電子課程設(shè)計

1、前言在測控專業(yè)課程中，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)是最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，也是測控專業(yè)整個知識和能力體系的重要支柱之一。它的特點是內(nèi)容多，處理問題的方式多、要領(lǐng)多，學(xué)習和理解的難度大，對實踐性方面的能力要求也很高。本輔導(dǎo)教材適用于測控專業(yè)學(xué)生模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)兩門課程的課程設(shè)計。由于編者水平有限，加上時間緊迫，缺點錯誤在所難免，敬請批評指正。一、電子技術(shù)課程設(shè)計的性質(zhì)和基本要求1、電子技術(shù)課程設(shè)計的性質(zhì) 電子技術(shù)課程設(shè)計是測控專業(yè)的一門綜合性實踐課程，它集電子線路設(shè)計、軟件設(shè)計與編程、系統(tǒng)綜合、元器件參數(shù)計算和選擇、電路仿真與調(diào)試、印制電路板(pcb)設(shè)計、電路安裝與

2、調(diào)試等于一體，目的在于鞏固和加強電子線路理論的學(xué)習，促進其工程應(yīng)用，著重于提高電子線路的實踐技能，培養(yǎng)綜合運用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力，丁解開展科學(xué)實踐的程序和基本方法，并逐步形成嚴肅、認真、一絲不茍、實事求是的科學(xué)作風和一定的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟觀和全局觀。 電子技術(shù)課程設(shè)計不能等同于電子線路產(chǎn)品設(shè)計，它是對電子線路產(chǎn)品設(shè)計的局部模擬和過程仿真，其總體要求一般要低得多。2、電子線路課程設(shè)計的基本要求：(1) 了解電子產(chǎn)品設(shè)計與制作的一般過程；(2) 在教師指導(dǎo)下根據(jù)課題要求選擇電路；(3) 初步掌握一般電子線路分析和設(shè)計的基本方法*（4）掌握一般電子線路裝配的基本方法；（5）掌握一般電子線路

3、實際調(diào)試的基本方法并能解決出現(xiàn)的問題；(6) 能編寫簡單工藝文件。二、電子產(chǎn)品設(shè)計的工作流程1、傳統(tǒng)電子產(chǎn)品設(shè)計的工作流程 完成一個電子產(chǎn)品的設(shè)計必須經(jīng)過原理設(shè)計、初步驗證、小批量試制、大批量生產(chǎn)等幾個過程，對于電子產(chǎn)品設(shè)計工程師而言，必須保證理論設(shè)計、初步驗證兩個過程完全正確，才能將電路設(shè)計圖繪制成pcb圖，并進行進一步的生產(chǎn)。 早期電子產(chǎn)品設(shè)計的驗證工作很多是按照設(shè)計完成的電路圖在面包板或pcb板上進行安裝，然后再用電源、信號發(fā)生器、示波器等各種測試儀表等加以驗證。這種做法的最大缺點是制作測試電路板的過程既費時、費力又損失材料，如果結(jié)果有誤，則要花大量的精力來弄清是設(shè)計的錯誤還是電路制作的

4、問題。這種方法在早期小型電路的設(shè)計中還是可以應(yīng)付的，但隨著電路規(guī)模越來越大復(fù)雜度越來越高，它已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代設(shè)計的需要。 手工設(shè)計pcb圖也是一個比較復(fù)雜的工作，它需要經(jīng)過器件布局、繪制草圖、修改草圖，最后再繪制出需要的pcb圖等過程。隨著器件的數(shù)量增多、pcb尺寸的減小、pcb板的層數(shù)越來越多，已經(jīng)無法用手工進行設(shè)計，另外，隨著器件的增多，相互之間的干擾、耦合也就變得更加復(fù)雜，這就需要pcb設(shè)計者具有豐富的經(jīng)驗和理論水平。 2 現(xiàn)代電子設(shè)計的工作流程 隨著計算機軟件技術(shù)的發(fā)展及對電子器件的進一步研究，人們可以對各種器件進行數(shù)學(xué)建模，并借助計算機軟件對其進行分析、計算，在計算機上可以仿真出近似

