通用电路板布线规则
模拟电路是电子竞赛中的重要环节,也是难度较大的部分,下面对同学们这段时间的模拟电路制作中暴露的问题,作一分析:
一、元件布局、布线:
1、 元件安装就近,例如集成电路某管脚连接的元件,就应该安装在该管脚附近;
2、 布线简洁,两点间的连线直接连通即可,无须一段一段连,电路板上相邻铜箔的连通无须用引线,直接在相邻两个铜箔上堆焊锡即可,以提高效率;
3、 信号的输入和输出线要短,以减少干扰;如果信号输入线太长,就变成一根良好的接收天线,会接收到很多干扰;如果信号输出线太长,就变成一根良好的发射天线,会干扰其他电路;
4、 对于参数不确定的元件,例如放大器放大倍数不确定,需要通过调试决定,焊接时相关元件例如反馈电阻,可用排插座代替,调试时选择合适元件插到排插座上,这样便于更换不同参数的元件;不要用太多的电位器。
5、 布线要求横平竖直,美观、整齐,焊接可靠,见下面样板。
二、电路布局、地线布置:
1、对于简单系统电路,例如图中的放大、滤波电路,同一个信号通过一系列电路处理,布局时按信号流程顺序、呈直线布置电路,如图所示,地线要遵循一点接地的规则,利用通用板上的长导线作为公共地线,所有要接地的元件尽量接到一根地线上去,同时为了便于测试,要用一个排针作为测试点,电源负极要接在电路末级:
2、对于稍复杂的系统电路,例如图中的超声测距电路,由发射和接收组成,这两个电路在电气上没关联,为了避免相互间的干扰,不能共用一根地线,应彼此分开,最后在电源供电端才能连通。
3、以上系统电路是焊在同一块电路板上,对于多块电路板的地线连接问题,方法是利用一块铜箔板作为公共接地底板,所有的电路板都通过铜柱安装在该底板上,同时利用铜柱的导电特点,把每块电路板的地线接到底板上。
三、关于电源退偶:
每个集成电路的电源管脚要加1个退偶电容(0.1u),如果是双电源供电,要加2个(正电源管脚和负电源管脚各1个)。
四、电路调试、故障分析:
电路调试前首先要了解电路的特征,例如是放大、还是滤波、或是比较,根据电路特征,利用实验室仪器进行调试。
如果电路不能工作,首先用万用表检查集成电路电源管脚有无上电,任何优秀的电路如果没上电,就是白搭。
如果已上电,但电路还不能工作,应该用仪器例如示波器,从电路第1级开始,测量每个电路输出的波形看是否正常,查到哪级没有波形,那问题就找到了; 要知道电路输出应该是什么波形,然后用仪器测量去验证,这就是调试;例如一个放大10倍的放大器,输入是0.1V,那么输出应该是1V,我们就要用示波器去观察这个输出是不是1V。
模拟电路测试时,测试仪器的位置及其讲究,尤其在高频放大时(10KHZ以上)情况下,正确的测试仪器位置如下:
信号源的地应加在第一级放大电路接地处(非常重要),示波器地要测哪里就加在哪里,电源地加在电路末级。
有的同学把电路板的底线焊上一根长导线,然后把信号源地、示波器地和电源地都接在这根导线上,这是不允许的,会带来寄生干扰,表现为电路出现震荡无法工作,尤其是在高频放大时(10KHZ以上)情况下。
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