模拟电子技术(西电第三版)第8章综合实训.ppt

1、,8.1概述 8.2综合实训,第8章 综 合 实 训,8.1概述8.1.1综合实训的任务与基本要求 综合实训是理论与实践紧密结合的教学环节，是在学完本课程全部理论知识之后，对学生进行的一次综合性实际技能操作训练。其任务是让学生通过实训项目的理解、安装与调试，进一步加深对所学基础知识的理解，培养和提高学生的自学能力、实践动手能力和分析解决问题的能力，为以后参与电子电路的设计和产品的制作打下初步的基础。,综合实训应当达到下述要求。 (1) 巩固和加深对本课程基本知识的理解，提高学生综合运用所学知识的能力。 (2) 通过实训，初步掌握简单实用电路的原理图理解、元件选择、电路安装调试的方法，全面提高学

2、生的动手能力。 (3) 通过编写实训报告，对实训全过程作出系统的总结，训练学生编制科技报告或技术资料的能力。,8.1.2电子电路的安装与调试1. 元器件的选择1) 电阻器的选择 选择电阻器的基本依据是电阻器的阻值、准确度和额定功率。要求严格的还应考虑其稳定性和可靠性。常用的额定功率有1/8、1/4、1/2、1、2、4、8 W等。,2) 电容器的选择与质量检查。(1) 电容器的选择。 大容量电容器的选用： 小容量电容器的选用：(2) 电容器的质量检查。 电容器漏电检查： 电容器容量的判别：(3) 电解电容器极性的判别。,3) 电感器的选择与检查选择电感器的主要参数是电感量、品质因数、分布电容和稳

3、定性。一般电感量越大，抑制电流变化的能力越强；品质因数越高，线圈工作时损耗越小。电感器的分布电容是线圈的匝间及层间绝缘介质形成的，工作频率越高，分布电容的作用越显著，电感器的参数受温度影响越小，电感器的稳定性越高。,4) 半导体二极管的选择点接触二极管的工作频率高，但可承受电压不高，允许通过的电流也小，多用于检波、小电流整流或高频开关电路；面接触二极管的工作电流和能承受功率较大，但适用的频率较低，多用于整流、稳压、低频开关电路等。选用整流二极管时，主要考虑最大整流电流、最大反向工作电压及反向电流。,5) 半导体三极管的选择与判别(1) 半导体三极管的选择。 (2) 三极管管脚的判别。 (3)

4、三极管性能的鉴别。 穿透电流ICEO的判断： 电流放大系数的估计：,6) 晶闸管的判别(1) 单向晶闸管管脚的判别。(2) 双向晶闸管管脚的判别。,2. 电子设备的布局与安装1) 总体布局整机布局应遵循以下原则：(1) 各分机、电路单元的划分要有一定的独立性，能够单独进行调整测试。(2) 要注意防止各元件间的相互干扰，在同一分机或同一单元内最好不布置电气方面彼此严重影响的元器件。(3) 各分机之间的输入、输出导线要尽量减少，使接线数目减少至最低，以避免布线不合理而引起寄生耦合和反馈。 (4) 总体布局要满足散热、减振、屏蔽等防护要求。 (5) 总体布局要有利于维护、调整、测试和装配。,2) 元

5、器件的排列和安装 元器件的排列对整机性能影响很大。焊接之前需要先了解电路原理图，再根据电路要求在座板上合理排列元器件并由此设计印刷电路板。,排列元器件的注意事项有： (1) 输入、输出、电源及可调元件的位置要合理安排，做到调节方便、安全。 (2) 输入电路要远离输出电路，以防寄生耦合产生自激。 (3) 各元件(尤其是高频部件)的连线宜短宜直，兼顾整齐美观。 (4) 注意电解电容的极性不要接错，不得将其靠近发热元件(如大瓦数电阻、大功率管及散热片等)，以防过热熔化。,在安装元件时应当注意： (1) 大个儿元件须用支架固定，不能仅靠焊接固定。 (2) 元件上的接线需要绝缘时，须套上绝缘套管。(3)

