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1、会计学1模拟电子线路课程设计包括电路图模拟电子线路课程设计包括电路图课程目的课程目的n n学习模拟电子电路的元件选择、学习模拟电子电路的元件选择、安装；安装；n n学习电子技术的调试技能。学习电子技术的调试技能。课程要求课程要求通过该课程的学习，学会选择电子电路所通过该课程的学习，学会选择电子电路所用的元件，掌握电子电路的安装技术，完用的元件，掌握电子电路的安装技术，完成设计电路的安装与调试。成设计电路的安装与调试。提交符合规范要求的设计报告。提交符合规范要求的设计报告。第1页/共44页元器件在面包板上的插接技术元器件在面包板上的插接技术常用的面包板有两种结构形式常用的面包板有两种结构形式,如
2、图所示。如图所示。图图1 1所示的面包板上小孔孔心的距离与集成电所示的面包板上小孔孔心的距离与集成电路引路引 脚的间距相等。板中间槽的两边各有脚的间距相等。板中间槽的两边各有655655个插个插孔，每孔，每5 5个一组个一组,A A、B B、C C、D D、E E是相通的，也就是两边是相通的，也就是两边各有各有6565组插孔。双列直插式集成电路的两列引脚可分别组插孔。双列直插式集成电路的两列引脚可分别插在两边，如图插在两边，如图1-71-7所示。每个引脚相当于接出所示。每个引脚相当于接出4 4个插孔，个插孔，它们可以作为与其他元器件连接的输出端，接线方便。它们可以作为与其他元器件连接的输出端，
3、接线方便。面包板最外边各有一条面包板最外边各有一条1 1l5l5的插孔的插孔,共共5555个插孔个插孔,每每5 5个个一组是相通的，由于各个厂家生产的产品并无统一标准一组是相通的，由于各个厂家生产的产品并无统一标准,各组之间是否完全相同，要用万用表量测后方可使用。各组之间是否完全相同，要用万用表量测后方可使用。两边的这两条插孔一般可用作公共信号线，接地线和电两边的这两条插孔一般可用作公共信号线，接地线和电源线。源线。第2页/共44页 a)a)两侧各有两条插孔两侧各有两条插孔 b)b)两侧各有一条插孔两侧各有一条插孔第3页/共44页图图1双列直插式集成电路插入面包板的方式双列直插式集成电路插入面
4、包板的方式第4页/共44页2 2在面包板上的安装技巧在面包板上的安装技巧1）集成电路的安装集成电路引脚必须插在面包板中央凹槽两边的孔中，插入时所有引脚应稍向外偏，使引脚与插孔中的簧片接触良好，所有集成块的方向要致，缺口期左，便于正确布线和查线。集成块在插入与拔出时要受力均匀以免引脚弯曲或断裂。2）连线一般选直径为0.6mm的单股导线，长度适当。先将两头绝缘皮剥去7mm8mm，然后把导线两头弯成直角，用镊子夹住导线，垂直插入相应的孔中。3）布局集成块和晶体管的布局，一般按主电路信号流向的顺序在一小块面包板上直线排列。各级元器件围绕各级的集成块或晶体管布置，各元器件之间的距离应视周围元件多少而定。
5、第5页/共44页 合理布置地线。为避免各级电流通过地线时互相产生合理布置地线。为避免各级电流通过地线时互相产生干扰特别要避免未级电流通过地线对某一线形成正反馈干扰特别要避免未级电流通过地线对某一线形成正反馈而产生自激，故应将各级单独接地，然后再分别接公共地而产生自激，故应将各级单独接地，然后再分别接公共地线。线。4）布线）布线第一级的输入线与末级的输出线、高频线与低频线要第一级的输入线与末级的输出线、高频线与低频线要远离，以免形成空间交叉耦合，尤其在高频电路中元器远离，以免形成空间交叉耦合，尤其在高频电路中元器件插脚和连线应尽量短而直，以免分布参数影响电路性能。件插脚和连线应尽量短而直，以免分
