电路设计常见问题范例6篇

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电路设计常见问题

电路设计常见问题范文1

关键词:火力发电厂 锅炉设备 检修 改造问题

中图分类号:TK22 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)01-0276-01

进入新世纪以后,特别是随着我国电力企业不断进行改革,很多电厂积极引进资金,进行股份制改革。随着社会经济不断发展和进步,我们必须尽快打破电力企业垄断的现象,保证我国的电力企业更好的适应电力市场的发展。为了有效促进电力企业健康发展,保证企业安全运营,就需要我们提高对电力设备的检修能力,提高企业的各项效益。现阶段,火力发电是我国电力系统的主要方式,锅炉设备是支持火力发电厂稳定生产和经营的重要设备,因此,保证锅炉设备的正常运行,能够切实提高企业的经济效益,降低企业的生产成本。

一、火力发电厂锅炉设备检修的方法分析

1.火力发电厂设备检修的重点分析

检测人员在对设备进行检修过程中,一定要选择合适的检修方法,并要做好设备运行状况的信息收集和整理工作。锅炉日常的运行数据、运行的稳定性巡查记录都应该进行科学有效的管理。对设备性能的检测数据、金属检测数据等都需要进行科学有效的保管,检修人员还必须对设备运行过程中的各种检测数据进行实时的跟踪和检测,检测好包括设备的使用说明书、安装程序和记录,故障检修记录等,做好这些设备的检修工作对于及时的发现设备运行问题有着很大的帮助。此外,对于国家和行业领域出台的全新的发电规则和电力设备标准都需要进行科学有效的记录。在对设备检修过程中,还可以积极的应用现代信息技术,对这些数据进行科学有效的整理,并随时对数据进行分析和研究,最终提高锅炉设备问题的判断能力。

2.火力发电厂设备检修办法分析

首先,设备检修人员可以高效的利用锅炉停运的时机对锅炉设备进行详细的检查和分析,锅炉在每一次停止运行过程中,检修人员都应该对设备的受热情况进行检查,做到锅炉设备各个管道运行心中有数。锅炉检修人员对设备进行检修过程中,不能只进行一次检修,必须对锅炉各个设备运行的实际情况进行反复的检修,这样才能保证检修结果的有效性;其次,锅炉的检修人员还应该做好检修和记录工作,这样做方便以后当锅炉设备出现问题之后,检修人员根据设备检修记录进行科学的分析,及时解决锅炉设备在使用过程中出现的各种问题;再次,检修人员还应该在设备运行条件允许的情况下,多次增加对设备的检修频率,检修的形式最好以小范围检修和临时检修为主,避免影响火力发电企业可持续的运行;第四,在对锅炉辅助器械检修过程中,检修人员主要是利用每次锅炉停机的时间对设备进行检修,这样做可以显著提升锅炉检修的工作效率,同时还不会影响到火力发电设备正常的运行;最后,检修人员在制定相应的检修计划过程中,必须结合设备的运行状态和实际运营的情况综合进行决定,并且在实际运行过程中,还需要针对不同设备的运行状态对检修方案进行适当的调整,保证检修方案能够适应设备实际的运转状态。

二、锅炉设备检修和改造的需要注意的问题

1.水冷壁检修和改造

水冷壁检修和改造中,可以根据问题产生的区域进行科学的划分:首先,过热和变形。这种问题经常会发生于折焰角处的水冷壁管或者热负荷较高的区域;其次,出现裂纹。裂纹的类型可以划分为长期超温裂纹和短期超温裂纹,这种问题经常会出现在水冷壁管和防渣管中,此外,在热负荷较高的管道位置也经常会出现这种问题;再次,鼓包和膨胀。这种问题经常会发生在系统中的燃烧器、防渣管、折焰角和门孔等热负荷程度较高的管道附近或者水循环不良的位置;第四,出现磨损问题。磨损问题的出现经常会出现在门孔、燃烧器、吹灰管、热电温度计的周围,同时,在锅炉的进风口处、落料口处、折焰角、防渣管、水冷壁管等区域也会出现磨损的现象;第五,机械损伤现象。水冷壁管道出现机械损伤主要是因为两个方面的影响,一方面由于锅炉内焦块出现脱落现象导致滑落区域变形或者受到损伤,另一方面主要是因为检修人员在检修过程人为伤害导致出现机械划伤;第六,腐蚀和结垢。腐蚀和结垢问题主要是因为外壁高温造成腐蚀或者内壁出现氧化化学反应,腐蚀和结构经常发生于热负荷较高的区域内;最后,鳍片开裂。这种问题经常发生于燃烧器、门孔两侧周围以及热负荷较高的位置。