6、 为了稳定，体积较大的元件(大容量电解电容等)必须紧靠底板，体积较小的元件(如电阻、瓷管电容)可以架空或直接接于管座，以便缩短接线，使排列紧凑，适用于高频电路。在低频电路中，为了整齐美观，可将元件排列在接线板上，再引线接到管座。(4) 需接地的元件应良好接地。若底板为铁板，由于其不易焊接，且导电性差，可在底板上架设一根11.5 mm粗的镀铜线或铜线作为地线。(5) 元件上标数值的一面应当朝外，以易于观察。,3. 电路的调试1) 调试方法新设计的电路，一般采用边安装边调试的方法。即按照原理图上的功能将复杂电路分块安装和调试，逐步扩大安装和调试的范围，直至完成整机调试。这种方法可及时发现问题，及时

7、解决。,2) 调试步骤 先作通电观察。按设计要求调定电源电压，关掉电源。接好接线后，打开电源，同时，注意观察有无异常现象，如冒烟、异味、手摸元件发烫、电源短路等。若有异常现象，应立即关断电源，仔细检查，排除故障后方可重新加电。,4. 制板与焊接 电路在面包板上调试成功后，可制作印刷电路板。目前已广泛采用计算机辅助设计来绘制印刷电路板。印刷电路板的尺寸，应根据元器件的数量、大小合理安排。由于多块电路板之间是通过插座互相连接的，因此板上应留出与插座对应的插头的位置。,8.2综 合 实 训综合实训1铂电阻测温电路的制作实训 (一) 实训原理 本实训为一个铂电阻测温电路。它以铂电阻传感器作为测温元件，

8、加上测量电桥、恒流源电路以及差动运算放大器等电路，将温度信号转换为电压信号输出，并推动显示仪表显示温度数值。实训电路如图8.2.1所示。,图8.2.1铂电阻测温电路,1. 铂电阻传感器及测量电桥 图中，Pt100是一个铂电阻传感器，它实质上是一个铂热电阻，其电阻值在一定温度范围内随温度作线性变化。,2. 恒流源电路图 8.2.1 中，V1、V2、稳压管VDZ、R3(1.2 k)、RP2(470 )、R4(910 )组成恒流源，作为桥臂之一，向铂电阻Rt提供恒定的电流IC。这样，当铂电阻阻值随温度作线性变化时，由于其通过的电流恒定，电压便随温度作线性变化，从而使电桥输出的不平衡电压(A、B两点之

9、间电压)亦随温度作线性变化，保证了测量的线性度与准确性。在恒流源电路中，三极管V2接成二极管使用，具有温度补偿作用，可以提高V1基极电位的温度稳定性。,3. 零点调节与满刻度校准 调节电位器RP1(2 k)可以改变A点的电位，起到调节零点的作用。比如，0时，调节RP1使UA=UB，这样，整机输出UO=0 V，从而将数显表指示的0点选在了0的温度上。,4. 运放的作用 图中的运算放大器是一个减法运算电路，其输出电压为两个输入端的电位之差(即电桥输出的不平衡电压)。在数显表与测温电桥之间插入这一减法电路的目的是, 利用运算放大器输入电阻高的特性来减少对测温电桥的影响。,(二) 实训内容 (1) 按

10、照图8.2.1在多功能实验板上焊好电路(在运放的位置先焊插座，测试时再插运放片子)。 (2) 将运放调零(参看第4章实训中的有关内容)。 (3) 将铂电阻传感器置于冰水混合物中，使其温度为0(用标准温度计检测温度)。调节电位器RP1，使运放的输出电压UO为0 mV。(此步为对测温电路调零。)(4) 将铂电阻传感器置于100开水中(用标准温度计检测温度)。调节电位器RP2，使运放的输出电压UO为+100 mV。(此步为对测温电路满刻度校准。),(5) 反复进行(3)、(4)两步，直到传感器处于0时, UO=0 mV, 处于100时, UO=100 mV。这样，测温电路的零点调节与满刻度校准便进行