6、布参数影响电路性能。为使布线整洁和便于检查尽可能采用不同颜色的导为使布线整洁和便于检查尽可能采用不同颜色的导线一般正电源线用红色，负电源线用蓝色，地线用黑色。线一般正电源线用红色，负电源线用蓝色，地线用黑色。要求连线紧贴面包板，注意尽量在器件周围走线，一个孔要求连线紧贴面包板，注意尽量在器件周围走线，一个孔只准插一根线并且不允许导线在集成块上方跨过只准插一根线并且不允许导线在集成块上方跨过。第6页/共44页第7页/共44页一、一、直流稳压电源直流稳压电源1.设计目的设计目的1)熟悉集成稳压器的特点，能合理选择使用；熟悉集成稳压器的特点，能合理选择使用；2)掌握用集成稳压器组成直流稳压电源的设计
7、方法；掌握用集成稳压器组成直流稳压电源的设计方法；3)掌握直流稳压电源的性能测试方法。掌握直流稳压电源的性能测试方法。2.设计任务设计任务利用集成稳压器设计一小功率直流稳压电源。利用集成稳压器设计一小功率直流稳压电源。主要技术指标如下：主要技术指标如下：输出电压：输出电压：能同时提供正、负电压；输出幅度能同时提供正、负电压；输出幅度Uo=3V12V 连续可调；连续可调；输出电流输出电流 IOmax=800mA；纹波电压的有效值纹波电压的有效值UO5mV；稳压系数稳压系数SV310-3；电压调整率电压调整率 KU3%；电流调整率电流调整率 KI1%；输入电压输入电压(有效值有效值)VI=220V
8、22V第8页/共44页第9页/共44页3.选择集成稳压器，确定电路形式。选择集成稳压器，确定电路形式。第10页/共44页参考电路参考电路第11页/共44页1.设计目的设计目的1)由集成运放构成方波发生器、三角波发生器电路。由集成运放构成方波发生器、三角波发生器电路。2)掌握信号振荡频率和输出幅度的测量方法；掌握信号振荡频率和输出幅度的测量方法；2.设计任务设计任务用集成运放设计一个方波用集成运放设计一个方波-三角波发生器。三角波发生器。满足以下技术指标：满足以下技术指标：1）振荡频率范围为）振荡频率范围为202kHz。2）三角波振幅调节范围为）三角波振幅调节范围为24V。二、二、方波、三角波发
9、生电路方波、三角波发生电路第12页/共44页 参考电路参考电路1726354148139121011A747VEEVCCVCC调零调零调零调零图图2 A747引脚功能引脚功能第13页/共44页1.设计目的（1）熟悉测量放大器的性能指标；）熟悉测量放大器的性能指标；（2）掌握测量放大器的设计方法、调试技术。）掌握测量放大器的设计方法、调试技术。2.设计任务利用通用型集成运放设计一个测量放大器。利用通用型集成运放设计一个测量放大器。技术指标要求：技术指标要求：差模电压增益差模电压增益可调；可调；增益非线性误差增益非线性误差0.5差模输入阻抗差模输入阻抗（应由电路设计保证）（应由电路设计保证）频带宽
10、度频带宽度共模抑制比共模抑制比最大输出电压峰峰值最大输出电压峰峰值 三、测量放大器的设计三、测量放大器的设计第14页/共44页差模输入信号源输出频率为500Hz，峰峰值为40mV的正弦波。共模输入信号：直流电压V1=V2=5V。A1A2A3V1V2V0R1R2R3R4R5R6R7R850k15k15k20k18k4.7k33k33kRC2 16kRC1 16kC2 C1 103 103 参考电路参考电路集成运放：A741、A747、LM324 第15页/共44页四、有源滤波器的设计四、有源滤波器的设计n n1.1.设计目的设计目的设计目的设计目的n n 1)1)进一步理解由运放组成的进一步理解
11、由运放组成的进一步理解由运放组成的进一步理解由运放组成的RCRC有源滤波器的工作有源滤波器的工作有源滤波器的工作有源滤波器的工作原理；原理；原理；原理；n n 2)2)熟练掌握二阶熟练掌握二阶熟练掌握二阶熟练掌握二阶RCRC有源滤波器的工程设计方法；有源滤波器的工程设计方法；有源滤波器的工程设计方法；有源滤波器的工程设计方法；n n 3)3)掌握滤波器基本参数的测量方法；掌握滤波器基本参数的测量方法；掌握滤波器基本参数的测量方法；掌握滤波器基本参数的测量方法；n n2.2.设计任务设计任务设计任务设计任务n n利用集成运放设计一语音滤波器。技术指标如下：利用集成运放设计一语音滤波器。技术指标如
