直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試參考資料(共17頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試 直流穩(wěn)壓電源是各種電子產(chǎn)品中不可缺少的一部分，它的質(zhì)量直接關(guān)系到儀器的質(zhì)量，因此掌握穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與制作，對(duì)以后的實(shí)際工作是很有意義的。下面介紹小功率穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方法與制作過程。 直流穩(wěn)壓電源，顧名思義，即電源的輸出為穩(wěn)定的直流電壓。因此直流穩(wěn)壓電源是一種將交流電轉(zhuǎn)換為平滑穩(wěn)定的直流電的能量變換器。過去常采用分立元件來構(gòu)成穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，?dāng)性能指標(biāo)要求較高時(shí)，電路結(jié)構(gòu)往往比較復(fù)雜，給使用和維修帶來許多不便?，F(xiàn)在，隨著集成電路的發(fā)展，集成穩(wěn)壓器的種類越來越多，應(yīng)用也越來越廣泛，在許多場(chǎng)合我們都偏愛于用集成穩(wěn)壓器為核心加上一些外圍元件來構(gòu)

2、成穩(wěn)壓?jiǎn)卧?。用集成穩(wěn)壓器作穩(wěn)壓?jiǎn)卧碾娫唇凶黾煞€(wěn)壓電源，它具有一般集成電路體積小、重量輕、安裝和調(diào)試方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因此具有良好的發(fā)展前景。 由于集成穩(wěn)壓器的出現(xiàn)，穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化。通過對(duì)本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，要求大家學(xué)會(huì)選擇變壓器、整流二極管（或整流橋）、濾波電容及集成穩(wěn)壓器等器件來設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源，掌握穩(wěn)壓電源的主要性能參數(shù)及測(cè)試方法，熟悉從理論設(shè)計(jì)到制作出成品的全過程。第一節(jié) 直流穩(wěn)壓電源一 直流穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)與原理不論用分立元件構(gòu)成穩(wěn)壓器，還是用集成穩(wěn)壓器，一個(gè)完整的直流穩(wěn)壓電源分為變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓四個(gè)部分。其框圖及對(duì)應(yīng)的特征波形如圖111所示圖1 直流穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)

3、圖和穩(wěn)壓過程 變壓是利用電源變壓器將電網(wǎng)220V的交流電壓U1變換成整流濾波電路所需要的交流電壓U2。當(dāng)用1:1的變比來變壓時(shí)，通常稱為信號(hào)隔離。整流是利用二極管的單向?qū)щ娮饔?，?gòu)成單相半波、全波、橋式或倍壓整流電路，或利用其它半導(dǎo)體器件，如SCR可控硅等，將雙向的交流電壓U2變成單向脈動(dòng)直流電壓。 濾波是利用電容、電感等儲(chǔ)能元件的平波作用構(gòu)成濾波電路濾除紋波，輸出較平滑的直流電壓U4。穩(wěn)壓電路的作用是提高輸出直流電壓UO的帶負(fù)載能力和穩(wěn)定性，分立元件穩(wěn)壓電路和集成電路常采用串聯(lián)負(fù)反饋式。圖112給出了一種較簡(jiǎn)單的電路。RL是負(fù)載電阻，R1、R2是取樣電阻，BG1、BG2組成差分式比較放大器，

4、D提供比較放大器的基準(zhǔn)電壓，BG3是穩(wěn)壓器的調(diào)整管，當(dāng)輸出電壓UO發(fā)生變化時(shí)，變化的量由差動(dòng)放大器與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，并將變化量送至調(diào)整管，此時(shí)，調(diào)整管的Uce3作相應(yīng)的變化，從而使輸出電壓UO達(dá)到穩(wěn)壓效果。設(shè)RL變動(dòng)使U0升高，其穩(wěn)壓過程如下：圖1 串聯(lián)負(fù)反饋式穩(wěn)壓電路基本框圖及應(yīng)用電路 這個(gè)穩(wěn)壓原理我們可以通過下面的簡(jiǎn)單例子加以說明。電路如圖113所示 圖1 穩(wěn)壓原理示意圖 此時(shí) RL為負(fù)載電阻，當(dāng)Ui變化時(shí)，調(diào)RX改變其分壓即可保持UO不變。上例中BG3的Uce3變化起到了這個(gè)作用，只是它利用的是三極管自身的調(diào)整功能。二 直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)及測(cè)試方法 集成直流穩(wěn)壓電源，技術(shù)指標(biāo)如下：

