电子工艺实习报告--数显式脉宽测量仪

1、电子工艺实习报告电子工艺实习报告实习题目：数显式脉宽测量仪院 系：电气工程学院班 级：2011级电气2班姓 名：范丽萍学 号：20110832指导老师：张冬林 日 期：2013.07.27目录第一章 PROTEL99SE 项目实习.2第一节 原理图设计 2第二节 PCB设计.2第三节 原理图元件库元件设计3第四节 PCB元件库元件设计.3第五节 上机过程遇到的问题和采用的解决方法 4第二章 电子电路制作.4第一节 元器件.4第二节 焊接技术.7第三节 电子电路原理、整机组装和调试9第三章 实习总结及体会.10附录11第一章 PROTEL99SE 项目实习第一节 原理图设计原理图设计的基本要求是

2、：清晰、准确、规范、易读。一、电路布局 首先根据实际需要按统一的要求选择图纸幅面、图框格式、电路图中的图形符号、文字符号等。为了提高电路的可读性，一般可将电路划分为几个部分，并按照信号流程将各部分合理布局。连线时，需要注意避免线条不必要的交叉以免难于辨识。二、元件的选用及标注电路中所需要的元件在元件库中搜索，若已有元件库中没有所需原件，则要自己绘制元件建立新的元件库。元件标注最基本信息包括元器件位号和元器件值。元器件位号的标注：电阻R、电容C、电感L、变压器T、二极管D、三极管Q、继电器RL、集成电路I、CU。三、原理图的检验原理图做好后在工程下compile document 检查错误，注意

3、改正后要存盘才能进行下一次查错。第二节 PCB设计PCB设计步骤：1、原理图compile无误后，在工程下建立PCB文件将原理图UPDATE到PCB文件2、无误后，在PCB文件的KEEP-Out Layer层设置电气边界3、在界内进行手动布局，各元器件排列合理尽量减少不必要的交叉，提高PCB的可读性和功能性。4、在top overlay层写好标签5、进行自动布线（AUTO Route）并改变电源线和地线线宽new rulewidenew rule 电源线宽20mil 地线宽15mil。6、进行电气规则检查toolsdesign rule check，如有错误耐心改正7、检查无误后进行补泪滴。8

4、、进行顶层和底层覆铜。覆铜时选择连接到地。第三节 原理图元件库元件设计在所需元器件不在已有元件库中时，我们需要建立新的元件库，自己绘制元件。设计步骤：第一步：进入protel99se的原理图编辑器；第二步：新建一个元件；第三步：绘制SCH元件以及放入元件的管脚；第四步：给新建的元件改名。绘制好元件库,我们可以保存好,那么,我们绘制的元件,将会保存进入我们的元件库当中了,我们在画SCH原理图的时候,就可以调用这些元件了。第四节 PCB元件库元件设计当元器件没有封装而且在已有的封装库中搜索不到封装的时候，需要我们自己创建PCB元件库及元器件的封装。设计步骤：1.执FileNewPcb Librar

5、y 命令。在设计窗口中显示一个新的名为“PcbLib1.PcbLib”的库文件和一个名为“PCBComponent_1”的空白元件图纸。为他们重命名并保存。2.在空白元件图纸上手动绘制或者使用向导绘制元器件的封装。如用向导绘制DIP16的封装：执行Tools»New Component 命令或者在PCB 库编辑器中点击Add 按钮。元件向导自动开始。点击Next 按钮进行向导流程，根据要求选择输入为16。为封装重命名后点击FINISH 就创建了一个新的PCB封装保存。为元件进行封装时在自己建的PCB库中选中相应封装即可。第五节 上机过程遇到的问题和采用的解决方法在绘制PCB原理图时应

6、注意各元器件的各引脚的属性，尤其是连接在一起的两引脚应注意输入输出关系。在绘制元器件时要设置好各必要的参数以免在使用后发现问题需要从新改动。学会使用NET来代替连线，此时要注意标号的对应性。再出现no driving source错误时检查该元件的各接口是否接上，电源是否存在，要耐心检查连接。在绘制PCB时，新建PCB文件后要先进行保存，然后才可以将原理图Update至PCB。线宽要先设置规则，修改线宽时应注意最大线宽应大于中间线宽，电气规则检查如有错误，要耐心读错误的说明，找到错的地方进行修改。第二章 电子电路制作第一节 元器件一、电阻器和电位器1、电阻的主要技术指标有标称阻值、允许偏差(精

