电子实习报告Electronics Wrokbenchl和portel的仿真.docx
- 文档编号:3378790
- 上传时间:2022-11-22
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:843.43KB
电子实习报告Electronics Wrokbenchl和portel的仿真.docx
《电子实习报告Electronics Wrokbenchl和portel的仿真.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电子实习报告Electronics Wrokbenchl和portel的仿真.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电子实习报告ElectronicsWrokbenchl和portel的仿真
昆明理工大学
电子实习报告
实习题目:
ElectronicsWrokbenchl和portel的仿真
学院:
******
班级:
******
姓名:
***
学号:
**********
实习时间:
年月日—月日
目录
一、实习目的3
二、实习内容3
三、实习过程3
1、差动放大器仿真.........................................................................4
2、用555电路仿真电子猫眨眼…………………………………..6
3、红绿灯故障仿………………………………………………….8.
4、单管共射放大电路的仿真………………………………..........9
5、可调直流稳压电源的排版……………………………………………….11
6、MF47型万用电表的安装及调试19
四、问题解决及最终完成情况21
五、实习心得22
一、实习目的
通过对实际应用电路的制作,培养学生基本的实验制作技能,训练其实践动手能力,启发学生在实践活动中的工程意识。
1、掌握电阻、电容、二极管等电子元件的识别方法、万用表的组装及焊接的基本方法和技巧。
2、了解带充电功能的可调直流稳压电源的基本原理。
3、学会绘制电路原理图和印刷电路板图的基本方法和技巧。
4、增强同学们的动手能力。
5、掌握理论知识与实际相结合的方法与技巧。
6、让同学更加明确所学知识的用途及实际应用。
7、激发同学们对知识学习的积极性。
二、实习内容
1、差动放大器仿真,
2、用555电路仿真电子猫眨眼,
3、红绿灯故障仿真检测,
4、单管共射放大电路的仿真。
5、可调直流稳压电源的排版
6、MF47型万用电表的安装及调试
三、实习过程
1、差动放大器
(1)差动放大电路的工作原理
差动放大电路的基本形式对电路的要求是:
两个电路的参数完全对称两个管子的温度特性也完全对称。
它的工作原理是:
当输入信号Ui=0时,则两管的电流相等,两管的集点极电位也相等,所以输出电压Uo=UC1-UC2=0。
温度上升时,两管电流均增加,则集电极电位均下降,由于它们处于同一温度环境,因此两管的电流和电压变化量均相等,其输出电压仍然为零。
(2)电路设计
在EWB中建立了如图1所示的典型差动放大电路。
T1,T2均为NPN晶体管(2N2222A),电流放大系数β设置为80。
拨动开关J1,J2可选择在差动放大电路的输入端加入直流或交流信号。
数字万用表用于测量直流输出电压,示波器用于观测交流输入/输出电压波形,测量探针用于仿真时实时显示待测支路的电压和电流。
实际电路中T1,T2宜选用差分对管,晶体管的静态电流ICQ不宜超过1mA。
由ICQ可选取两管共用的发射极电阻Re,且Re不影响差模电压放大倍数,仅对共模信号有较强的负反馈作用,因此可以有效地抑制“零点漂移”,稳定静态工作点。
由于两个放大器的参数不可能完全一致,因此通过电位器Rp对电路进行调零。
基极电阻Rb1,Rb2应根据差模输入电阻的要求选定。
选取集电极电阻Rc1、Rc2时应使静态工作点靠近负载线的中点。
根据输入端和输出端接“地”情况的不同,差动放大电路有以下4种不同接法:
双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。
(3)静态工作点分析
图1差动放大电路静态时因输入端不加信号,T1,T2的基极电位近似为零,因此电位器Rp两端的电位均为-UBE(对于硅管约为-0.7V),如电位器Rp的滑动端处于中点位置,计算静态工作点为:
2、555电路模拟
如图所示,555和R1、R2、C组成无稳态多谐振荡器。
f=1.44/(R1+2R2)C,图示参数的振荡器频率约在1Hz左右,占空比为50%.它的输出的高低电平方波驱动LED1、LED2发光。
使之轮流"眨眼",R3、R4为限制保护电阻。
3、红绿灯故障问题
这是一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。
