电路板

电路板系统的互连包括:芯片到电路板、PCB板内互连以及PCB与外部器件之间的三类互连。在RF设计中,互连点处的电磁特性是工程设计面临的主要问题之一,本文介绍上述三类互连设计的各种技巧,内容涉及器件安装方法、布线的隔离以及减少引线电感的措施等等。

目前有迹象表明,印刷电路板设计的频率越来越高。随着数据速率的不断增长,数据传送所要求的带宽也促使信号频率上限达到1GHz,甚至更高。这种高频信号技术虽然远远超出毫米波技术范围(30GHz),但的确也涉及RF和低端微波技术。

RF工程设计方法必须能够处理在较高频段处通常会产生的较强电磁场效应。这些电磁场能在相邻信号线或PCB线上感生信号,导致令人讨厌的串扰(干扰及总噪声),并且会损害系统性能。回损主要是由阻抗失配造成,对信号产生的影响如加性噪声和干扰产生的影响一样。

高回损有两种负面效应:

1. 信号反射回信号源会增加系统噪声,使接收机更加难以将噪声和信号区分开来;

2. 任何反射信号基本上都会使信号质量降低,因为输入信号的形状出现了变化。

尽管由于数字系统只处理1和0信号并具有非常好的容错性,但是高速脉冲上升时产生的谐波会导致频率越高信号越弱。尽管前向纠错技术可以消除一些负面效应,但是系统的部分带宽用于传输冗余数据,从而导致系统性能的降低。一个较好的解决方案是让RF效应有助于而非有损于信号的完整性。建议数字系统最高频率处(通常是较差数据点)的回损总值为-25dB,相当于VSWR为1.1。

PCB设计的目标是更小、更快和成本更低。对于RFPCB而言,高速信号有时会限制PCB设计的小型化。目前,解决串扰问题的主要方法是进行接地层管理,在布线之间进行间隔和降低引线电感(studcapacitance)。降低回损的主要方法是进行阻抗匹配。此方法包括对绝缘材料的有效管理以及对有源信号线和地线进行隔离,尤其在状态发生跳变的信号线和地之间更要进行间隔。

由于互连点是电路链上最为薄弱的环节,在RF设计中,互连点处的电磁性质是工程设计面临的主要问题,要考察每个互连点并解决存在的问题。电路板系统的互连包括芯片到电路板、PCB板内互连以及PCB与外部装置之间信号输入/输出等三类互连。

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学习几个电路板焊接技术的诀窍,虽然不会起到立竿见影之效,但会帮助你焊接容易得多。然而,无论你有多久的焊接经验,你还是会时不时的犯愚蠢的错误。譬如,你会把一个芯片放错方向,或使用一个不正确的电阻器,还有就是焊接头焊在了错误的一侧板等。

下面为大家介绍几种较好的电路板焊接方法:

1、沾锡作用

当热的液态焊锡溶解并渗透到被焊接的金属表面时,就称为金属的沾锡或金属被沾锡。焊锡与铜的混合物的分子形成一种新的部分是铜、部分是焊锡的合金,这种溶媒作用称为沾锡,它在各个部分之间构成分子间键,生成一种金属合金共化物。良好的分子间键的形成是焊接工艺的核心,它决定了焊接点的强度和质量。只有铜的表面没有污染,没有由于暴露在空气中形成的氧化膜才能沾锡,并且焊锡与工作表面需要达到适当的温度。

2、表面张力

大家都熟悉水的表面张力,这种力使涂有油脂的金属板上的冷水滴保持球状,这是由于在此例中,使固体表面上液体趋于扩散的附着力小于其内聚力。用温水和清洁剂清洗来减小其表面张力,水将浸润涂有油脂的金属板而向外流形成一个薄层,如果附着力大于内聚力就会发生这种情况。

锡-铅焊锡的内聚力甚至比水更大,使焊锡呈球体,以使其表面积最小化(同样体积情况下,球体与其他几何外形相比具有最小的表面积,用以满足最低能量状态的需求)。助焊剂的作用类似于清洁剂对涂有油脂的金属板的作用,另外,表面张力还高度依赖于表面的清洁程度与温度,只有附着能量远大于表面能量(内聚力)时,才能发生理想的沾锡。