2.锅炉筒的检修和改造

锅炉筒问题对于锅炉的安全使用和稳定运行有着较为严重的影响,因此,在对锅炉筒进行检修和改造过程中应该采用以下几种方式进行:首先,需要对锅炉筒内部的各个管道的通畅性和完整性进行彻底的检修和改造,做好包括压力表连通管、水位计的气液连通工作,做好汽水取样管、蒸汽取样管和连续排污管的彻底检修和改造工作,通过无损探测技术对管座的裂纹情况进行探测判断;其次,在检修过程中,要确保支座的安装方向正确,并为支座后期的膨胀预留充足的空间间隙;再次,对锅炉筒和吊装装置的接触性能进行有效的检修和改造。在检修和改造过程中,应该保证吊装装置全面受力,装置安装稳定,与90度圆弧完全吻合;最后,针对锅炉筒运行时间较长的现状,在对其检修和改造过程中,需要增加一项无损探伤的检修和改造工作,在对锅炉筒检修和改造过程中,需要注意的问题主要有裂纹、腐蚀和结垢问题。

3.省煤器、过热器、再热器、减温器的检修和改造

省煤器、过热器、再热器、减温器在检修和改造过程中经常出现的问题都比较统一,需要注意以下几方面的问题:首先,磨损问题。由于省煤器、过热器、再热器、减温器通常都会暴露在外部,经过常年的运行和磨损,暴露在外面管道附近的设备经常会出现磨损问题,磨损部位主要会出现在烟气走廊管、上部管排、吹灰器周围管道以及穿墙管等部位;其次,管卡、防磨瓦等出现损坏现象。管卡、防磨瓦等在使用过程中,经常会出现变形、损坏和脱落的现象,在高温环境下很容易出现烧坏等问题;再次,裂纹。由于异种钢接头应力的存在,过热器的顶棚和包墙区经常会出现裂痕;第四,膨胀、鼓包。热器及再热器常由于高温出现鼓包、膨胀现象;最后,积灰、堵灰:由于工作环境具有粉尘多、温度高、湿度低的特点,管排或蛇行管组易出现积灰、堵灰问题。

参考文献

[1]赵会茹,陈志莉. 政府对电力产业管制动态演变及其经济性分析[J]. 华北电力大学学报(社会科学版). 2014(01)

[2]单东.电荒的根本出路在于电力产业的民营化[J].浙江树人大学学报. 2014(04)

[3]杨磊,徐玲玲. 中国电力产业组织结构演进的动因分析[J]. 华北电力大学学报(社会科学版). 2011(04)

[4]李凯,王秋菲. 激励性规制理论与实践及对我国电力产业改革的启示[J]. 预测. 2010(06)

[5]胡宏斌,秦成逊. 云南加强与东盟国家开展电力产业合作研究[J]. 云南大学学报(社会科学版). 2015(06)

电路设计常见问题范文2

关键词:数字电路;设计;抗干扰

0引言

数字系统是指由一些数字电路(子系统)组成的,完成某种信息处理任务的电路总称。任何复杂的数字电路系统都可以逐步划分成不同层次、相对独立的子系统。通过对子系统的逻辑关系、时序等分析,最后可以选用合适的数字电路器件来实现,将各子系统组合起来,便完成了整个大系统的设计。

1数字电路设计中需考虑的因素

数字电路设计要考虑的因素非常多,如果不注意,会导致设计者所设计的系统无法达到规格要求,一些需注意事项如下。

1.1传输延迟与输出延迟时间

输入信号通过组合逻辑电路而产生出来的输出信号,不可能同步产生,因为在通过组合逻辑电路一定会花费时间,称为传输延迟时间。在做时序模拟时,一定都会有传输延迟的现象发生。输入信号通过时序电路中时需要注意的是,当触发信号触发时,输出信号会经过一段时间才会生效,这段时间称为输出延迟时间。

1.2脉冲宽度和建立时间及保持时间

脉冲宽度就是一个信号脉冲所能维持在一定水平上的宽度,这其中有一个毛刺现象,若你的脉冲宽度小于预设的值时,可以予以忽略。信号触发时,输入信号要在触发前的一段时间建立数据,这段时间称为建立时间,而输入信号也要在触发后保持一段时间,这段时间称为保持时间。建立时间和保持时间在电路设计中相当重要,如果不能满足建立时间和保持时间,得出的数据可能会有误,需注意。

