聲光控路燈控制器

1、南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院聲、光控電路目 錄電路的組成（1） 聲音信號(hào)輸入電路（2） 光信號(hào)輸入電路（3） 橋式整流電路（4） 降壓濾波電路（5） 延時(shí)電路（6） 控制電路（7） 負(fù)載元器件的參數(shù)及性能數(shù)字集成電路TC4011BP1 駐極體話筒2 625A型光敏電阻的測(cè)試3 IN4007參數(shù)4 9013參數(shù)5 電阻的識(shí)別和檢測(cè)6 電容的識(shí)別和檢測(cè)7 可控硅 電路安裝 調(diào)試與故障分析電路的安裝及接線圖1. 電路的調(diào)試2. 故障原因及檢修二 電路組成及工作原理1.電路組成電路主要有以下幾部分組成.(1) 聲音信號(hào)輸入電路 由話筒MIC、電阻R1、R2、R3、電容C1和三極管T1組成。聲音信號(hào)經(jīng)話筒MIC

2、轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后經(jīng)C1耦合至T1放大，最后由T1的集電極輸出并送入集成電路IC1的2腳。(2) 光信號(hào)輸入電路 由電阻R4和光敏電阻Rg組成。光的強(qiáng)弱經(jīng)光敏電阻Rg轉(zhuǎn)化為高、低電平后送入集成電路IC1的1腳。(3) 橋式整流電路 由二級(jí)管D2D3D4D5組成。其功能是將220V的交流市電轉(zhuǎn)化為脈動(dòng)直流電壓。(4) 降壓濾波電路 由電阻R5、 R6和電容C2組成。其功能是對(duì)橋式整流電路輸出脈沖直流電壓進(jìn)行降壓濾波，獲得10V左右的直流電壓，作為控制電路的直流電源。(5) 延時(shí)電路 由二極管D1電阻R8和電容C3組成。延時(shí)時(shí)間由R8和C3決定，按圖中所示參數(shù)值可延時(shí)約6070S。二極管D1起隔離作用

3、。(6) 控制電路 由集成電路IC1電阻R7和雙向可控硅T2組成，其作用是控制開關(guān)的通斷。這里雙向可控硅T2起開關(guān)作用。集成電路IC1是整個(gè)電子開關(guān)的核心元件，型號(hào)為TC4011BP。它是四-二輸入與非門集成電路。其中12腳和3腳分別為與非門1的輸入和輸出端；5、6和4腳分別為與非門2的輸入和輸出端；8、9和10腳分別為與非門3的輸入和輸出端；12、13和11腳分別為與非門4的輸入和輸出；7和14腳分別是接地和電源腳。在該電路中與非門1和與非門2組成聲音信號(hào)和光信號(hào)與邏輯電路；與非門3、與非門4和電阻R7組成觸發(fā)電路。(7) 負(fù)載 由白熾燈EL組成，最大可接100W。 2.電路工作原理 顧名思

4、義，聲光控延時(shí)開關(guān)就是用聲音來(lái)控制開關(guān)的“開啟”，若干分鐘后延時(shí)開關(guān)“自動(dòng)關(guān)閉”。因此，整個(gè)電路的功能就是將聲音信號(hào)處理后，變?yōu)殡娮娱_關(guān)的開關(guān)動(dòng)作。明確了電路的流向后，即可根據(jù)主要元器件將電路劃分為若干個(gè)單元。220V交流電通過(guò)白熾燈EL后，經(jīng)D2、D3、D4、D5橋式整流電路把交流電壓變?yōu)槊}動(dòng)直流電壓，由R5和R6分壓，C2濾波，獲得10V左右的直流電壓，作為控制電路的工作電源，這時(shí)通過(guò)白熾燈EL的電流小于2mA，所以白熾燈不會(huì)發(fā)光。電阻R4和光敏電阻Rg串聯(lián)分壓，當(dāng)有光照射光敏電阻Rg時(shí)，它呈低阻狀態(tài)，即IC1的1腳(與非門1的光信號(hào)輸入端)為低電平，此時(shí)聲音信號(hào)被屏蔽(不起作用)，與非門