每组信号由红灯(R)、黄灯(Y)和绿灯(G)三盏信号灯组成。
信号灯正常工作时,必有一盏灯亮,而且只允许一盏灯亮,否则为故障状态,此时发出故障信号。
则此电路的理论真值表为
R
Y
G
F
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
由此可知该电路的逻辑表达式为F=¯R¯Y¯G+RY+YG+RG,则可知逻辑电路图为下图:
下图则为该电路的实际真值表,与理论结果相同
4、单管共射放大电路
由图得放大倍数实际值:
Au(实)=890.3/14.14=62.96
由上图就可知电路的静态工作点电压Uce=483.70617mV
5、可调直流稳压电源的排版
电路原理图如下图1所示,电压调节主要由LM317完成。
图1带充电功能的可调直流稳压电源原理图
1)、整流滤波电路
220V~市电——变压器——15V~——熔断器(短路保护)——
整流(VQ)——R6,VL1(电源指示)——滤波(C1)——15~18V直流
通过二极管单向导电作用,把由变压器得到的交流15V电压,变换成脉动直流电压,再经过电容滤波电路,把脉动直流电压变换成较为平缓的直流电压。
电路中红色二极管为电源接入指示,点亮为正常情况。
如果开电源,VL1不亮,则要检查原因,如保险、桥堆(VQ)等。
2)、稳压、调压电路
主要通过三端可调集成稳压电路LM317实现。
将整流滤波得到的较为平缓的直流电压经过LM317稳压和电位器RW1调压而得到稳定的可调输出电压。
整流滤波电压——LM317输入端——稳压——LM317输出端
(1.25V恒定电压)
LM317的主要特性是1、2端电压恒定为1.25V,在1、2端接一个固定电阻R1(200Ω),可在电阻R1上形成恒流,于是2端对地的电压为1.25V+RW1上的电压,即:
(式1)
RW1:
0~2.2K所以,调压范围为1.25~15V。
正常情况下,317输入15~18V,输出1.25~15V。
所以1端电位应低于2端,1端电位也应低于3端。
当发生异常情况,如电源短路等,为保护317,加入二极管VD1,VD2起保护作用。
C2,C3:
平波
C2:
平滑LM317输入端电压
C3:
并在RW1两端,平滑输出电压
VD1、VD2、R1:
保护
当输入短路时,C4上的电荷通过VD1放电。
当输出短路时,C3上的电荷
通过VD2放电。
这样就不让大电流流过317。
C4:
滤除低频成分的脉动
C5:
滤除高频成分的脉动
317的调压范围(即输入电压)可达到27V,但前面的变压器也要换成27V。
在实际安装制作中,有些元器件是需要安装在外壳面板上,再用导线连接到电路板,如变压器,红、绿指示灯(VL1、VL2),电位器,保险,开关,输出接线柱等8个元器件,所以,考虑到成品安装的需求,要在图中将它们画成插座的形式以便连接,以下图2电路为实际应用电路的排版图。
图2带充电功能的可调直流稳压电源排版图
原理图中有16个元件,8个网络(N0001——N008)。
器件封装对照:
R1
R2
C1
C2
C3
C4
C5
VL1
1R-10
1R-10
2C-D10-5
1C-5A
2C-D8-4
1C-5
2C-D10-5
CZ-2A
VD1
VD2
VQ
T
FS
RW
POWER
IC
1D-10
1D-10
VQ-10
CZ-2A
CZ-2A
CZ-2A
CZ-2A
IC-317
3)、绘图:
放置器件,调整器件位置,(编辑器件标号及参数),通过导线实现器件间的互联。
绘图工具箱如下图3所示:
图3
编辑器件名称、器件编号和选定器件封装名。
具体方法及步骤如下图4所示:
图4
各器件器件名称、器件编号和选定器件封装名如下表所示:
R
R(2W)
C(普通)
C(电解)
VD(二极管)
V(三极管)
插座
VQ
IC
1R-10
1R-20
1C-5A
2C-D10-5
1D-10
1V-2
CZ-2A
VQ-10
IC-317
1、选“文件”菜单点“建立网络表…”形成网络表文件(注意不要马上关闭文件,若文件已经关闭,需在存储文件目录下用记事本重新打开),对照网络表文件与实习指导书上的电路图检验网络表。
绘制的原理图如下图5所示:
图5用软件仿真原理图
用portel99制作的网络代码如下:
]
[
C5
2C-D10-5
470u/25
]
[
FS
CZ-2A
0.5A
]
[
IC
IC-317
317
]
[
R1
1R-10
1.5K
]
[
R2
1R-20
200
]
[
RW
CZ-2A
2.2K
]
[
T
CZ-2A
~220v/15v
]
[
VD1
1D-10
1N4007
]
[
VL1
CZ-2A
RED
]
[
VQ
VQ-10
1A/100V
]
(
NetC3_1
1N4007-A
C3-1
IC-1
R2-1
RW-2
)
(
NetFS_1
FS-1
VQ-1
)
(
NetR1_2
R1-2
