模擬電子電路課程

1、模擬電子電路課程設(shè)計(jì)摘自電子電路設(shè)計(jì)與制作梅開(kāi)鄉(xiāng)，梅進(jìn)軍主編. 北京理工大學(xué)出版社，1-20 頁(yè)，書(shū)架號(hào)tn702-85模擬電子電路課程設(shè)計(jì)是掌握了基本單元電路、綜合型實(shí)驗(yàn)電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行的模擬電子最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)調(diào)試。該環(huán)節(jié)教學(xué)旨在提高學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能的運(yùn)用能力，掌握有關(guān)參數(shù)及電子電路內(nèi)在規(guī)律，真正理解模擬電路參數(shù)“量”的差別和工作“狀態(tài)”的差別，培養(yǎng)其在消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域的設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)造能力。1.1 模擬電子電路課程設(shè)計(jì)的一般過(guò)程模擬電子電路產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過(guò)程如圖所示，它是綜合運(yùn)用電子技術(shù)理論知識(shí)的過(guò)程，必須從實(shí)際出發(fā)，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查、查閱有關(guān)資料、方案的比較與選擇、電路參數(shù)的計(jì)算

2、以及元器件的造等環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)出一個(gè)有市場(chǎng)需求的、性能優(yōu)越的，質(zhì)價(jià)比高的模擬電路產(chǎn)品。由于電子元器件參數(shù)的離散性，還涉及設(shè)計(jì)者的工程經(jīng)歷，理論上設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品，可能存在這樣或那樣的缺陷，這樣就需要通過(guò)是實(shí)驗(yàn)、調(diào)試來(lái)發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)計(jì)中存在的缺陷，是設(shè)計(jì)發(fā)難逐步完善，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。11.1 模擬電子電路的設(shè)計(jì)方法1. 總體方案的設(shè)計(jì)與選擇所謂總體方案就是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)、指標(biāo)要求與給定的條件，分析所要設(shè)計(jì)電路應(yīng)該完成的功能，并將總體功能分解成若干個(gè)單元，分清主次和相互之間的關(guān)系，形成若干個(gè)功能模塊組成的總體方案。該方案可以有多個(gè)，需要通過(guò)實(shí)際的調(diào)查研究，查閱相關(guān)資料，著重方案能否滿足要求，結(jié)構(gòu)是否合理，實(shí)

3、現(xiàn)是否經(jīng)濟(jì)可行等方面，對(duì)幾個(gè)方案進(jìn)行比較和論證，選擇最佳方案。對(duì)于選用的方案，常用方框圖的形式表示出來(lái)。2. 單元電路的設(shè)計(jì)與選擇任何復(fù)雜的電子電路，都是由若干具有簡(jiǎn)單功能的單元電路組成，這些單元電路的性能指標(biāo)往往比較單一。在明確每個(gè)單元的技術(shù)指標(biāo)后，要闡述清楚單元電路的工作原理，設(shè)計(jì)出各單元的電路結(jié)構(gòu)形式，要善明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求總體方案設(shè)計(jì)與選擇單元電路的設(shè)計(jì)與選擇調(diào)整元器件確定實(shí)際的總體電路預(yù)畫(huà)總電路圖修改設(shè)計(jì)方案撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告元器件的選擇與參數(shù)計(jì)算電子電路的安裝與調(diào)試圖 1.1 模擬電子電路設(shè)計(jì)的一般過(guò)程于通過(guò)查閱資料，分析研究新型電路，開(kāi)發(fā)應(yīng)用新型器件，也可借鑒要求相近且經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證技術(shù)

4、成熟的電路。設(shè)計(jì)單元電路的步驟如下：（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求和已選定的總體方案的原理框圖，確定對(duì)各單元電路的設(shè)計(jì)要求，必要時(shí)應(yīng)詳細(xì)的擬定主要單元電路的性能指標(biāo)。對(duì)于各單元之間的相互配合，要少用或不用接口電路來(lái)實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，以求簡(jiǎn)化電路，降低成本。（2）擬定各單元電路的要求后再前后檢查一遍，確認(rèn)前后銜接無(wú)誤后再分別設(shè)計(jì)各單元電路。（ 3）選擇各單元電路的結(jié)構(gòu)形式。一般情況下，應(yīng)查閱相關(guān)資料，豐富知識(shí)、開(kāi)闊眼界，以找到適用的且技術(shù)成熟的電路，或與設(shè)計(jì)要求比較接近的電路，然后調(diào)整電路參數(shù)。各單元電路的結(jié)構(gòu)形式確定后還要進(jìn)行全面檢查，看各個(gè)單元功能是否是實(shí)現(xiàn)、信號(hào)的傳遞是否暢通、總體功能是否滿足要求，若存在

5、問(wèn)題必須進(jìn)行全局調(diào)整。同時(shí)還要注意在滿足功能的前提下，盡可能的減少原器件的數(shù)量、類型、電平轉(zhuǎn)換和接口電路，以保證電路最簡(jiǎn)單，工作最可靠，經(jīng)濟(jì)適用。1.1.2元器件的選擇與參數(shù)的計(jì)算電子電路的設(shè)計(jì)過(guò)程，其實(shí)質(zhì)就是選擇最合適的電子元器件，用最合理的電路形式將它們組合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)其要求功能的過(guò)程。實(shí)踐證明，電子電路的各種故障往往是以電子元器件的故障或者說(shuō)以元器件損害的形式表現(xiàn)出來(lái)。分析其原因，并非原器件本身的缺陷所致，而是由于元器件選用不當(dāng)所造成的。因此，在進(jìn)行電路總體方案設(shè)計(jì)和單元電路參數(shù)計(jì)算時(shí)，都應(yīng)該考慮如何選擇原器件的問(wèn)題。選擇原器件應(yīng)考慮以下兩個(gè)方面的問(wèn)題。（ 1）在保證滿足電路設(shè)計(jì)指標(biāo)要求

6、的前提下，盡可能減少原器件的品種和規(guī)格，以提高他們的復(fù)用率。要在仔細(xì)分析比較同類元器件在品種、規(guī)格、型號(hào)和制造廠商之間的差異后，選用便于安裝、貨源充足、信譽(yù)好、產(chǎn)品質(zhì)量高、價(jià)格低廉的制造廠家生產(chǎn)的元器件。（ 2）根據(jù)電路的總體方案及其功能的要求，確定需要哪些元器件，元器件應(yīng)具備哪些功能。在計(jì)算單元電路的參數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)電路的指標(biāo)要求、工作環(huán)境等，確定所選元器件參數(shù)的額定值，并留有一定的裕量，使其在低于額定值的條件下也能正常工作。1. 集成電路的選擇由于集成電路可以實(shí)現(xiàn)許多單元電路甚至某些電子系統(tǒng)的功能，因此，電子電路選用集成電路既大大地簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程，有減小了電路的體積，還提高了電路工作的可靠性

7、，節(jié)省了安裝和調(diào)試的人工費(fèi)用。因此，在電子電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)優(yōu)先選用集成電路。常用的模擬集成電路有普通運(yùn)算放大器、儀表放大器、視頻放大器、電壓比較器、功率放大器、模擬乘法器和函數(shù)發(fā)生器等。由于集成電路的品種多，在選用時(shí)先根據(jù)總體方案確定選用什么集成電路，然后在考慮集成電路的性能，最后根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格、貨源等因素來(lái)確定采購(gòu)某種型號(hào)的集成電路。集成電路的封裝有塑料（或陶瓷）扁平式、金屬圖形( 或菱形 ) 和塑料雙列直插式三種。雙列直插式封裝安裝和調(diào)試方便，更換也簡(jiǎn)單，目前大都選用這種形式的集成電路。2. 半導(dǎo)體分立器件的選用在某些型號(hào)頻率高、工作電壓高、工作電流大或要求噪聲低的場(chǎng)所，常常采用半導(dǎo)體分立

