电子电路的安装与调试

毕 业 论 文电脑主板电子电路的安装与调试作 者 姓 名 ： 专 业、班 级： 学 号： 校内指导教师： 校外指导教师： 完 成 日 期 ： 黄河水利职业技术学院自动化工程系黄河水院自动化工程系毕业论文摘 要随着科学技术的进步社会的发展及需求，电脑的需求量越累越大，也对其的要求也显著增加，各行各业为满足人们的这种要求，生产更强、更轻便、更便宜的机器成了当务之急。而电子电路在工业领域中，电子电路的安装与调试占有重要的地位，它把理论付诸于实践的过程是把人们的主观设想转变成电路和电子设备的过程，是把设计转化为产品的过程。而富士康是集先进的电子研发及产品的设计技术，主要从事台式计算机、笔记本电脑、主机板、显示卡散热器、电脑游戏机服务器、投影仪等电子产品的代加工，对电子产品的装配与调试设计中有自己独特地研制开发技术，在此工业生产中安全生产、安全用电常识成为安全生产发展中的重中之重，任何一个好的产品设计方案都是经过安装、调试和多次修改后形成的。关键词：电子电路；安装；调试- I -目 录摘 要I引 言11电子电路设计的基础知识11电子电路设计的基础知识21.1 概述21.1.1电子产品的研制开发过程21.1.2电子电路设计的地位与作用21.1.3 衡量设计质量的指标32 电子电路的安装42.1整体结构布局42.2 电路板的结构布局52.3元器件的插接技术52.4 元器件的焊接技术63 电子电路的调试93.1调试方法93.2调试步骤93.3调试中出现的故障与处理103.3.1电路的故障类型及原因103.3.2电路故障的诊断方法123.3.3电子电路中常见的干扰134.1 电子产品设计结构144.2电子产品装配工艺144.2.1装配工艺的概述144.2.2元器件成型和装配工艺154.2.3 导线连接工艺164.2.4元器件的紧固工艺174.3电子产品的调试与检测174.3.1 调试检测基础174.3.2 整机调试204.3.3故障排除方法215电脑主板的电子线路及其安装要求235.1电脑主板的构造235.1.1线路板得制造235.1.2电路主板的元器件组成235.2电脑主板安装的具体步骤245.2.1安装工艺要求255.3电脑主板安装过程中需要的注意事项255.3.1主板故障产生的原因255.3.2常见的主板故障及其处理方法276 安全用电常识296.1 安全用电296.1.1安全用电的等级电压296.1.2电子装接的安全用电296.2触电的防护306.2.1触电防护措施306.2.2触电急救31结论32参 考 文 献33致 谢34- I -引 言富士康科技集团创立于1974年，而烟台富士康工业园是其期中的一个子公司，是专业从事电脑、通讯、消费电子、数位内容、汽车零组件、通路等6C产业的高新科技企业，凭借扎根科技，专业制造和前瞻决策，自1974年在台湾肇基，特别是在深圳地区建厂以来，富士康迅速发展强大，拥有60余万员工及全球顶尖的IT客户群，为全球最大的电子产业专业制造商。烟台富士康科技集团以实力创效益，以效益谋发展，以发展营造规模，以规模换取口碑，以口碑造声势，以强大的声势进军市场，并秉持“竞争、挑战、转型、创新”的精神分头运作、稳健经营追求卓越的成长，实现永续经营，基业长青的发展目标。凭借着先进的电子研发及产品的设计技术要求，主要从事电脑游戏机、笔记本电脑、电脑光驱、液晶电视、台式电脑、光碟机、数码相机、LED光明灯、新型界面材料、印刷电路板、主机板、显示卡散热器、投影仪、打印机及其其他机构零件组件和电子消费品的研发和制造。在精密机械与模具、电子研发、产品设计、信息液晶显示等产业领域等方面进入一个全新的时期，尤其在电脑主板代加工的生产发展中展现了其实力。电脑的发展是集人们的发展需要在逐渐的不断的实践中发展起来的，这从第一代的电子计算器发展到第四代的大规模集成电路中，可以看得出，而且电子计算机不仅是一种工具，它与其他的工具不相同：电子计算机是人脑的一个侧面延伸，因为其不仅具有非凡的计算能力，速度之快令人望尘莫及，而且还能够仿真某些真人的思维功能，按照一定的规则进行逻辑判断和推理，代替人的部分脑力劳动。CPU、显示器技术、芯片组、硬盘、内存、光驱、显示芯片、电池、各种外设甚至外壳的加工工艺都在电脑的发展历程中起着重要甚至决定性的作用。电脑在人们的生产实践中具有很重大的意义，不过在这个领域发展中运用最多的、最重要的就是电子电路安装与调试及其产品的设计运用。每一个电子产品的诞生都是在电子电路中不断地安装调试以及反复地更改中产生。所以，了解电子电路的安装于调试对电子产品的发展及需求是非常重要的。注：页码，居中，底部，宋体，小五，正文起始页页码为1。阅后删除此文本框。1电子电路设计的基础知识常用的电子电路的设计方法和步骤在电子信息工程技术中占有非常重要的位置，同时也是电子课程设计教学中的重要内容。本章将介绍有关电子电路设计的基础知识以及一般的设计方法和步骤。1.1 概述1.1.1电子产品的研制开发过程(1) 首先是选题，选题是否合适关系到研制工作的难易和产品的经济效益，甚至是成败的关键。(2) 拟定性能指标是电子电路设计中最先遇到的问题。提出一套完整的、合适的性能指标，并不是一件容易的事。设计刚开始时提出的性能指标，某些方面可能不够准确或不切实际，某些要求可能提的太武断或安全系数太大等。这些问题可能要到预设计阶段，甚至试生产或使用阶段才能发现。因次，产品的性能指标一般要在研制过程中反复修改，才能最后确定。(3) 预设计包括定出总方案，落实各环节的具体电路，计算出它们的参数值，画出总体电路图。