1.3工作电压与工作频率

由于工艺技术日新月异,工作电压也从原来的+5V到现在的+3.3V或+1.V等。由于工作电压降低,所以功率也会随之降低。不过要注意的是,通常集成电路的工作电压可以容许到正负10%。在规格中,要将整个系统的工作频率大约能到多少先做个预估,在布线布局过后,会产生出实际的物理模型,也就是会考虑时序的问题。在系统中会有很多延迟发生,有传输延迟、门延迟、线延迟等,这些迟都会直接影响到工作频率。换句话说延迟越多,工作频率越慢。如果要改善这个问题,需重新思考整个电路的结构,该如何设计才会减少延迟的现象,要是看用流水处理的电路结构还是先进先出的电路结构。反复进行时序模拟和验证,以保证能够达到规格的要求。

1.4功率损耗的问题

如何降低功率损耗是目前很热门问题,为什么要降低功率损耗呢?目的就是为了要省电。由于在不同工作电压功率消耗的情形不同,所以工作电压为+1.8V时功率损耗比工作电压+3.3V还低。但是这有个缺点,工作电压越低,时间延迟越长,所以这要做个权衡,是否要牺牲工作频率来换取功率,全看规格所需。当设计出省电的IC应用在手机或是数字个人助理(PDA)时,消费者使用时间就会相对增长,设计出的产品就会比较有竞争力。

1.5扇入和扇出

每个组件都有一定的扇入和扇出能力,若一个缓冲器后面接了二个缓冲器,表示它的扇出能力为2。若电路设计超过电路所能承受的扇出和扇入能力,电路可能会正常工作,但是也有可能不会正常运作,也就是说会有不稳定的现象发生。所以在设计电路时需考虑扇入和扇出能力。

2数字电路设计中的抗干扰

应用中,外界不可避免存在着各种各样的干扰源,如宇宙射线、雷电、太阳磁爆等产生强烈电磁波,还有电网波动等都会对电子设备产生干扰。除此之外,电路板上数字脉冲信号的变化和各种开关器件的状态变化,也会对电路产生干扰。当干扰严重时会使系统不能正常工作,因此电子系统必须采取措施预防电磁干扰。下面就一般的抗干扰措施作一些简单介绍。

2.1电源滤波

数字电路的直流供电一般都采用把交流电转换成直流电的方式供电。当电网发生线路负荷切换、大功率用电设备的接入与切除时,会产生很强的高频干扰信号,这些干扰信号会随电源线经直流变换电路进入数字系统,带来严重干扰。对此可采用电源线路滤波器加以抑制。电源线路滤波器接在电源变压器的交流进线侧,常见的滤波器电路有双LC形和双LCπ形。

2.2数字电路的接地

数字信号为高速脉冲信号,其频谱范围很宽,高频分量可达数十兆赫,因此数字信号接地应采用高频电路的多点接地方式,即用最短的导线把各电路的接地点连接到离它最近的地线上。如果系统中同时有模拟电路存在。则模拟信号地线要和数字信号地线分开,各自成独立的接地线,然后再用短而粗的导线把它们连接到一起构成系统地线。

2.3数字电路与现场控制的光电隔离

数字电路一般输出开关信号到现场的受控操作元件,为避免现场的强电磁信号对数字电路的干扰,多采用光电耦合器进行隔离。由于光电耦合器是用光作为耦合介质的,不能传导电磁信号,因而隔离了现场电磁干扰。此外,当电子设备工作在恶劣的电磁场干扰环境时,要考虑采取屏蔽措施来消除干扰。屏蔽方式有电场屏蔽和磁场屏蔽。电场屏蔽的一般方法是用良好的导电材料做一个屏蔽罩,把需要屏蔽的电路或设备罩起来,消除电场干扰,屏蔽罩要有良好的接地。磁场屏蔽则是用良好的导磁材料做屏蔽罩,把需要磁场屏蔽的电路和设备罩起来,消除外界磁场干扰,磁场屏蔽外罩不用接地。

参考文献:

