『壹』 大学数字电子技术的课程设计：数字式电子钟的设计或交通灯控制电路设计
设计题目：
数字钟的设计与仿真
二．设计要求：
（1）设计一个有“时”、“分”、“秒”（12小时59分59秒）显示，且有校时功能的电子钟；
（2）显示采用六只LED数码管分别显示时分秒；
（3）时间的小时、分可手动调整；
（4）采用+5V电源供电。
三．题目分析：
根据题目，我们可以分析出：数字电子钟是由多块数字集成电路构成的，其中有振荡器，分频器，校时电路，计数器，译码器和显示器六部分组成。振荡器和分频器组成标准秒信号发生器，不同进制的计数器产生计数，译码器和显示器进行显示，通过校时电路实现对时，分的校准。
1）振荡器又包括由集成电路555与RC组成的多谐振荡器，用石英晶体构成的振荡器和由逻辑门与RC组成的时钟源振荡器。三种方案如下图所示：
方案一：由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。
555与RC组成的多谐振荡器图
方案二:振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用石英晶体构成振荡器电路。石英晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。因此，一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一时间脉冲信号。
石英晶体振荡器图
方案三：由集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器。
门电路组成的多谐振荡器图
集成电路555与RC组成的多谐振荡器电路：如果精度要求不高，则可以采用由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。如上图所示。设振荡频率f=1KHz，R为可调电阻，微调R1可以调出1KHz输出。
石英晶体振荡电路:采用的32768晶体振荡电路,其频率为32768Hz,然后再经过15分频电路可得到标准的1Hz的脉冲输出.R的阻值,对于TTL门电路通常在0.7～2KΩ之间;对于CMOS门则常在10～100MΩ之间。
由门电路组成的多谐振荡器的振荡周期不仅与时间常数RC有关，而且还取决于门电路的阈值电压VTH，由于VTH容易受到温度、电源电压及干扰的影响，因此频率稳定性较差，只能用于对频率稳定性要求不高的场合。
综上所述，因为本电路对精度没有较高的要求，因此，我们选用由集成电路555与RC组成的多谐振荡器。
2）校时器的方案有如下两种：
方案一：通常，校正时间的方法是：首先截断正常的计数通路，然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端，校正好后，再转入正常计时状态即可。根据要求，数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。图1所示为所设计的校时电路。
图 1方案一校正电路图
方案二：校准电路由基本RS触发器和“与”门组成，基本RS触发器的功能是产生单脉冲，主要作用是起防抖动作用。未拨动开关K时，“与非”门G2的一个输入端接地，基本RS触发器处于“1”状态，这是数字钟正常工作，“分”进位脉冲能进入“分”计数器。拨动开关K时，“与非”门G1的一个输入端接地，于是基本RS触发器转为“0”状态。秒状态可以直接进入“分”计数器，而“分”进位脉冲被阻止进入，因而能较快地校准分计数器的计数值。校准后，将校正开关恢复原位，数字钟继续进行正常计时工作。
图 2 方案二校正电路
通过比较可知，方案一和方案二相比，防抖动措施更好，更完备，但电路也更为复杂，成本也更高，通过比较选择方案一，既能实现防抖动功能，做出事物也更经济一些。
四．总体方案：
本电路是以555定时器组成多谐振荡器作为频率发生器，多谐振荡器产生1000HZ的振荡波，经过分频器分频，分解成1HZ的脉冲波，随后经过秒计数器，秒计时器是60进制计数器，当计数器计数到60时产生进位脉冲，到分计数器。分计数器也是60进制计数器，当分计数器计数到60时，再次产生更高一级的进位脉冲，脉冲送到时计数器，实现了分向时的进位。当需要进行校时时，打开对应的开关，进行对应位置上的校时，此时计数进位脉冲无效。
而计数器的工作是通过外接时钟脉冲CP的作用下,秒的个位加法计数器开始记数，通过译码器和数码显示管显示数字即计数器。当经过10个脉冲信号后，秒个位计数器完成一次循环，秒十位计数器的CP与秒个位计数器的CP同步,秒个位计数器的Qcc使得秒十位的P和T端同时为1,从而秒十位开始计数，秒十位计数器工作1次，通过译码器和数码显示管，秒十位数字加1。当经过60个脉冲信号，秒部分完成一个周期，分钟个位计数器的CP通过秒十位计数器的Q2Q1与非得到脉冲，分钟个位计数器工作一次，通过译码器和数码显示管，分钟的个位数字加1。分部分的工作方式与秒部分完全相同。当经过3600个脉冲信号，分钟部分完成一个周期，小时个位计数器的CP通过分十位计数器的Q2Q1与非得到脉冲，小时个位计数器工作一次，通过译码器和数码显示管，小时的个位数字加1。当小时个位部分完成一个周期，小时十位计数器的CP与小时个位计数器的CP同步, 小时个位计数器的Qcc使得小时十位的P和T端同时为1,从而小时十位开始计数，小时十位计数器工作1次，通过译码器和数码显示管，小时的十位数字加1。当小时十位部分计数到2同时小时的个位部分计数到4，小时个位计数器的清零端和十位计数器的清零端通过小时个位计数器的Q2和小时十位计数器的Q1与非得到信号，小时部分清零，从而完成了1次24小时计时。
