电子电路的设计

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇电子电路的设计范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

电子电路的设计范文第1篇

【关键词】PCB;布局布线;抗干扰;SMT

《电子电路设计》课程是一门理论与实际结合性很强，极具实践性的新兴课程，是高职机电类专业的专业技能课程之一。近年来在高职院校的项目教学过程中发现，在本门课程的教学中常常只是将重点放在对电子电路设计应用软件的功能熟练操作上，却忽视了对PCB板设计的一些实用应用，特别是如果设计出来的产品与生产实践脱节，这样其能不能经过产品测试并进入到实际的生产中，我们要打个大在的问号。不然要么会大大提高了生产成本，要么是不符合生产要求而放弃。那么如何在这门课程的教学中实现与生产的联接，将是本文将要探讨的问题。

实践证明，对电子产品设计师尤其是线路板设计人员来说，即使电路原理图设计正确，可是如果印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。因为随着电子技术的飞速发展，PCB板的密度越来越高。PCB板设计的好坏对于抗干扰 能力影响很大。因此，在设计印制电路板的时候，就要学会掌握各种电路设计技巧，注意采用正确的设计方法。为此，我们在《电子电路设计》课程的教学内容方面做了很多全面的创新，增加了PCB设计技巧应用技能，充分提升了课程的教学质量，增强了专业技能课程的实践性及可制造性。最终完成这门课程的职业目标。

一、布局布线技术的发展及应用

随着微孔和单片高密度集成系统等新硬件技术的发展应用，自由角度布线、自动布局和3D布局布线等各种新软件将会成为电路板设计人员必备的设计工具之一。早期的一些电路板设计工具，有提供布局的专门布局软件，布线也有专门的布线软件，两者之间联系不大。而随着球栅阵列封装的高密度单芯片、高密度连接器、微孔内建技术以及三维板在印刷电路板设计中的应用越来越多，布局和布线已越来越一体化，并成为设计过程中相当重要组成部分。近年来，自动布局和自由角度布线等软件技术已渐渐成为解决这类高度一体化问题的重要方法，利用这些软件能在短时间范围内设计出可制造的电路板。在目前电子产品快消时代来临的情况下，手动布线极为耗时，不合时宜。因此，现在要求布局布线工具具有自动布线功能，以快速响应市场对产品设计提出的要求。在利用这一技巧时，我们应重点告诉学生如何设计约束条件。由于要考虑电磁兼容（EMC）及电磁干扰、串扰、信号延迟和差分对布线等高密度设计因素，布局布线的约束条件每年都在增加，所以这就要求布线工具具有更大的灵活性，它必须能够使用不同的约束条件，能适应不同的微孔和构建技术的要求。

现在，自动布线技术已极为普及。我们有理由相信，自由角度布线、自动布局和3D布局等各种新电子设计软件技术也会同自动布线技术一样成为PCB板设计人员的日常设计工具，设计人员可用这些新技术来解决微孔和单片高密度集成系统等新型硬件技术问题。

二、PCB设计抗干扰措施

在设计中，要使电子电路获得最佳性能，元器件的布且及导线的布设是很重要的。为了设计 质量好、造价低的PCB.以往在这个过程中我们会在教学中传授PCB设计的一般原则。而PCB及电路抗干扰措施却往往被忽视。

其实印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系，这里仅就PCB抗干扰设计的 几项常用措施做一些说明。

1.对于电源线的设计，我们要根据印制线路板电流的大小，尽量加租电源线宽度，减少环路电阻。同时应使电源线、地线的走向跟数据传递的方向一致，这样有利于增强抗噪声能力。

2.对于地线设计，我们可以利用这几个原则：首先数字地与模拟地分开。如果线路板上既有逻辑电路又有线性电路，应使它们尽量 分开。同时低频电路的地应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难时可部分串联后 再并联接地。而高频电路宜采用多点串联接地，地线要短而粗，高频元件周围尽量使用 栅格状大面积铺铜等办法。其次接地线应尽量加粗。若接地线用很纫的线条，则接地电位随电流的变化而变化，使抗噪性能降低。因此应将接地线加粗，使它能通过三倍于印制板上的额定电流。如果可以，接地线可在2～3mm以上。最后接地线构成闭环路。只由数字电路组成的印制板，其接地电路布成团环路大多 能提高抗噪声能力。