电路设计常见问题范文3

关键词:检验;电梯控制系统;故障问题

中图分类号:TU857 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)12-0047-01

电梯是当前高层建筑中不可缺少的运输装置,那么,为了能够有效的确保电梯系统安全、稳定运行,就需要对其控制系统进行定期的检测,这也是降低故障出现概率的重要策略。

1 控制系统常见问题

1.1 短路故障

一般的时候,如果有短路问题出现在电梯控制系统中,对其正常运行必然会产生影响。就短路故障而言,通常是指在控制系统内,因为某种不可知的原因接通了一些不该被接通的线路,这样常规电阻就会高于电路内部电阻,进而造成电梯控制系统工作期间会干扰到电梯的正常运行或者出现程序错误,甚至有失控问题产生。

1.2 断路故障

断路也是电梯控制系统中的常见故障之一,之所以有故障出现在电梯控制系统中,很多时候都是由于本身的元器件难以正常工作或者电路不通所致。在电梯运行期间,如果有断路故障出现,就会使得电梯运输停止,如果问题严重,会造成电梯内部的信号完全失去控制,这样对内部乘客的人身安全会产生巨大的伤害。有很多原因都会诱发断路故障出现,例如,焊点开焊,螺丝松动,触点氧化,都可能引发控制系统短路问题。所以,相关工作人员,一定要重视起来。

2 检验电梯控制系统出现故障的方法

2.1 加大力度排查控制系统短路故障

短路是电梯检验期间控制系统最容易出现的故障之一,因此,制定合理的短路排查流程是解决此问题的关键所在。通常情况下,可以从这样个方面入手强化控制系统短路问题:首先,不断完善与加强电源间的短路问题,将造成短路问题的原因找出恚并且采取有效的策略去处理;其次,加大力度完善控制系统局部电路短路故障,在解决这一个故障时,在某种程度上能够弥补由于电梯故障而引发的人员伤亡事故,也可以将电梯控制系统故障检测速度不断提升。

2.2 加大力度排查电梯控制系统断路故障

一般的时候,能够及时有效的处理电梯控制系统中出现的断路故障,是当前电梯检测人员所需要重点关注的工作。在检查电梯控制系统故障时,生活中常见的电能表装置发挥着重要作用,它可以有效的提升电梯故障检测速度和效率。在具体的应用中,相关检测人员可以通过电能表的电压档与电阻档两部分检验电梯系统。在开展工作期间,首先断开电梯电源,之后在按照电路设计原理图检测电梯系统故障,然后依据所测出的具体电阻值将电梯控制系统出现故障的位置找出来。在通过电压档对系统故障进行控制时,相关检验人员首先要通过初步设计的电路图对比分析出现故障的电源部位,在测量了电压运行情况后,检验与排查最终确定的短路故障。

2.3 增强检修人员安全管理水平

不断提升工作人员的安全管理水平是保证电梯安全检测工作顺利完成的基础与前提。限位开关、限速器和刹车限位是电梯中几个必要重要的装置,因此,在检查电梯控制系统时,技术人员事先要检查这些设备的安全运行情况。如果觉察到问题,需要马上予以处理。同时,在电梯控制系统中的一个常见问题中,为了确保电梯具体运行速度要慢于最初的设计速度,工作人员经常会将一种速度控制装置安装到三层以上的位置,在安装速度控制器时,相关工作人员必须要控制好电梯安全钳与这种装置之间的连接位置,以确保可以将电梯故障快速找出来。就电梯安全门装置而言,工作人员不但要将电梯控制系统安全装置管理水平提升,还需要合理的应用安全门,通常而言,设计安装门设备就是为了避免有人把手脚伸入到电梯内引发坠落事故发生。因此,在检测电梯系统时,必须要充分认识到安全的重要性。

3 结语

总的来讲,在高层建筑中,电梯已经成为不能缺少的重要设备装置,然而,尽管电梯能够为我们的生活带来便利,但是,对于电梯所产生的安全隐患也必须要引起重视,尤其是电梯在运行期间,经常所出现的控制系统故障。所以,就电梯安全检测工作人员而言,必须要在具体的检验工作中,及时找到问题,并采取策略进行处理和解决。为确保人们更好的应用电梯系统而做出帮助。

参考文献

[1]戴胜利.电梯检验中的控制系统常见问题及解决措施[J].中国新技术新产品,2012(11):632-633.

[2]李捷,李莹.浅谈电梯检验中控制系统的常见问题[J].中国新技术新产品,2013(19):623-624.