8、器件。另外，對(duì)于某些功能比較簡(jiǎn)單，只要用少量半導(dǎo)體分立器件就能解決問(wèn)題的電子電路，也常常選用半導(dǎo)體分立器件。半導(dǎo)體分立器件包括晶體二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、絕緣柵雙極晶體管（igbt）和其他一些特殊的半導(dǎo)體器件，選用時(shí)應(yīng)根據(jù)電路設(shè)計(jì)中的具體用途、要求來(lái)確定給選用哪一種器件，對(duì)于統(tǒng)一中半導(dǎo)體器件器件，型號(hào)不同者使用的場(chǎng)所也應(yīng)該不同，選用時(shí)務(wù)必注意。例如，在選用二極管時(shí)，首先要看其用途，應(yīng)選用高頻檢測(cè)時(shí)應(yīng)選用高頻檢波二極管2cp9 、2cp10等；用于整流時(shí)應(yīng)選用整流二極管in4147、 in5418 等；高壓整流則應(yīng)選用硅整流堆。在選用半導(dǎo)體器件時(shí)，應(yīng)根據(jù)電路設(shè)計(jì)中的有關(guān)參數(shù)，查閱半導(dǎo)體器件手冊(cè)

9、，使其實(shí)實(shí)際的管壓降、工作電流、頻率、功耗和環(huán)境溫度等都不超過(guò)手冊(cè)中的規(guī)定值，以確保半導(dǎo)體器件的性能和安全工作。在選用晶體三極管時(shí)，首先要確定其類型是pnp 型還是npn 型，然后根據(jù)電路設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求選用所需型號(hào)管子。例如根據(jù)電路的工作頻率確定選用相應(yīng)工作頻率的三極管，根據(jù)電路的輸出功率來(lái)確定選用滿足輸出功率的三極管。另外，還要考慮管子的電流放大系數(shù)、特征頻率ft等參數(shù)。三極管的極限參數(shù)有集電極最大允許電流、集電極- 發(fā)射極間的反向擊穿電壓、集電極最大允許耗散功率等。這些參數(shù)反映了三極管在實(shí)際使用時(shí)應(yīng)受到的限制。在使用三極管時(shí)，要查閱半導(dǎo)體器件手冊(cè)，了解這些參數(shù)，使三極管在工作環(huán)境的實(shí)際值不

10、超過(guò)這些參數(shù)，并且還應(yīng)留有1.5-2.5倍的裕量。3. 電阻器的選擇電阻器是電子電路中最常用的元件，其種類很多，性能各異。根據(jù)電阻器的結(jié)構(gòu)形式來(lái)分類，有固定電阻器、可調(diào)電阻器和電位器。在選用時(shí)首先應(yīng)更具在電路中的用途確定選用那一種結(jié)構(gòu)形式的電阻器。電阻器的主要性能指標(biāo)有額定功率、標(biāo)稱阻值、允許誤差、最高工作電壓等。（ 1）電阻器的主要性能指標(biāo)有額定功率、標(biāo)稱阻值、允許誤差、最高工作電壓等。再電路圖中，非線繞電阻器的額定功率的符號(hào)表示法如圖所示。在實(shí)際應(yīng)用較多的有4/1w、2/1w、1w 、2w等幾種規(guī)格，線繞電位器應(yīng)用較多的有2w 、3w 、4w 、5w 、 10w等。2）標(biāo)稱電阻。它的產(chǎn)品標(biāo)

11、識(shí)的“名義”阻值，其單位為（歐姆）， k （千歐）， m （兆歐）。標(biāo)稱阻值系列如表所示。任何固定電阻器的阻值都如表1.1 所示的數(shù)值乘以（），其中n 為整數(shù)。表 1.1 電阻器的標(biāo)稱阻值允許誤差系列代號(hào)標(biāo)稱阻值系列5% e24 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 2.0 2.2 2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4,7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1 10% e12 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 20% e6 1,.0 1.5 2.2 3.3

12、 4.7 6.8 (3) 允許誤差。它是指電阻器和電位器的實(shí)際阻值相對(duì)于標(biāo)稱值之間的最大允許偏差范圍。它表示產(chǎn)品的的精密度。允許誤差等級(jí)如表1.2所示。繞線電位器的允許誤差一般小于10% ，非線繞電位器的允許誤差一般小于 20% 。表 1.2 電阻器的允許誤差等級(jí)級(jí)別0.05 0.1 0.2 i ii iii 允許誤差0.5% 1% 2% 5% 10% 20% 電阻器的阻值和誤差一般都用數(shù)標(biāo)注在電阻器上，但體積很小的碳膜、金屬膜電阻器，其組織和誤差常用色環(huán)來(lái)表示，如圖1.3 所示。它是在靠近電阻器的一端畫(huà)有4 道（精密電阻為5 道）色環(huán)其中第一、第二道色環(huán)及精密電阻器的第三道色環(huán)表示其相應(yīng)的數(shù)

13、字。第三道（精密電阻器的第四道）色環(huán)則表示將前面的數(shù)字乘以10 的 n 次冪，最后一道色環(huán)則表示阻值的允許誤差。色環(huán)電阻表示的意義如表1.3 所列。表 1.3 色環(huán)顏色表示的意義黑棕紅橙黃綠藍(lán)紫灰白金銀本色代表數(shù)值0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 容許誤差f ( 1%) g ( 2%) d ( 0.5%) c ( 0.25%) b ( 0.1%) j ( 5%) k ( 10%) 20% （ 4）最高工作電壓。最高工作電阻器、電位器最大電流密度、電阻體積穿及其結(jié)構(gòu)等因素所規(guī)定的工作電壓限度。對(duì)阻值較大的電阻器，當(dāng)工作電壓過(guò)高時(shí)，雖然功率不超過(guò)規(guī)定值，但內(nèi)部會(huì)發(fā)生電弧火花放電，導(dǎo)致電阻變質(zhì)

14、損壞。一般1/8w的碳膜電阻器或金屬膜電阻器的最高工作電壓分別不超過(guò)150v與 200v。（5）選用電阻器的注意事項(xiàng)：1)根據(jù)電子設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和電路的具體要求，選用電阻器的型號(hào)和誤差等級(jí)。2)為提高設(shè)備的可靠性，延長(zhǎng)使用壽命，應(yīng)選用額定功率大于實(shí)際消耗功率的1.5 倍-2 倍。3)在裝備電子測(cè)量?jī)x器時(shí)，若所用的電阻為非色環(huán)電阻，則應(yīng)將電阻標(biāo)稱值標(biāo)志向上，且標(biāo)志順序一致，以便于觀察。4)電阻器在安裝之前應(yīng)該進(jìn)行測(cè)量、核對(duì)，尤其在精密電子測(cè)量?jī)x器設(shè)備上安裝時(shí)，還需要經(jīng)人工老化處理，以提高其穩(wěn)定性。5)焊接電阻時(shí)，烙鐵在其引腳上停留的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。6)電路中如果需要串聯(lián)或并聯(lián)電阻來(lái)獲得所需阻值時(shí)，

