电子电路设计基本步骤

电子电路设计基本步骤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。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。方案选择将要完成的任务分配给若十个任务单元，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。3.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：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；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；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。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、品闸管等。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P「M、辑、BV「m、Uc、p、F和F是否满足制作指标要求。CMCM CEOCBO tp集成元件p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。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：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；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；图形符号要标准，图中应加适当的标注；连线应为直线，并且交叉和折线应最少。组装集成电路认清方向，管脚不能弯曲；元器件按照信号流向顺序连接，便于调试；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；电路之间要共地。调试⑴调试前的检查连线是否正确（根据电路图）；元器件安装情况（极性、引脚接触等）；电源与信号源连线是否正确（极性）；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。分块调试测试 对电路的参数及工作状态进行测量。调整一分块进行，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。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。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精度及可靠调试抗干扰能力；电压及环境温度变化对装置的影响；长期运行实验的稳定性；抗机械振动能力。⑸注意事项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；正确使用仪器的接地端；在信号比较弱的输入端，尽可能有屏蔽连线（夕卜屏蔽层接公共地线）；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；测量仪器的带宽必须大于被测电路的带宽；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）；测量方法要方便可行；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；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。故障检查方法⑴直观观察法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。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。［分享］MOS管被击穿的原因MOS管被击穿的原因及解决方案如下：第一、MOS管本身的输入电阻很高，而栅-源极间电容又非常小，所以极易受外界电磁场或静电的感应而带电，而少量电荷就可在极间电容上形成相当高的电压(U=Q/C)，将管子损坏。虽然MOS输入端有抗静电的保护措施，但仍需小心对待，在存储和运输中最好用金属容器或者导电材料包装，不要放在易产生静电高压的化工材料或化纤织物中。组装、调试时，工具、仪表、工作台等均应良好接地。要防止操作人员的静电干扰造成的损坏，如不宜穿尼龙、化纤衣服，手或工具在接触集成块前最好先接一下地。对器件引线矫直弯曲或人工焊接时，使用的设备必须良好接地。第二、MOS电路输入端的保护二极管，其导通时电流容限一般为1mA在可能出现过大瞬态输入电流(超过1OmA)时，应串接输入保护电阻。而129#在初期设计时没有加入保护电阻，所以这也是MOS管可能击穿的原因，而通过更换一个内部有保护电阻的MOS管应可防止此种失效的发生。还有由于保护电路吸收的瞬间能量有限，太大的瞬间信号和过高的静电电压将使保护电路失去作用。所以焊接时电烙铁必须可靠接地，以防漏电击穿器件输入端，一般使用时，可断电后利用电烙铁的余热进行焊接，并先焊其接地管脚。附录:静电的基本物理特征为：有吸引或排斥的力量；有电场存在，与大地有电位差；会产生放电电流。这三种情形会对电子元件造成以下影响：元件吸附灰尘，改变线路间的阻抗，影响元件的功能和寿命。因电场或电流破坏元件绝缘层和导体，使元件不能工作（完全破坏）。因瞬间的电场软击穿或电流产生过热，使元件受伤，虽然仍能工作，但是寿命受损。上述这三种情况中，如果元件完全破坏，必能在生产及品质测试中被察觉而排除，影响较少。如果元件轻微受损，在正常测试中不易被发现，在这种情形下，常会因经过多次加工，甚至已在使用时，才被发现破坏，不但检查不易，而且损失亦难以预测。静电对电子元件产生的危害不亚于严重火灾和爆炸事故的损失电子元件及产品在什么情况下会遭受静电破坏呢？可以这么说：电子产品从生产到使用的全过程都遭受静电破坏的威胁。从器件制造到插件装焊、整机装联、包装运输直至产品应用，都在静电的威胁之