电路设计常见问题范文4

关键词:Protel;电路设计;印制电路板;布线

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)17-0275-02

设计一个完整的电路板必须经过原理图设计和PCB电路板设计两个阶段,前者在原理图编辑器中完成,后者在PCB编辑器中完成。需要说明的是:

1.在原理图编辑器中原理图库提供大量的原理图符号用于满足设计电路的需要,但是由于现在的元器件更新换代速度太快,原理图库中并不包含所有元器件的原理图符号。若原理图库中没有设计电路所需的原理图符号,则需要设计者在原理图库编辑器中自己手动绘制原理图符号。

2.在原理图绘制完成后,需要将元器件封装,将网络表载入到PCB编辑器中进行电路板设计。但在导入网络表之前,一定要确保元器件封装库中含有原理图中的所有元器件的封装。若是没有则将导致加载网络表失败。这时需要在元器件封装库编辑器中手动绘制元器件的封装。

因此,整个印制电路板的设计是由4个常用编辑器完成的:原理图编辑器、原理图库编辑器、PCB编辑器和元器件封装库编辑器。它们之间的关系是:

这4个编辑器的关系看似简单,但是需要注意很多细小的问题。学生往往就是因为没有将这些细小的问题处理好,才导致无法顺利完成PCB电路板的绘制。现将教学中学生常见的小困惑及其解决方法总结如下:

理论1:初学Protel 99 SE 为了最大限度地保护用户的设计文件,Protel 99 SE提供了自动创建备份文件的功能,即在软件窗口左上角按钮下,选择并打开“Preferences”对话框中“Create Backup Files”选项,即可设置自动创建备份文件功能。选中该功能后,每次执行保存操作后,备份文件都会保存在设计文件的相同位置,以前缀“Backup of”和“Previous Backup of”来区别。这个自动创建备份文件功能软件默认选定。

学生困惑1:某些学生不能在一个项目文件夹中的众多文件中区分用户设计文件和自动备份文件。提交作业时常常会把自动备份文件(可能是不包含最终设计结果的设计文件)当成用户设计文件交给老师。

教师解惑1:有两种方法解决:其一,区别自动备份文件前缀;其二:在“Preferences”对话框中取消对“Create Backup Files”选项的选择,这种方法可以使项目文件夹简洁,但会导致未保存文件在突发状态下丢失。

理论2:打开原理图设计文件,单击Browse sch按钮,将浏览器管理窗口切换到原理图编辑器管理窗口,该窗口Browse选项区域的下拉菜单中包括“Libraries”和“Primitives”两个选项。

学生困惑2:学生对于“Browse Libraries”比较熟悉,知道可以通过该选项直接浏览、查找该库文件下的所有元器件。但是对“Primitives”选项容易忽略其功能,特别是对于常画简单电路的学生。

教师解惑2:“Primitives”选项,即图件选项,包括图件分类列表栏和图件列表栏两部分。其中在图件分类列表栏中包括“Parts”(元器件)、“Net Labels”(网络标号)和“Wires”(导线)等图件。在含有较多元器件或较复杂原理图中使用它们较方便。例如,点击“Parts”,在其下面的元件框中浏览一遍,可检查出是否有相同元件标号,双击该元件,可在原理图中迅速找到它们的位置,即快捷又方便。

理论3:原理图编辑器工具栏“Toolbars”中有7个工具栏,其中“Wiring Tools”布线工具栏和“Drawing Tools”画图工具栏较常用,它们的区别是“Wiring Tools”中的选项具有电气连接属性,而“Drawing Tools”中的选项不具有电气连接属性。

学生困惑3:某些学生会把“Drawing Tools”工具栏中的“PlaceLine”(直线)当成“Wiring Tools”工具栏中的“Wire”(导线)来使用。它们的外观一样,但在电气规则检查之后,导线地方会报错。

教师解惑3:“Wire”(导线)具有电气连接属性,而“PlaceLine”(直线)没有电气连接属性,元件之间若是使用“PlaceLine”(直线)没有任何连接关系,在其生成的网络表中,也没有网络连接关系。

理论4:在设计电路板时,电路板的类型选择主要从电路板的可靠性、工艺性和经济性等方面进行综合考虑。而从设计角度考虑,影响印制电路板可靠性的首要因素是所选择印制电路板的类型,即印制电路板是单面板、双面板还是多层板。

学生困惑4:学生想得到可靠性高的电路板,不知道该选择单面板还是双面板。

教师解惑4:各类型印制电路板的可靠性由高到低的顺序是单面板―双面板―多层板,并且多层板的可靠性会随着层数的增加而降低。若元器件数量不多,可选用单面板;元器件数目较多可选择双面板,若实验条件允许,也可选择多层板。这只是常规选择,不是定式。

