电子实训报告.docx
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电子实训报告
一、前期准备
1.1.电阻
电阻器是最常用的电子元件,据统计一般电子产品中电阻器可达元器件总数的40%,由此可见掌握各种电阻器的基本特征和正确使用是至关重要的。
标称阻值、允许误差和额定功率是电阻器的主要参数。
电阻器是都标有电阻值,但存在误差。
表一列出常用电阻器的允许误差等级(精度等级)。
允许误差
±0.5%
±1%
±2%
±5%
±10%
±20%
级别
005
01
02
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
类型
精密型
普通型
表1
表2为普通电阻器的标称值系列。
表中的标称值可以乘以10的n次方,如4.7这个标称值有0.47Ω、4.7Ω、47Ω、470Ω、4.7KΩ……
级类
E24
E12
E6
允许误差
±5%
±10%
±20%
系列阻值
1.0
1.0
1.0
1.1
1.2
1.2
1.3
1.5
1.5
1.5
1.6
1.8
1.8
2.0
2.2
2.2
2.2
2.4
2.7
2.7
3.0
3.3
3.3
3.3
3.6
3.9
3.9
4.3
4.7
4.7
4.7
5.1
5.6
5.6
6.2
6.8
6.8
6.8
7.5
8.2
8.2
9.1
9.1
9.1
表2
电阻各自都有自己的额定功率,额定功率与电阻的几何尺寸的关系见表3
图形
种类
碳膜电阻
金属膜电阻
功率
尺寸(mm)
L(长)
D(直径)
L(长)
D(直径)
0.06W
8
2.5
0.125W
12
2.5
7
2.2
0.25W
15
4.5
8
2.6
0.5W
25
4.5
10.8
4.2
1W
28
6
13
6.6
2W
46
8
18.5
8.6
表3
电阻器的阻值标在电阻上,允许误差也标在上面。
电阻器的阻值标在电阻上,允许误差也标在上面。
第一种方法是直接标法,如:
2KΩ±5%。
第二种方法是文字符号法,阻值用数字与符号组合在一起表示,组合规律为:
文字符号Ω、K、M前面的数字符号表示整数阻值,文字符号后面的数字表示小数点后面的小数阻值,允许误差用符号,J为±5%,K为±10%,M为±20%.如5Ω1J表示5.1Ω±5%。
第三种方法是色环标法:
普通精度用四环表示,圆柱面安装色环电阻也是如此读法。
表4色环颜色--数值对照表
颜色
有效数字
应乘倍数
允许偏差
黑
——
1
棕
1
10
±1%
红
2
100
±2%
橙
3
1000
黄
4
10000
绿
5
100000
±0.5%
蓝
6
1000000
±0.25%
紫
7
10000000
0.1%
灰
8
100000000
白
9
1000000000
金
——
0.1
±5%
银
——
0.01
±10%
无色
——
——
±20%
表4
对于5色环电阻的误差环:
棕±1%,红±2%,绿±0.5%,蓝±0.25%,紫±0.1%,金±5%,银±10%。
1.2.电容
电容的容量单位为:
法(F)、微法(uf),皮法(pf)。
一般我们不用法做单位,因为它太大了。
各单位之间的换算关系为:
1F=1000000uf1uf=1000000pf
在使用中,还经常见到单位:
nf。
1uf=1000nf1nf=1000pf
电容的容量标识的几种方法:
直接标识:
如上图的电解电容,容量47uf,电容耐压25v。
使用单位nf:
如上图的涤纶电容,标称4n7,即4.7nf,转换为pf即为4700pf。
还有的例如:
10n,即0.01uf;33n,即0.033uf。
后面的63是指电容耐压63v.
