电工实习报告.docx
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电工实习报告.docx
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电工实习报告
茂名学院
电子工艺实习报告本
茂名学院计算机与电子信息学院电工电子实验室
实验日期:
2010年6月7日——6月11日
一、实习目的
电工工艺实习是课程教育中的重要实践教学环节。
它的主要目的就是培养我们的动手能力,要我们对电子元器件识别,相应工具的操作,相关仪器的使用,电子设备制作、装调的全过程,掌握查找及排除电子电路故障的常用方法有个更加详实的体验,不能在面对这样的东西时还像以前那样一筹莫展。
有助于我们对理论知识的理解,帮助我们学习专业知识。
使我们对电子元件及8路顺序彩灯的电路的装控与调试有一定的认识,打好日后深入学习电子技术基础。
同时实习使我获得了实际生产知识和装配技能,培养理论联系实际的能力,提高分析问题和解决问题的能力,增强独立工作的能力。
同时也培养同学之间的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。
具体目的如下:
1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。
2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。
熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。
3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法,熟悉手工制作印制电板的工艺流程,能够根据电路原理图,元器件实物设计并制作印制电路板。
4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围,能查阅有关的电子器件图书。
5.能够正确识别和选用常用的电子器件,并且能够熟练使用数字万用表。
6.了解电子产品的焊接、调试方法。
三、实习器材介绍:
(1)电烙铁:
由于焊接的元件多,所以使用的是外热式电烙铁,功率为30w,烙铁头是铜制。
(2)螺丝刀、镊子等必备工具。
(3)松香和锡,由于锡它的熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观。
四、元器件的识别:
电路板上涉及到很多元件,二极管,三极管,电阻,电容(瓷片电容、电解电容),变压器等等。
电阻需要按色环来区别其电阻值,二极管,电解电容器的负极,三极管的三个引脚连接顺序等等有许多注意事项。
瓷片电容两只引脚长度相等使用时不考虑正负极,其电容值标于电容器上。
如果不细心辨别,很可能出现不必要的麻烦。
电阻的色环识别方法:
电阻在电路中用“R”加数字表示,如:
R15表示编号为15的电阻。
电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波(与电容器组合使用)和阻抗匹配等。
1、参数识别:
电阻的单位为欧姆(Ω),倍率单位有:
千欧(KΩ),兆欧(MΩ)等。
换算方法是:
1兆欧=1000千欧=1000000欧
电阻的参数标注方法有3种,即直标法、色标法和数标法。
a、数标法主要用于贴片等小体积的电路,如:
472表示47×102Ω(即4.7K);104则表示100K
b、色环标注法使用最多,现举例如下:
四色环电阻五色环电阻(精密电阻)
2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示:
颜色有效数字倍率允许偏差(%)
银色/10-2±10金色/10-1±5黑色0100/棕色1101±1红色2102±2
橙色3103/黄色4104/绿色5105±0.5蓝色6106±0.2紫色7107±0.1
灰色8108/白色9109+5至-20无色//±20
电解电容的极性判别:
用万用表测量就可以了,先把电解电容放电,然后将表笔接到两端,摆动大的那次就对了,但要注意:
指针表的正极对的是电容的负极,数字表相反,而且,两次测量之间,电容必须放电。
发光二极管的极性判别:
脚长的表示+,另一根为-。