15、應(yīng)該考慮其額定功率。阻值相同的電阻串聯(lián)或并聯(lián)，額定功率等于各個(gè)電阻額定功率之和；阻值不同的電阻串聯(lián)時(shí)，額定功率取決于高阻值電阻；并聯(lián)時(shí)取決于低阻值電阻，且需計(jì)算后方可應(yīng)用。7)在選用電阻器的類型時(shí)，還應(yīng)考慮電路中信號(hào)頻率的高低。一個(gè)電阻可以等效為一個(gè)r、l、c 二端線性網(wǎng)絡(luò)。不同類型的電阻器，其等效r、l、c 這 3 個(gè)參數(shù)的大小有很大的差異。繞線電阻本身就是電感線圈，所以不能用在高頻電路中；薄膜電阻中的電阻體上若刻有螺旋槽的，可用在10mhz的電路中，未刻螺旋槽的（如ry型，即氧化膜型）工作頻率則更高。4. 電容器的選擇電容器是一種儲(chǔ)能元件，常用于諧振、耦合、隔離、濾波、交流旁路等電路中。常

16、用的固定電容器如圖1.5所示。電容器的主要性能指標(biāo)有標(biāo)稱電容和偏差、額定直流工作電壓、工作溫度范圍、溫度系數(shù)和損耗角正切 tan 等。1. 電容器的標(biāo)稱電容和偏差。電容器的標(biāo)稱電容和偏差與電阻器的規(guī)定相同。但不同種類的電容器會(huì)使用不同系列，如電解電容器使用的是e6 系列，偏差有10% 、 20% 、 50% 等幾種，它們的標(biāo)記方法有以下幾種a. 直接標(biāo)記法。將電容器的容量、偏差、額定電壓等參數(shù)直接標(biāo)記在電容器件上，如圖1.6 （a）所示。有時(shí)因面積小而省略單位。但存在這樣的規(guī)律，即小數(shù)點(diǎn)前面為0 時(shí)，其單位為uf；小數(shù)點(diǎn)前不為0 時(shí)，其單位為 pf，如圖 1.6 （ d）所示。偏差也有用、級(jí)來(lái)

17、表示的。b. 文字符號(hào)表示法。與電阻文字符號(hào)法相似，只是單位不同，如圖1.6 （b）所示。例如，6n8 表示6800pf，2u2 表示 2.2uf ，p82表示 0.82pf 。c. 數(shù)碼表示法。如圖1.6 （ c）所示，與電阻的數(shù)碼表示法基本相同，只有個(gè)別地方不同，比如第3 位數(shù)“ 9”不是表示109，而是表示10-1，后面的字母表示偏差。例如，339k=33（ pf）=3.3 （ 110% ）uf；102j=10pf=1000（ 15% ） uf；103j=10pf=0.01 （15% ）uf； 204k=20pf=0.2（ 110% ）uf等。d. 色環(huán)表示法。與電阻器色標(biāo)表示方法相同，

18、基本單位為pf，有時(shí)還會(huì)在最后增加一色環(huán)表示額定功率表示額定電壓，如圖1.6 （ e、f ）所示。固定容器的標(biāo)稱容量系列和允許誤差如表1.4所示，比較中的數(shù)值乘以，則構(gòu)成實(shí)際電容器的標(biāo)稱容量。（2）電容器的額定直流電壓。它是指在允許的溫度范圍內(nèi)電容器能長(zhǎng)期、可靠的工作所能承受的最大直流電壓，其大小與介質(zhì)的厚度、種類有關(guān)。該參數(shù)一般直接標(biāo)注在電容器上，以便使用。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)電容器工作在交流電路時(shí)，交流電壓的峰值不得超過(guò)額定直流電壓。表 1.4 固定電容器標(biāo)稱容量和允許誤差范圍系列代號(hào)e24 e12 f6 標(biāo)稱容量10， 11,12,15 ，165,18,20 ，22,247,27,30,33,3

19、6,39,43，47,51,56,62,68,75,82,91, 10,12,15,18,22，27,33,39,47,56，68，82 10,15,22,47,68 允許誤差5% （ i ）10% （ ii ）20（iii）電容器常用的額定直流工作電壓有6.3v 、10v、16v、25v、 63v、 100v、160v、 250v、400v、 630v、1000v、1600v 和 2500v等。（3）工作溫度范圍。電容器必須在指定的溫度范圍內(nèi)才能正常工作。一般的電解電容器都直接標(biāo)出它的上限工作溫度，c或 c等。（4）溫度系數(shù)。它反應(yīng)電容器穩(wěn)定性的一個(gè)重要性能指標(biāo)，該值有正有負(fù)，它的絕對(duì)值越小

20、，則表明電容器的穩(wěn)定性越高。（5）損耗角正切值tan 。它是指電流流過(guò)電容器時(shí)，電容器的損耗功率與存儲(chǔ)功率的比值，該值的大小取決于電容器介質(zhì)所用的材料、厚度和制造工藝，它真實(shí)地反映了電容器的優(yōu)劣。數(shù)值越小，則電容器的質(zhì)量越好。 tan 一般在之間。但是鈣質(zhì)一般不標(biāo)注在電容器上，只能用專用的儀器來(lái)測(cè)量，也可以根據(jù)電容器所用的介質(zhì)來(lái)做參考。（6）選用電容器的注意事項(xiàng)：電容器安裝前應(yīng)該進(jìn)行測(cè)量, 看其是否短、斷路或是漏電嚴(yán)重，并在安裝電路時(shí)，應(yīng)使用電容器的標(biāo)志易于觀察，且標(biāo)志順序一致。在電路中，電容器兩端的電壓不能超過(guò)電容器本身的耐壓值。對(duì)于電解電容安裝時(shí)要注意正、負(fù)極性不能接反。當(dāng)手頭的電容器與電

21、路中要求的容量或耐壓不合適時(shí)，還可以采用串聯(lián)或并聯(lián)的方法來(lái)滿足電路的要求。當(dāng)兩個(gè)工作電壓不同的電容器并聯(lián)時(shí)，耐壓值取決于耐壓質(zhì)地的電容器；當(dāng)兩個(gè)容量不同的電容器串聯(lián)時(shí)，容量小的電容器所承受的電壓高于容量較大的電容器。技術(shù)要求不同的電路，應(yīng)選用不同類型的電容器。例如，諧振回路中選要選用介質(zhì)損耗小的電容器，及選用高頻陶瓷電容器；隔直、耦合電容器可選用紙介、滌綸、電解等電容器；低頻濾波電路一般選用電解電容器。應(yīng)根據(jù)電路中信號(hào)頻率的高低來(lái)選擇電容器。一個(gè)電容器可以等效成為一個(gè)r、l、c 二端線性網(wǎng)絡(luò)，如圖所示，不同類型的電容器其等效參數(shù)r、l、c 的差異很大。等效電感大的大電容量電解電容不適合用于耦合

22、、旁路高頻信號(hào)；電容器不適合用于q 值要求高的諧振電路中。為了滿足從低頻到高頻濾波旁路的要求，在實(shí)際電路中常將一個(gè)容量較大的電解電容器與一個(gè)小容量的瓷片電容器并聯(lián)在電路中。5 電感器的選擇電感器一般由線圈構(gòu)成。為了增加電感量l、品質(zhì)因數(shù)q、減小體積，通常在線圈中加入軟磁材料的磁芯。電感器的主要電感量l、品質(zhì)因數(shù)q和額定電流等性能指標(biāo)。（ 1）電感量l。電感器的外形圖及其電路符號(hào)如圖所示。電感量是指電感器通過(guò)變化的電流時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的能力，其大小與線圈單位長(zhǎng)度染指的匝數(shù)n、線圈的體積v、線圈內(nèi)磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率u 等有關(guān)。當(dāng)線圈的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于直徑時(shí)，其電感量為l=uv 電感量的常用單位為mh （毫亨

