实训情境五.docx
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实训情境五.docx
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实训情境五
任务十一SMT调频收音机组装
学习领域
SMT元器件基础知识与手工焊接技术
实训情境5
SMT调频收音机组装
学时
12
任务布置
实
训
目
标
1、进一步加强表贴元器件的识别与检测。
2、进一步掌握利用电烙铁焊接不同封装的表贴元器件的操作方法。
3、进一步熟悉利用热风枪摘除不同封装的表贴元器件的操作方法。
4、了解表贴元器件回流焊接的工艺过程。
实
训
器
材
1、恒温电烙铁 5、SMT调频收音机套件
2、热风枪6、其他附属材料
3、焊锡膏7、回流焊机
4、吸锡线8、洗板水和镊子
实训
节奏
与方
式
项目
时间安排
实训方式
课前准备
利用多媒体,模拟车间
教师讲授
2学时
学生实做
10学时
任
务
描
述
1、学生在领到SMT调频收音机后,要仔细阅读组装说明书。
2、依据SMT元器件明细表,结合原理图,进行SMT元器件的识别工作。
3、了解SMT调频收音机的回流焊接工艺过程。
4、利用电烙铁和热风枪进行焊接工作。
对学
生的
要求
1、要熟悉SMT调频收音机原理,能够读懂原理图。
2、能够熟练识别和测试SMT和THT员器件。
3、能够熟练使用电烙铁和热风枪焊接或摘除SMT和THT元器件。
任务完成情况评价
自评
小组互评
教师评价
序号
实训内容
4.1
SMT调频收音机组装
一、表面组装元件的识别与检测
贴片元器件的优点:
贴片元器件,体积小,占用PCB版面少,元器件之间布线距离短,高频性能好,缩小设备体积,尤其便于便携式手持设备。
(一)贴片电阻:
1.外形:
可分为矩形、圆柱形、异形三种,常见的是矩形贴片电阻;
2.型号:
贴片电阻的型号是以该元件的长、宽命名,如0402、0603、0805、
1206等。
3.极性:
贴片电阻无极性;
4.贴片电阻的特性:
体积小,重量轻;适应再流焊与波峰焊;电性能
稳定,可靠性高;装配成本低,并与自动装贴设备匹配;机械强度高、高频
特性优越。
(二)贴片电容
贴片电容与插件电容最大的差别在于,插件电容可以直接在元件实体的标
识知道该元器件的参数,而贴片电容除了从盘上的标识可以知道它的参数,还
需要用万用表或电桥做进一步的测量验证。
1.特性:
通交流隔直流,通低频阻高频。
2.作用:
1)耦合电容:
用在耦合电路中的电容称为耦合电容,在阻容耦合放大器
和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路,起隔直流通交流作用。
2)滤波电容:
用在滤波电路中的电容器称为滤波电容,在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路,滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。
3)退耦电容:
用在退耦电路中的电容器称为退耦电容,在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路,退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。
4)旁路电容:
用在旁路电路中的电容器称为旁路电容,电路中如果需要
从信号中去掉某一频段的信号,可以使用旁路电容电路,根据所去掉信号频率不同,有全频域(所有交流信号)旁路电容电路和高频旁路电容电路。
5)负载电容:
是指与石英晶体谐振器一起决定负载谐振频率约有效外界电容。
负载电容常用的标准值有16pF、2OpF、3OpF、5OpF和1OOpF。
负载电容可以根据具体情况作适当的调整,通过调整一般可以将谐振器的工作频率调到标称值。
3.单位:
电容的单位为法拉(F),常用的电容单位有:
毫法(mF)、微法(μF)、纳法
(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等,换算关系是:
1法拉(F)=1000毫法(mF)=1000000微法(μF)
1微法(μF)=1000纳法(nF)=1000000皮法(pF)。
贴片电容容值:
常用三位表示阻值的大小;三位数字:
两位是有效数值,第三位是有效数值后面0的个数。
