1、整流穩(wěn)壓電源的組裝與布局

●整流穩(wěn)壓電源的要求

（1）能輸送給負(fù)載規(guī)定的直流電流和電壓，并能在最大負(fù)荷下保持輸出穩(wěn)定。

（2）在輸入電壓波動情況下，能保持輸出電壓穩(wěn)定，并有較高的穩(wěn)壓系數(shù)。

（3）保證輸出直流接近于恒定直流，紋波系數(shù)較小。

（4）電源應(yīng)具有較高效率。對大、中功率電源，效率是一項重要指標(biāo)，具有經(jīng)濟(jì)意義。 效率高電源工作時耗散出的熱量少，對設(shè)備工作有利。

●整流穩(wěn)壓電源組裝、布局時應(yīng)考慮的問題

（1）電源中主要元器件有整流管、電源變壓器、濾波扼流圈、濾波電容器、泄放電阻等，這些元器件體積較大，有的重量也較大，安裝布局時應(yīng)使重量分布均衡。多數(shù)電源采用水平底座，這時大的元器件放置在底座上面，小的元器件和走線應(yīng)在底座下面。 對小功率電源可將多數(shù)元器件（如整流、穩(wěn)壓部分）裝固在印制電路板上，少數(shù)重量較大的元器件（如變壓器等）可裝在金屬底座或支撐架上，并在電路上和印制電路板相連。電源底座一般用 １.２ ～１.５ｍｍ 薄鋼板制成（特殊場合也可用２ｍｍ 薄鋼板）并鍍鋅鈍化或鍍隔，也可采用薄鋁板。電源底座最好是單獨的，不與其他電路公用一個底座，否則應(yīng)布置在公用底座的一邊，并與易干擾電路遠(yuǎn)離。 電源底座常用做公共地線，如要求較高可在底座下另設(shè)粗銅線作公共地線。 由于電源重量較大，在總體布局時，電源宜放在設(shè)備最下部，以保證設(shè)備穩(wěn)定。

（2）易出故障的元器件（如整流、穩(wěn)壓二極管、電解電容器、繼電器等）應(yīng)安裝在便于更換的部位。在布置元器件時應(yīng)注意保證便于測試，接線板、控制繼電器宜布置在側(cè)面外緣，以便維護(hù)。改變輸出電壓的電位器、調(diào)壓器應(yīng)布置在靠近面板處，以便通過控制機構(gòu)調(diào)整電壓。各種控制旋鈕、指示燈、電壓表、開關(guān)和熔斷器均應(yīng)布置在面板的適當(dāng)位置，并便于和內(nèi)部元器件相連。

（3）電源中的變壓器，大功率整流管、扼流圈、大容量電解電容器等發(fā)熱量大的元器件，在布局時應(yīng)考慮便于散熱，應(yīng)安裝在空氣容易流通的地方。對大功率整流元件（如整流管、硒整流器、硅堆等）應(yīng)裝在散熱器上并布置在易散熱部位（如機箱后板外側(cè)）。對某些怕熱元件（如電解電容器）應(yīng)布置在遠(yuǎn)離發(fā)熱元件處。

（4）電源內(nèi)往往有高壓、要特別注意安全。為了防止發(fā)生電擊事故，各種控制機構(gòu)要和機殼機架相連并妥善接地。 高壓端子和高壓導(dǎo)線要絕緣并遠(yuǎn)離其他金屬構(gòu)件和導(dǎo)線，以免發(fā)生電暈和擊穿。 高壓部分和低壓部分要保持一定距離。 各種饋線最好用硬線并有良好的固定結(jié)構(gòu)。對具有高壓的中等以上功率的電源，應(yīng)安裝門開關(guān)，以保障工作人員安全。

（5）由于變壓器等鐵心器件會有５０Ｈｚ 泄漏磁場，當(dāng)它與低頻放大器的某部分交連時，會產(chǎn)生交流聲。因此電源必須與低頻電路（特別是放大器）隔開，或者把電源的鐵心器件屏蔽起來。

