电子工艺实习报告充电器及收音机.doc

长安大学电子工艺实习报告学院： 电控学院 专业： 电子科学与技术 班级： * 学号： * 姓名： * 指导教师： * 一、实习时间2010年6月21日2010年7月5日二、实习地点长安大学渭水校区电工电子实验中心三、实习的目的和意义熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。 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，印制电路板设计的步骤和方法。了解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。能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。了解电子产品的焊接、调试与维修方法。四、实习要求1. 通过理论学习掌握基本的焊接知识以及电子产品的生产流程。2. 掌握Protel99电路制作软件的基本制版方法。3. 熟练掌握手工焊接的方法与技巧。4. 完成桥式整流可变电源的安装调试。5. 完成立体声功率放大器的安装调试。6. 完成超外差调幅收音机的安装调试。五、实习内容5.1 电路的焊接5.1.1 手工焊的相关介绍：u 手工焊的工具包括；电烙铁、烙铁架、松香、尖嘴钳、焊锡丝、镊子、导线、吸锡器等u 手工焊的步骤及其技巧：正确的手工焊接操作过程可以分成五个步骤，如图所示：基本操作步骤及其技巧步骤一：准备施焊（图 (a) ）左手拿焊丝，右手握烙铁，进入备焊状态。要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并在表面镀有一层焊锡，特别是新的烙铁嘴，受热后应将保养漆擦掉，立即加上锡保养步骤二：加热焊件（图 (b) ）烙铁头靠在两焊件的连接处，加热整个焊件，时间大约为1 2 秒钟。对于在印制板上焊接元器件来说，要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。步骤三：送入焊丝（图 (c) ）焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡丝从烙铁对面接触焊件。注意：不要把焊锡丝送到烙铁头上！步骤四：移开焊丝（图 (d) ）当焊丝熔化一定量后，立即向左上 45 方向移开焊丝。步骤五：移开烙铁（图 (e) ）焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后，向右上 45 方向移开烙铁，结束焊接。从第三步开始到第五步结束，时间大约也是 1 至 2s 。此外，还要保持烙铁头的清洁，可以放置吸锡海绵；还要注意烙铁头的回热速度，不可过快频率的焊接u 焊接过程中遇到的问题以及体会：1、克服心理上的障碍，手不能颤抖；2、掌握好预热时间，时间按短不能形成合金，太长可能烧坏电路板；3、掌握好焊锡的用量，太多形成汗珠形，太少焊接不牢；4、焊接时远离焊接处，避免吸入过量有害气体。5.1.2 波峰焊的相关介绍：u 波峰焊是将熔融的液态焊料借助于泵的作用在焊料槽液面形成特定形状的焊料波插装了元器件的PCB置与传送链上经过某一特定的角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰而实现焊点焊接的过程。u 波峰焊机的工位组成及其功能u 波峰焊工艺曲线波峰焊工艺曲线解析1润湿时间指焊点与焊料相接触后润湿开始的时间2停留时间PCB上某一个焊点从接触波峰面到离开波峰面的时间3预热温度是指PCB与波峰面接触前达到的温度4焊接温度是非常重要的焊接参数通常要高于焊料熔点50到60摄氏度。