12、下：利用集成运放设计一语音滤波器。技术指标如下：利用集成运放设计一语音滤波器。技术指标如下：n n截止频率：截止频率：截止频率：截止频率：f fHH=3000Hz,f=3000Hz,fL L=300Hz=300Hz；n n阻带衰减速率：阻带衰减速率：阻带衰减速率：阻带衰减速率：-40DB/10-40DB/10倍频程。倍频程。倍频程。倍频程。n n通带增益：通带增益：通带增益：通带增益：1 1。第16页/共44页参考电路参考电路输入正弦信号(VI=100mV，频率自选)。集成运放：A747。2人一组，一个人做低通滤波器，一个人做高通滤波器，然后人一组，一个人做低通滤波器，一个人做高通滤波器，然后
13、2人电路合成一个带通滤波器。人电路合成一个带通滤波器。第17页/共44页第18页/共44页第19页/共44页五、功放电路设计五、功放电路设计n n1.设计目的设计目的n n 1)掌握功率放大电路的工程设计方法；掌握功率放大电路的工程设计方法；n n 3)掌握功率放大电路的调试与测量方法；掌握功率放大电路的调试与测量方法；n n2.设计任务设计任务n n已知已知R RL L=8=8，Vi=200mV,Vcc=12V,VEE=-12VVi=200mV,Vcc=12V,VEE=-12V。n n性能指标要求：性能指标要求：Po1WPo1W。第20页/共44页参考电路参考电路参考电路参考电路第21页/共
14、44页六、六、六、六、话筒放大器与混合前置放大器话筒放大器与混合前置放大器话筒放大器与混合前置放大器话筒放大器与混合前置放大器设计设计设计设计n n1.1.设计设计设计设计目的目的目的目的n n掌握音响放大器的设计方法与装调技术。掌握音响放大器的设计方法与装调技术。n n2.2.设计任务设计任务设计任务设计任务n n设计一具有话筒扩音、音调控制的音响放大器。指标要求如下：设计一具有话筒扩音、音调控制的音响放大器。指标要求如下：n n额定功率额定功率 P P0 0 1W1Wn n负载阻抗负载阻抗 R RL L=8=8n n频响范围频响范围 40Hz40Hz10kHz10kHzn n输入阻抗输入阻
15、抗 R Ri i20k20kn n音调控制特征：音调控制特征：lkHzlkHz处的增益为处的增益为0dB0dB，100Hz100Hz和和10kHz10kHz处均有处均有 12dB12dB的调的调节范围，节范围，n nAAuLuL=AAuHuH20dB20dB。n n器材：集成功率放大器器材：集成功率放大器LA4102LA4102一只，一只，2020低阻话筒输出信号电压为低阻话筒输出信号电压为5mV5mV，录音机输出信号电压为，录音机输出信号电压为100 mV 100 mV，集成运放，集成运放LM324LM324一只，一只，8 8/2W/2W负载电阻一只，负载电阻一只，8 8/4W/4W扬声器一
16、只。电源扬声器一只。电源VCC=+9VVCC=+9V。第22页/共44页参考电路参考电路参考电路参考电路第23页/共44页第24页/共44页第25页/共44页设计报告设计报告n n题目题目题目题目n n设计目的设计目的设计目的设计目的 n n设计任务设计任务设计任务设计任务 n n技术指标技术指标技术指标技术指标n n参考参考参考参考电路图电路图电路图电路图n n硬件调试所用仪器、硬件调试所用仪器、硬件调试所用仪器、硬件调试所用仪器、调试过程和结果调试过程和结果调试过程和结果调试过程和结果(数据、图、表等数据、图、表等数据、图、表等数据、图、表等)n n参考文献参考文献参考文献参考文献n n总
17、结总结总结总结第26页/共44页颜色颜色棕棕红红橙橙黄黄绿绿蓝蓝代表数值代表数值123456代表乘数代表乘数101102103104105106允许误差允许误差%120.50.25颜色颜色紫紫灰灰白白黑黑金金银银本色本色代表数值代表数值7890代表乘数代表乘数10710810910010-110-2允许误差允许误差%0.151020色码代表的意义色码代表的意义色码代表的意义色码代表的意义返回基本电子元器件的识别与使用基本电子元器件的识别与使用第27页/共44页电阻器的色环表示方法电阻器的色环表示方法电阻器的色环表示方法电阻器的色环表示方法返回基本电子元器件的识别与使用基本电子元器件的识别与使用
