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电路板设计(电路板设计与制作实验报告)

来源:www.haichao.net  时间:2022-12-14 04:31   点击:157  编辑:admin   手机版

1. 电路板设计与制作实验报告

电子工程师指从事各类电子设备和信息系统研究、教学、产品设计、科技开发、生产和管理等工作的高级工程技术人才。一般分为硬件工程师和软件工程师。硬件工程师主要负责电路分析、设计;并以电脑软件为工具进行PCB设计,待工厂PCB制作完毕并且焊接好电子元件之后进行测试、调试。软件工程师主要负责单片机、DSP、ARM、FPGA等嵌入式程序的编写及调试。FPGA程序有时属硬件工程师工作范畴。工作内容:

1、研究、开发、设计、生产集成电路、半导体分立器件、电真空器件和特种器件;

2、研究、开发、设计、生产阻容元件、敏感元件,磁性器件、石英晶体与器件、电子陶瓷与压电、铁电晶体器件、机电组件、电子线缆、光纤光缆、化学物理电源及激光、红外技术的应用等;

3、研究、开发电子元器件封装技术及其应用;

4、研究、开发电子元器件试验与检测技术及其应用。

5、科技研究。

2. pcb电路设计实验报告

答:线路板生产过程中,氯化铜试验是不可或缺的检测手段。主要用于干流程中对于显影后检测表面显影是否彻底,表面还有没有残留的方法。

3. 电路原理图及pcb设计实验报告

原始的检测方法大致分为三种:观察法;静态测量法;在线测量法

1 观察法

当我们拿到一块待维修的电路板时, 首先对它的外观进行仔细的观察。如果电路板被烧过, 那么在给电路板通电前, 一定要仔细检查电源电路是否正常, 在确保不会引起二次损伤后再通电。观察法是属于静态检查法的一种,在运用观察法时,一般遵循以下几个步骤。

第一步观察电路板有没有被人为损坏, 这主要从以下几个方面来看:

① 看是否电路板被摔过, 导致了板角发生变形,或是板上芯片被摔变形或摔坏的。

② 观察芯片的插座, 看是否由于没有专用工具,而被强制撬坏的。

③ 观察电路板上的芯片,若是带插座的,首先观察芯片是否被插错, 这主要是防止操作者自己维修电路板时将芯片的位置或方向插错。如果没有及时把错误改正,当给电路板通电时,有可能会烧坏芯片,造成不必要的损失。

④ 如果电路板上带有短接端子的,观察短接端子是否被插错。

电路板的维修需要的是理论上的扎实功底,工作上的仔细认真,通过维修者的仔细观察,有时在这一步就能判断出发生问题的原因。

第二步观察电路板上的元器件有没有被烧坏的。比如电阻、电容、二极管有没有发黑、变糊的情况。正常情况下,电阻即使被烧糊了,它的阻值也不会有变化,性能不会改变,不影响正常使用,这时需要使用万用表辅助测量。但是如果是电容、二极管被烧糊了,他们的性能就会发生改变,在电路中就不能发挥其应有的作用, 将会影响整个电路的正常运行,这时必须更换新的元器件。

第三步观察电路板上的集成电路, 比如74 系列、CPU、协处理器、AD 等等芯片, 有没有鼓包、裂口、烧糊、发黑的情况。如果有这样的情况发生,基本可以确定芯片已经被烧坏,必须更换。

第四步观察电路板上的走线有没有起皮、烧糊断路的情况。沉铜孔有没有脱离焊盘的。

第五步:观察电路板上的保险(包括保险管和热敏电阻),看保险丝是否被熔断。有时由于保险丝太细,看不清楚,可以借助辅助工具-万用表来判断保险管是否损坏。

以上四种情况的发生, 大都是由于电路中电流过大造成的后果。但是具体是什么原因造成的电流过大, 就要具体问题具体分析。但查找问题的总体思路是首先要仔细分析电路板的原理图, 然后根据所烧毁的元器件所在电路,查找它的上级电路,一步一步向上推导,再凭工作中积累的一些经验,分析最容易发生问题的地方,找出故障发生的原因。

2 静态测量法

对大部分的电路板来说,通过前面的观察法,并不能发现问题。只要少部分的电路板会因为一些特殊的原因发生物理变形,轻易的找出故障原因,大部分发生故障的电路板,还是需要借助万用表,对电路板上的一些主要元器件、关键点进行有序的测量,发现问题,解决问题。