如:
101表示10×10PF(即100PF);
102表示10×100PF(既1NF)
103表示10×1000PF(既10NF)
104表示10×10000PF(既100NF)
105表示10×100000PF(既1UF)
(三)贴片二极管
1.特点:
体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度、环保、坚固耐用牢
靠、适合量产、反应快,防震、节能、高解析度、耐震、可设计等优点。
2.分辨贴片发光二极管极性方法:
led的封装是透明的,透过外壳可以看到里面的接触电极的形状是不一样的,正极是大方块,负极是小圆点。
数字万用表有测点路通断的那一项,图标是一个二极管和小喇叭。
当万用表红线接在led正极,黑线接在led负极上时,led会被点亮。
3.二极管的检测:
极性的判别将万用表置于R×100档或R×1k档,两表笔分别接二极管的两个电极,测出一个结果后,对调两表笔,再测出一个结果。
两次测量的结果阻值较大(为反向电阻),一次测量出的阻值较小(为正向电中,有一次测量出的阻)。
在阻值较小的一次测量中,红表笔(数字万用表)接的是二极管的正极,黑表笔接的是二极管的负极。
(四)贴片电感
1.特性:
与电容相反。
2.作用:
电感在电子电路中起谐振、耦合、延迟、滤波、陷波扼流抗
干扰等作用。
(五)磁珠
1.作用:
磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还
具有吸收静电脉冲的能力(数字电路中,由于脉冲信号含有频率很高的高次谐
波)。
磁珠有很高的电阻率和磁导率,等效于电阻和电感串联,但电阻值和电
感值都随频率变化。
2.单位:
磁珠对高频信号才有较大阻碍作用,一般规格有100欧/100mMHZ,它在低频时电阻比电感小得多。
以常用于电源滤波的。
HH-1H3216-500为例,其型号各字段含义依次为:
1)H是其一个系列,主要用于电源滤波,用于信号线是HB系列;
2)1表示一个组件封装了一个磁珠,若为4则是并排封装四个的;
3)H表示组成物质,H、C、M为中频应用(50-200MHz),
4)T低频应用(50MHz),S高频应用(200MHz);
5)3216封装尺寸,长3.2mm,宽1.6mm,即1206封装;
6)500阻抗(一般为100MHz时),50ohm。
注意:
磁珠的单位是欧姆,而不是亨特,这一点要特别注意。
因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。
电感与磁珠的区别:
电感储存能量,而磁珠消耗能量。
2、贴片元器件焊接方法
(1)贴片元器件的回流焊接
这种贴片元器件的焊接方法较为灵活,适应性比较强,焊接技术也比较容易掌握.视配置设备的自动化程度的不同,既可用于中小批量生产,又可用于大批量生产。
尤其适用于高校贴片元器件焊接失训.
1.回流焊接的操作步骤:
1)利用印刷机在PCB板上印制焊锡膏;
焊膏印刷机印锡膏
2)用手动或半自动自动贴片机进行贴片操作,下图是贴片完成的示意图;
手工贴片贴片
3)将完成贴片的PCB板放入回流焊机,设置好回流工艺曲线,进行焊接;
回流焊机焊接
(2)贴片元器件的手工焊接
贴片元器件的手工焊接的各种方法已经在前面详细讲过了,这里不再赘述。
如果同学们还没有完全掌握,可以查阅以前部分。
3、SMT调频收音机组装
(一)产品特点
·采用电调谐单片FM收音机集成电路,调谐方便准确。
·接收频率为87~108MHz
·较高接收灵敏度
·外形小巧,便于随身携带
·电源范围大1.8~3.5V,充电电池(1.2V)和一次性电池(1.5V)均可工作。
·内设静噪电路,抑制调谐过程中的噪声。
(二)工作原理
电路的核心是单片收音机集成电路SC1088。
它采用特殊的低中频(70KHz)技术,外围电路省去了中频变压器和陶瓷滤波器,使电路简单可靠,调试方便。
SC1088采用SOT16脚封装。
1.FM信号输入
如图所示调频信号由耳机线馈入经C14、C13、C15和L1的输入电路进入IC的11、12脚混频电路。
此处的FM信号没有调谐的调频信号,即所有调频电台信号均可进入。
2.本振调谐电路
本振电路中关键元器件是变容二极管,它是利用PN结的结电容与偏压有关的特性制成的“可变电容”。
外观图
+
_
Ud
BP910
Ud(V)
Cd
(PF)
(a)(b)