11、完毕。这时，可以将毫伏表作为被测温度的显示仪表，且以输出电压的毫伏数作为被测的摄氏温度数。,(6) 写出实训报告，内容包括：画出实训电路图，说明电路各部分的原理；回答下列问题，并写明分析计算的过程。 上述电路能否调节到20时对应输出电压UO=0 mV、100时对应输出电压UO=100 mV？ 若要0对应UO=0 mV、50对应UO=100 mV，电路应如何改动？ 若要0对应UO=0 mV，150对应UO=100 mV，电路应如何改动？ 欲提高测量灵敏度，可采取什么办法？,综合实训2集成运放构成波形发生器的制作实训(一) 实训原理由第4、6 章的学习可知，集成运放可以构成方波、三角波、锯齿波、正

12、弦波等波形发生器。实际上，只要将这些波形发生器组合在一起，就构成了多功能的波形发生器。本实训是用一个四运放构成能产生上述四种波形的波形发生器，其电路图如图8.2.2所示。,图8.2.2波形发生器电路,在N2 的输出端再接一个反相积分器N3，可在其输出端C点产生正弦波输出。其原理如下：一个二阶微分方程的解为正弦函数,式中，相位j由初始条件决定。可见，凡能模拟求解上列二阶微分方程的电路都能产生正弦信号。最简易的方法就是模拟积分，用两次积分来实现。对前面的微分方程两次积分，得,(二) 实训内容(1) 按实训电路选择元件。(2) 先在面包板上逐级搭建、调试电路，并观测输出信号的波形。(3) 在模拟实验

13、板上焊好全部电路，并进行整机联调。(4) 写出实训报告，内容包括：画出实训电路图及测量的波形图，列出元器件明细表；总结实训中遇到的问题及其解决办法。并回答下列问题： 若正弦波出现平顶，是什么原因? 应如何解决？ 若正弦波幅度过小，是什么原因? 应如何解决？ 若锯齿波波形接近三角波波形，是什么原因? 应如何解决？,综合实训3扩音机的制作实训(一) 实训原理 该实训介绍的扩音机总共有6只晶体管，整机原理电路如图8.2.3所示。图中只绘出一个声道，另一个声道与之完全相同。,图 8.2.3扩音机原理图,本机的输入级没有采用差动放大器，而是将反馈分别加在输入级晶体管的发射极，并与各自的偏置电路组成上、下

14、对称的输入放大级。采用这种电路的优点是：(1) 在前级的发射极上不易混入噪声信号，即使不使用稳压电源，也能获得很高的S/N(信噪比)值；(2) 工作稳定；(3) 对晶体管一致性的要求不高，因而降低了制作成本。,由图8.2.3给出的前级放大器的总放大倍数AU1可以用下式表示：,(二) 实训内容 按照图8.2.3选件、焊接、调试。通过实训，学会识别元件、判断元件好坏、调试电路和查找故障的方法。,综合实训4直流稳压电源的制作实训 (一) 实训原理实训电路如图8.2.4所示。,图8.2.4直流串联型稳压电源试验电路,(二) 实训内容为培养学生结合理论的实训能力, 提高测试技能，本实训要求在预习稳压电源

15、的理论知识的基础上，能独立订出实训内容与实训步骤。在实验板上按照图8.2.4焊接电路，注意元器件布局要合理，连线要整齐，焊点要光滑。,实训之后，能整理出一份实训电路的稳压电源性能说明书，内容要求包括：(1) 直流稳压电源原理线路图。(2) 电路结构方框图。(3) 说明直流稳压电源的简明工作原理。(4) 主要特性指标和质量指标。 特性指标：包括输入电压范围、输出电压和输出电流的额定值、输出电压调节范围、保护电路动作值等。 质量指标：包括电压稳定度、输出电阻、纹波电压、外特性曲线。(5) 电路改进方案及其改进性能的研究与测试。,调整测试中有关注意问题： 安全问题。 系统正常工作性能检查。通电后应立即检查稳压电源各部分是否处于正常工作状态，可检查下列电路的电压情况：a. 整流滤波后直流电压值是否正常。b. 输出在空载下，调节RP1, 观察输出电压是否有线性变化。能变化则说明工作基本正常，否则说明线路可能有故障，或V1、V2、 V3管子工作点不正常，没有处于线性放大区，或V4未能处于正常截止状态。, 本实训电路的输出电压额定值UO=6 V，输出电流额定值IO=100 mA。要求IO=120 mA时，限流保护电路应起作用。若比120 mA大或小时才起作用，则可调节限流保护取样电阻RO