数学计数法:
如上图瓷介电容,标值104,容量就是:
10X10000pf=0.1uf.如果标值473,即为47X1000pf=0.047uf。
(后面的4、3,都表示10的多少次方)。
又如:
332=33X100pf=3300pf。
电容的使用,都应该在指定的耐压下工作。
现在的好多质量不高的产品,就因为使用了耐压不足的电容而引起故障(常见电容爆裂)。
1、色环电阻识别技术
电阻在电路中用“R”加数字表示,如:
R1表示编号为1的电阻。
电阻在电路中的主要作用为
分流、限流、分压、偏置等。
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47×100Ω(即4.7K);104则表示100K
2、电容识别
电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。
电容是由两片金
属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。
电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交
流信号的频率和电容量有关。
容抗XC=1/2πfc(f表示交流信号的频率,C表示电容容量)
电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容
等。
电容识别方法:
电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3
种。
电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:
毫法(mF)、微法(uF)、纳法
(nF)、皮法(pF)。
其中:
1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法
容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10uF/16V
容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示
字母表示法:
1m=1000uF1P2=1.2PF1n=1000PF
数字表示法:
一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。
如:
102表示10×102PF=1000PF224表示22×104PF=0.22uF
3、电容容量误差表
符号FGJKLM
允许误差±1%±2%±5%±10%±15%±20%
如:
一瓷片电容为104J表示容量为0.1uF、误差为±5%。
1.3.二极管
二极管的型号直接标注在它的上面,选用二极管时要考虑二极管的功率和反向耐压值,使用时注意二极管的正、负极,有环状标志的一端为负极,加负电压,另一端为正极,加正电压。
对于发光二极管,管脚较长的为正极,加正电压,否则不发光。
对于识别标志模糊的二极管,可以借助万用表来判断正、负极,具体做法是:
首先确定万用表的那一只表笔和内部电池的正极相连(比如是黑色的表笔和内部电池正极相连),用万用表测一次二极管电阻后,反接二极管,再测一次它的电阻,找出阻值较小的一次,此时黑表笔接触的那端即为二极管的正极。
2.整流二极管的选用整流二极管一般为平面型硅二极管,用于各种电源整流电路中。
选用整流二极管时,主要应考虑其最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。
普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管,对截止频率的反向恢复时间要求不高,只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求的整流二极管即可。
例如,1N系列、2CZ系列、RLR系列等。
开关稳压电源的整流电路及脉冲整流电路中使用的整流二极管,应选用工作频率较高、反向恢复时间较短的整流二极管(例如RU系列、EU系列、V系列、1SR系列等)或选择快恢复二极管。
3.稳压二极管的选用稳压二极管一般用在稳压电源中作为基准电压源或用在过电压保护电路中作为保护二极管。
选用的稳压二极管,应满足应用电路中主要参数的要求。
稳压二极管的稳定电压值应与应用电路的基准电压值相同,稳压二极管的最大稳定电流应高于应用电路的最大负载电流50%左右。
4、开关二极管的选用开关二极管主要应用于收录机、电视机、影碟机等家用电器及电子设备有开关电路、检波电路、高频脉冲整流电路等。
中速开关电路和检波电路,可以选用2AK系列普通开关二极管。
高速开关电路可以选用RLS系列、1SS系列、1N系列、2CK系列的高速开关二极管。
要根据应用电路的主要参数(例如正向电流、最高反向电压、反向恢复时间等)来选择开关二极管的具体型号。
5、变容二极管的选用选用变容二极管时,应着重考虑其工作频率、最高反向工作电压、最大正向电流和零偏压结电容等参数是否符合应用电路的要求,应选用结电容变化大、高Q值、反向漏电流小的变容二极管。
4、三极管
晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示,如:
Q17表示编号为17的三极管。
1、特点:
晶体三极管(简称三极管)是内部含有2个PN结,并且具有放大能力的特殊器件。
它分NPN型和PNP型两种类型,这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补,所谓OTL电路
中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。
电话机中常用的PNP型三极管有:
A92、9015等型号;NPN型三极管有:
A42、9014、9018、
9013、9012等型号。
2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用,在常见电路中有三种接法。
为了便于比
较,将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表,供大家参考。
名称
共发射极电路
共集电极电路
共基极电路
输入阻抗
中(几百欧~几千欧)
大(几十千欧以上)
小(几欧~几十欧)
输出阻抗
中(几千欧~几十千欧)
小(几欧~几十欧)
大(几十千欧~几百千欧)
电压放大倍数
大
小(小于1并接近于1)
大
电流放大倍数
大(几十)
大(几十)
小(小于1并接近于1)
功率放大倍数
大(约30~40分贝)
小(约10分贝)
中(约15~20分贝)
频率特性
高频差
好
好
应用
多级放大器中间级,低频放大
输入级、输出级或作阻抗匹配用
高频或宽频带电路及恒流源电路
二、操作方法
1、安装元器件,固定,右手电烙铁,把它推向引脚和焊盘
2、然后用左手在另一面放上焊锡丝,元件和烙铁的热度熔化焊锡。
这时,看到焊锡在焊盘上自由流动,充满整个焊盘。
3、看到焊锡流淌,2~3秒钟后,移开电烙铁。
看焊点是否圆润、光亮、牢固,是否有与周围元器件连焊的现象。
冷却后剪掉引脚。
三、工作原理
3.1.秒脉冲发生器的工作原理
接通电源瞬间,电容C来不及充电,电容器两端电压uc为低电平,小于(1/3)Vcc,故高电平触发端与低电平触发端均为低电平,输出uo为高电平,放电管VT截止。
这时,电源经R1,R2对电容C充电,使电压uc按指数规律上升,当uc上升到(2/3)Vcc时,输出uo为低电平,放电管VT导通,把uc从(1/3)Vcc上升到(2/3)Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态,其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。
充电时间常数T充=(R1+R2)C。
放电管VT导通,电容C通过电阻R2和放电管放电,电路进人第二暂稳态.其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关,放电时间常数T放=R2C0随着C的放电,uc下降,当uc下降到(1/3)Vcc时,输出uo。
为高电平,放电管VT截止,Vcc再次对电容c充电,电路又翻转到第一暂稳态。
不难理解,接通电源后,电路就在两个暂稳态之间来回翻转,则输出可得矩形波。
电路一旦起振后,uc电压总是在(1/3~2/3)Vcc之间变化。
秒脉冲信号发生器原理图
3.2.调频无线话筒的工作原理
该电路主要由驻极体话筒和一只高频三极管90l8组成。
三极管vt外围元件l、c4、c5等外围元件组成高频振荡电路。
驻极体话筒BM将声音信号变成电信号,通过电解电容C1耦合到vt的基极,对高频等幅振荡电压进行调制,经过调制的高频信号通过c6,由天线向外发射。
R3、R4是VT的直流偏置电阻,r4组成直流负反馈电路,使得vt的工作更加稳定。
l和c5决定振荡频率,f=1/2π,调整l的匝数及间距可改变振荡频率。
R1为驻极体话筒的供电电阻。
调频无线话筒原理图
Pcb图
四、Protel99SE绘图原理图、pcb设计、制板的基本过程
4.1.电路版设计的先期工作
1、利用原理图设计工具绘制原理图,并且生成对应的网络表。
当然,有些特殊情况下,如电路版比较简单,已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计,直接进入PCB设计系统,在PCB设计系统中,可以直接取用零件封装,人工生成网络表。
2、手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上,没任何物理连接的可定义到地或保护地等。
将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致,特别是二、三极管等。
画出自己定义的非标准器件的封装库
设置PCB设计环境和绘制印刷电路的版框含中间的镂空等
打开所有要用到的PCB库文件后,调入网络表文件和修改零件封装
布置零件封装的位置,也称零件布局
根据情况再作适当调整然后将全部器件锁定
布线规则设置
自动布线和手工调整
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)
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。
对所有过孔和焊盘补泪滴
放置覆铜区
秒脉冲发生器实物图
调频无线话筒实物图
五、心得体会和改革建议
通过这次电路板的制作和protel软件的学习,充分肯定了自己专业高度的专业性,不仅是理论上的研究,更是动手操作的锻炼。
一开始排版的时候,遇到很多问题,像电路图变成实物图时各种不理解的地方,一些专业术语不了解以及电路元件的分布。
在老师的细心指导下,通过自己的努力将电路板的布局完成,然后完成了焊接工作。
最后调试的时候,也出现不少问题,比如:
忘记引出地线,地线的接口弄错了,芯片没有安装等等。
这些问题都在同学和老师的帮助下,解决了。
最后完成了调试。
接着又学习了protel99软件,知道了做电路可以先用软件画出原理图和pcb图,然后再将板制作出来,比用通用板方便很多。
通用板还是有些不方便,不能完全按照自己的意愿,一些元件应该更精确一点,调试的仪器也应该教学生如何使用,方便学生进行自我调试。
Protel99还有许多不理解的地方,需要花更多的时间进行学习。
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