23、）、 uh （微亨）和h（亨利）。（2）品質(zhì)因數(shù)q。它是反映電感器傳輸能量的本領(lǐng)。q 值越大，則傳輸能力越大，損耗越小一般要求q=50-300. q= 式中， w為傳輸信號(hào)的角頻率；l 為線圈的電感量；r為線圈的等效電阻。（ 3）額定電流。額定電流主要針對(duì)高頻電路放大器和大功率調(diào)諧電感器而言。通過(guò)電感器的電流超過(guò)額定值時(shí)，電感器會(huì)發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒壞。（ 4）選用電感器的注意事項(xiàng)：在選用電感器時(shí)，首先要明確使用的頻率范圍。鐵芯線圈只能用于低頻；一般的鐵氧體線圈、空芯線圈則用于高頻。其次要弄清線圈的電感量。線圈是磁感應(yīng)元件，它對(duì)周圍的電感元件有影響。安裝時(shí)一定要注意電感性元件之間的相互位置，一般應(yīng)

24、是相互靠近的電感線圈的軸線相互垂直，必要時(shí)可在電感性元件上加屏蔽罩。1.1.3模擬電子電路的安裝與調(diào)試在電子電路設(shè)計(jì)完成后，都要安裝好試驗(yàn)電路，以便對(duì)對(duì)理論設(shè)計(jì)做出檢驗(yàn)，若達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，還需要對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求和更加完善。尤其對(duì)于缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)者來(lái)說(shuō)，更需要經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)和修改，才能使設(shè)計(jì)方案滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)踐證明，一個(gè)理論設(shè)計(jì)十分合理的電子電路，若安裝不當(dāng)，則會(huì)嚴(yán)重影響電路的性能，甚至使電路根本無(wú)法工作。因此，電子電路的結(jié)構(gòu)布局，元器件的安裝位置，線路的走向及連接點(diǎn)的可靠性等實(shí)際焊接技術(shù)，都是完成電子電路設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。1. 整體結(jié)構(gòu)布局和元件的安裝在電子電路安裝的過(guò)程中，

25、整體結(jié)構(gòu)的布局和元器件的安裝位置，首先應(yīng)考慮電氣性能上的合理性，其次要盡可能注意整齊美觀，即具體注意下述6 點(diǎn)。（ 1）要按單元電路分塊來(lái)進(jìn)行整體布局，要根據(jù)電路板或面包板的面積，合理安置元器件的密度。當(dāng)電路比較復(fù)雜時(shí)，可由幾塊電路板組合而成，相互之間在用連線或電路板插座連成整體。要充分利用每塊電路板的使用面積，并盡量減少相互之間的連線。因此，可按電路功能的不同來(lái)分配電路板。（ 2）元器件的安裝要便于調(diào)試、測(cè)量和更換。同一單元電路中相鄰的元器件，在安裝時(shí)原則上應(yīng)就近安置。不同放大級(jí)的元器件不能混在一起，輸入級(jí)和輸出級(jí)之間的元器件不能靠近，以免引起前、后級(jí)之間的的寄生耦合，是干擾和噪聲增大，甚至

26、產(chǎn)生寄生振蕩。（ 3）對(duì)于大功率放大管等發(fā)熱元器件的安置，要盡可能靠近電路板的邊緣，有利于散熱，必要時(shí)要加裝散熱器。為保證電路穩(wěn)定工作，晶體管、熱敏器件等對(duì)溫度敏感的元器件要盡量遠(yuǎn)離發(fā)熱元器件。（ 4）元器件的型號(hào)、參數(shù)等標(biāo)志安裝時(shí)一律向外，以便檢查方便識(shí)別。元器件在電路板上的安裝方向原則上應(yīng)橫平豎直。插接集成電路時(shí)首先要認(rèn)清引腳的排列方向，所有集成電路的插入方向應(yīng)該保持一致，集成芯片上有缺口的或者有小圓點(diǎn)標(biāo)記的一端一般放置在左側(cè)。（ 5）對(duì)于有磁場(chǎng)產(chǎn)生相互影響和干擾的元器件，應(yīng)盡可能分開(kāi)或采取自身屏蔽。若有輸入變壓器和輸出變壓器時(shí)，應(yīng)將兩者相互垂直安裝。（ 6）對(duì)于較重的元器件（如變壓器）應(yīng)

27、優(yōu)先安裝，且安裝時(shí)高度要盡可能降低，使重心貼近電路板。對(duì)于各種可調(diào)的元器件應(yīng)安置在便于調(diào)節(jié)的位置。2. 合理布線電子電路布線是否合理，不僅影響其外觀，而且影響電子電路的主要性能。電路中（特別是較高頻率的電路）常見(jiàn)的自激振蕩，往往是由于布線不合理所致。對(duì)電子線路的布線要求如下：（1）布線要貼近電路板，不應(yīng)懸空，更不要跨接在元器件的上面，走線之間要避免相互重疊，電源線不要緊靠有源器件的引腳，以免不小心造成短路。（2）所有布線要直線排列，并做到橫平豎直，以免小分布參數(shù)對(duì)電路的影響，走線要盡可能短，信號(hào)線盡量不要形成閉合回路。信號(hào)線之間、信號(hào)線與電源線之間不要平行走線，以防止產(chǎn)生寄生耦合而引起電路自激

28、。（3）要盡可能選用不同顏色的導(dǎo)線布線，以方便測(cè)量和檢查，且使布線整齊美觀。通常用紅色線接電源正極，用藍(lán)色線或黑色線接電源負(fù)極，地線一般用黑色線。（4）地線（公共端）是所有信號(hào)共同使用的通路。為了減少信號(hào)通過(guò)公共阻抗的耦合，地線要求選用較粗的導(dǎo)線，對(duì)于高頻信號(hào)，輸出級(jí)與輸入級(jí)不允許共用一條地線。在多級(jí)放大電路中，各放大級(jí)的接地元件要盡量采用一點(diǎn)接地的方式。各種高頻和低頻的去耦電容器的接地端，要盡量遠(yuǎn)離輸入級(jí)的接地點(diǎn)。（5）布線時(shí)一般先布置電源線和地線，再布置信號(hào)線。布線時(shí)要根據(jù)電路圖或裝配圖，從輸入級(jí)到輸出級(jí)逐級(jí)布線。3. 電路板的焊接電子電路性能的好壞，既與電路的設(shè)計(jì)和元器件的質(zhì)量有關(guān)，還與

29、電路的安裝焊接質(zhì)量有關(guān)。在電路板上焊接電子元器件，是安裝焊接電子電路常用的方法，其質(zhì)量不單取決于焊接材料和焊機(jī)工具，還取決于焊接技術(shù)。焊接工藝將直接影響焊接質(zhì)量，直接決定電子電路的整體性能。對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，務(wù)必要求焊接牢固，不要有虛焊，一旦存在虛焊將會(huì)給電路帶來(lái)嚴(yán)重的隱患，會(huì)給調(diào)試和檢修工作帶來(lái)極大的麻煩。對(duì)于高質(zhì)量的焊點(diǎn)來(lái)說(shuō)，出焊接牢固外，還應(yīng)光亮、圓滑、焊點(diǎn)大小適中，其主要操作如下。(1) 清除焊件表面的金屬氧化物。由于焊錫不能浸潤(rùn)金屬氧化物，因此，電子元器件和導(dǎo)線在焊接前都必須將表面刮干凈（鍍鉑金和鍍銀等焊件不必刮），使金屬表面呈現(xiàn)光澤，并及時(shí)鍍上一層錫膜。去掉氧化物后焊件不要用手觸摸，

