电子电路安装过程中的注意要点

(莱芜职业技术学院，山东 莱芜 271100)
摘 要：文章对电子电路的组装、调试、故障检查、干扰 的抑制、接地等环节进行了阐述，以期对需求者提供一定的帮助。
关键词：电子电路；设计；组装；要点
中图分类号：TM05  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2009)03—0260—02

随着电子技术的发展及应用的普及，社会各领域涌现了大量电子技术应用型人才和电子爱好 者；电子电路是各类电子技术专业人员必需掌握的基本技能之一。笔者根据各类技术人员的 实际情况，结合教学经验，把电子电路设计中的几个容易出现问题的环节予以阐述。
1 电子电路的组装

布局合理和组装正确的电路，不仅电路整齐美观，而且能提高电路工作的可靠性，便于检查 和排队故障。电子电路的组装有通用印刷电路板焊接和实验箱上插接两种方式，组装过程中 要注意：
1.1 集成电路

认清方向，找准第一脚，不要倒插，所有IC的插入方向一般应保持一致，用力要适度且均匀 ，不能使管脚弯曲或折断。
1.2 元器件的装插

去除元件管脚上的氧化层，根据电路图确定器件的位置，并按信号的流向依次将元器件顺序 。
1.3 导线的选用与连接

导线直径应与过孔(或插孔)相当，过大过细均不好；为检查电路方便，要根据不同用途， 选择不同颜色的导线，一般习惯是正电源用红线，负电源用蓝线，地线用黑线，信号线用其 他颜色的线；连接用的导线要求紧贴板上，焊接或接触良好，连接线不允许跨越IC或其他器 件，尽量做到横平竖直，便于查线和更换器件，但高频电路部分的连线应尽量短；电路之间 要有公共地。
2 电子电路调试

常用的仪器有：万用表、稳压电源、示波器、信号发生器等。调试的主要步骤：
2.1 不加电源的检查

对照电路图和实际线路检查连线是否正确，包括错接、少接、多接等；用万用表电阻档检查 焊接和接插是否良好；元器件引脚之间有无短路，连接处有无接触不良，二极管、三极管、 集成电路和电解电容的极性是否正确；电源供电包括极性、信号源连线是否正确；电源端对 地是否存在短路(用万用表测量电阻)；测试点是否连接。若电路经过上述检查，确认无误 后，可转入静态检测与调试。
2.2 静态检测与调试

断开信号源，把经过准确测量的电源接入电路，用万用表电压档监测电源电压，观察有无异 常现象：如冒烟、异常气味、手摸元器件发烫，电源短路等，如发现异常情况，立即切断电 源，排除故障；如无异常情况，分别测量各关键点直流电压，如静态工作点、数字电路各输 入端和输出端的高、低电平值及逻辑关系、放大电路输入、输出端直流电压等是否在正常工 作状态下，如不符，则调整电路元器件参数、更换元器件等，使电路最终工作在合适的工作 状态；对于放大电路还要用示波器观察是否有自激发生。
2.3 动态检测与调试

动态调试是在静态调试的基础上进行的，调试的方法地在电路的输入端加上所需的信号源， 并循着信号的注射逐级检测各有关点的波形、参数和性能指标是否满足设计要求，如必要， 要对电路参数作进一步调整。发现问题，要设法找出原因，排除故障，继续进行。
2.4 调试注意事项

①正确使用测量仪器的接地端，要可靠连接仪器的接地端与电路的接地端；②在信号较弱的 输入端，尽可能使用屏蔽线连线，屏蔽线的外屏蔽层要接到公共地线上，在频率较高时要设 法隔离连接线分布电容的影响，例如用示波器测量时应该使用示波器探头连接，以减少分布 电容的影响；③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；④测量仪器的 带宽必须大于被测量电路的带宽；⑤正确选择测量点和测量；⑥认真观察记录实验过程，包 括条件、现象、数据、波形、相位等；⑦出现故障时要认真查找原因。
3 电子电路故障检查的一般方法
3.1 新设计组装电路常见的故障原因分析

①实验电路与设计的原理图不符；元件使用不当或损坏；②设计的电路本身就存在某些严重 缺点，不能满足技术要求，连线发生短路和开路；③焊点虚焊，接插件接触不良，可变电阻 器等接触不良；④电源电压不合要求，性能差；⑤仪器作用不当；⑥接地处理不当；⑦相互 干扰引起的故障等。
3.2 故障检查方法