五．具体实现：
(1) 数字时钟基本原理的逻辑框图如下图3所示：
由图3我们可以看出，振荡器产生的信号经过分频器作为产生秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数结果经过“时”、“分”、“秒”，译码器，显示器显示时间。其中振荡器和分频器组成标准秒脉冲信号发生器，由不同进制的计数器，译码器和显示电路组成计时系统。秒信号送入计数器进行计数，把累计的结果以“时”，“分”、“秒”的数字显示出来。“时”显示由二十四进制计数器，译码器，显示器构成；“分”、“秒”显示分别由六十进制的计数器，译码器，显示器构成；校时电路实现对时，分的校准。
(2)数字钟的原理图如附一图所示，其功能原理均与系统方框图的一致。
六．各部分定性说明以及定量计算：
1.振荡器
秒发生电路---振荡器是计时器的核心，振荡器的稳定度和频率的精确度决定了计时器的准确度。一般来说，振荡器的频率越高，计时精度就越高，但耗电量将越大。所以，在设计电路时要根据需要而设计出最佳电路。
在此设计中，我采用的是精度不高的，由集成电路555与RC组成的多谐振荡器。其具体电路如下图4所示：
图4 振荡器电路图
555定时器是一个模拟与数字混合型的集成电路。555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路。该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类型，其型号分别有NE555(或5G555)和C7555等多种。它们的结构及工作原理基本相同。通常，双极型定时器具有较大的驱动能力，而CMOS定时器具有低功耗、输入阻抗高等优点。555定时器工作的电源电压很宽，并可承受较大的负载电流。双极型定时器电源电压范围为5～16V，最大负载电流可达200mA；CMOS定时器电源电压范围为3～18V，最大负载电流在4mA以下。
555的引脚图如下图5所示：
图5
555的内部电路和功能如下图6所示：
图6
上面图6 是555定时器内部组成框图。它主要由两个高精度电压比较器A1、A2，一个RS触发器，一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。
它的各个引脚功能如下：
1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。
3脚：输出端Vo
2脚： 低触发端
6脚：TH高触发端
4脚： 是直接清零端。当 端接低电平，则时基电路不工作，此时不论 、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。
7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。
在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为
的情况下，其功能如下表：
555定时器的功能表
清零端
高触发端TH 低触发端
Qn+1 放电管T 功能
0
0 导通 直接清零
1
0 导通 置0
1
1 截止 置1
1
Qn 不变 保持
接通电源后，电容C1被充电，vC上升，当vC上升到大于2/3VCC时，触发器被复位，放电管T导通，此时v0为低电平，电容C1通过R2和T放电，使vC下降。当vC下降到小于1/3VCC时，触发器被置位，v0翻转为高电平。电容器C1放电结束,所需的时间为 ：
当C1放电结束时，T截止，VCC将通过R1、R2向电容器C1充电，vC由1/3VCC上升到2/3VCC所需的时为：
当vC上升到2/3VCC时，触发器又被复位发生翻转，如此周而复始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为 ：
本设计中，由电路图可知R1、R2和C的值，然后再根据f的公式可以算出：其输出的频率为f=1KHz.
2.分频器
分频器的功能主要有两个：一个是产生标准秒脉冲信号；二是提供功能扩展电路所需要的信号，如仿电台报时用的1000Hz的高音频信号和500Hz的低音频信号等。
本设计中，由于振荡器产生的信号频率太高，要得到标准的秒信号，就需要对所得的信号进行分频。这里所采用的分频电路是由3个总规模计数器74LS90来构成的3级1/10分频。
其电路图如下图7所示:
图7 分频器电路图
74LS90的引脚图及其功能图如下图所示：
74LS90引脚图
74LS90 功能表
3.计数器
本设计所采用的是十进制计数器74SL160，根据时分秒各个部分的的不同功能，设计成不同进制的计数器。秒的个位，需要10进制计数器，十位需6进制计数器（计数到59时清零并进位），秒部分设计与分钟的设计完全相同；时部分的设计为当时钟计数到24时，使计数器的小时部分清零，从而实现整体循环计时的功能。