30、避免焊件因手上的的汗跡導(dǎo)致重新被氧化。（2）控制焊接溫度和焊接時(shí)間。由于不同的焊件有不同的導(dǎo)熱率和熱容量，因此，可焊性也不同。在焊接時(shí)應(yīng)該根據(jù)不同的焊接對(duì)象控制不同的焊接時(shí)間，從而控制焊點(diǎn)的溫度。焊接時(shí)間太短，溫度不夠，則焊錫呈“豆腐渣”狀或粘不上，這樣的焊點(diǎn)容易出現(xiàn)虛焊。反之，焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溫度過(guò)高，則一方面容易燙壞元器件；另一方面使焊劑失效，焊點(diǎn)不容易存錫，引起電路短路。（3）掌握正確的焊接方法。焊接時(shí)，待烙鐵加熱到一定溫度后，在烙鐵的刀口處蘸上適量的焊錫，放在被焊接物件的位置上，并保持合適的角度，當(dāng)形成適當(dāng)?shù)暮更c(diǎn)后，電烙鐵沿焊件的引腳方向離開(kāi)。焊接時(shí)必須扶穏焊件，在焊錫未凝固前不得晃動(dòng)焊

31、件，避免造成虛焊。當(dāng)焊接類似于pn 結(jié)等怕熱元器件時(shí)，可用鑷子夾住其引腳幫助散熱。焊接完畢之后應(yīng)該認(rèn)真檢查焊點(diǎn)，以確保焊接的質(zhì)量。（4）掌握焊點(diǎn)中焊錫的用量。焊點(diǎn)中的焊錫太少，則焊接不牢固，若用量過(guò)多，則在焊點(diǎn)上容易形成焊錫積累過(guò)多堆積，這不但容易形成假焊或造成電路短路。而且有損美觀。因此，在焊接上帶錫的多少（或烙鐵頭沾錫的多少）要根據(jù)焊點(diǎn)的大小來(lái)決定。一般以能包住被焊元器件引腳并形成一個(gè)圓滑的焊點(diǎn)為宜。4. 電子電路的調(diào)試電子電路的調(diào)試過(guò)程就是利用符合指標(biāo)要求的各種電子測(cè)量?jī)x器，如示波器、萬(wàn)用表、信號(hào)發(fā)生器、頻率計(jì)、邏輯分析儀等，對(duì)安裝好的電子電子電路或電子裝置進(jìn)行調(diào)試，以保證電路和裝置能夠

32、正常工作，同時(shí)好要判斷其性能的好壞，各項(xiàng)指標(biāo)是否符要求等。因此，調(diào)試必須按一定的方法和步驟進(jìn)行。（1）不通電檢查。電路安裝完畢后，不要急著通電，應(yīng)首先認(rèn)真檢查接線是否正確，包括多線，少線，錯(cuò)線等尤其是電源電路不能接錯(cuò)或接反，以免燒壞電路或元器件。查線的方法一般有兩種：一種是按照設(shè)計(jì)電路的接線圖來(lái)檢查電路，在安裝好的電路中安電路圖一一對(duì)照檢查連線；另外一種是按實(shí)際線路，對(duì)照電路設(shè)計(jì)原理圖，按照兩個(gè)元件接線之間的連線去檢查。無(wú)論哪一種方法，在檢查中都要對(duì)自己檢查過(guò)的連線做好標(biāo)記。使用萬(wàn)用表對(duì)檢查連線有大的幫助。（2）直觀檢查。連線檢查完畢后，直觀檢查電源線、地線、信號(hào)線、元器件連線端之間有無(wú)斷路，

33、連線處有無(wú)接觸不良，二極管、晶體管、電解電容等有極性元器件引線端有無(wú)接錯(cuò)、反接，集成塊是否插對(duì)。（3）通電檢查。將經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確檢查測(cè)量的電源電壓加入電路，但暫不要接入信號(hào)源線號(hào)。電源接通后，先觀察有無(wú)異?，F(xiàn)象，包括有無(wú)異常氣味、有無(wú)冒煙、觸摸元器件是否有發(fā)熱現(xiàn)象和電源是否有短路現(xiàn)象等。如果出現(xiàn)異常現(xiàn)象，應(yīng)該立刻切斷電源，排除故障后方可重新通電。（4）分塊調(diào)試。它包括分塊測(cè)試和調(diào)試兩個(gè)部分。測(cè)試是安裝后對(duì)電路的參數(shù)及工作狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量；調(diào)整則是在測(cè)試的基礎(chǔ)上對(duì)電路的結(jié)構(gòu)或參數(shù)進(jìn)行修正，使之滿足設(shè)計(jì)要求。為了使測(cè)試能夠順利進(jìn)行，設(shè)計(jì)電路圖上應(yīng)標(biāo)出各點(diǎn)的電位值、相應(yīng)的波形及其它參數(shù)值。調(diào)試的方法有兩種：第

34、一種是采用邊安裝邊調(diào)試的方法，也就是將復(fù)雜的電路按原理圖上的功能分塊進(jìn)行調(diào)試，在分塊調(diào)試的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大調(diào)試范圍，最后完成整體電路的調(diào)試，采用這種方法能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，這是常用的方法，對(duì)于新設(shè)計(jì)的電路尤為有效；第二種方法是在整體電路安裝完畢之后實(shí)行一次性調(diào)試，該方法適合與簡(jiǎn)單電路或定型的電子產(chǎn)品。分塊調(diào)試是將電路按功能劃分成不同的模塊，分別對(duì)每一模塊進(jìn)行調(diào)試的方法。調(diào)試的程序與信號(hào)的流向相對(duì)應(yīng)，可把前一模塊的輸出信號(hào)看作后一模塊的出入信號(hào)，前、后級(jí)各模塊調(diào)試好以后，為最好的聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。分塊調(diào)試又分為靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試兩種類型。靜態(tài)調(diào)試是指在沒(méi)外加信號(hào)的條件下測(cè)試電路各點(diǎn)的電位，例如測(cè)試

35、模擬電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，數(shù)字電路的各輸入、輸出量電平及邏輯關(guān)系等，將測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，若超出指標(biāo)范圍，則分析產(chǎn)生的原因，并進(jìn)行處理。動(dòng)態(tài)測(cè)試可以利用前級(jí)的輸出信號(hào)作后級(jí)的輸入信號(hào)，也可以利用信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)注入待調(diào)試電路的輸入端，來(lái)檢查電路的功能和各種指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)的要求，包括信號(hào)的幅值、波形的形狀、相移、頻率、放大倍數(shù)和輸出動(dòng)態(tài)范圍等。模擬電路比較復(fù)雜，而對(duì)數(shù)字電路來(lái)說(shuō)，由于集成度較高，一般調(diào)試的工作量不大，只要元器件選擇合適，邏輯關(guān)系就不會(huì)出現(xiàn)異常。將靜態(tài)、動(dòng)態(tài)的測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行比較，進(jìn)一步分析后對(duì)電路參數(shù)實(shí)施合理的修正。（5）整機(jī)聯(lián)調(diào)。對(duì)于復(fù)雜電子電路系統(tǒng)，在分塊調(diào)