5、 直流輸出電壓UO可調(diào)范圍（UominUomax） 最大輸出電流Iomax 輸出端紋波電壓DUo 穩(wěn)壓系數(shù)SV 輸出動(dòng)態(tài)電阻Ro 前兩個(gè)指標(biāo)是穩(wěn)壓電源的特性指標(biāo)，它決定了電源的適用范圍，同時(shí)也決定了穩(wěn)壓器的特性指標(biāo)及如何選擇變壓器、整流二極管和濾波電容等。而后三個(gè)指標(biāo)為穩(wěn)壓電源的質(zhì)量指標(biāo)（含溫度系數(shù)）。1 最大輸出電流 最大輸出電流是指穩(wěn)壓電源正常工作的情況下能輸出的最大電流，用Iomax表示。一般情況下的工作電流IoIomax，穩(wěn)壓電路內(nèi)部應(yīng)有保護(hù)電路，以防止IoIomax或者輸出端與地短路時(shí)損壞穩(wěn)壓器。2 直流輸出電壓UO 直流輸出電壓是指穩(wěn)壓電源的輸出電壓，也即是穩(wěn)壓器的輸出電壓，用UO

6、表示。 采用圖114所示電路可同時(shí)測(cè)量UO與Iomax。測(cè)試過程是：先調(diào)節(jié)輸出端的負(fù)載電阻，使、交流輸入電壓為220v，此時(shí)數(shù)字電壓表的測(cè)量值即為UO，再使RL逐漸減小，直到UO的值下降5，此時(shí)負(fù)載RL中的電流即為Iomax(記下Iomax后迅速增大RL，以減小穩(wěn)壓器的功耗)。3 紋波電壓DUO 紋波電壓是指疊加在輸出電壓UO上的交流分量?？梢圆捎檬静ㄆ髦苯佑^測(cè)其峰峰值。也可用交流毫伏表測(cè)量其有效值DUO。因?yàn)镈UO不是正弦波，所以用有效值衡量其紋波電壓，存在一定誤差。DUO的大小主要取決于濾波電容、負(fù)載電阻及穩(wěn)壓系數(shù)等。 圖1 穩(wěn)壓電源性能指標(biāo)測(cè)試電路4 穩(wěn)壓系數(shù)SV SV是衡量穩(wěn)壓器穩(wěn)壓效

7、果最主要的指標(biāo)，它是指當(dāng)負(fù)載電流Io和環(huán)境溫度都保持不變時(shí)輸入電壓Ui的相對(duì)變化所引起的輸出電壓的相對(duì)變化，即 SV越小越好。 SV的測(cè)量電路仍如上圖，其過程為：先調(diào)節(jié)自耦變壓器，例如使Ui242V，測(cè)量此時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓UO1，再調(diào)節(jié)自耦變壓器，使Ui=198V，測(cè)量此時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓UO2，然后再測(cè)出Ui220v時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓UO，則穩(wěn)壓系數(shù)SV為5 輸出動(dòng)態(tài)電阻RO RO是指在環(huán)境溫度T，輸入電壓Ui等條件保持不變的條件下，由于負(fù)載電流IO變化引起的UO變化，即 RO越小，UO的穩(wěn)定性越好，它主要是由穩(wěn)壓器的內(nèi)阻所決定的。 仍用上圖電路測(cè)試，但須注意RL不能取得太小，一定要滿足， 否則