VL1-2
)
(
NetT_1
FS-2
T-1
)
(
NetT_2
T-2
VQ-3
)
(
NetVD1_A
1.25~12v-2
1N4007-K
C4-2
C5-1
IC-2
R2-2
VD1-A
)
(
NetVQ_2
470u/25v-1
C2-1
IC-3
R1-1
VD1-K
VQ-2
)
(
VCC
1.25~12v-1
470u/25v-2
C2-2
C3-2
C4-1
C5-2
RW-1
VL1-1
VQ-4
)
用portel99制作的印刷版图如下:
6、MF47万用表的安装与调试
1)、基础知识
(1)、电阻阻值读取
色环电阻分为4环和5环两种,本次使用5色环电阻。
色环电阻阻值由其上的色环读取,四环前面两个色环是数值,第三个环是10的多少次方,第四环是精度,五环是前面三个色环是数值,第四个环是10的多少次方,第五环是精度。
表1 电阻的色环
颜色
Color
第1数字
第2数字
第3数字(4环电阻无此环)
Multiple乘数
Error误差
黑
Black
0
0
0
100
棕
Brown
1
1
1
101
±1%
红
Red
2
2
2
102
±2%
橙
Orange
3
3
3
103
黄
Yellow
4
4
4
104
绿
Green
5
5
5
105
±0.5%
蓝
Blue
6
6
6
±0.25%
紫
Purple
7
7
7
±0.1%
灰
Grey
8
8
8
白
White
9
9
9
金
Gold
10-1
±5%
银
Silver
10-2
±10%
(1)、二极管、电容、电阻的认识
a)二极管极性判断;
有色环的一端为负极
b)电解电容极性的判断;
注意观察在电解电容侧面有“-”,是负极,如果电解电容上没有标明正负极,也可以根据它引脚的长短来判断,长脚为正极,短脚为负极。
如果,已经把引脚剪短,并且电容上没有标明正负极,那么可以用万用表来判断,判断的方法是正接时漏电流小(阻值大),反接时漏电流大。
2、装配过程
如图,了解万用表的工作原理,掌握了锡焊技术的工艺要领及万用表的使用与调试方法。
了解其基本工作原理的基础上学会安装、调试、使用,并学排会除一些万用表的常见故障。
图6MF47型万用表原理图
实习任务为完成MF47型万用表装配工作及其内部电路的原件焊接,最终能够实现万用表功能。
测电压和电流时,外部有电流通入表头,因此不须内接电池。
当档位开关旋钮SA打到交流电压档时,通过二极管VD整流,电阻R3限流,由表头显示出来;当打到直流电压档时不须二极管整流,仅须电阻R2限流,表头即可显示;打到直流电档档时既不须二极管整流,也不须电阻R2限流,表头即可显示;测电阻时将转换开关SA拨到“Ω”档,这时外部没有电流通入,因此必须使用内部电池作为电源,设外接的被测电阻为Rx,表内的总电阻为R,形成的电流为I,由Rx、电池E、可调电位器RP、固定电阻R1和表头部分组成闭合电路,形成的电流I使表头的指针偏转。
3、安装与调试
(1)、电位器的安装:
电位器安装时,应先测量电位器引脚间的阻值,电位器要装在线路板的焊接绿面,不能装在黄色面。
(2)、分流器的安装:
安装分流器时要注意方向,不能让分流器影响线路板及其余电阻的安装。
(3)、输入插管的安装:
输入插管装在绿面,是用来插表棒的,因此一定要焊接牢固。
将其插入线路板中,用尖嘴钳在黄面轻轻捏紧,将其固定,一定要注意垂直,然后将两个固定点焊接牢固。
(4)、晶体管插座的安装:
晶体管插座装在线路板绿面,用于判断晶体管的极性。
晶体管插片装好后,将晶体管插座装在线路板上,定位,检查是否垂直,并将6个椭圆的焊盘焊接牢固。
(5)、电池极板安装:
平极板与突极板不能对调,否则电路无法接通。
电刷的安装:
将电刷旋钮的电刷安装卡转向朝上,V形电刷有一个缺口,应该放在左下角,电刷四周都要卡入电刷安装槽内,用手轻轻按,看是否有弹性并能自动复位。
(6)、线路板的安装
电刷安装正确后方可安装线路板。
安装线路板前先应检查线路板焊点的质量及高度,特别是在外侧两圈轨道中的焊点,由于电刷要从中通过,安装前一定要检查焊点高度,不能超过2mm,直径不能太大,如果焊点太高会影响电刷的正常转动甚至刮断电刷。
(7)、安装与调试过程及问题
安装完毕后用标准万用表将其调零,然后分别测量万用表的电阻挡,电流挡及电压挡,经测试读数正常且换挡灵活。
四、问题解决及最终完成情况
1、做差动放大器仿真时,由于一开始大意忘记接信号发生器,以至于我的示波器只出现两条直线,以为又是一个失败的设计,后经同学的提醒,才恍然大悟,于是接上信号发生器才有了现在的效果。
2.用555电路仿真电子猫眨眼电路,由于芯片的引脚在连线时出错了,后来一根一根的查才查出来,也改正过来了。
3、做单管共射放大电路时,电压表和电流表都没有设置成测交流状态,问过老师后,改了过来。
4、红绿灯故障遇到的问题是一开始电源用的是方波发生器,导致小灯泡一直闪个不停,后来明白方波自己本来就有1和0两种情况,这样小灯泡肯定会闪了,所以改用了直流电源Vcc。