36、試的過(guò)程中，由于是在逐步擴(kuò)大范圍，固實(shí)際上已經(jīng)完成了某些局部的聯(lián)調(diào)工作。只要做好各功能模塊之間接口電路的調(diào)試工作，再將全部電路連通，就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路的聯(lián)調(diào)，整機(jī)聯(lián)調(diào)只需要觀察動(dòng)態(tài)結(jié)果，即將各種測(cè)量?jī)x器及系統(tǒng)本身顯示部分所提供的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)指標(biāo)逐一比較，找出問(wèn)題，然后進(jìn)一步修改電路參數(shù)，直到完全符合設(shè)計(jì)要求為止。調(diào)試的過(guò)程不能單憑感覺(jué)和印象，要始終借助儀器觀察。（6）調(diào)試注意事項(xiàng)：測(cè)試過(guò)之前要熟悉各種測(cè)量?jī)x器的使用方法，并對(duì)一起進(jìn)行校準(zhǔn)，避免由于儀器誤差或使用不當(dāng)而得出錯(cuò)誤的判斷。在調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)器件或連線的問(wèn)題需要更換或修改的時(shí)候，應(yīng)關(guān)閉電源，待更換完畢檢查無(wú)誤后方可重新通電。測(cè)試儀器和被測(cè)

37、電路應(yīng)有良好的公地，只有是儀器和電路之間建立一個(gè)公共的參考點(diǎn)，測(cè)量才是準(zhǔn)確的。在測(cè)試過(guò)程，不但要認(rèn)真觀察和檢測(cè)，還要認(rèn)真記錄，包括記錄測(cè)量數(shù)據(jù)、波形、頻率、相位關(guān)系等。必要時(shí)在記錄之中應(yīng)附加說(shuō)明，尤其是那些和設(shè)計(jì)不符合的現(xiàn)象更是記錄的重點(diǎn)。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)才能經(jīng)實(shí)測(cè)值與理論值加以定量的比較，從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，加以改進(jìn)，最終完善設(shè)計(jì)方案。安裝和調(diào)試要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，不能抱有僥幸的心理。出現(xiàn)故障時(shí)，要認(rèn)真查找故障原因，冷靜做出判斷，切不可一遇到解決不了的故障時(shí)就拆線重新安裝。因?yàn)橹匦掳惭b的線路仍然可能存在各種問(wèn)題，若是設(shè)計(jì)原理上有問(wèn)題，不是重新安裝電路就能解決的。1.1.4模擬電子電路故障的一般方法1

38、. 模擬電子系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因（1）電路連接錯(cuò)誤。元器件使用錯(cuò)誤或引腳接錯(cuò)，電路連接錯(cuò)誤等實(shí)際安裝接線電路與設(shè)計(jì)的原理電路圖有不符的情路況。(2) 安裝和布線不當(dāng)。例如，安裝時(shí)線路走向不合理或出現(xiàn)斷線，集成電路方向插反或閑置輸入端處理不當(dāng)。(3) 元器件、實(shí)驗(yàn)電路板或搭接電路的面包板損壞。電子系統(tǒng)通常出現(xiàn)很多包括集成芯片在內(nèi)的許多元器件安裝在實(shí)驗(yàn)電路板或印制電路板上，這些元器件只要有一個(gè)損壞或印制電路板中的銅箔連接線有一處斷裂，都將造成電路故障。對(duì)于面包板內(nèi)部的開(kāi)路、短路等現(xiàn)象，必將造成電路故障。（4）測(cè)試操作錯(cuò)誤。測(cè)試點(diǎn)位置接錯(cuò)、測(cè)試儀器的連接方法不當(dāng)、測(cè)試線斷線或接觸不良、測(cè)試儀器本身存在

39、故障、測(cè)試方法不當(dāng)?shù)榷伎赡軙?huì)造成電子系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中的故障。（5）工作環(huán)境不當(dāng)。電子系統(tǒng)在高溫或嚴(yán)寒環(huán)境下工作，特別是在強(qiáng)干擾環(huán)境下工作將受到嚴(yán)重的影響，嚴(yán)重時(shí)將使電子系統(tǒng)無(wú)法工作。2. 查找故障電路（1）查找故障電路時(shí)各種圖表的使用。不管查找電路故障的程序如何，所遵循的原則都是相同的，即通過(guò)邏輯推理、判斷和合理的測(cè)試，不斷被縮小故障范圍，這一過(guò)程必將減少測(cè)試工作量，因此可節(jié)省時(shí)間，同時(shí)可以減少錯(cuò)誤。由于方框圖標(biāo)識(shí)了各種電路模塊所處的地位，所以，方框圖是查找故障的方便工具之一。當(dāng)然也可以用電路原理來(lái)進(jìn)行故障診斷工作，無(wú)論是哪種圖，如果能識(shí)別電路組合和單元電路，則診斷工作就會(huì)十分方便。若帶診斷的電

40、子系統(tǒng)的電路圖為電路組合而不是單元電路，則通過(guò)對(duì)電路組合的輸入和輸出信號(hào)測(cè)試就可以判定電路組合的故障。信號(hào)路徑、信號(hào)特征（波形、幅度、頻率等）和沿信號(hào)路徑各電路的調(diào)節(jié)和控制裝置是診斷電子系統(tǒng)故障的三個(gè)主要信息。（2）從后向前的測(cè)試方法。從后向前測(cè)試電路的方法意味著進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)從輸出部分著手，如圖1.9所示。隨后，向輸入端方向進(jìn)行檢查，直到發(fā)現(xiàn)正確的信號(hào)（對(duì)數(shù)字設(shè)備則為代碼），這時(shí)下一級(jí)電路就可能是有故障的電路。圖 1.9 從后向前測(cè)試電路的方法（3）信號(hào)注入測(cè)試方法。當(dāng)一個(gè)有故障的電路影響到前一級(jí)的輸出或者是設(shè)備沒(méi)有正常輸函數(shù)發(fā)生器接收電路c r2 r1 輸入第一級(jí)第二級(jí)第三級(jí)已壞第四級(jí)輸出

41、檢查方向此處信號(hào)正確此處無(wú)輸出圖 1.10 利用電容器和分壓器來(lái)獲得所需的直流偏置入時(shí)，故障查找必須用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器將信號(hào)注入該設(shè)備，這個(gè)信號(hào)盡可能與其工作信號(hào)接近。當(dāng)所測(cè)電路需要一個(gè)疊加在直流電平上的交流信號(hào)時(shí)，應(yīng)使用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器上的位置控制器，以便提供一個(gè)有限的直流電平。如果直流偏置調(diào)節(jié)范圍不大，就可以充分利用分壓器和電容器來(lái)獲得所需的直流偏置，如圖1.10所示。（4）一半分開(kāi)測(cè)試法。一半分開(kāi)測(cè)試法是指在一個(gè)由許多級(jí)的復(fù)雜電路的終點(diǎn)處檢查輸出，并以此再次余下的電路級(jí)的中點(diǎn)處進(jìn)行檢查。例如，一個(gè)8 級(jí)電路假設(shè)在第七處出現(xiàn)故障，應(yīng)采取下述步驟：在檢查電源正常后，第一步檢查整體電路的中點(diǎn)第四級(jí)

