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【關(guān)鍵詞】PCB;布局布線;抗干擾;SMT
《電子電路設(shè)計(jì)》課程是一門理論與實(shí)際結(jié)合性很強(qiáng),極具實(shí)踐性的新興課程,是高職機(jī)電類專業(yè)的專業(yè)技能課程之一。近年來在高職院校的項(xiàng)目教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),在本門課程的教學(xué)中常常只是將重點(diǎn)放在對(duì)電子電路設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件的功能熟練操作上,卻忽視了對(duì)PCB板設(shè)計(jì)的一些實(shí)用應(yīng)用,特別是如果設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié),這樣其能不能經(jīng)過產(chǎn)品測(cè)試并進(jìn)入到實(shí)際的生產(chǎn)中,我們要打個(gè)大在的問號(hào)。不然要么會(huì)大大提高了生產(chǎn)成本,要么是不符合生產(chǎn)要求而放棄。那么如何在這門課程的教學(xué)中實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)的聯(lián)接,將是本文將要探討的問題。
實(shí)踐證明,對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)師尤其是線路板設(shè)計(jì)人員來說,即使電路原理圖設(shè)計(jì)正確,可是如果印制電路板設(shè)計(jì)不當(dāng),也會(huì)對(duì)電子設(shè)備的可靠性產(chǎn)生不利影響。因?yàn)殡S著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,PCB板的密度越來越高。PCB板設(shè)計(jì)的好壞對(duì)于抗干擾 能力影響很大。因此,在設(shè)計(jì)印制電路板的時(shí)候,就要學(xué)會(huì)掌握各種電路設(shè)計(jì)技巧,注意采用正確的設(shè)計(jì)方法。為此,我們?cè)凇峨娮与娐吩O(shè)計(jì)》課程的教學(xué)內(nèi)容方面做了很多全面的創(chuàng)新,增加了PCB設(shè)計(jì)技巧應(yīng)用技能,充分提升了課程的教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)了專業(yè)技能課程的實(shí)踐性及可制造性。最終完成這門課程的職業(yè)目標(biāo)。
一、布局布線技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用
隨著微孔和單片高密度集成系統(tǒng)等新硬件技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,自由角度布線、自動(dòng)布局和3D布局布線等各種新軟件將會(huì)成為電路板設(shè)計(jì)人員必備的設(shè)計(jì)工具之一。早期的一些電路板設(shè)計(jì)工具,有提供布局的專門布局軟件,布線也有專門的布線軟件,兩者之間聯(lián)系不大。而隨著球柵陣列封裝的高密度單芯片、高密度連接器、微孔內(nèi)建技術(shù)以及三維板在印刷電路板設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來越多,布局和布線已越來越一體化,并成為設(shè)計(jì)過程中相當(dāng)重要組成部分。近年來,自動(dòng)布局和自由角度布線等軟件技術(shù)已漸漸成為解決這類高度一體化問題的重要方法,利用這些軟件能在短時(shí)間范圍內(nèi)設(shè)計(jì)出可制造的電路板。在目前電子產(chǎn)品快消時(shí)代來臨的情況下,手動(dòng)布線極為耗時(shí),不合時(shí)宜。因此,現(xiàn)在要求布局布線工具具有自動(dòng)布線功能,以快速響應(yīng)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提出的要求。在利用這一技巧時(shí),我們應(yīng)重點(diǎn)告訴學(xué)生如何設(shè)計(jì)約束條件。由于要考慮電磁兼容(EMC)及電磁干擾、串?dāng)_、信號(hào)延遲和差分對(duì)布線等高密度設(shè)計(jì)因素,布局布線的約束條件每年都在增加,所以這就要求布線工具具有更大的靈活性,它必須能夠使用不同的約束條件,能適應(yīng)不同的微孔和構(gòu)建技術(shù)的要求。
現(xiàn)在,自動(dòng)布線技術(shù)已極為普及。我們有理由相信,自由角度布線、自動(dòng)布局和3D布局等各種新電子設(shè)計(jì)軟件技術(shù)也會(huì)同自動(dòng)布線技術(shù)一樣成為PCB板設(shè)計(jì)人員的日常設(shè)計(jì)工具,設(shè)計(jì)人員可用這些新技術(shù)來解決微孔和單片高密度集成系統(tǒng)等新型硬件技術(shù)問題。
二、PCB設(shè)計(jì)抗干擾措施
在設(shè)計(jì)中,要使電子電路獲得最佳性能,元器件的布且及導(dǎo)線的布設(shè)是很重要的。為了設(shè)計(jì) 質(zhì)量好、造價(jià)低的PCB.以往在這個(gè)過程中我們會(huì)在教學(xué)中傳授PCB設(shè)計(jì)的一般原則。而PCB及電路抗干擾措施卻往往被忽視。
其實(shí)印制電路板的抗干擾設(shè)計(jì)與具體電路有著密切的關(guān)系,這里僅就PCB抗干擾設(shè)計(jì)的 幾項(xiàng)常用措施做一些說明。
1.對(duì)于電源線的設(shè)計(jì),我們要根據(jù)印制線路板電流的大小,盡量加租電源線寬度,減少環(huán)路電阻。同時(shí)應(yīng)使電源線、地線的走向跟數(shù)據(jù)傳遞的方向一致,這樣有利于增強(qiáng)抗噪聲能力。
2.對(duì)于地線設(shè)計(jì),我們可以利用這幾個(gè)原則:首先數(shù)字地與模擬地分開。如果線路板上既有邏輯電路又有線性電路,應(yīng)使它們盡量 分開。同時(shí)低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地,實(shí)際布線有困難時(shí)可部分串聯(lián)后 再并聯(lián)接地。而高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地,地線要短而粗,高頻元件周圍盡量使用 柵格狀大面積鋪銅等辦法。其次接地線應(yīng)盡量加粗。若接地線用很紉的線條,則接地電位隨電流的變化而變化,使抗噪性能降低。因此應(yīng)將接地線加粗,使它能通過三倍于印制板上的額定電流。如果可以,接地線可在2~3mm以上。最后接地線構(gòu)成閉環(huán)路。只由數(shù)字電路組成的印制板,其接地電路布成團(tuán)環(huán)路大多 能提高抗噪聲能力。
3.用好去耦電容是PCB設(shè)計(jì)的常規(guī)做法,我們可在印制板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)?退藕電容。退藕電容的一般配置原則有如下幾點(diǎn):第一電源輸入端跨接10~100uf的電解電容器。如果可以就接100uF以上的更好。第二是每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)布置一個(gè)0.01pF的瓷片電容,如果印制板空間不足,可每4~8個(gè)芯片布置一個(gè)1~10pF的電容。第三是對(duì)于RAM、ROM存儲(chǔ)器件,應(yīng)在芯片 的電源線和地線之間直接接上退藕電容。 第四是電容接線不能太長(zhǎng),尤其是高頻旁路 電容不能有引線。除此之外,還應(yīng)注意以下兩方面:第一在印制板中有接觸器、繼電器、 按鈕等元件時(shí)。操作它們時(shí)均會(huì)產(chǎn)生火花放電,必須采用RC 電路 來吸收放電電流。第二CMOS的輸入阻抗很高,且易受感應(yīng),因此在使用時(shí)對(duì)不用腳要接地或接電源處理。
三、可制造性分析
現(xiàn)代電子產(chǎn)品的生產(chǎn)基本都是依靠SMT來進(jìn)行生產(chǎn),因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候就必須讓學(xué)生們知道要了解SMT的制造過程,這樣我們?cè)O(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品才能符合生產(chǎn)的要求。在SMT生產(chǎn)工藝流程中,通常將SMT分為掛膠制程(波峰焊)和錫膏制程(回流焊)。它們的主要分別是:貼片前的工藝不同,前者使用貼片膠,后者使用焊錫膏。貼片后的工藝不同,前者過回流爐只起固定作用、還須過波峰焊,后者過回流爐起焊接作用。那么在設(shè)計(jì)和選擇的時(shí)候除了考慮以上特點(diǎn),接下來就要考慮下面的幾個(gè)問題:
1.拼板是否用陰陽板??jī)?yōu)缺點(diǎn)?