8、會(huì)因輸出電流過大而損壞穩(wěn)壓器。第二節(jié) 集成穩(wěn)壓器所謂集成穩(wěn)壓器就是利用半導(dǎo)體集成技術(shù)將穩(wěn)壓電路中的無源元件與有源元件都制作在一個(gè)半導(dǎo)體芯片或絕緣基片上，這就是穩(wěn)壓電路的集成化。一 基本穩(wěn)壓器介紹常見的集成穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器與可調(diào)式三端穩(wěn)壓器。 1 固定式三端穩(wěn)壓器常見產(chǎn)品有CW78´´、CW79´´(國(guó)產(chǎn)) ，LM78´´、LM79´´(美國(guó))，78´´系列穩(wěn)壓器輸出固定的正電壓，如7805的輸出為+5V，79´´系列穩(wěn)壓器輸出固定為負(fù)電壓，如7905輸出為5V，其封裝

9、為三個(gè)管腳單列直插式（輸入、輸出、公共端），不需要外接元件，使用起來十分方便。它們的引腳功能及構(gòu)成的典型電路如圖所示。其中輸入端接電容Ci可以進(jìn)一步濾除紋波，輸出端接電容C0能消除自激振蕩，確保電路穩(wěn)定工作。Ci、Co最好采用漏電流小的鉭電容，如果采用電解電容，電容量要比圖中數(shù)值增加10倍。 （a）（c）（b） 圖 固定式三端穩(wěn)壓器引腳功能及構(gòu)成的典型電路（b）78´´系列的典型應(yīng)用電路； （a）引腳圖； （c）79´´系列7的典型應(yīng)用電路2 可調(diào)式三端穩(wěn)壓器可調(diào)式三端穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的直流電壓，常見產(chǎn)品有CW317、CW337（國(guó)產(chǎn)），LM317、L

10、M337（美國(guó)）。317系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓，337系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的負(fù)電壓，可調(diào)范圍為1.237v,最大輸出電流IOMAX為1.5A。穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過熱、過流保護(hù)電路，具有安全可靠、使用方便、性能優(yōu)良等特點(diǎn)。CW317與CW337系列引腳功能相同，圖是它們的引腳功能及構(gòu)成的典型穩(wěn)壓電路。 （a） （b）（c）圖 可調(diào)式三端穩(wěn)壓器引腳功能及構(gòu)成的典型電路（a） 引腳圖（b） 317的典型應(yīng)用電路（a） 337的典型應(yīng)用電路其中R1與RP1組成電壓輸出調(diào)節(jié)電路，輸出電壓Uo的表達(dá)式為式中：R1120240W，流經(jīng)R1的泄放電流為510mA，RP1為精密可調(diào)電位器，電容C2與RP1

11、并聯(lián)組成濾波電路，減小輸出的紋波電壓，二極管VD1的作用是防止輸出端對(duì)地短路時(shí)，C2上的電壓損壞穩(wěn)壓器，二極管VD2的作用與VD1相同，當(dāng)RP1上電壓低于7v時(shí)可省略VD2，317是依靠外接電阻給定輸出電壓的，所以，R1應(yīng)緊接在穩(wěn)壓輸出端和調(diào)整端之間，否則輸出端電流大時(shí)，將產(chǎn)生附加壓降，影響輸出精度。二 如何看集成穩(wěn)壓器的規(guī)格表 對(duì)于集成穩(wěn)壓器的使用者，除了解其工作原理外，還應(yīng)該懂得如何選擇合適的穩(wěn)壓器，如何合理地應(yīng)用穩(wěn)壓器，使它既能安全可靠的工作又能滿足工作的需要。所謂規(guī)格表也就是集成穩(wěn)壓器的主要技術(shù)指標(biāo)，或稱主要參數(shù)表。表中列有各種電氣特性及其最大額定值等，因此集成穩(wěn)壓器的規(guī)格表對(duì)于使用者