(4) 工艺设计包括设计印刷电路板的布线，编写各部件（例如插件板、面板等）之间的接线表，画出各插头、插座的接线图和机箱加工图等。(5) 试生产。样机制作完成以后，可根据具体情况试生产若干台，并交使用单位使用。若发现问题，应及时改进，做出合格的定型产品，再经行鉴定。在确信有令人满意的经济效益前提下，才能投入批量生产。1.1.2电子电路设计的地位与作用通常所说的电子电路的设计，包括拟定性能指标、原理电路的预设计、实验和修改四个环节。如果设计时所采用的方案和电路不好，选用的元器件太贵或筛选困难等，往往会造成产品性能差，生产困难，成本高，销路不好，经济效益低等，甚至不得不考虑重新设计，但那时已经错过良机，以致造成整个研制工作的失败。因此，电子电路设计的质量对产品性能的优劣和经济效益的高低等具有举足轻重的作用。对于设计而言，通过电子电路设计可以帮助学生巩固有关的课程内容，帮助生产商获得更大的效益。1.1.3 衡量设计质量的指标什么样的设计才算是优良呢？我们认为主要应根据以下几点全面衡量：1. 工作稳定可靠，保证能达到所要求的性能指标，并留有适当的裕量。2. 电路简单。3成本低。4. 耗电少。5. 所采用的元器件品种少，体积小，且货源充足。6便于生产，容易调试。7. 维修方便。通常，我们希望自己设计的电子电路能同时符合以上各项要求，但有时会遇到相互矛盾的情况。例如，在设计中有时会遇到这样的情况：如果要想使耗电最少或体积最小，则成本高或可靠性差。在这种情况下，应抓住主要矛盾。例如，对于用交流电网供电的电子设备，如果电路总的功耗不大，那么功耗的大小不是主要矛盾，而对于用微型电池供电的航天仪表而言，功耗的大小则是主要的矛盾之一。2 电子电路的安装电子电路的安装与调试在电子工程技术中占有重要地位。它是把理论付诸于实践的过程，是把人们的主观思想转变成电路和电子设备的过程，是把设计转变成产品的过程，电脑主板也是在这样的假象经过实践应运而生的。电子电路要达到设计时的设计要求，不仅取决于电路原理图的正确设计，而且还与电路安装的合理性密切相关。安装技术的优劣，不仅影响外观质量，而且影响电子产品的性能，影响到调试与维修。对电路的安装技术必须掌握。而电子电路安装首先要考虑到电路安装布局的问题。电子电路安装布局分电子装置整体结构和电路板上元器件安装布局两种。2.1整体结构布局整体布局大致需要考虑以下几个问题：1.电子装置重心要平衡。比较重的器件如变压器应安装到底部，以降低装置的重心。装置前后、左右重量的平衡。2.电子装置电路板的布置。(1)单板还是多板。单板结构简单、可靠性高、使用方便。如果电路规模不大或电路规模虽大但安装空间没有限制，则尽可能采用单板，否则采用多板结构。(2)分板原则。将能独立完成某种功能的电路放在同一板子上，特别是要求一点接地的电路部分尽量置于同一板内。高低电平相差较大，相互容易干扰的电路宜分板布置。电路分板部位应选在相互之间连线较少的部位以及频率、阻抗较低的部位。这样有利于抗干扰，同时又便于调试。同时要注意连线的相互影响，强电流线与弱点连线分开走，输入级的输入线与输出级的输出线分开走。3.区域划分。将系统电路按数字、模拟、功率分类，按电路类型进行位置划分。模拟电路与数字电路分开，以降低数字噪声对敏感的模拟电路的耦合；功率驱动部分为大功率电路部分，噪声能量大，应与模拟和数字分开。4.利于散热、远离热源。电源变压器、功率器件、大功率电阻等发热源器件要注意通风散热，发热元件可安装散热片，置于装置边缘容易散热的部位，必要时装小型排风扇。半导体器件、热敏器件、电解电容应尽可能远离发热器件。5.注意电磁干扰。（1）容易受干扰的元器件（如高放大倍数放大器的第一阶段）应尽可能远离干扰源（如变压器、高频振荡器、继电器、接触器等）。当远离有困难时，应采取屏蔽措施，即将干扰源屏蔽或将易受干扰的元器件屏蔽起来。（2）输入级尽可能远离输出级。6.注意安装、调试、维修的方便，以及整体布局的美观。2.2 电路板的结构布局在一块板上按电路图把元器件组装成电路时，首先必须考虑元器件在电路板上的结构布局。布局是否合理不仅影响后面的布线工作，而且对整个电路板电气性能有一定的影响。1.布局要求。(1)首先要保证电路功能和性能指标。(2)在此基础上满足工艺性、检测、维修方面的要求。工艺性包括元器件的排列顺序、方向、引线间距等。考虑到印刷板检测时信号注入或测试，设置必要的测试点或调整空间，以及考虑有关元器件的替换维修等。(3)适当兼顾美观性，元器件排列整齐，疏密得当。2.布放顺序。(1)先大后小，先安放面积较大的元器件；(2)先集成后分立；(3)先主后此，多块集成电路时先放置主电路。3.布局原则。(1)信号流原则。按电路信号流向布放，避免输入输出，高低电平部分交叉。(2)就近原则。当板上对外连接确定后，相关电路部分应就近安放，避免走远路，绕弯子，尤其忌讳交叉穿插。(3)散热原则。有利于发热元器件散热。2.3元器件的插接技术电路组装方式通常有两种：插接方式和焊接方式。插接方式是在面包板上进行，而焊接方式在印刷板上进行。1.常用的面包板有两种。一种是两侧各一条插孔，还有一种是两侧各两条插孔，这种面包板的背面贴有一层泡沫塑料，用于防止静电。面包板是一个有许多小方孔的塑料板，每个小方孔内装有供插接元器件引脚或导线的金属弹簧片。因此，电路元器件和连线可以插入小孔中，组装成满足任何要求的电路。一块面包板的面积是有限的，当电路规模比较大时，可将多块面包板拼起来使用。使用面包板组装电路很方便，容易更换线路和器件，而且可以多次使用。在多次使用面包板后，弹簧片会变松，弹性变差，容易造成接触不良，而接触不良和虚焊同样不易查找。