18、第28页/共44页标称值标称值 24k误误 差差 20%标称值标称值 4.7k误误 差差 1%色环电阻示例色环电阻示例色环电阻示例色环电阻示例返回返回基本电子元器件的识别与使用基本电子元器件的识别与使用第一环红色，第一位有效数第一环红色，第一位有效数字为字为 2第二环黄色，第二位有效数第二环黄色，第二位有效数字字4第三环橙色，倍乘数第三环橙色，倍乘数103误差环本色，误差为误差环本色，误差为20%。第一环黄色，第一位有效第一环黄色，第一位有效数字为数字为 4第二环紫色，第二位有效第二环紫色，第二位有效数字数字7第三环红色，倍乘数第三环红色，倍乘数102误差环棕色，误差为误差环棕色，误差为1%。
19、第29页/共44页电位器表示电位器表示n n501 代表代表 500欧姆欧姆，503 代表代表 50000欧姆欧姆，即，即50K。105代表代表阻值是阻值是1M的的。第30页/共44页电容的表示方法电容的表示方法n n容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V10 uF/16V10 uF/16V10 uF/16V。n n容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示。容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示。容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数
20、字表示。容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示。n n字母表示法：字母表示法：字母表示法：字母表示法：n n1m=1000 uF 1m=1000 uF 1m=1000 uF 1m=1000 uF，1P2=1.2PF 1P2=1.2PF 1P2=1.2PF 1P2=1.2PF，1n=1000PF 1n=1000PF 1n=1000PF 1n=1000PF n n数字表示法：数字表示法：数字表示法：数字表示法：n n一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效
21、数字，第三位数字是倍率。一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如：如：如：如：102102102102表示表示表示表示10101010101010102 2 2 2PF=1000PF PF=1000PF PF=1000PF PF=1000PF，n n224224224224表示表示表示表示22102210221022104 4 4 4PF=0.22 uF PF=0.22 uF PF=0.22 uF PF=0.22 uF 第31页/共44页第32页/共44页1726354148139121011LM324VEEVCC12348765A741VEEVCC调零调零空LM3
22、24和和A741管脚管脚第33页/共44页参考资料参考资料n n1.模拟电子技术基础模拟电子技术基础仿真、仿真、实验与课程设计实验与课程设计张丽华张丽华 刘勤刘勤勤勤 等编，西安电子科技大学出等编，西安电子科技大学出版社；版社；n n2.电子线路设计、实验、测电子线路设计、实验、测试试谢自美主编，华中科技大谢自美主编，华中科技大学出版社；学出版社；n n3.电子技术基础实验与课程电子技术基础实验与课程设计设计高吉祥主编，电子工业高吉祥主编，电子工业出版社。出版社。第34页/共44页电子电路调试技术电子电路调试技术 电子电路按照设计的电路参数进行安装后电子电路按照设计的电路参数进行安装后,由于电
