正常电路中的引数***或理论分析和模拟分析的电流、电压、波形等引数***进行比对,判断故障点,找出原因。

  4. 部件替换法:用同型号的好器件替换可能存在故障的部件。

  5. 加速暴露法:有时故障不明显,或时有时无,或要较长时间才能出现,可采用加速暴露法,如敲击元件或电路板检查接触不良、虚焊等,用加热的方法检查热稳定性差等等。