【摘 要】一個(gè)性能較好的電子裝置，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(jì)方案的不足，然后采取相應(yīng)措施加以改進(jìn)，使裝置達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)。本文就常用電子電路的設(shè)計(jì)、常用電子電路調(diào)試方法、調(diào)試步驟做了較為詳盡的敘述，以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】電子電路；設(shè)計(jì)；調(diào)試方法

電子電路設(shè)計(jì)制作、調(diào)試是理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要階段。一個(gè)性能較好的電子裝置，即使按照理論設(shè)計(jì)的電路參數(shù)進(jìn)行安裝，往往也難于達(dá)到預(yù)期的性能指標(biāo)。這是因?yàn)槿藗冊谠O(shè)計(jì)時(shí)，不可能周全地考慮各種復(fù)雜的客觀因素（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(jì)方案的不足，然后采取相應(yīng)措施加以改進(jìn)，使裝置達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)。

1.常用電子電路的設(shè)計(jì)方法

在日常生活、生產(chǎn)現(xiàn)場中，往往為了解決某些實(shí)際問題，需要采用一些電子電路來實(shí)現(xiàn)某些功能、要求。如果有現(xiàn)成的裝置，而且性能價(jià)格比能令人滿意，當(dāng)然最好采用現(xiàn)成的裝置。然而，在大多數(shù)情況下，難于找到合適的裝置，那就必須設(shè)計(jì)、制作一些電子電路以滿足日常生活、生產(chǎn)現(xiàn)場的需要。通常，我們把這種行為稱之為“工程設(shè)計(jì)”。他是科學(xué)知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合應(yīng)用，最終構(gòu)成一個(gè)有效、可行、適用的系統(tǒng)，屬于應(yīng)用研究的范疇。在處理問題的方法上不同于科學(xué)研究，科學(xué)研究方法是通過觀察自然現(xiàn)象，經(jīng)過分析思考，提出解釋自然現(xiàn)象的假說，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說是否符合客觀想像；工程設(shè)計(jì)則是從人類社會(huì)的某項(xiàng)需求出發(fā)，提出解決問題的方案，經(jīng)過對各種方案的比較，選出最佳方案，進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)，實(shí)施方案，解決問題。需求電子電路種類繁多，千差萬別，其設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)步驟也因情況不同而異，這就要求設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)具體情況靈活運(yùn)用自己掌握的知識(shí)、信息、資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作。任何一個(gè)稍微復(fù)雜的電子電路系統(tǒng)往往是由不同功能的模塊組成，在設(shè)計(jì)過程如何巧妙地組合這些功能模塊，使設(shè)計(jì)的系統(tǒng)既能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求又最簡單，是設(shè)計(jì)過程中應(yīng)堅(jiān)持的原則之一。要做到這一點(diǎn)，就必須靈活運(yùn)用所掌握的各方面的理論知識(shí)，多多實(shí)踐和運(yùn)用自己積累的經(jīng)驗(yàn)；設(shè)計(jì)原則之二是，盡量采用元器件生產(chǎn)廠商提供的典型應(yīng)用電路；多運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)、圖書資料查閱典型運(yùn)用電路；設(shè)計(jì)原則之三是，要為后續(xù)調(diào)試、生產(chǎn)等提供方便；設(shè)計(jì)原則之四是，設(shè)計(jì)產(chǎn)品要穩(wěn)定、可靠，經(jīng)得起產(chǎn)品長期運(yùn)行不出故障。這里，對常用電子電路的設(shè)計(jì)、制作的一般方法作具體說明。

1.1明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求

設(shè)計(jì)者要了解所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的性能、指標(biāo)、內(nèi)容、要求。對一些具體參數(shù)要求盡可能直接準(zhǔn)確。如果一些參數(shù)不能確定下來，在選擇設(shè)計(jì)方案時(shí)要考慮一定的裕量。設(shè)計(jì)者要在進(jìn)行調(diào)查研究、具體分析的基礎(chǔ)上，明確系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。

1.2總體方案的選擇

設(shè)計(jì)的第一步，就是根據(jù)系統(tǒng)的任務(wù)、要求和條件，以及設(shè)計(jì)者掌握的知識(shí)、信息、資料，提出不同的總體方案。這些方案應(yīng)盡可能合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)。然后對每一種方案的可行性和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，加以比較，逐步篩選，擇優(yōu)錄用幾個(gè)自己認(rèn)為可行的方案，再進(jìn)行調(diào)查研究，征求有關(guān)方面的意見。最后，確定一種方案。在提方案時(shí)，常用框圖表示各種方案的工作原理，框圖不必很詳細(xì)，有把握的電路部分可以畫出來，工作原理框圖應(yīng)能反映出系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)，各組成都分的功能及其相互關(guān)系。

1.3單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇

在確定了總體方案后，便可根據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)，畫出詳細(xì)框圖，設(shè)計(jì)單元電路。所謂單元電路，就是用“化整為零”的方法，將系統(tǒng)總框圖分解成多個(gè)小系統(tǒng)。