74LS160功能表和真值表如下表1和表2所示：
表1
输入 输出
(CR) ̅ (LD) ̅ CTT CTP CP D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3
0 × × × × × × × × 0 0 0 0
1 0 × × ↑ D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3
1 1 1 1 ↑ × × × × 计数
1 1 0 × × × × × × 触发器保持，CO=0
1 1 × 0 × × × × × 保持
表2
74LS160的真值表
CLK Q
Q
Q
Q
0 0 0 0 0
1 0 0 0 1
2 0 0 1 0
3 0 0 1 1
4 0 1 0 0
5 0 1 0 1
6 0 1 1 0
7 0 1 1 1
8 1 0 0 0
9 1 0 0 1
10 0 0 0 0
74LS160的引脚介绍如下表3所示：
表3
74LS160逻辑符号 各引脚顿的名称
D D D D
置数端
Q Q Q Q
输出端
EP ET 工作状态控制端
LD 预置数控制端
RD 异步置零（复位）端
CO 进位输出端
CLK 信号输入端
计数部分：利用74LS160芯片和74LS00芯片组成的计数器，它们采用异步连接，利用外接标准1Hz脉冲信号进行计数。
显示部分： 将六片74LS160的Q0Q1Q2Q3脚分别接到实验箱上的数码显示管上，根据脉冲的个数显示时间。
秒信号经过计数器之后分别得到显示电路，以便实现用数字显示时、分、秒的要求，计时电路共分三部分：计秒、计分和计时。其中，计秒和计分都是60进制，而计时为24进制，可以采用十进制计数器74LS160实现24进制、60进制计数器。
（1）六十进制计数
由分频器来的秒脉冲信号，首先送到“秒”计数器进行累加计数，秒计数器应完成一分钟之内秒数目的累加，并达到60秒时产生一个进位信号，所以，选用2片74LS160和一片74LS00组成六十进制计数器，采用反馈归零的方法来实现六十进制计数。其中，“秒”十位是六进制，“秒”个位是十进制。
秒部分具体设计如图8所示：
图8
秒的个位部分为逢十进一，十位部分为逢六进一，从而共同完成60进制计数器，当计数到59时清零并重新开始计数。如图所示个位1脚接高电平，7脚、9脚及10脚接1，当7脚和10脚同时为1时计数器处于计数工作状态。个位11脚和秒的十位的2脚相接，十位的9脚、10脚、7脚分别和个位的1脚相接。个位计数器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2时产生进位，从而实现10进制计数和进位功能，秒的十位在计数至0110时由与非门反馈清零实现6进制。
分钟部分设计与秒完全相同。
（2）二十四进制计数器：
选用2片74LS160和一片74LS00组成24进制计数器，采用反馈归零的方法来实现24进制计数。当十位为0010且个位为0100时使两芯片异步清零。
小时部分具体设计如图9所示：
图9
4.译码器、显示器
译码是指把给定的代码进行翻译的过程。计数器采用的码制不同，译码电路也不同。74LS48驱动器是与8421BCD编码计数器配合用的七段译码驱动器。74LS48配有灯测试LT、动态灭灯输入RBI，灭灯输入/动态灭灯输出BI/RBO,当LT=0时，74LS48出去全1。
本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字，显示器有两种：共阳极显示器或共阴极显示器。74LS48译码器对应的显示器是共阴极显示器。
本实验采用实验箱中的74LS48译码器和共阴极显示器组成的显示系统。
5.校时电路
数字种启动后,每当数字钟显示与实际时间不符进,需要根据标准时间进行校时。校“秒”时，采用等待校时。校“分”、“时”的原理比较简单，采用加速校时。
对校时电路的要求是 :
1）在小时校正时不影响分和秒的正常计数 。
2）在分校正时不影响秒和小时的正常计数 。
如图10所示，当数字钟走时出现误差时，需要校正时间。校时电路实现对“时”“分”“秒”的校准。在电路中设有正常计时和校对位置。本实验实现“时”“分”的校对。需要注意的是，校时电路是由与非门构成的组合逻辑电路，开关S1或S2为“0”或“1”时，可能会产生抖动，为防止这一情况的发生我们接入一个由RS触发器组成的防抖动电路来控制。
校时电路图 图10
校时开关的功能表如下：
校时开关的功能表
S1 S2 功能
1 1 计数
0 1 校分
1 0 校时
6.整点报时电路
整点报时，只报时不报分。从59分50秒起，每隔2s发出一次信号，连续五次，最后一次结束时即达到正点。其原理图如下所示：
图11
电路图如下图12所示：
图12
综合以上多个电路，将其连接起来，就组成了一个具有时、分、秒计时功能，能够手动校时、校分，并且整点报时的数字电子钟。
七．实验仿真：
在电子电路计算机仿真软件Multisim中进行调试和仿真数字电子钟，得到的仿真电路图如附二图所示。