23、路分由于电路分布参数的影响、元件值的误差等各种复杂的因素的影响，布参数的影响、元件值的误差等各种复杂的因素的影响，往往难于达到预期的效果。必须通过安装后的测试和调整往往难于达到预期的效果。必须通过安装后的测试和调整来加以改进来加以改进,使电路达到设计要求。因此调试电子电路技术使电路达到设计要求。因此调试电子电路技术对从事电子技术及其有关领域工作的人员来说对从事电子技术及其有关领域工作的人员来说,是不可缺少是不可缺少的技能。的技能。电路安装完毕电路安装完毕,通常不宜急于通电通常不宜急于通电,先要认真检查连线、元先要认真检查连线、元器件安装是否正确，确认正确后器件安装是否正确，确认正确后,方可进入
24、调试阶段。方可进入调试阶段。1）调试方法）调试方法调试包括测试和调整两个方面。所谓电子电路的调试调试包括测试和调整两个方面。所谓电子电路的调试,是以是以达到电路设计指标为目的而进行的一系列的测量一判断一达到电路设计指标为目的而进行的一系列的测量一判断一调整一再测量的反复进行的过程。为了使调试顺利进行调整一再测量的反复进行的过程。为了使调试顺利进行,设设计的电路图上应当标明各点的电位值计的电路图上应当标明各点的电位值,相应的波形图以及其相应的波形图以及其它主要数据。它主要数据。第35页/共44页调试方法通常采用先分调后总调。任何复杂电路都是由一些基本单元电路组成的调试方法通常采用先分调后总调。任
25、何复杂电路都是由一些基本单元电路组成的,因此因此,调试时可以循着信号的流程调试时可以循着信号的流程,逐级调整各单元电路逐级调整各单元电路,使其参数基本符合设计指标。这种调试方法的核心是使其参数基本符合设计指标。这种调试方法的核心是,把组成电路的各功能块把组成电路的各功能块(或基本单元电路或基本单元电路)先调试好先调试好,并在此基础上逐步扩大调试范围并在此基础上逐步扩大调试范围,最后完成整机调试。具体调试步骤如下最后完成整机调试。具体调试步骤如下:（1 1）通电观察）通电观察把经过准确测量的电源接入电路。观察有无异常现象，包括有无异常气味、手摸元器件是否发烫，电源是否有短路现象，如果出现异常，应
26、立即切断电源。排除故障后才可通电。通过通电观察把经过准确测量的电源接入电路。观察有无异常现象，包括有无异常气味、手摸元器件是否发烫，电源是否有短路现象，如果出现异常，应立即切断电源。排除故障后才可通电。通过通电观察,认为电路初步工作正常认为电路初步工作正常,方可转入正常调试。方可转入正常调试。（2 2）静态调试）静态调试交流、直流并存是电子电路工作的一个重要特点。一般情况下交流、直流并存是电子电路工作的一个重要特点。一般情况下,直流为交流服务直流为交流服务,直流是电路工作的基础。因此直流是电路工作的基础。因此,电子电路的调试有静态调试和动态调试之分。静态调试一般是指在没有外加信号的条件下所进行
27、的直流测试和调整过程。如负载开路、接通电源电子电路的调试有静态调试和动态调试之分。静态调试一般是指在没有外加信号的条件下所进行的直流测试和调整过程。如负载开路、接通电源,用万用表测电源电压是否正常用万用表测电源电压是否正常,然后逐级粗测各级晶体管的静态工作点然后逐级粗测各级晶体管的静态工作点,这样能及时发现已损坏的元器件这样能及时发现已损坏的元器件,判断电路工作情况判断电路工作情况,并及时调整电路参数并及时调整电路参数,使电路工作状态符合设计要求。使电路工作状态符合设计要求。（3 3）动态调试）动态调试动态调试是在静态调试的基础上进行的。调试的技术是在电路的输入端接入适当频率和幅值的信号动态调
28、试是在静态调试的基础上进行的。调试的技术是在电路的输入端接入适当频率和幅值的信号,并循着信号的流向逐级检测各有关点的波形、参数和性能指标。发现故障现象并循着信号的流向逐级检测各有关点的波形、参数和性能指标。发现故障现象,应采取不同的方法缩小故障范围应采取不同的方法缩小故障范围,最后设法排除故障。特别强调动态调试前要对电路进行消振。测试过程中不能凭感觉和印象最后设法排除故障。特别强调动态调试前要对电路进行消振。测试过程中不能凭感觉和印象,要始终借助仪器观察。使用示波器时要始终借助仪器观察。使用示波器时,最好把示波器的信号输入方式置于最好把示波器的信号输入方式置于“DCDC”挡挡,通过直流耦合方式
