【正文】 緩慢變化干擾主要是接地合理，如電源退耦濾波技術(shù)；對于共模干擾，則考慮采用雙端輸入運放。例2：單片機的I/O口用來控制電機等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之間加隔離電路，如電壓比較器。減小du/dt干擾主要在干擾源兩端并聯(lián)電容、續(xù)流二極管或RC串聯(lián)吸收回路。例如，與非門多余輸入端可以通過電阻上接電源，或者將端子合并使用等。 （3）電子電路設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的干擾主要有：交流聲，不同信號的互相感應(yīng)，寄生振蕩；繞線電位器的動點、電子元件的引線和印制電路板布線等各種金屬的接點間，由于溫度差而產(chǎn)生的熱電動勢等；在數(shù)字電路中，由于傳輸線各部分的特性阻抗不同或與負(fù)載阻抗不匹配時，所傳輸?shù)男盘栐诮K端部位發(fā)生一次或多次反射，使信號波形發(fā)生畸變或產(chǎn)生振蕩等。干擾源有的在電子電路（設(shè)備）外部，也有的在電子電路（設(shè)備）內(nèi)部。如何克服這些干擾是電子電路（設(shè)備）在設(shè)計、制造時的主要問題之一。在布線時，應(yīng)盡量做到短而直，這樣布線美觀、可靠、分布參數(shù)或干擾小。（3）電路板上的元件安裝應(yīng)整齊美觀，視元件孔的位置可選擇立式或臥式。外部是顯示屏、輸入輸出插口、調(diào)節(jié)旋鈕或鍵盤。特別注意是虛焊，虛焊的原因：被焊處表面有氧化物或污垢；元件處理及鍍錫不好；焊接溫度不足；焊接時間短。要求：焊點圓滑光亮、無氣孔、無尖角、無拖尾；焊點大小一致；焊點的焊料適當(dāng)，使焊錫充布焊盤，不堆錫，更不能粘連。（2）高頻電路中的調(diào)諧電容、振蕩電容，應(yīng)選優(yōu)質(zhì)的電介電容、云母電容。④大面積接地可以有效地抑制干擾。如低頻電路，可采取規(guī)則排列，比較整齊，便于安裝調(diào)試及維修；對高頻電路，采取不規(guī)則排列，要求布線越短越好，就近鏈接，看起來比較雜亂，減少分布參數(shù)。（2）設(shè)計軟件主要用Protel99工具軟件①仔細(xì)審閱所提供元器件型號、規(guī)格，特別是外形尺寸、封裝形式、引腳排列順序，并注意大功率需安裝散熱片，確定那些元件裝在板上，那些元件裝在板外。圖1 設(shè)計框圖在上面框圖中，并不要求所有媒介都通過仿真或搭電路驗證，特別在電子競賽中，時間緊、任務(wù)重，不可能按步驟辦事，可以超常規(guī)設(shè)計，提前進(jìn)入制作階段，在制作中邊調(diào)試編修改設(shè)計。在某些特殊情況，如高頻、寬頻帶、高電壓、大電流等場合，集成電路往往不適用，有時仍需采用分立元件。（3）集成電路與分立元器件電路的選擇問題例如：設(shè)計直流電源，采用分立元件至少花幾天時間，采用三端穩(wěn)壓塊即簡單又實用。（2）元器件選擇的一般原則多查元器件手冊和有關(guān)的科技資料，尤其要熟悉一些常用元器件、性能和價格，這對單元電路和總體電路設(shè)計極為有利。EDA仿真軟件：虛擬電子實驗平臺EWB、Multisim ，主要用于電路、低頻模擬電路、簡單數(shù)字電路的仿真設(shè)計；Proteus電子系統(tǒng)仿真軟件，實現(xiàn)高級原理圖布圖、MCU、混合模式SPICE仿真、PCB設(shè)計以及自動布線等完整的電子設(shè)計系統(tǒng)；常見的EDA有通用電路分析軟件PSPICE，用于高頻電路的仿真設(shè)計。因此它是集編程和EDA仿真于一體的語言。但用C語言編譯器生成代碼效率較低并且執(zhí)行時間較長，影響速度。C語言：作為一種通用的高級語言，可大幅地提高單片機的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)效率。數(shù)字信號處理器DSP：DSP芯片由于其特殊的設(shè)計結(jié)構(gòu)，使數(shù)字信號處理理論建立的算法得以實時運行，并逐步進(jìn)入MCU的應(yīng)用領(lǐng)域。專業(yè)芯片ASIC：為完成某一特定功能制定芯片。