因此，多次使用的面包板，应从背面揭开，取出弹性差的弹簧片，进行修复后再插入原来的位置，可以使弹性增强，增强面包板的可靠性和使用寿命。2.插接技术。(1)关于集成块的插接。双列直插式集成电路要插在面包板中间槽的两边，为了便于正确布线和查线，所有集成块的插入方向要保持一致，不能为了临时走线方便或者缩短导线长度而把集成块倒插。为防止集成电路受损，在插入或拔出时要非常细心，插入时所有引脚均对准插座板上的小孔，均匀用力按下；拔出时，必须用专用拔钳，夹住集成块两头，垂直往上拔起，。以免其受力不匀使引脚弯曲或断裂。对于多次使用集成块的引脚，必须修理整齐，引脚不能弯曲，所有的引脚应稍向外偏，这样才能使引脚与插孔接触良好。(2)关于分立元件的插接。安装的分立元件应便于看到其极性和标志。为了防止露的引线短路，必须套上套管，一般不剪短引脚，以便重复使用。(3)关于连线的插接。准备连线时，通常用0.6mm的单股引导线。根据布线要求的连线长度剪好导线，剥去导线两头的绝缘皮(剥去6mm左右)，然后把导线两头弯曲成直角。把准备好的连线插入相应位置的插孔中。拔出连线时，应用镊子夹住导线后垂直插入或拔出插孔，不要用手拔出，以免把导线插弯。连线要求贴紧面包板，不要留空隙。为了查线和美观，连线应用不同的颜色(一般情况，正电源线用红色，负电源线用蓝色，信号线用黄色等)，连线应尽量采用横平竖直的布线，不准连线跨接在集成块上，也不准导线重叠。一个插孔中只准插一根线，不准插两根线。插孔允许通过的电流一般不大(500mA以下)，因此，电流大的负载不能用插孔连线，必须改用其他方式。2.4 元器件的焊接技术在电子工业中，焊接技术应用极为广泛，它不需要复杂的设备及昂贵的费用，就可将多种元器件连接在一起。焊接质量的好坏直接影响电路的性能，因此，焊接技术是从事电子技术大的基本功。1.焊接工具与材料。(1)电烙铁。电烙铁是电子焊接中最常用的工具，如图所示，作用是将电能转换成热能对焊点部位进行焊接，其是否成功很大一部分是看对它的操控怎么样了，因此某种角度上说电烙铁的使用依靠的是一种手法感觉。 一般来说，电烙铁的功率越大，热量越大，烙铁头的温度也就越高。一般的晶体管、集成电路电子元器件焊接选用20W的内热式电烙铁足够了，功率过大容易烧坏元件，因为二极管、三极管结点温度超过 200就会烧坏。但以搭棚焊为主的胆机制作中，电烙铁功率要大些，可在35W-45W中选择，甚至可以更大。值得注意的是，线路焊接时，时间不能太长也不能太短，时间过长也容易损坏，而时间太短焊锡则不能充分融化，造成焊点不光滑不牢固，还可能产生虚焊，一般来说最恰当的时间必须在1.5s4s内完成。内热式烙铁头都经电镀，可以直接使用。新的外热式烙铁头以及使用一段时间后的烙铁头，都需要用锉去烙铁头表面的氧化物，并根据需要锉成一定的形状。修理后的烙铁头应及时镀锡，方法是将烙铁头装好通电，在木板上放些松香并放一段焊锡，烙铁沾上锡后在松香中来回摩擦，直到整个烙铁修整面均匀镀上一层锡为止。应该注意，烙铁通电后一定要立刻蘸上松香，否则表面会生成难镀锡的氧化层。（2）焊锡。焊锡是焊接用的焊料，它是一种铅锡合金材料，其熔点为190摄氏度左右。焊接电子元件，一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝，熔点较低，而且内含松香助焊剂，使用极为方便。（3）助焊剂。助焊剂能出去氧化膜，防止焊接面氧化，并能增加焊锡流动性，改善焊接质量。常用的助焊剂是松香或松香水（将松香溶于酒精中）。使用助焊剂，可以帮助清除金属表面的氧化物，利于焊接，又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时，也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性，焊接后应及时清除残留物。2.焊接工艺。对焊接质量的要求：焊接牢固，无虚焊，焊点光亮、圆滑、饱满、无裂纹、大小适中且一致。当然，要达到这种要求，必须通过长时间、多次反复的练习。对初学者来说，首先应保证焊接牢固、无虚焊，因为虚焊将给电路造成严重隐患，且很难查找。3.焊接步骤。（1）净化元器件引线和焊点表面。焊前要用刀或砂纸除去引线表面的锈迹或氧化物，然后蘸上松香酒精，搪上锡。焊点表面则用酒精清洗，并沾上松香酒精。未经过净化处理的引线不易焊锡，即使勉强焊上也容易形成虚焊。（2）加热焊件，使其温度达到焊锡熔化温度，及把已经净化处理的引线置于焊点上，用烙铁头接触两者来加热。焊接温度严重影响焊接质量。焊接温度的高低的关键在于烙铁头与焊件接触时间的长短。接触时间必须得当，一般只需要几秒钟。（3）用焊锡丝接触焊接点，待适量焊锡熔化后，立即移开焊锡丝，在移开电烙铁，稍后焊锡凝固。4.焊接方法。（1）右手持电烙铁。左手用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线。焊接前，电烙铁要充分预热。烙铁头刃面上要吃锡，即带上一定量焊锡。（2）将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成60角。以便于熔化的锡从烙铁头上流到焊点上。烙铁头在焊点处停留的时间控制在23秒钟。（3）抬开烙铁头。左手仍持元件不动。待焊点处的锡冷却凝固后，才可松开左手。（4）用镊子转动引线，确认不松动，然后可用偏口钳剪去多余的引线。 一般来说电烙铁的选择非常重要，电烙铁的功率应由焊接点的大小决定，焊点的面积大，焊点的散热速度也快，所以选用的电烙铁功率也应该大些。一般电烙铁的功率有20W 25W 30W 35W 50W 等等。