石河子大学机电学院07级电气工程及其自动化毕业设计·电子电路实训装置的设计与制作
555是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。其成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。本次设计就利用555时基集成电路外联电阻电容实现多谐振荡,构成电路核心。
1.3.3 电路的组装、调试
首先,注意器件极性。如电路中二极管的极性,蜂鸣器的正负极,电容正负极等。当不知道所选用二极管极性时,由于二极管具有单向导电性,可用万用表测其极性,万用表的电阻档内接有电池,且黑表笔接电池正极,红表笔接负极,因此将二极管接在红、黑表笔之间,若通则接黑表笔的一端为二极管的正极,接红表笔的一端为负极;若不导通,则接黑表笔的一端为二极管的负极,接红表笔的一端为二极管的正极。
其次,注意信号之间的相互干扰,按照信号流程布局,连线最短。做好输入、输出、电源和其它必要的关键点标示。最后,布局合理、美观、整齐。
整个调试过程应分层次进行,先单元电路,再模块电路,最后系统联调。按照分配的指标、分解的模块,一部分一部分调试,然后将各模块连接起来统调。这一阶段,要充分利用电子仪器来观察波形,测量数据,发现问题,解决问题,以达到最终的目标。当断路防盗报警器电路板焊接完毕,其不能正常工作,应对此电路板进行调试,找出故障。
通电前检查:检查其连接是否错误。
通电检查:加入正常电压,观察电路情况有无异常
单元电路调试:利用信号源或其他实验仪器判断各单元电路的工作状态 整机联调:从最前端到末级进行统调,检查各级动态信号工作情况,分析是否满足设计要求。
1.3.4 故障诊断与排除方法
信号寻迹法:逐级检查(检查前级时应断开后级电路) 对分法:缩小故障范围
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分割测试法:切断电路间的相互联系,查找原因 电容器旁路法:用于自激或排查干扰的时候 对比法:相同电路对比
替代法:用已知正常的电路、器件代替怀疑的电路 静态测试法:确定单一故障元件 动态测试法:观察动态工作状况
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第二章 电子绘图软件multisim及电路板焊接
2.1 电子设计绘图软件multisim
Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。为适应不同的应用场合,Multisim推出了许多版本,用户可以根据自己的需要加以选择。 Multisim是一种交互式电路模拟软件,是一种EDA仿真工具,它为用户提供了丰富的元件库和功能齐全的各类虚拟仪器,主要用于对各种电路进行全面的仿真分析和设计。Multisim提供了集成化的设计环境,能完成从原理图设计输入、电路仿真分析和电路功能测试等工作。当需要改变电路参数或电路结构仿真时,可以清楚的观察到各种电路变化对电路性能的影响。用Multisim进行电路的仿真,实验成本低、速度快、效率高。Muhisim界面形象直观,操作方便,既可以进行电路设计,也可以对所设计的电路进行各种功能模拟仿真实验,尤以仿真分析功能强大著称。Multisim提供了广泛的元器件,有数千个元器件的模型:从无源器件到有源器件、从模拟器件到数字器件、从分立元件到集成电路,还可以自己添加新元件。Multisim提供的虚拟电子设备种类齐全,有直流电源、交流电源、示波器、函数信号发生器、万用表、频谱仪、失真度仪、网络分析和逻辑分析仪等,操作这些仿真仪器如同操作真实设备一样。 在Multisim环境下,电路的修改调试方便,可直接打印输出实验数据、实验曲线、电路原理图等。在正式使用Multisim8进行电路实验仿真之前,首先应当了解Multisim8的基本界面、操作方法、元器件库、仪器仪表等。
2.1.1 .Multisim 10.0的基本界面
从图2-1和2-2可以看出,Multisim 10.0基本界面主要由菜单栏、标准工具栏、绘图工具栏、使用中元素列表(In Use List)、仿真开关、元件工具栏、虚拟元件
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工具栏、.com按钮、仪器工具栏、状态栏、电路工作区等项组成。
图2-1
图2-2
1. 菜单栏
菜单栏位于界面的上方,通过菜单可以对Multisim的所有功能进行操作。不难看出菜单中有一些与大多数Windows平台上的应用软件一致的功能选项,如File,Edit,View,Options,Help。此外,还有一些EDA软件专用的选项,如Place,
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Simulation,Transfer以及Tool等。 2. 标准工具栏
Multisim 10.0提供了多种工具栏,并以层次化的模式加以管理,用户可以通过View菜单中的选项方便地将顶层的工具栏打开或关闭,再通过顶层工具栏中的按钮来管理和控制下层的工具栏。通过工具栏,用户可以方便直接地使用软件的各项功能。
顶层的工具栏有:Standard工具栏、Design工具栏、Zoom工具栏,Simulation工具栏。
Standard工具栏包含了常见的文件操作和编辑操作。
Design工具栏作为设计工具栏是Multisim的核心工具栏,通过对该工作栏按钮的操作可以完成对电路从设计到分析的全部工作,其中的按钮可以直接开关下层的工具栏:Component中的Multisim Master工具栏,Instrument工具栏。
(1)作为元器件(Component)工具栏中的一项,可以在Design工具栏中通过按钮来开关Multisim Master工具栏。该工具栏有14个按钮,每个每一个按钮都对应一类元器件,其分类方式和Multisim元器件数据库中的分类相对应,通过按钮上图标就可大致清楚该类元器件的类型。具体的内容可以从Multisim的在线文档中获取。 这个工具栏作为元器件的顶层工具栏,每一个按钮又可以开关下层的工具栏,下层工具栏是对该类元器件更细致的分类工具栏。以第一个按钮 为例。通过这个按钮可以开关电源和信号源类的Sources工具栏。
(2)Instruments工具栏集中了Multisim为用户提供的所有虚拟仪器仪表,用户可以通过按钮选择自己需要的仪器对电路进行观测。
(3)用户可以通过Zoom工具栏方便地调整所编辑电路的视图大小。 (4)Simulation工具栏可以控制电路仿真的开始、结束和暂停。 3. 仿真开关
仿真开关主要用于仿真过程的控制。 4. 图形注释工具栏
该工具栏主要用于在电路窗口中放置各种图形,从左向右依次是文本、直线、折线、矩形、椭圆、圆弧、多边形和图片。 5. 项目栏
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