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硬件工程师必知的几十个电路设计问答

电子工程专辑  · 公众号  ·  · 2017-07-02 11:12

正文

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注意适当加入旁路电容与去耦电容;

注意适当加入测试点和 0 欧电阻以方便调试时测试用;
注意适当加入 0 欧电阻、电感和磁珠以实现抗干扰和阻抗匹配;

(2)  PCB 设计阶段

自己设计的元器件封装要特别注意以防止板打出来后元器件无法焊接;
FM 部分走线要尽量短而粗,电源和地线也要尽可能粗;
旁路电容、晶振要尽量靠近芯片对应管脚;
注意美观与使用方便;

( 3) 投板

说明自己需要的工艺以及对制板的要求;

(4) 元器件焊接

防止出现芯片焊错位置,管脚不对应;
防止出现虚焊、漏焊、搭焊等;

(5) 模块化调试

先调试电源模块,然后调试控制模块,然后再调试其它模块;
上电时动作要迅速,发现不会出现短路时在彻底接通电源;
调试一个模块时适当隔离其它模块;
各模块的技术指标一定要大于客户的要求;

(6 ) 整机调试

由于整机调试时仍然会出现很多问题,而且这些问题往往更难解决,如提高灵敏度等,这时一定不要手忙脚乱,要多向高手请教!

三、其它电路设计问答

1、放大电路中频率补偿的目的是什么,有哪些方法?

答:放大电路中频率补偿的目的有二:一是改善放大电路的高频特性,而是克服由于引入负反馈而可能出现自激振荡现象,使放大器能够稳定工作。在放大电路中,由于晶体管结电容的存在常常会使放大电路频率响应的高频段不理想, 为了解决这一问题,常用的方法就是在电路中引入负反馈。然后,负反馈的引入又引入了新的问题,那就是负反馈电路会出现自激振荡现象,所以为了使放大电 路能够正常稳定工作,必须对放大电路进行频率补偿。

频率补偿的方法可以分为超前补偿和滞后补偿,主要是通过接入一些阻容元 件来改变放大电路的开环增益在高频段的相频特性,目前使用最多的就是锁相 环。

2、什么是频率响应,怎么才算是稳定的频率响应,简述改变频率响应曲线的几 个方法。

答:这里仅对放大电路的频率响应进行说明。 在放大电路中,由于电抗元件(如电容、电感线圈等)及晶体管极间电容的存

在,当输入信号的频率过低或过高时,放大电路的放大倍数的数值均会降低,而 且还将产生相位超前或之后现象。也就是说,放大电路的放大倍数(或者称为增 益)和输入信号频率是一种函数关系,我们就把这种函数关系成为放大电路的频 率响应或频率特性。

放大电路的频率响应可以用幅频特性曲线和相频特性曲线来描述,如果一个 放大电路的幅频特性曲线是一条平行于 x 轴的直线(或在关心的频率范围内平行 于 x 轴),而相频特性曲线是一条通过原点的直线(或在关心的频率范围是条通过 原点的直线),那么该频率响应就是稳定的。

改变频率响应的方法主要有:(1) 改变放大电路的元器件参数;(2) 引入新的 元器件来改善现有放大电路的频率响应;(3) 在原有放大电路上串联新的放大电 路构成多级放大电路。

3、给出一个差分运放,如何进行相位补偿,并画补偿后的波特图。

答:随着工作频率的升高,放大器会产生附加相移,可能使负反馈变成正反馈而引起自激。进行相位补偿可以消除高频自激。相位补偿的原理是:在具有高 放大倍数的中间级,利用一小电容 C(几十~几百微微法)构成电压并联负反馈 电路。可以使用电容校正、RC 校正分别对相频特性和幅频特性进行修改。

波特图就是在画放大电路的频率特性曲线时使用对数坐标。波特图由对数幅频特性和对数相频特性两部分组成,它们的横轴采用对数刻度 lg f ,幅频特性的纵轴采用 lg A u 表示,单位为 dB;相频特性的纵轴仍用 j 表示。下图给出了高通 和低通电路的波特图:







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