理论5:焊盘属性里面的“Advanced”中的“Solder Mask”(阻焊层)下有两个选项:“Tenting”和“Override”。

学生困惑5:学生对“Tenting”和“Override”的区别模糊。

教师解惑5:“Tenting”表示无阻焊层,直接在焊盘上过漆(阻焊层:焊盘外成绯红色的圆环,它可以防止在给PCB添加防护层的时候不会将焊盘覆盖住);“Override”表示有阻焊层,焊盘不会有过漆。

理论6:为了方便对电路板性能进行检测,可在相应位置处添加测试点。

学生困惑6:如何设置测试点呢?

教师解惑6:在需要对电路测试的地方放入焊盘,并将焊盘的孔径大小设置为0(Hole Size=0)。测试点可以是通孔的,也可以是盲孔的。若是通孔的话,可以直接测试;若是盲孔的话,有Top、Bottom层区分。

理论7:电路板布线是指采用具有电气特性的导线将具有相同网络连接的焊盘、过孔等导电图件连接到一起的过程。

学生困惑7:那么多元器件怎么布线啊?

教师解惑7:在画板布线之前,可以通过任务管理窗口中的“Nets”,找到相应的网络标号并查看该网络标号的走线情况,将所有的网络标号的连接关系在大脑中有个大致印象,才好规划板进行布线。

结论

随着电子技术行业的快速发展,电路设计越来越复杂,设计者掌握一门EDA设计软件是十分必要的,而Protel 99 SE以其强大的功能、实用的操作界面等优良性能被业界广泛认可。本文中的内容对于初学者而言仅仅是沧海一粟,初学者可利用Protel 99 SE软件多设计一些电路板,在实践中查缺补漏效果更好。

参考文献:

[1]赵景波,向华.Protel 99 SE基础教程[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[2]赵建领,等.Protel 99 SE设计宝典(第2版)[M].北京:电子工业出版社,2013.

[3]古良玲,李双,陈新岗.初学 Protel 99 SE的常见问题及应对技巧[J].实验室研究与探索,2011,(30):245-247, 264.

[4]李云阳.基于项目教学法的Protel99se教学[J].农业科技与装备,2010,(08).

[5]朱向军.课堂有效教学之我见――基于“Protel99SE”的教学反思[J].职业技术,2010,(04).

[6]刘振宇,王海昌.Protel99软件在更新实验设备中的应用研究[J].山西农业大学学报(自然科学版), 2002,(01).

电路设计常见问题范文5

整机布线设计就是将机箱中各种电零、部件之间进行电连接的布线设计,为生产提供工艺性设计文件,以保证布线位置与结构的合理性,实现整个机箱内元器件组合之间的电连接并且满足整机的电性能指标。

精心设计走线是非常重要的,要尽可能的将各种干扰排除,对机箱内宝贵的空间进行合理有效的利用。线束除了应按一定的规则分类捆扎外,还应该考虑到设备产品的可靠性和可维修性。布线设计在确立了这些主要因素外,还要从美学的角度尽量使得布线均匀、美观。

一、整机布线原则

在整机布线设计中,应当在原则上遵循以下几点:

整机中所有连线都应本着走短线、近距离的原则布线;

电源线、信号线、控制线、高频线、低频线、高电平线、低电平线等要隔离;

数字电路的输入和输出线要和电源线、控制线隔离,信号线要和电源线、控制线隔离;

直流、交流和控制电路导线应分开,并放在各自的线束内;

不能把基准电路和敏感电路同电源和其他高电平信号电路的导线放在一个线束内;

电源输入导线不能太长;

线束应该按照导线传输的类型、频率、功率等分类捆扎;

线束内的双绞线、多绞线以及屏蔽线要两端或者多点接地;

线束不能靠近发热元器件布置;

线束通过锐角或者有可能划伤导线的地方时,应将线束通过部分或者锐角进行处理,以保证线束的安全。

二、整机布线常见问题

在整机布线中经常会遇到一些问题,这些问题主要可分为两大类。第一类主要是由于设计人员不清楚整机布线的情况,也不太懂得电子装联的具体情况,只是考虑了设备产品在功能上的实现,而没有考虑到可制造性问题。主要有以下一些问题:

没有标明信号地(模拟信号地/数字信号地)、屏蔽地、电源地、机械地、功率地;

没有标明基准地(含:信号地、功率地、机械地、总的汇入点);