5、1的輸出即IC1的3腳為高電平。與非門1的3腳輸出端接與非門2的5、6腳輸入端，所以與非門2的4腳輸出為低電平。此時(shí)二極管D1截止，觸發(fā)電路無(wú)觸發(fā)信號(hào)，雙向可控硅T2截止，白熾燈EL熄滅。當(dāng)無(wú)光照射時(shí)，光敏電阻Rg呈高阻狀態(tài)，即IC1的1腳(與非門1的光信號(hào)輸入端)為高電平，與非門1打開，聲音信號(hào)可以輸入。話筒MIC和電阻R1將外界的聲音信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)。在外界無(wú)聲的情況下，三極管T1處于飽和狀態(tài)，使與非門1的輸出即IC1的2腳(與非門1的聲音信號(hào)輸入端)為低電平，與非門1的輸出即IC1的3腳為高電平。最終使與非門2的輸出4腳為低電平，白熾燈EL熄滅。若外界有聲音，三極管T1將出現(xiàn)反復(fù)飽和、截止

6、，使與非門1的2端反復(fù)出現(xiàn)高低電平的轉(zhuǎn)化過(guò)程。若與非門1的兩個(gè)輸入端有一個(gè)為低電平，與非門2便輸出低電平，只有當(dāng)與非門1的兩個(gè)輸入端都為高電平時(shí)，與非門2才輸出高電平。當(dāng)與非門2輸出高電平時(shí)，通過(guò)隔離二極管D1給電容C3充電，當(dāng)C3充電電壓達(dá)到與非門3的閾值電平時(shí)，使與非門4輸出高電平，通過(guò)電阻R7觸發(fā)雙向可控硅T2使其導(dǎo)通，主回路便有較大的電流通過(guò)白熾燈EL使其發(fā)光。T2導(dǎo)通后，由于沒有了聲音信號(hào)，與非門1的輸入IC1的2腳很快變?yōu)榈碗娖?，從而使與非門2輸出為低電平。但延時(shí)電路的電容C3通過(guò)電阻R8放電，經(jīng)過(guò)大約1分鐘的時(shí)間下降到與非門3的閾值電平以下，使與非門4輸出低電平，當(dāng)交流電過(guò)零點(diǎn)時(shí)

7、，T2自動(dòng)關(guān)斷，白熾燈EL熄滅。因此，白天白熾燈EL不亮，只有到了晚上話筒MIC接收到聲音信號(hào)時(shí)，才能產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，使雙向可控硅T2導(dǎo)通，白熾燈EL發(fā)光，延時(shí)一段時(shí)間后白熾燈EL自動(dòng)熄滅。3. 電 路 圖 聲、光控制電子開關(guān)電路原理圖4. 元件清單序號(hào)器件名稱型號(hào)數(shù)量備注1電阻10K1R12電阻2.7M1R23電阻43K1R34電阻1.5M1R45電阻150K1R56電阻20K2R6 R77電阻1M1R88光敏電阻1Rg9電容104PF1C110電容33uF/25V2C2 C311可控硅BT1691T212三極管90131T113二極管1N40075D1D514集成電路TC4011BP1IC1

8、15話筒1MIC16白熾燈1EL 第三章 元器件的參數(shù)及性能1. 數(shù)字集成電路TC4011BP2. 駐極體話筒駐極體選用的是一般收錄機(jī)用的小話筒，它的測(cè)量方法是：用R*100檔將紅表筆接外殼的S、黑表筆接D,這時(shí)用口對(duì)著駐極體吹氣,若表針有擺動(dòng)說(shuō)明該駐極體完好,擺動(dòng)越大靈敏度越高。3. 625A型光敏電阻的測(cè)試光敏電阻用的是625A型,有光照射時(shí)電阻為20K以下,無(wú)光照時(shí)電阻值大于100M,說(shuō)明該元件是完好的。4. IN4007參數(shù)常用的IN40014007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A,IN4007反向耐壓為1000V5. 9013參數(shù)9013 - NPN外延型晶體管(三極管)，9013

9、是一種最常用的普通三極管，它是一種低電壓，大電流，小信號(hào)的NPN型硅三極管。特性 · 集電極電流IC：Max 500mA · 集電極-基極電壓Vcbo：40V · 工作溫度：-55 to +150 · 功率(W):0.625 · fT(MHZ):-. · hFE :64 202   · 和9012（PNP）相對(duì) · 主要用途：1、開關(guān)應(yīng)用 2、射頻放大 3、低噪聲放大管6. 電阻的識(shí)別和檢測(cè)一、電阻器參數(shù)識(shí)別方法電阻器的主要參數(shù)（標(biāo)稱值與允許偏差）要標(biāo)注在電阻器上，以供識(shí)別。電阻器的參數(shù)表示方法