可編程CPLD、FPGA芯片：可進(jìn)行靈活的編程和下載，具有可重復(fù)性、可組合性，可設(shè)計并下載系統(tǒng)級的數(shù)字電路；可以構(gòu)建高速電子電路，可用于前端電路。三、電子電路設(shè)計平臺電路、信號、電子技術(shù)基礎(chǔ)：含低頻電路、高頻電路、信號分析與處理知識。，如何入門（1）介入電路設(shè)計與制作，宜早不宜遲（2）興趣是最好的老師（3）勤于動手是最好的途徑例：運算放大器：按理論分析，只要比例電阻選定后，就可決定運放的放大倍數(shù)，計算結(jié)果十分明確。（5）如何想通過完成選題在全國電子競賽拿上名次，選題應(yīng)有創(chuàng)新點，有特色。（3）選題應(yīng)綜合性強，能涵蓋模擬電路、數(shù)字電路，而且一般都需要用單片機作為控制核心或處理信號，或者用PLD等新器件來實現(xiàn)。電子電路設(shè)計實踐畢業(yè)設(shè)計二、電子電路設(shè)計入門，如何選題（1）選題應(yīng)新穎，實用性強。（2）選題應(yīng)包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計的內(nèi)容，且硬件內(nèi)容應(yīng)多于軟件內(nèi)容。（4）選題的難易程度應(yīng)低于畢業(yè)設(shè)計的題目。特色 就是人無我有，人有我新，而且選題比較復(fù)雜，很可能是機電結(jié)合型的。而事實并非如此，需要用理論計算和實驗調(diào)整方式選取比例電阻，這樣才能獲得切合實際的放大倍數(shù)。例：各種運算放大器、555定時器、各種計數(shù)器、譯碼驅(qū)動器、顯示器、A/D 、 D/A 、發(fā)射、接收、鎖相環(huán)芯片(鎖相環(huán)由鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器組成)等。微控制器MCU（單片機）：可通過靈活的編程改變其功能，處理速度較慢，但接口豐富，常常作為綜合電子系統(tǒng)的控制核心。例：圖像壓縮芯片，可以使圖像信息在電話線中傳輸；移動通信中的射頻、音頻接口芯片等。匯編語言：它是最簡單、最基本、最實用的語言，也是一種低級語言，速度快，可直接控制硬件，在單片機開發(fā)中廣為應(yīng)用。C語言程序便于移植和修改，能提供處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，增強了程序處理能力和靈活性。MATLAB語言：是一種較強大的數(shù)學(xué)運算和圖形功能的語言，他的應(yīng)用范圍幾乎涵蓋了所有科學(xué)和工程計算領(lǐng)域；應(yīng)用MATLAB工具箱還能進(jìn)行系統(tǒng)級的模擬分析。VHDL語言：超高速集成電路硬件描述語言，它是開發(fā)、燒制大規(guī)模集成電路語言，是個大半導(dǎo)體公司開發(fā)產(chǎn)品的有力工具。四、電子電路設(shè)計的步驟（提出原理方案，原理方案的比較與選擇）例：”自動計時/定時器“方案一，用專用電子計數(shù)芯片實現(xiàn)方案二，用PLD器件實現(xiàn)方案三，用數(shù)字電路中組合邏輯電路實現(xiàn)方案四，用單片機實現(xiàn)（1）單元電路結(jié)構(gòu)形式的選擇與設(shè)計滿足功能要求的單元可能不止一個，因此必須進(jìn)行分析比較，擇優(yōu)選擇。首先應(yīng)考慮滿足單元電路對元器件性能指標(biāo)的要求，其次考慮價格、貨源和元器件體積等方面問題。優(yōu)先選用集成電路不等于什么場合都一定要用集成電路。（4）怎樣選用集成電路模擬集成電路：集成運算放大器、比較器、模擬乘法器、集成功率放大器、集成穩(wěn)壓器、集成函數(shù)發(fā)生器以及其它專用模擬集成電路等；數(shù)字集成電路：集成門、驅(qū)動器、譯碼器/編碼器、數(shù)據(jù)選擇器、觸發(fā)器、寄存器、計數(shù)器、存儲器、微處理器、可編程器件等；混合集成電路有：定時器、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、鎖相環(huán)等。：印制電路板制作工藝（1）印制電路板簡稱PCB。②從整體上考慮元件的安裝與布局。③對于元件安裝方式的考慮，可采用立式或臥式。