第十六講(P6-45)(第7章)

1、電子系統(tǒng)設(shè)計電子系統(tǒng)設(shè)計第第7章章 電子系統(tǒng)的實現(xiàn)電子系統(tǒng)的實現(xiàn) 主要要求掌握的主要要求掌握的7.2節(jié)電子系統(tǒng)抗干擾設(shè)計節(jié)電子系統(tǒng)抗干擾設(shè)計的內(nèi)容在第四版中不全，參見第三版，的內(nèi)容在第四版中不全，參見第三版，但本課件已涵蓋所有要求掌握內(nèi)容！但本課件已涵蓋所有要求掌握內(nèi)容?。ㄆ渲须[藏頁（其中隱藏頁PPT僅供參考，不作要求?。﹥H供參考，不作要求?。┮灰? 理論設(shè)計后的工作理論設(shè)計后的工作：模擬仿真模擬仿真（注意：很多模擬模塊沒（注意：很多模擬模塊沒有模型可供仿真）有模型可供仿真）部分數(shù)字電路部分數(shù)字電路的可編程器件設(shè)計實現(xiàn)（可選）的可編程器件設(shè)計實現(xiàn)（可選）硬件安排硬件安排印制電路板制作印制電路板

2、制作安裝設(shè)計安裝設(shè)計 7.1 概述概述具體步驟如下：具體步驟如下：設(shè)計（理論）設(shè)計（理論）仿真（理論上驗證）仿真（理論上驗證） 設(shè)計設(shè)計PCB板（板（印刷電路板），機架，面板（實現(xiàn)準備）印刷電路板），機架，面板（實現(xiàn)準備）安裝、調(diào)試安裝、調(diào)試（實際電路）：靜態(tài)調(diào)試（測直流工作點，一個個器件（實際電路）：靜態(tài)調(diào)試（測直流工作點，一個個器件、模塊加進去）；動態(tài)調(diào)試（加信號）、模塊加進去）；動態(tài)調(diào)試（加信號）測試（驗證）測試（驗證） 編寫設(shè)計報告、總結(jié)報告（測試報告，如頻率穩(wěn)定度編寫設(shè)計報告、總結(jié)報告（測試報告，如頻率穩(wěn)定度等指標）等指標）在工廠里在工廠里，還有經(jīng)過下列步驟：還有經(jīng)過下列步驟：草樣草

3、樣草樣評審草樣評審正樣正樣（一般做一般做1020臺）臺）例行試例行試驗（包括高溫、高濕、振動、跌落、運輸實驗等）驗（包括高溫、高濕、振動、跌落、運輸實驗等）正正樣評審樣評審小批量生產(chǎn)（技術(shù)人員要跟蹤的，可能還會有小批量生產(chǎn)（技術(shù)人員要跟蹤的，可能還會有一些問題）一些問題）大批量生產(chǎn)（技術(shù)人員不用再在旁邊跟蹤大批量生產(chǎn)（技術(shù)人員不用再在旁邊跟蹤觀察了）觀察了）二二. 理論與實際的差別：理論與實際的差別：公式近似公式近似；器件參數(shù)的離散性器件參數(shù)的離散性；干擾，分布寄生參數(shù)干擾，分布寄生參數(shù)，尤其是模尤其是模擬部分擬部分（數(shù)字部分理論與實際的數(shù)字部分理論與實際的差別還較?。┎顒e還較?。±碚摵蛯嶋H

4、的差別理論和實際的差別l首先表現(xiàn)在首先表現(xiàn)在理論計算中的公式理論計算中的公式有一些有一些有近似有近似或限制以及某些器件或電路的模型因簡化而或限制以及某些器件或電路的模型因簡化而與實際不完全相符與實際不完全相符，從而得出的結(jié)果與實際，從而得出的結(jié)果與實際不完全符合。不完全符合。l其次是其次是許多實際器件的參數(shù)與手冊中的平均許多實際器件的參數(shù)與手冊中的平均參數(shù)有一定差別參數(shù)有一定差別。l更重要的是因為更重要的是因為客觀世界的干擾與影響無處客觀世界的干擾與影響無處不在不在，它們對不同的電子系統(tǒng)、同一電子系，它們對不同的電子系統(tǒng)、同一電子系統(tǒng)的不同部位影響也不一樣，必須對具體問統(tǒng)的不同部位影響也不一樣

5、，必須對具體問題進行具體分析與解決。題進行具體分析與解決。7.2 電子系統(tǒng)抗干擾設(shè)計電子系統(tǒng)抗干擾設(shè)計由于電子系統(tǒng)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)由于電子系統(tǒng)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域是工業(yè)生產(chǎn)過程，而工業(yè)生產(chǎn)域是工業(yè)生產(chǎn)過程，而工業(yè)生產(chǎn)的工作環(huán)境往往比較惡劣，干擾的工作環(huán)境往往比較惡劣，干擾嚴重，所以嚴重，所以抗干擾設(shè)計是電子系抗干擾設(shè)計是電子系統(tǒng)研制中的一個不可忽視的重要統(tǒng)研制中的一個不可忽視的重要內(nèi)容內(nèi)容。主要內(nèi)容在第四版中不全，參見第三版，主要內(nèi)容在第四版中不全，參見第三版，但本課件已涵蓋所有要求掌握內(nèi)容！但本課件已涵蓋所有要求掌握內(nèi)容?。ㄆ渲须[藏頁（其中隱藏頁PPT僅供參考，不作要求！）僅供參考，不作要求！

6、）客觀世界存在的干擾及表現(xiàn)形式客觀世界存在的干擾及表現(xiàn)形式l電場、磁場和交變電磁場的干擾，其表現(xiàn)電場、磁場和交變電磁場的干擾，其表現(xiàn)形式是以分布電容、分布電感、交擾形式是以分布電容、分布電感、交擾（串串擾）和擾）和空間干擾空間干擾等形式出現(xiàn)；等形式出現(xiàn)；l另外還有另外還有公共回路阻抗耦合造成的干擾公共回路阻抗耦合造成的干擾，其表現(xiàn)形式主要是通過電源內(nèi)阻、電源線其表現(xiàn)形式主要是通過電源內(nèi)阻、電源線及地線阻抗上的耦合造成的干擾，以及及地線阻抗上的耦合造成的干擾，以及信信號傳輸時由于傳輸線特性引起的號傳輸時由于傳輸線特性引起的信號畸變、信號畸變、衰減、交擾以及延遲等影響。衰減、交擾以及延遲等影響。l