10、有直標(biāo)法、文字符號(hào)法、色環(huán)法三種。1直標(biāo)法 直標(biāo)法是一種常見標(biāo)注方法，特別是在體積較大（功率大）的電阻器上采用。它將該電阻器的標(biāo)稱阻值和允許偏差，型號(hào)、功率等參數(shù)直接標(biāo)在電阻器表面，如圖所示。在三種表示方法中，直標(biāo)法使用最為方便。2文字符號(hào)法 文字符號(hào)法和直標(biāo)法相同，也是直接將有關(guān)參數(shù)印制在電阻體上。文字符號(hào)法，將5.7kW電阻器標(biāo)注成5k7，其中k既作單位，又作小數(shù)點(diǎn)。文字符號(hào)法中，偏差通常用字母表示。3 色標(biāo)法進(jìn)口電阻器標(biāo)志方法采用色標(biāo)法和數(shù)碼法等。其中，色標(biāo)法的規(guī)定與國(guó)產(chǎn)相同。而數(shù)碼法，則當(dāng)阻值大于或等于10W時(shí)，其阻值用一個(gè)3位數(shù)表示。其中，前兩位是阻值的有效數(shù)，后一位是10的n次冪的

11、指數(shù)（n為正整數(shù)和零），當(dāng)阻值小于10W時(shí)，其阻值用數(shù)字和R表示，其中R表示小數(shù)點(diǎn)，單位為W。阻值標(biāo)志為R2-標(biāo)稱值為；阻值標(biāo)志為4R7-標(biāo)稱值為；阻值標(biāo)志240-標(biāo)稱值為；阻值標(biāo)志684-標(biāo)稱值為；電阻器標(biāo)稱阻值的允許偏差，所用的字母及含義與國(guó)產(chǎn)電阻器的相同。二、電阻的檢測(cè)測(cè)量電阻器時(shí)，要注意不能用手同時(shí)捏著表筆和電阻器兩引出端，以免人體電阻影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。 1對(duì)于未安裝的電阻，可以用萬(wàn)用表測(cè)量一下電阻器的阻值，再根據(jù)所讀阻值看色環(huán)，讀出標(biāo)稱阻值。2對(duì)于已裝配在電路板上的電阻，可用以下方法進(jìn)行判斷：（1）四色環(huán)電阻為普通型電阻器，從標(biāo)稱阻值系列表可知，其只有三種系列，允許偏差為±

12、5%、±10%、±20%，所對(duì)應(yīng)的色環(huán)為：金色、銀色、無(wú)色。而金色、銀色、無(wú)色這三種顏色沒有有效數(shù)字，所以，金色、銀色、無(wú)色作為四色環(huán)電阻器的偏差色環(huán)，即為最后一條色環(huán)（金色，銀色除作偏差色環(huán)外，可作為乘數(shù)）。（2）五色環(huán)電阻器為精密型電阻器，一般常用棕色或紅色作為偏差色環(huán)。如出現(xiàn)頭尾同為棕色或紅色環(huán)時(shí)，要判斷第一條色環(huán)則要通過(guò)方法（3）、（4）。（3）第一條色環(huán)比較靠近電阻器一端引腳。 （4）表示電阻器標(biāo)稱阻值的那四條環(huán)之間的間隔距離一般為等距離，而表示偏差的色環(huán)（即最后一條色環(huán)）一般與第四條色環(huán)的間隔比較大，以此判斷哪一條為最后一條色環(huán)。7. 電容的識(shí)別和檢測(cè)

13、一、電容的識(shí)別這種方法是國(guó)際電工委員會(huì)推薦的表示方法。具體內(nèi)容是：用24位數(shù)字和一個(gè)字母表示標(biāo)稱容量，其中數(shù)字表示有效數(shù)值，字母表示數(shù)值的單位。字母有時(shí)既表示單位也表示小數(shù)點(diǎn)。如： 1. 采用不同的端頭形狀來(lái)表示引腳的極性，見圖（b），（c）所示，這種方式往往出現(xiàn)在兩根引腳軸向分布的電解電容器中。2. 標(biāo)出負(fù)極性引腳，見圖（d）所示，在電解電容器的絕緣套上畫出像負(fù)號(hào)的符號(hào)，以表示這一引腳為負(fù)極性引腳。3. 采用長(zhǎng)短不同的引腳來(lái)表示引腳極性，通常長(zhǎng)的引腳為正極性引腳，見圖（a）二、電容器檢測(cè)方法1.用萬(wàn)用電表的歐姆檔（R×10k或R×1k檔，視電容器的容量而定），當(dāng)兩表筆分別