（6）電源變壓器重量較大，在布局時應(yīng)將其放在底座兩端并靠近支撐點，以防止在沖擊振動時產(chǎn)生過大撓度。如有可能可將變壓器直接裝固在機架上。 如果要求較高可對變壓器采用單獨的減振緩沖措施。此時，對較重的器件安裝螺栓必須可靠并采用防松措施。

●整流穩(wěn)壓電源元器件布局舉例

【例 3.1】圖３.３所示是某穩(wěn)壓電源電原理圖。它包括變壓器（４ＤＢ１）、橋式整流器、穩(wěn)壓電路等部分。 圖３.４ 是其印制電路板圖。

因電源變壓器較重應(yīng)單獨安裝，其他元器件均安裝在印制電路板上。 調(diào)整管 ＢＶ４ 因發(fā)熱量較大需用散熱器散熱，故布置在印制電路板的一端并遠(yuǎn)離其他元器件。 電解電容（C ５ 、C ６ 、C ７ 、C １０ 、C １１ ）因體積較大并且發(fā)熱，故遠(yuǎn)離其他元器件。其他元器件的布局可從圖３.４中得到說明。

2、放大器的組裝與布局

●對放大器的要求

（1）低頻放大器由于多用于音頻放大，故要求有較好的頻率特性，其頻率范圍要適應(yīng)于所擔(dān)負(fù)的工作。非直線性失真和噪聲電頻應(yīng)小一些。

（2）中頻和高頻放大器應(yīng)具有適當(dāng)?shù)脑鲆?，增益直接影響靈敏度及其平穩(wěn)性，增益應(yīng)適當(dāng)高一些，但過高易引起自激。

（3）放大器失真程度要小，對中頻、高頻放大器的失真應(yīng)有嚴(yán)格的要求，否則失真的信號經(jīng)過低頻放大后，失真更為嚴(yán)重。

（4）放大器應(yīng)工作穩(wěn)定，不產(chǎn)生自激振蕩。 因此要求放大器具有良好的屏蔽，并抑制級間反饋。

（5）對功率放大器要求有較高的效率。

●放大器組裝、布局時應(yīng)考慮的問題

放大器工作時，由于具有一定的增益，對外界干擾很敏感，微小的干擾將被放大，嚴(yán)重時放大器將無法工作。外界對放大器的干擾有：雜散電磁場的干擾；由電源引起的干擾；由接地不當(dāng)引起的干擾等。 為消除或抑制對放大器的干擾，在組裝、布局時應(yīng)注意以下問題：

（1）放大器的元器件布局必須按電路順序直線布置，各級元器件不能交錯，級與級之間有足夠的空間。前一級的輸出要對后一級的輸入，其接地應(yīng)盡量縮短。 前置放大級與末級越遠(yuǎn)離越好。

（2）為了減少鐵心器件的漏磁場影響，各種變壓器（輸入、輸出、級間）、扼流圈之間以及它們和其他元器件之間應(yīng)相互垂直布置。所謂垂直布置是指鐵心器件的線圈軸線與其他元器件平面或與底座平面垂直。 此外，鐵心器件與鋼質(zhì)底座之間應(yīng)留有空隙不能直接貼在底座上。線圈產(chǎn)生磁場，它與其他元器件之間也應(yīng)相互垂直布置，必要時應(yīng)予屏蔽。

（3）對多級放大器，為了抑制因寄生耦合而形成的反饋，應(yīng)做到：輸入導(dǎo)線和輸出導(dǎo)線遠(yuǎn)離；各級電路應(yīng)加以屏蔽；與放大器無關(guān)的導(dǎo)線不能通過放大器，否則應(yīng)采用屏蔽線加去耦電路，以減少或消除對放大器的影響。

（4）要抑制電源對放大器的影響，每級電路集電極回路與電源之間應(yīng)加去耦合電路，消除通過電源內(nèi)阻和饋線產(chǎn)生的級間耦合。處理好電源引入線的接地點，防止交流分量影響放大器工作。