由仿真电路实验知道了当高频信号经过分频器后得到标准的秒脉冲信号，进入60进制的“秒”计时，“秒”的分位进入60进制的“分”计时，最后，由分的“时”进位进入24进制的“时”计时。再加上由门电路和开关构成的校时电路对电路的“时”，“分”进行校时，从而得到正确的时间的。
八．元器件清单
（1）74LS160（ 6片） （2）74LS00（15片）
（3）数码显示器（6片） （4）74LS90（3片）
（5）74LS30（1片） （6）74LS04（1片）
（7）74LS02（1片） （8）555计时器（1片）
（9）可变电容（1个） （10）电容（2片）
（11）蜂鸣器（1个） （12）电阻（2个）
（13）数字电路实验箱 （14）+5V电源若干
（15）导线，开关若干。
九．设计心得体会
在此次的数字钟设计过程中，更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。使我对已学过的电路、数电、模电等电子技术的知识有了更深一步的了解，锻炼和培养了自己利用已学知识来分析和解决实际问题的能力。对自己以后的学习和工作有很大的帮助。
刚开始做这个设计的时候感觉自己什么都不知道怎么下手，脑子里比较浮躁和零乱。但通过一段时间的努力，通过重温数电，模电等电子技术的书籍，还有通过查看相关的设计技术以及一些参考文献，再加之在老师的指导和周围同学的帮助下，使我对自己的本设计有了熟练的掌握。
在整个的设计过程中我充满了渴望和用心。记得在精工实习的时候，也是用满腔的热情来完成各项实习任务，并在每项实习项目中都达到了优秀的成绩。 所以，我相信自己的实际动手能力，并一向的加强自己在这方面的努力。在这次的电子技术设计中亦是如此，用自己的双手和满腔的热情来完成各个环节，不断的在图书管查看相关资料和期刊文献，特别在网络上也收收获了很多新鲜的东西。这次设计更让我熟悉了一些常用集成逻辑电路和其相应芯片的使用。
虽然，在本设计中所用的方案不是最好的，但我想其中的原理是最基本的；虽然其中可能出现误差，不过在杨老师的答疑课上，这些问题还是基本解决了。
最后，我要衷心的感谢杨老师给了我一次实践的机会和平时在学习上的莫大帮助，让我更加深刻地了解和认识到了自己的优点和不足，通过这个课程设计我发现了我好多知识都不熟悉甚至有的东西我根本就不知道，这让我感到了要学习的东西还有很多很多。因此使我更坚定了在以后的学习中要扎实好基础，阔广知识面。碰到的问题越让人绝望，解决问题之后的喜悦程度就越高。作为工科类的学生，以后工作了难免要碰到许许多多的问题，不要绝望，坚持，直到看到胜利的曙光。
十．参考文献
李中发主编. 电子技术. 北京：中国水利水电出版社.
毛期俭主编. 数字电路与逻辑设计实验及应用. 北京: 人民邮电出版社.
吕思忠，施齐云主编. 数字电路实验与课程设计. 哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社.
阎石主编．数字电子技术基础（第四版）. 北京：高等教育出版社.
黄智伟主编. 电子电路计算机仿真设计与分析. 北京：电子工业出版社.
程勇主编. Multisim10电路仿真实例讲解. 北京： 人名出版社.
彭介华主编. 电子技术课程设计指导. 北京：高等教育出版社.
卢结成、高世忻等编. 电子电路实验及应用课题设计. 合肥：中国科学技术大学出版社.
梁宗善主编. 电子技术基础课程设计. 武汉：华中理工大学出版社.
欧阳星明主编. 数字系统逻辑设计. 北京：电子工业出版社.
李中发主编. 电子技术基础课程设计. 武汉：华中理工大学出版社.
『贰』 线路板显示器件有哪些
电路板的名称有:线路板，PCB板，铝基板，高频板，厚铜板，阻抗板，PCB，超薄线路板，超薄电路板，印刷(铜刻蚀技术)电路板等。电路板使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。电路板可称为印刷线路板或印刷电路板，英文名称为(Printed Circuit Board)PCB。
电路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界等组成。
详细介绍折叠编辑本段
电路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界等组成，各组成部分的主要功能如下：
焊盘：用于焊接元器件引脚的金属孔。
过孔：有金属过孔 和 非金属过孔，其中金属过孔用于连接各层之间元器件引脚。
安装孔：用于固定电路板。
导线：用于连接元器件引脚的电气网络铜膜。
接插件：用于电路板之间连接的元器件。
填充：用于地线网络的敷铜，可以有效的减小阻抗。
电气边界：用于确定电路板的尺寸，所有电路板上的元器件都不能超过该边界。
主要分类折叠
电路板系统分类为以下三种：
单面板
Single-Sided Boards
我们刚刚提到过，在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以我们就称这种PCB叫作单面板（Single-sided）。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交*而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。