2.是否采用拼板及拼板的個(gè)數(shù)?
現(xiàn)在幾乎所有的小電路板設(shè)計(jì)完成后都需進(jìn)行陰陽拼板,一般為四拼一的方式。所謂陰陽板就是我們通常所見的在一個(gè)拼板中的同一面既有TOP面又有BOTTOM面的PCB電路板。因此陰陽板拼板其實(shí)就是將兩塊同樣的PCB板,一塊正放另一塊反放拼在一起看作是一塊PCB板。在SMT生產(chǎn)過程中,從而進(jìn)行過爐焊接,焊完一面,不需改動(dòng)貼片機(jī)的程序,再將其翻轉(zhuǎn)焊接另一面,最終焊接完成全板。在此我們闡述下采用此種拼版形式的優(yōu)點(diǎn):一是可以充分利用SMT長(zhǎng)線的優(yōu)勢(shì)降低了生產(chǎn)成本。二是采用陰陽板,在開始編制程序的時(shí)候就達(dá)到節(jié)省優(yōu)化程序的時(shí)間了。采用陰陽板,也就是將兩面的程序合成一個(gè)程序來做,這樣只要針對(duì)一個(gè)程序來考慮優(yōu)化肯定會(huì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。三是采用陰陽板,在附加工具和輔料方面也會(huì)有很大的節(jié)?。ㄡ槍?duì)部分產(chǎn)品來說)。通常能省一半。最后在生產(chǎn)效率上面來說,可以提高產(chǎn)量。如果做單面板,要采用手工焊接元器件,會(huì)降低了生產(chǎn)效率。還有就是由于陰陽板是一個(gè)貼裝程序,這樣在生產(chǎn)的時(shí)候就比兩面程序,減少了基板搬運(yùn)時(shí)間,從而使生產(chǎn)效率大大提高。這些PCB設(shè)計(jì)技巧在我們以往課堂教學(xué)及高職教材內(nèi)容上面總是容易被忽視,可是對(duì)于從事PCB專業(yè)人員來說卻是必需掌握的。因此,在本門課程教學(xué)改革過程中,我們?cè)黾恿诉@些PCB設(shè)計(jì)應(yīng)用技巧及可制造性分析,達(dá)到了對(duì)課程改革的職業(yè)目標(biāo)要求。
參考文獻(xiàn)
[1]王平,田文娟.電子CAD教程[M].東南大學(xué)出版社,2009.
【關(guān)鍵詞】電子電路;系統(tǒng)設(shè)計(jì);實(shí)現(xiàn)研究
1.引言
當(dāng)前,高級(jí)語言描述、系統(tǒng)仿真和綜合優(yōu)化是EAD的技術(shù)的特征。關(guān)于EAD技術(shù),其一直被廣泛運(yùn)用于教學(xué)與科研當(dāng)中,并且其在科研機(jī)構(gòu)與電子行業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)中有著不可替代的位置,是一項(xiàng)具有十分意義的輔助工具。為此,以下就針對(duì)這個(gè)內(nèi)容展開論述。
2.相關(guān)軟件介紹
關(guān)于電子電路與系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)的軟件有很多種,比如PSpice、Protel、OrCAD、VISIO、PADS、EWB、EAD2002等。關(guān)于PSpice的最新版本為PSpice9.1,這款軟件可以進(jìn)行各種激勵(lì)建立,溫度與噪音分析、波形輸出和數(shù)據(jù)輸出等等,并將仿真結(jié)果顯示在同一個(gè)窗口內(nèi)。到目前Protel的最新升級(jí)版本為Tango,在早期,Protel的主要作用是為印刷版自動(dòng)布線,最后發(fā)展成為Protel99se,在并購(gòu)之后更名為Altium 公司。當(dāng)前Protel推出的最新版本ProtelDXP包含很多內(nèi)容,如電原理圖繪制、數(shù)字電路混合信號(hào)仿真、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)、圖表和電子表格生成等功能。關(guān)于OrCAD,它是由OrCAD 公司推出的EDA軟件。這款軟件界面友好直觀,其主要擁有以下功能:電原理圖繪制、模擬與數(shù)字電路混合仿真、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等。它的原件庫(kù)有8500個(gè),是EDA 軟件最多的一個(gè)。VISIO是VISIO 公司推出的軟件,這款軟甲主要用在作圖上,它可以繪制出單片機(jī)、電路、工藝、組織結(jié)構(gòu)圖、商業(yè)行銷圖等的流程圖。PADS是美國(guó)Mentor Graphics 公司推出的軟件,它是一套完整的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng),主要有五個(gè)部分組成,這五個(gè)部分分別為PowerLogic、PowerBGA、CAM350、HyperLynx、PowerPCB。這款軟件可以完成128頁復(fù)雜的電子系統(tǒng)原理設(shè)計(jì),其主要采用平面分層和層次化設(shè)計(jì)與混合應(yīng)用方式。EWB主要由加拿大的互交圖像技術(shù)有限公司推出,它具有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)功能,即仿真功能和虛擬儀器功能。并且可以在桌面上提供以下工具:萬用表、信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號(hào)發(fā)生器等。這個(gè)軟件的容量很小,所以,可以直接拷貝,其在電子行業(yè)被廣泛應(yīng)用。關(guān)于EAD2002,其是由廈門超倫軟件公司推出的,主要功能是繪圖、輸出、建庫(kù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)等。這些功能主要被用于電子線路圖的設(shè)計(jì)、電氣工程圖的設(shè)計(jì)的呢過方面。其所用的符號(hào)是中國(guó)采用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào),這種符號(hào)比其它的EDA 更方便快捷。
3.層次化設(shè)計(jì)方法