三极管的检测:
判定基极。
用万用表R×100或R×1k挡测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。
当用第一根表笔接某一电极,而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时,则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。
这时,要注意万用表表笔的极性,如果红表笔接的是基极b。
黑表笔分别接在其他两极时,测得的阻值都较小,则可判定被测三极管为PNP型管;如果黑表笔接的是基极b,红表笔分别接触其他两极时,测得的阻值较小,则被测三极管为NPN型管。
(b)判定集电极c和发射极e。
(以PNP为例)将万用表置于R×100或R×1K挡,红表笔基极b,用黑表笔分别接触另外两个管脚时,所测得的两个电阻值会是一个大一些,一个小一些。
在阻值小的一次测量中,黑表笔所接管脚为集电极;在阻值较大的一次测量中,黑表笔所接管脚为发射极
五、焊接方法和步骤
(1)动手焊接先检查元件是否齐全正确,再把元件进行分类,使在安装时更顺手也可以减少安装失误。
然后再用万用表将各元件测量一下,看是否电子元件的值是否正确。
安装时先安装低矮和耐热元件(如电阻),然后再装大一点的元件,最后装怕热的元件(如三极管)。
2)在瓷介电容、电解电容及三极管等元件立式安装时,引线不能太长,否则降低元器件的稳定性;但也不能过短,以免焊接时因过热损坏元器件。
一般要求距离电路板面2mm,并且要注意电解电容的正负极性,不能插错。
3)电阻的安装:
将电阻的阻值选择好后根据两孔的距离弯。
曲电阻脚可采用卧式紧贴电路板安装,高度要统一。
瓷片电容和三极管的脚剪的长短要适中。
4)各零件安装好后,便是焊接了,这是电话机组装过程中非常重要的一个环节,而且是我们自己操作电烙铁,具有一定的危险性,因此要特别小心,要严格按照要求一步一步地做,切不可急于求成,粗心大意。
三极管多谐振荡彩灯的电路原理与焊接测试
上图所示为结型晶体管自激或称无稳态多谐振荡器电路。
它基本上是由两级RC藕合放大器组成,其中每一级的输出藕合到另一级的输入。
各级交替地导通和截止,每次只有一级是导通的。
从电路结构上看,自微多谐振荡器与两级Rc正弦振荡器是相似的,但实际上却不同。
正弦振荡器不会进入截止状态.而多谐振荡器却会进入截止状态。
这是借助于Rc耦合网络较长的时间常数来控制的。
尽管在时间上是交替的,可是这两级产生的都是矩形波输出。
所以多谐振荡器的输出可取自任何一级。
电路上电时,Vcc加到电路,由于两只三极管都是正向偏置的故他们处于导通状态,此外,还为藕合电容器Cl和C2充电到近于Vcc电压。
充电的路径是由接地点经过晶体管基极,又通过电容器而至Vcc电源。
还有些充电电流是经过R1和R2的,从而导致正电压加在基极上,使晶体管导电量更大,因而使两级的集电极电压下降。
两只晶体管不会是完全相同的,因此,即使两级用的是相同型号的晶体管和用相同的元件值,一个晶体管也会比另一个起始导电量稍微大些。
假定Ql的导电量稍大些,由于Ql的电流大,它的集电集电压下降就要比Q2的快些。
结果,被通过电阻器R2放电的电容器C2藕台到Q2基极的电压就要比由C1和Rl藕合到Ql基极的电压负值更大些。
这就使得Q2的导电量减少,而它的集电极电压则相应地增高了。
Q2集电极升高的电压,是作为正电压藕合回Ql基极的。
这样,Q1导电更多,从而引起它的集电极电压进一步下降,由于C2还在放电。
故驱使Q2的基极电压向负的增大。
这个过程继续到最终Q2截止,而Ql在饱和状态下导通为止。
此时,电容器C2仍然通过电阻器R对接地点放电。
Q2级保持截止直至C2已充分放电使得Q2的基极电压超过截止值为止。
然后Q2开始导通,这样就开始了多谐振荡器的第二个半周。
由于Q2开始导通,它的集电极电压就开始下降,导致电容器Cl通过电阻器Rl开始放电,这样,加到Q1基集的是负电压。
Q1传导的电流因此而减小,并引起Ql集电极电压升高。
这是作为正电压藕合到Q2基极的,于是Q2传导的电流就更大。
就象前半周的工作一样,这是起着正反馈作用的,并持续到Ql截止,Q2在饱和状态下导通为止。
Q2保留在截止状态,直至C1已充分放电,Ql开始脱离截止状态为止。
此时,完整的周期再次开始。
