电子系统设计需要的材料与工具（电子系统的安装）

电子系统的安装

设计电路完成以后要进行电路的安装，一般采用印刷电路板和通用电路板，在进行安装时需注意以下几个方面：

(1)准备好常用的工具和材料。要将各种电子元器件及结构各异的零部件装配成符合要求的电子产品，一套基本的工具是必不可少的，如烙铁、钳子、改锥、镊子和焊锡。正确使用得心应手的工具，可大大提高工作效率，保证装配质量。

(2)所有电子元器件在安装前要全部测试一遍，有条件的还要进行元器件老化处理，以保证元器件的质量。

(3)在安装有极性的电子元器件时，其标志最好方向一致，以便于检查和更换。集成电路的方向要保持一致，以便正确布线和查线。

(4)在印刷电路板上组装电路时，为了便于检查，可根据连线的不同作用选择不同颜色的导线。如正电源采用红线，负电源采用蓝线，地线采用黑线，信号线采用黄线等。

(5)布线要按信号的流向有序连接，连线要做到横平竖直，不允许跨接在集成电路上。另外，选择导线粗细要适中，避免导线与印刷电路板插孔之间接触不良。

元器件的引脚识别

安装之前，一定要对元器件进行测试，参数性能技术指标应满足设计要求，要准确识别各元器件的引脚，以免出错造成人为故障甚至元器件损坏。

1. 集成电路

双列直插一般是顶视图，集成电路上有缺口或小孔标记，它是用来表示引脚1位置的。识别国产器件引脚的方法和识别国外器件引脚的方法相同。

2. 场效应管

1)结型场效应管和MOS管的区别

从包装上区分：由于MOS管的栅极易击穿损坏，因此在包装上比较讲究，引脚之间都是短路的，或者用铝箔包裹，而结型场效应管在包装上无特殊要求。

用万用表测量：用指针式万用表“R×100”挡测量G、S引脚间的电阻，阻值很大几乎不通的为MOS管;若为PN结的正、反向电阻值，则为结型场效应管。

2)引脚识别

对于结型场效应管，任选两脚测得正、反向电阻均相同时(一般为几十千欧)，该两脚分别为D、S，剩下的一个是G极。对于四脚结型场效应管，一个与其他三脚都不通的引脚为屏蔽极，在使用中屏蔽极应接地。由于MOS管测量时容易造成损坏，因此最好查明型号，根据手册辨别引脚。

3. 电容器

电容器的容量一般标在电容器上面，通常不需要测量具体数值。使用前先检查是否引线开路或内部短路，可用万用表的电阻挡测。检查电解电容时，因为容量大，可将万用表置于“R×1K”挡。当表笔在电容两端测量时，电表指针很快摆到小电阻值位置，然后又从小电阻值位置逐渐摆到大电阻值，并达到“∞”位置时，表明有容量且漏电小;若退不到“∞”位置，说明电容漏电;表针根本不动，说明电容开路。若检查1μF以下的小电容时，可用万用表“R×10”挡，表针有小幅度变动，表示有容量;如果指针位置不动，说明电容开路或漏电。注意：测量时不要把人体电阻并入被测元件。

使用电容时，还要注意电容的容量、耐压是否满足设计要求。如果是电解电容，包括钽电容和铝电解电容通常是有极性的，在电容外壳上标有( )极性或(-)极性，加在电容器两端的电压不能反向，否则，轻者导致电容器损坏，重者甚至会引起爆炸。

4. 电阻及电位器

电阻的功率、阻值、精度要满足设计要求，而且要逐一经过测试。测量电阻时，注意不要把人体电阻并入测量，特别是阻值超过1MΩ时，测量不当将会造成较大的误差。电位器是一个可变电阻，它由电阻材料制成的电阻轨道和电刷组成，电刷与轨道接触并沿电阻轨道滑动来改变电阻值，只有在它们保持良好的接触情况下，电位器才能很好地发挥作用。电位器比固定电阻容易发生故障，常见的故障是：电刷与轨道之间有灰尘或者被磨损下来的颗粒，使电刷和轨道之间电阻加大，导致使用时旋转噪声增加;或电路时通时断等。在使用电位器前，首先要找到固定端和滑动头，用万用表电阻挡判断时，若旋转电位器旋钮，所测电阻不变，那么这两个就是固定端，另一个为滑动端。另外还要检查电位器是否接触良好，随着电位器旋转位置的改变，动端和定端之间的阻值应平稳变化，如果发现空跳或有时通时断的现象，说明电位器有故障，应修理或更换。