7、除電容器外，由于電路的分布特點而具有的電容叫分除電容器外，由于電路的分布特點而具有的電容叫分布電容。布電容。因為電容就是由兩個存在壓差而又相互絕緣因為電容就是由兩個存在壓差而又相互絕緣的導體所構(gòu)成，所以的導體所構(gòu)成，所以在任何電路中，任何兩個存在壓在任何電路中，任何兩個存在壓差的絕緣導體之間都會形成分布電容差的絕緣導體之間都會形成分布電容，只是大小問題。，只是大小問題。例如線圈的相鄰兩匝之間，兩個分立的元件之間，兩例如線圈的相鄰兩匝之間，兩個分立的元件之間，兩根相鄰的導線間，一個元件內(nèi)部的各部分之間，都具根相鄰的導線間，一個元件內(nèi)部的各部分之間，都具有一定的電容。它對電路的影響等效于給電路并聯(lián)

8、上有一定的電容。它對電路的影響等效于給電路并聯(lián)上一個電容器，這個電容就是分布電容。一個電容器，這個電容就是分布電容。l由于分布電容的數(shù)值一般不大，在低頻交流電路中，由于分布電容的數(shù)值一般不大，在低頻交流電路中，分布電容的容抗很大，對電路的影響不大，因此分布電容的容抗很大，對電路的影響不大，因此在低在低頻交流電路中，一般可以不考慮分布電容的影響頻交流電路中，一般可以不考慮分布電容的影響，但，但對于高頻交流電路和精密儀器，分布電容的影響就不對于高頻交流電路和精密儀器，分布電容的影響就不能忽略不計了能忽略不計了。分布電容分布電容返回返回l分布電感的概念類似于分布電容。分布電容、電感即分布電感的概念類

9、似于分布電容。分布電容、電感即導線和導線等之間的等效電容、電感。一旦等效數(shù)值導線和導線等之間的等效電容、電感。一旦等效數(shù)值與有用信號比起來相對較大時，就會對信號傳輸產(chǎn)生與有用信號比起來相對較大時，就會對信號傳輸產(chǎn)生影響，主要是這些等效電容、電感的儲能作用影響信影響，主要是這些等效電容、電感的儲能作用影響信號傳輸。號傳輸。以信號作用在等效電容上為例，信號變化快，以信號作用在等效電容上為例，信號變化快，電容上的電壓還沒上升到最大值，信號又開始下降，電容上的電壓還沒上升到最大值，信號又開始下降，結(jié)果必然不正確。結(jié)果必然不正確。l實際的電感器并非是純感性元件，還有分布電容分量，實際的電感器并非是純感性

10、元件，還有分布電容分量，它是由電感繞線的繞制工藝、材料而定的分布式雜散它是由電感繞線的繞制工藝、材料而定的分布式雜散電容，這等效為一個電感電容，這等效為一個電感L并聯(lián)一個電容并聯(lián)一個電容C的諧振電的諧振電路，自諧振頻率路，自諧振頻率 ，當外加頻率低于當外加頻率低于f0時，時，電路呈感性，電流滯后于電壓；大于電路呈感性，電流滯后于電壓；大于f0時，呈容性，時，呈容性，電流超前于電壓。即當總阻抗為正值時是感抗，負值電流超前于電壓。即當總阻抗為正值時是感抗，負值時是容抗。時是容抗。分布電感分布電感返回返回)LC(f210l串擾（串擾（crosstalk）是兩條信號線之間的耦合，是兩條信號線之間的耦合

11、，是由信號線之間的互感和互容引起的線上噪聲。是由信號線之間的互感和互容引起的線上噪聲。一般可以直接理解成電信號間的一種干擾。一般可以直接理解成電信號間的一種干擾。l并排走線的導線表現(xiàn)出互感和互容特性，由于并排走線的導線表現(xiàn)出互感和互容特性，由于這種特性，信號在一條導線上傳輸，在另外的這種特性，信號在一條導線上傳輸，在另外的導線上就能感應(yīng)到這種信號，這就叫串擾。導線上就能感應(yīng)到這種信號，這就叫串擾。它它與信號電壓差與信號電壓差dV/dt、上升下降時間上升下降時間Tr及及Tf有關(guān)。有關(guān)。lcrosstalk: Interfering energy transferred from one circ

12、uit to another. (Cisco Glossary)交擾（串擾）交擾（串擾）返回返回 1. 供電系統(tǒng)干擾供電系統(tǒng)干擾 2. 過程通道干擾過程通道干擾 3. 空間干擾空間干擾一、電子系統(tǒng)的主要干擾形式一、電子系統(tǒng)的主要干擾形式l電子系統(tǒng)中最重要、危害最嚴重的干擾電子系統(tǒng)中最重要、危害最嚴重的干擾來自于供電系統(tǒng)干擾。來自于供電系統(tǒng)干擾。l由于任何電源及輸電線路都存在內(nèi)阻，由于任何電源及輸電線路都存在內(nèi)阻，所以電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種干擾信號都可能所以電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種干擾信號都可能對電網(wǎng)中的各種設(shè)備包括電子系統(tǒng)產(chǎn)生對電網(wǎng)中的各種設(shè)備包括電子系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。干擾。l供電系統(tǒng)干擾問題可以通過穩(wěn)壓、隔離

13、、供電系統(tǒng)干擾問題可以通過穩(wěn)壓、隔離、濾波等措施加以解決。濾波等措施加以解決。l過程通道是電子系統(tǒng)利用前向通道、后向通道過程通道是電子系統(tǒng)利用前向通道、后向通道和（人機）交互通道進行信息傳輸?shù)穆窂?。和（人機）交互通道進行信息傳輸?shù)穆窂?。l在過程通道中，長線傳輸是干擾產(chǎn)生的主要原在過程通道中，長線傳輸是干擾產(chǎn)生的主要原因。因。在電子系統(tǒng)中，尤其當傳輸線上的信息為在電子系統(tǒng)中，尤其當傳輸線上的信息為脈沖波時脈沖波時，它在傳輸線上的傳輸會出現(xiàn)它在傳輸線上的傳輸會出現(xiàn)延遲、延遲、畸變、衰減與通道干擾耦合畸變、衰減與通道干擾耦合（交擾）交擾），還可能，還可能接收來自空間電磁場的干擾。接收來自空間電磁場的

14、干擾。l為保證長線傳輸?shù)目煽啃詾楸ＷC長線傳輸?shù)目煽啃裕刹捎霉怆婑詈细艨刹捎霉怆婑詈细綦x、雙絞線傳輸、同軸電纜傳輸、阻抗匹配及離、雙絞線傳輸、同軸電纜傳輸、阻抗匹配及屏蔽等方法解決干擾問題。屏蔽等方法解決干擾問題。l空間干擾主要指電磁場在線路、導體、殼空間干擾主要指電磁場在線路、導體、殼體上的輻射而引起的噪聲吸收與調(diào)制。體上的輻射而引起的噪聲吸收與調(diào)制。l干擾來自于系統(tǒng)的內(nèi)部和外部，系統(tǒng)本身干擾來自于系統(tǒng)的內(nèi)部和外部，系統(tǒng)本身既可能接受外來干擾也可能對外產(chǎn)生空間既可能接受外來干擾也可能對外產(chǎn)生空間干擾。干擾。l一般情況下空間干擾在強度上遠小于過程一般情況下空間干擾在強度上遠小于過程通道干擾和供

