電子電路設計過程中調試方法的研究

張 宇

（黑龍江職業學院（黑龍江省經濟管理干部學院），黑龍江 哈爾濱 150070）

伴隨著社會經濟的全面發展進步與科技水平的日新月異，國內的電子設備系統市場也取得了爆發性的增長，電子電路系統在開發及設計方面也獲得了持續的進步，通常優秀的產品不但需要精巧的設計，實用的功能，更需要特別關注的是其安全性及穩定性。怎樣才能設計出適用實際生產過程的電子電路系統，這就需要相關設計方案必須接受嚴格的調試和檢測過程，這樣才能確保理論和實際進行緊密的結合，這就是電子電路系統的調試環節。

1 電子電路系統在設計過程中的主要原則與執行步驟

相關工程技術人員充分了解電子電路系統設計的主要原則是其能夠勝任調試工作的基本前提，與此同時，一個優秀的電子電路系統的元器件，對其實施調試操作同時也是一個對其功能性和穩定性實施驗證的必要環節。為此在相關元器件的調試方式以及執行步驟進行討論前，需要對相關的設計思路的主要原則與執行步驟實施詳盡的闡述。電子電路如圖1 所示。

圖1 電子電路

1.1 主要原則介紹

電子電路系統的設計過程的主要思路需要符合由整體到細節的框架體系，也就是說從宏觀層面理解該元器件所需要實現的功能和目的，再針對其可以達到的功能部件逐個進行研究其實現的條件以及組合的相關根據，進而實現其追求的設計目標。在這個進程中必須符合某些比較通用的主要原則[1]。

1.1.1 需求符合功能性的主要原則

無論怎樣復雜結構的電子電路系統，其所具有的全部功能主要體現為全部的各個元器件的功能的有機組合，也就是說，如果把結構比較復雜的電路系統整體單獨進行拆分以后，所有的元器件均能符合各自具備的相關功能，為此，在對于電子電路系統進行分析和研究的進程中，必須首先理解和認識所有組成部分元器件的相關功能，確保其功能的完整性，才可實施進一步的連接，從而形成整體的電子電路系統[2]。電子元器件如圖2 所示。

圖2 電子元器件

1.1.2 符合整體性的主要原則

某個電子電路系統想要達成某項功能，需要將單獨的電子元件功能進行集合，不過單一的電子元件能夠達成的功能具有某種上限，為此把全部的電子元件連接成整體，達成某類功能的集合和延伸，才算是一個完善的電子電路系統。

1.1.3 符合可靠性的主要原則

電子電路系統屬于是一部裝置的關鍵部件，關系到整部設備的運行是否正常。為此電子電路系統需要具備比較高的可靠程度，也就是某個生命周期內正常工作的情況下故障率要滿足相應的需要。設計電子電路系統的時候，不但要滿足功能性，還要符合例如材料需求、工藝需求、匹配度、保護方面的設置等需要，還需要涉及到軟件的可靠程度，從而實現電子電路系統的可靠性原則。

1.2 電子電路系統設計過程的主要步驟

1.2.1 分析課題，明確功能

當設計人員拿到某個電子電路系統的課題之后，需要針對要求以及相關原則來分析和研究，通常包含功能性需求、可靠度需求、壽命需求、成本限制以及安全性等因素。

1.2.2 電子電路系統的規劃設計

整體方案的思路明確之后，對于單元電路功能進行組合，在此過程中，需要符合整體性，也就是說把元件有機組合的問題，即為電路系統圖紙的生成。

1.2.3 電路系統的試制和檢驗過程

電路圖完成后，需要進行電路的試制，采用電路板以及元件進行焊接。隨后進行簡單的測試操作，最終通電調試來進行檢測，看看是否需要進一步完善。

2 電子電路系統的主要調試方法簡介

2.1 調試使用的儀器

常用的儀器包括萬用表、信號發生器以及示波器等。萬用表可以測試交流與直流的電壓和電阻指標，還可以用于二極管裝置的極性與阻值的測量工作。示波器能在測試中針對相關信號的頻率、幅值以及初相角等參數進行監測，靈敏度相對較高。萬用表如圖3 所示。

圖3 萬用表

2.2 調試的主要方法

在技術人員進行調試工作前，要對相關的調試方法實施合理的選擇。電子電路系統的調試方法主要有如下2 類：分塊調試法以及整體調試法。下面進行詳細的分析和介紹。

2.2.1 分塊調試方法

電子電路系統盡管屬于高度集成化的系統，不過其也是由不同的功能單元模塊組成的。因此如果是規模比較大的電路系統的設計與制造過程，一般完成某個具備相應單元功能的模塊之后就需要實施相應的調試和檢測工作，這樣就能確保在制造的過程中及時發現相關的設計缺陷或者制造方面的問題，方便改進與完善，顯著節省了時間。

2.2.2 整體調試方法

整體調試方法主要應用在相對簡單的或不能進行功能模塊劃分的電子電路系統的調試情況。如果是比較復雜的電子電路系統應用分塊調試的方法測試之后，通常也會使用整體調試方法來進行一次總體上的測試，這樣才能實現完整功能模塊的檢驗。