5、于實際結(jié)果的數(shù)據(jù)及各種波形。通過這種由軟件進行驗證的設(shè)計方法克服了傳統(tǒng)方法的缺點，解決了原來的設(shè)計和調(diào)試存在的問題，而且由于這種方式可以事先排除大部分設(shè)計上的缺陷，使設(shè)計工程師可以將大量的精力用于設(shè)計而不是用于調(diào)試，大大提高了設(shè)計速度，使新產(chǎn)品可以更快地推出，為企業(yè)產(chǎn)生更好的經(jīng)濟效益。 20世紀70年代初，計算機軟件設(shè)計人員就開始解決電子設(shè)計方面的另一個問題，即pcb設(shè)計問題，設(shè)計出許多種pcb設(shè)計軟件，從最早的僅僅將圖紙上的人工布線變成借助于計算機的人工布線，到現(xiàn)在的自動布線，并且將器件之間的各種相互干擾(電磁干擾、熱干擾)建立了數(shù)學(xué)模型，pcb設(shè)計軟件的性能產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。由于電路板設(shè)計完

6、成后沒有必要進行實物的電磁兼容測試或熱兼容測試，借助于計算機就可以模擬出來，根據(jù)模擬可以進行調(diào)整，因此，即使不是pcb設(shè)計專家也可以設(shè)計出合格的pcb圖。 20世紀80年代開始出現(xiàn)了一類新器件pld，這種器件采用了大規(guī)模集成電路技術(shù)并且器件的功能由用戶來設(shè)計、定義，這使將一個系統(tǒng)通過用戶編程放置在一個芯片中成為可能。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，pld器件設(shè)計軟件性能的提高，現(xiàn)在已經(jīng)產(chǎn)生了在片pld芯片上可以嵌人微處理器的技術(shù)，使pld器件得到更多的應(yīng)用。 20世紀90年代，可編程器件又出現(xiàn)了模擬可編程器件，用戶可以通過這種模擬可編程器件設(shè)計各種增益的放大器、濾波器等模擬電路。目前，在電子設(shè)計

7、方面經(jīng)常使用的電子設(shè)計自動化(electronic design automation，簡稱為eda)技術(shù)是指通過計算機仿真和模擬軟件進行原理電路的設(shè)計及驗證，借助于pcb軟件進行印刷電路板的設(shè)計以及借助于pld設(shè)汁軟件進行可編程器件設(shè)計的一種綜合性電子設(shè)計。第一章 電子技術(shù)課程設(shè)計的基礎(chǔ)知識 電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計包括選擇課題、電子電路設(shè)計、組裝、調(diào)試和編寫總結(jié)報告等教學(xué)環(huán)節(jié)。本章介紹課程設(shè)計的有關(guān)知識。第一節(jié)：電子線路的設(shè)計方法 設(shè)計一個電子電路系統(tǒng)時，首先必須明確系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)，根據(jù)任務(wù)進行方案選擇，然后對方案中的各部分進行單元的設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇，最后將各部分連接在一起，畫出一個符

8、合設(shè)計要求的完整的系統(tǒng)電路圖。一、明確系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)要求 對系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)進行具體分析，充分了解系統(tǒng)的性能、指標、內(nèi)容及要求，以便明確應(yīng)完成的任務(wù)。二、方案選擇這一步的工作要求是把系統(tǒng)要完成的任務(wù)分配給若干個單元電路，并畫出一個能表示各單元功能的整機原理框圖。方案選擇的重要任務(wù)是根據(jù)掌握的知識和資料，針對系統(tǒng)提出的任務(wù)、要求和條件，完成系統(tǒng)的功能設(shè)計。在這個過程中要敢于探索，勇于創(chuàng)新，力爭做到設(shè)計方案合理、可靠、經(jīng)濟、功能齊全、技術(shù)先進。并且對方案要不斷進行可行性和優(yōu)缺點的分析，最后設(shè)計出一個完整框圖?？驁D必須正確反映系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)和各組成部分的功能，清楚表示系統(tǒng)的基本組成和相互關(guān)系。三、單