1.3.1單元電路的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)單元電路的第一步，是根據(jù)設(shè)計(jì)的總要求和已選定的總體方案框圖，明確各單元電路應(yīng)完成的任務(wù)、功能以及與其他單元之間的關(guān)系。必要時(shí)，應(yīng)擬出主要單元電路的性能指標(biāo)。具體設(shè)計(jì)單元電路時(shí)，可以模仿成熟的先進(jìn)的電路，也可以進(jìn)行創(chuàng)新或改進(jìn)。但無論是模仿成熟的電路，還是自己另外設(shè)計(jì)一套獨(dú)特的電路，都必須保證性能要求。設(shè)計(jì)單元電路時(shí)，最好多查閱各種資料，豐富自己的知識(shí)，開闊眼界，尋找電路簡單、成本低廉的電路，以起到事半功倍的作用。

1.3.2參數(shù)計(jì)算。電子電路的設(shè)計(jì)常常需要計(jì)算某些參數(shù)。計(jì)算參數(shù)的具體方法是在弄清電路的工作原理、性能指標(biāo)的基礎(chǔ)上，利用一些計(jì)算公式，計(jì)算電路所需的某些參數(shù)。例如，要設(shè)計(jì)一個(gè)放大器，就需計(jì)算出電壓放大倍數(shù)，所需電阻元件的阻值等。進(jìn)行參數(shù)計(jì)算時(shí)，在理論上滿足要求的參數(shù)不是唯一的，而是一組，這就給設(shè)計(jì)者提供了足夠的選擇余地。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)成本、體積、貨源情況自行選擇。

1.4實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)解決一個(gè)具體問題的電路，需要考慮的問題很多，如果設(shè)計(jì)者考慮得不周全，想不到的問題就會(huì)常常出現(xiàn)，加上元器件的品種繁多、性能各異、參數(shù)的分散性較大，要想對一個(gè)復(fù)雜的電子電路，單憑看資料，紙上談兵，設(shè)計(jì)出一個(gè)原理正確、性能指標(biāo)完善的電路是不可能的。設(shè)計(jì)者需要通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題，深入思考，分析原因，改進(jìn)電路設(shè)計(jì)，使性能指標(biāo)達(dá)到要求。特別是電路的關(guān)鍵部分和設(shè)計(jì)中采用的新電路、新器件部分，只有當(dāng)實(shí)驗(yàn)成功后才能確定下來，成為定型電路。

2.電子電路的一般調(diào)試方法

電子電路的調(diào)試是以達(dá)到電路設(shè)計(jì)指標(biāo)為目的，是一個(gè)經(jīng)過“測試一判斷一調(diào)整一再測試”的過程。通過這一過程，我們可以發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計(jì)方案的不足、安裝的不合理，通過采取一定的改進(jìn)措施，使電路達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)。電子電路的調(diào)試是設(shè)計(jì)、維修的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它是理論與實(shí)際的有機(jī)結(jié)合。它要求調(diào)試者既要十分清楚電路的工作原理，又要有一定的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。調(diào)試電于電路的一般步驟如下：

（1）認(rèn)真檢查。檢查電路中元件是否接錯(cuò)，對地是否短路，二極管、三極管管腳接得正確與否，電解電容的極性是否對，集成電路安裝、焊接是否正確，電源的正、負(fù)、地線有無問題，焊接牢固與否； （2）通電檢查。在電源電壓未加入前，先檢查電壓大小正確與否，極性對不對。通電后，先不要急于測量，首先觀察有無冒煙、各元件發(fā)燙、異常氣味等異?，F(xiàn)象。如果有，應(yīng)排除故障后再進(jìn)行下一步；（3）分塊調(diào)試。把整個(gè)系統(tǒng)按功能分成不同的部分，把每一部分看作一個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試時(shí)，先進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試，對于模擬電路，通過靜態(tài)工作點(diǎn)的測試，判斷電路能否正常工作。尤其是對于運(yùn)算放大器，檢查正、負(fù)電源正常與否？輸出電壓是否接近正負(fù)電源電壓？（如果是這樣，可能是電源有問題，也可能器件有問題）調(diào)零電路起不起作用，有無自激震蕩，對于數(shù)字電路，要測試各輸入輸次端的電壓，判斷其邏輯關(guān)，一直把靜態(tài)調(diào)試正常后才能進(jìn)入動(dòng)態(tài)調(diào)試。對于動(dòng)態(tài)調(diào)試，可以按照信號(hào)的流向進(jìn)行。把前面調(diào)試過部分的輸出作為后面的輸入。輸入級(jí)可根據(jù)實(shí)際情況加入模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)試；（4）聯(lián)機(jī)調(diào)試。分塊調(diào)試好后，再把全部電路連通進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。聯(lián)機(jī)調(diào)試主要是觀察動(dòng)態(tài)結(jié)果，同時(shí)將調(diào)試結(jié)果與設(shè)計(jì)指標(biāo)逐一進(jìn)行比較，找出問題，改進(jìn)電路，直至完全符合設(shè)計(jì)指標(biāo)。

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