7、度等级)、额定功率、温度系数、稳定性等，使用中通常只考虑标称阻值、允许偏差和额定功率 等参数。标称阻值和允许偏差的标志方式有：直标法、文字符号法、数标法和色环标注法。其中色环标注法占据主流地位。2、可变电阻又称电位器，有三个引脚，其中两个引脚之间的阻值固定，并将该阻值称为可变电阻的阻值，第三个引脚与这两个引脚间的阻值可调，故在电路中接入两可调阻值的引脚。电阻的检测方法：万用表调到欧姆档，与电阻两端引脚接触，测出其实际阻值。电位器的检测不仅要检测两引脚之间的固定电阻是否与标称阻值相符，还叫检测第三个引脚与两引脚间电阻是否可调。二、电容器电容器能够储存电场能量，是电子产品中的重要元器件之一。电容用

8、来通过高频交流而阻隔直流，也用来储存和释放电荷以用来充当滤波器，是输出脉冲信号平滑。电容的标志方式有指标法和色标法两种，主要使用的是直标法，在电容上标示数字或字母或文字符号或用数码表示，色标法现在很少采用。三、集成电路一位共阴极数码管、CD4511、CD4518、CD4069CD4511 是一片 CMOS BCD锁存/7 段译码/驱动器，用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码七段码译码器。其中a b c d 为 BCD 码输入，a为最低位。LT为灯测试端，加高电平时，显示器正常显示，加低电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。BI为消隐功能端，

9、低电平时使所有笔段均消隐，正常显示时， B1端应加高电平。另外 CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。ag是 7 段输出，可驱动共阴LED数码管。 图3是 CD4511和 CD4518配合而成一位计数显示电路，若要多位计数，只需将计数器级联，每级输出接一只 CD4511 和 LED 数码管即可。所谓共阴 LED 数码管是指 7 段 LED 的阴极是连在一起的，在应用中应接地。限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300的限流电阻。CD4518是一个双BCD同步加计数器，由两个相同的

10、同步4级计数器组成。CD4518是一个同步加计数器，在一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器，其功能引脚分别为17和915.该CD4518计数器是单路系列脉冲输入（1脚或2脚；9脚或10脚），4路BCD码信号输出（3脚6脚；11脚14脚）。CD4518控制功能：CD4518有两个时钟输入端CP和EN,若用时钟上升沿触发,信号由CP输入,此时EN端为高电平（1）,若用时钟下降沿触发,信号由EN输入,此时CP端为低吨平（0）,同时复位端Cr也保持低电平（0）,只有满足了这些条件时,电路才会处于计数状态.否则没办法工作。  将数片CD4518串行级联时，尽管每片CD4518属并行计数，但

11、就整体而言已变成串行计数了。需要指出，CD4518未设置进位端，但可利用Q4做输出端。有人误将第一级的Q4端接到第二级的CP端，结果发现计数变成“逢八进一”了。原因在于Q4是在CP8作用下产生正跳变的，其上升沿不能作进位脉冲，只有其下降沿才是“逢十进一”的进位信号。正确接法应是将低位的Q4端接高位的EN端，高位计数器的CP端接USS。CD4069由六个COS/MOS反相器电路组成。此器件主要用作通用反相器、即用于不需要中功率TTL驱动和逻辑电平转换的电路中。 第二节 焊接技术一、焊接工具及其使用电烙铁是手工焊接的主要工具，正确选择和使用电烙铁是保证焊接质量的基础。使用电烙铁时先用锉刀

12、把头锉成一定的形状然后接上电源使用时应使烙铁头保持清洁，并保证烙铁的尖头上始终有焊锡。电烙铁不宜长时间通电且不使用。使用时要控制好电烙铁的温度也要控制好焊接时间。二、手工焊接技1、焊接操作的正确姿势焊丝的握法和电烙铁的握法如上图所示一般烙铁离开鼻子的距离应至少不小于30cm，通常以40cm时为宜。可有效减少有害气体的吸入。2、焊接操作的基本步骤（1）.准备施焊 准备好焊锡丝和烙铁。此时就保证施烙铁头部要保持干净，即可以沾上焊锡（2）加热焊件 将烙铁接触焊接点，要加热焊件的各个部分，接触在焊盘与引线的交界点（3） 熔化焊料 当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点，焊料开始熔化并润湿焊点。（

13、4） 移开焊锡 当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。（5） 移开烙铁 当焊锡完全润湿焊盘或焊件的施焊部位后移开烙铁，注意移开烙铁的方向应该是大致45°的方向。上述整个过程不能超过2 4秒三、焊点的质量检查外观检查：外观检查就是通过肉眼从焊点的外观上检查焊接质量，可以借助310倍的放大镜进行目检。目检的主要内容包括：焊点是否有错焊、漏焊、虚焊和连焊，焊点周围是否有焊剂残留物，焊接部位有无热损伤和机械损伤现象。拨动检查：在外观检查中发现有可疑现象时，可用镊子轻轻拨动焊接部位进行检查，并确认其质量。主要包括导线、元器件引线和焊盘与焊锡是否结合良好，有无虚焊现象；元器件引线和导线根部是否有机械