9、元電路的設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇 1單元電路的設(shè)計 根據(jù)系統(tǒng)的指標和功能框圖，明確各部分任務(wù)，進行各單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇。 單元電路是整機的一部分，只有把各單元電路設(shè)計好才能提高整體設(shè)計水平。 每個單元電路設(shè)計前都需明確本單元電路的任務(wù)，詳細擬定出單元電路的性能指標，與前后級之間的關(guān)系，分析電路的組成形式。具體設(shè)計時，可以模仿成熟的先進的電路，也可以進行創(chuàng)新或改進，但都必須保證性能要求。而且，不僅單元電路本身要設(shè)計合理，各單元電路間也要互相配合，注意各部分的輸入信號、輸出信號和控制信號的關(guān)系。 2參數(shù)計算 為保證單元電路達到功能指標要求，就需要用電子技術(shù)知識對參數(shù)進行計算電路中各

10、電阻值、放大倍數(shù)的計算；振蕩器中電阻、電容、振蕩頻率等參數(shù)的計算。只有理解電路的工作原理，正確利用計算公式計算的參數(shù)才能滿足設(shè)計要求。參數(shù)計算時，問一個電路可能有幾組數(shù)據(jù)，注意選擇一組能完成電路設(shè)計要求的功能、在實踐中能真正可行的參數(shù)。 計算電路參數(shù)時應(yīng)注意下列問題： (1) 元器件的工作電流、電壓、頻率和功耗等參數(shù)應(yīng)能滿足電路指標的要求； (2) 元器件的極限參數(shù)必須留有足夠充裕量，一般應(yīng)大于額定值的15倍； (3 ) 電阻和電容的參數(shù)應(yīng)選計算值附近的標稱值。 3器件選擇 (1) 阻容元件的選擇；電阻和電容種類很多，正確選擇電阻和電容是很重要的。不同的電路對電阻和電容性能要求也不同，有些電路

11、對電容的漏電要求很嚴，還有些電路對電阻、電容的性能和容量要求很高。例如濾波電路中常用大容量(100uf300uf)鋁電解電容，為濾掉高頻通常還需并聯(lián)小容量(001uf01uf)瓷片電容。設(shè)計時要根據(jù)電路的要求選擇性能和參數(shù)合適的阻容元件，并要注意功耗、容量、頻率和耐壓范圍是否滿足要求。 (2) 分立元件的選擇：分立元件包括二極管、晶體三極管、場效應(yīng)管、光電二(三)極管、晶閘管等。根據(jù)其用途分別進行選擇。 選擇的器件種類不同，注意事項也不同。例如選擇晶體三極管時，首先注意是選擇npn型還是pnp型管，是高頻管還是低頻管，是大功率管還是小功率管，并注意管子的參數(shù)pcm。icm、 bvceo、icb

12、o、ft、f等參數(shù)是否滿足電路設(shè)計指標的要求， (3) 集成電路的選擇：由于集成電路可以實現(xiàn)很多單元電路甚至整機電路的功能，所以選用集成電路來設(shè)計單元電路和總體電路既方便又靈活，它不僅使系統(tǒng)體積縮小，而且性能可靠，便于調(diào)試及運用，在設(shè)計電路時頗受歡迎。 集成電路有模擬集成電路和數(shù)字集成電路。國內(nèi)外已生成出大量集成電路，其器件的型號、原理、功能、特征可查閱有關(guān)手冊。選擇的集成電路不僅要在功能和特性上實現(xiàn)設(shè)計方案而且要滿足功耗、電壓、速度、價格等多方而的要求。四、電路圖的繪制 為詳細表示設(shè)計的整機電路及各單元電路的連接關(guān)系，設(shè)計時需繪制完整電路圖。 電路圖通常是在系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和

13、器件選擇的基礎(chǔ)上繪制的，它是組裝、調(diào)試和維修的依據(jù)。繪制電路圖時要注意以下幾點： （1） 布局合理、排列均勻、圖畫清晰、便于看圖、有利于對圖的理解和閱讀。 有時一個總電路由幾部分組成，繪圖時應(yīng)盡量把總電路畫在一張圖紙上。如果電路比較復(fù)雜、需繪制幾張圖，則應(yīng)把主電路畫在同一張圖紙上，面把一些比較獨立或次要的部分畫在另外的圖紙上，并在圖的斷口兩端做上標記，標出信號從一張圖到另一張圖的引出點和引入點，以此說明各圖紙在電路連線之間的關(guān)系。 有時為了強調(diào)并便于看清各單元電路的功能關(guān)系，每一個功能單元電路的元件應(yīng)集中布置在一起，并盡可能按工作順序排列。(2) 注意信號的流向，一般從輸入端或信號源畫起，由左

