廣東省佛山市南海區(qū)祥華汽車修理廠　段光瑩

實(shí)用性設(shè)計(jì)技巧在電子電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

廣東省佛山市南海區(qū)祥華汽車修理廠段光瑩

本文從如何對(duì)電子電路的實(shí)用性設(shè)計(jì)進(jìn)行討論，以此完成對(duì)傳統(tǒng)的電子電路設(shè)計(jì)的改革，并最終讓電子電路的設(shè)計(jì)水平得以提升，從而為中國(guó)的電子行業(yè)做出貢獻(xiàn)。

實(shí)用性技巧設(shè)計(jì)；電子電路；應(yīng)用

在電子行業(yè)中，電子電路設(shè)計(jì)是其中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它具有極強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性。目前，在電子行業(yè)蓬勃發(fā)展的大背景下，必須要采用具有實(shí)用性的設(shè)計(jì)技巧，以此來(lái)讓電子電路設(shè)計(jì)跟上時(shí)代發(fā)展的腳步。所以，這就要求相關(guān)的專業(yè)人才一定要根據(jù)電子電路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)踐與理論相結(jié)合的形式，來(lái)完成較為復(fù)雜的電路板設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量上的保證。

1局部設(shè)計(jì)

局部設(shè)計(jì)是電子電路設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的一部分，因?yàn)檫@部分環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)結(jié)果能夠?qū)Σ季€的效果產(chǎn)生決定性的影響，因此理想的布局效果是電子電路設(shè)計(jì)能否成功的前提。

從整體角度來(lái)講，產(chǎn)品能否取得成功的關(guān)鍵因素，首先在于產(chǎn)品的質(zhì)量，其次則是外觀的精美程度。只有這兩方面都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才能稱之為成功的產(chǎn)品。不過(guò)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，還是要注重以下環(huán)節(jié)：

（1）為了能夠防止出現(xiàn)較長(zhǎng)的走線，應(yīng)該在對(duì)飛線連接的時(shí)候，將具有連線關(guān)系的器件放在一起。

（2）為了防止出現(xiàn)干擾的情況，應(yīng)該將數(shù)字以及模擬器件盡可能地隔離。

（3）在對(duì)器件進(jìn)行擺放的時(shí)候，從焊接的角度講，應(yīng)該對(duì)器件進(jìn)行散熱處理，而且器件之間的擺放位置不能太緊密。

（4）若想讓布局效率有所提升，要更多地利用Array功能。

（5）去耦電容量靠近器件的VCC。

2布線技巧

通常情況下，手工布線所擁有的功能非常的完備，而自動(dòng)推擠以及布線都是手工布線的重要功能之一。一般情況下，兩個(gè)方法會(huì)互相配合著使用。

2.1在電子電路設(shè)計(jì)中，布線是非常關(guān)鍵的工作，因此要格外引起重視。而在電子電路所有的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)當(dāng)中，對(duì)布線的設(shè)計(jì)是最講究技巧的。通常布線分為單面和雙面，而在設(shè)計(jì)形式上，也主要分為自動(dòng)和交互兩種。一般情況下，可以先用互交的形式將一部分線進(jìn)行布線。與此同時(shí)為了能夠防止反射造成的干擾，則應(yīng)該避免讓輸入與輸出端之間的線產(chǎn)生平行效果，而且還要通過(guò)對(duì)地線的增加來(lái)對(duì)其進(jìn)行隔離。而最重要的一點(diǎn)則在于，要讓緊挨著的布線之間產(chǎn)生垂直的效果，這樣的話就可以產(chǎn)生寄生耦合。

2.2就算在電子電路設(shè)計(jì)中對(duì)布線的工作做得很出色，如果一旦在對(duì)電源的設(shè)計(jì)中沒(méi)有做好相應(yīng)的工作，就會(huì)對(duì)電路造成一定的干擾，從而讓產(chǎn)品的質(zhì)量得不到保證。所以，相關(guān)的電子產(chǎn)品生產(chǎn)者應(yīng)該意識(shí)到，為了能夠防止電源和電線間發(fā)生干擾，要在兩者之間增加耦電容，并且要盡可能將電源和地線變得更寬一些，其中，電線最好更寬一些。這樣的話，就可以把電源與地線之間所造成的干擾程度保持在最低，而且產(chǎn)品的質(zhì)量也可以得到保障。所以一定要用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度來(lái)進(jìn)行電源與地線的布線工作。與此同時(shí)，可以利用地線，把沒(méi)有被印板占用的地方同地面進(jìn)行連接，并作為多層板來(lái)使用。

2.3目前，很多的電子電路不僅僅只是具備單一功能，其中還包括數(shù)字與模擬兩個(gè)電路。所以在布線的時(shí)候一定要把這兩個(gè)電路的干擾問(wèn)題考慮進(jìn)去，尤其是地線所造成的噪音干擾要格外引起重視，否則會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的質(zhì)量造成影響。

