2.4　模拟电路设计步骤及注意事项

接到一个电子电路设计任务时，首先应仔细分析该任务，提出多种方案并进行选择，然后对各部分组成单元电路进行设计，最后进行组合、功能调试。

2.4.1　模拟电路设计步骤

（1）提出系统方案

① 分析、提出系统方案　仔细分析设计要求，了解系统的性能指标、内容以及特殊要求等。根据各部分单元电路功能，画出一个整机原理方框图。然后搜集与查阅相关的资料，提出多种可行性方案。从合理性、可能性、经济性及功能性等多方面进行选择，并反复进行可行性分析和优缺点比较，关键部分应进行实际现场考察。

② 确定方案　经过分析和比较后选择出一种方案。然后根据各单元电路功能画出该方案的原理方框图。这个简单的框图要求反映出各组成部分的功能以及相互之间的关系。

（2）单元电路的设计与制作

① 单元电路选择与设计　单元电路是整机中的一部分，必须把各单元电路制作好才能提高整机性能。因此，必须按照已确定的总体方案系统要求，明确该单元电路的任务，详细拟定出单元电路的性能指标以及单元电路间的级联问题。

对满足功能要求的多个单元电路进行分析比较和筛选，具体制作时，在满足性能要求的前提下，可模拟成熟的电路，也可创新。此外，还要考虑各单元电路间的级联问题，例如信号耦合方式、电气特性的相互匹配以及互相间的干扰等问题。

② 参数计算　通常满足同一电路要求的参数值可能有多组，设计者应选择一组能满足功能要求的、可行的参数，以便确定元器件的具体型号。

③ 元器件的选择　由于元器件的种类繁多，设计者需要进行分析比较选择出最合适的元器件。首先，所选元器件要满足单元电路的性能指标要求，其次，要考虑价格、体积等要求。随着微电子技术的飞速发展，各种集成电路的应用也越来越广泛。它的性能可靠、体积小，而且便于安装调试和维修。选择集成电路不仅要考虑功能和特性的要求，还要考虑功耗、电压、价格等多方面的要求。

（3）绘制电路图　在系统框图、参数计算、元器件选择以及单元电路间的关系等都确定后，就可以进行总体电路图的绘制。总体电路图是电子电路设计的重要文件，它不仅是电路安装和电路板制作等工艺设计的重要依据，而且是电路试验和维修时的重要文件。

绘制总体电路图时应注意：合理布局，要清晰地反映出各单元电路的组成以及各单元电路间的连接关系；反馈信号的方向与一般信号的流向相反。

（4）总体电路试验　实践是检验该设计正确与否的标准，所以在总体电路图设计完毕后，设计者应进行试验，通过试验可以发现电路中的问题，找出设计中的不足，从而修改和完善电路设计。一般试验步骤如下。

① 组装　对于集成电路要认清方向，元器件要按照信号流向顺序连接，这样便于调试。

② 调试　调试前后对连线、元器件安装、电源等进行检查，确保安装无误后通电观察是否有冒烟、发热等故障，若有则应断电排除故障。接着要局部地对各单元电路进行调整，按信号的流向分块逐级地使其中参数达到指标。逐步扩大范围，最后完成整机调整。还要使整机的抗干扰能力、稳定性及抗机械振动能力等各方面达到设计指标。

③ 故障检查　调试时出现故障，要认真查找故障原因，仔细作出判断。常用的故障检查方法有直观观察法、用万用表查静态工作点法、信号寻迹法、替换法等。

（5）绘制正式的总体电路图　在对电路进行试验后，可知各单元电路是否合适，单元电路之间的连接是否合理，元器件选择是否正确，电路中是否存在故障。对出现的问题加以有效地解决，从而可以进一步修改和完善总体电路图，绘制正式的总体电路图应按国际标准，要求更严格、更工整。

2.4.2　模拟电路设计注意事项

① 在进行参数计算时，应考虑元件的工作电流、电压、功耗和频率等是否满足性能指标，还要考虑元器件的极限参数留有充裕量，一般应大于额定值的1.5倍。

② 单元电路要布局合理，元器件的引线要尽量短，且要减少交叉；大功率开关管或滤波电容要远离输入级；总接地线要严格按照高频→中频→低频逐级从弱电到强电的顺序排列；立体声的双声线必须分开，直到功放级再合起来。

③ 在进行元器件选择时，一些特殊情况，如高频、宽频带高电压和大电流等场合，不适合选用集成电路。

④ 电路中应采用静电屏蔽和电磁屏蔽来降低噪声。

⑤ 电路中加入滤波电容和补偿网络来消除自励振荡。

⑥ 在进行组装时，可选用不同颜色的导线来表示不同的用途，这样检查时较方便，且连线不允许跨在集成电路上。

⑦ 在进行调试时，为了方便，可在电路图上标明各点的电位值、波形图及其他主要参数。

⑧ 绘制电路图时，图纸的布局、图形符号、文字标准都应规范统一。