14、至右或由上至下按信號的流向依次畫出各單元電路，而反饋通路的信號流向則與此相反。(3) 圖形符號要標準，圖中應(yīng)加適當?shù)臉俗?。圖形符號表示器件的項目或概念。電路圖中的中、大規(guī)模集成電路器件，一般用方框表示，在方框中標出它的型號，在方框的邊線兩側(cè)標出每根線的功能名稱和管腳號。除中、大規(guī)模器件外，其余元器件符號應(yīng)當標準化。(4) 連接線應(yīng)為直線，并且交叉和折彎應(yīng)最少。通常連接可以水平布置或垂宣布置，一般不畫斜線，互相連通的交叉處用圓點表示，根據(jù)需要，可以在連接線上加注信號名或其他標記，表示其功能或其去向。有的連線可用符號表示，例如器件的電源一般標電源電壓的數(shù)值，地線用符號（ ）表示。 設(shè)計的電路是否能

15、滿足設(shè)計要求，還必須通過組裝、調(diào)試進行驗證。第二節(jié) 電子電路的組裝 電子電路設(shè)計好后，便可進行組裝。 電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計中組裝電路通常采用焊接和實驗箱上插接兩種方式，焊接組裝可提高學(xué)生焊接技術(shù)，但器件可重復(fù)利用率低。在實驗箱上組裝，元器件便于插接且電路便于調(diào)試，并可提高器件重復(fù)利用率。 (1) 集成電路的裝插 插接集成電路時首先應(yīng)認清方向，不要倒插，所有集成電路的插入方向保持一致，注意管腳不能彎曲。 (2) 元器件的裝插 根據(jù)電路圖的各部分功能確定元器件在實驗箱的插接板上的位置，器件順序地連接，以易于調(diào)試。 (3) 導(dǎo)線的選用和連接 導(dǎo)線直徑應(yīng)和插接板的插孔直徑相一致過粗會損壞插孔，過細則與

16、插孔接觸不良。 為檢查電路的方便，要根據(jù)不同用途，導(dǎo)線可以選用不同顏色。一般習慣是正電源用紅線，負電源用藍線，地線用黑線，信號線用其他顏色的線等。連接用的導(dǎo)線要求緊貼在插接板上，避免接觸不良。連接不允許跨在集成電路上，一般從集成電路周圍通過，盡量做到橫平豎直，這樣便于查線和更換器件，但高頻電路部分的連線應(yīng)盡量短。組裝電路時注意，電路之間要共地。正確的組裝方法和合理的布局，不僅使電路整齊美觀，而且能提高電路工作的可靠性，便于檢查和排除故障。第三節(jié) 電路的調(diào)試 實踐表明，一個電子裝置，即使按照設(shè)計的電路參數(shù)進行安裝，往往也難于達到頂期的效果。這是因為人們在設(shè)計時，不可能周密地考慮各種復(fù)雜的客觀因素

17、(如元件值的誤差，器件參數(shù)的分散性，分布參數(shù)的影響等)，必須通過安裝后的測試和調(diào)整，來發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計方案的不足和安裝的不合理，然后來取措施加以改進，使裝置達到預(yù)定的技術(shù)指標。因此，掌握調(diào)試電子電路的技能，對于每個從事電子技術(shù)及其有關(guān)領(lǐng)域工作的人員來說，是重要的。 實驗和調(diào)試的常用儀器有：萬用表、穩(wěn)壓電源、示波器、信號產(chǎn)生器和掃頻儀等。調(diào)試前的直觀檢查電路安裝完畢，通常不宜急于通電，先要認真檢查一下。 檢查電路連線是否正確，包括錯線、少線和多線。查線的方法通常有兩種： (1) 按照電路圖檢查安裝的線路 這種方法的特點是，根據(jù)電路圖連線，按一定順序逐一檢查安裝好的線路。容易查出錯線和少線。 (2)