3.用好去耦电容是PCB设计的常规做法，我们可在印制板的各个关键部位配置适当的 退藕电容。退藕电容的一般配置原则有如下几点：第一电源输入端跨接10～100uf的电解电容器。如果可以就接100uF以上的更好。第二是每个集成电路芯片都应布置一个0.01pF的瓷片电容，如果印制板空间不足，可每4～8个芯片布置一个1～10pF的电容。第三是对于RAM、ROM存储器件，应在芯片 的电源线和地线之间直接接上退藕电容。 第四是电容接线不能太长，尤其是高频旁路 电容不能有引线。除此之外，还应注意以下两方面：第一在印制板中有接触器、继电器、 按钮等元件时。操作它们时均会产生火花放电，必须采用RC 电路 来吸收放电电流。第二CMOS的输入阻抗很高，且易受感应，因此在使用时对不用脚要接地或接电源处理。

三、可制造性分析

现代电子产品的生产基本都是依靠SMT来进行生产，因此我们在设计的时候就必须让学生们知道要了解SMT的制造过程，这样我们设计出来的产品才能符合生产的要求。在SMT生产工艺流程中，通常将SMT分为挂胶制程（波峰焊）和锡膏制程（回流焊）。它们的主要分别是：贴片前的工艺不同，前者使用贴片胶，后者使用焊锡膏。贴片后的工艺不同，前者过回流炉只起固定作用、还须过波峰焊，后者过回流炉起焊接作用。那么在设计和选择的时候除了考虑以上特点，接下来就要考虑下面的几个问题：

1.拼板是否用阴阳板？优缺点？

2.是否采用拼板及拼板的个数？

现在几乎所有的小电路板设计完成后都需进行阴阳拼板，一般为四拼一的方式。所谓阴阳板就是我们通常所见的在一个拼板中的同一面既有TOP面又有BOTTOM面的PCB电路板。因此阴阳板拼板其实就是将两块同样的PCB板，一块正放另一块反放拼在一起看作是一块PCB板。在SMT生产过程中，从而进行过炉焊接，焊完一面，不需改动贴片机的程序，再将其翻转焊接另一面，最终焊接完成全板。在此我们阐述下采用此种拼版形式的优点：一是可以充分利用SMT长线的优势降低了生产成本。二是采用阴阳板，在开始编制程序的时候就达到节省优化程序的时间了。采用阴阳板，也就是将两面的程序合成一个程序来做，这样只要针对一个程序来考虑优化肯定会费时费力。三是采用阴阳板，在附加工具和辅料方面也会有很大的节省（针对部分产品来说）。通常能省一半。最后在生产效率上面来说，可以提高产量。如果做单面板，要采用手工焊接元器件，会降低了生产效率。还有就是由于阴阳板是一个贴装程序，这样在生产的时候就比两面程序，减少了基板搬运时间，从而使生产效率大大提高。这些PCB设计技巧在我们以往课堂教学及高职教材内容上面总是容易被忽视，可是对于从事PCB专业人员来说却是必需掌握的。因此，在本门课程教学改革过程中，我们增加了这些PCB设计应用技巧及可制造性分析，达到了对课程改革的职业目标要求。

参考文献

[1]王平，田文娟.电子CAD教程[M].东南大学出版社，2009.

电子电路的设计范文第2篇

【关键词】电子电路；系统设计；实现研究

1.引言

当前，高级语言描述、系统仿真和综合优化是EAD的技术的特征。关于EAD技术，其一直被广泛运用于教学与科研当中，并且其在科研机构与电子行业的产品开发与设计中有着不可替代的位置，是一项具有十分意义的辅助工具。为此，以下就针对这个内容展开论述。

2.相关软件介绍

关于电子电路与系统分析设计的软件有很多种，比如PSpice、Protel、OrCAD、VISIO、PADS、EWB、EAD2002等。关于PSpice的最新版本为PSpice9.1，这款软件可以进行各种激励建立，温度与噪音分析、波形输出和数据输出等等，并将仿真结果显示在同一个窗口内。到目前Protel的最新升级版本为Tango，在早期，Protel的主要作用是为印刷版自动布线，最后发展成为Protel99se，在并购之后更名为Altium 公司。当前Protel推出的最新版本ProtelDXP包含很多内容，如电原理图绘制、数字电路混合信号仿真、可编程逻辑器件设计、图表和电子表格生成等功能。关于OrCAD，它是由OrCAD 公司推出的EDA软件。这款软件界面友好直观，其主要拥有以下功能：电原理图绘制、模拟与数字电路混合仿真、可编程逻辑器件设计等。它的原件库有8500个，是EDA 软件最多的一个。VISIO是VISIO 公司推出的软件，这款软甲主要用在作图上，它可以绘制出单片机、电路、工艺、组织结构图、商业行销图等的流程图。PADS是美国Mentor Graphics 公司推出的软件，它是一套完整的电子设计自动化系统，主要有五个部分组成，这五个部分分别为PowerLogic、PowerBGA、CAM350、HyperLynx、PowerPCB。这款软件可以完成128页复杂的电子系统原理设计，其主要采用平面分层和层次化设计与混合应用方式。EWB主要由加拿大的互交图像技术有限公司推出，它具有两个优势功能，即仿真功能和虚拟仪器功能。并且可以在桌面上提供以下工具：万用表、信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换、数字信号发生器等。这个软件的容量很小，所以，可以直接拷贝，其在电子行业被广泛应用。关于EAD2002，其是由厦门超伦软件公司推出的，主要功能是绘图、输出、建库、优化设计等。这些功能主要被用于电子线路图的设计、电气工程图的设计的呢过方面。其所用的符号是中国采用的国家标准符号，这种符号比其它的EDA 更方便快捷。