检查故障的一般方法有：直接观察法、静态检查法、信号寻迹法、对比法、部件替换法、旁 路法、短路法、断路法、暴露法等，下面主要介绍以下几种：①直接观察法和信号检查法： 与前面介绍的调试前的直观检查和静态检查相似，只是更有目标针对性；②信号寻迹法：在 输入端直接输入一定幅值、频率的信号，用示波器由前级到后级逐级观察波形及幅值，如哪 一级异常，则故障就在该级；对于各种复杂的电路，也可将各单元电路前后级断开，分别在 各单元输入端加入适当信号，检查输出端的输出是否满足设计要求；③对比法：将存在问题 的电路参数与工作状态和相同的正常电路中的参数(或理论分析和仿真分析的电流、电压、 波形等参数)进行比对，判断故障点，找出原因；④部件替换法：用同型号确定为好的器件 替换可能存在故障的部件。
4 电子电路干扰的抑制
4.1 干扰源

电子电路工作时，往往在有用信号之外还存在一些令人头痛的干扰源，有的产生于电子电路 内部，有的产生于外部。外部的干扰主要有：高频电器产生的高频干扰、电源产生的工频干 扰、无线电波的干扰；内部的干扰主要有：交流声、不同信号之间的互相感应、调制，寄生 振荡、热噪声、因阻抗不匹配产生的波形畸变或振荡。
4.2 降低内部干扰的措施
4.2.1 元器件布局： 元件在印刷线路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题，原则之 一是各部件之间的引线要尽量短。在布局上，要把模拟信号部分，高速数字电路部分，噪声 源部分(如继电器，大电流开关等)这三部分合理地分开，使相互间的信号耦合为最小。
4.2.2 电源线设计：根据印制线路板电流的大小，尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻。  同时、使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。
4.2.3 地线设计：在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法。如能将接地和屏蔽正确结 合起来使用，可解决大部分干扰问题(详细方法见下节接地)。
4.2.4 退藕电容配置线路板设计的常规做法之一是在线路板的各个关键部位配置适当的退 藕电容。退藕电容的一般配置原则是：①电源输入端跨接10～100uf的电解电容器。如有可 能，接100uF以上的更好。原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pF的瓷片电容，如遇 印制板空隙 不够，可每4～8个芯片布置一个1～10pF的但电容。②对于抗噪能力弱、关断时 电源变化大的器件，如RAM、RO存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容 。电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。

此外，还应注意以下两点：①在印制板中有接触器、继电器、 按钮等元件时.操作它们时 均会产生较大火花放电，必须RC串并联电路来吸收放电电流。一般R取1～2K，C取2.2～47UF 。②CMOS的输入阻抗很高， 且易受感应，因此在使用时，不用端要接地或接正电源。
4.3 降低外部干扰的措施有

远离干扰源或进行屏蔽处理；运用滤波器降低外界干扰。
5 接地

接地分为安全接地、工作接地两种方法，这里所谈的是工作接地，设计接地点就是要尽可能 减少各支路电流之间的相互耦合干扰，主要方法有：单点接地、串联接地、平面接地。在电 子设备中，接地是控制干扰的重要方法。如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部 分干扰问题。电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和 模拟地等。在地线设计中应注意以下几点：
5.1 正确选择单点接地与多点接地

在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地 电路形成的环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHz时，地 线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地。高频电路宜采用多点串 联接地，地线应短而粗，高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔。当工作频率在1～10MHz时 ，如果采用一点接地，其地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法。
5.2 将数字电路与模拟电路分开

电路板上既有高速逻辑电路，又有线性电路，应使它们尽量分开，而两者的地线不要相混， 分别与电源端地线相连。要尽量加大线性电路的接地面积。
5.3 尽量加粗接地线

若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳， 抗噪声性能变坏。因此应将接地线尽量加粗。
5.4 将接地线构成闭环路

设计只由数字电路组成的印制电路板的地线系统时，将接地线做成闭环路可以明显的提高抗 噪声能力。其原因在于：印制电路板上有很多集成电路元件，尤其遇有耗电多的元件时，因 受接地线粗细的限制，会在地结上产生较大的电位差，引起抗噪声能力下降，若将接地结构 成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力。
［参考文献］
［1］ 胡宴如.模拟电子技术［M］.北京：高等教育出版社.
［2］ 杨志忠.数字电子技术基础［M］.北京：高等教育出版社.
［3］ 康华光.电子技术基础［M］.北京：高等教育出版社.