变容二极管
原理图
如图2(a),变容二极管加反向电压Ud,其结电容Cd与Ud的特性如图(b)所示,是非线性关系。
这种电压控制的可变电容广泛用于电调谐、扫频等电路。
本电路中,控制变容二极管V1的电压由IC第16脚给出。
当按下扫描开关S1时,IC内部的RS触发器打开恒流源,由16脚向电容C9充电,C9两端电压不断上升,V1电容量不断变化,由V1、C8、L4构成的本振电路的频率不断变化而进行调谐。
当收到电台信号后,信号检测电路使IC内的RS触发器翻转,恒流源停止对C9充电,同时在AFC(automaticfreguencycontrol)电路作用下,锁住所接收的广播节目频率,从而可以稳定接收电台广播,直到再次按下S1开始新的搜索。
当按下Reset开关S2时,电容C9放电,本振频率回到最低端。
FM收音机集成电路SC1088引脚功能
引脚
功能
引脚
功能
引脚
功能
引脚
功能
1
静噪输出
5
本振调谐回路
9
IF输入
13
限幅器失调电压电容
2
音频输出
6
IF反馈
10
IF限幅放大器的低通电容器
14
接地
3
AF环路滤波
7
1dB放大器的低通电容器
11
射频信号输入
15
全通滤波电容搜索调谐输入
4
Vcc
8
IF输出
12
射频信号输入
16
电调揩
AFC输出
3.中频放大、限幅与鉴频
电路的中频放大,限幅及鉴频电路的有源器件及电阻均在IC内。
FM广播信号和本振电路信号在IC内混频器中混频产生70KHz的中频信号,经内部1dB放大器,中频限幅器,送到鉴频器检出音频信号,经内部环路滤波后由2脚输出音频信号。
电路中1脚的C10为静噪电容,3脚的C11为AF(音频)环路滤波电容,6脚的C6为中频反馈电容,7脚的C7为低通电容,8脚与9脚之间的电容C17为中频耦合电容,10脚的C4为限幅器的低通电容,13脚的C12为中限幅器失调电压电容,C13为滤波电容。
4.耳机放大电路
由于用耳机收听,所需功率很小,本机采用了简单的晶体管放大电路,2脚输出的音频信号经电位器Rp调节电量后,由V3,V4组成复合管甲类放大。
R1和C1组成音频输出负载,线圈L1和L2为射频与音频隔离线圈。
这种电路耗电大小与有无广播信号以及音量大小关系不大,不收听时要关断电源。
(三)SMT调频收音机装配工艺
1.安装流程
见下图SMT调频收音机装配工艺流程图。
2.安装步骤及要求
1)技术准备
①了解SMT基本知识:
·SMC及SMD特点及安装要求
·SMT工艺过程
·SMB设计及检验
·再流焊工艺及设备品结构及安装要求
②实习产品简单原理
③实习产品结构及安装要求
其中:
SMB_表面安装印制板,THT_通孔安装,SMC_表面安装元件,SMD_表面安装器件。
外壳与结构件检验
元器件检测
SMB检测
丝印焊膏(手工焊接可省略此步)
9
贴片(手工焊接可省略此步)
再流焊(手工焊接可省略此步)
检验,补焊
THT元件装焊
部件装配
检测,调试
总装,交验
SMT调频收音机装配工艺流程图
2)安装前检查
①SMB检查对照印制电路板安装图检查:
·图形完整,有无短,断缺陷
·孔位及尺寸
·表面涂覆(阻焊层)
②外壳及结构件
·按材料表清查零件品种规格及数量(表贴元器件除外)
·检查外壳有无缺陷及外观损伤
·耳机
(a)SMT贴片(b)THT安装
印制电路板安装
③THT元件检测
·电位器阻值调节特性
·LED、线圈、电解电容、插座、开关的好坏
·判断变容二极管的好坏及极性
3)贴片及焊接参见印制电路板安装图(a)
①丝印焊膏,并检查印刷情况
②按工序流程贴片
顺序:
C1/R1,C2/R2,C3/V3,C4/V4,C5/R3,C6/SC1088,C7,C8/R4,C9,C10,C11,C12,C13,C14,C15,C16。
注意:
a.SMC和SMD不得用手拿
b.用镊子夹持不可夹到引线上
c.IC1088标记方向
d.贴片电容表面没有标志,一定要保证准确及时贴到指定位置。
③检查贴片数量及位置
④再流焊机焊接
⑤检查焊接质量及修补
4)安装THT元器件参见印制电路板安装图(b)
①安装并焊接电位器Rp,注意电位器与印制板平齐。
②耳机插座XS。
③轻触开关S1、S2跨接线J1、J2(可用剪下的元件引线)。
④变容二极管V1(注意,极性方向标记),R5,C17,C19。
⑤电感线圈L1~L4(磁环L1,红色L2,8匝线圈L3,5匝线圈L4)。
⑥电解电容C18(100μ)贴板装。