29、通过直流耦合方式,可同时观察被测信号的交、直流成分。可同时观察被测信号的交、直流成分。电路能正常工作后电路能正常工作后,即可进行技术指标测试。根据设计要求即可进行技术指标测试。根据设计要求,逐一测试各项指标。凡未能达到要求的逐一测试各项指标。凡未能达到要求的,需分析原因并加以调整与改进。需分析原因并加以调整与改进。第36页/共44页2 2）调试中注意事项）调试中注意事项调试结果是否正确调试结果是否正确,很大程度受测量正确与否和测量精度的影响。为了保证调很大程度受测量正确与否和测量精度的影响。为了保证调试的效果试的效果,必须减小测量误差必须减小测量误差,提高测量精度。为此需注意以下几点提高测量精
30、度。为此需注意以下几点:(1)(1)正确使用测量仪器的接地端。凡是使用地端接机壳的电子仪器进行测量正确使用测量仪器的接地端。凡是使用地端接机壳的电子仪器进行测量,仪器的接地端应和放大器的接地端连接在一起仪器的接地端应和放大器的接地端连接在一起,否则仪器机壳引入的干扰不仅会否则仪器机壳引入的干扰不仅会使放大器的工作状态发生变化使放大器的工作状态发生变化,而且将使测量结果出现误差。而且将使测量结果出现误差。(2)(2)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。因为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。因为,若测若测量仪器输入阻抗小量仪器输入阻抗小,则在测量时会引起分流则
31、在测量时会引起分流,给测量结果带来很大误差。给测量结果带来很大误差。(3)(3)测量仪器的带宽必须大于被测电路的带宽。测量仪器的带宽必须大于被测电路的带宽。(4)(4)要正确选择测量点。用同一台测量仪器进行测量时要正确选择测量点。用同一台测量仪器进行测量时,测量点不同测量点不同,仪器内仪器内阻引进的误差大小将不同。阻引进的误差大小将不同。(5)(5)测量方法要方便可行。需要测量某电路的电流时测量方法要方便可行。需要测量某电路的电流时,一般尽可能测电压而不一般尽可能测电压而不测电流测电流,因为测电压不必改动被测电路因为测电压不必改动被测电路,测量方便。测量方便。(6)(6)调试过程中调试过程中,
32、不但要认真观察和测量不但要认真观察和测量,还要善于记录。只有有了大量的可还要善于记录。只有有了大量的可靠的实际记录并与理论结果加以比较靠的实际记录并与理论结果加以比较,才能发现电路上的问题。才能发现电路上的问题。(7)(7)调试时出现故障调试时出现故障,要认真查找故障原因要认真查找故障原因,切不可一遇故障解决不了就拆掉切不可一遇故障解决不了就拆掉线路重新安装。因为重新安装的线路仍可能存在各种问题线路重新安装。因为重新安装的线路仍可能存在各种问题,如果是原理上的问题如果是原理上的问题,即使重新安装也解决不了问题。所以应当把查找故障即使重新安装也解决不了问题。所以应当把查找故障,分析故障原因分析故
33、障原因,调试电路调试电路,看成一次好的学习机会看成一次好的学习机会,通过它来不断提高自已分析问题和解决问题的能力。通过它来不断提高自已分析问题和解决问题的能力。第37页/共44页电子电路抗干扰技术电子电路抗干扰技术在电子电路设计中，如果元器件的安装与布线不合理，就有可能产生噪声而形成干扰，另外在工作环境中存在着自然界或人为因素产生的电磁信号,如50Hz 交流电压、发电机、电动机、日光灯等带来的杂散电磁波,这些电磁信号干扰通过一定的途径进入电子设备,也会影响电路的性能，严重时电路将无法正常工作。因此为了提高电子电路的工作可靠性和稳定性，必须在设计中采取必要的抗干扰措施。下面介绍电子电路中常见的几
