如何進行電路板設計

身邊的設備，從房子到辦公室，工作場所，道路，市場，教育機構，我們看到科技的現代化和所有這些技術的關鍵在于電子產業的發展。

科學家和工程師們每天都在致力于先進的微電子、半導體、納米技術、通訊工程等。對于這篇文章，我們將集中討論核心電子硬件，討論電子元件、電路板以及 PCB上的元件的選擇與裝配。

什么是電路板：

線路板又稱 PCB (印刷電路板)，是一個由絲網印刷、阻焊層、銅基和基板組成的平臺。其基本材料為FR-4復合材料，由編織的玻璃纖維布和環氧樹脂粘合劑制成。這種膠粘劑阻燃，因此命名為 FR (阻燃劑)。

組件焊接在 PCB上形成電子裝置。這種元件叫做 PCB組件或者 PCBA。PCB是針對 ALTIUM, ORCAD, EAGLE等具體 CAD軟件進行設計。這類軟件能產生電路設計(Schematics)，電路設計者就可以在 CAD軟件中設計 PCB。該軟件隨后生成一個“GERBER”文件，可將其輸入 PCB制造機，從而打印出軌道并制作 PCB。

電子設備和設備：

電子設備和設備中有各種電子元件。有些是線性電源、開關電源、放大器、濾波器、振蕩器、示波器、函數發生器、數字萬用表、網絡分析儀、頻譜儀等。這類實驗室設備用來開發消費電子、工業電子、汽車工業、軍用及國防產品等。

電子設備的應用：

消費電子產品中， LED電視、 LCD、 Android手機、可穿戴電子產品、小型電子產品等。PLC，繼電器，開關，傳感器，執行器，伺服電機驅動，直流電機輸送帶，汽車電子產品，車載充電器， AM/FM無線電電子設備， GPS跟蹤器/導航儀， LED燈控制器，繼電器，閥門，保險絲等。

如何設計電路：

電路圖設計的基本要求是：顧客。組件主要分為兩類。1-主動元件和2-被動元件主動元件都是需要像 OPAMP，晶體管， MOSFET等這樣需要能量消耗的元件，而被動元件則是電阻、電容、電感等耗能元件。

電子元件：

示例1 :(繼電器開關電路）

本電路選用 NPN型 BJT晶體管BC337。這種晶體管連接在共發射極模式下，1 KΩ電阻是用來控制基極電流的基極電阻。用10 KΩ電阻將BC337的基極連接到地(GND)，這樣當輸入正邊緣觸發時觸發，晶體管就會進入飽和狀態，通過集電極和發射極導通將 GND短與繼電器線圈相連。這樣線圈就會啟動并且正常地關閉(NC)繼電器觸點。

在另一面，如果沒有觸發，晶體管保持截止狀態， CE結保持開路， GND沒有短路到線圈，因此繼電器繼續常開(NO)

晶體管：

兩種主要類型的晶體管是BJT和MOSFET。 BJT晶體管是一種電流控制器件，通常用于繼電器控制開關。

繼電器：

繼電器是一種機電電子元件，帶有線圈和兩個觸點（NO和NC）。當12VDC應用于繼電器時，該線圈將其狀態從NC更改為NO，反之亦然

繼電可以提供5 V、12 V、24 VDC線圈和觸點安培范圍，從10 A到30 A。因此，如果你必須驅動泵、空調、鼓風機、大型伺服電機等較大的負荷，再用高安培繼電器，否則用小型繼電器，如小燈泡、 LED燈等。

電阻：

電阻器是用來控制電流和壓力的。上例中，我們使用一個“分壓器網絡”，它把電壓降低到1 KΩ，然后把剩下的電位傳給10 KΩ到基極。提出了正確識別和選擇電阻表。電阻很便宜，每一個電子商店都能買到。具有 SMD和通孔類型。

示例2 :(電源）

本電路采用可調LM317穩壓器。調壓器可以產生一個穩定的 DC電壓輸出，它由R1和RV1兩個電阻編程。電容器C3是旁路電容，用來連接調節管腳和 GND，以增強紋波抑制能力。C1,C2,C4用來消除電壓波動。二極管D5是用來保護輸出端的反向電流，保護電壓 IC。

D1，D2，D3，D4是全橋轉換器，用于將交流電轉換為直流電平。 RV1是用于設置固定輸出電壓的微調電位器。

變壓器：

變壓器是轉換高交流電壓的設備橋式整流器使用230VAC至24VAC的低壓。通過根據初級和次級電壓找出匝數比來選擇變壓器。

二極管：

這是半導體元件，用于橋式整流器，飛返/飛輪用途。該二極管將正向偏置并在其上下降0.7V。在半導體器件中，硅是重要的成分，適當的摻雜將導致阻擋/結的產生。

電容器：

這種無源元件在電子產品中很常見，用于雙電源和單電源。主要目的是過濾。在定時電路中，它用作RC定時器。在用于反饋回路的OPAMP積分器中。額定電壓和電容越大，電容器的尺寸越大。如果輸出電壓調節在24VDC，那么輸出紋波電容應選擇在大于24V的額定電壓下，如100V左右。否則電容器會爆裂或膨脹。較長的鉛是正的，較小的鉛是負的。

電壓調節器：

線性穩壓器的額定電流為1A，可提供1.2V至438V DC的輸出電壓。選擇穩壓器以根據需要檢查最小壓差，輸出數量，輸出電壓極性，輸入電壓范圍和封裝。

電位器：

裝飾罐廣泛用于各種電子電路中。它用于分壓器電路，用于設置OPAMP比較器電路中的參考電壓，設置可調電壓調節器中的輸出電壓，用于RF電路中進行調諧，用于定時器以設置RC定時器中的R值。編寫的代碼102表示

焊接電子元件：

焊件最重要的工具是烙鐵本身。鐵頭在400 o C處，尖頭可以根據需要進行更換。把電烙鐵接在 AC插座上，等它夠熱。接上一根焊絲，觸碰頂端，煙就會上升，這說明鐵可以焊接了。端部的小焊料也會幫助熱量從鐵頭流向連接處。這一過程叫做“鍍錫”

您必須有一個烙鐵架，因此您可以在不使用時放入其中。焊接應在有通風的地方進行。焊錫煙霧對健康有害

你可以用濕海綿清洗所需的鐵頭。好了，當你的熨斗準備好了，就像鋼筆一樣抓住它，用焊絲和接觸頭觸碰它們。元件引線與 PCB軌道所需連接的點。在接合處保持針尖1-2秒，直到焊料形狀成“山”為止。1-2秒后，焊料冷卻，你會看到類似于焊接的山脈。這個焊接不錯。看起來像是個焊球，那可不好。

焊接注意事項：

1-有些元件對熱敏感，因此焊接尖端太長會損壞元件，如晶體管

2-某些元件對ESD（靜電放電）敏感，所以在用特殊的ESD保護包裝接觸或拆開這些部件之前，你必須接地。

什么是焊料：

常規焊料是錫和鉛的合金，60％錫和40％鉛。熔點200℃。現代焊料是無鉛的，錫與其他金屬如銅和銀合金。熔點220℃。由于焊料含錫量，用焊料覆蓋表面稱為“鍍錫”。

脫焊：

焊接吸盤用來從板上除去零件。將焊料涂上鐵頭，然后用吸盤吸住熔融焊料。銅編也很好，它吸收熔融的焊料遠離接頭。在連接處加熱鐵尖直至焊料熔化，然后將銅編織物浸入熔融的焊料，然后取出銅編織品，然后取出鐵頭。