18、按照實際線路來對照原理電路進行直線 這是一種以元件為中心進行查線的方法。把每個元件(包括器件)引腳的連線一次查清，檢查每個引腳的去處在電路圖上是否存在，這種方法不但可以查出錯線和少線，還容易查出多線。 為了防止出錯，對于已查過的線通常應(yīng)在電路圖上做出標記，最好用指針式萬用表“歐姆”擋，或數(shù)字式萬用表“歐姆擋”的蜂鳴器來測量，而且直接測量元、器件引腳，這樣可以同時發(fā)現(xiàn)接觸不良的地方。檢查元、器件引腳之間有無短路；連接處有無接觸不良，電容極性等是否連接有誤。 3電源供電(包恬極性)、信號源連線是否正確 檢查直流極性是否正確，信號線是否接正確。 4電源端對地()是否存在短路 在通電前，斷開一根電源線

19、，用萬用表檢查電源端對地( )電源時地是否短路。 若電路經(jīng)過上述檢查。并確認無誤后，就可轉(zhuǎn)入調(diào)試。二、調(diào)試方法調(diào)試包括測試和調(diào)整兩個方面。所謂電子電路的調(diào)試，是以達到電路設(shè)計指標為目的而進行的一系列的“測量一判斷一調(diào)整一再測量”的反復(fù)進行過程。 為了使調(diào)試順利進行，設(shè)計的電路圖上應(yīng)當標明各點的電位值，相應(yīng)的波形圖以及其他主要數(shù)據(jù)。調(diào)試方法通常采用先分調(diào)后聯(lián)調(diào)(總調(diào))。 我們知道，任何復(fù)雜電路都是由一些基本單元電路組成的，因此，調(diào)試時可以循著信號的流程，逐級調(diào)整各單元電路，使其參數(shù)基本符合設(shè)計指標。這種調(diào)試方法的核心是，把組成電路的各功能塊(或基本單元電路)先調(diào)試好，并在此基礎(chǔ)上逐步擴大調(diào)試范圍

20、，最后完成整機調(diào)試。采用先分調(diào)后聯(lián)調(diào)的優(yōu)點是能及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。新設(shè)計的電路一般采用此方法。對于包括模擬電路、數(shù)字電路和微機系統(tǒng)的電子裝置更應(yīng)采用這種方法進行調(diào)試。因為只有把三部分分開調(diào)試后，分別達到設(shè)計指標，并經(jīng)過信號及電平轉(zhuǎn)換電路后才能實現(xiàn)整機聯(lián)調(diào)。否則，由于各電路要求的輸入、輸出電壓和波形不符合要求，盲目進行聯(lián)調(diào)，就可能造成大量的器件損壞。 除了上述方法外對于已定型的產(chǎn)品和需要相互配合才能運行的產(chǎn)品也可采用一次性調(diào)試。按照上述調(diào)試原則，具體調(diào)試步驟如下：1、通電觀察 把經(jīng)過準確測量的電源接入電路。觀察有無異常現(xiàn)象，包括有無冒煙，是否有異常氣味，手摸元器件是否發(fā)燙，電源是否有短路現(xiàn)象

21、等。如果出現(xiàn)異常，應(yīng)立即切斷電源，待排除故障后才能再通電。然后測量各路總電源電壓和各器件的引腳的電源電壓，以保證元器件正常工作。 通過通電觀察，認為電路初步工作正常，就可轉(zhuǎn)入正常調(diào)試。 在這里，需要指出的是，一般實驗室中使用的穩(wěn)壓電源是一臺儀器，它不僅有一個“”端，一個“”端，還有一個“地”接在機殼上，當電源與實驗板連接時，為了能形成一個完整的屏蔽系統(tǒng)，實驗板的“地”一般要與電源的“地”連起來，而實驗板上用的電源可能是正電壓，也可能是負電壓，還可能正、負電壓都有，所以電源是“正”端接“地”還是負端接“地”，使用時應(yīng)先考慮清楚。如果要求電路浮地，則電源的“”與“”端都不與機殼相連。 另外，應(yīng)注意