12、顯得很重要，這里我們主要介紹一些最大額定值和某些電氣特性。1 最大額定值 最大額定值是為保證集成穩(wěn)壓器的壽命和可靠性，絕對(duì)不可超過的額定值。它由構(gòu)成的材料、制造工藝、設(shè)計(jì)條件等決定，隨生產(chǎn)廠家和集成穩(wěn)壓器種類的不同而不同。 最大輸出電流Iomax 它是指集成穩(wěn)壓器允許輸出最大電流的極限值。最大輸出電流Iomax與最大負(fù)載電流ILmax不同，ILmax是指穩(wěn)壓器在正常工作時(shí)的最大輸出電流，為了保證穩(wěn)壓器的安全，ILmax應(yīng)小于Iomax。同時(shí)特別要注意最大輸出電流Iomax往往由調(diào)整管的最大消耗功率PDmax來決定，即式中：Ui為穩(wěn)壓器的輸入電壓；UO為穩(wěn)壓器的輸出電壓。 最大消耗功率PDmax

13、與所加的散熱片大小有關(guān)。由上面分析看出并非說最大輸出電流為600mA的集成穩(wěn)壓器就可輸出600mA的負(fù)載電流，因此使用時(shí)還必須注意其他最大額定值才行。 最大輸入電壓Uimax 它是指集成穩(wěn)壓器的輸入端允許加的最大電壓。它與集成穩(wěn)壓器的擊穿電壓有關(guān)。使用時(shí)超過最大輸入電壓值會(huì)使穩(wěn)壓器損壞。 最大耗散功率PCM 耗散功率即指調(diào)整管所消耗的功率?？梢员硎緸镻CM=(UiUo)Io 當(dāng)穩(wěn)壓器內(nèi)的電路基片的溫度達(dá)到某一界限值（150°C左右）時(shí)，所消耗的功率稱為最大耗散功率，即式中：TA工作的環(huán)境溫度 TiM允許的最高結(jié)溫（150°C 左右） Rth器件在規(guī)定散熱條件下的熱阻。集成穩(wěn)

14、壓器正常工作時(shí)應(yīng)該使PMPCM。 工作溫度Topr 工作溫度是當(dāng)其他條件如輸入電壓、輸出電流及耗散功率等均在規(guī)格值內(nèi)使用時(shí)，為保證其電氣特性而規(guī)定的環(huán)境溫度。如Topr=-3075°C,即表示環(huán)境溫度在-3075°C之間其電氣特性均可獲得保證。 保存溫度Tstg 保存溫度是指集成穩(wěn)壓器不工作的狀態(tài)，若保存于此溫度范圍，特性不會(huì)劣化，保存溫度上限就是電路基片之最高耐久溫度。2 電氣參數(shù) 這是表征集成穩(wěn)壓器的技術(shù)性能的參數(shù)，這里僅舉一些較重要的加以說明。 電壓調(diào)整率SV 當(dāng)輸出電流和環(huán)境溫度保持不變時(shí)，只考慮由于輸入電壓改變DUi 所引起輸出電壓的相對(duì)變化量與輸入電壓變化量DU

15、i的百分比。即 該參數(shù)能衡量穩(wěn)壓器對(duì)應(yīng)于輸入電壓的變化而維持輸出電壓不變的能力。 電流調(diào)整率Si 當(dāng)輸入電壓和環(huán)境溫度保持不變時(shí)，改變輸出電流而引起輸出電壓的變化量DUo與輸出電壓Uo的百分比，即 該參數(shù)用于考核器件對(duì)應(yīng)于負(fù)載變化而維持輸出電壓不變的能力。 紋波抑制比SR 當(dāng)直流輸入和輸出條件保持不變，測(cè)得輸入的紋波電壓峰峰值Uip-p與輸出紋波電壓峰峰值Uop-p。紋波抑制比定義為 單位（dB） 該參數(shù)用于考核穩(wěn)壓器對(duì)于輸入端引入交流紋波電壓的抑制能力。 最小輸入輸出電壓差（Ui-Uo）min 是指為了保證集成穩(wěn)壓器正常工作而必須具有的輸入電壓和輸出電壓的最小差值。如果輸出電壓已定，那么這個(gè)