3、金属合金共化物的产生

铜和锡的金属间键形成了晶粒,晶粒的形状和大小取决于焊接时温度的持续时间和强度。焊接时较少的热量可形成精细的晶状结构,形成具有最佳强度的优良焊接点。反应时间过长,不管是由于焊接时间过长还是由于温度过高或是两者兼有,都会导致粗糙的晶状结构,该结构是砂砾质的且发脆,切变强度较小。

采用铜作为金属基材,锡-铅作为焊锡合金,铅与铜不会形成任何金属合金共化物,然而锡可以渗透到铜中,锡和铜的分子间键在焊锡和金属的连接面形成金属合金共化物Cu3Sn 和Cu6Sn5,如图所示。

金属合金层(n相+ε相)必须非常薄,激光焊接中,金属合金层厚度的数量级为0.1mm ,波峰焊与手工烙铁焊中,优良焊接点的金属间键的厚度多数超过0.5μm 。由于焊接点的切变强度随着金属合金层厚度的增加而减小,故常常试着将金属合金层的厚度保持在1μm 以下,这可以通过使焊接的时间尽可能的短来实现。

金属合金共化物层的厚度依赖于形成焊接点的温度和时间,理想的情况下,焊接应在220 't约2s 内完成,在该条件下,铜和锡的化学扩散反应将产生适量的金属合金结合材料Cu3Sn 和Cu6Sn5厚度约为0.5μm 。不充分的金属间键常见于冷焊接点或焊接时没有升高到适当温度的焊接点,它可能导致焊接面的切断。相反,太厚的金属合金层,常见于过度加热或焊接太长时间的焊接点,它将导致焊接点抗张强度非常弱,如图所示。

4、沾锡角

比焊锡的共晶点温度高出大约35℃时,当一滴焊锡放置于热的涂有助焊剂的表面上时,就形成了一个弯月面,在某种程度上,金属表面沾锡的能力可通过弯月面的形状来评估。如果焊锡弯月面有一个明显的底切边,形如涂有油脂的金属板上的水珠,或者甚至趋于球形,则金属为不可焊接的。只有弯月面拉伸成一个小于30。的小角度才具有良好的焊接性。

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PCB电路板散热处理,及原因分析!

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电子设备工作时产生的热量,使设备内部温度迅速上升,若不及时将该热量散发,设备会持续升温,器件就会因过热失效,电子设备的可靠性将下降。因此,对电路板进行散热处理十分重要。

一、印制电路板温升因素分析

引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在,电子器件均不同程度地存在功耗,发热强度随功耗的大小变化。

印制板中温升的2种现象:

(1)局部温升或大面积温升;
(2)短时温升或长时间温升。

在分析PCB热功耗时,一般从以下几个方面来分析。

1. 电气功耗

(1)分析单位面积上的功耗;
(2)分析PCB电路板上功耗的分布。

2. 印制板的结构

(1)印制板的尺寸;
(2)印制板的材料。

3. 印制板的安装方式

(1)安装方式(如垂直安装,水平安装);
(2)密封情况和离机壳的距离。

造成电路板焊接缺陷的因素有以下三个方面的原因:

1、电路板孔的可焊性影响焊接质量

电路板孔可焊性不好,将会产生虚焊缺陷,影响电路中元件的参数,导致多层板元器件和内层线导通不稳定,引起整个电路功能失效。所谓可焊性就是金属表面被 熔融焊料润湿的性质,即焊料所在金属表面形成一层相对均匀的连续的光滑的附着薄膜。

影响印刷电路板可焊性的因素主要有:(1)焊料的成份和被焊料的性质。 焊料是焊接化学处理过程中重要的组成部分,它由含有助焊剂的化学材料组成,常用的低熔点共熔金属为Sn-Pb或Sn-Pb-Ag.其中杂质含量要有一定的 分比控制,以防杂质产生的氧化物被助焊剂溶解。焊剂的功能是通过传递热量,去除锈蚀来帮助焊料润湿被焊板电路表面。一般采用白松香和异丙醇溶剂。

(2)焊接温度和金属板表面清洁程度也会影响可焊性。温度过高,则焊料扩散速度加快,此时具有很高的活性,会使电路板和焊料溶融表面迅速氧化,产生焊接缺陷,电路 板表面受污染也会影响可焊性从而产生缺陷,这些缺陷包括锡珠、锡球、开路、光泽度不好等。

