从画原理图到制板到故障检修，过程是怎样的？

一、画电路原理图

电路原理图或电路图，就是电路的设计图。一张有效的原理图，它必须包含全部所需的信息，这样你或其他人通过读原理图就能了解需要购买的元器件，如何安装元器件，及期望的输出特性可能是哪一种。建立一个便于阅读、清晰的原理图，应该遵循下面的几条原则。

1、画原理图的习惯是将输入端放在左边，输出端放在右边，正电源节点在顶部，负电源或地的节点放在图的底部。

2、在原理图上按功能划分成各个模块，比如：放大器、输入回路、滤波器等。这样在测试电路时将很容易把出现的各种问题隔离开来。

3、给出各个元器件的标号名称(例如：R1、C5、Q2、VT8、IC1等)，准确的提供各个元器件的参数和型号(例如：100K欧姆、0.1uF，2N2222,741等)。给出一些元器件的额定功耗同样是很重要的，比如电阻、电容、继电器、扬声器等。

4、对于大数值的元器件使用倍数单位(例如用100k欧代替100 000欧，用100pF代替100*10-12F等)，常用的单位词头包括p=10-12，n=10-12，u=10-9，k=10-6，M=106等。

5、当给集成块标号时，管脚的名称(例如管脚编号)放在元器件符号的外部，元器件的名称放在元件符号内部。

6、在要求准确描述波形形状的特定电路中(例如：逻辑电路、倒相电路等)，在电路图中放置预期波形，对于随欧测试电路相位时，判断故障部件是很有帮助的。

7、连接到运算放大器和数字集成电路的电源通常是假定的--它们通常放在原理图的外面。然而，如果考虑到以后可能会产生混乱，可以把供电电压画在原理图中。

8、为了标示出连接线，在交叉点放置一个小圆点。没有连在一起的线单独穿过(在这种情况下千万不要加小圆点)。

9、放入一个标题栏在图的底部，包括电路名称、设计者名字、时间。预留一个校正表格的空间同样是很有用的。

下图为示意电路图，一旦完成了电路原理图，检查一下是否有可疑之处。是否忘了连线，或忘了给出元件参数的大小?元件的极性是否标明?是否考虑了元件的电压范围?是否使连线尽可能简单?最好仔细检查一下电路，在焊接元器件时找出一个错误比在画图时擦去一些线是更麻烦的。

二、电路仿真软件

设计一个电路时，甚至在完成原理图之前，我们应该考虑使用一个电路仿真软件去测试我们的设计思路。看看它是否能够工作。电路仿真软件允许我们在不接触真正的元器件的情况下，构建电路的计算机模型，接着测试它(测量电压、电路波形图，逻辑状态等)。一个典型的仿真软件包括一个模拟和数字器件的元件库，包括分立元件和集成电路。如果我们希望建立一个振荡电路的模型，我们所要做的就是从元件库中选择元件，设置这些元件的值，调整这些元件的位置并连接成一个振荡电路。测试电路只是选择仿真软件的一个测试工具，然后在电路中把测试工具的探头连在需要被测试的点上。

例如：如果我们想要了解振荡器输出的波形是什么形状的，选择振荡器的仿真模型，接着连接测试探头，测量输出波形。电脑的屏幕上会显示输出的电压随时间变化的曲线。在仿真软件中也提供其它测试仪器，例如：万用表、逻辑分析仪、函数发生器、频谱仪等。

为什么在做一个真正的电路前要先用计算机仿真呢?首先，在我们使用计算机仿真时，我们没有必要担心电路中的元件有故障;其次，我们不用担心大电流损坏元件---计算机软件不会因为电流过大而烧坏元件。最后，一个仿真软件帮助我们做了全部的数学运算工作。仿真软件允许反复调整元件的数值，直到电路工作于期望状态。使用仿真软件能使学习电子技术成为直接的过程和节省花在工作台上的时间。

常用的电路仿真软件有multisim，proteus，EWB，CircuitMaker，Pspice等，Pspice更为专业。Multisim应用更为广泛。

三、做电路的调试样板

一旦我们觉得原理图满意了，经过仿真，功能也能够完美实现，接下来的步骤是做调试电路的样板。在此阶段最常用的工具是标准尺寸的“面包板”。面包板相当于临时的装配板，在上面放置电阻、晶体管、集成电路等电子元器件，用导线或利用面包板内部导线将他们连接在一起。