⑦发光二极管V2,注意高度,极性如下图所示。
11mm
+
-
(a)安装(b)极性
⑧焊接电源连接线J3、J4,注意正负连线颜色。
3.调试及总装
1)调试
①所有元器件焊接完成后目视检查。
·元器件:
型号、规格、数量及安装位置,方向是否与图纸符合。
·焊点检查,有无虚、漏、桥接、飞溅等缺陷。
②测总电流
·检查无误后将电源线焊到电池片上。
·在电位器开关断开的状态下装入电池。
·插入耳机。
表笔
·用万用表200mA(数字表)或50mA档(指针表)跨接在开关两端测电流(上图)用指针表时注意表笔极性。
正常电流应为7~30mA(与电源电压有关)并且LED正常点亮。
以下是样机测试结果,可供参考。
工作电压(V)1.822.533.2
工作电流(mA)811172428
注意:
如果电流为零或超过35mA应检查电路。
③搜索电台广播
·如果电流在正常范围,可按S1搜索电台广播。
只要元器件质量完好,安装确,焊接可靠,不用调任何部分即可收到电台广播。
·如果收不到广播应仔细检查电路,特别要检查有无错装、虚焊、漏焊等缺陷。
④调接收频段(俗称调覆盖)
·我国调频广播的频率范围为87~108MHz,调试时可找一个当地频率最低的FM电台(例如在北京,北京文艺台为87.6MHz)适当改变L4的匝间距,使按过Reset键后第一次按scan键可收到这个电台。
由于SC1088集成度高,如果元器件一致性较好,一般收到低端电台后均可覆盖FM频段,故可不调高端而仅做检查(可用一个成品FM收音机对照检查)。
⑤调灵敏度
·本机灵敏度由电路及元器件决定,一般不用调整,调好覆盖后即可正常收听。
无线电爱好者可在收听频段中间电台(例为97.4MHz音乐台)时适当调整L4匝距,使灵敏度最高(耳机监听音量最大)。
不过实际效果不明显。
2)总装
①腊封线圈
·调试完成后将适量泡沫塑料填入线圈L4(注意不要改变线圈形状及匝距),滴入适量腊使线圈固定。
②固定SMB/装外壳
·将外壳面板平放到桌面上(注意不要划伤面板)。
·将2个按键帽放入孔内(见下图a)。
注意:
SCAN键帽上有缺口,放键帽时要对准机壳上的凸起,RESET键帽上
无缺口。
·将SMB对准位置放入壳内。
a注意对准LED位置,若有偏差可轻轻掰动,偏差过大必须重焊。
b注意三个孔与外壳螺柱的配合(见下图b)。
c注意电源线,不妨碍机壳装配。
键帽(2个,其中
一个有缺口)
前壳
外壳前面
螺孔
螺柱(3个)
印制板SMB
(a)b)
·装上中间螺钉,注意螺钉旋入手法(图2.1.22和图2.1.23)
·装电位器旋钮,注意旋钮上凹点位置(参照图2.1.13)
·装后盖,上两边的两个螺钉
·装卡子
3)检查
总装完毕,装入电池,插入耳机进行检查,要求:
①电源开关手感良好
②音量正常可调
③收听正常
④表面无损伤。
先安装的螺釘
图2.1.23紧固手法图2.1.22螺釘位置
MT调频收音机材料清单
类
别
代号
规格
型号/封装
数量
备注
类
别
代号
规格
型号/封装
数量
备注
电
阻
R1
222
2012
(2125)
RJ
W
1
电
感
L1
1
磁环
R2
154
1
L2
1
红色
R3
122
1
L3
70nH
1
8匝
R4
562
1
L4
78nH
1
5匝
R5
681
1
晶
体
管
V1
BB910
1
电
容
C1
222
2012
(2125)
1
V2
LED
1
C2
104
1
V3
9014
SOT-23
1
C3
221
1
V4
9012
SOT-23
1
C4
331
1
塑
料
件
前盖
1
C5
221
1
后盖
1
C6
332
1
电位器钮(内、外)
各1
C7
181
1
开关钮(有缺口,)
1
scan键
C8
681
1
开关钮(无缺口,)
1
reset键
C9
683
1
卡子
1
C10
104
1
金
属
件
电池片(3件)
正,负,连接片各1
C11
223
1
自攻螺钉
3
C12
104
1
电位器螺钉
1
C13
471
1
其
他
印制板
1
C14
330
1
耳机32Ω×2
1
C15
820
1
Rp(带开关电位器51K)
1
C16
104
1
S1、S2(轻触开关)
各1
C17
332
CC
1
XS(耳机插座)
1
C18
100μ
CD
1
C19
104
CT
1
223-104
IC
A
SC1088
1
四、电子元器件检测