電子電路與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要面向三個(gè)不同的層次,也就是系統(tǒng)級(jí)、電路級(jí)和物理實(shí)現(xiàn)級(jí)。在以往,電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的方法主要是由抵向上的設(shè)計(jì)方法。在此過程中,其工作主要由專家人工完成,每一次修改就是一次設(shè)計(jì)過程的重復(fù)。目前的EDA所采用的設(shè)計(jì)方法主要是自頂向下的設(shè)計(jì)方法,這種方法可以使系統(tǒng)性能、系統(tǒng)成本與設(shè)計(jì)所花的時(shí)間達(dá)到平衡。ESDA在設(shè)計(jì)過程中,其系統(tǒng)級(jí)主要有以下幾個(gè)步驟:首先是根據(jù)性能指標(biāo)和限制條件建立系統(tǒng)方塊圖,其次后運(yùn)用VHDL描述系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)級(jí)模擬進(jìn)行驗(yàn)證。最后,將模塊進(jìn)行劃分,將其分為多個(gè)子模塊。這些子模塊主要有數(shù)字電路、模擬電路等。其電路級(jí)的設(shè)計(jì)內(nèi)容有:對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行電路原理結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),用相關(guān)優(yōu)化工具生成門邏輯電路EDIF網(wǎng)表。最后是根據(jù)子系統(tǒng)電路類型的不同選擇不同的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真、優(yōu)化。其優(yōu)化的內(nèi)容有建立工具構(gòu)造、進(jìn)行仿真優(yōu)化等。關(guān)于ESDA中的物理實(shí)現(xiàn)級(jí)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是:由系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)決定物理實(shí)現(xiàn)方法。在此過程中會(huì)涉及到性能、價(jià)值和時(shí)間等問題。比如說IC系統(tǒng)的 PCB 實(shí)現(xiàn)、掩膜ASIC 的實(shí)現(xiàn)等。
4.設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程
在PCB 的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程,產(chǎn)生 Gerber是設(shè)計(jì)過程中的最后一步,在設(shè)計(jì)過程中,Gerber是必須文件,它是生產(chǎn) PCB板所需的文件,其主要從PCB 原文件中衍生出來的光碼文件和坐標(biāo)文件。在這個(gè)過程中,生成PCB 的菲林膠
片主要由Gerber文件利用光繪機(jī)進(jìn)行,最后再利用菲林膠片生產(chǎn)出PCB 板。在實(shí)際過程當(dāng)中,一個(gè)PCB 設(shè)計(jì)中含了很多的Gerber 文件,而一個(gè)Gerber 文件又包含了光繪信息。想要將PCB 板完全體現(xiàn)出來,只需要將1個(gè)PCB 設(shè)計(jì)的所有文件即可。在Gerber文件中,其主要有七種板數(shù)據(jù),這七種板城數(shù)據(jù)有走線層、電源地平層、SMD 貼片層、絲印層、NC 鉆孔層、鉆孔參考圖層和主焊層等。在實(shí)際情況中,關(guān)于CAD設(shè)計(jì)軟件有文件的輸出功能提供。關(guān)于PowerPCB,其主要有以下幾個(gè)輸出功能:打印功能、繪圖功能、文件輸出功能等。從當(dāng)前的情況上看,關(guān)于電子設(shè)計(jì)最受人咀嚼的話題的EDA 概念,而曾經(jīng)的CAD設(shè)計(jì)模式早已脫離現(xiàn)代軌跡,其所要面臨的挑戰(zhàn)是高速 PCB 設(shè)計(jì)。相關(guān)人員在挑戰(zhàn)高速PCB設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮兩個(gè)問題:一個(gè)是必須計(jì)算互連路徑的傳播時(shí)間,保證信號(hào)的完整無缺才能滿足時(shí)序這個(gè)要求。另一個(gè)是考慮阻抗不匹配的不利影響。
電子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)經(jīng)歷由分立元件到UVLSI的過程。為了使系統(tǒng)的可靠性和通用性得到提高,可用通用全硬件 LSI 電路代替微處理器和專用集成電路。ASIC 體擁有重量輕、功耗能、體積小和成本低等優(yōu)點(diǎn),在制作過程中可利用現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件進(jìn)行制作。
5.結(jié)論
在科技的不斷發(fā)展之下,電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)環(huán)境有了很大的變化,關(guān)于EDA 技術(shù),其應(yīng)用了編程技術(shù)制作 ASIC、宏模型庫(kù)、系統(tǒng)級(jí)仿真軟件,以及IP 核的 SOC的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等,從而進(jìn)入了ESDA 階段。在當(dāng)前的電子電路與系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程中,只有采用EDA 工具,才能達(dá)到提高效率的目的。
參考文獻(xiàn):
[1]常鴻森,張近葦.電路與系統(tǒng)理論的回顧與展望[J].華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).1996(03):61-66.