3.层次化设计方法

电子电路与系统的设计主要面向三个不同的层次，也就是系统级、电路级和物理实现级。在以往，电子系统的设计的方法主要是由抵向上的设计方法。在此过程中，其工作主要由专家人工完成，每一次修改就是一次设计过程的重复。目前的EDA所采用的设计方法主要是自顶向下的设计方法，这种方法可以使系统性能、系统成本与设计所花的时间达到平衡。ESDA在设计过程中，其系统级主要有以下几个步骤：首先是根据性能指标和限制条件建立系统方块图，其次后运用VHDL描述系统，并对系统级模拟进行验证。最后，将模块进行划分，将其分为多个子模块。这些子模块主要有数字电路、模拟电路等。其电路级的设计内容有：对子系统进行电路原理结构进行设计，用相关优化工具生成门逻辑电路EDIF网表。最后是根据子系统电路类型的不同选择不同的软件进行设计和仿真、优化。其优化的内容有建立工具构造、进行仿真优化等。关于ESDA中的物理实现级设计主要内容是：由系统设计目标决定物理实现方法。在此过程中会涉及到性能、价值和时间等问题。比如说IC系统的 PCB 实现、掩膜ASIC 的实现等。

4.设计与实现过程

在PCB 的设计与实现过程，产生 Gerber是设计过程中的最后一步，在设计过程中，Gerber是必须文件，它是生产 PCB板所需的文件，其主要从PCB 原文件中衍生出来的光码文件和坐标文件。在这个过程中，生成PCB 的菲林胶

片主要由Gerber文件利用光绘机进行，最后再利用菲林胶片生产出PCB 板。在实际过程当中，一个PCB 设计中含了很多的Gerber 文件，而一个Gerber 文件又包含了光绘信息。想要将PCB 板完全体现出来，只需要将1个PCB 设计的所有文件即可。在Gerber文件中，其主要有七种板数据，这七种板城数据有走线层、电源地平层、SMD 贴片层、丝印层、NC 钻孔层、钻孔参考图层和主焊层等。在实际情况中，关于CAD设计软件有文件的输出功能提供。关于PowerPCB，其主要有以下几个输出功能：打印功能、绘图功能、文件输出功能等。从当前的情况上看，关于电子设计最受人咀嚼的话题的EDA 概念，而曾经的CAD设计模式早已脱离现代轨迹，其所要面临的挑战是高速 PCB 设计。相关人员在挑战高速PCB设计时，需要考虑两个问题：一个是必须计算互连路径的传播时间，保证信号的完整无缺才能满足时序这个要求。另一个是考虑阻抗不匹配的不利影响。

电子系统的实现经历由分立元件到UVLSI的过程。为了使系统的可靠性和通用性得到提高，可用通用全硬件 LSI 电路代替微处理器和专用集成电路。ASIC 体拥有重量轻、功耗能、体积小和成本低等优点，在制作过程中可利用现场可编程逻辑器件进行制作。

5.结论

在科技的不断发展之下，电子系统的设计方法和设计环境有了很大的变化，关于EDA 技术，其应用了编程技术制作 ASIC、宏模型库、系统级仿真软件，以及IP 核的 SOC的设计与制造技术等，从而进入了ESDA 阶段。在当前的电子电路与系统的分析设计与实现过程中，只有采用EDA 工具，才能达到提高效率的目的。

参考文献：

[1]常鸿森，张近苇.电路与系统理论的回顾与展望[J].华南师范大学学报（自然科学版）.1996（03）：61-66.