22、般電源在開與關(guān)的瞬間往往會出現(xiàn)瞬態(tài)電壓上沖的現(xiàn)象，集成電路最怕過電壓的沖擊，所以一定要養(yǎng)成先開啟電源，后接電路的習慣，在實驗中途也不要隨意將電源關(guān)掉。2、靜態(tài)調(diào)試 交流、直流并存是電子電路工作的一個重要特點。一般情況下，直流為交流服務(wù)，直流是電路工作的基礎(chǔ)。因此，電子電路的調(diào)試有靜態(tài)調(diào)試和動態(tài)調(diào)試之分。靜態(tài)調(diào)試一般是指在沒有外加信號的條件下所進行的直流測試和調(diào)整過程。例如，通過靜態(tài)測試模擬電路的靜態(tài)工作點、數(shù)字電路的各輸入端和輸出端的高、低電平值及邏輯關(guān)系等，可以及時發(fā)現(xiàn)已經(jīng)損壞的元器件，判斷電路工作情況，并及時調(diào)整電路參數(shù)，使電路工作狀態(tài)符合設(shè)計要求。 對于運算放大器，靜態(tài)檢查除測量正、負電

23、源是否接上外，主要檢查在輸入為零時，輸出端是否接近零電位，調(diào)零電路起不起作用。當運放輸出直流電位始終接近正電源電壓值或負電源電壓值時，說明運放處于阻塞狀態(tài)，可能是外電路沒有接好，也可能是運放已經(jīng)損壞。如果通過調(diào)零電位器不能使輸出為零，除了運放內(nèi)部對稱性差外，也可能運放處于振蕩狀態(tài)，所以實驗板直流工作狀態(tài)的調(diào)試，最好接上示波器進行監(jiān)視。 3動態(tài)調(diào)試 動態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上進行的。調(diào)試的方法是在電路的輸入端接入適當頻率和幅值的信號，并循著信號的流向逐級檢測各有關(guān)點的波形、參數(shù)和性能指標。發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象，應(yīng)采取不同的方法縮小故障范圍，最后設(shè)法排除故障。 測試過程中不能憑感覺和印象，要始終借助儀器

24、觀察。使用示波器時，最好把示波器的信號輸入方式置于“dc”擋，通過直流耦合方式，可同時觀察被測信號的交、直流成分。通過調(diào)試，最后檢查功能塊和整機的各項指標(如信號的幅值、波形形狀、相位關(guān)系、增益、輸入阻抗和輸出阻抗等)是否滿足設(shè)計要求，如必要，再進一步對電路參數(shù)提出合理的修正。三、調(diào)試中注意事項 調(diào)試結(jié)果是否正確，很大程度上受測量正確與否和測量精度的影響。為了保證調(diào)試的效果。必須減小測量誤差，提高測量精度。為此，需注意以下幾點： (l)正確使用測量儀器的接地端。 凡是使用低端接機殼的電子儀器進行測量，儀器的接地端應(yīng)和放大器的接地端連接在一起，否則儀器機殼引入的干擾不僅會使放大器的工作狀態(tài)發(fā)生變

25、化，而且將使測量結(jié)果出現(xiàn)誤差。根據(jù)這一原則，調(diào)試發(fā)射極偏置電路時，若需測量uce，不應(yīng)把儀器的兩端直接接在集電極和發(fā)射極上，而應(yīng)分別地測出uc、ue然后將二者相減得uce，若使用干電池供電的萬用表進行測量，由于電表的兩個輸入端是浮動的，所以允許直接接到測量點之間。 (2) 在信號比較弱的輸入端，盡可能用屏蔽線連線。屏蔽線的外屏蔽層要接到公共地線上。在頻率比較高時要設(shè)法隔離連接線分布電容的影響，例如用示波器測量時應(yīng)該使用有探頭的測量線，以減少分布電容的影響。 (3) 測量電壓所用儀器的輸入阻抗必須遠大于被測處的等效阻抗。因為，若測量儀器輸入阻抗小則在測量時會引起分流，給測量結(jié)果帶來很大的誤差。