大多数情况是指焊锡炉的温度实际运行时所焊接的PCB焊点温度要低于炉温这是因为PCB吸热的结果u 防止桥联发生的办法： 1使用可焊性好的元器件/PCB2提高助焊剞的活性3提高PCB的预热温度增加焊盘的湿润性能4提高焊料的温度5去除有害杂质减低焊料的内聚力以利于两焊点之间的焊料分开 5.1.3 浸焊的相关介绍：u 浸焊是将插装好元器件的PCB板在熔化的锡炉内浸锡，一次完成众多焊点焊接的方法。u 手工浸焊是由人手持夹具夹住插装好的PCB，人工完成浸锡的方法，其操作过程如下：1加热使锡炉中的锡温控制在250。C；左右； 2在PCB板上涂一层(或浸一层)助焊剂； 3用夹具夹住PCB浸入锡炉中，使焊盘表面与PCB板接触，浸锡温度以PCB厚度的l223 为宜，浸锡的时间约354以PCB板与锡面成510 的角度使PCB离开锡面，略微冷却后检查焊接质量。如有较多的焊点未焊好，要重复浸锡一次，对只有个别不良焊点的板，可用手工补焊。注意经常刮 去锡炉表面的锡渣，保持良好的焊接状态，以免因锡渣的产生而影响PCB的干净度及清洗问题。手工浸焊的特点为：设备简单、投入少，但效率低，焊接质量与操作人员熟练程度有关，易出现漏焊，焊接有贴片的PCB板较难取得良好的效果。u 手工浸焊型锡炉常见问题及相应对策简述如下：1、助焊剂的正确使用。助焊剂的质量好坏往往会直接影响焊接质量。另外，助焊剂的活性与浓度对焊接也会产生一定的影响。倘若助焊剂的活性太强或浓度太高，不但造成了助焊剂的浪费，在PCB板第一次过锡时，会造成零件脚上焊锡残留过多，同样会造成焊锡的浪费。若助焊剂调配的太稀，会使机板吃锡不好及焊接不良等情况产生。在工作过程中，因助焊剂往往离锡炉较近，易造成助焊剂中稀释剂的挥发，使助焊剂的浓度升高。所以应经常测量助焊剂的比重，并适时添加稀释剂调配。2、PCB板浸入助焊剂时不可太多，尽量避免PCB板板面触及助焊剂。正常操作应是：助焊剂浸及零件脚的2/3左右即可。因为助焊剂之比重较及焊锡小许多，所以零件脚浸入锡液时，助焊剂会顺着零件脚往上推，直至PCB板面。如果浸及助焊剂过多，不但会造成锡液上助焊剂对有残留污垢影响锡液的质量，而且会造成PCB板反正面都有大量助焊剂残留。3、浸锡时应注意操作姿势。尽量避免将PCB板垂直浸入锡液，当PCB板垂直浸入锡面时，易造成“浮件”产生。另外容易产生“锡爆”。正确操作应是将PCB板与锡液表面呈30斜角浸入,当PCB板与锡液接触时,慢慢向前推动PCB板，使PCB板与液面呈垂直状态，然后以30角拉起。u 机器浸焊 机器浸焊是用机器代替手工夹具夹住插装好的PCB进行浸焊的方法。当所焊接的电路板面积大，元件多，无法靠手工夹具夹住浸焊时，可采用机器浸焊。机器浸焊的过程如下：线路板在浸焊机内运行至锡炉上方时，锡炉做上下运动或PCB作上下运动，使PCB浸入锡炉焊料内，浸入深度为PCB厚度的l223，浸锡时间35秒，然后PCB离开浸锡位出浸锡机，完接焊接5.2常用元器件的识别与检测电子元器件的分类：有源器件：工作时，其输出除了需输入信号外，还必须有专门的电源。它在电路中的作用主要是能量转换，如晶体管、集成电路等。无源元件：工作时，不需要专门的附加电源，如电阻、电容、电感等。5.2.1 电阻元件介绍u 定义：具有一定阻值，一定几何形状，一定技术性能的在电路中起特定作用的元件，叫做电阻器（简称电阻）。u 电阻器的分类：按结构分：固定电阻器、可变电阻器、敏感电阻器。按用途分：普通型、精密型、功率型、高压型、高阻型、高频型。u 电阻器型号与命名：u 电阻器色环标志法普通电阻大多用四个色环表示其阻值和允许偏差。第一、第二环表示有效数字，第三环表示倍率（乘数），与前三环距离较大的第四环表示允许偏差。该四环电阻的颜色分别为红、红、黑、金，对照色环表可以知道它的阻值为22 10=220，金色代表允许误差为5%。精密电阻采用五环标志，前三环表示有效数字，第四环表示倍数，与前四环距离较大的第五环表示允许偏差。如：棕、紫、黄、银、棕，表示阻值为17410 -2 =1. 74，允许偏差1%。