2.4　模擬電路設計步驟及注意事項

接到一個電子電路設計任務時，首先應仔細分析該任務，提出多種方案并進行選擇，然后對各部分組成單元電路進行設計，最后進行組合、功能調試。

2.4.1　模擬電路設計步驟

（1）提出系統方案

① 分析、提出系統方案　仔細分析設計要求，了解系統的性能指標、內容以及特殊要求等。根據各部分單元電路功能，畫出一個整機原理方框圖。然后搜集與查閱相關的資料，提出多種可行性方案。從合理性、可能性、經濟性及功能性等多方面進行選擇，并反復進行可行性分析和優缺點比較，關鍵部分應進行實際現場考察。

② 確定方案　經過分析和比較后選擇出一種方案。然后根據各單元電路功能畫出該方案的原理方框圖。這個簡單的框圖要求反映出各組成部分的功能以及相互之間的關系。

（2）單元電路的設計與制作

① 單元電路選擇與設計　單元電路是整機中的一部分，必須把各單元電路制作好才能提高整機性能。因此，必須按照已確定的總體方案系統要求，明確該單元電路的任務，詳細擬定出單元電路的性能指標以及單元電路間的級聯問題。

對滿足功能要求的多個單元電路進行分析比較和篩選，具體制作時，在滿足性能要求的前提下，可模擬成熟的電路，也可創新。此外，還要考慮各單元電路間的級聯問題，例如信號耦合方式、電氣特性的相互匹配以及互相間的干擾等問題。

② 參數計算　通常滿足同一電路要求的參數值可能有多組，設計者應選擇一組能滿足功能要求的、可行的參數，以便確定元器件的具體型號。

③ 元器件的選擇　由于元器件的種類繁多，設計者需要進行分析比較選擇出最合適的元器件。首先，所選元器件要滿足單元電路的性能指標要求，其次，要考慮價格、體積等要求。隨著微電子技術的飛速發展，各種集成電路的應用也越來越廣泛。它的性能可靠、體積小，而且便于安裝調試和維修。選擇集成電路不僅要考慮功能和特性的要求，還要考慮功耗、電壓、價格等多方面的要求。

（3）繪制電路圖　在系統框圖、參數計算、元器件選擇以及單元電路間的關系等都確定后，就可以進行總體電路圖的繪制。總體電路圖是電子電路設計的重要文件，它不僅是電路安裝和電路板制作等工藝設計的重要依據，而且是電路試驗和維修時的重要文件。

繪制總體電路圖時應注意：合理布局，要清晰地反映出各單元電路的組成以及各單元電路間的連接關系；反饋信號的方向與一般信號的流向相反。

（4）總體電路試驗　實踐是檢驗該設計正確與否的標準，所以在總體電路圖設計完畢后，設計者應進行試驗，通過試驗可以發現電路中的問題，找出設計中的不足，從而修改和完善電路設計。一般試驗步驟如下。

① 組裝　對于集成電路要認清方向，元器件要按照信號流向順序連接，這樣便于調試。

② 調試　調試前后對連線、元器件安裝、電源等進行檢查，確保安裝無誤后通電觀察是否有冒煙、發熱等故障，若有則應斷電排除故障。接著要局部地對各單元電路進行調整，按信號的流向分塊逐級地使其中參數達到指標。逐步擴大范圍，最后完成整機調整。還要使整機的抗干擾能力、穩定性及抗機械振動能力等各方面達到設計指標。

③ 故障檢查　調試時出現故障，要認真查找故障原因，仔細作出判斷。常用的故障檢查方法有直觀觀察法、用萬用表查靜態工作點法、信號尋跡法、替換法等。

（5）繪制正式的總體電路圖　在對電路進行試驗后，可知各單元電路是否合適，單元電路之間的連接是否合理，元器件選擇是否正確，電路中是否存在故障。對出現的問題加以有效地解決，從而可以進一步修改和完善總體電路圖，繪制正式的總體電路圖應按國際標準，要求更嚴格、更工整。

2.4.2　模擬電路設計注意事項

① 在進行參數計算時，應考慮元件的工作電流、電壓、功耗和頻率等是否滿足性能指標，還要考慮元器件的極限參數留有充裕量，一般應大于額定值的1.5倍。

② 單元電路要布局合理，元器件的引線要盡量短，且要減少交叉；大功率開關管或濾波電容要遠離輸入級；總接地線要嚴格按照高頻→中頻→低頻逐級從弱電到強電的順序排列；立體聲的雙聲線必須分開，直到功放級再合起來。

③ 在進行元器件選擇時，一些特殊情況，如高頻、寬頻帶高電壓和大電流等場合，不適合選用集成電路。

④ 電路中應采用靜電屏蔽和電磁屏蔽來降低噪聲。

⑤ 電路中加入濾波電容和補償網絡來消除自勵振蕩。

⑥ 在進行組裝時，可選用不同顏色的導線來表示不同的用途，這樣檢查時較方便，且連線不允許跨在集成電路上。

⑦ 在進行調試時，為了方便，可在電路圖上標明各點的電位值、波形圖及其他主要參數。

⑧ 繪制電路圖時，圖紙的布局、圖形符號、文字標準都應規范統一。