【關(guān)鍵詞】基于工作過程 電子電路分析與應(yīng)用 教學(xué)設(shè)計(jì)
【中圖分類號(hào)】G【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2013)08C-0068-03
電子電路分析與應(yīng)用無論是對(duì)于教師的教學(xué)來說,還是對(duì)于學(xué)生的研習(xí)來講,都是難度較大的一門課程?;诠ぷ鬟^程的教學(xué)方式是學(xué)生在老師的引導(dǎo)之下,通過完成一個(gè)個(gè)工作任務(wù)而開展的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)方式,這種教學(xué)方式以工作任務(wù)為教學(xué)主線,教學(xué)主體則回歸學(xué)生,教師在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)過程中僅僅起到主導(dǎo)的作用,依據(jù)工作任務(wù)需求、崗位與學(xué)生發(fā)展的需求、相應(yīng)專業(yè)課程改革的需求選取教學(xué)的內(nèi)容。基于工作過程來進(jìn)行教學(xué)是一種可以有效提升學(xué)生綜合素質(zhì)和技能的新型教學(xué)方法,它的目標(biāo)在于讓學(xué)生可以把握其專業(yè)所需的基礎(chǔ)知識(shí)技能,具備探索和分析實(shí)際問題的能力,為后面學(xué)習(xí)專業(yè)其他課程做好準(zhǔn)備。
一、高職電子電路分析與應(yīng)用課程的特點(diǎn)分析
高職院校教育的最終目的是培育與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的,掌握相關(guān)專業(yè)理論與實(shí)踐操作技術(shù)知識(shí),具備從事相關(guān)崗位的全方位的素質(zhì)與綜合就業(yè)技能,適應(yīng)一線技術(shù)崗位的高級(jí)技術(shù)型人才。高職教育與一般大學(xué)本科教育,或者是大多數(shù)中等職業(yè)技術(shù)教育不同,大學(xué)本科教育更關(guān)注專業(yè)理論性知識(shí),中等職業(yè)技術(shù)教育則更關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的操作技能。而高職教育中所教的專業(yè)理論知識(shí)要求沒有本科教育要求高,僅要求掌握基礎(chǔ)性的理論知識(shí)就可以,但對(duì)實(shí)踐操作技能卻比中職教育要求更高,高職教育不僅要避免流于本科化,同時(shí)還要防止被中職教育同化。針對(duì)電子電路分析與應(yīng)用這門課程來說,由于它在理論方面比較抽象,在實(shí)際教學(xué)的時(shí)候需要去繁化簡(jiǎn)地進(jìn)行理論教學(xué),原則就在于滿足學(xué)生工作崗位實(shí)際需要就可,同時(shí)還要重點(diǎn)加強(qiáng)與實(shí)踐操作結(jié)合緊密的理論部分的講解。教師需要關(guān)注學(xué)生掌握相關(guān)理論知識(shí)之后的實(shí)際應(yīng)用技能的培養(yǎng),淡化那些繁雜理論知識(shí)的推理教學(xué),注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手技能。
二、基于工作過程的電子電路分析與應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)
(一)設(shè)計(jì)思路
培養(yǎng)具有一線崗位(如電子產(chǎn)品開發(fā)、裝配、檢測(cè)、維護(hù)等工作崗位)職業(yè)技能的人才作為目標(biāo),結(jié)合實(shí)踐操作的工作任務(wù),并將某些具有代表性的電子商品作為教學(xué)載體,開展以工作過程為基礎(chǔ)的體系化的課程教學(xué)設(shè)計(jì)。在學(xué)生學(xué)習(xí)策略中突出工作過程的實(shí)踐操作方面,選擇基于工作過程的教學(xué)方式,將教學(xué)與操作緊密聯(lián)系在一起,使學(xué)生可以在教學(xué)過程中學(xué)習(xí)操作動(dòng)手,在具體操作的過程中學(xué)習(xí)到知識(shí),經(jīng)過實(shí)踐性的探究、設(shè)計(jì)、調(diào)試并嘗試自己制作典型電子電路,確保他們可以熟練掌握相關(guān)知識(shí)技能,從而適應(yīng)就業(yè)市場(chǎng)對(duì)于求職者的需求。
在進(jìn)行課程教學(xué)設(shè)計(jì)的過程中,需要堅(jiān)持下面五點(diǎn)原則:一是在確定電子電路分析與應(yīng)用這門課程的教學(xué)目標(biāo)的時(shí)候,需要以相關(guān)專業(yè)的最終培養(yǎng)方向作為其根據(jù);二是經(jīng)過解析該課程的教學(xué)目標(biāo)之后,才可以得到確定的能力目標(biāo)評(píng)估表;三是確定電子電路分析與應(yīng)用這門課程的具體教學(xué)內(nèi)容時(shí),則需要根據(jù)崗位技能的實(shí)際需求;四是在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的時(shí)候需要以典型電子產(chǎn)品為載體;五是依照電子生產(chǎn)行業(yè)的實(shí)際操作技術(shù)規(guī)范進(jìn)行教學(xué)考核方案的制定。
(二)設(shè)計(jì)理念
教學(xué)內(nèi)容制定、教學(xué)模式的選擇、教學(xué)實(shí)施方案、教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)等方面是電子電路分析與應(yīng)用這門課教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。在進(jìn)行實(shí)際操作的時(shí)候需要根據(jù)電子行業(yè)、電子相關(guān)企業(yè)的發(fā)展,并結(jié)合當(dāng)?shù)仉娮赢a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與電子相關(guān)就業(yè)市場(chǎng)的實(shí)際需要,結(jié)合電子電路分析與應(yīng)用這門課程的特點(diǎn)與教學(xué)目標(biāo),從相關(guān)專業(yè)的具體規(guī)劃設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)等步驟開始,全階段都要加強(qiáng)與校外合作企業(yè)的聯(lián)系,做好這些步驟才可以完成科學(xué)合理的電子電路分析與應(yīng)用課程的教學(xué)設(shè)計(jì)。
(三)“工作過程”分析