电子电路的设计范文第3篇

【关键词】基于工作过程 电子电路分析与应用 教学设计

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）08C-0068-03

电子电路分析与应用无论是对于教师的教学来说，还是对于学生的研习来讲，都是难度较大的一门课程。基于工作过程的教学方式是学生在老师的引导之下，通过完成一个个工作任务而开展的教学实践活动方式，这种教学方式以工作任务为教学主线，教学主体则回归学生，教师在整个教学活动过程中仅仅起到主导的作用，依据工作任务需求、岗位与学生发展的需求、相应专业课程改革的需求选取教学的内容。基于工作过程来进行教学是一种可以有效提升学生综合素质和技能的新型教学方法，它的目标在于让学生可以把握其专业所需的基础知识技能，具备探索和分析实际问题的能力，为后面学习专业其他课程做好准备。

一、高职电子电路分析与应用课程的特点分析

高职院校教育的最终目的是培育与经济社会发展相适应的，掌握相关专业理论与实践操作技术知识，具备从事相关岗位的全方位的素质与综合就业技能，适应一线技术岗位的高级技术型人才。高职教育与一般大学本科教育，或者是大多数中等职业技术教育不同，大学本科教育更关注专业理论性知识，中等职业技术教育则更关注培养学生的操作技能。而高职教育中所教的专业理论知识要求没有本科教育要求高，仅要求掌握基础性的理论知识就可以，但对实践操作技能却比中职教育要求更高，高职教育不仅要避免流于本科化，同时还要防止被中职教育同化。针对电子电路分析与应用这门课程来说，由于它在理论方面比较抽象，在实际教学的时候需要去繁化简地进行理论教学，原则就在于满足学生工作岗位实际需要就可，同时还要重点加强与实践操作结合紧密的理论部分的讲解。教师需要关注学生掌握相关理论知识之后的实际应用技能的培养，淡化那些繁杂理论知识的推理教学，注重培养学生的实际动手技能。

二、基于工作过程的电子电路分析与应用教学设计

（一）设计思路

培养具有一线岗位（如电子产品开发、装配、检测、维护等工作岗位）职业技能的人才作为目标，结合实践操作的工作任务，并将某些具有代表性的电子商品作为教学载体，开展以工作过程为基础的体系化的课程教学设计。在学生学习策略中突出工作过程的实践操作方面，选择基于工作过程的教学方式，将教学与操作紧密联系在一起，使学生可以在教学过程中学习操作动手，在具体操作的过程中学习到知识，经过实践性的探究、设计、调试并尝试自己制作典型电子电路，确保他们可以熟练掌握相关知识技能，从而适应就业市场对于求职者的需求。

在进行课程教学设计的过程中，需要坚持下面五点原则：一是在确定电子电路分析与应用这门课程的教学目标的时候，需要以相关专业的最终培养方向作为其根据；二是经过解析该课程的教学目标之后，才可以得到确定的能力目标评估表；三是确定电子电路分析与应用这门课程的具体教学内容时，则需要根据岗位技能的实际需求；四是在进行教学活动设计的时候需要以典型电子产品为载体；五是依照电子生产行业的实际操作技术规范进行教学考核方案的制定。

（二）设计理念

教学内容制定、教学模式的选择、教学实施方案、教学评价标准的设计等方面是电子电路分析与应用这门课教学设计的关键所在。在进行实际操作的时候需要根据电子行业、电子相关企业的发展，并结合当地电子产业结构与电子相关就业市场的实际需要，结合电子电路分析与应用这门课程的特点与教学目标，从相关专业的具体规划设计、课程设计等步骤开始，全阶段都要加强与校外合作企业的联系，做好这些步骤才可以完成科学合理的电子电路分析与应用课程的教学设计。

（三）“工作过程”分析

基于工作过程的电子电路分析与应用教学方式的基础就在于“工作任务”，这种教学方式强调每个学生都可以参与进来，也就是在实际教学的过程中，让学生真切地参与工作任务设计、执行与管理，在完成一个个工作任务的时候完成实际教学内容。这种教学方式往往是采取小组合作的策略，教师与学生一起设计工作任务，学生一起又或者是分小组完成整个工作任务。

如前所述，电子电路分析与应用这门课程在理论与实际操作技能方面有较高的要求，是相关专业的关键课程之一。学生学习这门专业课程，在生活中有什么用途，怎样才可以将在这门课程所学到的知识运用在实际生活中，这是整个学习阶段需要解决的关键问题。那么在进行教学设计的时候怎么才能将这个关键体现出来呢，答案就在于突出高职院校学生的具体特点与高职院校教学的特色，加强培养高职学生实际操作能力。基于工作过程的电子电路分析与应用教学设计分为以下环节：

