浅谈电路设计的技术和技巧
   来源:中国科技博览     2021年05月13日 20:55

江伟 毕志国 罗国平

[摘 要]随着我国科技的发展,我国的电子行业也在飞速的发展,而在电子行业中,电路设计是一项十分重要的步骤,只有电路设计跟上电子行业的发展速度,才能使电子行业良好而持续地发展下去。要想实现这一愿望,就必须对电路设计进行分析,找出更加合理高效的技术和技巧,并且将其应用于实践当中,这样才能够满足电子行业的发展需要。本文在此讨论了电子行业中电路的设计技术和技巧,进行了较为详细的解说,以供有兴趣者参考。

[关键词]电路设计 技术 技巧

中图分类号:TD327.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)13-0214-01

前言:大量的事实表明,在电子产品进行生产的时候,如果在最初的电路设计方面出现了问题,那么所耗费的成本是十分巨大的,对公司所造成的损失也是相当巨大的。因此,在进行电路设计时,必须使用一定的技巧,应用比较先进的技术,这样才能使得电子产品的性能更加良好,更受用户的欢迎。本文将从电子电路设计的技术和技巧两个方面进行分析,对于电路设计的技术方面,从线路设计、线路布局、STM技术应用等三个方面进行分析,而对电路设计的技巧方面,则从电源优化、地线设计、配件安全认证等三个方面进行分析,以求能对电子产品的电路设计的优化起到作用。

1 电路设计的技术分析

1.1 电路设计中的线路分析

一般情况下,电子产品都采用的是手工布线,而手工布线包含有两种方法,一种是自动推挤,另一种是布线,这两种方法通常都是相互配合的。在电子电路设计中,布线工作十分重要,而且最讲究技巧性,因此必须备受重视。布线有单面布线和双面布线两种,其设计形式也有两种,一种是自动式设计,另一种是交互式设计。两者在应用中也有先后顺序,一般情况下先用交互式设计进行部分布线。然而在线路可能会产生反射,从而造成干扰,为了防止这一干扰,不能让输出与输入端的之间的线路平行,而且仅仅这样做还是不够的,还要增加地线,将这两路线进行隔离。寄生耦合有利于线路的运行,而要产生这样的效果,必须让布线产生垂直效果。除了以上这些工作以外,要想使得电路设计中的线路更加完美,必须消除电源带来的一些干扰,怎么做呢?要在电源和电线之间增加耦电容,还要尽可能将电源与地线之间的距离增大,同时将电线加宽,这样就可以明显地降低电源与地线之间的相互影响,使得线路运转中没有过多的额外损耗,从而使得电路能够使用更长时间,也使得产品质量大大提高。

1.2 电路设计中的布局分析

电子线路的布局设计也是十分重要的,如果布局设计产生了问题,那么,电路的运行效果就会大打折扣,甚至会严重缩短电子产品的使用时限,因此,在进行布局设计时必须十分认真,注重布局设计的合理性及效果。从整体上来说,产品的质量和外观是产品能否被大众所认可的关键因素,对于一个成功地产品来说,这两者缺一不可。要想使得线路设计更完美,就不得不注重一些细节,比如,一般走线不宜过长,而为了避免这一问题,在进行飞线连接时,要将相连的电子元件放在一起,而且放置的位置要尽量宽松一点,对器件进行散热处理,因为这些器件都是要进行焊接的,挤在一起可能会将错误的线路焊接起来;为了防止出现干扰的情况,应该将数字以及模拟器件尽可能地隔离;要更多地利用Array功能。

