5.3 调试“花絮”
   现在DVD影碟都时髦附上拍摄花絮,将摄制过程中的一些“差错”汇总,以搏大家一笑。我也在此效仿一下,将调试中遇到的值得关注的问题整理与此,但不是为了搏大家一笑,而是希望读者能从中悟出些东西,从而避免“重蹈覆辙”。
   上面详细描述的已是第二版,第一版电路设计和PCB排版均有不少问题,调试后做了较多修改。
新PCB拿到后,我十分自信,边拍照边焊接,很快硬件就大功告成。
   下载程序后,得意的启动测量,亲切的“啪啪”声即刻响起;随即接上示波器准备记录调试部分的波形。
   可一看测量结果,给我当头一棒,测量数据根本不对。
   拿示波器一看,晕!没有发射信号时,C12上居然有连续不断的波形!频率还正好是设计的谐振频率。
   首先怀疑是此批TL852有问题,因为用的是新购买的;立刻用原来剩余的一片TL852又焊了一个,结果一样,汗!


 

   当时有个不详的预感:坏了,PCB排版不当,电路自激振荡了!
   马上想到的是R7、R8电阻,因为第一版设计是0603器件,后为了便于DIY者修改参数,改为RT13,这样离超声波接收器就很近了(看PCB图),怀疑是R8的反馈信号耦合到超声波接收器端子上,导致振荡。可割断电路改变位置后,依然如故。
   只好依次将输入部分的各个器件脱离PCB,看是哪个导致的,直到电感移开后,问题消失了:


 
   最后找出了问题所在:是2个电感之间耦合;因为L1、L2并排紧挨着,又都是“工”字磁芯,漏磁较大;L2中是放大后的信号,L1是输入,这样就导致了自激振荡。
   第一版PCB也是这样排的,可巧的是电感焊的方向不同,正好相位相反,所以没有暴露;而此次焊的2块均正好相位相同,形成正反馈,导致振荡。
   后来我验证了,只要将L2 交换引脚插入(不用焊),就可以轻松复现。
   因为电感没有极性标志,所以读者如DIY此传感器,要注意,先不要焊接L2,其它都焊好后,通电,插入L2,用示波器测量C12的信号,如振荡则交换2个引脚,确定正常后再焊上。
   考虑到多数学生没有示波器,我将在软件中设计一个检测功能,详见“软件篇”。
   从这个插曲中可以看出,模拟电路排版还是挺讲究的,需要考虑因素远比数字电路多。
   不过目前变换方向焊接后是否变成了负反馈?对测量的影响是什么?还望读者发表高见!