在测量之前, 首先要判断电路是以模拟信号为主, 还是以数字信号为主。对于有原理图的电路板来说,通过查看原理图就能判断。但是对于没有原理图的电路板来说,一般通过以下两种方法判断:①观察电路板上的元器件,看电路板上是否有微处理器,不管是早期的80、51 系列,还是现在广泛应用的DSP,只要电路板上出现这样的芯片,就说明板子上有总线结构,数字信号必将占有很大的一部分, 就可以把它当做数字板来处理。②对于没有微处理器的电路板,观察板上元器件,看应用5V 电源的芯片多不多。如果5V 电源芯片很多,也可以把它当做数字电路来进行修理。对于数字电路和模拟电路的维修方式是不同的, 一般来说模拟电路维修起来更简单一些,可以一步一步的向前推导,找出问题。但是对于数字电路来说,由于电路都挂在总线上,没有明确的上下级关系。因此维修起来要更困难一些,下面只着重阐述数字电路的静态测量法,维修主要遵循以下几个步骤来进行。

第一步:使用万用表检查电源与地之间是否短路。

检查的方法是:找一个5V 电源供电的芯片,测量对角线上的两点(比如14 脚的芯片,则测量7 脚与14 脚。

16 脚的芯片,则测量8 脚与16 脚)。如果两点之间没有短路,说明电源工作大致正常。若发生短路现象,则需要通过排查法找到原因。

这些步骤只是电源维修的基本思路, 具体到特别复杂的电路板还需要具体问题具体分析。

电源是电路的基础,只有电源工作正常,才能谈到后续电路的应用。因此电源的测量是非常重要的,同时也是特别容易被维修者忽略的一步。

第二步:使用万用表测量二极管,观察其工作是否正常。正常情况下,用电阻档测正负极,正相测量为几十到几百欧,反相为一千到几千欧。一般来说二极管发生损坏的情况,都是由于电路中的电流过大导致二极管被击穿。

第三步:使用万用表电阻档测量电容,看是否有短路、断路的情况,如果有,则说明这部分电路有问题。下一步就需要确定是元件本身有问题, 还是跟它相连的电路有问题, 方法是将可疑元件的一脚焊下来,看元件是否有断路、断路情况。这样就可以一步确定问题所在。

第四步: 同样使用万用表对电路板上的集成电路、三极管、电阻等进行测量,看其是否符合本身的逻辑性能。如果电路板上包括总线结构的, 一般在总线上,都会有提拉电阻排。电阻排的测量,是非常重要的一步, 通过它的好坏可以初步检验挂在总线上的芯片的好坏。

通过观察法和静态测量法的检查之后, 电路板维修中出现的大部分问题可以被解决, 值得注意的一点是一定要确保电源的正常, 避免在下一步进行后造成对电路板的二次损伤。

3 在线测量法

在线测量法一般应用在批量生产电路板的厂家,生产厂商为了维修方便,一般会搭建一个比较通用的调试维修平台, 它可以方便的提供电路板所需的电源以及一些必要的初始信号。在线测量法主要解决两个方面的问题。一是将上两个步骤中发现的问题细分, 最终锁定到出现问题的元器件。二是通过上面两步的检查,问题并没有得到解决的,需要通过在线测量找出故障原因。在线测量法主要通过以下几个步骤来进行。

第一步: 给电路板通电, 在这步中需要注意的是,有些电路板电源并不是单一的,可能需要5V,还会需要正负12V,24V 等等,不要把该加的电源漏加了。电路板通电后,通过手摸电路板上的元器件,看是否有发烫发热的元件, 重点检查74 系列芯片,如果元件有烫手的情况, 则说明此元件有可能已经损坏。更换元件后,检查电路板故障是否已解决。

第二步:用示波器测量电路板上的门电路,观察其是否符合逻辑关系。若输出不符合逻辑, 需要分两种情况分别对待,一种是输出应该是低电平的,实际测量为高电平,可以直接判断芯片损坏;另一种是输出应该是高电平的,实际测量为低的,并不能就此判定芯片已经损坏, 还需要将芯片与后面的电路断开,再次测量,观察逻辑是否合理,判定芯片的好坏。

第三步:用示波器测量数字电路里的晶振,看其是否有输出。若无输出, 则需要将与晶振相连的芯片尽可能都摘掉后再进行测量。若还无输出, 则初步判定晶振已经损坏;若有输出,需要将摘掉的芯片一片一片装回去,装一片测一片,找出故障所在。

第四步: 带总线结构的数字电路, 一般包括数字、地址、控制总线三路。用示波器测量三路总线,对比原理图,观察信号是否正常,找出问题。

在线测量法主要用于两块好坏电路板的对比,通过对比,发现问题,解决问题。从而完成电路板的维修。

随着现代技术发展越来越成熟,各种新型仪器、设备不断涌现,检测手段也层出不穷,原始的检测设备、方法越来越不被重视。但是对一个从事电子工程的人员来说,依赖简单的检测工具,如万用表、示波器等进行测量、检修,仍然是一个电子工程师必备的技能。