（5）布置元器件時應(yīng)注意接地點的選擇，低頻放大電路的元器件接地應(yīng)集中連接在一點上，也就是每一級只選一個接地點；高頻放大電路應(yīng)根據(jù)情況多點就近接地。地線應(yīng)足夠?qū)?，頻率越高應(yīng)越寬，以減少地阻抗影響，對印制電路板應(yīng)采用大面積地線。 元器件接地不宜采用焊片，最好直接焊在地線上，更不允許采用一個共用焊片接地。

（6）對高頻放大器的組裝與布局與一般高頻電路相同。 參見高頻系統(tǒng)的組裝與布局。

●放大器元器件布局舉例

【例 3.2】圖３.５所示是某型號電視機低頻放大器的電路原理圖，它包括三只晶體管、輸出變壓器和有關(guān)阻容元件。Ｖ３是功放管，因發(fā)熱量較大采用叉指型散熱器。 放大器的所有元器件均裝在印制電路板上，其布局可從圖３暢６ 得到說明。

3、高頻系統(tǒng)的組裝與布局

●高頻系統(tǒng)的布局、布線和裝配

（１）要減小由于布線和裝配時所引起的電感耦合和電容耦合，必須做到：

① 減小導(dǎo)線長度和直徑。

② 增大平行導(dǎo)線之間的距離。

③ 盡可能不引入介電常數(shù)、介質(zhì)損耗大的絕緣材料。

在采取上述措施時，有時會遇到各種矛盾。 例如采用小型化元器件，可使裝配緊湊，并有利于縮短導(dǎo)線，但與未屏蔽組件間的互相干擾和維修有矛盾；又如減小導(dǎo)線直徑與降低損耗（導(dǎo)線細(xì)、電阻大，通過高頻電流時損耗大）和機械可靠性有矛盾等。這些矛盾必須綜合考慮，給予妥善解決。

為了減小高頻系統(tǒng)中導(dǎo)線間的耦合，在布線時應(yīng)注意導(dǎo)線間盡量不要平行放置，更不允許將高頻導(dǎo)線扎成線扎。當(dāng)來自不同電路的導(dǎo)線必須交叉時，應(yīng)盡可能成 ９０°交叉。

高頻系統(tǒng)中的緊固支撐零件最好不用金屬件；采用的絕緣材料應(yīng)該是介電常數(shù)和介質(zhì)損耗小的，如Ⅳ級、Ⅴ級高頻陶瓷或環(huán)氧玻璃布層壓絕緣板等。

（2）高頻系統(tǒng)要求具有較高的絕緣性能，可采用以下措施：

① 采用介質(zhì)損耗小、絕緣電阻高的材料。在高頻時介質(zhì)損耗的影響特別大，因此在高頻系統(tǒng)中應(yīng)盡可能不采用固體介質(zhì)做絕緣層，而采用無絕緣層的光導(dǎo)線。 對于安裝用于絕緣子的材料也應(yīng)選用體積電阻率和表面電阻率都很大的高頻介質(zhì)材料，如高頻陶瓷。

② 保持足夠的空氣間隙，即可用空氣間隙代替固體介質(zhì)做絕緣層。這時應(yīng)當(dāng)在結(jié)構(gòu)上采取適當(dāng)?shù)拇胧?，避免載流元器件的某些部分電場集中而導(dǎo)致產(chǎn)生弱電暈，使絕緣性能下降。 例如載流元器件在結(jié)構(gòu)上應(yīng)以圓弧和光滑曲面代替棱角和尖端。

高頻時空氣的耐電壓強度（抗電強度）比 ５０Ｈｚ 時低，因而高頻時可能引起空氣的強烈電離，損耗大量能量，甚至擊穿。高頻電壓越高，這種現(xiàn)象越嚴(yán)重，解決的辦法是增大空氣間隙。

③ 提高導(dǎo)線的剛性。細(xì)而長的導(dǎo)線剛性較差，在沖擊和振動下，很容易變形和移位置，結(jié)果引起電感和電容耦合的變化，使高頻電路參數(shù)不穩(wěn)定而影響正常工作。此外，在溫度變化較大時，剛性差的導(dǎo)線產(chǎn)生變形，也會引起上述情況。