26、(4) 測量儀器的帶寬必須大于被測電路的帶寬。例如，mf20型萬用表的工作頻率為20到20000hz。如果放大器的fh100khz，我們就不能用mf20來測試放大器的幅頻特性。否則，測試結(jié)果就不能反映放大器的真實情況。 (5) 要正確選擇測量點。 用同一臺測量儀進行測量時，測量點不同，儀器內(nèi)阻引進的誤差大小將不同。例如對于圖1所示電路，測c1點電壓ucl時，若選擇e2為測量點，測得ue2，根據(jù)uc1=ue2+ube2求得的結(jié)果，可能比直接測c1點得到的uc1，的誤差要小得多。所以出現(xiàn)這種情況，是因為re2較小，儀器內(nèi)阻引進的測量誤差小。(6) 測量方法要方便可行，需要測量某電路的電流時，一般盡

27、可能測電壓而不測電流，因為測電壓不必改動被測電路，測量方便。若需知道某一支路的電流值，可以通過測取該支路上電阻兩端的電壓，經(jīng)過換算而得到。 (7)項調(diào)試過程中，不但要認真觀察和測量，還要善于記錄。記錄的內(nèi)容包括實驗條件，觀察的現(xiàn)象，測量的數(shù)據(jù)、波形和相位關(guān)系等。只有有了大量可靠的實驗記錄，并與理論結(jié)果加以比較，考驗發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計上的問題，完善設(shè)計方案。(8) 調(diào)試時出現(xiàn)故障，要認真查找故障原因。切不可一遇故障解決不了就拆掉線路重新安裝。因為重新安裝的線路仍可能存在各種問題，如果是原理上的問題，即使重新安裝也解決不了問題，應(yīng)當把查找故障并分析故障原因看成一次好的學(xué)習機會，通過它來不斷提高自己分析問

28、題和解決問題的能力。第四節(jié) 檢查故障的一般方法 故障是我們不希望出現(xiàn)但又是不可避免的電路異常工作狀況。分析、尋找和排除故障是電氣工程人員必備的實際技能。 對于一個復(fù)雜的系統(tǒng)來說，要在大量的元器件和線路中迅速、準確地找出故障是不容易的。一般故障診斷過程，就是從故障現(xiàn)象出發(fā)，通過反復(fù)測試，作出分析判斷，逐步找出故障的過程。一、 故障現(xiàn)象和產(chǎn)生故障的原因1常見的故障現(xiàn)象(1) 放大電路沒有輸入信號，而有輸出波形。(2) 放大電路有輸入信號，但沒有輸出波形，或者波形異常。(3) 串聯(lián)穩(wěn)壓電源無電壓輸出，或輸出電壓過高且不能調(diào)整，或輸出穩(wěn)壓性能變壞、輸出不穩(wěn)定等。(4) 振蕩電路不產(chǎn)生振蕩。(5) 計數(shù)

29、器輸出波形不穩(wěn)，或不能正確計數(shù)。(6) 收音機中出現(xiàn)“嗡嗡”交流聲、“啪啪”的汽船聲和炒豆聲等。(7) 發(fā)射機中出現(xiàn)頻率不穩(wěn)，或輸出功率小甚至無輸出，或反射大，作用距離小等。以上是最常見的一些故障現(xiàn)象，還有很多奇怪的現(xiàn)象，在這里就不一一列舉了。2產(chǎn)生故障的原因 故障產(chǎn)生的原因很多情況也很復(fù)雜，有的是一種原因引起的簡單故障，有的是多種原因相互作用引起的復(fù)雜故障。因此，引起故障的原因很難簡單分類。這里只能進行一些粗略的分析。 (1)對于定型產(chǎn)品使用一段時間后出現(xiàn)故障，故障原因可能是元器件損壞，連線發(fā)生短路或斷路(如焊點虛焊，接插件接觸不良，可變電阻器、電位器、半可變電阻等接觸不良，接觸面表面鍍層氧

30、化等)，或使用條件發(fā)生變化(如電網(wǎng)電壓被動，過冷或過熱的工作環(huán)境等)影響電子設(shè)備的正常運行。(2) 對于新設(shè)計安裝的電路來說，故障原因可能是：實際電路與設(shè)計的原理圖不符；元件使用不當或損壞；設(shè)計的電路本身就存在某些嚴重缺點，不滿足技術(shù)要求；連線發(fā)生短路或斷路等。 (3) 儀器使用不正確引起的故障，如示波器使用不正確而造成的波形異常或無波形，共地問題處理不當而引人的干擾等。(4) 各種干擾引起的故障。二、檢查故障的一般方法查找故障的順序可以從輸入到輸出，也可以從輸出到輸入，查找故障的一般方法有：1直接觀察法直接觀察法是指不用任何儀器，利用人的視、聽、嗅、觸等作為手段來發(fā)現(xiàn)問題，尋找和分析故障。直

