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硬件电路制作常识 一 元器件的选择 选择电阻 电容 电感等无源元件时 要考虑的参数有 元件物理参数 如 阻值 容量值 电感值等 耐压参数 元件的耐压值 功率参数 元件正常工作时允许承受的最大功率 半导体三极管的选择 NPN或PNP型 电流放大系数 耐压 VCEO等 电流 IC等 功率PCM PCM VCE ICM FET选择 JFET MOSFET 增强型 耗尽型 参数 ID VDS gm PDM等 集成运放选择 通用型 低失真 低噪声 宽带 低功耗 高输入阻抗 大电流输出 双电源供电 单电源供电 参数 相应类型的相应参数 普通参数 工作电源 带宽 单位增益带宽 信噪比 转换速率 V s 等 数字集成芯片选择 TTL型 CMOS型 工作电源 TTL 5V CMOS 2 18V 原则上TTL和CMOS不能混合使用 硬件电路制作常识 二 电子系统的共地 单系统的共地 单一模拟电子系统或单一数字电子系统的共地是指 电子电路 信号源 负载及测量仪器设备等的地应该共接于一点 混合系统的共地 当模拟电路和数字电路构成混合应用电子系统时 模拟电路部分 数字电路部分 信号源部分 负载部分及测量仪器等的地应共接在一起 为防止模拟部分和数字部分之间产生相互干扰 应用时应该把模拟部分电路和数字部分电路先分别共地 然后再把这两个部分在一点处共接 共地 硬件电路制作常识 二 电子系统的共地 硬件电路制作常识 当数字电源和模拟电源电压不相等时 为了抑制数字电路对模拟电路的干扰 可以采用如下图的共地措施 二 电子系统的共地 硬件电路制作常识 当数字电源和模拟电源电压相等时 可以采用如下图所示电路供电方式 三 仪器设备和电路的输入方式 单端输入方式 也叫不平衡输入方式 是指输入端有一端必须和系统的地相接 双端输入方式 也叫平衡输入方式 是指输入的两个端线都不需要与电子系统的地相连接 仪器的输入方式单端输入方式的仪器有 示波器 高频毫伏表 信号源 逻辑分析仪 晶体管特性分析仪 频谱分析仪等 此类仪器若不接地则无法正常测量 双端输入方式的仪器有 万用表 硬件电路制作常识 硬件电路制作常识 三 仪器设备和电路的输入方式 电路的输入方式电路的单端输入方式 一般常用电路都采用单端输入方式 如 信号源给放大电路输入信号时采用的就是单端输入方式 电路的双端输入方式 如 差分测量放大器 当前级电路的输出为双端输出时 后级电路接收的就是双端输入 该信号的大小并非是对地的相对大小 而是两端线之间电位的相对大小 所以此种输入方式又称作 浮地输入方式 单端输入方式的两端线不能调换 双端则可以 四 集成运放的供电方式集成运放的供电方式分为 双电源供电和单电源供电两种 根据实际应用情况 具备双电源供电条件时 集成运放电路的应用简单方便 此时输入若是双极性信号 则输出亦为双极性信号 当只具有单组供电电源电压 或者需要将双极性输入信号转换成单极性信号输出时 则需要对集成运放应用电路采取单电源方式供电 硬件电路制作常识 四 集成运放的供电方式 硬件电路制作常识 1 集成运放反相应用 单电源供电 四 集成运放的供电方式 硬件电路制作常识 1 集成运放的反相应用 单电源供电 四 集成运放的供电方式 硬件电路制作常识 2 集成运放的同相应用 单电源供电 五 印刷电路板的布线 硬件电路制作常识 制作硬件电路时 一般采用单面实验板焊接电路 当电路比较简单 连线较少时 可以采用单面走线 即在焊接面走线 当电路比较复杂且连线较多时 单面走线无法实现 此时应采取双面走线 双面走线时应该以两面走线分别为横 竖两个方向 使线路规整 美观 焊接面走线用金属导线连接 并采用间隔性的焊点固定 元件面走线用带绝缘层的导线连接 六 接插件的使用 硬件电路制作常识 制作硬件电路时 当单元电路板需要与外围其他电路板或设备相连时 应选择合适的接插件 通过扁平连线相连接 弱信号的连接传输应选用带屏蔽层的导线 2 54mm间距接插件 小信号的连接传输应采用0 25m2的排线 2 54mm间距接插件 大功率信号的连接传输应采用较粗的导线 同时配以脚间距为3 8mm的接插件 或用航空插头 相对较长距离的信号传输一般选用9芯电缆及9针接插件 六 接插件的使用 硬件电路制作常识 采用接插件进行单元电路板及设备相互之间的信号传输连接 具有连接可靠 插 拔方便 便于拆卸 维修等 同时 由于接插件具有方向性 能避免插反 插错而导致硬件电路损坏的现象 为了方便操作 一般在排版布局时将接插件放置在线路板的四周 并以信号左入右出 或上入下出的习惯排放 根据具体情况 也可以与上述相反的情形排放接插件 当有多个接插件时 可以并排放置 总之 排版布局应以美观 方便 走线简单为宗旨 七 大功率 电磁器件的应用 硬件电路制作常识 在制作硬件电路或电子系统时 经常会涉及到大功率器件和电磁器件的应用 大功率器件工作时伴随着较高的发热 排放时一定要尽量远离对温度变化敏感的元器件 同时考虑到要加装散热器 应在其周围留有足够的空间 电磁器件 如继电器 在工作时会伴随着产生较强的电磁干扰 对放大器等模拟电路将产生非常大的影响 使用中应尽量远离敏感电路部分 必要的时候还需要加屏蔽措施 八 硬件电路应用中的干扰 硬件电路制作常识 在硬件电路的应用中 若系统连接不当 或共地措施做的不好则会在电路系统中产生干扰 常见的干扰一般有以下几种可能的情况 辐射干扰 在电子电路或装置附件的强功率电台或雷达 都是外部辐射源 而电路中的振荡器和时钟等 就是典型的内部辐射源 磁场干扰 当噪声源在工作回路附近产生交变的磁场时 交变磁场穿过网孔时在环路中产生感应电流 从而引起负载两端的电压信号发生变化 八 硬件电路应用中的干扰 硬件电路制作常识 静电干扰 当工作回路与噪声回路之间存在分布电容时 噪声信号通过分布电容耦合到工作回路 从而引起流过负载的电流信号发生变化 八 硬件电路应用中的干扰 硬件电路制作常识 放电管 如日光灯 霓虹灯 放电噪声属于辉光放电和弧光放电 通常放电管具有负阻抗特性 所以与外屯路连接时容易引起高频振荡 有时可达很高的频段 对电视也有影响 八 硬件电路应用中的干扰 硬件电路制作常识 火花放电噪声 例如雷电 电气设备中电刷和整流子间周期性放电 火花式高频焊机 继电器触点的通断 电 流很大时则会产生弧光放电 汽车发动机的点火装置等 只要在哪里电流是断续的 则此时在触点间引起的火花放电都将成为噪声源 公共阻抗耦合 共阻抗耦合是由于两个电路共有阻抗 使一个电路的电流在另一个电路上产生干扰电压 例如 有几个电路由同一个电源供电时 会通过电源内阻互相干扰 在放大器中各