1.依据教学内容及学生学习的实际情况，提出科学、合理的“工作任务”。

2.资讯：首先由老师在课堂上进行必要的实验教学演示，让学生理解基础的理论知识，然后将班级分成几个小组进行工作任务的布置，小组的人数一般为3至5人较为合适，学生针对自身的工作任务研讨、搜寻相关资料。

3.计划、决策：在这个环节首先由学生设计出具体的工作计划，并将其设计理念与实施策略以书面的形式写出来，然后将方框图画出来，并将原理图也设计出来，选取合适的电子元件，如果有需要还可以进行仿真实验，在此时教师可以进行适度指导，并开展小组间的交流活动，最后将工作任务实施方案确定下来。

4.实施：学生自行确定小组中成员的分工情况与成员之间以什么样的方式进行合作，院校给予相关器材的支持，让学生可以正式开展工作任务的实施。

5.检查、评估：工作任务的评价工作可以结合自我评价、各个小组间相互评价与教师评价这三种方式，并且起主导作用的应该是学生自己，小组间互评只是作为一种辅助方式，而教师在整个评估环节中只是起到一种指导调控的作用。首先要求学生以多媒体等形式充分演示工作任务设计得到什么样的成果与在完成工作任务的过程中有什么样的学习心得，然后采用5个级别评分制度进行自评，其余小组依据其演示情况与工作任务完成成果，进行充分讨论，然后从成果、沟通表达能力、小组合作等方面给予评分，教师依据实际情况适时进行点评。

（四）基于工作过程的情境化教学设计

我院在实施基于工作过程的电子电路分析与应用这门课程的教学改革中，通过对本课程传统教学模式所构建内容的深入分析，结合了大多数电子企业典型电子产品设计、制作过程，本着学生“够用、能分析、会操作”的原则，将原有教学体系下的基本内容（半导体元件、基本放大电路、负反馈放大电路、集成运算放大器、振荡器、直流稳压电源、逻辑代数基础、基本门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲产生电路、模数转换及数模转换等）设计成了三个基本教学情境：OCL音频功率放大电路，直流稳压电源电路，限时抢答器电路。三个学习情境都各自有自己的典型工作任务和学习载体，通过完成这些工作任务，学生就可以掌握电子分析和制作所需要的基本知识和技能，并把它们有机地融合在一起。

例如在OCL音频功率放大器这个主教学情境中，设计了电子元件的认识及检测、前置放大器、音响音调控制电路、音频功率放大器的制作这四个既相对独立，又互相融合的环节作为子教学情境，让学生在完成这些“工作任务”中，能循序渐进地完成掌握基本操作技能的目标。在直流稳压电源电路环节中设计了整流滤波电路、直流稳压电源等子学习情境。而在限时抢答器环节中则设置了第一鉴别电路、数码显示电路、计时单元电路、报警电路四个子学习情境。三个主教学情境与十个子学习情境相辅相承，构成了“基于工作过程”的电子电路分析与应用的教学体系，如图1所示。

在具体教学实践过程中，教师需要特别注重对每个学习情境中知识与实践的有机结合，并以学生为主体，让学生通过独立资讯―互助讨论―独立分析来完成工作任务，保证学习过程的完整性和有效性。

下面以“音频功率放大器的制作”为例，说明基于工作过程的教学设计思路：

了解认知阶段（对应企业“电子产品组装与检测”工作中的识读电路原理和印刷电路板装配图工作过程）：教师下发项目任务书，并讲解任务性质。在这个阶段主要是学生在教师的辅导下，了解相关知识。

资讯阶段（对应产品生产流程安排）：教师进行任务演示，并指导学生制定工作计划。学生根据任务中的要求，在教师的引导和帮助下，收集、翻阅如元器件、放大电路特点与分析方法等方面的资料，并制定出完成制作、调试电路工作任务的具体步骤。

计划决策阶段（对应产品生产材料的采购）：在教师的审核指导下，学生按方案实施工作任务，对于一些关键环节进行分组讨论。例如需要什么样的电子仪器，如何绘制电路装配图，如何分析与调试电路，在制作中可能会出现什么问题，解决问题的方法等。

实施阶段（对应产品的装配、检测调试和性能分析阶段）：教师在这个阶段需要进行及时的技术指导，而学生则需要集中精力，进行电子元器件的检测、焊接、调试、电路性能分析、排除故障等工作，并做好每一步骤的记录，进行相关参数计算和分析。此阶段是整个学习过程的关键环节，也是学生最容易出问题和需要老师细心指导的环节，教师一定要认真把好这一关。