（1）對電路中消耗能量較大的耗能元件和承受電壓較高的元件，～2倍的余量。（3）對濾波電路選普通電容即可，對定時電路，應(yīng)選漏電小的膽電容。焊接CMOS器件應(yīng)使用防靜電烙鐵，防止將其極間擊穿。（1）根據(jù)整機零部件、電路板的尺寸選擇箱的外形和大小。（2）發(fā)熱元件要留出散熱空間，必要時加散熱片；要盡量避免各部分干擾，必要時應(yīng)加屏蔽；各單板、部件最好通過接插件相連。（4）如各部件需要導(dǎo)線連接，而且連接點較多，最好選用排線；對于信號線應(yīng)采用同軸電纜；對公共地線，最好采用較粗的裸導(dǎo)線。五、電子電路中的抗干擾與屏蔽接地1. 電子電路干擾的抑制（1）干擾源電子電路工作時，往往在有信號之外，還存在一些令人頭痛的干擾電壓（或電流）。干擾產(chǎn)生于干擾源。（2）電子電路設(shè)備外部干擾源主要有：電弧機、日光燈、弧光燈、輝光放電管、火花點火裝置等產(chǎn)生的干擾；直流發(fā)電機及電動機，交流整流子電動機等旋轉(zhuǎn)設(shè)備，以及繼電器、開關(guān)等產(chǎn)生的干擾；由大功率輸電線產(chǎn)生的工頻干擾；無線電設(shè)備輻射的電磁波等。（1）為減少設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的干擾設(shè)計人員應(yīng)注意以下幾點：元器件布置不可過密，改善電子設(shè)備的散熱條件，分散設(shè)置穩(wěn)壓電源，避免通過電源內(nèi)阻引進(jìn)干擾，在配線和安裝時，盡量減少不必要的電磁耦合，盡量減少公共阻抗的阻值，低頻信號采用一點接地，數(shù)字器件的輸入端子不可懸空，必須結(jié)合電路的實際情況和條件妥善處理。（1）抑制快速變化開關(guān)干擾的思路是盡可能減小du/dt、di/dt。例1：繼電器線圈并聯(lián)續(xù)流二極管，可消除斷開線圈時產(chǎn)生反電動勢。減小di/dt干擾在干擾源回路串聯(lián)電感或電阻以及續(xù)流二極管。（3）～；干擾源與被干擾源的對象加以屏蔽；電路的引線、布線盡量短而直，減少分布參數(shù)的影響；在引線上穿上磁珠，形成濾波電路；晶振與單片機引腳盡量靠近。（1）要求電路板布局合理，強電、弱電、數(shù)字信號、模擬信號應(yīng)分開。（2）數(shù)字地和模擬地分開集中后接地（實行一點接地），用最短線連接起來接到低阻抗的接地平面上，如接于電源地。（4）盡可能使干擾源（如電機，繼電器）與敏感元件（如單片機）遠(yuǎn)離。（6）大小信號分離，即輸入信號應(yīng)遠(yuǎn)離輸出信號。（1）安全接地一般實驗室中安全接地有三種方法，第一種是把三孔插座的地與電源線的中線直接連接，這種接法不是絕對安全的。第三種是最理想的，在實驗室的地下深埋一塊面積較大的金屬板，用與金屬板焊接的粗銅線接到實驗室作信號地線。（2）工作接地電子電路在工作和測量時，要求有公共的電位參考點。工作接地點一般是指接機殼或底板，并不一定要與大地相連接。設(shè)計接地要盡可能減少各支路電流流過公共地阻抗產(chǎn)生的耦合干擾。特別是在設(shè)計印刷電路板上應(yīng)用比較方便。（4）系統(tǒng)接地、濾波、隔離技術(shù)浮置又稱浮空、浮接，泛指測量儀表的輸入信號放大器公共地（即模擬信號地）不接機殼或大地。電路被浮置后，明顯地加大了系統(tǒng)的信號處理器公共線與大地（或外殼）之間的阻抗，因此，浮置能減小共模干擾。對直流電源輸出需加對高頻及低頻濾波，通常用“一大一小”兩個電容并聯(lián)即可取得對高低頻濾波效果。光電耦合是常用強電和弱電之間的隔離。為了防止出錯，對于已查過的線通常應(yīng)在電路圖上做標(biāo)記，最好用指針萬用表“Ω1”擋或數(shù)字萬用表“Ω擋”的蜂鳴器來測量，這樣可以同時發(fā)現(xiàn)接觸不良的地方。（包括極性）、信號源連線是否正確。在通電前，斷開一根電源線，用萬用表檢查電源端對地是否存在短路。（1）通電觀察接通電源，觀察有無異?，F(xiàn)象，包括有無冒煙，是否有異常氣味，手摸元器件是否發(fā)燙等。然后測量各器件引腳電源，以保證元器件正常工作。一般情況下，直流為交流服務(wù)，直流是電路工作基礎(chǔ)。