好一级导通时间的长短,取决于另一级截止的时间。
也就是取决于C1Rl和C2R2的时间常数RC。
时间常数越小转换作用也就越快,因此多谐振荡器的输出频率就越高。
就上述的电路来说,两个RC网络的时间常数相同,两个晶体管的导通和截止周期是相等的,故称之为对称的自激多谐振荡器。
当然我们也可以调整C1R1和C2R2不等,使得两只三极管的导通时间不同。
在明白了多谐振荡器的基本原理后,我们就可以利用这个电路控制两个发光二极管交替的闪烁了
断线报警器的电路原理、焊接、装配测试
不规则时钟信号发生器
时钟信号的产生方式很多,本电路设计使用555定时器,555定时器电路是一种双极型中规模集成电路,只要在外部配上几个适当的阻容。
元件和适当的电路连接,就可构成多谐振荡器。
该器件的电源电压为4.5V---18V,驱动电流也较大,并能提供与ttl,MOS电路相兼容的逻辑电平。
本电路中利用两片555定时器构成两个多谐振荡器,产生两个不同频率的时钟信号,把两个时钟信号经二极管或门电路合成成不规则的脉冲信号,作为后续的计数器电路的时钟信号,可以控制彩灯循环变化的速度,使彩灯发光时间各不相同,从而起到变速循环的效果。
电路中,f1=0.7(r1=2r2)c1f2=0.7(r3+2r4)c2,通过选择r1,r2,r3,r4,c1,c2的参数,使f1,f2处在lOHZ左右,而且F1与Fz不同,把FiFZ两信号送往或门电路输入端。
可获得一个不规则的脉冲信号CP
该装置的电路工作原理见下图。
当铁丝网Fe完好时,LSE的①、②脚间串通,其④脚输出高电平,三极管VT截止,继电器J处于释放状态,报警器不工作。
如果铁丝网Fe被人剪断(任意一段),此时LSE的①、②脚相当于开路,它的④脚则由原来的高电平状态转变为低电平状态,三极管VT导通,从而使得继电器J励磁吸合,其常开触点j闭合,接通了报警器电路的电源,于是发出报警声。
8路顺序彩灯的电路原理\pcb设计\制作\焊接装配\测试
计数器和译码器电路
计数器用来产生八进制计数,其输出端信号加到译码器输入端,经译码后可以在输出端产生所需的控制信号。
本电路计数器采用74IS193,译码器采用74IS138。
它们分别为可预置4位二进制同步可逆计数器和三—八译码器。
74ls193是十六进制计数器.选用它的目的是以备电路的扩展以后电路只要稍作改变即可实现16路彩灯控制器设计。
74ls138是一片38译码器,在控制输入端输入哪人的作用下.任一时刻八个输出瑞中仅有一个输出高电平其余七个为低电平这样就能够利用泽码器的输出作彩灯电路开关器件的控制信号从而实现循环控制的目的。
由计数器和译码器构成的产生循环控制信号的电路
电路的工作原理是不规则时钟脉冲信号加到计数器74ls193的计数向上引脚,计数器控自然忘序递增计数,其输出端Qd,Qc,Qa,Qb按自然忘序递增到1000时,由于清除和Qd相连接当Qd为1时计数器清等然后又重复递增计数,不断循环进行。
而计数器的输出瑞Qc,Qb,Qa接到74ls138的输入端,在Qc,Qb,Qa的作用下价它们的每一种组合方式对应于输出端的一个引脚状态.在任意时刻只有一个端口为高电平其余喘口全为低电平.而且这种变化同样是按照自然递增的顺序循环进行。
根据这种结果,可以把每一路输出的高电平用以控制一路彩灯从而可以达到循环控制的目的。
3、开关电路
户外彩灯都是采用交流电源供电因此数字集成器件输出的电平用作开关信号.根据ttl电平的高低控制开关器件的通断。
本八路彩灯控制器设计电路选用可控佳作为元器问利用洋码器输出的电平控制可控硅的通断实现控制彩灯循环亮暗变化。
电路原理图如下,电路中利用单向可控硅作开关器件比如y0信号控制的这一路彩灯电路中。
当y0输出高电平时候(y1-y7均为低电平)
单向可控硅导通.单向可控硅导通与否可由发光二极管监视.这时由D1D2D3D4,组成有二极管电路导通.如交流正半周,电流经D1、单向可控硅、D4构成回路多交流负半周.电流经d3、单向可控硅、d2构成回路,所以彩灯亮。
当YD输出低电平时,单向可控硅截止工源电流的正负半周均无法通过D1-D4组成的电路.交流电路截止.彩灯熄灭
Pcb设计:
操作Protel99se软件,调出要打印的PCB文件。
先点一下打印图标,记得是一下,否则真打印了。
出现如下画面
双击MultilayComposite前的“+”号,PCB所有的层都看到了。