检查阶段（对应产品开发制作的总结阶段）：学生在教师指导下撰写制作、测试报告，教师验收学生的作品。

评价阶段（对应产品合格检查阶段）：学生互相检查、交流工作学习心得，各小组派代表发言；教师最后进行总结，主要是对学生工作中的关键点和容易出现的问题进行讲解和总评等。

实践证明，高职基于工作过程的课程教学改革符合高职院校的办学方向，给高职教育实施职业特色化教育带来了新的思路探讨方向。广西机电职业技术学院应用电子专业在进行骨干高职院校建设过程中，通过实施基于工作过程的教学改革，学生普遍反映能真正学到了有用的知识，同时对学习也更感兴趣。基于工作过程的课程教学设计，不是简单地改变教学模式，而是要在课程中大胆引入实际的工作环节，让学生接触实际，接触工作，有针对性地进行学习和训练。加强校企合作是这种教学改革得以持续发展和进一步深化的有力保证。

【参考文献】

[1]童乃诚.高职课程教学内容建设探讨[J].中国职业技术教育，2010（14）

[2]钟新跃.基于工作过程导向的课程改革实践[J].中国校外教育，2010（1）

[3]李仲秋.电子电路分析与实践课程内容的选择与序化[J].机械职业教育，2010（5）

电子电路的设计范文第4篇

【关键词】Pspice 模拟电子电路 电子电路设计

在电气、电子、自动化、计算机等类型的专业中，模拟电子电路设计是基础的技术课程，其理论知识较为抽象且电路的原理较为复杂，对于学生来说比较困难，教师也难以教好。本文提出将Pspice应用在模拟电子电路设计中，有了该软件，就等于有了电路以及实验室，完美地将理论与实践结合，为教师和学生提供便利。

1 Pspice软件概述

Pspice软件由Schematics（电路模拟器）、Pspice（仿真软件的数据处理器）、Probe（软件的图形后期处理器）、Stmed（产生信号的工具）、Parts（为器件建立模型的工具）和Pspice Optimizer（软件的优化设置工具）等组成，能够提供强大的电路图绘制、电路模拟仿真、图形后期处理等功能。

Pspice包括以下主要功能：直流特性分析，其中包囊直流静态工作点分析、直流灵敏度分析、直流扫描分析以及直流小信号传递函数值分析；交流扫描分析，包括频率特性分析和噪声分析；瞬态特性分析；蒙特卡罗分析；温度特性和参数扫描分析；最坏情况分析等。

在设计电子电路期间，以既定的功能及技术参数来制定设计方案，可以应用Pspice模拟和连接电路并检测电路设计有无达到预期效果，也可以在计算机上对电路的结构和相关参数进行修改，不断测试、观察输出的波形，直至达到设计要求，以便取得电路的最优技术指标，为电路设计的精准性评价提供便利。此外，还能够分析容差、敏捷性、最坏状况、温度特性等，这些都是传统的方法难以完成的，还能够比较各种设计方案的优劣，方便选择最优的方案，使电路设计最优化。

2 Pspice软件的仿真实例

Pspice软件在电子电路设计中的应用可以提高教学效率，仿真电路的步骤大致分为五步：第一，绘制电路图；第二，分析电路的特性和仿真参数；第三，仿真测验；第四，显示仿真的结果；第五，分析并输出相应的实验结果。下面对Pspice软件的仿真实例进行分析。

2.1 限幅电路的设计实验

限幅电路的示意图如图1所示，二极管的型号为DIN4148，电阻为1kΩ，电源电压为3伏特，当输入电压达到6sin wt的时候，电路要达到限制输入电压幅值的目的。

设置直流扫描分析以及瞬态分析，得出输入电压Ui以及输出电压U0的波形，如图2所示，可见电路对输入电压幅值的限制效果。

在限幅电路的瞬态分析结果示意图中可见（图3），当输入的电压超出固定范围时，超出的部分就会被截止，这样就能使信号的电压在一定的幅值内，防止电路受信号电压的影响出现故障。

2.2 RC正弦振荡电路设计实验

RC振荡电路在电子技术中得到广泛应用，振荡电路在自动进行振荡的过程中，其达到平衡的条件所花费的时长极短，在课堂上，教师直接讲授相关的理论会令学生难以在有限的课堂时间内理解并掌握，因为学生难以根据抽象的理论想象出波形。就此，将Pspice运用到其中，可以观察出振荡电路建立振荡的过程以及振荡器在稳定之后的波形，同时，可以改变电阻或电容，观察其对振荡电路会产生怎样的影响，更加便捷、直观地掌握振荡电路的设计原理及运行原理。