另：色标法用于电阻标注时，还常用背景颜色区别材料，用浅色（淡绿色、浅棕色）表示碳膜电阻，红色（或浅兰色）表示金属膜或氧化膜电阻，深绿色表示线绕电阻。5.2.2 电容元件介绍u 电容构造：它的基本构造是由两个相互靠近的金属电极板，中间夹一层电介质构成的。u 电容器的分类电容器种类繁多，有按介质分的，也有按容量是否可变分的。1、按介质材料分类：有机介质：复合介质、纸介质、塑料介质（涤纶、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯）、薄膜复合。无机介质：云母电容、玻璃釉电容（圆片状、管状、矩形、片状电容、穿心电容）、陶瓷（独石）电容。气体介质：空气电容、真空电容、充气电容。电解质：普通铝电解、钽电解、铌电解。2、按容量是否可调分类：固定电容器可变电容器（空气介质、塑膜介质）微调电容器（陶瓷介质、空气介质、塑膜介质）u 型号命名及标注方法：5.2.3 二极管的相关介绍: u 按照所用的半导体材料，可分为锗二极管和硅二极管。按照不同用途，二极管分：普通二极管和特殊二极管。特殊二极管又分为整流二极管、稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光电二极管、检波二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为：点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。u 晶体二极管的主要参数：最高工作频率 - 二极管能承受的最高频率。通过 PN 结交流电频率高于此值，二极管接不能正常工作。 最高反向工作电压 - 二极管长期正常工作时，所允许的最高反压。若越过此值， PN 结就有被击穿的可能，对于交流电来说，最高反向工作电压也就是二极管的最高工作电压。 最大整流电流 - 二极管能长期正常工作时的最大正向电流。因为电流通过二极管时就要发热，如果正向电流越过此值，二极管就会有烧坏的危险。所以用二极管整流时，流过二极管的正向电流（既输出直流）不允许超过最大整流电流。u 晶体二极管的正、负极可按下列方法来判别： 1 看外壳上的符号标记：通常在二极管的外壳上标有二极管的符号。标有三角形箭头的一端为正极，另一端为负极。 2 看外壳上标记的色点：在点接触二极管的外壳上，通常标有色点（白色或红色）。除少数二极管（如 2AP9 、 2AP10 等）外，一般标记色点的这端为正极。 3 用万用表 R*100 或 R*1K 档，任意测量二极管的两根引线，如果量出的电阻只有几百欧姆（正向电阻），则黑表笔（既万用表内电池正极）所接引线为正极，红表笔（既万用表内电源负极）所接引线为负极。5.2.4 三极管的相关介绍：u 定义晶体三极管（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。晶体三极管在电路中对信号具有放大作用和开关作用。u 晶体三极管分类按导电类型分 NPN型三极管和PNP型三极管按频率分 高频三极管和低频三极管，按功率分 大功率、中功率、小功率三极管等u 三极管的型号命名u 判定集电极c和发射极e(以PNP为例)将万用表置于R100或R1K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。5.3 Protel99软件的使用u 电路原理图的设计步骤(1) 启动SCH编辑器及设置其工作参数，设置自己习惯的参数；(2) 选择图纸幅面、标题栏式样、图纸放置方向等。(3) 放大绘图区，直到绘图区呈现大小适中的栅格线为止。(4) 在工作区内放置元器件：先放置核心元件的电气图形符号，再放置电路中剩余元件的电气图形符号。(5) 调整元件位置。(6) 修改、调整元件的标号、型号及其字体大小、位置等。 (7) 连线、放置电气节点、网络标号以及I/O端口。(8) 放置电源及地线符号。