●高頻系統(tǒng)中元器件和零部件的布局

（1） 管子的布局

高頻系統(tǒng)中的晶體管與集成電路塊如果布局考慮不周，會給電路帶來很大影響，必須從電路特點、結(jié)構(gòu)工藝、防護(hù)要求、使用維護(hù)等方面綜合考慮：

① 同一級的管子和它的元器件應(yīng)盡量靠近，各元件應(yīng)按照電路圖盡量安排在相應(yīng)引腳的附近，其連接線越短越好，使寄生耦合降到最低限度。此外，管子應(yīng)遠(yuǎn)離機殼的壁板和隔板，以減小寄生耦合。

② 要注意引腳和線路元件間以及相鄰管子之間的相對位置和排列方向，以減小它們之間的相互影響。前面所述放大器中對管子的布局要求，同樣適用于高頻系統(tǒng)。

③ 由于功率晶體管工作時會產(chǎn)生大量熱量，因此，這些管子不能和高頻裝置中的熱敏元器件靠得太近。特別是一些大的器件，如多聯(lián)可變電容器等，靠近發(fā)熱的管子時，由于溫度不均勻（最熱和最冷處溫度差可達(dá)十幾攝氏度），可能產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力和變形，使電參數(shù)變化。如果從整體結(jié)構(gòu)上考慮必須將發(fā)熱的管子靠近熱敏元器件時，就應(yīng)采取有效的散熱措施或?qū)崦粼骷鳠崞帘巍?/p>

④ 高頻系統(tǒng)中的管子對電磁干擾很敏感，一般都應(yīng)作電磁屏蔽。電子管一般采用對電子管單獨屏蔽；晶體管、集成電路塊一般是和電路一起作整體屏蔽。

（2） 線路元器件布局

高頻裝置中其他一些耦合、去耦、限流等作用的元器件（如電阻、扼流圈、電容器）的布置主要決定于線路及主要組件的布置。

每一元器件都應(yīng)可靠地安裝在底座或底板上，并按照電路圖的要求，與其他元器件、組件有可靠的連接。如果元器件較輕并且引線足夠硬，它們的固定可以和電連接一并進(jìn)行，即把它們裝焊在線路相應(yīng)的地方，而無需另外的機械固定。

在高頻裝置中使用多焊片接線板時要特別慎重。 用多焊片接線板的好處是結(jié)構(gòu)緊湊、便于裝配和維修，但相鄰焊片間的電容和電感不容忽視。 根據(jù)接線板的結(jié)構(gòu)和材料不同，其分布參數(shù)也不同，一對相鄰焊片間的電容可達(dá) ０.５～２ｐＦ，電感達(dá) ０.０１μＨ。 對低頻電路，這樣的數(shù)值沒有實際意義；而對高頻電路來說就是足夠大了，特別是對短波和超短波。由于高頻電路本身的電容值和電感值就很小，采用接線板和焊片所引入的寄生電容和寄生電感，在數(shù)值上可以與電路元器件相比擬，因此在高頻系統(tǒng)中采用多焊片接線板必須特別慎重。

（3） 結(jié)構(gòu)零件布局

采用機械性的支撐、固定和保護(hù)性的結(jié)構(gòu)零件，也會在不同程度上影響高頻裝置的工作。例如在未屏蔽線圈的附近會降低線圈的電感量和品質(zhì)因數(shù)；絕緣零件裝在未屏蔽的回路線圈附近，由于介質(zhì)損耗增大也會降低其品質(zhì)因數(shù)，頻率越高影響越嚴(yán)重；接地零件（與地線接觸的金屬零件）靠近高頻電路的導(dǎo)線和元器件時會增大其電容耦合，嚴(yán)重影響高頻級的波段覆蓋。

因此，當(dāng)必須引入任何一種安裝零件時（如支柱、固定夾、卡箍），應(yīng)當(dāng)仔細(xì)地考慮它們與回路元器件及其他高頻組件間的布局關(guān)系。一般可以按以下原則處理：