选用30W左右的功率比较合适。电烙铁经过长时间使用后，烙铁头部会生成一层氧化物，这时它就不容易吃锡，这时可以用锉刀锉掉氧化层，将烙铁通电后等烙铁头部微热时插入松香，涂上焊锡即可继续使用，新买来的电烙铁也必须先上锡然后才能使用。3 电子电路的调试把电子元器件连接起来，实现特定功能的关键一步是调试。任何电子电路都必须经过认真、细致的调试，才能获得满意的性能要求。3.1调试方法电子电路调试方法有两种:分块调试法和整体调试法。1.分块调试法。分块调试是把总体电路按功能分成若干个模块，对每个模块分别进行调试。模块的调试顺序最好是按信号的流向，一块一块地进行，逐步扩大调试的范围，最后完成总调。实施分块调试法有两种方式，一种是边安装边调试，即按信号流向，组装一模块就调试一模块，然后就继续组装其他模块；另一种是整体电路一次组装完毕后，再分块调试。分块调试法的优点是：问题出现的范围小，可及时发现，易于解决。所以，此种方法适于新设计电路和课程设计。2.整体调试法。此种方法是把整个电路组装完毕后，不进行分块调试，实行一次性总调。显然，这这只适于定型产品或某些需要相互配合、不能分块调试的产品。3.2调试步骤1.通电前检查。任何组装好的电子电路，在通电调试之前，必须认真检查电路是否有错误。检查的方法是对照电路图，按一定的顺序逐级对应检查。特别是注意电源是否接错，电源与地是否有短接，二极管方向和电解电容的极性是否接反，集成电路和晶体管的引脚是否接错，轻轻拔一拔元器件，观察焊点是否牢固等。2.通电检查。一定要调试好所需的电源电压数值，然后才能给电路接通电源。电源一经接通，不要急于用仪器观察波形和数据，而是要观察是否有异常现象，如冒烟、异常气味、放电的声光、元器件发烫等。如果有，不要惊慌失措，而应立即切断电源，待排除故障后方可重新接通电源。然后，再测量集成块的电源引脚电压是否正常，以确信集成电路是否已通电工作。3.分块测试。分块测试时应明确本部分的调试要求，按调试要求测试性能指标和观察波形。调试顺序按信号的流向进行，这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号，为最后的整机联调创造条件。电路调试包括静态和动态调试。（1）静态调试：静态调试一般是指在不加输入信号，或只加固定的电平信号的条件下所进行的直流测试，可用万用表测出电路中各点的电位，通过和理论估算值比较，结合电路原理的分析，判断电路直流工作状态是否正常，及时发现电路中已损坏或处于临界工作状态的元器件。通过更换器件或调整电路参数，使电路直流工作状态符合设计要求。（2）动态调试：动态调试是在静态调试的基础上进行的，在电路的输入端加入合适信号，按信号的流向，顺序检测各测试点的输出信号，若发现不正常现象，应分析其原因，并排除故障，在进行调试，直到满足要求。 4.整机联调。各单元电路调试完成后就为整机调试打下了基础。整机联调时应观察各单元电路连接后各级之间的信号关系，主要观察动态结果，检查电路的性能和参数，分析测量的数据和波形是否符合设计的要求。如有不符合，则应仔细检查问题所在，一般是对某些元件参数加以调整和改变，如仍达不到要求，则应对某部分电路进行修改，甚至要对整个电路加以修改，或推到重来。3.3调试中出现的故障与处理在实验中，故障常常是不可避免的。分析和处理故障的过程就是从故障现象出发，通过反复测试，做出分析判断，逐步找出问题的过程。3.3.1电路的故障类型及原因常见的电路故障类型有以下几种：1开路故障。当电路中没有电压、没有电流、测试仪表指针不偏转、示波器无波形显示等现象时，说明电路发生了开路故障。产生这类故障的原因可能是:焊点为虚焊，接线松动，接触不良，引线或导线接头折断，电源保险丝熔断或电路元器件损坏等。2短路故障。电路发生短路故障时，电路中电流剧增，仪表指针急速偏转而打弯,保险丝熔断,并常伴有冒烟、烧焦气味、有响声、发热等现象，严重的会损坏电路元器件或仪器、设备，这类故障属于破坏性故障。产生原因可能是：线路裸露部分相碰、焊点相互靠的太近而造成短路、连接错误，或有过电压、过电流破坏了绝缘等。开路故障和短路故障发生后，若不消除产生故障的原因，则故障永久存在，电路不能工作，所以它们是永久性故障。3.软故障与硬故障。也是介于前二类故障之间的一类故障，由于电路元器件不稳定，如元器件质量差，或使用年长已久，或工作环境恶劣造成元器件老化，或性能变坏，使电路逐渐偏离原来的性能指标，测试时，测试数据与理论只相差甚远，这类故障称为软故障。由于这类故障不至于一时使电路元器件、仪器与设备损坏，又把这类故障称为非破坏性故障。但是，当渐变到一定程度，元器件参数突然发生很大的变化，致使电路出现开路或短路故障，电路就无法正常工作。相对软故障而言，将这类故障称为硬故障。可见，情况不严重的故障，若不及时处理，会转化成严重的故障。4.间歇故障。由于元器件参数不稳定，电路有接触不良，或电源电压不稳定，使电路有时能正常工作，有时又不能正常工作，这类故障称为间歇故障。一般开路故障、短路故障这类永久性故障比间歇故障容易检查，硬故障比软故障要容易检测。另外，在调整、测试工作中，往往需要外接一些测试仪器、设备，如电工仪表、直流稳压电源、信号发生器、毫伏表、示波器等。经常会有与测试仪器或设备连接有误，或测试条件不当，或仪器使用不当等原因而出现的，在生产实践中一定要注意这类故障。在调试中也会出现这类故障，原因有以下几点：（1）实际电路与设计原理图不符。（2）元器件使用不当。（3）设计的原理图本身不满足要求。（4）误操作。查找这类故障的方法有：（1）通用方法1.测量元器件引脚电源电压。