双面板
Double-Sided Boards
这种电路板的两面都有布线。不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的「桥梁」叫做导孔（via）。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。
多层板
【多层板】在较复杂的应用需求时，电路可以被布置成多层的结构并压合在一起，并在层间布建通孔电路连通各层电路。
内层线路
铜箔基板先裁切成适合加工生产的尺寸大小。基板压膜前通常需先用刷磨、微蚀等方法将板面铜箔做适当的粗化处理，再以适当的温度及压力将干膜光阻密合贴附其上。将贴好干膜光阻的基板送入紫外线曝光机中曝光，光阻在底片透光区域受紫外线照射后会产生聚合反应（该区域的干膜在稍后的显影、蚀铜步骤中将被保留下来当作蚀刻阻剂），而将底片上的线路影像移转到板面干膜光阻上。撕去膜面上的保护胶膜后，先以碳酸钠水溶液将膜面上未受光照的区域显影去除，再用盐酸及双氧水混合溶液将裸露出来的铜箔腐蚀去除，形成线路。最后再以氢氧化钠水溶液将功成身退的干膜光阻洗除。对于六层（含）以上的内层线路板以自动定位冲孔机冲出层间线路对位的铆合基准孔。Multi-Layer Boards
为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。多层板使用数片双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢（压合）。
板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构，不过技术上可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替，超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过如果您仔细观察主机板，也许可以看出来。
电路板的自动检测技术随着表面贴装技术的引入而得到应用，并使得电路板的封装密度飞速增加。因此，即使对于密度不高、一般数量的电路板，电路板的自动检测不但是基本的，而且也是经济的。在复杂的电路板检测中，两种常见的方法是针床测试法和双探针或飞针测试法。
技术现状折叠编辑本段
国内对印刷电路板的自动检测系统的研究大约始于90年代初中期，还刚刚起步。目前，从事这方面研究的科研院所也比较的少，而且也因为受各种因素的影响，对于印刷电路板缺陷的自动光学检测系统的研究也停留在一个相对初期的水平。正因为国外的印刷电路板的自动检测系统价格太贵，而国内也没有研制出真正意义上印刷电路板的自动检测设备，所以国内绝大部分电路板生产厂家还是采用人工用放大镜或投影仪查看的办法进行检侧。由于人工检查劳动强度大，眼睛容易产生疲劳，漏验率很高。而且随着电子产品朝着小型化、数字化发展，印制电路板也朝着高密度、高精度发展，采用人工检验的方法，基本无法实现。对更高密度和精度电路板(0.12?0.10mm),己完全无法检验。检测手段的落后，导致目前国内多层板(8-12层)的产品合格率仅为50、60%。
检测修理折叠编辑本段
一.带程序的芯片
1.EPROM芯片一般不宜损坏.因这种芯片需要紫外光才能擦除掉程序, 故在测试中不会损坏程序.但有资料介绍:因制作芯片的材料所致,随着时间的推移(年头长了),即便不用也有可能损坏(主要指程序).所以要 尽可能给以备份.
2.EEPROM,SPROM等以及带电池的RAM芯片,均极易破坏程序.这类芯片 是否在使用<测试仪>进行VI曲线扫描后,是否就破坏了程序,还未有定论.尽管如此,同仁们在遇到这种情况时,还是小心为妙.笔者曾经做过 多次试验,可能大的原因是:检修工具(如测试仪,电烙铁等)的外壳漏电 所致.
3.对于电路板上带有电池的芯片不要轻易将其从板上拆下来
. 二.复位电路
1.待修电路板上有大规模集成电路时,应注意复位问题.
2.在测试前最好装回设备上,反复开,关机器试一试.以及多按几次复位键.
三.功能与参数测试
1.<测试仪>对器件的检测,仅能反应出截止区,放大区和饱和区.但不 能测出工作频率的高低和速度的快慢等具体数值等.
2.同理对TTL数字芯片而言,也只能知道有高低电平的输出变化.而无 法查出它的上升与下降沿的速度.
四.晶体振荡器
1.通常只能用示波器(晶振需加电)或频率计测试,万用表等无法测量, 否则只能采用代换法了.
2.晶振常见故障有:a.内部漏电,b.内部开路c.变质频偏d.外围相连电 容漏电.这里漏电现象,用<测试仪>的VI曲线应能测出.
3.整板测试时可采用两种判断方法:a.测试时晶振附近既周围的有关 芯片不通过.b.除晶振外没找到其它故障点.
4.晶振常见有2种:a.两脚.b.四脚,其中第2脚是加电源的,注意不可随 意短路. 五.故障现象的分布
1.电路板故障部位的不完全统计:1)芯片损坏30%, 2)分立元件损坏30%, 3)连线(PCB板敷铜线)断裂30%, 4)程序破坏或丢失10%(有上升趋势).
2.由上可知,当待修电路板出现联线和程序有问题时,又没有好板子,既 不熟悉它的连线,找不到原程序.此板修好的可能性就不大了.