14、损伤。通电检查：通电捡查必须是在外观检查及连接检查无误后才可进行的工作，也是检查电路性能的关键步骤。如果不经过严格的外观检查，则通电检查不仅困难较多，而且容易损坏设备仪器，造成安全事故。锡焊中常见的缺陷有：虚焊和假焊、拉尖、桥连、空洞、堆焊、铜箔翘起、剥离等。第三节 电子电路原理整机组装和调试一、 电子电路原理当EN为高电平时，CD4518的计数才起作用。四个CD4511与四个共阴极数码管组成译码显示电路，CD4511的LE端为所存控制端，高电平时锁存。开关S用来选择测量脉冲的极性。当脉冲从U1端输入时，IC2的EN端由低电平跳变到高电平。此时IC4IC7的LE端因获高电平而将被计数锁存起来。

15、与此同时，经非门3反相，C1，R1微分后使计数器IC2、IC3复位。当宽度为1us的复位脉冲结束后，IC2、IC3开始计数，计数时间的长短取决于被测脉冲的宽度。一旦IC2的EN端电平由高电平降低为低电平，IC2、IC3立即停止计数，而IC4IC7也因LE端变为低电平而离开锁存状态，重新取数显示。二、元器件安装的要求1、确定元件布置的最佳位置， 同时需要考虑到元件的尺寸与重量以及相互关系和散热效果等做合理安排。2、一般情况下，所有元件均布在印刷电路板的一面。分立元件的安放可采用立式或卧式，同类元件尽可能朝同一方向，分布尽量均匀密度一致。3、安装时应保证元器件上的标识易于识别，以便于加工、维护和检

16、测。4、当元器件引线需要折弯时，折弯方向应尽可能沿印制导线并与印制板平行，紧贴焊盘，拆弯长度不应超出焊接区边缘或其它有关规定的范围5、元件之间的导线不能相交，也不能迂回太远。导线应横平竖直，不允许有斜排立体交叉和重叠排列。6、元器件在电路板上的安装高度要合理。7、元器件安装的位置应避免它们之间互相影响，特别是电感元件要防止电磁干扰。元器件在印刷电路板平面上的排列可采用三种方式，即不规则排列、坐标排列和栅格排列。 三、调试所谓电子电路的调试，是以达到电路设计指标为目的而进行的一系列的“测量判断调整再测量”的反复进行过程。故障产生的原因可分为：外部故障，表现为电性失效；人为故障，产生原因为接线错误

17、焊接错误等；内部故障，主要原因是元器件的损坏。查找和排除故障：1、直接观察法：不利用任何仪器，利用人的视、听、嗅、触等作为手段来发现和分析故障。检查元器件是否使用错误，接线是否正确，有无错接漏接，焊点有无松动漏焊等。 检查时应认真对照电路的原理图耐心检查。2、检查静态参数：电路的供电系统半导体三极管集成块的直流工作状态等。3、信号寻迹法：将电路分功能单元，输入信号检查该单元输出是否正常。逐步检查，缩小故障范围。4、对比法：将电路与正常的电路对比，找到问题。另外在怀疑某元器件有问题时可以进行替换来对比。另外还有旁路法、短路法、短路法等。在这而方法中最为重要的是直接观察，先要确定电路连接的正确性，

18、我们出的问题很少出在元器件上，大多数是电路连接问题，观察的不只是电路，焊点也要进行认真的检查。观察法查找并排除故障后进行测量静态参数查找并排除故障，基本就可以排除电路故障。第三章 实习体会、不足及感谢为期18天的实习结束了，这18天的实习过程带给我的感觉就是充实。在我看来，实习的安排比较合理，第一部分是软件学习，第二部分是电子电路制作学习。这次实习学到了AD6制作PCB的方法，还有电子电路制作的方法，这两者都是我之前没有接触到的知识，所以在学习的时候还挺认真的，有不懂的会及时请教老师跟同学，积极地掌握知识，以期达到学以致用的目标，能在以后专业所需的场合用到，也在此感谢老师细心的指导。实习的第一部分，我们上机学习了AD6软件的基本使用方法，虽然学到的还只是最基本的东西，但我有了一种学会一种软件的成就感，自己不但