2、翘曲产生的焊接缺陷

电路板和元器件在焊接过程中产生翘曲,由于应力变形而产生虚焊、短路等缺陷。翘曲往往是由于电路板的上下部分温度不平衡造成的。对大的PCB,由于板自 身重量下坠也会产生翘曲。普通的PBGA器件距离印刷电路板约0.5mm,如果电路板上器件较大,随着线路板降温后恢复正常形状,焊点将长时间处于应力作 用之下,如果器件抬高0.1mm就足以导致虚焊开路。

3、电路板的设计影响焊接质量

在布局上,电路板尺寸过大时,虽然焊接较容易控制,但印刷线条长,阻抗增大,抗噪声能力下降,成本增加;过小时,则散热下降,焊接不易控制,易出现相邻 线条相互干扰,如线路板的电磁干扰等情况。

因此,必须优化PCB板设计:

(1)缩短高频元件之间的连线、减少EMI干扰。

(2)重量大的(如超过20g) 元件,应以支架固定,然后焊接。

(3)发热元件应考虑散热问题,防止元件表面有较大的ΔT产生缺陷与返工,热敏元件应远离发热源。

(4)元件的排列尽可能 平行,这样不但美观而且易焊接,宜进行大批量生产。电路板设计为4∶3的矩形最佳。导线宽度不要突变,以避免布线的不连续性。电路板长时间受热时,铜箔容易发生膨胀和脱落,因此,应避免使用大面积铜箔。

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本文将讨论新手和老手都适用的七个基本(而且重要的)技巧和策略。只要在设计过程中对这些技巧多加注意,就能减少设计回炉次数、设计时间和总体诊断难点。

本文将讨论新手和老手都适用的七个基本(而且重要的)技巧和策略。只要在设计过程中对这些技巧多加注意,就能减少设计回炉次数、设计时间和总体诊断难点。

技巧一:注重研究制造方法和代工厂化学处理过程

在这个无工厂IC公司时代,有许多工程师真的不知道从他们的设计文件生成PCB所涉及的步骤和化学处理过程,这点其实也不奇怪。这种实用知识的缺少经常导致设计新手做出没有必要的较为复杂的设计选择。举例来说,新手易犯的一种常见错误是用特别精确的尺寸设计电路板版图,也就是使用关联在紧密栅格上的正交导线,最后发现并不是每家电路板加工厂能够生产出在现场使用寿命期间能够保持足够可靠性的设计来。

具有这些能力的工厂可能无法提供最经济的PCB价格。设计真的需要那么复杂吗?可以在更大的栅格上设计电路板版图,从而降低电路板成本并提高可靠性吗?设计新手遇到的其它误区还有太小的过孔尺寸以及盲孔和埋孔。这些先进的过孔结构是PCB设计师工具箱中强大工具的产物,但其有效性与具体情形高度相关。只是因为它们存在于工具箱中并不意味着应该用它们。

Bert Simonovich的“设计笔记”博客关于此事就说到了过孔的截面纵横比:“一个纵横比为6:1的过孔能够很好地保证你的电路板可以在任何地方制造。”对于大多数设计来说,只要稍加思考和规划,这些HDI特征就能完全避免,从而再次节省成本,提高设计的可制造性。对这些超小型或单口过孔进行镀铜所要求的物理学和流体力学能力并不是所有PCB工厂都擅长的。记住,一个不好的过孔就能毁了整个电路板;如果你的设计中有20000个过孔,那么你就有20000次失败的机会。将不必要的HDI过孔技术包含在内,那么故障概率只会上升。

技巧二:相信飞线

有时候在设计一块简单电路板时画原理图似乎是在浪费时间,特别是当你做过一两个设计之后。但对于初学的设计师来说,画原理图也可能是一个令人畏惧的工作。跳过原理图是新手和熟练程度中等的人经常采取的一种战术。但一定要抵抗住这种强烈的欲望。从你可以用作参考的完整原理图开始开发你的版图有助于确保你的版图连接得到全部完成。下面做些解释。