使用面包板做实验出现故障时。要检查是否引脚接触不良导致元器件本身没有正常工作。2.断开故障模块输出端所接的负载，可以判断故障来自模块本身或负载。3.检查安装的线路与原理图是否一致，包括连线元件的极性及参数集成电路的安装位置是否正确等。 4.检查用于测量的仪器是否使用得当。5.检查元器件使用是否得当或者已经损坏。在试验大量使用的是中规模集成电路，由于它的引出端较多，使用中有时会将引出端接错，从而造成故障。在电路中，由于安装前经过调试，元器件损坏的可能性很小，如果怀疑某一器件损坏，必须对它进行单独测试，对确已损坏予以更换。6.对反馈回路的故障判断是比较困难的，因为它是把输出信号的部分或全部以某种方式送到前面模块的输入端，使系统形成一个闭环回路，在这个闭环回路中只要有一个模块出故障，则整个系统处处存在故障现象。查找故障需要把反馈回路断开，接入一个合适的输入信号，使系统形成一个开环系统，然后再逐一查找发生故障的模块及故障元器件等。（2）观察判断法 对于自己设计的系统或非常熟悉的电路时,因为对各部分的原理及性能指标、波形形状已较透彻的了解，所以通过仪器、仪表观察到的读数和波形，可以直接判断故障发的部位及原因，从而准确、快速的找到故障并加以排除。（3）数字电路故障分析的特点数字电路的故障和排除相对比较简单，除三态电路外，其余数字电路的输入与输出只有高电平和低电平两种状态。查找故障可以先进行动态测试，缩小故障的范围，再进行静态测试，查出故障的具体位置。查找故障首先要有合适的信号源和示波器，示波器的频带一般应大于10MHZ，而且应该用双踪示波器同时观察输入和输出的波形、相位关系。查找故障的过程仍然可以按顺序进行测量，把输出的结果和预期的状态相比较，通过动态测试把故障缩小到最小范围。3.3.2电路故障的诊断方法电路出现故障时，首先应观察电路的焊点有无脱焊；导线有无折断；接插接有无松脱；电容器是否路液或炸裂；触摸半导体器件外壳是否过热等。若经直接观察未发现原因，则可用以下的方法解决。1.信号寻迹法。寻找电路故障时，一般可以按信号的流程逐级进行。从电路的输入端加入适当的信号，用示波器或电压表等仪器逐级检查信号在电路内各部分传输的情况，根据电路的工作原理分析电路的功能是否正常，直到查出故障所在的地方。2.分割测试法。对于一些反馈电路，因为它把输出信号的部分或全部以某种方式送到输入端，使系统形成一个闭环回路。在这个闭环回路中只要一个部位出故障，则整个系统出存在故障。这时可以采用分割反馈回路的方法，将反馈回路断开，查出故障部分。3.电容器旁路法。在放大电路中，旁路电容失效或开路，使负反馈加强，输出量下降，此时用适当的电容并联在旁路电容两端，就可以看出输出幅度恢复正常，也就可断定旁路电容的问题。这种检测可能要多处试验才有结果，这时要细心分析可能引起故障的原因。这种方法也用来检查电源干扰、寄生股震荡等故障。4.对比法。将有问题的电路状态、参数与相同的正常电路进行逐项对比。此方法可以较快地从异常的参数中分析出故障。5.替代法。把已调试好的单元电路替代有故障或有疑问的相同单元电路（注意共地），这样可以很快判断故障部位有时元器件的故障不很明显，如电阻变质、晶体管和集成电路性能下降等，这时用相同规格的优质元器件逐一代实验，就可以具体判断故障点，加快查故障的速度。3.3.3电子电路中常见的干扰电路的干扰可来自电子系统内部，亦可来自电子系统外部。内部干扰是指元器件本身产生的干扰，通过电源、地线、分布电容和电感等途径影响系统工作。功率级内高频振荡电路和功率开关电路所产生的噪声信号是系统内部的主要干扰源。外部干扰是指雷电干扰、电子系统周围的电气设备产生的干扰，如大功率电子设备的启停等。干扰源、耦合路径和接收电路是构成干扰的三要素。因干扰源是客观存在的，不可能消除，所以，常用切断干扰的耦合路径和消弱电路本身对干扰的敏感度来抑制。根据干扰耦合路径，干扰可分为：1. 来自电网的干扰。2. 来自电线的干扰。3. 来自信号通道的干扰。4. 来自空间电磁辐射的干扰。来自空间电磁辐射的干扰一般不太严重，只要电子系统与干扰源保持一致一定距离或采取适当的屏蔽措施，基本上就可解决。4 电子产品的装配4.1 电子产品设计结构任何一台电子产品的设计均有两个独立部分组成，一部分是电子线路设计，另一部分是结构设计。随着科学技术的飞跃发展，新工艺和新材料不断推出，电子产品越来越智能化、小型化和多功能化，这对电子产品工艺结构设计提出了更新、更高的要求。所谓电子产品的结构设计，是指电子产品的物理结构或机械结构设计，是和电路设计、工艺设计紧密结合在一起的设计项目。其主要的设计内容包括以下几个方面。 （1）电子电路模块的划分。要根据产品的功能和应用特点，将整个电子电路划分为若干个相对独立的模块，确定每个模块印制电路板的尺寸。小的简单装置只需要一个模块。 （2）确定每个模块之间及与其他少量分散的元器件（如扬声器、变压器、电源插座等）之间的接口方法及接口器件。 （3）进行机箱的设计。要全面考虑模块和各部件的机械安装和固定的方法，方便其相互连接；决定机箱使用的材质；外观美观、使用操作方便。 （4）全面考虑产品的抗干扰性能、防辐射性能、抗震性能、抗冲击性能、抗高温性能及防潮性能等，进行相应设计。 （5）产品经济性设计，即在满足产品设计、应用要求的前提下，结构设计要尽可能经济，获得较高的性价比。4.2电子产品装配工艺 装配工艺是将电子零部件按设计要求装配成整机的多种技术的综合，是电子产品整机生产中的一项基础技术，也是电子产品生产过程中的重要环节。装配工艺对产品的技术指标和可靠性起着重要的作用，如果装配工艺设计不妥当，则产品将无法实现设计的技术指标。