3 总结

从上述的设计实验中可知，在模拟电子电路设计中应用Pspice能够使设计仿真的效果精准且直观形象，为电子电路的设计提供极大便捷。Pspice是应用极广的电路设计及分析软件，具有绘制电路图、模拟仿真电路、图形后期处理等强大功能，在建立真实的电路之前，在该软件上设计、绘制仿真电路，依据具体的需求来设置相应的参数，断定电路设计是否科学、性能是否可靠、能否达到设计的要求、有无必要修改电路等，还可以对元件的变化会对电路造成怎样的影响进行综合评估，同时也能对一些电路的特性进行测量分析。总之，Pspice的应用能够为电子电路的模拟仿真设计带来很好的内外部条件，帮助设计者设计出最优电路，提高教师的教学效率和学生的掌握速率，从根本上减少成本支出，使电路设计最优化，提高电路性能的可靠性，是模拟电子电路设计中必不可少的仿真设计软件。

参考文献

[1]杨慧梅，朱勇.PSPICE仿真软件在《低频电子线路》教学中的应用[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2010（05）.

[2]付巍.Pspice在模拟电子电路设计中的应用[J].机械工程与自动化，2006（03）.

[3]段天睿，滕照宇，姚勇，李兴红.柔性线路板串扰Pspice仿真分析及应用[J].安全与电磁兼容，2009（05）.

[4]宋国民，王宁，张爱云，周维.Pspice仿真平台在共轨ECU设计中的应用[J]. 现代车用动力，2009（03）

[5]周润景，张丽娜，王志军.Pspice 电子电路设计与分析[M].北京： 机械工业出版社，2011

电子电路的设计范文第5篇

关键词：电子电路；故障成因；检查方法；注意事项

一、现阶段电子电路设备故障成因

在现阶段电子电路设备当中，引发故障的原因有很多，因此，如何有效鉴别、评判并排除故障问题成了当前工程技术人员需要重视的环节。因为只有明确故障问题，才能通过分析测试找到故障部位、分析损坏器件，进而保证排查故障的顺畅开展。

当前，电子电路设备中常见的故障有：电源无电压输出、电压输出不稳、电路中没有放大输入信号、电路中的振荡器出现故障以及计数器的输出脉冲不稳等等。下面对电子电路中存在的问题进行了一些总结，如下。

1） 电路中元器件因素故障

如电阻、电容、晶体管及集成器件等特性不良或损坏。这种原因引起的故障现象经常是电路有输入而无输出或输出异常。

2）测试设备因素故障

可能有的测试设备本身就有故障，功能不灵或测试探棒损坏，使之无法测试；还有可能是操作者对仪器使用不芷确而引起故障，如示波器旋钮挡级选择不对，结果造成波形异常甚至无波形。

3）人为因素故障

如操作者将连线错接或漏接、元器件参数选错、晶体管管型搞错、二极管或电解电容极性接反等，都有可能导致电路不能正常工作。

4）电路接触不良引起的故障

如焊接点虚焊、插接点接触不牢靠、电位器滑动端接触不良、接地不良、引线断线等。这种原因引起的故障一般是间歇式或瞬时出现，或者突然停止工作。

5）各种干扰引起的故障

所谓干扰，是指外界因素对电路有用信号产生的扰动。干扰源种类很多，常见的有以下几种：

①直流电源因滤波不佳而引入的干扰。各种电子设备一般都由50Hz交流电压经过整流、滤波及稳压得到直流电压源。因此，此直流电压源含有50Hz或100Hz的纹波电压，如果纹波电压幅值过大，必然会给电路引入干扰。这种干扰是有规律性的，要减小这种干扰，必须采用纹波电压幅值小的稳压电源或引入滤波网络。

②接地处理不当引入的干扰。共地是抑制噪声和干扰的重要手段。所谓共地，是将电路中所有接地的元器件都接在电源的地电位参考点上。在正极性单电源供电电路中，电源的负极是电位参考点；在负极性单电源供电电路中，电源的正地是电位参考点；而在正负双电源供电电路中，以两个电源的正负极串接点为电位参考点。

③感应干扰。干扰源通过分布电容耦合到电路，形成电场耦合干扰；干扰源通过电感耦合到电路，形成磁场耦合干扰。这些干扰均属于感应干扰。它将导致电子电路产生寄生振荡。排除和避免这类干扰的方法一是采取屏蔽措施，屏蔽壳要接地；二是引入补偿网络，抑制由干扰引起的寄生振荡。