(9) 运行电气设计规则检查（ERC），找出原理图中可能存在的缺陷。(10) 加注释信息。(11) 生成网络表文件（或直接执行PCB更新命令，自动产生一个同名的PCB文件）。u 生成印刷电路板（1）先规划板子的大小：在出来的黑色PCB设计界面上，首先把底下的工作层切换到keepout_layer，然后用绘图工具下面的画线工具，把板子的边缘线（紫色！）画出。然后，可以利用双击每根线，设定它的起点和终点坐标，最终把板子的四根边缘线全部画好。（2）装载网络表：点Design/Import changes from 弹出一个很大的对话框，把最下面有Room 的选项都去掉，再点下面中间的Execute Changes ，最后点Close 退出该对话框，可以看到原理图设定的各个元器件封装出现在板子的右边。（3）进行自动布局或人工布局，这要看个人的实践经验，依个人能力而定。（4）设定布线规则，进行人工或自动布线在完成布局、即将进行布线之前，必须设定布线规则，否则布线可能无法正常进行！布线规则很多，必定要设定的三大规则是：安全间距设定、线粗设定和布线层设定。（5）人工布线或自动布线：设定好布线规则后，就可以进行布线了。手工布线的时候，要注意在布线前切换到正确的板层，一般要切换到蓝色的底层Bottom Layer 。如果要进行自动布线的，可以点Auto Route / All ，在弹出来的布线规则可再重新调整界面下面，点Route all 即可。(6)调整：如果对手工布线或自动布线结果不满意的，可以对相关器件进行调整（移动、旋转、翻转或更换）后，再次按上法进行布线直到满意为止。u 操作感想：1、首先建立起自己的文件系统，掌握好层次性，尽量细分。2、Protel自带的元件有些偏大查找不方便，而且封装也不太标准，建立常用的自己的元件库，可以着实提高绘制速度，省去添封装标准之类的步骤。3、做这个东西着实需要很大的耐心，特别是初学时，找一些元件很耗时间。4、还是需要在多花些时间熟练才行。5.4 直流稳压电源的安装5.4.1直流稳压电源电路基本原理:直流稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。 5.4.2 应用的元器件：编号 名称数量LED发光二极管1D1-D4IN40074极片塑壳输出线1套R1Rp1K各1VT2.VT39014各2R3R456100各1VT180501C1.C21000Uf.47uF各1R25101C3100/6.311变压器.电路板各15.4.3直流稳压电源图片：5.4.4制作调试中的问题及其解决方法：1.焊接前没有估计测量，电源的接线过短不能装盒，后来重新接线焊接。2.大电容没有沉到底，并且卡壳，后来将引脚弯曲。3.安装时发现发光二极管没有伸出盒外，引脚剪短了4.电阻的摆放要有统一的方向，可以很好的检查5.焊接的质量多少还是有些问题。总体来说，直流稳压电源还是顺利完成了。5.5 功率放大器的安装调试5.5.1功率放大器的基本原理:功率放大器即先通过二极管电桥将直流进行滤波，再利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。输入交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的倍，是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。