15、電系統(tǒng)干擾，而且空間干擾通道干擾和供電系統(tǒng)干擾，而且空間干擾可用良好的屏蔽、正確的接地和布局設(shè)計可用良好的屏蔽、正確的接地和布局設(shè)計加以解決。加以解決。l電子系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計既有硬件方面的任務(wù)電子系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計既有硬件方面的任務(wù)也有軟件方面的任務(wù)。也有軟件方面的任務(wù)。l軟件抗干擾措施雖然使用靈活、成本低廉軟件抗干擾措施雖然使用靈活、成本低廉，但增加了軟件編程工作量和但增加了軟件編程工作量和CPU運行時間，運行時間，而且對于某些干擾也難以消除。而且對于某些干擾也難以消除。l因此在系統(tǒng)抗干擾設(shè)計時應(yīng)將軟、硬件抗干因此在系統(tǒng)抗干擾設(shè)計時應(yīng)將軟、硬件抗干擾措施有機地結(jié)合起來，使它們相輔相成，擾措施有

16、機地結(jié)合起來，使它們相輔相成，保證系統(tǒng)運行的可靠性。保證系統(tǒng)運行的可靠性。l我們主要介紹硬件抗干擾措施（要掌握！）我們主要介紹硬件抗干擾措施（要掌握?。┒?、電子系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計二、電子系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計二、電子系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計二、電子系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計1. 硬件抗干擾措施硬件抗干擾措施 為防止干擾通過前述三個渠道進入電子系統(tǒng)，為防止干擾通過前述三個渠道進入電子系統(tǒng)，一般采取的硬件抗干擾措施有：一般采取的硬件抗干擾措施有：(1) 切斷來自電源的干擾切斷來自電源的干擾(2) 切斷來自過程通道的干擾切斷來自過程通道的干擾(3) 抑制空間干擾抑制空間干擾 (4) 印刷電路板的抗干擾：印刷電路板的抗干擾：

17、電路布線注意：電路布線注意： 地線設(shè)計；地線設(shè)計； 電源線設(shè)計；電源線設(shè)計； 配置去耦電容配置去耦電容元器件布置注意：元器件布置注意： 印刷電路板尺寸與印刷電路板尺寸與器件布置（主要有三點）器件布置（主要有三點）(1) 切斷來自電源的干擾切斷來自電源的干擾電源的設(shè)計中應(yīng)采用交流穩(wěn)壓、隔離變壓、電源的設(shè)計中應(yīng)采用交流穩(wěn)壓、隔離變壓、低通濾波和直流穩(wěn)壓及各種去耦等措施。低通濾波和直流穩(wěn)壓及各種去耦等措施。供電系統(tǒng)的典型配置如下圖供電系統(tǒng)的典型配置如下圖(三圖三圖7-1)所示。所示。切斷來自電源的干擾的措施：切斷來自電源的干擾的措施： (1) 有電源變壓器時有電源變壓器時： 加隔離層加隔離層 (2)

18、 對開關(guān)電源（無電源變壓器時）對開關(guān)電源（無電源變壓器時）： (a) 加濾波器加濾波器 (b) 加高頻旁路電容加高頻旁路電容(2) 切斷來自過程通道的干擾切斷來自過程通道的干擾設(shè)計時應(yīng)視具體情況選擇使用：設(shè)計時應(yīng)視具體情況選擇使用：模擬信號通過各類隔離放大器（變壓器或光電）進行隔模擬信號通過各類隔離放大器（變壓器或光電）進行隔離。離。由于切斷了系統(tǒng)與外界的一切電的傳輸聯(lián)系，因而由于切斷了系統(tǒng)與外界的一切電的傳輸聯(lián)系，因而過程通道中的干擾可以被有效地消除。過程通道中的干擾可以被有效地消除。與模擬信號一樣，與模擬信號一樣，數(shù)字信號采用光電耦合器隔離數(shù)字信號采用光電耦合器隔離，也可，也可有效地隔離過

19、程通道中的干擾信號，特別是用于不同接有效地隔離過程通道中的干擾信號，特別是用于不同接地電位的系統(tǒng)之間的信號傳輸，如下圖地電位的系統(tǒng)之間的信號傳輸，如下圖(三圖三圖7-2)所示。所示。模擬地和數(shù)字地分開，避模擬地和數(shù)字地分開，避免公共地阻抗對模擬信號免公共地阻抗對模擬信號和數(shù)字信號產(chǎn)生耦合作用。和數(shù)字信號產(chǎn)生耦合作用。如右如右所示所示，數(shù)字地和模擬地分，數(shù)字地和模擬地分開，只有一個公共點連接，開，只有一個公共點連接，這樣不會造成公共的阻抗這樣不會造成公共的阻抗耦合。耦合。 (a)不好！不好！(b)好！好！用用電流傳輸電流傳輸代替代替電壓傳輸電壓傳輸，可獲得較，可獲得較好的抗干擾能力。好的抗干擾能

20、力。這是因為這是因為干擾噪聲干擾噪聲雖有較大的電壓幅度，但能量小，只雖有較大的電壓幅度，但能量小，只能形成能形成微弱電流微弱電流，故可被抑制。光電，故可被抑制。光電耦合器就是工作在電流狀態(tài)，干擾信耦合器就是工作在電流狀態(tài)，干擾信號產(chǎn)生的弱電流無法形成足夠的光通號產(chǎn)生的弱電流無法形成足夠的光通量，因而其傳輸中斷，但不影響量，因而其傳輸中斷，但不影響有用有用信號信號的傳輸。的傳輸。采用雙絞線或同軸電纜傳輸。使用平行線時，當信號線采用雙絞線或同軸電纜傳輸。使用平行線時，當信號線周圍電磁場發(fā)生變化，信號線上就感應(yīng)了干擾噪聲。周圍電磁場發(fā)生變化，信號線上就感應(yīng)了干擾噪聲。如如下圖下圖(a)(三圖三圖7-

21、3)所示，使用雙絞線傳輸時，雙絞線能所示，使用雙絞線傳輸時，雙絞線能使各個小環(huán)路的磁場感應(yīng)干擾相互抵消，對外部磁場變使各個小環(huán)路的磁場感應(yīng)干擾相互抵消，對外部磁場變化引起的干擾具有一定的抑制效果。下圖化引起的干擾具有一定的抑制效果。下圖(b)(三圖三圖7-3)是使用同軸電纜傳輸示意圖，由于同軸電纜外殼有屏蔽是使用同軸電纜傳輸示意圖，由于同軸電纜外殼有屏蔽作用，只要注意正確接地，就可有效抑制電磁干擾。作用，只要注意正確接地，就可有效抑制電磁干擾。TR+TR-(a). 絞合線既可減少自身絞合線既可減少自身回路的向外輻射，又可抵回路的向外輻射，又可抵御外來磁場對絞線回路的御外來磁場對絞線回路的干擾。