其实这个时候可以先打印一张,将来装配用,正规的公司是打印Toplayer来装配的。
我们全打印。
打印完后,开始打印真正的PCB图了。
不要的层全部Delete,剩下三层点一下MultilayComposite的properties,会弹出一个对话框。
在上图中把fullcolor前的点点到Black&White前点“OK”就行了,这样打印的线条都是黑的。
放上硫酸纸就可以点打印图标了。
一、设计电路原理图
电路原理图的设计主要是PROTEL99的原理图设计系统(AdvancedSchematic)来绘制一张电路原理图。
在这一过程中,要充分利用Protel99SE所提供的各种原理图绘图工具、各种编辑功能,来实现我们的目的,即得到一张正确、精美的电路原理图。
原理图的绘制可按下面过程来完成。
(1)设计图纸大小
Protel99/Schematic后,首先要构思好零件图,设计好图纸大小。
图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的,设置合适的图纸大小是设计好原理图的第一步。
(2)设置Protel99/Schematic设计环境
设置Protel99/Schematic设计环境,包括设置格点大小和类型,光标类型等等,大多数参数也可以使用系统默认值。
(3)旋转零件
用户根据电路图的需要,将零件从零件库里取出放置到图纸上,并对放置零件的序号、零件封装进行定义和设定等工作。
(4)原理图布线
利用Protel99/Schematic提供的各种工具,将图纸上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来,构成一个完整的原理图。
(5)调整线路
将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改,使得原理图更加美观。
(6)报表输出
通过Protel99/Schematic提供的各种报表工具生成各种报表,其中最重要的报表是网络表,通过网络表为后续的电路板设计作准备。
(7)文件保存及打印输出
最后的步骤是文件保存及打印输出。
二、生成网络表
网络表是电路原理图设计(SCH)与印制电路板设计(PCB)之间的一座桥梁,它是电路板自动的灵魂。
网络表可以从电路原理图中获得,也可从印制电路板中提取出来。
三、设计印制电路板
印制电路板的设计主要是针对PROTEL99的另外一个重要的部分PCB而言的,在这个过程中,我们借助PROTEL99提供的强大功能实现电路板的版面设计,完成高难度的等工作。
印制电路板的绘制可按下面过程来完成。
1、设置PCB设计环境
包括设置格点大小和类型,光标类型,版层参数,布线参数等等。
2、规划电路版
主要是确定电路版的边框,包括电路版的尺寸大小等等
注意:
在绘制电路版地边框前,一定要将当前层设置成KeepOut层,即禁止布线层。
3、添加器件库并调入网络表文件、修改零件封装
这一步是非常重要的一个环节,网络表是PCB自动布线的灵魂,也是原理图设计与印象电路版设计的接口,只有将网络表装入后,才能进行电路版的布线。
4、布置零件封装的位置,也称零件布局
Protel99可以进行自动布局,也可以进行手动布局。
运行"Tools"下面的"AutoPlace"进行自动布局。
5、根据情况再作适当调整然后将全部器件锁定
6、布线规则设置
选Design-Rules设置以下几点:
(1)、安全间距(Routing标签的ClearanceConstraint)
(2)、走线层面和方向(Routing标签的RoutingLayers)
(3)、过孔形状(Routing标签的RoutingViaStyle)
(4)、走线线宽(Routing标签的WidthConstraint)
(5)、敷铜连接形状的设置(Manufacturing标签的PolygonConnectStyle)
其余各项一般可用它原先的缺省值,而象布线的拓朴结构、电源层的间距和连接形状匹配的网络长度等项可根据需要设置。
选Tools-Preferences,其中Options栏的InteractiveRouting处选PushObstacle(遇到不同网络的走线时推挤其它的走线,IgnoreObstacle为穿过,AvoidObstacle为拦断)模式并选中AutomaticallyRemove(自动删除多余的走线)。