因此，掌握装配技术的工艺知识是非常重要的。4.2.1装配工艺的概述装配工艺是将电子零部件按工艺设计要求装配到规定的位置上的技艺。安装时，有一部分电子元器件、导线是通过焊接固定的，还有一部分电子元器件、导线是通过螺钉进行紧固的。任何一台紧密的电子仪器都有可能由于一个虚焊点或一个螺钉的松动而无法正常工作，因此安装质量要靠工艺设计和操作人员的技术水平来保证。1. 产品使用安全电子产品离不开电，保证产品使用安全是很重要的。不良的装配不仅会影响产品的性能，严重时还会造成安全隐患。例如，电子产品在安装时通常会利用紧固变压器螺钉来固定电源线，螺钉安装在设备的外壳上，电源线在螺钉的紧固作用下会变形，时间长了电源线的绝缘层可能会被破坏，导致芯线直接与外壳连接，造成漏电事故。所以，这样的安装是不合适的。要保证千差万别的电子产品能够安全使用，必须采用安全的安装技术。2. 电气连接性任何一台电子设备中的电气连接导通与绝缘时，产生的接触电阻和绝缘电阻的大小与产品性能以及质量有紧密的联系。装配时未按规定操作，会影响产品的电气连接性，导致设备不能正常工作。在安装过程中，操作者没有将多股导线绞合镀锡，而是直接安装在导电螺钉上，使一部分芯线散开，不能很好的连接。采用这种不符合工艺要求的连接方法时，虽然设备在通电检查和初期工作时都正常，但时间一长，就会因局部电阻增大而发热，使导线及螺钉表面发生氧化，接触电阻增大，致使设备不能正常工作3. 力学强度在安装工艺设计时，除了考虑电气连接性之外，还必须考虑元器件在安装时的力学强度和防振防跌性能。如元器件在插装之前先按照工艺要求对引脚进行成型处理，在焊接时按照焊接工艺保证焊点质量合格，对于体积较大、质量较重的元器件采用紧固件加固等。4.2.2元器件成型和装配工艺1.元器件成型元器件的引脚处理成型是电子产品装配过程中不可缺少的工艺流程。元器件预成型后便于安装和焊接，并可提高装配的质量和效率，加强电子设备的防震性和可靠性。元器件引脚成型的形状有多种，各种成型的方法都要能承受剧烈的热冲击，使元器件不受到热传导的损伤。所以，成型的具体尺寸、外形等规格，应根据安装位置的特点及技术方面的要求而定。需注意以下两点：（1）元器件引脚打弯处距引脚根部要大于1.5mm，弯曲的半径要大于或等于元器件直径；（2）引脚成型时，要注意元器件的标称文字及标记朝向应在容易观察的位置。2.元器件的安装工艺1）印制电路板的装工艺印制电路板的安装工艺是根据工艺设计和工艺规格规范的要求，将电子元器件按一定的方向和顺序安装在印制电路板已设计好的位置上，并采用焊锡等方式将其焊接固定的工艺技术。印制电路板的安装分为手工装配工艺和自动装配工艺两种。采用哪种方式要根据电子产品的生产性质而定。元器件插装必须严格执行元器件的工艺技术要求，遵循先小后大、先低后高、先里后外、先易后难、先一般元器件后特殊元器件等基本原则。当元器件的插装方向在工艺图样上没有明确规定时，必须以某一基准来统一元器件的插装方向，元器件读数或色环读数的方向，横向应从左到右，竖向应从下往上。2）常见的安装方式（1）悬空式安装。这种安装散热效果好，在插装时要求元器件与印制电路板板面之间的距离为38mm，如果元器件引脚过长，则稳定性差。（2）受安装空间限制的安装。这类安装方式可以在有限的空间中，保证元器件有足够的力学强度，经得起震动和冲击。（3）采用机械支撑固定安装，对于体积过大、质量过重的元器件，如变压器、大容量的电容器、大功率的可变电阻等，可采用金属支架，将元器件固定在印制基板上。4.2.3 导线连接工艺电子产品系统中，导线在电路中用于信号和电能的传输。电气设备和线路能否可靠安全的工作，在很大程度上取决于导线连接和绝缘层加工质量。1剪裁按所需的长度剪裁导线。手工剪裁时要拉直导线再截断，以保证导线的长度符合尺寸。截断导线时应保证好导线的绝缘层，使其不受损坏。为确保导线的导电性能良好，绝缘层已损坏及芯线已锈蚀的导线不能使用。2.剥头将绝缘导线的两端去掉一段绝缘层而露出芯线的过程称为剥头。由于导线的连接方式不同，剥头的长度也相应不同。常用的剥头工具有剥线钳、电工刀、剪刀、热控剥线器等。使用热控剥皮器进行剥头时，先将热控剥皮器预热，当剥皮器上的电阻丝呈暗红色时便可以使用。使用时为了让切口整齐，要转动导线，待四周绝缘层被切断后用手转动到西安向外拉。这种方法操作简单，不易损伤芯线，但绝缘材料受热时会产生有害气体，因此要求按照装通风器。3.捻头多股导线剥头处理后，芯线可能松散，镀锡后会比原导线粗，不便与其他元器件进行连接。因此，多股导线剥头后要进行捻头处理。捻头时要用力适中，按芯线原来捻紧方向继续。4.镀锡为保证芯线的可焊性，镀锡之前可用砂纸、小刀等工具清除芯线表面的氧化层。手工操作时可用电烙铁镀锡法，先将预置好的导线放在有松香的模板上，然后用电烙铁铁头沾些锡，给芯线均匀镀上一层锡。4.2.4元器件的紧固工艺紧固元器件时常用的零件，一般有螺钉、螺母、垫圈等。该工艺看视简单，但要做到牢固、安全、可靠，则必须对紧固件规格、紧固工具及操作方法等进行合理的选择。紧固螺钉的工具较多，常用的有普通十字旋具、一字旋具、力矩螺钉到、活动扳手、套筒扳手、力矩扳手等。每一种紧固工具按螺钉的尺寸大小都有对应的工具规格，使用者需按螺钉尺寸的大小来选用。尽管装时需注意：（1）在紧固螺钉、螺母时，应将垫片垫平，同时还要加上弹簧垫圈，要求弹簧垫圈的四周都被螺母压住压平； （2）当使用螺栓紧固时，其轴线应与被紧固件端面垂直； （3）在最后拧紧时应注意不要用力过猛，以免损坏被紧固的螺钉、螺母，产生滑丝现象。 4.3电子产品的调试与检测4.3.1 调试检测基础1.