而电路板的维修也要注意几个原则:

原则一:先看后量

对待修的电路板首先应对其进行目测。必要时还要借助于放大镜观察。

主要看:

1.是否有断线和短路处;尤其是电路板上的印制电路板连接线是否存在断裂粘连等现象;

2.有关元器件如电阻电容电感二极管三极管等是否存在断开现象;

3.是否有人修理过?动过哪些元器件?是否存在虚焊漏焊插反插错等问题。

排除上述状况后这时候先用万用表测量电路板电源与地之间的阻值通常电路板的阻值不应小于70Ω。若阻值太小,才几或十几欧姆。说明电路板上有元器件被击穿或部分击穿就必须采取措施将被击穿的元器件找出来。具体办法是给被修板加电(注意!此时一定要搞清该板的工作电压的电压值与正负极性不可接错和加入高于工作电压值。否则将对待修电路板有伤害!老故障没排除又增新毛病!!)用点温计测电路板上各器件的温度,温度升的较快较高的视为重点怀疑对象。

若阻值正常后再用万用表测量板上的阻容器件二、三极管场效应管以及剥段开关等元器件。其目的就是首先要确保被测量过的元器件是正常的。能用一般测试工具(如万用表等)解决的问题就不要把它复杂化。

原则二:先外后内

如果情况允许最好是有一块与待修板一样的好电路板作为参照。然后使用测试仪的双梆VI曲线扫描功能对两块板进行好、坏对比测试。开始的对比测试点可以从电路板的端口开始;然后由表及里尤其是对电容器的对比测试。这可弥补万用表在线难以测出电容是否漏电的缺憾。

原则三:先易后难

为提高测试效果在对电路板进行在线功能测试前应对被修板做一些技术处理以尽量削弱各种干扰对测试过程中带来的影响。具体措施如下:

1.测试前的准备

将晶振短路(注意对四脚的晶振要搞清那两脚为信号输出脚可短路此两脚。记住一般情况下另外两脚为电源脚千万不可短接!!)对于大容量的电解电容器也要焊下一脚使其开路。因为大容量电容的充放电同样也会带来干扰。

2.采用排除法对器件进行测试

对器件进行在线测试或比较测试过程中凡是测试通过(或比较正常)的器件请直接确认测试结果给以记录。对测试未通过(或比较超差)的可再测试一遍。若还是未通过也可先确认测试结果。这样一直测试下去直到将板上的器件测试(或比较)完。然后再来处理那些未通过测试(或比较超差)的器件。

对未通过功能在线测试的器件有些测试仪器还提供了一种不太正规却又比较实用的处理方法:由于该种测试仪器对电路板的供电还可以通过测试夹施加到器件相应的电源与地线脚上若对器件的电源脚实施刃割则这个器件将脱离电路板供电系统。

这时再对该器件进行在线功能测试;由于电路板上的其他器件将不会得电工作消除了干扰作用。此时的实际测试效果将等同于“准离线测试”测准率将获得很大提高。

4. 简单印制电路板设计实验报告

电路板是承载电子元件的板子,通常以绝缘板为基础,单面或双面敷有铜箔,便于刻制或腐蚀电路。

印制板,也称印刷电路板,用软件把设计好的电子电路图生成可以安装元件的板路图,用印刷的方法把绝缘漆印制敷铜板上,再用三录化铁水溶液腐蚀出掉不需要的铜箔,制成可用的电路板。原理图,是在纸上画的、或用软件制作的用线条把元器件的符号按一定规律连接在一起,以说明电路工作原理的图。

5. 电路板实验总结

答:水破试验是线路板生产中对产品进行质量监控的常用措施。过程是这样的:从磨板机出料口取一块生产板,放到清水中,然后垂直取出,如果整个板面在十秒后还挂有水,说明质量合格,如果提前破水,则说明板面不干净,甚至于有油,这样的工作件放到后工序会对产品质量产生影响。