Defaults栏的Track和Via等也可改一下,一般不必去动它们。
在不希望有走线的区域内放置FILL填充层,如散热器和卧放的两脚晶振下方所在布线层,要上锡的在Top或BottomSolder相应处放FILL。
布线规则设置也是印刷电路版设计的关键之一,需要丰富的实践经验。
7、自动布线和手工调整
(1)点击菜单命令AutoRoute/Setup对自动布线功能进行设置
(2)点击菜单命令AutoRoute/All开始自动布线
(3)对布线进行手工初步调整
8、切换到单层显示模式下(点击菜单命令Tools/Preferences,选中对话框中Display栏的SingleLayerMode)
9、如果器件需要重新标注可点击菜单命令Tools/Re-Annotate并选择好方向后,按OK钮。
10、对所有过孔和焊盘补泪滴。
补泪滴可增加它们的牢度,但会使板上的线变得较难看。
11、放置覆铜区
将设计规则里的安全间距进行设置,设置完成后,再按OK扭,画出需覆铜区域的边框,按鼠标右键就可开始覆铜。
12、最后再做一次DRC
选择其中ClearanceConstraintsMax/MinWidthConstraintsShortCircuitConstraints和Un-RoutedNetsConstraints这几项,按RunDRC钮,有错则改正。
全部正确后存盘。
实习总结:
短短的电工实习,我从中学到了很多宝贵的经验和知识。
通过这次电子工艺实习,我深刻的认识到了,理论知识和实践相结合是教学环节中相当重要的一个环节,只有这样才能提高自己的实际操作能力,并且从中培养自己的独立思考、勇于克服困难。
这次实习我真的很高兴,虽然是第一次自己亲手做实验,但是我在这次实习中认识到,只有自己亲手做了,才会明白其实很多事是很简单的,只要你敢做,就没有你做不到的事。
谁都有第一次,谁都会认为第一次是最难的。
实习是培养我们动手能力的一个好机会,通过这次的工艺实习,我们学会了基本的焊接技术,收音机的检测与调试,知道了电子产品的装配过程,我们还学会了电子元器件的识别及质量检验,知道了整机的装配工艺,这些为我们的培养动手能力及严谨的工作作风,也为我们以后的工作打下了良好的基础。
总之,在实习过成中,要时刻保持清醒的头脑,出现错误,一定要认真的冷静的去检查分析错误!
在实习过程中最挑战我动手能力的一项训练就是焊接。
焊接是金属加工的基本方法之一。
其基本操作“五步法”——准备施焊,加热焊件,熔化焊料,移开焊锡,移开烙铁(又“三步法”)——看似容易,实则需要长时间练习才能掌握。
焊接有很多注意事项:
1、焊接时首先必须得注意安全,焊接头温度较高,如果碰到的话,会被灼烧,所以,使用时必须小心,使用完也要放到指定的位置。
而且不得与同学用此来打闹,以免伤害到别人。
2、认清配件,先焊小的再焊大的,管角先不剪,,焊好后再剪。
3、不要反复在锡条上触一下又拿开。
这样会使锡条上被焊化的小珠不断凝结,不断变大使锡点不易与焊点结合,形成馒头状锡珠,形成虚焊容易脱落。
4、焊接过程要一气呵成,让锡条的一端靠近焊接物下端与金黄色接点的直角处,再将焊烙铁触到锡条下端,尽量不要触碰到焊接物,以免烧坏配件,使实验失败。
焊化的锡珠会自动包围焊接处,但要注意量不能太多,若形成馒头状要等一下再将其焊化做一定调整,将其戳两下,使其进入到直角里再沿焊接物伸出的凸铁条向上引导锡,使其形成小山丘状。
若不小心将两点焊在一起了,则会造成短路,可将连接处焊化再用镊子将中间戳开。
5、整个焊接中集成块是最难焊的。
以我们的技术难免会使临近的点焊在一起。
此我们也想尽了办法。
我们尽量减少锡的用量,先将其都焊好,有连在一起的地方再将其焊化用针给它戳开
通过这次电工实习,还学到了很多专业知识以外的东西。
比如做事要有耐心,切不可急躁,尤其是在焊接过程中,深刻的体会到了这一点。
其次每一环节都得认真仔细,一着不慎满盘皆输,一个小小的错误可能导致整个实验的失败。
还有团队精神很重要,实习过程中,只有团队之间密切配合,方能快速正确的进行实验。
这些东西,也许是这次实习的最大收获,相信以后对自己有很大帮助,希望自己以后做任何事情都得铭记!
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