14、接觸容器的兩根引線時(shí)，表針首先朝順時(shí)針?lè)较颍ㄏ蛴遥[動(dòng)，然后又慢慢地向左回歸至位置的附近，此過(guò)程為電容器的充電過(guò)程。2.當(dāng)表針靜止時(shí)所指的電阻值就是該電容器的漏電電阻（R）。在測(cè)量中如表針距無(wú)窮大較遠(yuǎn)，表明電容器漏電嚴(yán)重，不能使用。有的電容器在測(cè)漏電電阻時(shí)，表針退回到無(wú)窮大位置時(shí)，又順時(shí)針擺動(dòng)，這表明電容器漏電更嚴(yán)重。一般要求漏電電阻R500k，否則不能使用。3.對(duì)于電容量小于5000pF的電容器，萬(wàn)用表不能測(cè)它的漏電阻。三、電解電容的極性的判斷用萬(wàn)用表測(cè)量電解電容器的漏電電阻，并記下這個(gè)阻值的大小，然后將紅、黑表棒對(duì)調(diào)再測(cè)電容器的漏電電阻，將兩次所測(cè)得的阻值對(duì)比，漏電電阻小的一次，黑表棒所接

15、觸的是負(fù)極。8. 可控硅（一）可控硅符號(hào)：  （二） 可控硅的主要參數(shù)可控硅的主要參數(shù)有：(1) 額定通態(tài)平均電流IT在一定條件下，陽(yáng)極-陰極間可以連續(xù)通過(guò)的50赫茲正弦半波電流的平均值。(2) 正向阻斷峰值電壓VPF 在控制極開路未加觸發(fā)信號(hào)，陽(yáng)極正向電壓還未超過(guò)導(dǎo)能電壓時(shí)，可以重復(fù)加在可控硅兩端的正向峰值電壓?？煽毓璩惺艿恼螂妷悍逯担荒艹^(guò)手冊(cè)給出的這個(gè)參數(shù)值。(3) 反向陰斷峰值電壓VPR當(dāng)可控硅加反向電壓，處于反向關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，可以重復(fù)加在可控硅兩端的反向峰值電壓。使用時(shí)，不能超過(guò)手冊(cè)給出的這個(gè)參數(shù)值。(4) 控制極觸發(fā)電流Ig1 、觸發(fā)電壓VGT在規(guī)定的環(huán)境溫度下，陽(yáng)極陰

16、極間加有一定電壓時(shí)，可控硅從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)所需要的最小控制極電流和電壓。(5) 維持電流IH在規(guī)定溫度下，控制極斷路，維持可控硅導(dǎo)通所必需的最小陽(yáng)極正向電流。近年來(lái)，許多新型可控硅元件相繼問(wèn)世，如適于高頻應(yīng)用的快速可控硅，可以用正或負(fù)的觸發(fā)信號(hào)控制兩個(gè)方向?qū)ǖ碾p向可控硅，可以用正觸發(fā)信號(hào)使其導(dǎo)通，用負(fù)觸發(fā)信號(hào)使其關(guān)斷的可控硅等等。第四章 電路安裝 調(diào)試與故障分析1電路安裝及接線圖 圖3所示為該電子開關(guān)印制電路板參考接線圖，所示大小以實(shí)物為例。按圖中所示進(jìn)行元器件的安裝焊接。注意，負(fù)載白熾燈EL采用外接方式,不安裝在印制電路板上。2. 電路調(diào)試檢查整個(gè)電路板沒有虛焊、漏焊和短路后，接上負(fù)