例如，通過靜態(tài)測試模擬電路的靜態(tài)工作點、數(shù)字電路的各輸入和輸出端的高低電平值及邏輯關(guān)系等，可以及時發(fā)現(xiàn)已損壞的元器件，判斷電路工作情況，并及時調(diào)整電路參數(shù)，使電路工作狀態(tài)符合設(shè)計要求。當(dāng)運放輸出直流電位始終接近正電源電壓值或負(fù)電源電壓值時，說明運放處于阻塞狀態(tài)，可能是外接電路沒有接好，也可能是運放已經(jīng)損壞。（3）動態(tài)調(diào)試動態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。（1）正確使用測量儀器的接地端進(jìn)行測量時，儀器的接地端應(yīng)和放大器的接地端連接在一起，否則儀器機殼引入的干擾不僅會使放大器的工作狀態(tài)發(fā)生變化，而且將使測量結(jié)果出現(xiàn)誤差。屏蔽線的外屏蔽層要接到公共地線上。（3）測量電壓所用儀器的輸入阻抗必須遠(yuǎn)大于被測處的等效阻抗。（4）測量儀器的帶寬必須大于被測電路的帶寬。如果放大器的，不能用MF47型表來測量，否則，測量結(jié)果就不能反映放大器的真實情況。（6）調(diào)試過程中，不但要認(rèn)真觀察和測量，還要善于記錄。（7）調(diào)試時出現(xiàn)故障，要認(rèn)真查找故障原因，且不可一遇故障解決不了就拆掉線路重新安裝。七、故障檢測 （1）放大電路沒有輸入信號，而有輸出波形（2）放大電路有輸入信號，但沒有輸出波形或者波形異常。（4）振蕩電路不能產(chǎn)生振蕩。（6）收音機中出現(xiàn)“嗡嗡”交流聲和“啪啪”的汽船聲等。（2）對于新安裝的電路來說，故障原因可能是：實際電路與設(shè)計的原理圖不符；元器件使用不當(dāng)或損壞；設(shè)計的電路本身就存在某些嚴(yán)重缺點，不滿足技術(shù)要求；連線發(fā)生短路或斷路。排除故障遵循“由表及里”、“先易后難”、“先電源后負(fù)載”、“先靜態(tài)后動態(tài)”的原則。直接觀察法包括不通電檢查和通電觀察。（5）部件替換法有時故障比較隱蔽，不能一眼看出，可以將儀器中的部件、元件器、插件等替換故障儀器中相關(guān)器件，以便縮小故障范圍，進(jìn)一步查找故障。否則就在后面，再移動檢查點尋找之。（7）短路法短路法對檢查斷路性故障有效。（8）斷路法斷路法用于檢測短路最有效。如果斷開該之路后，電流恢復(fù)正常，則故障就發(fā)生在此電路。檢查虛焊時對電路進(jìn)行敲擊就是暴露法的一種。這種情況下有些臨界狀態(tài)的元器件經(jīng)不住長時間工作，就會暴露出問題，然后對癥處理。（2）模擬電路和數(shù)字電路的關(guān)系模擬電路的輸入輸出信號傳輸方向是單向的，一般一條線就一路信號。數(shù)字信號的輸入輸出有串行、并行之分。數(shù)字信號傳送的是數(shù)據(jù)流，物理意義不明顯，所以不針對信號的碼進(jìn)行研究，在檢測時用示波器測傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，只要符合電平要求且無干擾既是正常。（3）善于確定關(guān)鍵的測試點測試點根據(jù)電路圖確定，例：高頻和低頻的分界點；數(shù)字電路和模擬電路的分界點；控制電路和被控對象的分界點；電源和負(fù)載的分界點等等。DC:直流電壓源Sine：正弦波發(fā)生器Pulse：脈沖發(fā)生器Exp：指數(shù)脈沖發(fā)生器SFFM：單頻率調(diào)頻波信號發(fā)生器Pwlin：任意分段線性脈沖信號發(fā)生器File：File信號發(fā)生器，數(shù)據(jù)來源于ASCII文件Audio:音頻信號發(fā)生器，數(shù)據(jù)來源于wav文件DState：單穩(wěn)態(tài)邏輯電平發(fā)生器DEdge：單邊沿信號發(fā)生器DPulse：單周期數(shù)字脈沖發(fā)生器DClock：數(shù)字時鐘信號發(fā)生器Dpattern：模式信號發(fā)生器OSCILLOSCOPE：虛擬示波器LOGIC ANALYSER：邏輯分析儀COUNTER TIMER：計數(shù)器、定時器VIRUAL TERMINAL：虛擬終端SIGNAL GENERATOR：信號發(fā)生器PATTERN GENERAT