电路板检测仪
根据电路板的材质的特性及广泛应用的领域，为了更有效节省体积和达到一定的精确度，使三度空间的特性和薄的厚度更好的应用到数码产品、手机和笔记本电脑中。推荐适合电路板（FPC）检测的仪器有MUMA200全铝合金式光学影像测量仪、三轴全自动光学影像测量仪VMC250S、VMC四轴全自动光学影像测量仪、VMS系列光学影像测量仪等等。
工作层面折叠
电路板包括许多类型的工作层面，如信号层、防护层、丝印层、内部层等，各种层面的作用简要介绍如下：电烙铁是电子制作和电器维修必不可少的主要工具，主要用途是焊机元件及导线，按结构可分为内热式电烙铁和外热式电烙铁，按功能可分为焊接用电烙铁和吸锡用电烙铁，根据用途不同又分为大功率电烙铁和小功率电烙铁。内热式的电烙铁体积较小，而且价格便宜。
⑴信号层：主要用来放置元器件或布线。Protel DXP通常包含30个中间层，即Mid Layer1~Mid Layer30，中间层用来布置信号线，顶层和底层用来放置元器件或敷铜。
⑵防护层：主要用来确保电路板上不需要镀锡的地方不被镀锡，从而保证电路板运行的可靠性。其中Top Paste和Bottom Paste分别为顶层阻焊层和底层阻焊层；Top Solder和Bottom Solder分别为顶层锡膏防护层和底层锡膏防护层。
⑶丝印层：主要用来在电路板上印上元器件的流水号、生产编号、公司名称等。
⑷内部层：主要用来作为信号布线层，Protel DXP中共包含16个内部层。
⑸其他层：主要包括4种类型的层。
Drill Guide（钻孔方位层）：主要用于印刷电路板上钻孔的位置。
Keep-Out Layer（禁止布线层）：主要用于绘制电路板的电气边框。
Drill Drawing（钻孔绘图层）：主要用于设定钻孔形状。
Multi-Layer（多层）：主要用于设置多面层。
设计过程折叠
1、电路板的基本设计过程可分为以下四个步骤：
⑴电路原理图的设计
电路原理图的设计主要是利用Protel DXP的原理图编辑器来绘制原理图。
⑵生成网络报表
网络报表就是显示电路原理与中各个元器件的链接关系的报表，它是连接电路原理图设计与电路板设计（PCB设计）的桥梁与纽带，通过电路原理图的网络报表，可以迅速地找到元器件之间的联系，从而为后面的PCB设计提供方便。
⑶ 印刷电路板的设计
印刷电路板的设计即我们通常所说的PCB设计，它是电路原理图转化成的最终形式，这部分的相关设计较电路原理图的设计有较大的难度，我们可以借助Protel DXP的强大设计功能完成这一部分的设计。
⑷ 生成印刷电路板报表
印刷电路板设计完成后，还需生成各种报表，如生成引脚报表、电路板信息报表、网络状态报表等，最后打印出印刷电路图。
2、电路原理图的设计是整个电路设计的基础，它的设计的好坏直接决定后面PCB设计的效果。一般来说，电路原理图的设计过程可分为以下七个步骤：
⑴ 启动Protel DXP原理图编辑器
⑵ 设置电路原理图的大小与版面
⑶ 从元件库取出所需元件放置在工作平面
⑷ 根据设计需要连接元器件
⑸ 对布线后的元器件进行调整
⑹ 保存已绘好的原理图文档
⑺ 打印输出图纸
3、图纸大小、方向和颜色主要在“Documents Options”对话框中实现，执行Design→Options命令，即可打开“Documents Options”对话框，在Standard styles区域可以设置图纸尺寸，单击 按钮，在下拉列表框中可以选择A4~ OrCADE的纸型。图纸方向的设置通过“Documents Options”对话框中Options部分的Orientation选项设置，单击 按钮，选中Landscape，设置水平图纸；选中Portrait，设置竖直图纸。图纸颜色的设置在图纸设置对话框中的Options部分实现，单击Border Color色块，可以设置图纸边框颜色，单击Sheet Color色块，可以设置图纸底色。
4、执行Design→Options→Change System Font命令，弹出“Font”对话框，通过该对话框用户可以设置系统字体，可以设置系统字体的颜色、大小和所用的字体。
5、设置网格与光标主要在“Preferences”对话框中实现，执行Tools→Preferences命令即可打开“Preferences”对话框。
设置网格：在打开的“Preferences”对话框选择Graphical Editing选项卡，在其中的Cursor Grid Options部分的Visible Grids（显示网格）栏，选Line Grid选项为设定线状网格，选Dot Grid选项则为点状网格（无网格）。
设置光标：选择Graphical Editing选项卡中的Cursor Grid Options的Cursor Type（光标类型）选项，该选项下有三种光标类型：Large Cursor90、Small Cursor90和Small Cursor45，用户可以选择任意一种光标类型。
电路板板制版技术折叠