基于工作過程的電子電路分析與應(yīng)用教學(xué)方式的基礎(chǔ)就在于“工作任務(wù)”,這種教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)每個(gè)學(xué)生都可以參與進(jìn)來,也就是在實(shí)際教學(xué)的過程中,讓學(xué)生真切地參與工作任務(wù)設(shè)計(jì)、執(zhí)行與管理,在完成一個(gè)個(gè)工作任務(wù)的時(shí)候完成實(shí)際教學(xué)內(nèi)容。這種教學(xué)方式往往是采取小組合作的策略,教師與學(xué)生一起設(shè)計(jì)工作任務(wù),學(xué)生一起又或者是分小組完成整個(gè)工作任務(wù)。
如前所述,電子電路分析與應(yīng)用這門課程在理論與實(shí)際操作技能方面有較高的要求,是相關(guān)專業(yè)的關(guān)鍵課程之一。學(xué)生學(xué)習(xí)這門專業(yè)課程,在生活中有什么用途,怎樣才可以將在這門課程所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用在實(shí)際生活中,這是整個(gè)學(xué)習(xí)階段需要解決的關(guān)鍵問題。那么在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候怎么才能將這個(gè)關(guān)鍵體現(xiàn)出來呢,答案就在于突出高職院校學(xué)生的具體特點(diǎn)與高職院校教學(xué)的特色,加強(qiáng)培養(yǎng)高職學(xué)生實(shí)際操作能力?;诠ぷ鬟^程的電子電路分析與應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)分為以下環(huán)節(jié):
1.依據(jù)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況,提出科學(xué)、合理的“工作任務(wù)”。
2.資訊:首先由老師在課堂上進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)教學(xué)演示,讓學(xué)生理解基礎(chǔ)的理論知識(shí),然后將班級(jí)分成幾個(gè)小組進(jìn)行工作任務(wù)的布置,小組的人數(shù)一般為3至5人較為合適,學(xué)生針對(duì)自身的工作任務(wù)研討、搜尋相關(guān)資料。
3.計(jì)劃、決策:在這個(gè)環(huán)節(jié)首先由學(xué)生設(shè)計(jì)出具體的工作計(jì)劃,并將其設(shè)計(jì)理念與實(shí)施策略以書面的形式寫出來,然后將方框圖畫出來,并將原理圖也設(shè)計(jì)出來,選取合適的電子元件,如果有需要還可以進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),在此時(shí)教師可以進(jìn)行適度指導(dǎo),并開展小組間的交流活動(dòng),最后將工作任務(wù)實(shí)施方案確定下來。
4.實(shí)施:學(xué)生自行確定小組中成員的分工情況與成員之間以什么樣的方式進(jìn)行合作,院校給予相關(guān)器材的支持,讓學(xué)生可以正式開展工作任務(wù)的實(shí)施。
5.檢查、評(píng)估:工作任務(wù)的評(píng)價(jià)工作可以結(jié)合自我評(píng)價(jià)、各個(gè)小組間相互評(píng)價(jià)與教師評(píng)價(jià)這三種方式,并且起主導(dǎo)作用的應(yīng)該是學(xué)生自己,小組間互評(píng)只是作為一種輔助方式,而教師在整個(gè)評(píng)估環(huán)節(jié)中只是起到一種指導(dǎo)調(diào)控的作用。首先要求學(xué)生以多媒體等形式充分演示工作任務(wù)設(shè)計(jì)得到什么樣的成果與在完成工作任務(wù)的過程中有什么樣的學(xué)習(xí)心得,然后采用5個(gè)級(jí)別評(píng)分制度進(jìn)行自評(píng),其余小組依據(jù)其演示情況與工作任務(wù)完成成果,進(jìn)行充分討論,然后從成果、溝通表達(dá)能力、小組合作等方面給予評(píng)分,教師依據(jù)實(shí)際情況適時(shí)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。
(四)基于工作過程的情境化教學(xué)設(shè)計(jì)
我院在實(shí)施基于工作過程的電子電路分析與應(yīng)用這門課程的教學(xué)改革中,通過對(duì)本課程傳統(tǒng)教學(xué)模式所構(gòu)建內(nèi)容的深入分析,結(jié)合了大多數(shù)電子企業(yè)典型電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作過程,本著學(xué)生“夠用、能分析、會(huì)操作”的原則,將原有教學(xué)體系下的基本內(nèi)容(半導(dǎo)體元件、基本放大電路、負(fù)反饋放大電路、集成運(yùn)算放大器、振蕩器、直流穩(wěn)壓電源、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、基本門電路、組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、脈沖產(chǎn)生電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換及數(shù)模轉(zhuǎn)換等)設(shè)計(jì)成了三個(gè)基本教學(xué)情境:OCL音頻功率放大電路,直流穩(wěn)壓電源電路,限時(shí)搶答器電路。三個(gè)學(xué)習(xí)情境都各自有自己的典型工作任務(wù)和學(xué)習(xí)載體,通過完成這些工作任務(wù),學(xué)生就可以掌握電子分析和制作所需要的基本知識(shí)和技能,并把它們有機(jī)地融合在一起。
例如在OCL音頻功率放大器這個(gè)主教學(xué)情境中,設(shè)計(jì)了電子元件的認(rèn)識(shí)及檢測(cè)、前置放大器、音響音調(diào)控制電路、音頻功率放大器的制作這四個(gè)既相對(duì)獨(dú)立,又互相融合的環(huán)節(jié)作為子教學(xué)情境,讓學(xué)生在完成這些“工作任務(wù)”中,能循序漸進(jìn)地完成掌握基本操作技能的目標(biāo)。在直流穩(wěn)壓電源電路環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)了整流濾波電路、直流穩(wěn)壓電源等子學(xué)習(xí)情境。而在限時(shí)搶答器環(huán)節(jié)中則設(shè)置了第一鑒別電路、數(shù)碼顯示電路、計(jì)時(shí)單元電路、報(bào)警電路四個(gè)子學(xué)習(xí)情境。三個(gè)主教學(xué)情境與十個(gè)子學(xué)習(xí)情境相輔相承,構(gòu)成了“基于工作過程”的電子電路分析與應(yīng)用的教學(xué)體系,如圖1所示。