22、雙絞線具有磁屏蔽干擾。雙絞線具有磁屏蔽的作用，單位長度絞合數(shù)的作用，單位長度絞合數(shù)越多效果越好。雙絞線本越多效果越好。雙絞線本身沒有電場屏蔽的作用，身沒有電場屏蔽的作用，通常在其外圍包一層金屬通常在其外圍包一層金屬屏蔽層，屏蔽層接地就能屏蔽層，屏蔽層接地就能產(chǎn)生電屏蔽。產(chǎn)生電屏蔽。長線傳輸?shù)淖杩蛊ヅ?。長線傳輸時，阻抗不匹配長線傳輸?shù)淖杩蛊ヅ?。長線傳輸時，阻抗不匹配的傳輸線會產(chǎn)生反射，使信號出現(xiàn)畸變、衰減，的傳輸線會產(chǎn)生反射，使信號出現(xiàn)畸變、衰減，導致信號失真。導致信號失真。為了對傳輸線進行為了對傳輸線進行阻抗匹配阻抗匹配，必，必須估算出它的須估算出它的特性阻抗特性阻抗，并設(shè)計匹配的交界面。，并

23、設(shè)計匹配的交界面。對于一般的電子系統(tǒng)，采用如下圖對于一般的電子系統(tǒng)，采用如下圖(三圖三圖7-4)所示所示電路可以消除阻抗不匹配引起的過程通道干擾。電路可以消除阻抗不匹配引起的過程通道干擾。施密特施密特觸發(fā)器觸發(fā)器雙絞線雙絞線施密特施密特觸發(fā)器觸發(fā)器附錄：施密特觸發(fā)器的應(yīng)用附錄：施密特觸發(fā)器的應(yīng)用v 波形變換波形變換v施密特觸施密特觸發(fā)器用于發(fā)器用于脈沖整形脈沖整形電容較大電容較大其他信號導線其他信號導線間的分布電容間的分布電容疊加疊加v 脈沖鑒幅脈沖鑒幅(3) 抑制空間干擾抑制空間干擾 加大印刷板間的間隔加大印刷板間的間隔，加大導線加大導線間、元器件間的間隔間、元器件間的間隔，導線之間添加導線

24、之間添加接地線等。接地線等。 系統(tǒng)中敏感部件遠離開關(guān)功率源。系統(tǒng)中敏感部件遠離開關(guān)功率源。 長線傳輸使用同軸電纜或屏蔽線。長線傳輸使用同軸電纜或屏蔽線。 使用金屬機殼并接地屏蔽。使用金屬機殼并接地屏蔽。(4) 印刷電路板的抗干擾設(shè)計印刷電路板的抗干擾設(shè)計l印刷電路板是電子系統(tǒng)中器印刷電路板是電子系統(tǒng)中器件、信號線、電源線的高密件、信號線、電源線的高密度集合體。度集合體。l印刷電路板設(shè)計的好壞對系印刷電路板設(shè)計的好壞對系統(tǒng)的抗干擾能力影響很大。統(tǒng)的抗干擾能力影響很大。l常用的抗干擾措施有：常用的抗干擾措施有： 地線設(shè)計（地線設(shè)計（時的注意要點之一）時的注意要點之一） 正確的接地與屏蔽可以解決大部

25、分的干擾問題正確的接地與屏蔽可以解決大部分的干擾問題(1)盡量粗，盡可能減小地線阻抗盡量粗，盡可能減小地線阻抗，從而減小因，從而減小因而產(chǎn)生的干擾而產(chǎn)生的干擾（）信號在流通過程中的地線信號在流通過程中的地線，如果細的話如果細的話，則有交流則有交流、直流壓降直流壓降（干干擾電壓）：低電平不能超過低電平的上限值擾電壓）：低電平不能超過低電平的上限值，如果超過就會被認為如果超過就會被認為是高電平了，所以如果地線產(chǎn)生附加壓降的話是高電平了，所以如果地線產(chǎn)生附加壓降的話，低電平加上地線干低電平加上地線干擾電壓擾電壓，就可能超過低電平的上限值了就可能超過低電平的上限值了！(a) 檢查信號通道中地線是否有很

26、細很長區(qū)域檢查信號通道中地線是否有很細很長區(qū)域；(b) 檢查電源流通通道中是否有很細很長的段。檢查電源流通通道中是否有很細很長的段。(2)封閉小環(huán)形式封閉小環(huán)形式：將數(shù)字地做成閉合的網(wǎng)格，可將數(shù)字地做成閉合的網(wǎng)格，可以降低各元器件之間的地線電位差，能明顯提以降低各元器件之間的地線電位差，能明顯提高抗干擾能力。高抗干擾能力。SLR根據(jù)電阻公式：根據(jù)電阻公式：地線粗，地線粗，S大，大，則則R小小如圖如圖(a)所示，大電流所示，大電流 I從負載從負載ZL流回直流電源流回直流電源VDC，如果它的流動如果它的流動路徑是路徑是Z3Z2Z1，VN為地電流為地電流通過地阻抗產(chǎn)生的電壓，則在通過地阻抗產(chǎn)生的電壓

27、，則在Z2上的這部分電壓和信號上的這部分電壓和信號VS串聯(lián)輸串聯(lián)輸入到放大器入到放大器A，當幅度和相位滿足當幅度和相位滿足一定條件時就會引起正反饋自激一定條件時就會引起正反饋自激振蕩，這就是公共阻抗耦合影響振蕩，這就是公共阻抗耦合影響的例子。的例子。(a)不好！不好！+如圖如圖(b)所示，如果將電源的所示，如果將電源的接地點改一下，使負載電流接地點改一下，使負載電流通過通過Z4流回直流電源流回直流電源VDC，就，就解決了公共阻抗問題。或者解決了公共阻抗問題?；蛘邔⑿盘栐磳⑿盘栐碫S的接地點與放大的接地點與放大器的接地點并在一起，也可器的接地點并在一起，也可以消除公共阻抗影響。以消除公共阻抗影響

28、。(b)好！好！+(3)注意單點接地與多點接地選擇注意單點接地與多點接地選擇。在。在低頻電路低頻電路中，中，導線與元器件間的分布電感影響較小，而接地導線與元器件間的分布電感影響較小，而接地電路中的環(huán)流引起的干擾對系統(tǒng)影響較大，因電路中的環(huán)流引起的干擾對系統(tǒng)影響較大，因而只采用而只采用一點接地一點接地；在；在高頻電路高頻電路中，地線阻抗中，地線阻抗變得很大，此時應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)采用變得很大，此時應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)采用就近多點接地法就近多點接地法。(4)數(shù)字信號地與模擬信號地分開連接，最終單點數(shù)字信號地與模擬信號地分開連接，最終單點相連相連，消除地電路經(jīng)過公共阻抗而產(chǎn)生的干擾，消除地電路