接线表中要求的是屏蔽线,但屏蔽层却没有接地;

同一个接线端子或者同一根插针上同时要求连接多根导线;

电连接器与配用导线、压接筒型号规格不匹配;

线径的选取不合理;

缺少整机接线图;

接线表的信息不完整。

此类问题主要还是通过和设计人员沟通进行解决。第二类就是结构设计不到位的问题。

三、结构设计不到位时如何处理布线

电子装联不比机械加工,机械加工装配时就能看出问题。而整机的电子装联只有在布线时才能发现结构设计的问题,特别是在没有试装的情况下。结构设计并不懂得电子装联的整机布线情况,不知道整机线束的粗细,不清楚应该在哪里设计线卡装置等等电子装联的问题。设计人员大多只注重设备产品的功能的实现,不考虑可生产性是造成以上情形的因素之一。下面简单叙述一下结构设计不到位时如何处理布线。

机箱内器件的位置摆放不合理,线束无法走或走不下

在实际生产中,这种例子最多,机箱内部的布线空间往往是很小的,如导线大多用的是屏蔽线,线径会增加很多,结果线束就变得很粗,而结构设计没有考虑到线束的粗细,加上机箱内部器件位置不合理,导致线束无法走或者走不下。在这种情况下,需要考虑机箱内部器件的位置问题,看能否调整器件位置,使其布局合理;考虑线型、线径的选择是否合理;还有考虑是否把线束扎成矩形,即往高处伸展。

走好的线束无法固定

在有的情况下,线束已经走好,机箱内部空间也能布下,但是给出的安装线卡孔用不上,或者需要上线卡的地方没有孔并且还无法打孔,导致线束无法固定。不固定线束会带来很多问题及隐患,在此种情况下,常规的处理方法是借用机箱内部的螺钉来固定线束。特殊的,无法借用螺钉来固定时,可以用塑料套管或者利用机箱内主地线等来固定线束。目前还有不少的地方采用胶来固定线束,选择合适的间距,将胶点涂在线束的底部。

对来回交叉线束的处理

在有些情况下,会出现各个面板上的器件或插座与底板(母板)上的器件或插座之间的连线来回交叉连接(电路设计的不合理),使得操作者无法按常规布线。对不合理的来回交叉导线,在布线上优先考虑电磁兼容的问题,无论有没有干扰问题,对这些来回交叉的导线都应该单独布线,并且使所布的线尽量的短。

四、线束的后期处理

在整机线束布好后,还需对线束进行处理。首先是线束的整理,线束下好后应进行整理工作,要求导线平直,单根导线与线束的轴线平行,尽量减少交叉,不允许导线扭曲。其次是线束的绑扎,在同一线束中,只能采用一种打结方法,同时打结的方向以及间隔距离应保持一致,用锦纶丝线或者扎线扣绑扎时,不宜拉的过紧,以免线束受高低温影响后,使得扎线嵌入线束的绝缘层而导致短路。最后是线束的防护处理,在线束容易受伤的部位要进行防护处理,可以进行包缠黄蜡绸、尼龙绸等绝缘带处理,或者套上聚氯乙烯套管、锦纶丝编制套、热缩套管等处理。

五、结束语

布线设计是电子设备设计中一个重要的不可忽视的内容,布线的好坏很大程度上决定了电子设备的工作性能以及抗干扰能力。因此,在整机装联中需要重视布线设计。

参考文献

[1]整机装联工艺与技术,李晓麟,2011.

[2]现代电子装联工艺过程控制,樊融融,2010.

电路设计常见问题范文6

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关键词:AD8302;相位差;90°电桥;功分

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2014.1.007

引言

在实际的雷达装备性能测试中,经常会遇到需要检测两个信号之间的相位差的问题,以此来获得一些雷达信号的频率、方位等特性。在研究网络相频特性中,这也是不可缺少的重要方面。因此在某些领域精确地测量两个信号之间的相位差具有重要的意义,比如在比相法测向中。

美国ADI推出的AD8302型相位检测芯片。该芯片能精确测量2个独立的射频(RF)、中频(IF)或低频信号的增益、相位差及频率。但该芯片的测量相位差的范围只有0°~180°。本文通过提出一种电路结构,使用AD8302进行相位比较,测量相位差的范围可达0°~360°。