3 電子電路常規設計及調試流程解決方案

電子電路在正規調試進行以前，電子電路設計相關工程技術人員必須認真完成好各項技術準備工作，相關技術重要文件的歸檔，這其中就包含設計任務書、設計要求、電氣原理圖、電子元器件加工零件圖及采購圖、原材料明細表、電子元器件裝置數量明細表、用戶使用說明書等技術文件，必須完全理解并掌握電子電路設計相關工程技術人員的設計意圖以及相關法規和技術要求。最后電子電路設計相關工程技術人員依照相關裝置的技術參數準備好相匹配的儀表、儀器以及各種電子工具，并且針對測試儀裝置的誤差實施全方位的校核與檢查[3]。示波器如圖4 所示。

圖4 示波器

3.1 電子電路通用線路的檢查研究

在通常狀況下電子電路設計相關工程技術人員進行電子線路檢查一般基于下述2個主要方面。

3.1.1 針對電子電路板的外觀質量進行全方位檢查

針對電子電路板的外觀質量進行全方位檢查指的是電子電路設計相關工程技術人員檢查電子電路各種電子元器件的連接是否按照電路原理圖進行施工，另外還必須檢查是否出現明顯的連接錯誤以及漏接保護的狀況，或者存在非常明顯的焊接以及插拔連接出現質量缺陷等安全隱患。電子電路設計相關工程技術人員在進行電子電路外觀檢查的過程中，為最大限度地防止“漏查”狀況的出現，最好一邊查一邊在電氣原理工程圖紙上做出對應的標記。

3.1.2 針對電子電路腳管等相關連接電子元器件以及關鍵零部件的全面檢查

針對電子電路腳管等相關連接電子元器件以及關鍵零部件的全面檢查需要電子電路設計相關工程技術人員使用放大鏡進行檢查，使用萬用表等進行逐一測量，進而最大限度地保證全部腳管處于正確的位置，與此同時，這種檢查電子電路設計的相關工程技術人員也需要基于各種設計圖紙進行逐一核對。

3.2 電子電路在進行通電以后的綜合檢查

電子電路進行通電是針對電路運行安全穩定性的關鍵檢查流程。通常狀況下電子電路設計相關工程技術人員在通電檢查以前，并不能增加電子信號以及各種重要功能的檢測，然而只是單純針對電子電路增加最大安全額定電壓參數數值，進而檢查在這種最大安全額定電壓數值的情況下電子電路的安全穩定性。電子電路設計相關工程技術人員在增加電壓的過程中，必須針對充電電源進行相關保護措施，例如“漏電保護開關”等。電子電路設計相關工程技術人員在進行電子電路通電以后，逐一開啟電子電路中的電路控制相關開關，確保在每一級開啟的過程中，必須存在一定規律的時間間隔，借助觸摸電子電路板的方法查看其發熱狀況，進而觀察其是否存在“冒煙”的安全隱患。

3.3 電子電路各部功能的試驗測試研究

電子電路各部功能的試驗測試是電子電路設計相關工程技術人員針對電路板的目標功能實現狀況的關鍵檢查流程之一，然而仍然不用增加電子數據信號源的投入。由于相關電子電路的功能測試流程在通常狀況下是檢測電子電路板在靜態運行環境下的數據參數值。電子電路設計相關工程技術人員在靜態工作條件下進行仔細查看，該重要參數值是否有安全范圍內的偏差。在通常狀況下，電子電路設計相關工程技術人員使用檢測電子信號放大裝置的功能參數判斷電子電路運行是否正常，各個電子元器件輸出參數是否在安全指標的范圍以內，電子電路設計相關工程技術人員必須使用萬用表與示波器實施檢查電壓以及電流的振幅數值、二次曲線以及波形頻率、頻譜是否能夠符合電子電路設計相關工程技術人員的初始設計要求，以及邏輯順序正確與否等。

3.4 電子電路各種重要參數指標的檢測研究

電子電路設計相關工程技術人員在通過全部試驗步驟以后，就能夠科學合理判斷出電子電路的全部安全性以及運行的穩定性，在這種條件下電子電路設計相關工程技術人員就需要針對電子電路能夠達成的各種技術目標功能實施全方位的仔細檢測。此時電子電路必須增加重要電子數據信號輸出裝置，進而借助輸入特定的振幅數值以及二次曲線波形圖等電子信號，相當大程度地確保電子電路實現全部技術功能。該先進功能必須達到在相關裝置正常運轉的過程中動態電子信號前提條件下的運行功能。尤其是重要核心電子元器件的相關參數試驗測試，需要包括設計全部技術功能的邊緣化參數數值的試驗測試。電子電路設計相關工程技術人員使用以上分塊測試技術解決方案以及電子電路整體測試模式，針對電子電路充電單元模塊以及整體電子電路實施全方位的功能測試。

4 結束語

綜上所述，現階段電子電路設計的普遍調試技術方法，電子電路設計相關工程技術人員通常狀況下是在全方位掌握并了解國內電子電路設計的基本原理以及主要關鍵步驟的前提條件下，電子電路設計相關工程技術人員在針對其達成全部功能的綜合檢測的目的。在這種條件下必須高度關注通過電子元器件外觀檢查以及電子電路的通電檢查來保證其安全性以及安全穩定性，通過電子電路各種常規功能的試驗檢測以及各種參數信息指標檢測來判斷電子電路的設計成功與否。也為電子電路設計相關工程技術人員今后的設計工作打下堅實的基礎。