首先,原理图是电路的一种可视化描述,它可以在许多层次上交流信息。电路的子部分可以详细绘制到好几页上,元器件可以安排在靠近它们功能块的地方,而与它们最终的物理布局无关。由于原理图符号中显示有每个元器件上的每个引脚,因此很容易检查出未连线的引脚。换句话说,不管描述电路的正式规则是否被遵循,原理图都有助于你快速可视化地确定这一事实。

在主题为堆栈溢出的一组讨论中,一位发帖者这样评论:“如果一个原理图可能会误导看它的人,那么它肯定是个不好的原理图,不管最终表明……事实上它是正确的原理图。问题很清楚。技术上正确但比较混乱的原理图仍然是一个不好的原理图。”虽然这个观点大家很容易认同,但在CAD程序中,一个无法阅读的原理图仍然可以表达描述电路的连接信息,在版图设计时仍然是有用的。

结论是:在设计PCB版图时,有一个原理图用作黄金参考可以使工作变得更加容易。用符号完成连接;在应对走线挑战时不必同时思考连接。最后,发现第一版设计中你忘了做的导线连接可以节省重做的次数。

技巧三:使用自动布线器,但不要完全依赖自动布线器

大多数专业级的PCB CAD工具都有自动布线器。但除非你设计PCB很专业,自动布线器才会一次完成布线;对PCB连线来说自动布线器并不是一次点击就能完成的解决方案。你仍然应该知道如何进行手工布线。

自动布线器是一种高度可配置的工具。为了充分发挥它们的作用,每次任务都要对布线器参数进行仔细、周到的设置,甚至对单块PCB设计中的各个模块都要单独设置,不存在适合任何场合的基本通用默认设置。

当你问一个经验丰富的设计师“最好的自动布线器是什么”时,他们通常的回答是“你两只耳朵间的东西(眼睛)”,这可不是玩笑话,他们是认真的。布线作为一种工艺,与算法一样有艺术性;布线本身就是启发式的,因此非常类似于传统的回溯算法。对于受约束的路径选择应用(比如迷宫和拼图)来说,回溯算法很适合用来寻找答案,但在开放的、不受约束的场合,比如预先布放好了元器件的印制电路板,回溯算法就并不擅长于找到最优解决方案。除非自动布线器的约束条件得到了设计师高度细致的调整,否则自动布线器结果仍需要人工去检查回溯算法结果中的薄弱环节。

导线尺寸是另一个难点。自动布线器不能可靠地确定一条导线上会流过多大的电流,因此它不能帮你确定要用多宽的导线。结果是,大多数自动布线器布出来的导线宽度不符合要求。许多自动布线器可以让你规定参考导线约束条件。在stackexchange.com网站上的一篇论坛帖子中,作者Martin Thompson这样写道,“我做的每块板都用过自动布线器(不好意思,是一种很高端的布线器……)。如果你的约束条件类似是这样的:只在这个层上,这两个信号形成差分对,这些网络必须匹配长度,那么你必须将这些条件告诉自动布线器。”当你想要使用自动布线器时,你要问问你自己:“当我为电路板设置好自动布线器的约束条件,甚至也许在原理图中对每根导线设置了约束条件,有这工夫会完成多少手工布线?”

经验丰富的设计师把很多精力放在最初的元件布局上,几乎整个设计时间的一半都用来优化元件的布局:

布线简化——尽量减少飞线的交叉等等;

器件靠近——更短的路由意味着更佳的布线;

信号时序考虑。

在Sunstone Circuits公司的用户论坛上,一个帖子这样写道,“对元件布局多加注意。以更加容易布线的方式进行元件布局。元件布局占整个工作量的70%。在开始布第一根线之前要放好所有的元件……使用飞线(这些线指示了还没有完成布线的连接关系)作为布线复杂性的粗略指南。”

老前辈们经常使用混合方法进行布线——手工布一些重要的关键线,布好后锁定这些线。然后用自动布线器处理非关键的导线,并帮助管理布线算法中的“逃逸状态”。这种方法有时是受控的手工布线和快速的自动布线之间的一个很好折衷。

技巧四:电路板几何尺寸和电流

大多数从事电子设计的人都知道,就像沿河道走的河流一样,电子可能会遇到咽喉点和瓶颈。这一点在汽车熔丝的设计中得到了直接应用。通过控制导线的厚度和形状(U型弯曲、V型弯曲、S形等),在过载时经过校准的熔丝会在咽喉点熔断。问题是,PCB设计师在他们的PCB设计中偶然会产生类似的电气咽喉点。举例来说:在可以使用两个快速45s形成角度的地方使用90度弯角;弯曲度大于90度,形成之字形状。在最好的情况下,这些导线会降低信号传播的速度;在最糟糕的情况下,它们就像汽车熔丝一样,会在电阻点熔断。

技巧五:哦,碎片!