3可制造性分析

SMT是電子電路產(chǎn)品生產(chǎn)中主要運(yùn)用的技術(shù)。所以在進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要加強(qiáng)對(duì)SMT技術(shù)的研究，只有這樣，設(shè)計(jì)出來(lái)的電子產(chǎn)品才能達(dá)到質(zhì)量上的保證。下面我們就通過(guò)對(duì)多功能燈的設(shè)計(jì)理念來(lái)具體講解一下SMT技術(shù)。

LED燈頭、螺旋鋼管、三防外亮燈飾多功能燈的主要結(jié)構(gòu)。在運(yùn)用SMT進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般都會(huì)將SMT分成掛膠和錫膏兩個(gè)制作流程。而兩者的不同之處在于：在進(jìn)行貼片工作之前，所采用的工藝不一樣。通常，掛膠制作會(huì)運(yùn)用貼片膠，而錫膏制作則會(huì)運(yùn)用焊錫膏。而在貼片工作完成后，所使用的工藝也不一樣，掛膠制作只是起到固定的作用，而錫膏制作則是起到焊接作用。所以在對(duì)主控板進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，不僅要注意上面所提到的問(wèn)題，還要注意以下幾個(gè)方面：

（1）拼版是否用陰陽(yáng)板及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

（2）是否采用拼版及拼版的個(gè)數(shù)。

通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的分析，我們了解到，雙面錫膏回流焊接是制作多功能燈主控板所主要運(yùn)用的工藝。所以設(shè)計(jì)多功能燈的時(shí)候，在選擇主控板方面，主要有兩個(gè)設(shè)計(jì)方案可供選擇，一個(gè)是TOP層方案，另一個(gè)是BOT層設(shè)計(jì)方案，而哪種方案更好一些，則要進(jìn)行認(rèn)真的分析，下面我們就來(lái)討論一下：

考慮到主控板正背面的元件數(shù)量差異非常多，從而導(dǎo)致元件分布的不是很合理；在吸熱、散熱以及溫度方面，元件集中的地方會(huì)顯得比較高，因此非常有可能讓主控板在進(jìn)行回流焊接的過(guò)程中產(chǎn)生翹曲的情況。所以經(jīng)過(guò)綜合性的考慮可知，選擇BOT設(shè)計(jì)方案最為合適。

而采取BOT設(shè)計(jì)方案的好處在于：首先，如果能夠運(yùn)用好SMT長(zhǎng)線，就可以實(shí)現(xiàn)打件效率的提高；其次，要節(jié)約對(duì)網(wǎng)板的使用；最后，如果將主控板做成單面板的話，則要運(yùn)用手工焊接元器件。

采用陰陽(yáng)板的優(yōu)點(diǎn)：

（1）可以讓生產(chǎn)成本低一些。

（2）運(yùn)用陰陽(yáng)板，可以在進(jìn)行編程的時(shí)候，省去一部分優(yōu)化時(shí)間，也就是說(shuō)，可以把這兩部分的工作環(huán)節(jié)合并成一個(gè)工作項(xiàng)目。

（3）利用陰陽(yáng)板，可以很好地省去對(duì)一些輔助材料的使用，例如，可以通過(guò)使用陰陽(yáng)板來(lái)節(jié)省對(duì)鋼網(wǎng)的制作。

（4）可以很好地提升生產(chǎn)效率。因?yàn)樵谑褂昧岁庩?yáng)板以后，生產(chǎn)期間用不著換產(chǎn)，所以可以把節(jié)省下來(lái)的時(shí)間用在生產(chǎn)更多的產(chǎn)品上。另一方面，考慮到像陰陽(yáng)板這種貼裝程序要比一些兩面程序可以節(jié)省很多的搬運(yùn)時(shí)間，因此同樣可以把節(jié)省下來(lái)的時(shí)間用在生產(chǎn)上。

4電子電路設(shè)計(jì)中有關(guān)音響的實(shí)用性設(shè)計(jì)技巧

下面我們通過(guò)對(duì)音響設(shè)計(jì)的實(shí)例講解，來(lái)更加直觀地闡明實(shí)用性設(shè)計(jì)技巧在電子電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

4.1對(duì)電源的處理

像組合音響這類的產(chǎn)品，會(huì)用到很多的電源，例如降壓、穩(wěn)壓等電路會(huì)遇到很多。因此在做線路圖的時(shí)候一定要將它們分開(kāi)才可以。而在對(duì)降壓和穩(wěn)壓電路進(jìn)行選擇期間，必須要根據(jù)電路的承受能力來(lái)選擇。

一定情況下，橋式整合電路必須要將源濾波電路增多，原因則在于為了能夠降低雜波，以免給橋式整合電路的波形造成干擾。不僅如此，這樣做還能夠讓音響產(chǎn)品的質(zhì)量和性能有所提高。

4.2地線的處理

對(duì)于組合音響來(lái)說(shuō)，對(duì)地線的處理相對(duì)比較復(fù)雜，其主要原因是由于組合音響電流比較大。通常，電源的來(lái)路能夠決定電線的位置。例如具有5V的電源，在為CD提供電量的同時(shí)，其一部分的地線就要集中到電源上。而且一旦5V的電壓是通過(guò)12V降下來(lái)的，它的地線就可以重新回到12V的電源上，也就是說(shuō)它們都是一個(gè)個(gè)連接起來(lái)的，最后到總電源輸入的地上。