29、經(jīng)過公共阻抗而產(chǎn)生的干擾（如前面如前面四圖四圖3-135/三圖三圖4-164所示，所示，第三版第三版書上誤寫為書上誤寫為圖圖4-120）。）。 電源線設(shè)計（電源線設(shè)計（時的注意要點之二）時的注意要點之二）除了要根據(jù)電流的大小盡量加大線條寬度外，還可除了要根據(jù)電流的大小盡量加大線條寬度外，還可以利用電源線高頻阻抗小的特點，將它與邏輯信號以利用電源線高頻阻抗小的特點，將它與邏輯信號線平行布線線平行布線，以起到與地線相似的隔離作用；但電以起到與地線相似的隔離作用；但電源線應(yīng)遠離敏感信號線，以減少干擾。源線應(yīng)遠離敏感信號線，以減少干擾。電源線的要求沒有地線那么高電源線的要求沒有地線那么高：(a) 電源

30、線適當粗，不能產(chǎn)生過大壓降；電源線適當粗，不能產(chǎn)生過大壓降；(b) 在集成塊的在集成塊的VCC端，加濾波電路。端，加濾波電路。SLR根據(jù)電阻公式：根據(jù)電阻公式：電源線粗，電源線粗，S大，大，則則R小小 配置去耦電容（配置去耦電容（時的注意要點之三）時的注意要點之三）在印刷電路板的各個關(guān)鍵部位配置去耦電容是印刷電在印刷電路板的各個關(guān)鍵部位配置去耦電容是印刷電路板設(shè)計的一項常規(guī)做法，它包括以下幾個方面路板設(shè)計的一項常規(guī)做法，它包括以下幾個方面：(a) 在電路板電源輸入端跨接一個在電路板電源輸入端跨接一個10100 F（或更大或更大）的電解電容，的電解電容，濾除電源中的低頻干擾濾除電源中的低頻干擾。

31、但由于大電解。但由于大電解電容存在較大的分布電感，因而它濾除高頻干擾的效電容存在較大的分布電感，因而它濾除高頻干擾的效果反而不如小電容。果反而不如小電容。(b) 在每個關(guān)鍵集成電路芯片的電源輸入端跨接一個在每個關(guān)鍵集成電路芯片的電源輸入端跨接一個高頻性能好的高頻性能好的0.01 F的陶瓷電容或鉭電容（與的陶瓷電容或鉭電容（與(a)中中的大電容并聯(lián)），的大電容并聯(lián)），濾除電源中的高頻干擾濾除電源中的高頻干擾。(c) 去耦電容的引線不能太長，特別是高頻旁路電容去耦電容的引線不能太長，特別是高頻旁路電容不能有長引線（這會造成低頻不穩(wěn)定即低音頻振蕩）。不能有長引線（這會造成低頻不穩(wěn)定即低音頻振蕩）。l

32、EMI（電磁干擾）電源濾波器對干擾噪聲的抑制能（電磁干擾）電源濾波器對干擾噪聲的抑制能力通常用插入損耗（力通常用插入損耗（Insertion Loss）特性來衡量。）特性來衡量。插入損耗的定義為：沒有濾波器接入時從噪聲源傳插入損耗的定義為：沒有濾波器接入時從噪聲源傳輸?shù)截撦d的噪聲功率輸?shù)截撦d的噪聲功率P1和接入濾波器后噪聲源傳輸和接入濾波器后噪聲源傳輸?shù)截撦d的噪聲功率到負載的噪聲功率P2之比，用之比，用dB（分貝）表示。從（分貝）表示。從理想電容的插入損耗特性曲線可見，理想電容的插入損耗特性曲線可見，1 F電容對應(yīng)電容對應(yīng)的插入損耗曲線斜率接近的插入損耗曲線斜率接近20dB/10倍頻。倍頻。l

33、觀察其中某一條插入損耗特性，當頻率增加觀察其中某一條插入損耗特性，當頻率增加時，電容的插入損耗值是增加的，也就是說時，電容的插入損耗值是增加的，也就是說P1/P2值是增加的，這意味著系統(tǒng)通過電容濾值是增加的，這意味著系統(tǒng)通過電容濾波以后能夠傳輸?shù)截撦d的噪聲減少，電容濾波以后能夠傳輸?shù)截撦d的噪聲減少，電容濾除高頻噪聲的能力增強。從理想電容的公式除高頻噪聲的能力增強。從理想電容的公式分析，當電容一定時，信號頻率越高，回路分析，當電容一定時，信號頻率越高，回路阻抗越低，也即阻抗越低，也即電容比較易于濾除高頻成分電容比較易于濾除高頻成分。l再觀察不同電容所對應(yīng)的曲線，在頻率很低再觀察不同電容所對應(yīng)的曲

34、線，在頻率很低的情況下，各種電容所對應(yīng)的插入損耗值是的情況下，各種電容所對應(yīng)的插入損耗值是近似相同的，但是隨著頻率的增加，小電容近似相同的，但是隨著頻率的增加，小電容的插入損耗值增加的幅度較大電容要慢一些，的插入損耗值增加的幅度較大電容要慢一些，P1/P2值增加得也就較慢，也就是說值增加得也就較慢，也就是說大電容更大電容更容易濾除低頻噪聲容易濾除低頻噪聲。（參見備注分析）（參見備注分析）l因而我們在設(shè)計高速電路板時，通常在電路因而我們在設(shè)計高速電路板時，通常在電路板的電源接入端放置一個板的電源接入端放置一個110 F的電容，濾的電容，濾除低頻噪聲；在電路板上每個器件的電源與除低頻噪聲；在電路板

35、上每個器件的電源與地線之間放置一個地線之間放置一個0.010.1 F的電容，濾除的電容，濾除高頻噪聲。高頻噪聲。l電容濾波的目的是濾除疊加在電源系統(tǒng)中電容濾波的目的是濾除疊加在電源系統(tǒng)中的交流成分，當頻率一定時，電容值越大，的交流成分，當頻率一定時，電容值越大，回路中的阻抗就越小，這樣交流信號就越回路中的阻抗就越小，這樣交流信號就越容易通過電容流到地平面上去，換句話說，容易通過電容流到地平面上去，換句話說，即似乎電容值越大其濾波效果越好，事實即似乎電容值越大其濾波效果越好，事實上并非如此，因為實際電容并不具有理想上并非如此，因為實際電容并不具有理想電容的所有特性。實際電容存在寄生成分，電容的所