34、种干扰及其抑制方法。1）电网高频干扰及其抑制任何电子设备都需要直流电源,而直流电源一般是由电网来的交流电压经变压器变压,再经整流、滤波、稳压等电路产生的直流电压提供。当交流电网的负载突变时(如电动机的启动和制动),在负载突变处交流电源线与地之间将产生高频干扰电压,这个电压引起的高频电流经过直流稳压电源、放大电路等与地之间的分布电容,经地线再回到电网。这个高频电流不仅沿导线流动,而且凡是有电容的地方都有它的良好通路,其中变压器的分布电容引起的干扰电压最大,从而影响电子电路的正常工作,尤其是高灵敏度的放大电路影响更为突出,因此必须采取措施加以抑制。常用抑制方法如下：(1)在稳压电源中电源变压器一次
35、侧、二次侧之间加屏蔽层,同时屏蔽层要很好接地,。此时高频电流由变压器一次侧通过屏蔽层流入地线而不经过后面的电路。(2)在稳压电源交流进线处加滤波器,用以滤去高频干扰,一般L 为几十毫亨,C为几千微法。(3)抑制交流干扰的另一个措施是采用“浮地”,即交流地线和直流地线分开,且只有交流地线接大地,这样可避免交流干扰由公共地线串入,而影响电路的正常工作。第38页/共44页2）杂散电磁场干扰及其抑制放大电路周围存在杂散电磁场时,放大电路的输入电路或某些重要元器件处于这种变动的电场和磁场中,就会感应出干扰电压。对于一个放大倍数比较高的放大器来说,只要第一级引入一点微弱的干扰电压,经过各级放大,放大器的输
36、出端就有一个较大的干扰电压。干扰源和放大器的输入电路之间,存在着杂散电容C,构成了干扰电流的回路。此干扰电流在放大器的输入电阻Ri 上产生干扰电压。放大器输入电阻越大,或杂散电容C越大,干扰电压也就越大。对于杂散电磁场的干扰,可采用下列措施:(1)合理布局：为了减少分布参数的影响,要合理布局被测电路的元器件位置。高增益和高频电路的输入和输出应彼此远离,电源变压器和滤波电容应远离电路的输入级。对有输入变压器的放大器,应注意将输入变压器的线圈安装得和干扰磁场垂直,以减少感应的干扰电压。电路的布线要合理,连线尽可能短。电路的输入线、输出线、交流、直流、弱信号、强信号等的联线要尽可能分开走线,不要平行
37、走线。输入走线越长,越容易接收干扰。(2)屏蔽：屏蔽有静电屏蔽和磁屏蔽两种。屏蔽结构可以将干扰源或受干扰元件用屏蔽罩屏蔽起来,特别是多级放大器的第一级更为重要,或第一级的输入线采用具有金属套的屏蔽线,屏蔽线的外套接地。在抗干扰要求较高时,可把放大器的前级或整个放大器都屏蔽起来。静电屏蔽采用电导率较高的材料,如铜、铝或铁等金属,其原理是在屏蔽罩接地后干扰电流经屏蔽罩外层短路入地。磁屏蔽用具有高磁导率的磁性材料,如坡莫合金或铁等金属,其磁阻远小于被干扰电路与屏蔽罩之间空气隙的磁阻,因而干扰磁场的磁力线大部分通过屏蔽罩而不通过气隙进入被干扰电路。此外,屏蔽罩的不同形状其影响也不同,圆柱形屏蔽罩效果最
38、好。第39页/共44页3 3）放大电路的自激及其抑制）放大电路的自激及其抑制电子设备的自激是实践中最易发生的问题电子设备的自激是实践中最易发生的问题,防止自激不仅是在防止自激不仅是在电路上采取措施电路上采取措施,而且在结构工艺上也应予以足够的重视。而且在结构工艺上也应予以足够的重视。(1)(1)在放大电路中采用外部相位补偿电路消除自激。在放大电路中采用外部相位补偿电路消除自激。(2)(2)在电源端加接电源去耦滤波电路。在电源端加接电源去耦滤波电路。(3)(3)印制板的布线要注意印制板的布线要注意:电源线、地线要尽量加粗和缩短电源线、地线要尽量加粗和缩短,以以减少环路电阻减少环路电阻,转角处应圆
39、滑转角处应圆滑;信号线应尽可能远离电源线。信号线应尽可能远离电源线。第40页/共44页4 4）信号地之间的干扰及其抑制）信号地之间的干扰及其抑制信号地是指信号电路、逻辑电路和控制电路的地。信号地是指信号电路、逻辑电路和控制电路的地。由于信号地必须通过导由于信号地必须通过导线连线线连线,而任何导线都有一定的阻抗而任何导线都有一定的阻抗,流过各线的电流有所不同流过各线的电流有所不同,因此各个接地因此各个接地点的电位不完全相同。设计接地点的目的是为了尽量减少各电路电流流过公点的电位不完全相同。设计接地点的目的是为了尽量减少各电路电流流过公共地阻抗时产生的耦合干扰共地阻抗时产生的耦合干扰,还要避免地环