连接开关时,不知道怎么控制开关的闭合,问了同学知道是从属性的Key可以选择用什么键来控制开关了。
还有用
这个控件时,连线没有连明白,没有将每根线所表示的一一对应,导致一直与理论值不符。
自己试了很多次,才改过来了。
5、实验所用的软件portel99是一个较古老的软件,和EWB等电子仿真软件相比较,操作比较复杂,由于不太习惯,第一次连接电路后,几乎所有接头点的地方都是错的,都带有小叉,说是线路不通。
之后我从新连接电路,小心翼翼连接电路后,问题几乎没有出现。
6、在PCB图制作中由于不太熟悉软件,导致线宽不对,板面不对,元件放置位置不对。
在同学的帮助下又重新学习一些知识,掌握基本方法,学习线宽设置方法;请教老师改正版面;参照老师幻灯片放置元件。
五、实习心得
1、在上机学习电路仿真软件期间遇到了好多自己不懂的问题,经过老师的指点和与同学间的相互讨论,基本解决了基础问题。
这些软件在学习和应用中很难掌握,一个星期下来,我也只掌握了基础运用,自己还得努力学习!
2、通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关很多电路板方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
过而能改,善莫大焉。
在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。
最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解。
在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可!
在整个设计过程中,我遇到了许多问题,也犯过很多错误,但是,这次实验带给我的更过的是收获,更多的是解决问题后的高兴。
实习刚刚开始,老师给我们讲解万用表的原理及制作过程,也许是由于当时是站着听课,而且人太多,我们注意力不集中,还有原因可能是刚刚放假回来,还没有回到状态。
我没有认真听老师讲课,当打开万用表的瞬间,我惊呆了,万用表内部怎么会是这样的结构,电路板上那些不认识的图标和奇怪的图形,让我又好奇又担心,以前从来没有使用过电烙铁。
但是在老师的演示下,我很快就学会了应该如何使用电烙铁。
在此之前,我虽然用过,但是没有听谁讲过该怎么样焊接。
在老师简短的演示下,更多的是学生自己的实际操作,经过每个学期的实验以及大二短前学期电子技术实习的锻炼,我知道,遇到问题应该一步一步的去检查。
我做的表刚开始应该就是正确的了,但是由于我忽略了调零,所以最后还是几经波折,终于把万用表做好了,虽然我的分数不够高,但是我学到了很多,懂得了很多,我多了一个锻炼的机会,这次实验,我很收获。
一个周的学习实践结束了,我基本算是完成了任务,当我们用portel99软件时,真的是一窍不通,连建PCB文件都不会,在询问过老师后,才知道具体步骤,知道要先用昨天的图建立网络报表,才能导入,导入后,我惊讶的发现,我的还是有一个问题,一般只要昨天调试通过的都不会出现什么问题,除非是库出了问题,在仔细检查后,我排除了这个可能,但是,却出现了一个更不能出现的问题,我把两个电阻的序号写成了一样的,更改后进入了下一个步骤,下一步进入了一个比较细心的环节,实验所遇到的问题和感想也差不多结束了。
我认为,在这学期的实验中,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。
更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。
而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。
要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。
这对于我们的将来也有很大的帮助。
以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。
就像中国提倡的艰苦奋斗一样,我们都可以在实验结束之后变的更加成熟,会面对需要面对的事情。
回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。
此次设计也让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询,只要认真钻研,动脑思考,动手实践,就没有弄不懂的知识,收获颇丰。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电子实习报告Electronics Wrokbenchl和portel的仿真 电子 实习 报告 Electronics Wrokbenchl portel 仿真