在具體教學(xué)實(shí)踐過程中,教師需要特別注重對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)情境中知識(shí)與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,并以學(xué)生為主體,讓學(xué)生通過獨(dú)立資訊―互助討論―獨(dú)立分析來完成工作任務(wù),保證學(xué)習(xí)過程的完整性和有效性。
下面以“音頻功率放大器的制作”為例,說明基于工作過程的教學(xué)設(shè)計(jì)思路:
了解認(rèn)知階段(對(duì)應(yīng)企業(yè)“電子產(chǎn)品組裝與檢測(cè)”工作中的識(shí)讀電路原理和印刷電路板裝配圖工作過程):教師下發(fā)項(xiàng)目任務(wù)書,并講解任務(wù)性質(zhì)。在這個(gè)階段主要是學(xué)生在教師的輔導(dǎo)下,了解相關(guān)知識(shí)。
資訊階段(對(duì)應(yīng)產(chǎn)品生產(chǎn)流程安排):教師進(jìn)行任務(wù)演示,并指導(dǎo)學(xué)生制定工作計(jì)劃。學(xué)生根據(jù)任務(wù)中的要求,在教師的引導(dǎo)和幫助下,收集、翻閱如元器件、放大電路特點(diǎn)與分析方法等方面的資料,并制定出完成制作、調(diào)試電路工作任務(wù)的具體步驟。
計(jì)劃決策階段(對(duì)應(yīng)產(chǎn)品生產(chǎn)材料的采購(gòu)):在教師的審核指導(dǎo)下,學(xué)生按方案實(shí)施工作任務(wù),對(duì)于一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行分組討論。例如需要什么樣的電子儀器,如何繪制電路裝配圖,如何分析與調(diào)試電路,在制作中可能會(huì)出現(xiàn)什么問題,解決問題的方法等。
實(shí)施階段(對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的裝配、檢測(cè)調(diào)試和性能分析階段):教師在這個(gè)階段需要進(jìn)行及時(shí)的技術(shù)指導(dǎo),而學(xué)生則需要集中精力,進(jìn)行電子元器件的檢測(cè)、焊接、調(diào)試、電路性能分析、排除故障等工作,并做好每一步驟的記錄,進(jìn)行相關(guān)參數(shù)計(jì)算和分析。此階段是整個(gè)學(xué)習(xí)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是學(xué)生最容易出問題和需要老師細(xì)心指導(dǎo)的環(huán)節(jié),教師一定要認(rèn)真把好這一關(guān)。
檢查階段(對(duì)應(yīng)產(chǎn)品開發(fā)制作的總結(jié)階段):學(xué)生在教師指導(dǎo)下撰寫制作、測(cè)試報(bào)告,教師驗(yàn)收學(xué)生的作品。
評(píng)價(jià)階段(對(duì)應(yīng)產(chǎn)品合格檢查階段):學(xué)生互相檢查、交流工作學(xué)習(xí)心得,各小組派代表發(fā)言;教師最后進(jìn)行總結(jié),主要是對(duì)學(xué)生工作中的關(guān)鍵點(diǎn)和容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行講解和總評(píng)等。
實(shí)踐證明,高職基于工作過程的課程教學(xué)改革符合高職院校的辦學(xué)方向,給高職教育實(shí)施職業(yè)特色化教育帶來了新的思路探討方向。廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子專業(yè)在進(jìn)行骨干高職院校建設(shè)過程中,通過實(shí)施基于工作過程的教學(xué)改革,學(xué)生普遍反映能真正學(xué)到了有用的知識(shí),同時(shí)對(duì)學(xué)習(xí)也更感興趣。基于工作過程的課程教學(xué)設(shè)計(jì),不是簡(jiǎn)單地改變教學(xué)模式,而是要在課程中大膽引入實(shí)際的工作環(huán)節(jié),讓學(xué)生接觸實(shí)際,接觸工作,有針對(duì)性地進(jìn)行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。加強(qiáng)校企合作是這種教學(xué)改革得以持續(xù)發(fā)展和進(jìn)一步深化的有力保證。
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【關(guān)鍵詞】Pspice 模擬電子電路 電子電路設(shè)計(jì)
在電氣、電子、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等類型的專業(yè)中,模擬電子電路設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)的技術(shù)課程,其理論知識(shí)較為抽象且電路的原理較為復(fù)雜,對(duì)于學(xué)生來說比較困難,教師也難以教好。本文提出將Pspice應(yīng)用在模擬電子電路設(shè)計(jì)中,有了該軟件,就等于有了電路以及實(shí)驗(yàn)室,完美地將理論與實(shí)踐結(jié)合,為教師和學(xué)生提供便利。
1 Pspice軟件概述
Pspice軟件由Schematics(電路模擬器)、Pspice(仿真軟件的數(shù)據(jù)處理器)、Probe(軟件的圖形后期處理器)、Stmed(產(chǎn)生信號(hào)的工具)、Parts(為器件建立模型的工具)和Pspice Optimizer(軟件的優(yōu)化設(shè)置工具)等組成,能夠提供強(qiáng)大的電路圖繪制、電路模擬仿真、圖形后期處理等功能。
Pspice包括以下主要功能:直流特性分析,其中包囊直流靜態(tài)工作點(diǎn)分析、直流靈敏度分析、直流掃描分析以及直流小信號(hào)傳遞函數(shù)值分析;交流掃描分析,包括頻率特性分析和噪聲分析;瞬態(tài)特性分析;蒙特卡羅分析;溫度特性和參數(shù)掃描分析;最壞情況分析等。
在設(shè)計(jì)電子電路期間,以既定的功能及技術(shù)參數(shù)來制定設(shè)計(jì)方案,可以應(yīng)用Pspice模擬和連接電路并檢測(cè)電路設(shè)計(jì)有無達(dá)到預(yù)期效果,也可以在計(jì)算機(jī)上對(duì)電路的結(jié)構(gòu)和相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改,不斷測(cè)試、觀察輸出的波形,直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求,以便取得電路的最優(yōu)技術(shù)指標(biāo),為電路設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性評(píng)價(jià)提供便利。此外,還能夠分析容差、敏捷性、最壞狀況、溫度特性等,這些都是傳統(tǒng)的方法難以完成的,還能夠比較各種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣,方便選擇最優(yōu)的方案,使電路設(shè)計(jì)最優(yōu)化。