42、的輸出端，若發(fā)現(xiàn)第四級(jí)輸出正常，則第二步應(yīng)檢查第五級(jí)與最后一級(jí)中點(diǎn)，即第六級(jí)的輸出。若發(fā)現(xiàn)第六級(jí)輸出正常，則第三部應(yīng)檢查第7 級(jí)的輸出，則可發(fā)現(xiàn)第七級(jí)輸出信號(hào)異常，則故障發(fā)生在第七級(jí)。此法最適用于各獨(dú)立的串聯(lián)設(shè)備，如無(wú)線電接收機(jī)和發(fā)射機(jī)等。（5）斷開(kāi)環(huán)路測(cè)試方法?？梢愿淖?cè)诃h(huán)路斷開(kāi)點(diǎn)注入的直流電壓或信號(hào)，以檢查整個(gè)電路圖 1.11 斷開(kāi)環(huán)路法用于鎖相電路環(huán)測(cè)試示意圖對(duì)變化的信是否有適合的響應(yīng)。在正常情況下，環(huán)路應(yīng)在便于注入低功率信號(hào)的地方斷開(kāi)。該測(cè)試法用于鎖相環(huán)電路的測(cè)試，其示意圖如圖1.11所示。在斷開(kāi)環(huán)路之前，要檢查電源和基準(zhǔn)振蕩器的輸出f0是否正常。如果 f0 不正常或不穩(wěn)定，甚至沒(méi)有信

43、號(hào)輸出，就可以確診是vco （壓控振蕩器）出了故障。（6）隔開(kāi)測(cè)試法。復(fù)雜的電子系統(tǒng)一般都是由不同功能的子系統(tǒng)組合而成的，整個(gè)系統(tǒng)可能太復(fù)雜而不能立即確定故障，但是每個(gè)子系統(tǒng)通?？梢元?dú)立采用前述方法之一來(lái)檢查。當(dāng)診斷出有故障的子系統(tǒng)后，該子系統(tǒng)又可以采用前述的方法來(lái)查找出故障的具體位置。所有子系統(tǒng)的故障部位確定后，整個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的故障就可以確定了。（7）與已知的正常電路比較法。為了識(shí)別錯(cuò)誤的輸出信號(hào)，將它與正常工作的電路輸出信號(hào)進(jìn)行比較，或?qū)⑤敵鲂盘?hào)與相關(guān)手冊(cè)資料中的標(biāo)準(zhǔn)做出比較，或同相似的、能正常工作的裝置的輸出做出比較，以判斷設(shè)計(jì)的電子電路是否完好。這種方法對(duì)于以微處理器為基礎(chǔ)的電子系統(tǒng)特別

44、有效。（8）信號(hào)跟蹤法與信號(hào)替代法。信號(hào)跟蹤法使用監(jiān)測(cè)裝置考察各測(cè)試點(diǎn)的信號(hào)。監(jiān)測(cè)裝置包括示波器、頻率計(jì)、萬(wàn)用表或喇叭。進(jìn)行信號(hào)跟蹤時(shí)，首先要在以固定點(diǎn)上加入信號(hào)，信號(hào)可以利用外部?jī)x器產(chǎn)生，也可以利用電子系統(tǒng)中的正常信號(hào)。然后利用監(jiān)測(cè)裝置的輸入探頭，在測(cè)試端子上逐點(diǎn)測(cè)量。信號(hào)跟蹤法多用于振蕩器，頻率合成器、無(wú)線電信號(hào)發(fā)射機(jī)和高頻放大器等，因?yàn)檫@些電路產(chǎn)生和放大信號(hào)，所以便于跟蹤，無(wú)需替代?；鶞?zhǔn)振蕩器相位比較器低通濾波壓控振蕩器vco 分頻n 被檢測(cè)的相位比較器輸出注入的可變直流電壓fr=fo/n ft fo 信號(hào)替代法是將信還發(fā)生器產(chǎn)生的仿真信號(hào)加到電路組合的各測(cè)試端子上，而在一固點(diǎn)上加入監(jiān)控

45、設(shè)備。監(jiān)控設(shè)備可以用專門(mén)的測(cè)量?jī)x器，如示波器、毫伏表等，也可用被測(cè)電子系統(tǒng)中的指示儀器，如crt 、電壓表等，進(jìn)行測(cè)試時(shí)，注入信號(hào)點(diǎn)將依次一點(diǎn)一點(diǎn)的移動(dòng)。信號(hào)替代法多用于無(wú)線電信號(hào)接收機(jī)中的高放、中放、噪聲抑制、靜噪和音頻放大電路中。“信號(hào)跟蹤法”和“信號(hào)替代法”在故障診斷時(shí)常常被同時(shí)使用。（9）集成電路和接插件設(shè)備中故障的查找。在現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，往往優(yōu)先考慮到采用集成電路。例如，在通信設(shè)備中，整個(gè)電路中方電路或噪聲抑制放大電路僅用一塊集成電路代替，在視頻通信接收機(jī)中，整個(gè)音頻電路和視頻電路同樣采用一塊集成電路代替。除變壓器外的所有部件都可以集成在一塊模塊中，模塊組件可以是插入的，也可能是

46、焊接在電路板上。在運(yùn)用集成電路（或模塊）內(nèi)部的某一元器件（或單元電路）。由于集成電路（或模塊）內(nèi)的單個(gè)元器件是不能更換的，因此，就沒(méi)有進(jìn)一步檢測(cè)內(nèi)部故障的必要。固態(tài)密封組件和集成電路，只能整片或整個(gè)模塊組件一起更換。3. 確定故障部位故障診斷的最后一步，是借助測(cè)試儀器對(duì)故障電路的各個(gè)支路和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，識(shí)別和確診故障的部位直至確診有故障的元器件。（1）波形測(cè)試法。分析電路或有源元器件的輸出波形（如波形的幅度、頻率、相位、形狀等）可準(zhǔn)確的確診有故障的支路。因?yàn)楣收系陌Y狀與波形常有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，電路完全毀壞時(shí)，會(huì)導(dǎo)致無(wú)波形輸出，電路性能差會(huì)導(dǎo)致波形差或失真。如果使用設(shè)計(jì)圖紙上給出的波形作為標(biāo)準(zhǔn)，

47、則應(yīng)注意按其規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)試。通常在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙上已標(biāo)明信號(hào)的輸入位置、典型信號(hào)的幅值等。（2）電壓測(cè)試法。在波形不正常的地方往往電壓值也不會(huì)正常。將實(shí)際測(cè)試值的電壓值與設(shè)計(jì)圖紙上各處的正常值相比較，有助于找出故障的支路。在測(cè)量電壓時(shí)，要得到與設(shè)計(jì)圖紙中理論值完全相同的知識(shí)非常困難的，那么應(yīng)該接近到什么程度呢？應(yīng)考慮下面4 個(gè)方面的因素：電阻值的誤差可能是5% ， 10% 和 20% ，某些關(guān)鍵電路中電阻的誤差小于1% 。因此，元器件上允許誤差標(biāo)記和色碼是同等重要的。晶體管的特性有相當(dāng)寬的變化范圍，因此也是測(cè)量值與標(biāo)稱值造成誤差的重要因素。多數(shù)電壓表的精確度為5%-10% ，所以，測(cè)量?jī)x

48、表的精度也是產(chǎn)生誤差的因素。通常許多電路的電壓源電壓誤差在10%-20% 的范圍，所以要先測(cè)試電源電壓，并做到心中有數(shù)是非常重要的。由于電路性能超出允許誤差的這類故障可能只因其電路電壓的微小變化，所以單憑電壓測(cè)量值來(lái)診斷故障部位是很困難的。（3）電阻測(cè)量法。做完波形和電壓測(cè)量以后，在有源器件的相對(duì)點(diǎn)上進(jìn)行電阻測(cè)量常常有助于查找故障點(diǎn)。電阻測(cè)量應(yīng)在不加電壓的狀態(tài)下進(jìn)行，可以測(cè)量有源器件各引腳對(duì)地（或機(jī)殼）的電阻，也可以測(cè)量電路中任何兩點(diǎn)之間的電阻。在測(cè)量可變電阻時(shí)，位置一定要調(diào)準(zhǔn)確。三極管的pn節(jié)相當(dāng)于一個(gè)二極管，當(dāng)pn結(jié)上加正向電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通，測(cè)量到的是正向節(jié)間電阻。在測(cè)量電路中的電阻之前