36、有特性。實際電容存在寄生成分，這是構(gòu)造電容器極板和引線時所形成的，這是構(gòu)造電容器極板和引線時所形成的，而這些寄生成分可等效為串聯(lián)在電容上的而這些寄生成分可等效為串聯(lián)在電容上的電阻與電感，通常稱之為等效串聯(lián)電阻電阻與電感，通常稱之為等效串聯(lián)電阻（ESR）和等效串聯(lián)電感（）和等效串聯(lián)電感（ESL）。）。l實際電容在工作時由于存在寄生電感實際電容在工作時由于存在寄生電感的緣故，使得電容回路成為一個串聯(lián)的緣故，使得電容回路成為一個串聯(lián)諧振回路。當頻率小于自諧振頻率諧振回路。當頻率小于自諧振頻率f0時，呈現(xiàn)為電容；頻率大于時，呈現(xiàn)為電容；頻率大于f0時，呈時，呈現(xiàn)為電感。所以，電容器更像是一個現(xiàn)為電感。

37、所以，電容器更像是一個帶阻濾波器，而不是一個低通濾波器。帶阻濾波器，而不是一個低通濾波器。l任何一種電容器的有效頻率范圍是有任何一種電容器的有效頻率范圍是有限的，而對于一個系統(tǒng)，既有低頻噪限的，而對于一個系統(tǒng)，既有低頻噪聲，又有高頻噪聲，所以通常要用不聲，又有高頻噪聲，所以通常要用不同類型的電容并聯(lián)來達到更寬的有效同類型的電容并聯(lián)來達到更寬的有效頻率范圍。頻率范圍。l電子線路中的同一電容，有時稱它去耦電容，有時又稱電子線路中的同一電容，有時稱它去耦電容，有時又稱它為旁路電容。去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的它為旁路電容。去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用，但是當我們從不同的角度去看時，它

38、們所起的作作用，但是當我們從不同的角度去看時，它們所起的作用是不同的，所以才有不同的稱謂。用是不同的，所以才有不同的稱謂。l旁路（旁路（bypass）電容是把）電容是把輸入信號輸入信號中的高頻噪聲作為中的高頻噪聲作為濾除對象，它的作用是濾除前級電路所攜帶的高頻雜波；濾除對象，它的作用是濾除前級電路所攜帶的高頻雜波；而去耦（而去耦（decoupling）電容也稱退耦電容，是把該級）電容也稱退耦電容，是把該級輸出信號輸出信號的干擾作為濾除對象，對于下一級電路來說，的干擾作為濾除對象，對于下一級電路來說，它又是旁路電容。它又是旁路電容。l我們經(jīng)?？梢钥吹?，在電源和地之間連接著去耦電容，我們經(jīng)常可以看

39、到，在電源和地之間連接著去耦電容，它有三個方面的作用：一是作為本集成電路的蓄能電容；它有三個方面的作用：一是作為本集成電路的蓄能電容；二是濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲，切斷其通過供電回路二是濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲，切斷其通過供電回路進行傳播的通路；三是防止電源攜帶的噪聲對電路構(gòu)成進行傳播的通路；三是防止電源攜帶的噪聲對電路構(gòu)成干擾。干擾。去耦電容和旁路電容的示意電路圖去耦電容和旁路電容的示意電路圖l旁路電容：旁路電容：旁路電容的主要功能是產(chǎn)生一個交流分路，從旁路電容的主要功能是產(chǎn)生一個交流分路，從而消去進入易感區(qū)的那些不需要的能量。而消去進入易感區(qū)的那些不需要的能量。旁路電容一般作為高頻旁路器件

40、來減小對電源旁路電容一般作為高頻旁路器件來減小對電源模塊的瞬態(tài)電流需求。模塊的瞬態(tài)電流需求。通常鋁電解電容和鉭電通常鋁電解電容和鉭電容比較適合作旁路電容，其電容值取決于容比較適合作旁路電容，其電容值取決于PCB板上的瞬態(tài)電流需求，一般在板上的瞬態(tài)電流需求，一般在10至至470 F范圍范圍內(nèi)。若內(nèi)。若PCB板上有許多集成電路、高速開關(guān)電板上有許多集成電路、高速開關(guān)電路和具有長引線的電源，則應(yīng)選擇大容量電容。路和具有長引線的電源，則應(yīng)選擇大容量電容。l去耦電容：去耦電容：有源器件在開關(guān)時產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲將沿著有源器件在開關(guān)時產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲將沿著電源線傳播。電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提

41、供一去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關(guān)噪個局部的直流電源給有源器件，以減少開關(guān)噪聲在板上的傳播和將噪聲引導到地。聲在板上的傳播和將噪聲引導到地。l實際上，旁路電容和去耦電容都應(yīng)該盡可能放實際上，旁路電容和去耦電容都應(yīng)該盡可能放在靠近電源輸入處以幫助濾除高頻噪聲。在靠近電源輸入處以幫助濾除高頻噪聲。去耦去耦電容的取值大約是旁路電容的電容的取值大約是旁路電容的1/100到到1/1000。為了得到更好的為了得到更好的EMC（電磁兼容）特性，去耦（電磁兼容）特性，去耦電容還應(yīng)盡可能地靠近每個集成塊（電容還應(yīng)盡可能地靠近每個集成塊（IC），因），因為布線阻抗將減小去耦電容

42、的效力。為布線阻抗將減小去耦電容的效力。陶瓷電容陶瓷電容常被用來去耦，其值決定于最快信號的上升時常被用來去耦，其值決定于最快信號的上升時間和下降時間。例如，對一個間和下降時間。例如，對一個33MHz的時鐘信的時鐘信號，可使用號，可使用4.7nF到到100nF的電容；對一個的電容；對一個100MHz時鐘信號，可使用時鐘信號，可使用10nF的電容。選擇的電容。選擇去耦電容時，除了考慮電容值外，去耦電容時，除了考慮電容值外，ESR（等效（等效串聯(lián)電阻）值也會影響去耦能力。為了去耦應(yīng)串聯(lián)電阻）值也會影響去耦能力。為了去耦應(yīng)選擇選擇ESR值低于值低于1歐姆的電容。歐姆的電容。電源去耦問題電源去耦問題l所

43、有精密模擬集成電路（所有精密模擬集成電路（IC）甚至低頻電路都含有截）甚至低頻電路都含有截止頻率為幾百止頻率為幾百MHz的晶體管。因此這些器件的電源必的晶體管。因此這些器件的電源必須對地去耦，在盡量靠近須對地去耦，在盡量靠近IC高頻處返回以防止在甚高高頻處返回以防止在甚高頻情況下的不穩(wěn)定性。使用的這種去耦電容必須具有頻情況下的不穩(wěn)定性。使用的這種去耦電容必須具有低自感而且其引線應(yīng)該盡可能短（最好用低自感而且其引線應(yīng)該盡可能短（最好用10100nF，表面安裝陶瓷電容芯片，但其引腳長度如果小于表面安裝陶瓷電容芯片，但其引腳長度如果小于2mm一般最為有效）。一般最為有效）。l低頻去耦也很重要，因為電