鉴相芯片AD8302简介

芯片AD8302的功能框图如图1所示,它内部包含2个精密匹配的宽带对数放大器、1个宽带相位检测器、1.8V精密基准源,以及模拟标定电路和接口电路,AD8302能精确测量两个信号之间的幅度和相位差主要基于对数放大器的对数压缩功能,通过精密匹配的两个宽带对数检波器来实现对两输入通道的幅度和相位差测量,能同时测量从低频到2.7GHz频率范围内2个输入信号之间的增益(亦称幅度比)和相位差。AD8302不仅能测量放大器、混频器等电路的增益和相位差,而且特别适合对无线基站及测试设备的检测。

从芯片的介绍资料上可知,A D8302的相位差检测的范围是0°~180°,对应的输出电压变化范围是0V~1.8V,输出电压灵敏度为10mV/度,测量误差小于0.5°。当相位差Δφ=0°时,输出电压为1.8V,当Δφ=180°时,输出电压为30mV,输出电流为8mA。相位输出时的转换速率为30MHz,响应时间为40ns~500ns。AD8302的相位差响应曲线如图2所示,从图中可以看出,从-180°~+180°,相位检测结果是用0~1.8V的电压值来表示的,这将引入一个模糊的测量结果。比如当相位变化是45°和-45°时,检测结果将输出1个相同的值,而无法判断是哪个值,因此该芯片的测量范围比较小。这也影响了该芯片的应用范围。

本设计鉴相电路的介绍

本设计通过增加一个90度电桥和一个功分器来实现基于AD8302的0°到360°的相位差检测。电路结构如图3所示两路输入的射频信号RF1和RF2,第一路信号RF1通过一个90度的电桥分成两路正交信号φ1,φ1’,第二路信号RF2通过功分器分成两路相位相等的信号φ2。假设两路信号相位差为45°,则图3中上路AD8302检测的相位差φa=φ1-φ2=45°,则下路的AD8302检测的相位差φb=φ1’-φ1=135°。则上路的鉴相输出的电压为135mV,从图2AD8302的鉴相响应曲线上可知,如果仅仅得知输出电压为135mV的话只能推测两路信号的相位差为45°或-45°,因此需要第二路的鉴相输出电压辅助判断,如果两路信号的相位差是45°则下路的AD8302的两路输入相位差为135度,因此输出电压应为45mV,如果两路输入信号的相位差-45°,则下路的两路输入信号相位差为45度,输出电压应为135mV,这样就可以判断两路信号RF1和RF2的相位差是45°还是-45°。

具体电路设计

本设计中90度电桥采用Innovative公司IPP-7032型90度电桥芯片,工作频率为500-3000MHz,插入损耗小于0.6dB,相位平衡度为±5°,满足设计要求。功分器采用mini公司的TCP-2-272+型功分器,工作频率为5-2700MHz,插入损耗小于0.9dB,相位不平衡度优于9°。AD8302的单元电路如图4所示,由于本设计只限于相位差检测,因此将幅度差检测输出脚接一个电阻到地。

电路设计和加工

为便于调试,功分电桥电路和AD8302鉴相电路分开加工,分开调试合格后通过等长的电缆连接到一起进行联合调试。使用Protel 99版图设计软件对本设计电路进行设计,板材选用Rogers4003c,厚度0.508mm,介电常数为3.38。版图设计时应保证电桥输出的两路到AD8302输入端的时候经过的路线长度相同,功分器的输出同样处理,以保证相位差值不变。AD8302部分版图的如图5所示。腔体使用SolidWorks设计软件进行设计,同样分两个腔体设计。最终的设计实物图如图6所示。采用矢量网络分析仪、频率源、示波器对本设计进行测试,鉴相电路满足各设计指标要求,鉴相范围为0°到360°,工作频率可达到500MHz~2700MHz。

总结

本设计通过引入90度电桥和功分电路,将两路需要鉴相的信号分成四路分别在两个AD8302芯片中进行相位差检测,通过两路测试结果可以对两路输入信号进行精确鉴相,并且测试相位差范围扩大到0°~360°。扩大了AD8302的应用范围,并通过实际加工测试验证了该电路。测试显示本设计完全可以满足0°~360°的相位差检测。

参考文献:

[1] 刘静,马彦恒.基于AD8302的高精度幅相检测系统的设计[J].计算机测量与控制,2011,19,(2):253-255

[2] 沙占友,刘阿芳,王科.基于AD8302的单片宽频带相位差测量系统的设计[J].国外电子元器件,2006,(1):57-60

[3] 李银波,陈华俊.鉴相方法的分析和比较[J].电视技术,2008,(6):78-81