正规的元器件检测需要多种通用或专门测试仪器,一般性的技术改造和电子制作,利用万用表等普通仪表对元器件检测,也可满足制作要求。
万用表使用方法参见《万用表使用入门》及相应说明书。
(一)电阻器检测
用数字表可以方便、准确地检测电阻。
1.选择相应量程并注意不要两手同时接触表笔金属部分。
2.测量小阻值电阻时注意减去表笔零位电阻(即在200Ω档时表笔短接有零点几欧电阻,是允许误差)。
3.电阻引线不清洁须进行处理后再测量。
(二)电位器检测
固定端电阻(1、3端)测量与电阻器测量相同;活动端(1、2端)性能测量用指针表可方便观察。
51开关5
1
22
43
43
(a)符号(b实物
电位器符号与实物
(a)检测开关
(b)检测固定端
(c)检测活动端
电位器检测
(三)电容器检测(用指针表可方便观察)
1.小电容(≤0.1μ)可测短路、断路、漏电故障。
采用测电阻的方法:
正常情况下电阻为无穷大,若电阻接近或等于零则电容短路,若为某一数值则电容漏电。
2.大容量电容(≥0.1μ)除可测短路和漏电外,还可估测电容量,电解电容须注意极性。
方法是:
a.先将电容器两端短接放电。
b.用表笔接触两端正常情况下表针将发生摆动,容量越大摆动角度越大;且回摆越接近出发点,电容器质量越好(漏电越小),见图2.2.3。
c.利用己知容量电容对比可估测电容量。
表笔
表针摆动方向电容器C
用指针表检测电容器
(四)电感器检测(用万用表可测量线圈短路和断路)
方法是:
测线圈电阻及线圈间绝缘电阻。
一般线圈电阻值较小,约几十Ω到零点几Ω,宜用数字表测。
线圈之间绝缘电阻应为无穷大。
(五)二极管检测(用数字表和指针表均可)
1.普通二极管
1)用指针表:
采用测量二极管正反向电阻法,正常二极管正向电阻几kΩ以下,反向几百kΩ以上。
特别提示:
指针表中,黑表笔为内部电池正极,红表笔为内部电池负极。
2)用数字表:
用二极管档,测量的是二极管的电压降,正常二极管正向压降约0.1V(锗管)到0.7V(硅管),反向显示“1―――”
2.发光二极管LED
1)用指针表MF368:
ΩX1档,表笔红负黒正,LED亮,从LI刻度读正向电流,LV刻度读正向电压。
2)用数字表DT9236:
HFE档,LED正负极分别插入NPN的C、E孔(或PNP的E,C),LED发光(注意!
由于电流较大,点亮时间不要太长)。
3.变容二极管采用测量普通二极管方法可测好坏。
进一步测试需借助辅助电路。
(六)开关及连接器检测
·用测量小电阻的方法可检测开关及连接器好坏和性能,接触电阻越小越好(常用开关及连接器Rc<1Ω),用数字表较方便。
·用高阻档可检测开关及连接器的绝缘性能。
(七)三级管的检测
1.判定基极和管型(NPN型或PNP型):
半导体三极管是具有两个PN结的半导体器件,如下图(a)、(b)所示,其中(a)为PNP型三极管,(b)为NPN型三极管。
(a)PNP型(b)NPN型(C)基极判断
三极管管型、内部PN结及基极判断
1)用指针表:
用电阻档的Ω×100或Ω×1k挡,以黑表笔(接表内电池正极)接三极管的某一个管脚,再用红表笔(接表内电池负极)分别去接另外两个管脚,直到出现测得的两个电阻值都很小(或者很大),那么黑表笔所接的那一管脚就应是基极.为了进一步确定基极,可再将红黑表笔对调,这时测得的两个电阻值应当与上面的情况刚好相反,即都是很大(或都是很小),这样三极管的基极就确认无误了,参见图(c).
当黑表笔接基极时,如果红表笔分别接其它两脚,所测得的电阻值都很小.说明这是NPN
型三极管。
如果电阻都很大,说明这是PNP型三极管。
2)用数字表:
要用二极管档[用电阻档时各管脚电阻均为无穷大(显示"1―――")],方法同上,只是要注意数字表笔接表内电池极性与指针表相反,显示的是PN结的正反向压降。
2.判定发射极和集电极及放大倍数
判定三极管的发射极E和集电极C,通常用放大性能比较法。
发射极和集电极及放大倍数检测(NPN型三极管)
1)一般方法:
用指针表找到基极B并确定为NPN(或PNP)型三极管后,在剩下的两个管脚中可以假定一个为集电极,另一个为发射极;观察放大性能,方法如图2.2.5所示:
将黑表笔接假设的集电极,红表笔接假设的发射极,并在集电极极与基极之间加一个100kΩ左右的电阻(通常测量时可用人体电阻代替,即用手指捏住两管脚,下同),观察测得的
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