面包板带有中心距离约为2.5mm的小正方形插孔方阵。当电线或元件引脚插入这些插孔时，嵌在孔内的弹性金属接头便夹住电线或引脚。面包板插座适用22号规格的金属丝，但是能扩展为适应直径在0.38~0.81mm之间的引线。面包板上方和下方的单排插座是保留给正、负电源连接用的，而在中央的缝隙区域之间的插座是为双列直插式封装的集成电路保留的。

四、最后的电路

当我们成功电路原型后，下一个步骤就是要构造一个比较固定的电路。此时，我们必须选择能够安装电路的电路板。可以选择的包括：多孔板、线绕板、成品印制电路板或自制印刷电路板。

下面我们来了解一下这些电路板。

1、多孔板

多孔板是一个钻过许多孔的绝缘板。每一个元器件的管脚可以插入其附近的孔中，引脚端插入板的背部，这样电子元器件可以从一个管脚连接到另一个管脚，然后拧在一起(当然也可以通过焊接连在一起)。

在一个多孔板上构造一个电路是很容易的，需要的材料很少，而且制作与连接不需要很多的技术。然而，最后我们得到的是一个既大又松散的电路。该电路很容易引起噪声(跳线相当于天线)，而且时间久了可能会散开。总之，多孔板只用于要求不高的简单电路中。

2、自制印刷电路板

如果我们希望建立一个具有专业外观的电路板，就需要设计制作PCB(印刷电路板)。

设计PCB需要花较长的时间。当制作腐蚀电路板时有必要保证电路正确的功能，特别是当处理包含大量电感元件的电路时就要花很多时间。例如：射极耦合的逻辑电路要求独特的微带连线的几何结构和精确的元件布线以实现快速的上升时间，同时避免在电路元件之间的串扰噪声。高灵敏度的低压放大电路也要求布置合理的微带连接，短而直的互连线有利于减少噪声。

设计PCB，首先需要确定使用单面还是双面的覆铜板。接着，我们必须将原理图变换为硬件草图，包括重新排列元器件，使所有的传导通路既短又直。如果可能的话，硬件草图应该避免任何互相交叉的连线。

一旦硬件电路草图已经完成，接着就是把它转换为PCB。在蚀刻所有不需要的敷铜部分，并完整无损的留下传输导线时，需要一定的技巧。在这点上，有许多不同的转印/蚀刻技术可供我们选择。

也许最简单的技术包括使用PC板的成套工具--可以从网上商店购买一些套件。一个典型的成套工具带有单面或双面的覆铜板、一瓶腐蚀剂、一支油性记号笔、一瓶擦洗的酒精、一个钻头。在制作腐蚀电路板时，首先要用铅笔将我们的硬件草图画在覆铜板上;接着钻上使元器件的引脚可以插进去的孔;再用

油性笔出铅笔草图的轮廓，对所钻的孔务必环绕画一圈。在这之后，把板放在装有腐蚀液的容器中，直到没有涂上油性墨水的铜完全溶解，再把板从腐蚀的容器中拿出来，用清水冲洗，然后用津有酒精的布擦去板上的油性墨。使用这套工具的一个问题是我们一次只能制作一块电路板，且油性笔画线的精度有一定的限制。

五、电路布局的要点

当在电路板上调整元件时，集成电路和电阻应该成排且同向放置。电路板四周务必留1cm的边界以留些空间给插件的推杆、引线和支架。将电源引线及其他输入、输出引脚放置在板的边缘，通过安装在边缘的刀口插头、D连接插头、栅栏条连接插头或者接线柱与他们连接，避免在电路板上安装大重量的元件，以防止跌落时损坏电路板。在靠近半导体二极管和电解电容的附近放置极性标志也是一种好的方法，在集成电路引脚旁边放置标号也是有帮助的。考虑标出测试点、微调元件的功能(如调零)、输入与输出、指示灯功能和电源线接头等。