44、源抑制（低頻去耦也很重要，因為電源抑制（PSR）通常在直）通常在直流條件下規(guī)定并且隨電源脈動頻率的增加而明顯變壞。流條件下規(guī)定并且隨電源脈動頻率的增加而明顯變壞。使用鉭電解電容進行旁路可提供好的低頻去耦。使用鉭電解電容進行旁路可提供好的低頻去耦。l去耦電容接長引線沒有好處，這會產(chǎn)生低頻不穩(wěn)定去耦電容接長引線沒有好處，這會產(chǎn)生低頻不穩(wěn)定（低音頻振蕩）。但對每個集成電路都進行低頻去耦，（低音頻振蕩）。但對每個集成電路都進行低頻去耦，通常是沒有必要的。通常是沒有必要的。電源去耦問題電源去耦問題l理想的高頻去耦要求為：理想的高頻去耦要求為：1低電感電容器（單片低電感電容器（單片陶瓷電容器）；陶瓷電容器

45、）；2緊靠集成電路安裝；緊靠集成電路安裝；3短引短引腳電容器；腳電容器；4短而寬的導電帶。短而寬的導電帶。l電源去耦不只是防止不穩(wěn)定。運算放大器（至少）電源去耦不只是防止不穩(wěn)定。運算放大器（至少）是有四個端子的器件，因為對于兩個信號輸入端是有四個端子的器件，因為對于兩個信號輸入端和一個信號輸出端來說肯定有一個返回路徑。習和一個信號輸出端來說肯定有一個返回路徑。習慣上把運算放大器的兩個電源（指有正、負電源慣上把運算放大器的兩個電源（指有正、負電源的運算放大器）的公共端看作輸出信號的返回路的運算放大器）的公共端看作輸出信號的返回路徑，但實際上，其中一個電源將是真實的高頻返徑，但實際上，其中一個電源

46、將是真實的高頻返回路徑。所以對放大器這個電源端的去耦問題，回路徑。所以對放大器這個電源端的去耦問題，必須既要考慮正常高頻去耦又要考慮輸出地返回必須既要考慮正常高頻去耦又要考慮輸出地返回路徑的去耦。路徑的去耦。 印刷電路板尺寸與器件布置印刷電路板尺寸與器件布置印刷電路板過大時，印刷線條長，阻抗增加，不僅抗干印刷電路板過大時，印刷線條長，阻抗增加，不僅抗干擾能力下降，而且成本提高；過小，則散熱不好，且易擾能力下降，而且成本提高；過小，則散熱不好，且易受鄰近線條干擾。因此，印刷電路板尺寸要適中。受鄰近線條干擾。因此，印刷電路板尺寸要適中。時應(yīng)遵循的三條原則時應(yīng)遵循的三條原則：(a) 合理劃分系統(tǒng)，相

47、關(guān)器件應(yīng)盡量放得靠近些。合理劃分系統(tǒng)，相關(guān)器件應(yīng)盡量放得靠近些。例如例如晶振和晶振和CPU等時序器件的時鐘信號輸入端應(yīng)相互靠近些。等時序器件的時鐘信號輸入端應(yīng)相互靠近些。(b) 遠離易產(chǎn)生噪聲的器件（敏感器件要屏蔽）。遠離易產(chǎn)生噪聲的器件（敏感器件要屏蔽）。例如例如信號線與其他器件應(yīng)盡量遠離晶振（晶振由于產(chǎn)生周期信號線與其他器件應(yīng)盡量遠離晶振（晶振由于產(chǎn)生周期性信號，所以較易對外產(chǎn)生噪聲）性信號，所以較易對外產(chǎn)生噪聲） 。(c) 數(shù)字邏輯電路應(yīng)遠離大電流模擬電路（數(shù)字邏輯電路應(yīng)遠離大電流模擬電路（注意模擬部注意模擬部件對數(shù)字部件的干擾件對數(shù)字部件的干擾）。例如控制電路（數(shù)字的，如數(shù)。例如控制電

48、路（數(shù)字的，如數(shù)字控制器或單片機）與驅(qū)動電路（模擬的，如驅(qū)動揚聲字控制器或單片機）與驅(qū)動電路（模擬的，如驅(qū)動揚聲器或電機器或電機）應(yīng)分板制作。應(yīng)分板制作。以上介紹了硬件抗干擾措施的以上介紹了硬件抗干擾措施的一般原則及辦法一般原則及辦法，但實際情況但實際情況往往是錯綜復雜的往往是錯綜復雜的，必須仔細必須仔細分析研究、反復實踐分析研究、反復實踐，才可能才可能找到有效的解決辦法。更詳細找到有效的解決辦法。更詳細的內(nèi)容請參閱本章后面所附的的內(nèi)容請參閱本章后面所附的參考文獻。參考文獻。2. 軟件抗干擾措施軟件抗干擾措施（以自學為主，以下主要介紹（以自學為主，以下主要介紹2條）條）(1) 數(shù)字濾波：共數(shù)字

49、濾波：共7點，以下主要介紹點，以下主要介紹4點：點： 中值濾波：對一個采樣點連續(xù)采集多個信號，取其中值濾波：對一個采樣點連續(xù)采集多個信號，取其中間值（中間值（Excel函數(shù)函數(shù)MEDIAN）作為本次采樣值。作為本次采樣值。 算術(shù)平均濾波：對一個采樣點連續(xù)采樣多次，以其算術(shù)平均濾波：對一個采樣點連續(xù)采樣多次，以其平均值（平均值（Excel函數(shù)函數(shù)AVERAGE）作為該點采樣結(jié)果。作為該點采樣結(jié)果。 一階遞推數(shù)字濾波：利用軟件完成一階遞推數(shù)字濾波：利用軟件完成RC低通濾波器的算法，低通濾波器的算法，實現(xiàn)用軟件方法替代硬件實現(xiàn)用軟件方法替代硬件RC濾波器。濾波器。 加權(quán)平均濾波：有時為了消除采樣值中

50、的隨機誤差，同時加權(quán)平均濾波：有時為了消除采樣值中的隨機誤差，同時又不降低系統(tǒng)對當前輸入信號的靈敏度，可將各采樣點的采又不降低系統(tǒng)對當前輸入信號的靈敏度，可將各采樣點的采樣值與鄰近的采樣點作加權(quán)平均來作為實際采樣值。樣值與鄰近的采樣點作加權(quán)平均來作為實際采樣值。(4) 設(shè)置監(jiān)視定時器：設(shè)置監(jiān)視定時器：w這是一種使用這是一種使用來監(jiān)視程序運行狀態(tài)的抗干來監(jiān)視程序運行狀態(tài)的抗干擾措施。擾措施。w在主程序中加入對定時器時間進行在主程序中加入對定時器時間進行的操作，的操作，只要程序正常運行，定時器因程序會清零就不會出現(xiàn)超時只要程序正常運行，定時器因程序會清零就不會出現(xiàn)超時及定時中斷；及定時中斷；w而當