PCB制板技术，包含计算机辅助制造处理技术,即CAD/CAM，还有光绘技术。下面介绍一下计算机辅助制造处理技术
计算机辅助制造(CAM)是根据所定工艺进行各种工艺处理。前面所讲的各项工艺要求，都要在光绘之前做出必要的准备工作。比如镜像、阻焊扩大、工艺线、工艺框、线宽调整、中心孔、外形线等问题都要在
CAM这道工序来完成。特别需要注意，用户文件中间距过小地方，必须做出相应的处理。因为每个厂的工艺流程和技术水平各不相同，要达到用户的最终要求，必须在制作工艺中做出必要的调整，以满足用户有
关精度等各方面的要求。因此CAM处理是现代印制电路制造中必不可少的工序。
一．CAM所完成的工作
1.焊盘大小的修正，合拼D码。
2.线条宽度的修正，合拼D码。
3.最小间距的检查，焊盘与焊盘之间、焊盘与线之间、线条与线条之间。
4.孔径大小的检查，合拼。
5.最小线宽的检查。
6.确定阻焊扩大参数。
7.进行镜像。
8.添加各种工艺线，工艺框。
9.为修正侧蚀而进行线宽校正。
10.形成中心孔。
11.添加外形角线。
12.加定位孔。
13.拼版，旋转，镜像。
14.拼片。
15.图形的叠加处理，切角切线处理。
16.添加用户商标。
二．CAM工序的组织
由于现在市面上流行的CAD软件多达几十种，因此对于CAD工序的管理必须首先从组织上着手，好的组织将达到事半功倍的效果。
由于Gerber数据格式已成为光绘行业的标准，所以在整个光绘工艺处理中都应以Gerber数据为处理对象。如果以CAD数据作为对象会带来以下问题。
1. CAD软件种类太多，如果各种工艺要求都要在CAD软件中完成，就要求每个操作员都要熟练掌握每一种CAD软件的操作。这将要求一个很长的培训期，才能使操作员成为熟练工，才能达到实际生产要求。
这从时间和经济角度都是不合算的。
2. 由于工艺要求繁多，有些要求对于某些CAD软件来讲是无法实现的。因为CAD软件是做设计用的，没有考虑到工艺处理中的特殊要求，因而无法达到全部的要求。而CAM软件是专门用于进行工艺处理的，
做这些工作是最拿手的。
3. CAM软件功能强大，但全部是对Getber文件进行操作，而无法对CAD文件操作。
4. 如果用CAD进行工艺处理，则要求每个操作员都要配备所有的CAD软件，并对每一种CAD软件又有不同的工艺要求。这将对管理造成不必要的混乱。
综上所述，CAM组织应该是以下结构(尤其是大中型的企业)。
(1) 所有的工艺处理统一以Gerber数据为处理对象。
(2) 每个操作员须掌握CAD数据转换为Gerber数据的技巧。
(3) 每个操作员须掌握一种或数种CAM软件的操作方法。
(4) 对Gerber数据文件制定统一的工艺规范。
CAM工序可以相对集中由几个操作员进行处理，以便管理。合理的组织机构将大大提高管理效率、生产效率，并有效地降低差错率，从而达到提高产品质量的效果。
测试方法折叠编辑本段
针床测试法折叠
这种方法由带有弹簧的探针连接到电路板上的每一个检测点。弹簧使每个探针具有100 - 200g 的压力，以保证每个检测点接触良好，这样的探针排列在一起被称为"针床"。在检测软件的控制下，可以对检测点和检测信号进行编程，图14-3 是一种典型的针床测试仪结构，检测者可以获知所有测试点的信息。实际上只有那些需要测试的测试点的探针是安装了的。尽管使用针床测试法可能同时在电路板的两面进行检测，当设计电路板时，还是应该使所有的检测点在电路板的焊接面。针床测试仪设备昂贵，且很难维修。针头依据其具体应用选不同排列的探针。
一种基本的通用栅格处理器由一个钻孔的板子构成，其上插针的中心间距为100 、75 或50mil。插针起探针的作用，并利用电路板上的电连接器或节点进行直接的机械连接。如果电路板上的焊盘与测试栅格相配，那么按照规范打孔的聚醋薄膜就会被放置在栅格和电路板之间，以便于设计特定的探测。连续性检测是通过访问网格的末端点（已被定义为焊盘的x-y 坐标）实现的。既然电路板上的每一个网络都进行连续性检测。这样，一个独立的检测就完成了。然而，探针的接近程度限制了针床测试法的效能。
电路板的观测折叠
电路板体积小，结构复杂，因此对电路板的观察也必须用到专业的观测仪器。一般的，我们采用便携式视频显微镜来观察电路板的结构，通过视频显微摄像头，可以清晰从显微镜看到非常直观的电路板的显微结构。通过这种方式，我们就比较容易进行电路板的设计和检测了。现工厂现场采用的便携式视频显微镜，采用的便携式视频显微镜MSA200、VT101，因它可实现“随时观测、随时检测、多人讨论”比传统的显微镜更加方便！
双探针飞针测试法折叠
飞针测试仪不依赖于安装在夹具或支架上的插脚图案。基于这种系统，两个或更多的探针安装在x-y 平面上可自由移动的微小磁头上，测试点由CADI Gerber 数据直接控制。双探针能在彼此相距4mil 的范围内移动。探针能够独立地移动，并且没有真正的限定它们彼此靠近的程度。带有两个可来回移动的臂状物的测试仪是以电容的测量为基础的。将电路板紧压着放在一块金属板上的绝缘层上，作为电容器的另一个金属板。假如在线路之间有一条短路，电容将比在一个确定的点上大。如果有-条断路，电容将变小。
