電子電路設(shè)計過程中調(diào)試方法淺析

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摘要：有關(guān)電子電路制造過程中的調(diào)試環(huán)節(jié)屬于整個電路系統(tǒng)設(shè)計方案可靠度檢驗過程的關(guān)鍵性步驟，需要廣大科研人員和機構(gòu)持續(xù)進(jìn)行攻關(guān)與研究，這樣才能使得優(yōu)秀的設(shè)計快速轉(zhuǎn)化成為能夠投入生產(chǎn)實踐過程的實用型成果。文章借助對電子電路系統(tǒng)設(shè)計過程中涉及到的相關(guān)原理實施闡述，著重針對測試過程中的調(diào)試與執(zhí)行步驟進(jìn)行重點的介紹，期望對從事電子電路系統(tǒng)調(diào)試操作的技術(shù)人員提供最大限度的輔助和參考。

關(guān)鍵詞：電子電路系統(tǒng)；調(diào)試模式；操作步驟

伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展進(jìn)步與科技水平的日新月異，國內(nèi)的電子設(shè)備系統(tǒng)市場也取得了爆發(fā)性的增長，電子電路系統(tǒng)在開發(fā)及設(shè)計方面也獲得了持續(xù)的進(jìn)步，通常優(yōu)秀的產(chǎn)品不但需要精巧的設(shè)計，實用的功能，更需要特別關(guān)注的是其安全性及穩(wěn)定性。怎樣才能設(shè)計出適用實際生產(chǎn)過程的電子電路系統(tǒng)，這就需要相關(guān)設(shè)計方案必須接受嚴(yán)格的調(diào)試和檢測過程，這樣才能確保理論和實際進(jìn)行緊密的結(jié)合，這就是電子電路系統(tǒng)的調(diào)試環(huán)節(jié)。

1電子電路系統(tǒng)在設(shè)計過程中的主要原則與執(zhí)行步驟

相關(guān)工程技術(shù)人員充分了解電子電路系統(tǒng)設(shè)計的主要原則是其能夠勝任調(diào)試工作的基本前提，與此同時，一個優(yōu)秀的電子電路系統(tǒng)的元器件，對其實施調(diào)試操作同時也是一個對其功能性和穩(wěn)定性實施驗證的必要環(huán)節(jié)。為此在相關(guān)元器件的調(diào)試方式以及執(zhí)行步驟進(jìn)行討論前，需要對相關(guān)的設(shè)計思路的主要原則與執(zhí)行步驟實施詳盡的闡述。電子電路如圖1所示。

1.1主要原則介紹

電子電路系統(tǒng)的設(shè)計過程的主要思路需要符合由整體到細(xì)節(jié)的框架體系，也就是說從宏觀層面理解該元器件所需要實現(xiàn)的功能和目的，再針對其可以達(dá)到的功能部件逐個進(jìn)行研究其實現(xiàn)的條件以及組合的相關(guān)根據(jù)，進(jìn)而實現(xiàn)其追求的設(shè)計目標(biāo)。在這個進(jìn)程中必須符合某些比較通用的主要原則[1]。1.1.1需求符合功能性的主要原則無論怎樣復(fù)雜結(jié)構(gòu)的電子電路系統(tǒng)，其所具有的全部功能主要體現(xiàn)為全部的各個元器件的功能的有機組合，也就是說，如果把結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的電路系統(tǒng)整體單獨進(jìn)行拆分以后，所有的元器件均能符合各自具備的相關(guān)功能，為此，在對于電子電路系統(tǒng)進(jìn)行分析和研究的進(jìn)程中，必須首先理解和認(rèn)識所有組成部分元器件的相關(guān)功能，確保其功能的完整性，才可實施進(jìn)一步的連接，從而形成整體的電子電路系統(tǒng)[2]。電子元器件如圖2所示。1.1.2符合整體性的主要原則某個電子電路系統(tǒng)想要達(dá)成某項功能，需要將單獨的電子元件功能進(jìn)行集合，不過單一的電子元件能夠達(dá)成的功能具有某種上限，為此把全部的電子元件連接成整體，達(dá)成某類功能的集合和延伸，才算是一個完善的電子電路系統(tǒng)。1.1.3符合可靠性的主要原則電子電路系統(tǒng)屬于是一部裝置的關(guān)鍵部件，關(guān)系到整部設(shè)備的運行是否正常。為此電子電路系統(tǒng)需要具備比較高的可靠程度，也就是某個生命周期內(nèi)正常工作的情況下故障率要滿足相應(yīng)的需要。設(shè)計電子電路系統(tǒng)的時候，不但要滿足功能性，還要符合例如材料需求、工藝需求、匹配度、保護(hù)方面的設(shè)置等需要，還需要涉及到軟件的可靠程度，從而實現(xiàn)電子電路系統(tǒng)的可靠性原則。