二、电子电路设备故障有效检查方法

1、应用电阻法测试故障

为检验测试电子电路故障问题，可采用万用表量测电路以及元件电阻，进而准确的查找明确故障位置与损坏的元件。应注重的问题是，在断电的状况下应用该电阻法。具体包括通断法以及量测电阻值法等。前者方式可检验测试电路之中的线路连接有否存在短路，各类元器件引脚有否存在虚连。应注重检验有否存在不准悬空输入电路，特别是CMOS电路输入端不应存在悬空问题。采用测电阻值方式可检验电路之中的电阻元件是否存在合理的阻值，验证电容器有否存在断线故障，或是被击穿以及产生漏洞问题。应测试半导体器件有否被击穿，衡量PN结电阻有否合理等。

另外应在验证二极管以及三极管过程中，通常选择万用表的100或者1k档量测。分析大容量电容器阶段中，应首先利用导线令电容两端出现短路，释放出电容器储存电荷，而后验证电容有否被击穿或者存在较为严重的漏电现象。避免令万用表形成不良破损。量测电阻值过程中，倘若进行在线测试，则需要考虑量测试元器件同电路他类元器件具体的等效并联作用关系。需精准测量阶段中，元器件一端应确保同电路予以断开。

2、采用电压法以及示波法有效检验测试

对于电子电路故障可通过电压表选择直流档验证电源、静态点位电压、集成电路对地点位精准正确性。还可选择交流电压档验证具体的电压值。量测电压阶段中，应注重仪表内阻与电容针对被测电路形成的作用影响。通过示波法可基于电路输入信号基础上展开检查验证，其属于一类动态验证方式。通过示波器检验电路各个点位的信号波形，各级具体的耦合、工作传输有否处于正常状态，进而明确故障方位。该环节需要在电路静态点位始终处在正常状况下展开检验核查。

3、应用电流法、元器件替代方式以及分隔法测试电子电路故障

可采用万用表测试晶体管以及系统集成电路具体的电流，各个位置分支电流与总体负载电流，进而明确电路与原件有否处在正常工作状态。针对存在潜在故障的各类元器件，可更换新的元器件。如果更换后电路处于正常工作状态，那么代表原先元器件以及插件板包含故障问题，可通过深入的测试检验进一步明确。

针对集成电路，可利用相同芯片之中的同一电路替换存在风险隐患、有可能出现故障问题的电路系统。由于包含多个同输入端进行集成的器件，倘若实践应用过程中包含多余输入端，则可更换其他输入端实施验证，进而评判元输入端有否存在问题。

为精准的核查引发故障方位，可将一些插件拔除，并可通过切断电路联系降低故障范畴，将故障位置分离出来。例如发觉电源复杂出现短路可分部位切断负载，验证短路负载位置。还可进行关键点位的验证测试，将故障范畴划分成几个部分，利用排除法缩减故障范畴。还应确保去除以及断开位置不会导致关联工作出现异常状况或形成损坏。

三、电子电路设备故障检测技术的注意事项

对电子电路故障中的软故障而言，电子技术的工程人员在保障其工作质量的前提下，还要尽量减少测量的误差。因此，笔者在这里提出了以下几个方面的注意事项，以供大家参考。

1、接地设施的合理应用。由于现今市场中大多数电子产品的金属机壳都具有保护接地，借以来不断增强其自身运转的安全性。因此，电子电路的设计人员在进行研发新产品的过程中，一定不要忽视对接地设施的设计。

2、电子电路故障检测技术在选择上要保障合理性。我们在使用电子电路故障检测技术的时候，一定要具体问题，具体分析，切不可混乱的采用电子电路故障检测技术，否则，势必会给电路中的其它元器件甚至是整个电路带去一些不必要的损失。

3、电子电路故障的检测人员一定要认真记录每一种故障的发生时间与元件的使用年限，从而能够在本质上做到预防电子电路故障现象的发生。

4、对于电子电路中出现的调试故障而言，电子技术工程人员一定要认真查找故障原因，切不可一遇到问题解决不了就拆掉线路重新安装。以免导致其它的元件产生问题，并使得整个电子电路故障发生更大的问题。

四、结语

综上所述，在电子电路设备运行中，如何做好电子电路故障检验具有重要的作用。因此，我们只有引入科学有效的方法策略，针对电子电路不同部位，较易导致故障的隐患点位进行全面清晰的验证测试，方能精准的测试出电子电路故障所在。明确引发成因，制定有效的预防管理策略，降低故障引发几率，做到防患于未然，创设明显的经济效益与社会效益。

参考文献