2 Pspice軟件的仿真實(shí)例
Pspice軟件在電子電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以提高教學(xué)效率,仿真電路的步驟大致分為五步:第一,繪制電路圖;第二,分析電路的特性和仿真參數(shù);第三,仿真測(cè)驗(yàn);第四,顯示仿真的結(jié)果;第五,分析并輸出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下面對(duì)Pspice軟件的仿真實(shí)例進(jìn)行分析。
2.1 限幅電路的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
限幅電路的示意圖如圖1所示,二極管的型號(hào)為DIN4148,電阻為1kΩ,電源電壓為3伏特,當(dāng)輸入電壓達(dá)到6sin wt的時(shí)候,電路要達(dá)到限制輸入電壓幅值的目的。
設(shè)置直流掃描分析以及瞬態(tài)分析,得出輸入電壓Ui以及輸出電壓U0的波形,如圖2所示,可見電路對(duì)輸入電壓幅值的限制效果。
在限幅電路的瞬態(tài)分析結(jié)果示意圖中可見(圖3),當(dāng)輸入的電壓超出固定范圍時(shí),超出的部分就會(huì)被截止,這樣就能使信號(hào)的電壓在一定的幅值內(nèi),防止電路受信號(hào)電壓的影響出現(xiàn)故障。
2.2 RC正弦振蕩電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
RC振蕩電路在電子技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用,振蕩電路在自動(dòng)進(jìn)行振蕩的過程中,其達(dá)到平衡的條件所花費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)極短,在課堂上,教師直接講授相關(guān)的理論會(huì)令學(xué)生難以在有限的課堂時(shí)間內(nèi)理解并掌握,因?yàn)閷W(xué)生難以根據(jù)抽象的理論想象出波形。就此,將Pspice運(yùn)用到其中,可以觀察出振蕩電路建立振蕩的過程以及振蕩器在穩(wěn)定之后的波形,同時(shí),可以改變電阻或電容,觀察其對(duì)振蕩電路會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響,更加便捷、直觀地掌握振蕩電路的設(shè)計(jì)原理及運(yùn)行原理。
3 總結(jié)
從上述的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中可知,在模擬電子電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用Pspice能夠使設(shè)計(jì)仿真的效果精準(zhǔn)且直觀形象,為電子電路的設(shè)計(jì)提供極大便捷。Pspice是應(yīng)用極廣的電路設(shè)計(jì)及分析軟件,具有繪制電路圖、模擬仿真電路、圖形后期處理等強(qiáng)大功能,在建立真實(shí)的電路之前,在該軟件上設(shè)計(jì)、繪制仿真電路,依據(jù)具體的需求來設(shè)置相應(yīng)的參數(shù),斷定電路設(shè)計(jì)是否科學(xué)、性能是否可靠、能否達(dá)到設(shè)計(jì)的要求、有無必要修改電路等,還可以對(duì)元件的變化會(huì)對(duì)電路造成怎樣的影響進(jìn)行綜合評(píng)估,同時(shí)也能對(duì)一些電路的特性進(jìn)行測(cè)量分析。總之,Pspice的應(yīng)用能夠?yàn)殡娮与娐返哪M仿真設(shè)計(jì)帶來很好的內(nèi)外部條件,幫助設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出最優(yōu)電路,提高教師的教學(xué)效率和學(xué)生的掌握速率,從根本上減少成本支出,使電路設(shè)計(jì)最優(yōu)化,提高電路性能的可靠性,是模擬電子電路設(shè)計(jì)中必不可少的仿真設(shè)計(jì)軟件。
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關(guān)鍵詞:電子電路;故障成因;檢查方法;注意事項(xiàng)
一、現(xiàn)階段電子電路設(shè)備故障成因
在現(xiàn)階段電子電路設(shè)備當(dāng)中,引發(fā)故障的原因有很多,因此,如何有效鑒別、評(píng)判并排除故障問題成了當(dāng)前工程技術(shù)人員需要重視的環(huán)節(jié)。因?yàn)橹挥忻鞔_故障問題,才能通過分析測(cè)試找到故障部位、分析損壞器件,進(jìn)而保證排查故障的順暢開展。
當(dāng)前,電子電路設(shè)備中常見的故障有:電源無電壓輸出、電壓輸出不穩(wěn)、電路中沒有放大輸入信號(hào)、電路中的振蕩器出現(xiàn)故障以及計(jì)數(shù)器的輸出脈沖不穩(wěn)等等。下面對(duì)電子電路中存在的問題進(jìn)行了一些總結(jié),如下。
1) 電路中元器件因素故障
如電阻、電容、晶體管及集成器件等特性不良或損壞。這種原因引起的故障現(xiàn)象經(jīng)常是電路有輸入而無輸出或輸出異常。
2)測(cè)試設(shè)備因素故障
可能有的測(cè)試設(shè)備本身就有故障,功能不靈或測(cè)試探棒損壞,使之無法測(cè)試;還有可能是操作者對(duì)儀器使用不芷確而引起故障,如示波器旋鈕擋級(jí)選擇不對(duì),結(jié)果造成波形異常甚至無波形。
3)人為因素故障
如操作者將連線錯(cuò)接或漏接、元器件參數(shù)選錯(cuò)、晶體管管型搞錯(cuò)、二極管或電解電容極性接反等,都有可能導(dǎo)致電路不能正常工作。
4)電路接觸不良引起的故障
如焊接點(diǎn)虛焊、插接點(diǎn)接觸不牢靠、電位器滑動(dòng)端接觸不良、接地不良、引線斷線等。這種原因引起的故障一般是間歇式或瞬時(shí)出現(xiàn),或者突然停止工作。
5)各種干擾引起的故障
所謂干擾,是指外界因素對(duì)電路有用信號(hào)產(chǎn)生的擾動(dòng)。干擾源種類很多,常見的有以下幾種:
①直流電源因?yàn)V波不佳而引入的干擾。各種電子設(shè)備一般都由50Hz交流電壓經(jīng)過整流、濾波及穩(wěn)壓得到直流電壓源。因此,此直流電壓源含有50Hz或100Hz的紋波電壓,如果紋波電壓幅值過大,必然會(huì)給電路引入干擾。這種干擾是有規(guī)律性的,要減小這種干擾,必須采用紋波電壓幅值小的穩(wěn)壓電源或引入濾波網(wǎng)絡(luò)。
②接地處理不當(dāng)引入的干擾。共地是抑制噪聲和干擾的重要手段。所謂共地,是將電路中所有接地的元器件都接在電源的地電位參考點(diǎn)上。在正極性單電源供電電路中,電源的負(fù)極是電位參考點(diǎn);在負(fù)極性單電源供電電路中,電源的正地是電位參考點(diǎn);而在正負(fù)雙電源供電電路中,以兩個(gè)電源的正負(fù)極串接點(diǎn)為電位參考點(diǎn)。