1.2電子電路系統(tǒng)設(shè)計過程的主要步驟

1.2.1分析課題，明確功能。當(dāng)設(shè)計人員拿到某個電子電路系統(tǒng)的課題之后，需要針對要求以及相關(guān)原則來分析和研究，通常包含功能性需求、可靠度需求、壽命需求、成本限制以及安全性等因素。1.2.2電子電路系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計。整體方案的思路明確之后，對于單元電路功能進(jìn)行組合，在此過程中，需要符合整體性，也就是說把元件有機組合的問題，即為電路系統(tǒng)圖紙的生成。1.2.3電路系統(tǒng)的試制和檢驗過程。電路圖完成后，需要進(jìn)行電路的試制，采用電路板以及元件進(jìn)行焊接。隨后進(jìn)行簡單的測試操作，最終通電調(diào)試來進(jìn)行檢測，看看是否需要進(jìn)一步完善。

2電子電路系統(tǒng)的主要調(diào)試方法簡介

2.1調(diào)試使用的儀器

常用的儀器包括萬用表、信號發(fā)生器以及示波器等。萬用表可以測試交流與直流的電壓和電阻指標(biāo)，還可以用于二極管裝置的極性與阻值的測量工作。示波器能在測試中針對相關(guān)信號的頻率、幅值以及初相角等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，靈敏度相對較高。萬用表如圖3所示。

2.2調(diào)試的主要方法

在技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)試工作前，要對相關(guān)的調(diào)試方法實施合理的選擇。電子電路系統(tǒng)的調(diào)試方法主要有如下2類：分塊調(diào)試法以及整體調(diào)試法。下面進(jìn)行詳細(xì)的分析和介紹。2.2.1分塊調(diào)試方法。電子電路系統(tǒng)盡管屬于高度集成化的系統(tǒng)，不過其也是由不同的功能單元模塊組成的。因此如果是規(guī)模比較大的電路系統(tǒng)的設(shè)計與制造過程，一般完成某個具備相應(yīng)單元功能的模塊之后就需要實施相應(yīng)的調(diào)試和檢測工作，這樣就能確保在制造的過程中及時發(fā)現(xiàn)相關(guān)的設(shè)計缺陷或者制造方面的問題，方便改進(jìn)與完善，顯著節(jié)省了時間。2.2.2整體調(diào)試方法。整體調(diào)試方法主要應(yīng)用在相對簡單的或不能進(jìn)行功能模塊劃分的電子電路系統(tǒng)的調(diào)試情況。如果是比較復(fù)雜的電子電路系統(tǒng)應(yīng)用分塊調(diào)試的方法測試之后，通常也會使用整體調(diào)試方法來進(jìn)行一次總體上的測試，這樣才能實現(xiàn)完整功能模塊的檢驗。

3電子電路常規(guī)設(shè)計及調(diào)試流程解決方案

電子電路在正規(guī)調(diào)試進(jìn)行以前，電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員必須認(rèn)真完成好各項技術(shù)準(zhǔn)備工作，相關(guān)技術(shù)重要文件的歸檔，這其中就包含設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計要求、電氣原理圖、電子元器件加工零件圖及采購圖、原材料明細(xì)表、電子元器件裝置數(shù)量明細(xì)表、用戶使用說明書等技術(shù)文件，必須完全理解并掌握電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員的設(shè)計意圖以及相關(guān)法規(guī)和技術(shù)要求。最后電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員依照相關(guān)裝置的技術(shù)參數(shù)準(zhǔn)備好相匹配的儀表、儀器以及各種電子工具，并且針對測試儀裝置的誤差實施全方位的校核與檢查[3]。示波器如圖4所示。

3.1電子電路通用線路的檢查研究

在通常狀況下電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員進(jìn)行電子線路檢查一般基于下述2個主要方面。3.1.1針對電子電路板的外觀質(zhì)量進(jìn)行全方位檢查。針對電子電路板的外觀質(zhì)量進(jìn)行全方位檢查指的是電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員檢查電子電路各種電子元器件的連接是否按照電路原理圖進(jìn)行施工，另外還必須檢查是否出現(xiàn)明顯的連接錯誤以及漏接保護(hù)的狀況，或者存在非常明顯的焊接以及插拔連接出現(xiàn)質(zhì)量缺陷等安全隱患。電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員在進(jìn)行電子電路外觀檢查的過程中，為最大限度地防止“漏查”狀況的出現(xiàn)，最好一邊查一邊在電氣原理工程圖紙上做出對應(yīng)的標(biāo)記。3.1.2針對電子電路腳管等相關(guān)連接電子元器件以及關(guān)鍵零部件的全面檢查。針對電子電路腳管等相關(guān)連接電子元器件以及關(guān)鍵零部件的全面檢查需要電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員使用放大鏡進(jìn)行檢查，使用萬用表等進(jìn)行逐一測量，進(jìn)而最大限度地保證全部腳管處于正確的位置，與此同時，這種檢查電子電路設(shè)計的相關(guān)工程技術(shù)人員也需要基于各種設(shè)計圖紙進(jìn)行逐一核對。