16、指標(biāo)是要求保證輸出電壓正常時(shí)所需要的最低輸入電壓Uimin。如果輸入電壓低于此值，不但穩(wěn)定性能變差，而且輸出電壓的紋波也會(huì)增大。 最小輸出電流Iomin 為了保持穩(wěn)壓器的正常調(diào)節(jié)功能，對(duì)它的輸出最小電流也有個(gè)限度值，低于這個(gè)值，穩(wěn)壓器將失去正常調(diào)整而失控。為了滿足這一要求，要求最小負(fù)載電流ILmin必須大于Iomin。必要時(shí)可在輸出端加泄放電阻。 表2·1給出了CW7800系列穩(wěn)壓器的幾個(gè)主要參數(shù)。表2·1 CW7800輸出固定電壓值型 號(hào) 輸出電壓 輸入電壓imax iminCW7805 5 10 35 7CW7806 6 11 35 7CW7809 9 14 35 11

17、 CW7812 12 19 35 14CW7815 15 23 35 18CW7818 18 26 35 21CW7824 24 33 40 27第三節(jié) (集成)直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 所謂設(shè)計(jì)就是根據(jù)給定的技術(shù)指標(biāo)確定電路形式，選擇所需元器件的參數(shù)及型號(hào)，然后安裝調(diào)試。本課題采用集成穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源，因此設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容是選擇變壓器、整流二極管、集成穩(wěn)壓器及濾波電容。設(shè)計(jì)原則是從后往前逐級(jí)推進(jìn)。一 集成穩(wěn)壓器 集成穩(wěn)壓器的輸出電壓Uo應(yīng)與穩(wěn)壓電源要求的輸出電壓的大小及范圍相同，最大負(fù)載電流ILmax應(yīng)小于穩(wěn)壓器的最大允許電流IOmax，穩(wěn)壓器的輸入電壓Ui的范圍為UOmax(UiUo)mi

18、n Ui Uomin +(UiUo)max 式中，UOmax 最大輸出電壓 Uomin 最小輸出電壓 (UiUo)min 穩(wěn)壓器的最小輸入輸出壓差 (UiUo)max 穩(wěn)壓器的最大輸入輸出壓差二 電源變壓器 由于變壓器電流不是正弦波，含有許多諧波分量，這些高次諧波電流只能產(chǎn)生功率損耗，不能產(chǎn)生整流器所需要的直流輸出功率，所以，變壓器的伏安值大于整流器輸出功率。通常根據(jù)變壓器副邊輸出功率P2來選擇（或自繞）變壓器，考慮到變壓器的效率，一般有P2U2I2，其中U2為變壓器副邊輸出電壓， I2為變壓器副邊輸出電流。 當(dāng)變壓器有n個(gè)副邊繞組時(shí)，副邊功率P2為各副邊繞組功率之和。即 P2（U2I2）1（

19、U2I2）2¼（U2I2）n 一般小型變壓器的效率如表所示 副邊功率P2 10VA 1030VA 3080VA 80200VA 效率h 0.6 0.7 0.8 0.85 根據(jù) ,就可以算出變壓器原邊的功率P1。 變壓器的額定功率為 考慮到副方線圈后接橋式整流器和電容濾波器作為后級(jí)負(fù)載，變壓器有一個(gè)利用系數(shù)，一般輸出直流電壓Ui（就是穩(wěn)壓器輸入電壓）與變壓器副邊電壓U2的關(guān)系為Ui（1.11.2）U2 此時(shí)，若U2太小，則穩(wěn)壓器不能正常工作；若U2太大，則增大了穩(wěn)壓器的功耗，容易損壞穩(wěn)壓器，一般取副邊電壓 副邊電流 I2>Iomax三 整流二極管和濾波電容 1 整流二極管整流二極

20、管的反向擊穿電壓URM應(yīng)滿足URM>U2 其額定工作電流應(yīng)滿足 IF>Iomax。 亦可選擇相應(yīng)的整流橋代替分立的四個(gè)整流二極管，使用起來更為方便。 2 濾波電容 濾波電容可以用兩種方法確定。 方法一：由公式 式中，DUip-p穩(wěn)壓器輸入端紋波電壓的峰峰值 t電容C放電時(shí)間。t=T/2=0.01s （T=0.02s,f=50HZ） IC電容C放電電流，可取ICIomax濾波電容C的耐壓值應(yīng)大于U2，一般取UC=1.1U2。 方法二：當(dāng)滿足RLC（35）T/2時(shí)，電容C放電曲線比較平坦，負(fù)載中的紋波成分較小，濾波電容C可按下式計(jì)算：C（35） 式中：RL整流濾波輸出負(fù)載電阻 T交流電