49、，應(yīng)先對(duì)濾波電容放電。1.1.5.模擬電子電路中的電磁干擾與抑制抗電磁干擾一直是電子電路上設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的內(nèi)容，因?yàn)榕c具體電路和應(yīng)用環(huán)境有著密切的關(guān)系。1. 電子電路常見(jiàn)的干擾電磁干擾是影響電子電路的穩(wěn)定、可靠工作的重要因素。干擾源可來(lái)自電子系統(tǒng)的內(nèi)部，也可以來(lái)自電子系統(tǒng)的外部。電子系統(tǒng)內(nèi)部的噪聲信號(hào)，尤其是功率級(jí)內(nèi)高頻振蕩電路和開(kāi)關(guān)電路所產(chǎn)生的噪聲信號(hào)是系統(tǒng)內(nèi)部的主要干擾源。電子系統(tǒng)周圍的大功率電子設(shè)備的啟停，及自然雷電所產(chǎn)生的干擾信號(hào)則是構(gòu)成電子系統(tǒng)外部的主要干擾源。干擾是客觀存在的，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)又是不可避免的，電子電子電路設(shè)計(jì)只能適應(yīng)環(huán)境、抑制干擾、加強(qiáng)抗干擾能力，以保證電子電路的可

50、靠運(yùn)行?？垢蓴_技術(shù)主要是從干擾進(jìn)入電子系統(tǒng)的通路上來(lái)采取抑制措施。根據(jù)干擾產(chǎn)撥通道，干擾主要分為：（1）來(lái)自電網(wǎng)的干擾。（2）來(lái)自信號(hào)通道的干擾。（3）來(lái)自地線的干擾。（4）來(lái)自空間電磁輻射的干擾。上述 4 種干擾中，危害最大的是第（1）、第（ 3）種干擾，其次是第（2）種干擾。2. 常用的抗干擾措施(1) 關(guān)于抗電網(wǎng)干擾的措施。大多數(shù)電子電路的直流電源都是由電網(wǎng)交流電源經(jīng)整流濾波、穩(wěn)壓后提供的。若電子系統(tǒng)附近有大型電力設(shè)備接入同一交流電源線上，那么電流設(shè)備的啟停將產(chǎn)生很高的浪涌電壓疊加在50hz 的電網(wǎng)電壓上。此外，雷電感應(yīng)也在電網(wǎng)上產(chǎn)生強(qiáng)烈的高頻浪涌電壓，其幅值可以達(dá)到電網(wǎng)電壓的幾倍到幾十

51、倍。這些干擾信號(hào)沿交流電源進(jìn)入電子系統(tǒng)，使電子電路工作不穩(wěn)定。常采用的抗干擾措施有以下幾種：采用交流穩(wěn)壓器。用來(lái)保證供電的穩(wěn)定性，防止電源系統(tǒng)的過(guò)電壓與欠電壓，有利于提高整個(gè)電子系統(tǒng)的可靠性。由于交流穩(wěn)壓器比較貴，只用于較大型的電子系統(tǒng)及干擾要求比較高的場(chǎng)合，在一些小型電子電路中一般不采用，避免制造成本太高。采用帶有屏蔽層的電源變壓器。由于高頻干擾信號(hào)通過(guò)電源變壓器的主要轉(zhuǎn)播通道是初級(jí)線圈與次級(jí)線圈之間的分布電容，而不是初、次級(jí)線圈之間的電磁耦合。因此，在初、次級(jí)之間加一個(gè)金屬屏蔽層，并將屏蔽接地，可有效地減小分布電容值，從而有效的抑制高頻干擾信號(hào)通過(guò)電源變壓器進(jìn)入次級(jí)線圈。接電源濾波器。將它

52、接在電源變壓器的輸入端，其特性是讓交流50hz 的基波通過(guò)，而濾去高頻干擾信號(hào)，改善電源波形。在市場(chǎng)上可以購(gòu)到體積小、價(jià)格合理的電源濾波器（emi）。雙 t 濾波器。它接在整流電路之后，其作用是阻止50hz工頻干擾或其他固定頻率的干擾信號(hào)進(jìn)入電子電路。雙t濾波電路參數(shù)計(jì)算公式為f=1/2 rc （1.3 ）電容濾波，采用0.01-0.1uf （代碼104-105 ）的瓷片電容器，并接在直流穩(wěn)壓電路的輸入端、輸出端。集成芯片的引腳上，用來(lái)濾初高頻干擾。（2）關(guān)于抗地線干擾的措施。地線干擾是存在于電子系統(tǒng)內(nèi)部干擾。由于電子系統(tǒng)內(nèi)個(gè)部分電路往往共用一個(gè)直流電源，或者使用多個(gè)電源，但不同電源之間往往共

53、接一個(gè)公共地。因此，當(dāng)部分電路電流通過(guò)公共地電阻時(shí)便產(chǎn)生電壓降，此電壓降便成為各部分之間相互影響的噪聲干擾信號(hào)，則稱為地線干擾。抗地線干擾的措施有以下幾種。盡量采用一點(diǎn)接地，幾個(gè)部分電路的地自成一體后再分別接到公共地的一點(diǎn)上，由于印制電路板采用此方法不方便布線，而都是采用串聯(lián)接法，為了減少地線噪聲干擾，可適當(dāng)加大地線的寬度。強(qiáng)信號(hào)電路和弱信號(hào)電路的地應(yīng)分開(kāi)，然后再在一點(diǎn)上接公共地。模擬信號(hào)地和數(shù)字信號(hào)地也應(yīng)分開(kāi)，然后再在一點(diǎn)上接公共地，兩者不得交叉混連。不論采用哪種方式接地，接地線應(yīng)短而粗，以減少接地電阻。（3）關(guān)于抗信號(hào)通道干擾的措施。在遠(yuǎn)距離測(cè)量、控制和通信中，電子系統(tǒng)的輸入和輸出信號(hào)長(zhǎng)、

54、線間距離近，信號(hào)在此長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中容易受到干擾。導(dǎo)致所傳輸?shù)木€號(hào)發(fā)生畸變，從而影響電子電路的正常工作。長(zhǎng)距離傳輸信號(hào)所遇到的干擾有以下幾種。周圍空間的電磁場(chǎng)對(duì)長(zhǎng)導(dǎo)線的電磁干擾。信號(hào)線越長(zhǎng)及周圍的電磁場(chǎng)越強(qiáng)，則干擾強(qiáng)度越大。信號(hào)間的干擾。當(dāng)信號(hào)強(qiáng)線與信號(hào)弱線靠的很近時(shí)，通過(guò)線間分布電容和互感產(chǎn)生線間干擾。信號(hào)線尖越近和線越長(zhǎng)，串?dāng)_強(qiáng)度越大。長(zhǎng)信號(hào)的地線干擾。信號(hào)線越長(zhǎng)說(shuō)明信號(hào)源與電子系統(tǒng)的距離越遠(yuǎn)，則信號(hào)地線也越長(zhǎng)，既地線電阻越大，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)源的電子電路的地不是等位的，而形成較大的電位差，此電位差構(gòu)成長(zhǎng)線信號(hào)的地線干擾信號(hào)。針對(duì)上述信號(hào)通道的干擾，常用的抗干擾措施如下：（1）使用雙絞線傳輸。即每個(gè)信號(hào)都采用兩條互絞的導(dǎo)線進(jìn)行傳輸，其中一條是信號(hào)線，另外一條是