17、載白熾燈EL以及220V交流市電進(jìn)行通電檢查。調(diào)試時(shí)用萬(wàn)用表直流電壓擋測(cè)試集成電路IC1的14腳應(yīng)有10V左右的直流電壓。然后在有光無(wú)聲的條件下測(cè)量三極管T1集電極C應(yīng)為低電平，即此時(shí)三極管T1應(yīng)飽和導(dǎo)通,在有光有聲的情況下，白熾燈EL應(yīng)不亮。用不透明的膠布遮蔽住光敏電阻Rg，在有聲音時(shí)白熾燈EL應(yīng)能點(diǎn)亮并且延時(shí)6070秒后自動(dòng)熄滅。達(dá)到以上要求,說(shuō)明電路已調(diào)試成功。3. 電路原因及檢修 調(diào)試中可能會(huì)出現(xiàn)以下故障。應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行檢修。(1) 晚上聲音小時(shí)白熾燈EL不亮，當(dāng)聲音很大時(shí)才亮。這是聲音信號(hào)輸入電路靈敏度降低所致。其原因可能是話筒MIC靈敏度降低，電容C1容量減小，三極管T1，電阻

18、R2、R3等元件參數(shù)改變等等。檢修時(shí)，可適當(dāng)減小電阻R1的阻值以提高M(jìn)IC的靈敏度。增大電阻R2和減小電阻R3的阻值，以降低三極管T1的靜態(tài)工作點(diǎn)。也可用一個(gè)等值電容與C1并聯(lián)，觀察效果是否改變等方法，提高聲音輸入電路的靈敏度。(2) 晚上白熾燈EL經(jīng)常誤觸發(fā)而發(fā)光。這一般是聲音信號(hào)輸入電路靈敏度太高所致。檢修時(shí)對(duì)該部分電路的元件與上述(1)進(jìn)行相反調(diào)整。(3) 白天有聲音時(shí)白熾燈EL便亮。這是光信號(hào)輸入電路的故障。檢修時(shí)，檢查光敏電阻Rg是否接收光線不足，可采用清除光敏電阻Rg處灰塵，檢查光敏電阻Rg的位置是否正確，光敏電阻Rg的位置是否開路，適當(dāng)增大電阻R4的阻值，降低與非門1的1端輸入電

19、平等辦法加以解決。(4) 晚上有聲音時(shí)白熾燈EL也不亮。其原因是聲音信號(hào)輸入電路在有聲音時(shí)不能輸出高電平，光信號(hào)輸入電路輸出低電平，集成電路IC1損壞等造成的.檢修時(shí)，在有聲音信號(hào)時(shí)測(cè)量與非門1的2端是否為高電平，在無(wú)光時(shí)測(cè)量與非門1的1端是否為高電平。若不是高電平說(shuō)明故障在相應(yīng)的輸入電路，若是高電平應(yīng)檢查集成電路IC1的邏輯關(guān)系是否正確。(5) 白天和晚上白熾燈EL均長(zhǎng)亮。其原因一般是雙向可控硅T2被擊穿。檢修時(shí)，斷電后用萬(wàn)用表的電阻擋測(cè)量T2兩個(gè)陽(yáng)極之間的電阻，若在1K以下，則說(shuō)明雙向可控硅T2已經(jīng)被擊穿，應(yīng)更換。(6) 白熾燈EL點(diǎn)亮的延時(shí)時(shí)間不合適。若燈亮的延時(shí)時(shí)間縮短了，有可能是電容

20、C3漏電或者是容量減小所致，可用一只相同的電容嘗試。若嫌延時(shí)時(shí)間不夠，可適當(dāng)增大電阻R8的阻值，或者增大電容C3的容量。反之，減小電阻R8的阻值或者電容C3的容量即可。第五章 結(jié)論本設(shè)計(jì)報(bào)告主要介紹了用模擬電路實(shí)現(xiàn)的聲光控制電路設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)介紹了該電路的功能，結(jié)合以前所學(xué)的模電知識(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能要求。設(shè)計(jì)中很好的使模、數(shù)相結(jié)合，滿足了設(shè)計(jì)所要求的任務(wù)。在本次實(shí)驗(yàn)中，我學(xué)到了很多，同時(shí)也感悟了很多。我體會(huì)到了團(tuán)結(jié)互助和同學(xué)之間的默契配合，不懂的地方請(qǐng)教老師，一遍遍的拆線、裝線，測(cè)試導(dǎo)線和芯片的好壞，因?yàn)槿魏我粋€(gè)小小的疏忽，都將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)