调试工艺文件产品的调试是按调试工艺文件进行的。调试工艺文件是工艺设计师为产品制定的一套科学，合理的调试规范，一般内容如下：（1）调试设备及所需要的工具仪器仪表的型号和数量，操作方法及步骤；（2）调试条件、安全操作规程及注意事项；（3）调试所需的工时定额、有关图表、测量数据资料及记录。2.调试的方案内容调试方案必须根据产品的技术要求和设计文件的规定而制定。原则上应该从技术、生产效率和经济角度来综合考虑，制定出科学、合理的调试方案。调试时，要严格按照调试工艺指导书，对单元电路、整机进行调整和测试。电路参数的调整，可以避免因元器件参数或装配工艺设计不合理而产生电路性能和技术指标达不到设计要求的情况。检测电路设计中产生的缺陷及安装过程中出现的错误，认真签写调试记录，对调试数据进行正确分析和处理，运用电路和元器件的基础理论去分析和排除故障，确保产品的各项性能指标达到设计要求。3.调试的安全措施调试过程中，需要使用各类仪器、仪表等工具进行带电操作，所以在调试的过程中，首要问题就是安全问题。处理防止调试中人身触电外，还要防止测量仪器被损坏，所以调试者必须严格遵守安全规程，以保证人员、设备的安全。1）调试环境安全措施不同的产品对工作和调试的环境要求不同，如：各类调试台的公共场地应铺垫绝缘橡胶，以保证调试人员和操作者与地绝缘良好；在调试高压电路时，除要在被调试设备周围地面上铺垫合格的地板和绝缘橡胶外，还应在调试的工作场所醒目的地方挂上警示牌。2)用电安全调试时要有用电安全措施,如：调试场地总电源开关应有相应的指示灯，开关最好安装在较明显又易操作的位置；场地所有的电源线、电源开关、插头等都不允许有裸露的带电导体，原器件必须符合安全用电要求；为防止露电或过载事故造成人身危险和设备损坏，在调试场地要求安装漏电保护开关和过载保护开关。3)操作安全调试电路接通电源前，应检查调试电路有无短路和开路现象，同时要注意不能带电操作。如必须与带电部分接触时，操作者应使用带有绝缘保护工作；当使用和调试MOS电路时，操作者必须带上防静电腕套；进行高压调试前，操作者要穿好绝缘鞋，带上绝缘手套。需要注意的是，人们通常认为电源开关断开（或关闭）就等于电源断开了，这种观念是错误的，也是很危险的。故只有拔下电源插头，调试电路时才真正地断开了电源，人们认为不通电的设备或仪器就不带电，这是不对的。另外，大容量高压电容只有进行放电后，才可以认为不带电。如显像管的高压嘴，由于管锥体内外壁构成的高压电容存在，即使断电数天后，高压嘴上仍然带电。要保证电视机的使用寿命及调试维修安全，一定要拔掉电视机的电源插头。4）测试设备安全用于测试的仪器设备要定期检查，以保证测试仪器的完好。当仪器外壳为金属时，电源插头必须选用三项插头，使地线和外壳相连，避免外壳带电。当仪器保险丝烧断时，首先应切断电源，拔下电源插头，在更换保险丝，更换的新保险丝一定要符合仪器的规格，不能任意选用，更不能用铜丝代替。使用功率较大的仪器设备，特别要注意断电后应冷却一段时间在通电，否则容易烧坏保险丝或损坏仪器。4.调试仪器的选用在调试工作中，选择合适的调试仪器是非常重要的，选择调试仪器应根据以下原则。（1）在保证测量指标范围的前提下，选用结构简单、操作方便的通用型或专业型仪器。（2）仪器仪表工作误差应小于被测参数的允许误差，一般小于允许误差的1/10。（3）仪器仪表的测量范围和灵敏度应符合被测参数的要求。（4）选择高输入阻抗的仪器仪表时，要求接入被测电路后，产生的测量误差尽量的小。（5）选择灵敏度较高的仪器仪表时，仪器的连接线仪器的连接线应采用屏蔽线；高频测试时，高频插头应直接接触被测点。电子测试仪器要能正常使用，要求使用者必须具备一定的电子技术专业知识，仪器使用不当也会产生干扰，导致测试结果不理想，严重时无法进行测试。5.静态调试工艺静态调试是指没有外加信号时电路的直流工作做状态。测试电路的静态工作情况一般是测试电路的静态工作点，即测试电路在静态工作时的直流电流和直流电压。1）直流电流的测量直流电流的测试方法有两种，及直接测试法和间接测试法。直接测试法是将电流表直接串接在待测回路中测量电流值的方法，这种方法直接、准确，但是测量时必须断开原有的电路，因此这种方法使用并不广泛。在测试时要特别注意，将万用表调至直流电流档接入电路时，必须注意电流表的极性。间接测试法一般在测试精度要求不高的场所使用，测量时无需断开电路，而是测量相应的电压值再计算电流，比直接测试法操作简单，但测量精度比直接测试法的差。2）直流电压的测量直流电压的测量方法与间接测量直流电流的方法一样，将电压表直接并接到被测试电路的两端进行测量。测量时必须注意电压档的表笔极性，电压量程应大于待测电压。6.动态调试工艺动态调试是指电路的输入端接入适当的频率信号后，测试有关检测点随输入信号变化而变化的情况，即测试电路在工作是电压和电流的动态变化情况的方法。通过测试电路的信号波形、频率特性和相关点的电压值的动态变化，来描述电路的动态特性参数，并进行分析，改善电路的动态特性。电路调整主要是对测试结果进行分析，要求熟悉电路中的可调元器件的作用及其电路参数的影响。从理论上讲，电路中的各个元器件都有可能存在误差。要调整测试结果的偏差，必须通过改变电路中元器件的参数来实现。4.3.2 整机调试1.外观检查检验员按整机工艺文件设定的检查项目进行检验，如各类紧固元器件、开关、指示灯、按钮是否完好，是否符合设计要求，机壳的外观设计要求是否无损伤、无污染、机械装配的操作传动部分及旋钮动作是否调节灵活、到位、安装牢固。检查顺序为先外后内，检查时应认真、仔细，不要有漏检项目。2.