21、壓的周期 IL整流濾波輸出電流，IL1.1Iomax四 設(shè)計(jì)舉例1 技術(shù)設(shè)計(jì)要求：Uo =+3v+9V,Iomax=800mA DU5mV,Sv 2 設(shè)計(jì)步驟 選擇集成穩(wěn)壓器，確定電路形式 根據(jù)技術(shù)要求，查有關(guān)手冊(cè)，選可調(diào)式三端穩(wěn)壓器CW317（LM317），其特性參數(shù)為：Uo=1.237V,Iomax=1.5A,(Ui-Uo)min=3,(Ui-Uo)max =40V,均滿足性能指標(biāo)要求。穩(wěn)壓電源電路確定如下： 輸出調(diào)節(jié)電路中固定電阻1取240W，此時(shí) 電位器2選取4.7k精密線繞電位器。 選電源變壓器 通常根據(jù)變壓器的副邊輸出功率P2來選購(gòu)變壓器，變壓器的額定工作電流應(yīng)大于Iomin。變壓

22、器的輸出電壓U2則要由穩(wěn)壓器的正常工作電壓范圍和穩(wěn)壓電源輸出電壓來確定。 因 則 93Ui340 12VUi43V 考慮到后接橋式整流器和電容濾波器時(shí)變壓器的利用系數(shù)，變壓器副邊輸出電壓U2與穩(wěn)壓器輸入電壓Ui的關(guān)系為Ui=(1.11.2)U2 或 取 I2Iomax=0.8A I2=1A 變壓器副邊輸出功率 P2U2I2=11W 考慮到小型變壓器效率，查表得h=0.7 則變壓器原邊功率 由上分析，U2 =12v,I2=1A,為留有余地，變壓器功率取20W。 3 選整流二極管及濾波電容 整流二極管VD2的反向擊穿電壓URM應(yīng)滿足 URMU2 即URM15.4V 整流二極管VD2的額定工作電流應(yīng)

23、滿足 IFIomax 即 IF0.8A 查手冊(cè)選取1N4001，其URM50v, IF =1A 滿足要求。 濾波電容C的容量估算 方法一： 式中，IC-電容C放電電流，可取IC=Iomax=0.8A t-電容C放電時(shí)間，一般取t=T/2=0.01s 已知 Uo=9,Ui=12, DUop-p=5mv, 則 C=3636mF 方法二： 式中：RL -整流濾波輸出負(fù)載電阻 IL-整流濾波輸出電流IL=1.1Iomax=1.1´0.8=0.88A 濾波電容耐壓 UC=U2=1.414´11=15.5v 故選擇2只2200mF/25v電容并聯(lián)。第四節(jié) 直流穩(wěn)壓電源的制作理論設(shè)計(jì)出的

24、原理圖,并不能直接應(yīng)用于實(shí)際，還必須制出成品，這涉及到印制電路板的設(shè)計(jì)、制作，以及電路元件的安裝、電路調(diào)試等的問題。一 選擇印制板印制板有單面印制板、雙面印制板和多層印制板。所謂單面印制板，是指在厚度為1-2mm的絕緣基板上，一個(gè)表面敷有銅箔，通過印制和腐蝕的方法，在覆銅的一面制成印制電路。實(shí)際中具體要使用哪一種印制電路板，可根據(jù)原理線路的復(fù)雜程度選擇。二 合理布線印制電路板上元器件的安置與布線是否合理，對(duì)電路性能的影響非常大。安置與布線不合理，可能會(huì)引起電路中各處的信號(hào)相互耦合(電的、磁的、熱的)，使電路工作不穩(wěn)定，輕則噪聲明顯增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起振蕩，使電路不能正常工作。所以一定要重視元器件