31、接觀察包括不通電檢查和通電觀察。 檢查儀器的選用和使用是否正確；電源電壓的數(shù)值和極性是否符合要求；電解電容的極性、二極管和三極管的管腳、集成電路的引腳有無錯接、漏接、互碰等情況；布線是否合理；印刷板有無斷線；電阻電容有無燒焦和炸裂等。 通電觀察元、器件有元發(fā)燙、冒煙變壓器有無焦味，示波管燈絲是否亮，有無高壓打火等。 此法簡單，也很有效，可作初步檢查時用，但對比較隱蔽的故障無能為力。2用萬用表檢查靜態(tài)工作點電子電路的供電系統(tǒng)，電子管或半導(dǎo)體三極管、集成塊的直流工作狀態(tài)(包括元、器件引腳、電源電壓)、線路中的電阻值等都可用萬用表測定。當測得值與正常值相差較大時，經(jīng)過分析可找到故障。現(xiàn)以圖2兩級放大

32、器為例，正常工作時如圖所示。靜態(tài)時（ui=0），ub1=13v，icl1ma，uc1=69v，ic2=16ma，ue253v。但實測結(jié)果ub1=0.01v，uc1=uce1=vcc=12v?？紤]到正常放大工作時，硅管的ube約為0.6到08v，現(xiàn)在vtl顯然處于截止狀態(tài)。實測的uc1=uce1=vcc=12v也證明vt1是截止(或損壞)。vtl為什么截止呢？這要從影響vb1的rb11中去尋找。進一步檢查發(fā)現(xiàn)，rb11本應(yīng)為11k，但安裝時卻用的是11k的電阻，將rb12換上正確阻值，故障即消失。順便指出，靜態(tài)工作點也可以用示波器“dc”輸入方式測定。用示波器的優(yōu)點是，內(nèi)阻高，能同時看到直流工作

33、狀態(tài)和被測點上的信號波形以及可能存在原干擾信號及噪聲電壓等更有利于分析故障。 3信號尋跡法 對于各種較復(fù)雜的電路，可在輸入端接入一個一定幅值、適當頻率的信號(例如，對于多級放大器，可在其輸入端接入f=1000hz的正弦信號)，用示波器由前級到后級(或者相反)，逐級觀察波形及幅值的變化情況，如哪一級異常，則故障就在該級。這是深入檢查電路的方法。 4對比法 懷疑某一電路存在問題時，可將此電路的參數(shù)與工作狀態(tài)和相同的正常電路中的參數(shù)(或理論分析的電流、電壓、波形等)進行一一對比，從中找出電路中的不正常情況，進而分析故障原因，判斷故障點。 5部件替換法 有時故障比較隱蔽，不能一眼看出，如這時你手中有與

34、故障產(chǎn)品同型號的產(chǎn)品時，可以將工作正常產(chǎn)品中的部件、元器件、插件板等替換有故障產(chǎn)品中的相應(yīng)部件，以便于縮小故障范圍，進一步查找故障。 6旁路法 當有寄生振蕩現(xiàn)象，可以利用適當容量的電容器，選擇適當?shù)臋z查點，將電容臨時跨接在檢查點與參考接地點之間，如果振蕩消失，就表明振蕩是產(chǎn)生在此附近或前級電路中。否則就在后面，再移動檢查點尋找之。 應(yīng)該指出的是，旁路電容要適當，不宜過大，只要能較好地消除有害信號即可。 7短路法 就是采取臨時性短接一部分電路來尋找故障的方法。例如圖 所示放大電路，用萬用表測量vt2的集電極對地無電壓。我們懷疑l1斷路，則可以將ll兩端短路，如果此時有正常的uc2值，則說明故障發(fā)生在ll上。8斷路法 斷路法用于檢查短路故障最有效。斷路法也是一種使故障懷疑點逐步縮小范圍的方法。例如某穩(wěn)壓電源接人一個帶有故障的電路，使輸出電流過大，我們采取依次斷開電路的某一支路的