碎片是一种制造问题,可以通过正确的电路板设计得到最好的管理(图1)。为了理解碎片问题,首先需要回顾一下化学蚀刻工艺。化学蚀刻工艺的目的是要溶解掉不需要的铜。但如果有特别长、薄、条状的碎片需要腐蚀,这些碎片有时会在完全溶解之前整块脱离。这种条块随后飘浮在化学溶液中,有可能随机落在另一块电路板上。

同样具有风险的情况是当碎片仍然留在电路板上之时。如果碎片足够窄,酸液池可以腐蚀掉下方足够多的铜,使碎片部分剥离。现在碎片到处游走,像旗子一样附在电路板上。最终它会落到你自己的电路板上,引起其它导线的短路。

那么你去哪里寻找潜在的碎片以及如何避免这些碎片呢?在设计PCB版图时,最好避免留下非常窄的铜片区域(图2)。这种区域通常是在导线和焊盘间隙交叉点敷铜时造成的(图3)。将铜片的最小宽度设置为超过制造商允许的最小值,你的设计应该就没有这方面的问题了。针对蚀刻的标准最小宽度是0.006英寸。

印制电路板设计成功的七大技术要素0

图1 在这个例子中,导线之间很窄的屏蔽图案在电路板基板上显得很牢固。

印制电路板设计成功的七大技术要素1

图2:一个非常狭窄的片状区域,比如原始设计文件中的这个例子,在制造时可能不受控制地剥离,从而产生短路和良率问题。

技巧六:关注DRC

虽然设置自动布线器通常是专门针对具体设计功能进行的,但设计规则检查(DRC)一般被用来输入制造商的设计约束。虽然这种设置很乏味,但并没有像自动布线器那么糟糕。大多数设计团队最终都会建立一整套设计规则,旨在:标准化裸板构建成本,最大化良率;尽可能一致地进行组装、检查和测试。除了设计好处外,这些设计规则——将设计保持在预定义的制造极限之内——也有助于在采购部门建立更好的一致性。如果电路板制造的价格是一致的,则采购经常能减少需要维护的专业PCB制造协议数量。

印制电路板设计成功的七大技术要素2

图3:在这个例子中,化学蚀刻会改变狭窄条状填充的形状/尺寸。碎片剥离时会产生意料不到的鳞片和皮瓣。

为了帮助解决所有这些问题,许多PCB设计工具都内置有DRC检查器(一些工具称它们为“约束管理器”),当你在编辑时DRC检查器会交互式地标记出设计规则违例。一旦你针对所选的制造商设置好DRC规则,就要认真严肃地对待出现的错误。DRC工具一般都是比较保守的。它们会有意报告可能的错误,让你来做出决定。筛选几百个“可能的”问题是很乏味的事,但不管怎样都要去做。在这份问题清单中可能深藏着第一次生产注定要失败的原因。除此之外,如果你的设计生成了大量的可能错误,你应该警觉你的走线方式可能需要改进。

Dave Baker是Sunstone Circuits公司的一位PCB设计师,拥有20多年的丰富设计经验,他的建议是这样的。“花点时间理解并正确地设置版图工具提供的约束系统。花点时间审查所有级别的约束。约束工具可能很强大,也很灵活,但也会令人困惑和带来危险。错误的约束很容易导致有缺陷的或无法制造的电路板。约束设置中的错误很可能限制DRC检查或使其无法使用。有可能会发生这样的情形:每次DRC都通过了,但电路板仍然无法制造或不能正常工作。以前我见过这种情形。设计团队都很高兴,因为电路板通过了DRC检查,但首件产品上测试台却冒烟了。跟踪这种故障会将团队带回到CAD工具的约束管理器。约束管理器没有设计意识;它会让你做任何事,而不管事情有多么糟糕。”