25、的安置與布線工作，其一般原則如下:1 根據(jù)電原理圖中所有元器件的形狀與電路板的面積，合理布置元器件的密度，相鄰元器件原則上應(yīng)就近安置，并應(yīng)注意以下幾個(gè)問題: (1) 發(fā)熱元器件靠邊安置在散熱條件好的地方，受熱源影響較大，電器性能容易改變的器件盡量遠(yuǎn)離發(fā)熱的元器件，如電解電容、二極管等。 (2) 元器件排列不要形成頭尾相連的環(huán)路，不要將不同級(jí)的元器件混置在一起，以避免前、后級(jí)之間產(chǎn)生寄生耦合。 (3) 能通過磁場(chǎng)相互耦合的元器件，應(yīng)進(jìn)行自身的屏蔽，并盡可能相互離得遠(yuǎn)一點(diǎn)，輸入變壓器與輸出變壓器之間應(yīng)互相垂直安置（指鐵芯的方向）。 (4) 高頻電路中元件引線要短，電阻器采用臥式安裝。 (5) 體積

26、大、重量重的元器件安放在電路板的下方；各種可調(diào)元件安置在電路工作時(shí)便于調(diào)整的位置；所有元器件的標(biāo)志一律向外。 (6) 如果相鄰元器件無法就近安置，或需要離得較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)利用隔直電容、共射-共基電路、射極輸出電路等對(duì)前、后影響較小的位置進(jìn)行分割。 2 根據(jù)元器件安排的位置合理布線。在布線過程中，可適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)元器件，使元器件引出腳的落點(diǎn)便于走線，布線原則如下: (1) 布線時(shí)首先應(yīng)考慮電器性能上的合理性，然后再考慮外觀的美觀性。 (2) 導(dǎo)線之間應(yīng)有足夠的間距，導(dǎo)線要有一定的寬度。一般情況下，建議導(dǎo)線間距等于導(dǎo)線寬度，但不小于1mm。同一印制板上的導(dǎo)線寬度(除地線外)最好一樣。焊點(diǎn)要留有圓弧形銅箔，一

27、般要求，弧形銅箔的外徑為線寬的1.53倍，為安裝孔直徑的23倍。 (3) 走線盡可能要短，信號(hào)線不要迂回，走線復(fù)雜的可使用雙面印制板布線。 (4) 印制導(dǎo)線不應(yīng)有急劇的彎曲和尖角，所有彎曲與過渡部分均須用圓弧連接，其半徑不得小于2mm。 (5) 印制導(dǎo)線應(yīng)盡可能避免有分支，如必須分支，分支應(yīng)盡量圓滑。 (6) 地線可以迂回，所以地線可后定型。地線在走線過程中,還可以把一些輸入線與輸出線分隔開來，或把一些輸入端、高輸入阻抗端等對(duì)干擾敏感的區(qū)域包圍起來，作為屏蔽措施(高阻抗端與地之間距離可適當(dāng)增大)。 (7) 晶體管、運(yùn)算放大器等的輸入端不要與電源線靠得太近，以防測(cè)量過程中不小心短路。 (8) 信

28、號(hào)線之間或信號(hào)線與電源線之間不要平行布線，輸入線與輸出線之間要離得遠(yuǎn)一點(diǎn)，地線安排要適當(dāng)(見后面接地問題)。三 焊接技術(shù)要領(lǐng) 在制作電子儀器時(shí)，焊接質(zhì)量好不好對(duì)整機(jī)的質(zhì)量有著非常密切的關(guān)系。焊接不良不僅會(huì)給調(diào)試帶來很大的困難，而且會(huì)嚴(yán)重影響整機(jī)的技術(shù)性能與可靠性。虛焊是一種最令人傷腦筋的故障,一定要在焊接時(shí)盡可能防止它。 1 焊接面的清潔處理 焊接前，首先要將焊接面用砂紙或刮刀進(jìn)行清潔處理，去掉金屬氧化層，露出新表面，隨后涂上焊劑，立即沾上錫。但引線上已經(jīng)鍍金、鍍鋅、鍍銀的，千萬不能把鍍層刮傷，若引線不清潔，只能用橡皮擦干凈，一般也要先沾上錫。凡是預(yù)先沾上錫的焊接面，就不易形成虛焊。 對(duì)難于沾