21、自己能力的一種提高。下面我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程做一下簡(jiǎn)單的總結(jié)。第一，接到任務(wù)以后進(jìn)行選題。選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)的開端，選擇恰當(dāng)?shù)摹⒏信d趣的題目，這對(duì)于整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是否能夠順利進(jìn)行關(guān)系極大。好比走路，這開始的第一步是具有決定意義的，第一步邁向何方，需要慎重考慮。否則，就可能走許多彎路、費(fèi)許多周折，甚至南轅北轍，難以到達(dá)目的地。因此，選題時(shí)一定要考慮好了。第二，題目確定后就是找資料了。查資料是做畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，好的開端就相當(dāng)于成功了一半，到圖書館、書店、資料室去雖說(shuō)是比較原始的方式，但也有可取之處的?？傊?，不管通過(guò)哪種方式查的資料都是有利用價(jià)值的，要一一記錄下來(lái)以備后用。第三，通過(guò)上面的過(guò)程，

22、已經(jīng)積累了不少資料，對(duì)所選的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上，綜合已有的資料來(lái)更透徹的分析題目。第四，有了研究方向，就應(yīng)該動(dòng)手實(shí)現(xiàn)了。其實(shí)以前的三步都是為這一步作的鋪墊。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我對(duì)模電和數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的邏輯關(guān)系等有了一定的認(rèn)識(shí)，對(duì)以前學(xué)的數(shù)字電路又有了一定的新認(rèn)識(shí)，溫習(xí)了以前學(xué)的知識(shí)，就像人們常說(shuō)的溫故而知新嘛，但在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到了很多的問(wèn)題，有一些知識(shí)都已經(jīng)不太清楚了，但是通過(guò)一些資料又重新的溫習(xí)了一下數(shù)字電路部分的內(nèi)容。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常

23、感謝幫助我的同學(xué)。在此要感謝我的指導(dǎo)老師，感謝老師給我這樣的機(jī)會(huì)鍛煉。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中的探索的艱難和成功的喜悅。雖然這個(gè)項(xiàng)目還不是很完善，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。第七章 參考文獻(xiàn)： 1康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第四版）.北京： 高等教育出版社出版2彭介華，電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)北京.高等教育出版社3童詩(shī)白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).清華大學(xué)電子學(xué)教研組編.第三版,北京:高等教育出

24、版社,20044楊旭東,劉行景,楊興瑤. 實(shí)用電子電路精選.化學(xué)工業(yè)出版社,19995華成英. 電子技術(shù)北京.中央廣播電視大學(xué)出版社,19966電子制作 電子制作雜志社，20087電子制作500例 附錄 淺談PCB設(shè)計(jì)中的技巧和方法 楊 陽(yáng)在電子工程中，應(yīng)用軟件進(jìn)行PCB設(shè)計(jì),具有功能強(qiáng)大,使用方便等特點(diǎn),所以平時(shí)應(yīng)用很多。其實(shí),不管用什么軟件,PCB設(shè)計(jì)有個(gè)大致的程序,按順序來(lái)會(huì)省時(shí)省力且不容易出錯(cuò)。同時(shí)考慮到PROTELDXP2004界面風(fēng)格與WINDOWS視窗接近,操作習(xí)慣也相近,且有強(qiáng)大的仿真功能,使用的人也比較多,所以在此將此軟件為例作說(shuō)明。原理圖設(shè)計(jì)是前期重要準(zhǔn)備工作,初學(xué)者應(yīng)認(rèn)真

25、設(shè)計(jì),通過(guò)畫原理圖我們會(huì)更加熟悉這個(gè)軟件的基本工具。如果不認(rèn)真作將得不償失,對(duì)簡(jiǎn)單的板子,如果熟練流程,不妨可以跳過(guò)。但是對(duì)于初學(xué)者一定要按流程來(lái),這樣一方面可以養(yǎng)成良好的習(xí)慣,另一方面對(duì)復(fù)雜的電路也只有這樣才能避免出錯(cuò)。原理圖是根據(jù)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目來(lái)的。在畫原理圖時(shí),層次設(shè)計(jì)要注意各個(gè)文件最后要連接為一個(gè)整體。由于軟件的差別有些軟件會(huì)出現(xiàn)看似相連實(shí)際未連(電氣性能上)的情況,如果不用相關(guān)檢測(cè)工具檢測(cè),萬(wàn)一出了問(wèn)題,等板子做好了才發(fā)現(xiàn)就晚了。這就說(shuō)明了按順序來(lái)做的重要性,希望引起大家的注意。現(xiàn)就PCB設(shè)計(jì)中的技巧和方法介紹如下:一、制作物理邊框封閉的物理邊框?qū)σ院蟮脑季肿呔€來(lái)說(shuō)是個(gè)基本平臺(tái),也對(duì)