51、程序因干擾失常時，定時器因得不到清零而會導致超而當程序因干擾失常時，定時器因得不到清零而會導致超時、觸發(fā)定時中斷，再時、觸發(fā)定時中斷，再，從而解，從而解決干擾問題，使系統(tǒng)恢復正常運行。決干擾問題，使系統(tǒng)恢復正常運行。7.3 電子系統(tǒng)的裝配與調(diào)試電子系統(tǒng)的裝配與調(diào)試一、電子系統(tǒng)的裝配一、電子系統(tǒng)的裝配 電子系統(tǒng)的裝配包括系統(tǒng)的硬件安排、印刷電子系統(tǒng)的裝配包括系統(tǒng)的硬件安排、印刷電路板設(shè)計、元件焊接、整機連接等工作。電路板設(shè)計、元件焊接、整機連接等工作。 1. 硬件安排硬件安排 （1）整機結(jié)構(gòu)與印刷電路板分配）整機結(jié)構(gòu)與印刷電路板分配模擬電路或小信號電路盡量集中地安排在一塊板上。大功模擬電路或小信

52、號電路盡量集中地安排在一塊板上。大功率電路、高壓電路、發(fā)射電路等單獨配置，甚至安排必要率電路、高壓電路、發(fā)射電路等單獨配置，甚至安排必要的屏蔽盒、絕緣盒、散熱裝置以及保護裝置等。切忌強、的屏蔽盒、絕緣盒、散熱裝置以及保護裝置等。切忌強、弱信號電路混在一起，低壓、高壓電路混在一起，模、數(shù)弱信號電路混在一起，低壓、高壓電路混在一起，模、數(shù)電路交叉混在一起。電路交叉混在一起。 （2）面板配置）面板配置 （3）連接方法）連接方法2. 印刷電路板的設(shè)計印刷電路板的設(shè)計核心問題是正確進行印刷電路板的布局，盡量采用計算機輔助設(shè)計。核心問題是正確進行印刷電路板的布局，盡量采用計算機輔助設(shè)計?？捎每捎肞rote

53、l 99SE/DXP、Altium Designer、PowerPCB、NI Circuit Design Suite - Ultiboard、Cadence Allegro PCB Editor/Designer、Cadence OrCAD Layout等軟件（其中有些軟等軟件（其中有些軟件可利用其自動布線件可利用其自動布線/智能布線等功能）。智能布線等功能）。 a、布局、布局： (1) 用用Protel畫電路原理圖；畫電路原理圖； (2) 建網(wǎng)表（建網(wǎng)表（Netlist）。）。b、設(shè)計目標、設(shè)計目標：(1) 信號通路盡量簡捷信號通路盡量簡捷；(2) 對小信號沒有來回通路對小信號沒有來回通路

54、： 小信號放大后又回來，正反饋小信號放大后又回來，正反饋，成振蕩器了！成振蕩器了！(3) 連線盡量少連線盡量少，盡量短；盡量短；(4) 器件適當?shù)恼R器件適當?shù)恼R（相對的?。?。相對的！）。首先重要的是首先重要的是(1)和和(2)，其次是其次是(3)，最后才是，最后才是(4)。3. 元器件的焊接元器件的焊接有無短路、斷路現(xiàn)象有無短路、斷路現(xiàn)象電路板上的穿心導孔是否導通電路板上的穿心導孔是否導通4. 整機連接與過流過壓保護整機連接與過流過壓保護二、電子系統(tǒng)的調(diào)試二、電子系統(tǒng)的調(diào)試1. 電路板、連接線與元器件的檢查電路板、連接線與元器件的檢查2. 靜態(tài)檢查靜態(tài)檢查：首先分塊進行靜態(tài)檢查首先分塊進行

55、靜態(tài)檢查l各電路板先不插上器件，加上外接電源檢測各電路板先不插上器件，加上外接電源檢測有無短路，然后逐點檢查各器件的電源腳電有無短路，然后逐點檢查各器件的電源腳電壓值是否正確。逐塊插入器件（注意：插器壓值是否正確。逐塊插入器件（注意：插器件時應(yīng)關(guān)掉電源），逐次檢查電源電流值及件時應(yīng)關(guān)掉電源），逐次檢查電源電流值及器件電源腳電壓值，并注意電路板上有無異器件電源腳電壓值，并注意電路板上有無異常現(xiàn)象（發(fā)熱、冒煙、打火、異味等）。?，F(xiàn)象（發(fā)熱、冒煙、打火、異味等）。3. 動態(tài)檢查與調(diào)試動態(tài)檢查與調(diào)試a. 數(shù)字系統(tǒng)動態(tài)檢查與調(diào)試數(shù)字系統(tǒng)動態(tài)檢查與調(diào)試l數(shù)字系統(tǒng)分為數(shù)字系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)子系統(tǒng)與與控制

56、子系統(tǒng)控制子系統(tǒng)兩大部分。兩大部分。l首先應(yīng)檢查首先應(yīng)檢查控制子系統(tǒng)控制子系統(tǒng)部分。部分?？刂谱酉到y(tǒng)控制子系統(tǒng)都是時序電都是時序電路，檢查時序電路的內(nèi)容就是檢查時序電路是否按照路，檢查時序電路的內(nèi)容就是檢查時序電路是否按照預定的狀態(tài)圖（流程圖）要求，在時鐘脈沖及輸入信預定的狀態(tài)圖（流程圖）要求，在時鐘脈沖及輸入信號作用下完成預定的狀態(tài)轉(zhuǎn)換及輸出控制信號?？捎锰栕饔孟峦瓿深A定的狀態(tài)轉(zhuǎn)換及輸出控制信號?？捎枚噗櫴静ㄆ?、邏輯分析儀等觀察電路的狀態(tài)變量及輸多蹤示波器、邏輯分析儀等觀察電路的狀態(tài)變量及輸出變量的波形并與設(shè)計要求相對比。出變量的波形并與設(shè)計要求相對比。l控制子系統(tǒng)控制子系統(tǒng)合乎要求后可進行合乎要求后可進行數(shù)據(jù)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)子系統(tǒng)的檢查。應(yīng)的檢查。應(yīng)該按照各模塊電路的功能，逐塊地檢查它的邏輯功能該按照各模塊電路的功能，逐塊地檢查它的邏輯功能（波形、電平）。檢查時注意保證電路工作條件及輸（波形、電平）。檢查時注意保證電路工作條件及輸入信號正確。入信號正確。3. 動態(tài)檢查與調(diào)試動態(tài)檢查與調(diào)試b. 模擬系統(tǒng)動態(tài)檢查與調(diào)試模擬系統(tǒng)動態(tài)檢查與調(diào)試l逐級檢查與調(diào)試各單元電路。逐級檢查與調(diào)試各單元電路。一般由輸入一般由輸入級開始進行，首先調(diào)整該級工作點至設(shè)計級開始進行，首先調(diào)整該級工作點至設(shè)計值，然后外加額定信號測試檢查該級輸出值，然后外加額定信號測試檢查