29、錫的鐵腳，一般都用腐蝕性強(qiáng)的焊油作焊劑，當(dāng)鐵腳沾上錫以后，一定要用溶劑將焊油擦干凈。 對(duì)更難于沾錫的鋁焊接面，一般除用松香作焊劑外，還要加上適當(dāng)?shù)纳沉?金剛砂或砂紙上的砂)，用烙鐵頭在焊接面上反復(fù)摩擦，一定要在鋁焊接面上沾了一薄層錫以后才算處理完畢。 2 烙鐵溫度要適當(dāng) 焊接時(shí)，一定要等到烙鐵頭的溫度足夠高，即能夠很快將錫熔化時(shí)，再開始焊接。否則烙鐵頭接觸焊點(diǎn)時(shí)，焊錫不能充分熔化，焊劑作用不能充分發(fā)揮，焊點(diǎn)不光潔，不牢固，甚至形成虛焊。 3 焊接時(shí)間要適當(dāng) 焊接時(shí)間適當(dāng)是指烙鐵頭在焊點(diǎn)處停留時(shí)間不要過長(zhǎng)，也不要過短。當(dāng)看到焊接處的錫面全部熔化，即可拿開烙鐵頭。此時(shí)焊錫還沒有凝固，焊接件不能抖動(dòng)

30、，待焊錫凝固后，才可放開所捏元件。如果在焊錫未凝固前就移動(dòng)所焊元件，焊錫就會(huì)凝成砂狀或附著不牢而形成虛焊。 在焊接過程中，熔化了的鋁錫合金對(duì)銀有較強(qiáng)的熔解能力，俗稱“吃銀”現(xiàn)象。焊接時(shí)間延長(zhǎng)和焊接溫度提高都會(huì)使銀熔量明顯增加，使一些鍍銀表面的附著力強(qiáng)度下降，甚至把銀層破壞掉，所以一般規(guī)定焊接鍍銀管腳時(shí)間不要超過3秒鐘。對(duì)鍍金、鍍鋅的管腳，一般也規(guī)定焊接時(shí)間不要超過3秒鐘，時(shí)間過長(zhǎng)也會(huì)損傷元器件，甚至?xí)绊懹∷㈦娐钒邈~箔的附著力。 在焊點(diǎn)銅箔很小，電路板導(dǎo)線寬度很細(xì)的密集型電路板的焊接中，應(yīng)選低熔點(diǎn)的焊錫，以及在印刷電路板上直接鍍上鋁錫合金，以縮短焊接時(shí)間與降低焊接溫度。 4 焊錫量要適當(dāng) 焊錫

31、量過多，使焊錫堆成一大堆，內(nèi)部卻難于焊透，也難于從外觀上判斷焊錫與引線是否浸潤(rùn)接觸。焊錫量過少，兩個(gè)被焊接的金屬面結(jié)合不牢，防震效果差。一般以將元件引線全部浸沒，而其輪廓又隱約可見為宜。 5 焊接次序 先焊小型元件和細(xì)導(dǎo)線，后焊中型、大型元件與晶體管、集成電路。有源器件相對(duì)來說比較嬌、貴，后焊可防止因焊接其他元件時(shí)不小心使之損壞。 6 焊接的安全問題 （1） 在焊接MOS器件時(shí)，其柵級(jí)的絕緣電阻非常高，柵級(jí)如感應(yīng)上電荷就很難泄漏，會(huì)產(chǎn)生較高的電壓而造成擊穿。所以烙鐵外殼要接地。 在帶有MOS器件的電路板上焊接少數(shù)幾個(gè)焊點(diǎn)時(shí)，為了安全，一般先將烙鐵的電源插頭拔下，利用烙鐵的余熱進(jìn)行焊接。 （2） 焊接時(shí)要注意人身安全，工作中要防止觸電、燙傷。不要任意亂甩焊錫。工作場(chǎng)所布置要整齊，要備有烙鐵架，不