1.3 电路设计中的STM技术应用

SMT技术在电子电路中应用十分广泛,所以要想使得电子产品的质量得到保证,就必须要重视STM技术的研究与应用,那么接下来我们就通过对多功能灯的设计理念来具体讲解一下SMT技术。通常来说,多功能灯有以下三个重要部件:LED灯头、螺旋钢管、三防外亮灯。在应用STM技术时,可以将其分为两个过程,其一是挂胶,其二是锡膏,这两个过程在进行贴片工作之前所采用的工艺是不同的,一般情况下,挂胶过程使用的是贴片胶,而锡膏过程所使用的焊锡膏。而且贴片所起到的作用也不相同,挂胶过程只是用来固定的,锡膏过程是用来焊接的。除此之外,在进行电路设计的时候,还要注意以下几点问题:拼版的选择问题以及拼版的数量问题。通过分析,我们可以知道多功能灯主控板的关键在于双面锡膏回流焊接,那么在选择主控板时就有以下两个方案:TOP层设计方案和BOT层设计方案。至于具体要使用哪一种,则要根据具体情况进行分析,根据电子元件的特点:元件数量多、元件分布不甚合理、散热不利等特点综合考虑,应该选择BOT设计方案,因为它有很多好处:提高打件效率、节约网板、将主控板做成单面板时可以手工焊接元件。主控板采用阴阳板也有很多优点:降低成本、节省优化时间、节约辅助材料、提高生产效率、生产期间用不着换产,可以生产更多的产品、节省很多的搬运时间。因此,设计中阴阳板的使用非常广泛。

2 电路设计的技巧说明

2.1 优化电源设置

一般来说,比较大型的电子产品,诸如音响等,对电源的依赖程度较高,需要各种不同型号的电源来供应线路的运转,因此,在进行线路设计时一定要将这些电源区分开来。在选择电源时,一定要根据线路的承载力以及元件的电功承受力来选择电源,一定不能选择过大的电源,以免使得元件或者线路过度发热而造成损害,减少电子产品的使用寿命。然而还需要考虑的是,对于桥式整合电路,必须要较低杂波,以免桥式整合电路的波形被杂波干扰,这就必须要增加源滤波电路,从而过滤掉咋波,这样还可以同时起到提高产品性能的效果。

2.2 地线的设置技巧

对于一些音频电子设备来说,地线处理比较复杂,其原因是由于这些电子设备的电流较大。一般来说,电路的位置是由电源来决定的。通常情况下,FM音频、DA解码芯片等地线都会连接到功放的底线上,但不排除,有的电子产品将功放电路单点接地,并将其与滤波电源相连接,这样做比较安全。但是这样做是有局限性的,可以看以下这样一个分析:假定某电源的电压为0V,功放到电源的地线之间具有0.25R的电阻,那这段电路的电流是2A,那么功放电压就提高到0.5V。有实验证明,若AUX输入的电压为1V,接入电源后,电源与功放的电压就只有0.5V。因此,我们可以知道,功放的扩大倍数将会受到限制,除此之外,因为AUX此时属于音频信号,会产生电幅的波动,进而导致功放不稳定,很显然这会使得一些音频设备的声音十分难听。

2.3 对电路配件进行安全认证

有些电子设备属于高电压产品,所以,在出厂时必须要进行安全认证。在进行安全认证时,要使用没有受到侵漆的变压器,而测试的重点则是耐压性。假如可以在电路中安装几段保险丝,那么,就会极大地避免电路因电流过大而使得元件损坏。另外,还有一些其他的比较常用的安全认证方式,例如,在连接线上添加磁环就是一个非常简便且实用的方法。对于广大用户来说,在购买这些产品时,一定要细心查看安全认证标识,确保合格后方可购买。

结语:通过以上的分析,我们已经对电子电路的设计技术及设计技巧有所了解,能够明白其复杂性和难易程度,所以,对于从事电子电路设计的工程师而言,这是一项巨大的挑战,需要设计者尽心尽力地去完成这一设计,而且不仅仅只是完成这么简单,更要完成的更好才行,要全力以赴设计出更完美的、性能更好的电路。这就要求设计者要多多联系实际,积极探索,努力从实践中积累经验,这样才能够设计出更加有效的电路,从而能够提高公司产品的质量。

参考文献:

[1]卫永琴,刘春晖.浅谈时序逻辑电路设计中的小技巧[J].科技视界,2014,30:16+62.

[2]骆雪汇,李亮贤.电子电路设计实用性设计技巧分析[J].科技视界,2013,31:89+76.

[3]段光莹.实用性设计技巧在电子电路设计中的应用[J].河北农机,2016,01:28-29.

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