3.2電子電路在進(jìn)行通電以后的綜合檢查

電子電路進(jìn)行通電是針對電路運行安全穩(wěn)定性的關(guān)鍵檢查流程。通常狀況下電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員在通電檢查以前，并不能增加電子信號以及各種重要功能的檢測，然而只是單純針對電子電路增加最大安全額定電壓參數(shù)數(shù)值，進(jìn)而檢查在這種最大安全額定電壓數(shù)值的情況下電子電路的安全穩(wěn)定性。電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員在增加電壓的過程中，必須針對充電電源進(jìn)行相關(guān)保護(hù)措施，例如“漏電保護(hù)開關(guān)”等。電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員在進(jìn)行電子電路通電以后，逐一開啟電子電路中的電路控制相關(guān)開關(guān)，確保在每一級開啟的過程中，必須存在一定規(guī)律的時間間隔，借助觸摸電子電路板的方法查看其發(fā)熱狀況，進(jìn)而觀察其是否存在“冒煙”的安全隱患。

3.3電子電路各部功能的試驗測試研究

電子電路各部功能的試驗測試是電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員針對電路板的目標(biāo)功能實現(xiàn)狀況的關(guān)鍵檢查流程之一，然而仍然不用增加電子數(shù)據(jù)信號源的投入。由于相關(guān)電子電路的功能測試流程在通常狀況下是檢測電子電路板在靜態(tài)運行環(huán)境下的數(shù)據(jù)參數(shù)值。電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員在靜態(tài)工作條件下進(jìn)行仔細(xì)查看，該重要參數(shù)值是否有安全范圍內(nèi)的偏差。在通常狀況下，電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員使用檢測電子信號放大裝置的功能參數(shù)判斷電子電路運行是否正常，各個電子元器件輸出參數(shù)是否在安全指標(biāo)的范圍以內(nèi)，電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員必須使用萬用表與示波器實施檢查電壓以及電流的振幅數(shù)值、二次曲線以及波形頻率、頻譜是否能夠符合電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員的初始設(shè)計要求，以及邏輯順序正確與否等。

3.4電子電路各種重要參數(shù)指標(biāo)的檢測研究

電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員在通過全部試驗步驟以后，就能夠科學(xué)合理判斷出電子電路的全部安全性以及運行的穩(wěn)定性，在這種條件下電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員就需要針對電子電路能夠達(dá)成的各種技術(shù)目標(biāo)功能實施全方位的仔細(xì)檢測。此時電子電路必須增加重要電子數(shù)據(jù)信號輸出裝置，進(jìn)而借助輸入特定的振幅數(shù)值以及二次曲線波形圖等電子信號，相當(dāng)大程度地確保電子電路實現(xiàn)全部技術(shù)功能。該先進(jìn)功能必須達(dá)到在相關(guān)裝置正常運轉(zhuǎn)的過程中動態(tài)電子信號前提條件下的運行功能。尤其是重要核心電子元器件的相關(guān)參數(shù)試驗測試，需要包括設(shè)計全部技術(shù)功能的邊緣化參數(shù)數(shù)值的試驗測試。電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員使用以上分塊測試技術(shù)解決方案以及電子電路整體測試模式，針對電子電路充電單元模塊以及整體電子電路實施全方位的功能測試。

4結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段電子電路設(shè)計的普遍調(diào)試技術(shù)方法，電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員通常狀況下是在全方位掌握并了解國內(nèi)電子電路設(shè)計的基本原理以及主要關(guān)鍵步驟的前提條件下，電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員在針對其達(dá)成全部功能的綜合檢測的目的。在這種條件下必須高度關(guān)注通過電子元器件外觀檢查以及電子電路的通電檢查來保證其安全性以及安全穩(wěn)定性，通過電子電路各種常規(guī)功能的試驗檢測以及各種參數(shù)信息指標(biāo)檢測來判斷電子電路的設(shè)計成功與否。也為電子電路設(shè)計相關(guān)工程技術(shù)人員今后的設(shè)計工作打下堅實的基礎(chǔ)。

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作者:張宇 單位:黑龍江職業(yè)學(xué)院（黑龍江省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院）