比如在Sunstone Circuits公司,几乎每天都会收到很容易制造的电路板设计的报价要求,但也有关键区域的设计容差和间隙太小的时候。这种情况使PCB代工厂(比如Sunstone)不得不告知坏消息:要么我们根本无法制造电路板,因为容差超出了我们的能力范围,要么我们能够制造电路板,但价格要提高,并且良率可能较低。这些客户如果在设计时就考虑到特定制造商的能力就好了。

Baker补充道:“如果你的版图软件允许你搁置DRC违例,那么使用这个功能时一定要小心。因为轻易地搁置DRC,想把它留到后面再处理,结果往往是很轻易地就忘了。记住在将你的设计发送出去制造前一定要检查所有搁置的DRC错误。”

Bob Tise是目前正在Sunstone Circuits公司上班的经验丰富的PCB设计师,他的认为:“你一定要抵抗住完全搁置DRC错误的诱惑,并遵循一开始就设定好的规则。”

技巧七:了解你在使用的代工厂

在讨论过DRC设置之后,这个技巧几乎——但并不完全——是多余的。除了帮助你正确地建立DRC规则之外,了解你的电路板将发往哪家代工厂也能提供额外的一些预制造帮助。一家好的代工厂会在你下订单前提供一些有益的帮助和建议,包括如何改进你的设计以减少设计反复、减少最终在测试台上调试时遇到的问题,并提高电路板的良率。

卡耐基梅隆大学的一位博士生Hugo在博客中这样评价对制造商的了解:

“每家制造商都有自己的规范,比如最小导线宽度、间距、层数等。在开始设计之前,你应该考虑好你自己的要求,然后找到一家能够满足你要求的制造商。你的要求还包括PCB材料等级。PCB材料等级从FR-1(纸-酚醛树脂混合物)一直到FR-5(玻璃纤维和环氧树脂)。大多数PCB原型制造商使用FR-4,但FR-2也经常用于大批量的消费类应用。材料类型会影响到电路板的强度、耐用性、吸湿性和阻燃性(FR)。”

理解印制电路板的制造工艺,了解你的制造商会采用哪种工艺和方法,可以帮助你做出更好的设计决策。去拜访一下你选中的供应商,亲自了解一下制造过程。在将你的设计提交给制造之前好好利用DFM(可制造性设计)工具吧。

本文小结

如果你在思考这些基本的技巧和技术,说明你已经走在通往快速、可靠、专业质量的PCB道路上了。理解制造工艺;使用DRC和DFM帮助你捕捉疏忽的可能增加代工成本和/或降低良率的设计功能。然后仔细规划元器件的布局,消除昂贵的设计功能。明智地使用CAD工具提供的所有设计工具,包括自动布局和自动布线,但对自动布线器的设置一定有要耐心和周密,这样才能取得良好的自动布线结果。

不要依赖自动布线器做布线以外的事情;需要时手工调整导线尺寸,以确保设计中承载正确的电流。不管怎样一定要相信飞线,直到所有飞线100%消失,你的电路板设计才算完成。

来源:百度文库

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Rx是电阻,在电路图里有很多电阻,按序号排,R1,R2...

Cx是无极性电容,电源输入端抗干扰电容

IC集成电路模块

Ux是IC(集成电路元件)

Kx是不同厂商的元件库定义不同

Tx是测试点(工厂测试用)

Spk1是Speaker(蜂鸣器,喇叭)

Qx是三极管

Jx是Jack(比如Audio Jack)

Y1不同厂商的元件库定义不同 
此外,还有CEx-电解电容,CNx-排容(好几个电容在一起),RNx-排阻,CONx-连接器,Dx-Diode(二极管),Hx-孔,JPx-Jumper,Lx-电感/磁珠,LEDx-发光二极管,Xx-晶振。
各个厂商都有自己的元件库,画电路图时的元件都从库里抓来的(大厂),对于一些不常见的,比如CON,JP,各个厂商的定义也会有所不同

R(电阻)

FS(保险管)

RTH(热敏电阻)

CY(Y电容:高压陶瓷电容,安规)

CX(X电容:高压薄膜电容,安规)

D(二极管)

C(电容)

Q(晶体管)

ZD(稳压二极管)

T(变压器)

U(IC芯片)

J(跳线)

VR(可调电阻)