③感應(yīng)干擾。干擾源通過分布電容耦合到電路,形成電場(chǎng)耦合干擾;干擾源通過電感耦合到電路,形成磁場(chǎng)耦合干擾。這些干擾均屬于感應(yīng)干擾。它將導(dǎo)致電子電路產(chǎn)生寄生振蕩。排除和避免這類干擾的方法一是采取屏蔽措施,屏蔽殼要接地;二是引入補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),抑制由干擾引起的寄生振蕩。
二、電子電路設(shè)備故障有效檢查方法
1、應(yīng)用電阻法測(cè)試故障
為檢驗(yàn)測(cè)試電子電路故障問題,可采用萬用表量測(cè)電路以及元件電阻,進(jìn)而準(zhǔn)確的查找明確故障位置與損壞的元件。應(yīng)注重的問題是,在斷電的狀況下應(yīng)用該電阻法。具體包括通斷法以及量測(cè)電阻值法等。前者方式可檢驗(yàn)測(cè)試電路之中的線路連接有否存在短路,各類元器件引腳有否存在虛連。應(yīng)注重檢驗(yàn)有否存在不準(zhǔn)懸空輸入電路,特別是CMOS電路輸入端不應(yīng)存在懸空問題。采用測(cè)電阻值方式可檢驗(yàn)電路之中的電阻元件是否存在合理的阻值,驗(yàn)證電容器有否存在斷線故障,或是被擊穿以及產(chǎn)生漏洞問題。應(yīng)測(cè)試半導(dǎo)體器件有否被擊穿,衡量PN結(jié)電阻有否合理等。
另外應(yīng)在驗(yàn)證二極管以及三極管過程中,通常選擇萬用表的100或者1k檔量測(cè)。分析大容量電容器階段中,應(yīng)首先利用導(dǎo)線令電容兩端出現(xiàn)短路,釋放出電容器儲(chǔ)存電荷,而后驗(yàn)證電容有否被擊穿或者存在較為嚴(yán)重的漏電現(xiàn)象。避免令萬用表形成不良破損。量測(cè)電阻值過程中,倘若進(jìn)行在線測(cè)試,則需要考慮量測(cè)試元器件同電路他類元器件具體的等效并聯(lián)作用關(guān)系。需精準(zhǔn)測(cè)量階段中,元器件一端應(yīng)確保同電路予以斷開。
2、采用電壓法以及示波法有效檢驗(yàn)測(cè)試
對(duì)于電子電路故障可通過電壓表選擇直流檔驗(yàn)證電源、靜態(tài)點(diǎn)位電壓、集成電路對(duì)地點(diǎn)位精準(zhǔn)正確性。還可選擇交流電壓檔驗(yàn)證具體的電壓值。量測(cè)電壓階段中,應(yīng)注重儀表內(nèi)阻與電容針對(duì)被測(cè)電路形成的作用影響。通過示波法可基于電路輸入信號(hào)基礎(chǔ)上展開檢查驗(yàn)證,其屬于一類動(dòng)態(tài)驗(yàn)證方式。通過示波器檢驗(yàn)電路各個(gè)點(diǎn)位的信號(hào)波形,各級(jí)具體的耦合、工作傳輸有否處于正常狀態(tài),進(jìn)而明確故障方位。該環(huán)節(jié)需要在電路靜態(tài)點(diǎn)位始終處在正常狀況下展開檢驗(yàn)核查。
3、應(yīng)用電流法、元器件替代方式以及分隔法測(cè)試電子電路故障
可采用萬用表測(cè)試晶體管以及系統(tǒng)集成電路具體的電流,各個(gè)位置分支電流與總體負(fù)載電流,進(jìn)而明確電路與原件有否處在正常工作狀態(tài)。針對(duì)存在潛在故障的各類元器件,可更換新的元器件。如果更換后電路處于正常工作狀態(tài),那么代表原先元器件以及插件板包含故障問題,可通過深入的測(cè)試檢驗(yàn)進(jìn)一步明確。
針對(duì)集成電路,可利用相同芯片之中的同一電路替換存在風(fēng)險(xiǎn)隱患、有可能出現(xiàn)故障問題的電路系統(tǒng)。由于包含多個(gè)同輸入端進(jìn)行集成的器件,倘若實(shí)踐應(yīng)用過程中包含多余輸入端,則可更換其他輸入端實(shí)施驗(yàn)證,進(jìn)而評(píng)判元輸入端有否存在問題。
為精準(zhǔn)的核查引發(fā)故障方位,可將一些插件拔除,并可通過切斷電路聯(lián)系降低故障范疇,將故障位置分離出來。例如發(fā)覺電源復(fù)雜出現(xiàn)短路可分部位切斷負(fù)載,驗(yàn)證短路負(fù)載位置。還可進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)位的驗(yàn)證測(cè)試,將故障范疇劃分成幾個(gè)部分,利用排除法縮減故障范疇。還應(yīng)確保去除以及斷開位置不會(huì)導(dǎo)致關(guān)聯(lián)工作出現(xiàn)異常狀況或形成損壞。
三、電子電路設(shè)備故障檢測(cè)技術(shù)的注意事項(xiàng)
對(duì)電子電路故障中的軟故障而言,電子技術(shù)的工程人員在保障其工作質(zhì)量的前提下,還要盡量減少測(cè)量的誤差。因此,筆者在這里提出了以下幾個(gè)方面的注意事項(xiàng),以供大家參考。
1、接地設(shè)施的合理應(yīng)用。由于現(xiàn)今市場(chǎng)中大多數(shù)電子產(chǎn)品的金屬機(jī)殼都具有保護(hù)接地,借以來不斷增強(qiáng)其自身運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性。因此,電子電路的設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行研發(fā)新產(chǎn)品的過程中,一定不要忽視對(duì)接地設(shè)施的設(shè)計(jì)。
2、電子電路故障檢測(cè)技術(shù)在選擇上要保障合理性。我們?cè)谑褂秒娮与娐饭收蠙z測(cè)技術(shù)的時(shí)候,一定要具體問題,具體分析,切不可混亂的采用電子電路故障檢測(cè)技術(shù),否則,勢(shì)必會(huì)給電路中的其它元器件甚至是整個(gè)電路帶去一些不必要的損失。
3、電子電路故障的檢測(cè)人員一定要認(rèn)真記錄每一種故障的發(fā)生時(shí)間與元件的使用年限,從而能夠在本質(zhì)上做到預(yù)防電子電路故障現(xiàn)象的發(fā)生。
4、對(duì)于電子電路中出現(xiàn)的調(diào)試故障而言,電子技術(shù)工程人員一定要認(rèn)真查找故障原因,切不可一遇到問題解決不了就拆掉線路重新安裝。以免導(dǎo)致其它的元件產(chǎn)生問題,并使得整個(gè)電子電路故障發(fā)生更大的問題。
四、結(jié)語
綜上所述,在電子電路設(shè)備運(yùn)行中,如何做好電子電路故障檢驗(yàn)具有重要的作用。因此,我們只有引入科學(xué)有效的方法策略,針對(duì)電子電路不同部位,較易導(dǎo)致故障的隱患點(diǎn)位進(jìn)行全面清晰的驗(yàn)證測(cè)試,方能精準(zhǔn)的測(cè)試出電子電路故障所在。明確引發(fā)成因,制定有效的預(yù)防管理策略,降低故障引發(fā)幾率,做到防患于未然,創(chuàng)設(shè)明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)