40、路电流还要避免地环路电流,从而避免环路电流与其他从而避免环路电流与其他电路产生耦合干扰。信号地的连接方法有下列几种。电路产生耦合干扰。信号地的连接方法有下列几种。(1)(1)单点接地。它是把各电路的地线接在一点上单点接地。它是把各电路的地线接在一点上,这种方法的优点是不存在这种方法的优点是不存在环形地回路环形地回路,因而不存在地环流因而不存在地环流,各电路的接地点只与本电路的地电流和地阻各电路的接地点只与本电路的地电流和地阻抗有关。如果各电路的电流都比较小抗有关。如果各电路的电流都比较小,各地线中的电压也比较小。当两个电路各地线中的电压也比较小。当两个电路相距较近时采用单点接地法相距较近时采用
41、单点接地法,由于地线较短由于地线较短,它们之间电位差小它们之间电位差小,所以各段地线所以各段地线间相互干扰也小。间相互干扰也小。(2)(2)串联接地。接地点顺序连接在一条公共地线上串联接地。接地点顺序连接在一条公共地线上,电路中共用地线电流是电路中共用地线电流是n n 个电路流过地线电路之和。因此每个电路的地线电位都受其它电路的影响，个电路流过地线电路之和。因此每个电路的地线电位都受其它电路的影响，噪声通过公共地线互相耦合。从防止干扰的角度出发，这种接法是不合理的，噪声通过公共地线互相耦合。从防止干扰的角度出发，这种接法是不合理的，但因为它接法简单，在多地方仍被采用。例如在一块印制电路板上，各
42、元器但因为它接法简单，在多地方仍被采用。例如在一块印制电路板上，各元器件或电路之间的地线一般都是串联接法，最终连到印制电路板的地线引线端件或电路之间的地线一般都是串联接法，最终连到印制电路板的地线引线端上。这种接法在设计印制电路板时比较方便。上。这种接法在设计印制电路板时比较方便。第41页/共44页(3)(3)多点接地。为了降低阻抗多点接地。为了降低阻抗,地线一般采用宽铜皮镀银作为接地母线。它地线一般采用宽铜皮镀银作为接地母线。它是把所有电路的地线都连接到离它最近的接地母线上是把所有电路的地线都连接到离它最近的接地母线上,以便降低地阻抗。这种以便降低地阻抗。这种接法在数字电路中是常用的。一般系
43、统由多块印制板组成接法在数字电路中是常用的。一般系统由多块印制板组成,它们之间的地线是它们之间的地线是通过装在机架上的宽铜皮镀银的接地母线连接在一起通过装在机架上的宽铜皮镀银的接地母线连接在一起,再把接地母线的一端接再把接地母线的一端接到直流电源的地线上到直流电源的地线上,构成工作接地点构成工作接地点,这种方法适用于高频电路。这种方法适用于高频电路。不论是用不论是用哪种方法连接地线，地线尽可能宽一些。实际上，电子设备中信号地的接法哪种方法连接地线，地线尽可能宽一些。实际上，电子设备中信号地的接法不是简单的采用某种型式，而是采用以上三种方法组成的混合型式。不是简单的采用某种型式，而是采用以上三种
44、方法组成的混合型式。(4)(4)模拟地和数字地。在一些电子电路中模拟地和数字地。在一些电子电路中,既有数字信号既有数字信号,又有模拟信号又有模拟信号,而而数字电路都工作在开关状态数字电路都工作在开关状态,电流起伏波动较大电流起伏波动较大,若两种信号的耦合还采用电若两种信号的耦合还采用电耦合耦合,则在其地线间必定会产生相互干扰则在其地线间必定会产生相互干扰,造成模数转换间的不稳定。为了消造成模数转换间的不稳定。为了消除这种干扰除这种干扰,最好采用两套整流电路最好采用两套整流电路,分别供给模拟部分和数字部分分别供给模拟部分和数字部分,信号间采信号间采用光耦合器进行耦合用光耦合器进行耦合,这样即可把两套电源间的地线实现隔离。这样即可把两套电源间的地线实现隔离。第42页/共44页第43页/共44页