① 機械性的安裝零件最好選用絕緣性能好、介質(zhì)損耗小的材料，如高頻陶瓷件、聚四氟乙烯等。

② 沒有屏蔽的線圈附近最好不要安裝金屬零件，如必須安裝，應(yīng)保持足夠遠(yuǎn)的距離。

③ 金屬安裝零件最好安裝在屏蔽罩外面和接地金屬件上（如底座、隔板、屏蔽線的隔離層等）。

④ 高頻組件和高頻電路中的元器件，最好利用其本身的結(jié)構(gòu)安裝固定，一般情況下不引入其他機械性的加固零件，以免造成不必要的寄生耦合。

●高頻系統(tǒng)屏蔽的特點

常用屏蔽方法對高頻系統(tǒng)也同樣適用。 由于高頻系統(tǒng)有它獨有的特點，對高頻系統(tǒng)進(jìn)行屏蔽時，還應(yīng)注意以下問題：

（1） 振蕩回路的屏蔽特點

屏蔽罩會引起振蕩回路下列參數(shù)變化（與不屏蔽時相比較）：

① 減小回路線圈的電感量和品質(zhì)因數(shù)。

② 增大線圈的固有電容量。

③ 增大與接地片電容器的電容量。

④ 增大與地之間的分布電容。

振蕩回路參數(shù)變化的程度決定于屏蔽罩的形狀和尺寸。 一般說來，橫截面積相等的正方形屏蔽罩對線圈的電感量和品質(zhì)因數(shù)的影響比圓形屏蔽罩的影響要小一些；屏蔽罩的內(nèi)表面與產(chǎn)生電磁場的元件（線圈的線包、電容器的極片）距離越近，則屏蔽罩對回路參數(shù)的影響越大。

由于屏蔽的影響而使電容增大，在均勻調(diào)諧的振蕩回路中不僅使工作頻率漂移，而且還縮小波段覆蓋。屏蔽所引起的附加電容量大小反比于振蕩回路元件與屏蔽罩表面間的距離。 因此，屏蔽罩尺寸小，其內(nèi)表面愈靠近回路的載流元件，屏蔽罩所帶來的不良影響就愈大。

（2） 高頻系統(tǒng)屏蔽時應(yīng)注意的問題

① 在選擇屏蔽結(jié)構(gòu)形式時，對電路單元最好單獨屏蔽。即將待屏蔽的電路單元放入一個獨立的屏蔽盒中成為一個獨立的部件，這樣屏蔽效果好，并且調(diào)整也比較容易。 屏蔽罩最好做成密封結(jié)構(gòu)，除了對電磁場起屏蔽作用外，還能起到對氣候因素的防護(hù)作用。 電路的引線通過屏蔽盒用絕緣子或穿心電容引出、引入。 采用屏蔽板不可能得到好的屏蔽效果，高頻系統(tǒng)一般不采用屏蔽板。

② 在某些電子設(shè)備中，如高頻系統(tǒng)和低頻系統(tǒng)共用一個或在一塊印制電路板上，應(yīng)采取措施將高頻電路與低頻電路隔開，如用大面積金屬隔板把高頻電路屏蔽起來。此外，高頻導(dǎo)線和低頻導(dǎo)線也應(yīng)分開走線。

③ 高頻系統(tǒng)屏蔽罩的材料，在頻率很高時應(yīng)采用鍍銀銅材。在一般情況下高頻系統(tǒng)不采用黃銅作屏蔽材料，如果要求不高時，可采用鍍銀黃銅板。

④ 為了減少介質(zhì)損耗，高頻系統(tǒng)導(dǎo)線較短時，最好采用鍍銀裸銅線。如果需要絕緣則必須采用介質(zhì)損耗小的絕緣導(dǎo)線或采用高頻屏蔽線。 在要求高的情況下，可以將鍍銀裸銅線在兩個支點上拉緊，外面套上金屬管并固牢（金屬管要接地），管內(nèi)裸導(dǎo)線可用高頻介質(zhì)做的絕緣支撐件架住。