测试速度是选择测试仪的一个重要标准。针床测试仪能够一次精确地测试数千个测试点，而飞针测试仪一次仅仅能测试两个或四个测试点。另外，针床测试仪进行单面测试时，可能仅仅花费20 - 305 ，这要根据板子的复杂性而定，而飞针测试仪则需要Ih 或更多的时间完成同样的评估。Shipley （1991） 解释说，即使高产量印制电路板的生产商认为移动的飞针测试技术慢，但是这种方法对于较低产量的复杂电路板的生产商来说还是不错的选择。
对于裸板测试来说，有专用的测试仪器（Lea,1990）。一种成本更为优化的方法是使用一个通用的仪器，尽管这类仪器最初比专用的仪器更昂贵，但它最初的高费用将被个别配置成本的减少抵消。对于通用的栅格，带引脚元器件的板子和表面贴装设备的标准栅格是2.5mm。此时测试焊盘应该大于或等于1.3mm。对于Imm 的栅格，测试焊盘设计得要大于0.7mm。假如栅格较小，则测试针小而脆，并且容易损坏。因此，最好选用大于2.5mm 的栅格。Crum （1994b) 阐明，将通用测试仪（标准的栅格测试仪）和飞针测试仪联合使用，可使高密度电路板的检测即精确又经济。他建议的另外一种方法是使用导电橡胶测试仪，这种技术可以用来检测偏离栅格的点。然而，采用热风整平处理的焊盘高度不同，将有碍测试点的连接。
通常进行以下三个层次的检测：
1）裸板检测；
2） 在线检测；
3）功能检测。
采用通用类型的测试仪，可以对一类风格和类型的电路板进行检测，也可以用于特殊应用的检测。
相关介绍折叠编辑本段
维修知识折叠
电路板维修是一门新兴的修理行业。近年来工业设备的自动化程度越来越高，所以各个行业的工控板的数量也越来越多，工控板损坏后，更换电路板所需的高额费用（少则几千元，多则上万或几十万元）也成为各企业非常头痛的一件事。其实，这些损坏的电路板绝大多数在国内是可以维修的，而且费用只是购买一块新板的20%－30%，所用时间也比国外定板的时间短的多。下面介绍下电路板维修基础知识。
几乎所有的电路板维修都没有图纸材料，因此很多人对电路板维修持怀疑态度，虽然各种电路板千差万别，但是不变的是每种电路板都是由各种集成块、电阻、电容及其它器件构成的，所以电路板损坏一定是其中某个或某些个器件损坏造成的，电路板维修的思想就是基于上述因素建立起来的。电路板维修分为检测跟维修两个部分，其中检测占据了很重要的位置。对电路板上的每一个器件进行修基础知识的验测，直到将坏件找到更换掉，那么一块电路板就修好了。
电路板检测就是对电路板上的每一个电子元件故障的查找、确定和纠正的过程。其实整个检测过程是思维过程和提供逻辑推理线索的测试过程，所以，检测工程师必需要在电路板的维护、测试、检修过程中，逐渐地积累经验，不断地提高水平。一般的电子设备都是由成千上万的元器件组成的，在维护、检修时，若靠直接一一测试检查电路板中的每一个元器件来发现问题的话将十分费时，实施起来也非常困难。那么从故障现象到故障原因的对号入座式的检修方式，是一种重要的检修方法。电路板只要检测出了问题的所在，那么维修就很容易了。以上即为电路板维修基础知识介绍。
电路板维修收费标准折叠
维修费用的收取最高不超过电子板原值的30%，其次按照电路板破环程度、难易程度、数量的多少、零件费用高低四方面收取费用，特殊情况，酌情增减。
电路板维修说明折叠
⒈ 工控产品免费检测。
⒉ 客户确认维修后，运输费用由我方承担。
⒊ 维修方应根据检测后的故障情况给出的收费标准要合理。
⒋ 维修方维修的产品应该给予三个月保修。
验收折叠
修复设备，基板以现场试机通过为准，基板交用户后，用户必须在一周内通知承修方，如没有通过则交回承修方返修，否则视为通过。特殊情况不能试机（板），则客户方必须事先通知承修方。
线路板改制、仿制折叠
对客户现成的基板提供改进、定制基板或替换进口基板，则该项费用视易难程度及基板数量等由双方协商决定，且需方先预付总价格的 50%。
工程报价折叠
1、根据客户的要求免费设计电路、油路、气路、线路图。根据工程量的大小、材料的选用、设备的选用，应一周内向客户报价。
加工厂分布情况
电路板加工厂在南北方均有分布，南方做多层线路板的比较多，北方则是单面线路板比较多，主要有刚性印制板、铝基板、翔宇电路板。
电路板的维护折叠
电路板在使用中，应定期进行保养，以确保电路板工作在良好的状态和减少电路板的故障率。使用中的电路板的保养分如下几种情况：
1、半年保养：
⑴每季度对电路板上灰尘进行清理，可用电路板专用清洗液进行清洗，将电路板上灰尘清洗完毕后，用吹风机将电路板吹干即可。
⑵观察电路中的电子元件有没经过高温的痕迹，电解电容有没鼓起漏液现象，如有应进行更换。
2、年度保养：
⑴对电路板上的灰尘进行清理。
⑵对电路板中的电解电容器容量进行抽检，如发现电解电容的容量低于标称容量的20%，应更换，一般电解电容的寿命工作十年左右就应全部更换，以确保电路板的工作性能。
⑶对于涂有散热硅脂的大功率器件，应检查散热硅脂有没干固，对于干固的应将干固的散热硅脂清除后，涂上新的散热硅脂，以防止电路板中的大功率器件因散热不好而烧坏。