6. 印制电路板设计实验报告

第1章 PCB基础知识

1.1 PCB印刷电路板入门简介

1.2 PCB的设计流程

1.3 PCB设计软件介绍

第2章 PCB的电磁兼容设计

2.1 电磁干扰的概念

2.2 层的设置

2.3 模块划分及器件布局

2.3.1 模块划分

2.3.2 器件布局

2.4 滤波

2.4.1 滤波器件

2.4.2 滤波电路

2.4.3 滤波电路的布局与布线

2.5 地的分割与汇接

2.5.1 接地的含义

2.5.2 接地的方式

2.5.3 分区设计

第3章 高速PCB设计

3.1 高速电路的相关概念

3.2 高速电路信号完整性设计

3.2.1 常见SI信号完整性问题

3.2.2 主要的SI解决措施

3.3 高速电路的布局布线规则

第4章 Protel 99SE概述

4.1 Protel和印刷电路板发展概述

4.2 Protel 99SE新特征

4.3 电路板的设计流程

第5章 原理图设计系统

5.1 Protel 99SE设计管理器

5.1.1 Protel 99SE设计管理器的特性

5.1.2 设计数据库文件的管理

5.1.3 文档文件的管理

5.2 原理图设计简介

5.3 原理图设计系统工程参数设置

5.3.1 窗口的打开和关闭

5.3.2 工具栏的打开和关闭

5.3.3 设置图纸参数

5.3.1 绘图区域的缩放和排列

5.3.5 快捷键的使用

第6章 电路原理图的绘制

6.1 元件库管理

6.1.1 加载元件库

6.1.2 浏览元件库

6.1.3 查找元件

6.2 元件操作

6.2.1 放置元件

6.2.2 元件的选取和取消选取

6.2.3 元件的复制与粘贴

6.2.4 元件的删除

6.3 原理图绘制工具的使用

6.3.1 绘制导线

6.3.2 绘制总线和总线接口

6.3.3 设置网络标号

6.3.4 放置电源和地

6.3.5 设置电路方块图及其接口

6.3.6 设置电路端口

6.3.7 设置电路节点

6.3.8 设置忽略ERC测试点

6.3.9 设置PCB布线指示

6.4 其他工具栏的使用

6.4.1 绘图工具栏

6.4.2 电源工具栏

6.4.3 数字丁具栏

6.4.4 仿真工具栏

6.4.5 PLD工具栏

第7章 原理图元件库制作

7.1 元件库编辑器环境介绍

7.2 绘制元件工具

7.2.1 “SchLib Drawing Tools”工具栏

7.2.2 “IEE

7. 电路板的制作实验总结

一般我们只做老化实验…如果是海上用还要做三防实验…民品很多都没有做这些,军工产品测试要多些…

8. 电路板设计与制作实验总结

一、技术指标

1.1直流稳压电源 DC:±12V/1.5A,DC:5V/1.5A,其中+5V电源有过压保护、欠压保护和短路报警和自动关断功能,确保实验电路元件和人身安全。

1.2 直流稳压连续可调输出:DC:1.5~9V(或任意值)。

1.3 常用信号源

1)提供二组正负单脉冲发生电路,带电平指示。

2)1HZ~10KHZ分2档连续可调时钟电路,1HZ~100HZ和100HZ~10KHZ。

3)固定脉冲分9路输出,分别是1HZ、2HZ、10HZ、100HZ、1KHZ、10KHZ、100KHZ、500KHZ、1MHZ,其中1HZ带指示灯显示。

4)12路开关量输入显示电路,输入端带保护功能。

5)12路开关量输出电路,输出端自带显示电路,直观显示开关量的输出状态,同时输出端带保护功能。

6)6位七段LED共阳数码显示器,自带BCD码译码电路;2位独立数码管,可装共阳或共阴数码管。

7)2组BCD码拨盘开关输出电路,输出端带保护功能。

1.4 测试

1)提供三状态数字逻辑测试电路,并有声光提示。

1.5 实验电路区: 独立电路板设计,和实验信号源完全隔离,防止实验电路区接线时的误操作损坏主机箱。实验电路区配置如下:

配置开放式实验区,含2只IC8、8只IC14、1只IC16(可以再扩展3只)、1只IC18、1只IC20、1只IC40锁紧插座(兼容IC28/IC24/IC18等)。

提供独立10MHZ晶振、8Ω喇叭、蜂鸣器、ST135光电开关和1×2开关各1个,电位器1K、20K、100K各1个。

设计有导线测试座一组,可测量实验导线的通断。

4) 还设有多个高可靠锁紧式防转叠插座(与集成块插座、镀银长紫铜管及固定器件等已内部连好)作为实验连接点、测试点,实验接线时,只要拿锁紧插头线相互连接即可。

5) 2个扩展模块电路接入区:尺寸各为155×100mm,可选配固定线路实验模块。学生可以进行创新性练习,以提高学生的思维能力和动手能力。

1.6实验线路的连接

全部信号引出插孔采用Φ2自锁紧式涂金插孔,永不氧化,美观漂亮。实验导线有两种分别为Φ0.5的单股铜芯线(与面包板兼容)和Φ2自锁紧可叠插导线。

1.7 机箱:坚固型铝合金框架,厚实的 ABS 塑料包角,参考外形尺寸 480×360×120mm。

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