电子系统的调试

1. 调试电路的常用仪器

万用表。它可以测量交直流电压、交直流电流、电阻、电容及半导体二极管和三极管，具有精度高、使用方便、应用广泛等特点。

示波器。示波器可以对电路中的各点电位进行测量和观察波形，同时可以比较任意两点波形的相位关系。示波器具有高的灵敏度、高的交流阻抗、对负载影响小等特点，使用示波器时应注意的是所用示波器的频率一定要大于被测信号的频率。

信号发生器。因为经常要在加信号的情况下进行测试，则在调试和故障诊断时最好备有信号发生器，如FG-63型函数发生器，它可以产生正弦波、三角波、方波等波形。

2. 调试电路前的检查

电路安装完毕后，不要急于通电，首先要根据电路原理图认真地检查电路接线是否正确。主要直观检查电源、地线、信号线、元器件引脚之间有无短路，连线有无接触不良，元器件有无漏焊，二极管、三极管和电解电容极性有无错误。

3. 系统精度及可靠性调试

系统精度是设计电路时很重要的一个指标。测量电路的精度校准元件应该由精度高于测量电路的仪器进行测试后，才能作为标准元器件接入电路校准精度。例如，测量电路中，校准精度时所用的电容不能以标称值计算，而要经过高精度的电容表测量其准确值后，才能作为校准电容。对于正式产品，应该就以下几方面进行可靠性测试：

抗干扰能力;

电网电压及环境温度变化对装置的影响;

长期运行实验的稳定性;

抗机械震动的能力。

4. 调试注意事项

(1)调试之前先要熟悉各种仪器的使用方法，并仔细加以检查，避免由于仪器使用不当或出现故障而做出错误的判断。

(2)测量仪器的地线和被测电路的地线应连在一起，只有使仪器和电路之间建立一个公共参考点，测量的结果才是正确的。

(3)调试过程中，发现器件或接线有问题需要更换或修改时，应关断电源，待更换完毕并认真检查后才能重新通电。

(4)调试过程中，不但要认真观察和测量，还要认真记录，包括记录观察的现象、测量的数据、波形及相位关系，必要时还要在记录中附加说明，尤其是与设计不符合的现象。依据记录的数据才能把实际观察到的现象和理论预计的结果加以定量比较，从中发现问题，加以改进，以进一步完善设计方案。通过收集第一手资料可以帮助自己积累实际经验，切不可低估记录的重要作用。

(5)安装和调试自始至终都要保持严谨科学的作风，不能存有侥幸心理。出现故障时，不要手忙脚乱，马虎从事，要认真查找故障原因，仔细做出判断，切不可一遇到暂时无法解决的故障就拆掉线路重新安装。因为重新安装的线路仍然存在各种问题，况且原理上的问题不是重新安装就能解决的。

调试步骤

对于电子系统的调试一般采用化整为零，分块调试，一般步骤如下。

1)不通电检查

电路安装完毕后，不要急于通电，先认真检查线路是否正确，包括错线、少线和多线。直观检查电源线、地线、信号线及元件引脚之间有无短路;连线处有无接触不良;二极管、三极管、电解电容等引脚有无错误连接;集成电路是否插对等。为了避免做出错误的判断，通常采用两种查线方法：一种方法是按照设计的电路图检查安装的电路，把电路图上的连线按一定的顺序在安装好的线路中逐一对应检查，这种方法比较容易找出错线和少线;另一种方法是按照实际线路来对照电路原理图，按两个元件引脚连线的去向查清，查找每个去处在电路图上是否存在。不论用什么方法查线，一定要在电路图上对查过的线路做出标记，并且还要检查每个元件引脚的使用端数是否与图纸相符。

2)通电观察

在确认电路连接没有错误的情况下，接通电源。电源接通后不要先急于测量数据，而应首先观察有无异常现象，如果有无冒烟、是否闻到异常气味、手摸元器件是否发烫、电源是否有短路现象等。如果有异常，应立即关断电源，待故障排除后方可重新通电。

3)分块调试

把电路按功能分成不同的模块，分别对各模块进行调试。通常调试顺序是按照信号流向进行，这样可把前级测试过的输出作为后一级的输入信号，为最后联调创造条件。分块调试包括静态调试和动态调试，静态调试是在没有外加信号的条件下测试电路各点电位，通过静态测试可以及时发现已损坏的器件或其他故障;动态调试是在信号源的作用下，借助示波器观察各点波形，进行波形分析，测量动态指标。把静态调试和动态调试的结果与设计的指标加以比较，经深入分析后，对电路与参数提出合理的修整。调试电路过程应对测试结果作详尽记录。

4)整机联调

各单元电路调试好以后，还要将它们连接成整机进行联调。整机联调主要观察和测量动态特性，把测量的结果与设计指标逐一对比，找出问题的解决方法，然后对电路及参数进行修正，直到整机的性能完全符合设计要求为止。

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