通常，F(xiàn)M音頻、DA解碼芯片等地線都會(huì)連接到功放的底線上。而且在很多情況下，都會(huì)把功放電路進(jìn)行單點(diǎn)接地，并且連接到濾波電源上，之所以這樣做，是因?yàn)樵摰胤绞亲顬榘踩?。不過(guò)仔細(xì)經(jīng)過(guò)分析可以了解到，此地還是具有一定局限性的。我們可以通過(guò)舉例來(lái)講解一下：比如某電源的電壓為0V，因?yàn)楣Ψ诺诫娫吹牡鼐€之間具有一定的阻礙，如果是0.25R，那經(jīng)過(guò)此地段的電流就會(huì)是2A，在這種情況下，功放的地就會(huì)提升到0.5V。而通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論，一旦AUX輸入的電壓是1V，在接到電源上以后，電源與功放的地就只有0.5V。由此可以得出結(jié)論，這種情況對(duì)擴(kuò)大功放的倍數(shù)產(chǎn)生了很不好的影響，并且因?yàn)锳UX此時(shí)屬于音頻信號(hào)，就會(huì)直接造成電幅不穩(wěn)定，也會(huì)最終造成功放的不穩(wěn)定。如果這樣的情況發(fā)生，那么就會(huì)造成功放信號(hào)聲音難聽(tīng)，缺乏動(dòng)感。

喇叭與電源之間的地線必須相連，不允許連接到IC的地線上。因?yàn)楣Ψ臝C的地線，電壓很強(qiáng)，一旦喇叭的地線與IC的地線相連，首先會(huì)造成喇叭的輸出功率下降，其次，這樣做就會(huì)把喇叭和功放串聯(lián)在一塊，對(duì)喇叭的頻率造成不好的影響，同時(shí)電壓也不會(huì)太穩(wěn)定。

4.3信號(hào)線的處理

模擬功放信號(hào)線已經(jīng)很少了，一般只有聲道。

聲道線的濾波電容不能離得太近，最好遠(yuǎn)一些，這樣才不會(huì)造成失真。

如果信號(hào)線的電流具有一定的強(qiáng)度，可以增設(shè)露銅區(qū)，然后在此區(qū)填上適當(dāng)?shù)腻a，這樣能夠讓銅鉑上阻力降低。

在音頻輸入與輸出之間最好用地線進(jìn)行隔離，而且要把音頻線用地線包起來(lái)。

4.4音響產(chǎn)品的PCB工藝

在工藝的運(yùn)用上，貼片元器件和MP3基本一樣?？紤]到音響產(chǎn)品會(huì)用到很多的插件，因此在進(jìn)行焊接的時(shí)候，必須要用到波峰焊。因此在一些插件元器件中和貼片是不一樣的。

不過(guò)在遇到比較大的焊腳的時(shí)候，則需要增添SOLDER缺口，這樣做的好處在于，不會(huì)在進(jìn)行波峰焊期間留下連錫。不過(guò)要值得注意的是，過(guò)波峰焊與缺口的防線必須要保持一致才可以。

若是使用的是自插機(jī)，就會(huì)在電阻上發(fā)現(xiàn)一個(gè)鉤，所以，這些元器件的內(nèi)側(cè)走線一定要離得遠(yuǎn)一些，如果離得太近，就必須要添加絲引。

4.5認(rèn)證

音響是高電壓產(chǎn)品，因此在認(rèn)證上要比其他的電子產(chǎn)品麻煩一些，而且還多了一項(xiàng)認(rèn)證，那就是安規(guī)UL認(rèn)證。而以后在購(gòu)買涉及到UL認(rèn)證的電子產(chǎn)品時(shí)，必須要查看此產(chǎn)品是否經(jīng)過(guò)了UL認(rèn)證，只有通過(guò)了才能放心購(gòu)買。在做認(rèn)證期間，必須要選用沒(méi)有受到侵漆的變壓器。而在做安規(guī)測(cè)試的時(shí)候，則要重點(diǎn)對(duì)耐壓性進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試。所以，如果在制作音響期間，一定要選擇質(zhì)量過(guò)關(guān)的變壓器，這樣在音響的耐壓性上就不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。而且如果能夠在電路上增設(shè)一些保險(xiǎn)絲，那么就會(huì)對(duì)過(guò)流起到保護(hù)的作用。

在音響產(chǎn)品中，所選用的FCC、CE都是適合音響產(chǎn)品認(rèn)證的處理方式。除此之外，在對(duì)音響產(chǎn)品的認(rèn)證上，還有一些其他的認(rèn)證處理方法，比如在連接線上添加磁環(huán)就是一個(gè)非常好的方式。

5結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上面的分析，我們不難了解到電子電路的實(shí)用性設(shè)計(jì)技巧是一項(xiàng)多么復(fù)雜的工作，因此在設(shè)計(jì)期間，相關(guān)專家要刻苦努力，積極探索，并采取理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，以此研究出更加具有實(shí)用性的電子電路設(shè)計(jì)技巧，從而讓我國(guó)的電子產(chǎn)品質(zhì)量得到充分的保證。

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