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電子電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試探究

2021-4-10 | 電子設(shè)計(jì)論文

首先,調(diào)試步驟主要分四步:線路檢查、通電觀察、功能測試和指標(biāo)測試。

(1)線路檢查主要包括兩個方面:一是檢查線路連接是否正確,有無錯線、少線、多線,特別注意檢查電源、地線連接是否正確,可以通過對照設(shè)計(jì)電路圖進(jìn)行核查,按照一定的順序逐級對應(yīng)檢查,思路要清晰,避免漏查,可以在圖上將檢查過的線路進(jìn)行標(biāo)記。二是要注意一些元器件的連接是否正確,例如二極管和電解電容的極性是否接對,三極管和集成電路各引腳是否接對,還可以輕拔元器件,看焊點(diǎn)是否牢固等。

(2)通電觀察:將經(jīng)過準(zhǔn)確測量的電源電壓接入電路,但先不接入信號源,觀察電路是否出現(xiàn)一些異?,F(xiàn)象,比如冒煙、放電打火、聞到異味、輕觸元器件是否發(fā)燙等等,若有也切記不可驚慌,應(yīng)該立即切斷電源,找出故障元器件,采用相關(guān)措施排除故障后再接入電源。然后再測試集成塊的電源引腳電壓值是否正常,確保電路可以正常通電。

(3)功能測試:先不接入信號源,對于模擬電路,主要測試電路的靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)是否正常,比如放大器件能否正常工作在放大區(qū);對于數(shù)字電路,主要測試各門電路輸入、輸出端的電平電壓值是否正常,以及邏輯關(guān)系是否正常;對于運(yùn)算放大器,除了檢查正、負(fù)電源外,還要檢查調(diào)零電路,能否消除零點(diǎn)漂移的影響。然后在電路輸入端接入適當(dāng)頻率和幅度的信號源,可以通過雙蹤示波器觀察輸入、輸出信號的波形形狀、信號幅值、相位關(guān)系、頻率、放大增益等相關(guān)參數(shù),逐級進(jìn)行測試。

(4)指標(biāo)測試:經(jīng)過前幾個步驟的檢測,可以確定電路能夠正常工作,然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求對相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測試。準(zhǔn)確記錄測試數(shù)據(jù),進(jìn)行分析,得出結(jié)論,確定電路的技術(shù)參數(shù)是否合格,如果有需要,再進(jìn)一步對電路參數(shù)做出合理的修正。

其次,調(diào)試方法主要有兩種:分塊調(diào)試法和整體調(diào)試法。

(1)分塊調(diào)試法:這種方法是把整體電路按照每部分的不同功能分成若干個模塊,然后對每個模塊的性能單獨(dú)進(jìn)行調(diào)試。為了確保模塊分拆合理,調(diào)試順利,必須先熟悉電路工作原理,然后調(diào)試的時候最好按照信號的流向展開,一級一級的進(jìn)行,逐步擴(kuò)大調(diào)試范圍,最后將所有模塊的調(diào)試結(jié)果進(jìn)行綜合測試,完成總調(diào)。另外,分塊調(diào)試可以是邊安裝邊調(diào)試,即每安裝完一個模塊就調(diào)試一個模塊,也可以將電路整體安裝完畢后,再進(jìn)行分塊調(diào)試。分塊調(diào)試因?yàn)槭窃谳^小的模塊內(nèi)進(jìn)行,所以比較容易發(fā)現(xiàn)問題,也便于解決,因此,這種方法比較適合新設(shè)計(jì)的電路。

(2)整體調(diào)試法:這種方法是把電路整體安裝完畢后,進(jìn)行一次性總調(diào),不單獨(dú)分塊調(diào)試。它適合于結(jié)構(gòu)比較簡單的電路,或者一些不能分塊調(diào)試的以及定型的產(chǎn)品。

最后,在調(diào)試過程中要注意的一些問題:

(1)在調(diào)試之前,應(yīng)當(dāng)先確定所用儀器的完好,并且熟悉它們的功能和使用方法,調(diào)試時應(yīng)注意儀器的地線與被測試電路的地線是否連接好,避免因?yàn)閮x器使用不當(dāng)而做出錯誤的判斷。

(2)對于所使用的信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、時鐘信號產(chǎn)生電路等等,要單獨(dú)進(jìn)行調(diào)試,只有它們是可靠的才能保證電路的正常工作。

(3)調(diào)試發(fā)現(xiàn)問題需要更換元件,或者更改線路連接,切記一定要先切斷電源,雖然一些電源電壓值不足以對人體造成傷害,但不能保證連接過程中由于電路結(jié)構(gòu)改變可能對元件造成的損害,要確定連接無誤后再接入電源。

電子電路的調(diào)試,是一個“測量→判斷→調(diào)整→再測量”反復(fù)進(jìn)行的過程,最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求。在調(diào)試過程中難免會遇到一些難題,小則需要更改元件參數(shù),更換元件,大則需要更改部分電路的設(shè)計(jì)甚至全部重新設(shè)計(jì),而調(diào)試本身也是一個枯燥但又需要發(fā)散性思維的工作,因此要求調(diào)試人員首先要有足夠的耐心和信心,認(rèn)真檢查,仔細(xì)分析,靈活的尋找解決方案,爭取用最合理的措施解決問題。當(dāng)電路出現(xiàn)故障時,不要急于拆掉線路,或者輕易更換元器件,要仔細(xì)檢查故障原因,作出分析判斷,這個過程其實(shí)就是一個鍛煉分析和解決問題的機(jī)會,所以,重視電路的調(diào)試不僅僅是為了一個電路設(shè)計(jì),更是設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)與提高。

本文作者:孫秀蓉 單位:蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院電信工程系

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