通电测试通电测试前，应检查被调试元器件、部件或整机是否短路，观察元器件有无相碰，印制电路板上有无错焊的现象，并检查各类控制开关的位置是否正确，整机绝缘是否良好。最重要的是测量电源输入端是否有短路的现象。操作的方法为，用万用表欧姆档次测量输入插头两端的电阻，测得阻值正常时方可以通电。通电后，观察电源、仪表指示灯工作是否正常，若有异常现象应立即断电排除故障，解决故障后，进入初调：先对电路进行空载调试，即电源系统不带负载的情况下检测电源指标及数值和波形是否符合设计要求；合格后就可以进行带载调试，及测量并调整电源部分的各项性能指标，如输出电压值、稳压、波纹系数等。如测得的参数符合设计要求则测试完毕，反之就必须对电路中的可调元器件参数进行调整，直到电源系统的性能指标达到最佳值。3.整机统调 整机统调就是对装配好的整台电子产品进行整体的调试,其最主要的内容是,测试各电路模块之间的输入、输出的关系是否正确，电源系统性能良好与否，整机功能、性能是否符合要求，以及各种干扰的排除，等等。 调整好的电路板经安装后，性能参数会受到不同参数的影响。因此任何一台电子产品在整机装配后应对各单元电路进行再次测试和调整，以保证单元电路的性能符合整机性能指标的要求。4.技术指标测试按照整机技术指标要求及相应的测试方法测试整机技术指标，并记录测试数据。对测试结果进行科学分析，分析结果是否达到质量技术要求。最后写出调试报告。4.3.3故障排除方法产品在调试过程中或使用一段时间后，可能会出现一些故障。要快速排除故障，首先选择合理的方法去查找故障、判断故障原因、确定故障部位。1.观察法观察法是最简单、最安全的检查方法。直接对单元电路板进行目测检查，观察焊点是否虚焊、假焊，连接导线的接头处是否断开，电容器是否漏液，接插件是否松脱及触点是否生锈等。2.测量法排除故障中使用最广泛、最有效的方法是测量法。根据测量的电参数特性对电路进行分析，进而找出故障，该方法用万用表的电阻档对电路进行整机内阻值的测量，在对印制电路板上的元器件进行测量，这时必须考虑被测元器件在并联支路上的影响，所以测量结果还应对照原理图进行分析。还可以将待测元器件取下来进行测量，虽然操作较麻烦，但测量结果更准确。这种测量方法可以用于判断集成电路的好坏。操作时，将一只表笔接地，另一只表笔进行分析测量各个不同的引脚的对地电阻值，然后交换两只表笔再测一次，将测量值与标准值进行比较，结果与标准值差别很大的可能就是故障点。测量时注意，被测对象不能供电，大电容必须放电后才能进行测量，否则测量结果不准确，严重时还会损坏测量仪器。3.替换法替换法是电路测试、维修中常用的方法之一。它采用合格的、性能参数相同的元器件或设备用电路板等代替被怀疑的部件，从而判断故障的所在。当各种检测方法均难判断故障时才使用替换法。因为该方法需要拆焊才能实现，操作比较繁琐，有时由于拆焊技术不过关会损坏元器件和印制电路板。通常不直接焊接元器件，可以将被怀疑的元器件两个引脚开路，焊上新元器件进行测试。如果是一个电容器，怀疑其容量减少时，可在并上一个电容进行试验。当怀疑某一电路有故障时，可使用该电路的备用板进行维修，这种方法比较方便，而且时间短，特别对现场维修更为实用。4.比较法由于电子设备的多样化，出现的故障也就千奇百怪。当采用多种检测方法都无法判断故障时，就可以采用比较法。1）整机比较法整机比较法通常指维修调试人员手头缺少各种技术资料，设备本身又较复杂时，采用与故障机相同类型的正常工作的机器进行比较，查出故障的方法。其原理是，通过对比，观察怀疑有故障的电路部分的工作点和波形，来比较好、坏设备的参数性能差异，以分析、发现问题，解决问题。2）排除比较法有些电子设备系统往往有若干个相同功能和结构的组件，这样的设备出现异常情况，不能马上确定引起故障的组件时，就可以采用排除法来确认。其方法是，逐一插入组件，同时监视整机系统的工作情况，如系统能正常工作，就可以排除该组件的嫌疑；然后再插入另一块组件试验，以此类推，直到查出故障为止。采用排除比较法时，应注意关闭电源后方能插入或拔出组件，防止带电插入或拔出造成短路，损坏系统。5电脑主板的电子线路及其安装要求根据以上几章基本电子电路的安装与调试及其安装功能、工艺的要求的描述，可谓是电脑主板的生产实践及其性能的测试作为铺垫。5.1电脑主板的构造一块电路板主要有线路板(即电脑主板)和元器件组成。5.1.1线路板得制造PCB印制电路板是所有电脑板卡所不可缺少的东西，它实际上是有几层树脂材料联合在一起的，内部采用铜箔走线，一般的PCB线路板分为四层，最上和最下的两层，中间两层是接地层和电源层，将接地和电源层放在中间，接下来，便可在PCB板上进行接插元器件所需的钻孔和电镀，再根据钻孔需求由机器设备钻孔 ，孔壁里头必须经过电镀。在孔壁内部做金属处理后，可以让内部的各层线路彼此连接，然后将各种元器件标示网印在线路板上，以标示各零件的位置，它不能够覆盖在任何布线或金手指上，不认可能会减低可焊性或电流连接的稳定性。此外，如有金属连接的部位，通常镀上金，这样在扩充槽时，才能确保高品质的电路连接。测试PCB是否有短路或断路的状况，可用光学或电子方式进行测试，光学方式可以扫描以找出各层的缺陷，电子测试通常用飞针探测仪检查所有连接。在经过以上的工序后，PCB进入到人工流水线，在人工流水线上，主要利用手工在上面插装一些机械难以安装的插件，如电源插件、总线插槽等，插好后还要进行焊接。5.1.2电路主板的元器件组成电路主板上的各元器件居多可大概有：1是整合音效芯片，2是I/O控制芯片，3是光驱音源插座，4是外接音源辅助插座,5是SPDIF插座，6是USB插头，7