26、自動(dòng)布局起著約束作用。否則,從原理圖過(guò)來(lái)的元件會(huì)不知所措的。但這里一定要注意精確,否則以后出現(xiàn)安裝問(wèn)題麻煩就大了。還有就是拐角地方最好用圓弧,一方面可以避免尖角劃傷工人,同時(shí)也可以減輕應(yīng)力作用。例如有的產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)面殼PCB板斷裂的情況,改用圓弧后就好了。二、元件和網(wǎng)絡(luò)的引入把元件和網(wǎng)絡(luò)引入畫好的邊框中應(yīng)該很簡(jiǎn)單,但是這里往往會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,一定要細(xì)心地按提示的錯(cuò)誤逐個(gè)解決，不然后面要費(fèi)更大的力氣。這里的問(wèn)題一般來(lái)說(shuō)，主要是元器件的封裝形式找不到，元件網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，有未使用的元件或管腳等。對(duì)照提示，這些問(wèn)題是可以很快搞定的。三、元件的布局元件的布局與走線對(duì)產(chǎn)品的壽命、穩(wěn)定性、電磁兼容都有很大的

27、影響，是應(yīng)該特別注意的地方。一般來(lái)說(shuō)，元件布局的原則主要有以下兩個(gè)方面：1放置順序先放置與結(jié)構(gòu)有關(guān)的固定位置的元器件，如電源插座、指示燈、開關(guān)、連接件之類。這些器件放置好后用軟件的LOCK功能將其鎖定，使之以后不會(huì)被誤動(dòng)。再放置線路上的特殊元件和大的元器件，如發(fā)熱元件、變壓器、IC等，最后放置小器件。2注意散熱元件布局還要特別注意散熱問(wèn)題。對(duì)于大功率電路，應(yīng)該將那些發(fā)熱元件如功率管、變壓器等盡量靠邊分散布局放置，便于熱量散發(fā)，不要集中在一個(gè)地方，也不要距離大電容太近以免使電解液過(guò)早老化。四、布線1布線的通行原則（1）高頻數(shù)字電路走線細(xì)一些、短一些好。（2）大電流信號(hào)、高電壓信號(hào)與小信號(hào)之間應(yīng)該

28、注意隔閡。隔離距離要與承受的耐壓有關(guān)，通常情況下在2KV時(shí)隔離距離應(yīng)為2mm；若要承受3KV的耐壓測(cè)試，則高低壓線路之間的距離應(yīng)在3.5mm以上。許多情況下為避免爬電，還在印制線路板上的高低壓之間開槽。（3）兩面板布線時(shí)，兩面的導(dǎo)線宜相互垂直、斜交或彎曲走線，避免相互平行，以減少寄生耦合；作為電路的輸入及輸出用的印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相臨平行，以免發(fā)生回授，在這些導(dǎo)線之間最好加接地線。（4）走線拐角盡可能大于90 °，杜絕90 °以下的拐角，也盡量少用90 °拐角。（5）地址線或者數(shù)據(jù)線，走線長(zhǎng)度差異不要太大，否則短線部分要人為走彎線做補(bǔ)償。（6）走線盡量走在焊接面，特別是通孔工藝的PCB。（7）盡量少用過(guò)孔、跳線。（8）單面板焊盤必須要大，焊盤相連的線一定要粗。（9）大面積敷銅要用網(wǎng)格狀的，以防止波焊時(shí)板子產(chǎn)生氣泡和因?yàn)闊釕?yīng)力作用而彎曲，但在特殊場(chǎng)合下要考慮GND的流向，大小，不能簡(jiǎn)單的用銅箔填充了事，而是需要考慮走線。（10）元器件和走線不能太靠邊放，一般的單面板多為紙質(zhì)板，受力后容易斷裂，如果在邊緣連線或放元器件就會(huì)受到影響。（11）必須考慮生產(chǎn)、調(diào)試、維修的方便性。2地的處理對(duì)模擬電路來(lái)說(shuō)，處理地的問(wèn)題是很重要的。地上產(chǎn)生的噪聲往往難以預(yù)料，可是一旦產(chǎn)生