5.5.2 功率放大器的元器件序号名称型号规格位号数量1三极管3DD15DVT6.7.13.144只2三极管9014VT1.2.4.8.9.116只3三极管9012VT3.5.10.124只4二极管1N4001VD3-VD64只5开关二极管1N4148VD1.22只6发光二极管LED1只7电解电容器1000UF/25VC7-C104只8电解电容器47UF/25VC2.C52只9电解电容器10UF/25VC1.C42只10瓷介电容100PFC3.C62只11电阻器220R7.10.18.214只12电阻器240R5.9.11.16.20.226只13电阻器270R1.22只14电阻器4.7KR234只15电阻器10KR2.4.6.13.15.171只16电阻器33K6只17散热器4个18螺丝螺帽Q3(八只)8套19印刷电路板220-70mm1块20装配说明书1张5.5.3功率放大器图片：5.5.4 制作过程中遇到的问题及其解决方法1对于功放的散热片，没有遇到过，所以安装的时候感到有些不知所措。后来请教了老师，明白了其功能和安装方法。2.焊接大功率三极管时出现南瓜状，原因是没有充分预热，再次加热，然后向上撤去烙铁头，焊点就相对好了很多。3.功放完成后测试，不工作，检查发现两个三极管装反了，遂换过来，但为时已晚，大功率三极管已经烧毁一个，只有左面的工作了。5.6 超外差收音机的安装调试5.6.1 收音机的基本工作原理：天线收到电磁波信号，经过调谐器选频后，选出要接收的电台信号。本地振荡器产生一个跟接收频率差不多的本振信号，它跟接收信号混频，产生差频，这个差频就是中频信号。中频信号再经过中频选频放大，然后再检波，就得到了原来的音频信号。音频信号通过功率放大之后，就可送至扬声器发声了。收音机工作电路图：5.6.2元器件准备准备及插装焊接：首先根据元器件清单清点所有元器件，并用万用表粗测元器件的质量好坏。再将所有元器件上的漆膜、氧化膜清除干净，最后根据右图所示将电阻、二极管进行弯脚。2插件焊接1.按照装配图正确插入元件，其高低、极向应符合图纸规定。2 焊点要光滑，大小最好不要超出焊盘，不能有虚焊、搭焊、漏焊。3 注意二极管、三极管的极性以及色环电阻的识别。收音机装配焊接完成后，请检查元件有无装错位置，焊点是否脱焊、虚焊、漏焊。所焊元件有无短路或损坏。发现问题要及时修理、更正。用万用表进行整机工作点、工作电流测量，如检查都满足要求，即可进行收台试听。5.6.3收音机图片：5.6.4 安装和调试过程中遇到的问题及其解决的方法1焊接时要注意焊锡的用量，太多的话会发生粘连。2电阻没法安装：电阻的体积比较大，如果横放的话，肯定没法装上，然后只弯曲一个引脚，竖式安装焊接。3没有声音：全部焊接完成后发现没有声音，检查发现是天线的薄塑料没有烧掉，但去除后还是没有声音，遂发现电路板上还有几处断路的地方，对照电路图，发现这也是焊接上的，焊完后，装上电池，搜素到四个台。 4音量小：这个与搜索的地方有关，有的地方信号弱，还可能有屏蔽效应，在宿舍阳台就听的比较清楚。六、实习总结通过这次的实习，从一开始对电子工艺只有简单的概念，到现在已经能独立组装出稳压源，功率放大器，一个收音机，这中间的收获颇多。首先说焊接练习，焊接看起来很简单，但其中有很多技巧要讲究的，在焊的过程中时间要把握准才行，多了少了都不行！练习时最好边做边想想老师教的动作技巧，这样学得比较快一点。在焊接时我们要掌握一些焊接技巧，例如：焊件表面处理和保持烙铁头的清洁；锡焊量要合适，不要用过量的焊剂；采用正确的解热方法和合适的加热时间；焊件要固定，加热要靠焊锡桥；烙铁撤离有讲究，不要用烙铁头作为运载焊料的工具等。再说制作电压源，这已经是实战的开始了。但有面临了新的问题，那就是认识元器件，有些颜色确实不好辨认，例如紫色和棕色，稍不留神就会出错，所以我们要加倍小心。开始焊接时，我们要选择比较小的元器件先安装焊接，然后再焊接比较大的元件，这样相对容易一些。还有就是在焊接前，要做好充分的估计，以免焊完后装盒出现故障，比如说电源引线的长度，电容的摆放等。这些都是靠实践才能积累经验的。 安装器件时，还要格外注意某些器件的极性，比如说电解电容、二极管、三极管等。插装元件时，要按照一定的规律，比如说电阻的金色色环最好朝一个方向，方便检查。再说制作功率放大器，有了制作恒压源的经验，制作功放就相对容易一些了。但学习是没有止境的，在焊接时，我又学到了一