W稳压管

K 开关类

Y 晶振

电路板上常常见到R107、C118、Q102、D202等编号,一般情况下,第一个字母标识器件类别,比如R代表电阻器,C代表电容器,D表示二极管、Q表示三级管等;第二个是数字,表示电路功能编号,如“1”表示主板电路,“2”表示电源电路等等,这是由电路设计者自行确定的;第三、四位表示该器件在该电路板上同类器件的序号。

R117:主板上的电阻,序号为17。

T101:主板上的变压器。

SW102:开关

LED101:发光二极管

LAMP:(指示)灯

Q104(E,B,C):晶体三极管,E:发射极,B:基极,C:集电极

EG:“R117是电阻的话,两端用万用表测的话应该是通的吧”,在电路板上直接测量电阻是不科学的,测量结果会比实际值小,甚至小的多,最好焊出一条引线再作测量。

来源:网络

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对于一个新设计的电路板,调试起来往往会遇到一些困难,特别是当板比较大、元件比较多时,往往无从下手。但如果掌握好一套合理的调试方法,调试起来将会事半功倍。对于刚拿回来的新PCB板,我们首先要大概观察一下,板上是否存在问题,例如是否有明显的裂痕,有无短路、开路等现象。如果有必要的话,可以检查一下电源跟地线之间的电阻是否足够大。

然后就是安装元件了。相互独立的模块,如果您没有把握保证它们工作正常时,最好不要全部都装上,而是一部分一部分的装上(对于比较小的电路,可以一次全部装上),这样容易确定故障范围,免得到时遇到问题时,无从下手。一般来说,可以把电源部分先装好,然后就上电检测电源输出电压是否正常。如果在上电时您没有太大的把握(即使有很大的把握,也建议您加上一个保险丝,以防万一),可考虑使用带限流功能的可调稳压电源。先预设好过流保护电流,然后将稳压电电源的电压值慢慢往上调,并监测输入电流、输入电压以及输出电压。如果往上调的过程中,没有出现过流保护等问题,且输出电压也达到了正常,则说明电源部分OK。反之,则要断开电源,寻找故障点,并重复上述步骤,直到电源正常为止。

接下来逐渐安装其它模块,每安装好一个模块,就上电测试一下,上电时也是按照上面的步骤,以避免因为设计错误或/和安装错误而导致过流而烧坏元件。

寻找故障的办法一般有下面几种:

①测量电压法。首先要确认的是各芯片电源引脚的电压是否正常,其次检查各种参考电压是否正常,另外还有各点的工作电压是否正常等。例如,一般的硅三极管导通时,BE结电压在0.7V左右,而CE结电压则在0.3V左右或者更小。如果一个三极管的BE结电压大于0.7V(特殊三极管除外,例如达林顿管等),可能就是BE结就开路。

②信号注入法。将信号源加至输入端,然后依次往后测量各点的波形,看是否正常,以找到故障点。有时我们也会用更简单的办法,例如用手握一个镊子,去碰触各级的输入端,看输出端是否有反应,这在音频、视频等放大电路中常使用(但要注意,热底板的电路或者电压高的电路,不能使用此法,否则可能会导致触电)。如果碰前一级没有反应,而碰后一级有反应,则说明问题出在前一级,应重点检查。

③当然,还有很多其它的寻找故障点的方法,例如看、听、闻、摸等。“看”就是看元件有无明显的机械损坏,例如破裂、烧黑、变形等;“听”就是听工作声音是否正常,例如一些不该响的东西在响,该响的地方不响或者声音不正常等;“闻”就是检查是否有异味,例如烧焦的味道、电容电解液的味道等,对于一个有经验的电子维修人员来说,对这些气味是很敏感的;“摸”就是用手去试探器件的温度是否正常,例如太热,或者太凉。一些功率器件,工作起来时会发热,如果摸上去是凉的,则基本上可以判断它没有工作起来。但如果不该热的地方热了或者该热的地方太热了,那也是不行的。一般的功率三极管、稳压芯片等,工作在70度以下是完全没问题的。70度大概是怎样的一个概念呢?如果你将手压上去,可以坚持三秒钟以上,就说明温度大概在70度以下(注意要先试探性的去摸,千万别把手烫伤了)。

好了,关于调试的问题,我们就暂时讲这么多。

来源:互联网 (版权归原著作者所有)

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