电子电路项目化教学 六步法.ppt

电子电路制作与调试 卢庆林 情境实施六步法 资讯 计划 决策 实施 检查 评价 实训条件 电工电子实验室 数字电子实验室 模拟电子实验室 音频功放 分立前置放大器 集成前置放大器 直流稳压电源 功率放大器 任务四集成前置放大电路安装与调试 任务实施流程图 放大器在电子电路中主要起电压或电流放大作用 在电子系统中对弱小信号检测与放大 本情境用分立元件设计制作一前置放大器 电压增益大于30dB要求 通频带不低于10KHz 3dB 工艺不劣于样机 主要性能指标 下图为样机装配电路板 一 情境引入 二 方案分析 通过一段时间的合作学习完成总的学习任务 集成前置放大电路的制作与调试 在达成总任务的过程中要完成若干个子任务 合作小组成员在子任务的分担和总任务的分担上要相互协调 下图为运放构成的集成前置放大电路 其中两个运放组成 二者都接成同相输入形式 因此具有很高的输入电阻 其的结构特点 使仪表放大器成为一种高输入的电阻 具有较低的失调电压 失调电流 噪声及漂移的放大器 集成运放选择通用型的单运放或双运放均可 注意运放驱动电源 电阻的选择要除注意阻值 功率外 还考虑安装方便 采用1 2w的色环电阻 电容的选择注意容量与耐压值 耐压值的确定应大于电容承受最大电压的1 4倍 元件选择 三 元件选择 2 电子元器件清单 进入Protel99sePCB界面 绘制印制板图 先确定外围尺寸 长50 宽25 且要求外框接地又不能封闭如图2 接着载入网络表 Design LoadNules 把所有的元件合理的布到印制图板上 进行自动布线参数的设置 Options Rules 最基本的有三点 线宽 线距和层数 本设计采用单面板 参数设置完毕 即可执行自动布线命令 AutoRouts All 设计为元件分布图 比例2 1 进入Protel99seSCH界面 绘制电原理图 经电气检查 Tool ERC 无误后即可生成网络表 Design GreatNetlist 1 印制板图设计 四 装配电路 2 工具使用 电子电路装配常用基本工具 1 焊接方法 把焊盘和元件的引脚用细砂纸打磨干净 涂上助焊剂 用烙铁头沾取适量焊锡 接触焊点 待焊点上的焊锡全部熔化并浸没元件引线头后 电烙铁头沿着元器件的引脚轻轻往上一提离开焊点 2 焊接时间不宜过长 否则容易烫坏元件 必要时可用镊子夹住管脚帮助散热 3 焊点应呈正弦波峰形状 表面应光亮圆滑 无锡刺 锡量适中 4 焊接完成后 要用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净 以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作 5 集成电路应最后焊接 电烙铁要可靠接地 或断电后利用余热焊接 或者使用集成电路专用插座 焊好插座后再把集成电路插上去 焊接技术基本方法 焊接前应观察各个焊点 铜皮 是否光洁 氧化等 在焊接物品时 要看准焊接点 以免线路焊接不良引起的短路 标准的锡点 锡点成内弧形 锡点要圆满 光滑 无针孔 无松香渍 要有线脚 而且线脚的长度要在1 1 2MM之间 零件脚外形可见锡的流散性好 锡将整个上锡位及零件脚包围 电子元件焊接注意事项 3 元件装配 电阻的布局 水平安装 电阻体贴紧底板 剪脚留头1mm Rp布局方便调整 尽可能靠近相连元器件 三极管的布局 立时安装 注意管脚极性 晶体管底部稍微贴近线路板 电容的布局 立时安装 注意极性 电容器底部尽量贴近线路板 剪脚留头1mm 3 元件装配 电阻的布局 水平安装 电阻体贴紧底板 剪脚留头1mm Rp布局方便调整 尽可能靠近相连元器件 注意措施 有极性的元件如三极管 电解电容 安装时注意极性 切勿装错 元器件离线路板的高度 除特殊说明外 应尽量贴近线路板 色环电阻 无极性电容安装时应各自朝向一致 电容的布局 立时安装 注意极性 电容器底部尽量贴近线路板 剪脚留头1mm 集成运放的输出端应避免与地 正电源 负电源短接 同时输出端所接负载电阻不易太小 其值应使集成运放输出电流小于其最大允许输出电流 否则有可能损坏器件 或使输出波形变差 装接电路或改接 插拔器件时 必须断开电源 否则器件容易受到极大的感应或电冲击而损坏 4 连接线如图按找原理图将电子元件连接成电路 分布均匀 疏密一致 周边留空 不要占满 元件排布 不得交叉 器件穿孔 不要靠根 引线焊接在普通单面板上的方法 直通剪头 引线直接穿过通孔 焊接时使适量的熔化焊锡在焊盘上方均匀地包围沾锡的引线 形成一个圆锥体模样 待其冷却凝固后 把多余部分的引线剪去 直接埋头 穿过通孔的引线只露出适当长度 熔化的焊锡把引线头埋在焊点里面 这种焊点近似半球形 虽然美观 但要特别注意防止虚焊 注意电源线的处理 接地线的处理 五 电路调试 1 测试连线 在ETL VA模拟电子技术实验台连线进行调试 1 电压放大倍数Au的测量 2 输入电阻的测量 测量方法 在保证输出不失真的情况下 给定输入 测量相应的输出即可 测量方法 在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R 在放大器正常工作的情况下 用交流毫伏表测出us和ui 则根据输入电阻的定义可得ri uiR us ui 2 测试方法 3 输出电阻的测量 测量方法 如图所示 在输出波形不失真的情况下 首先测量RL未接入 空载 时的输出电压 然后接入负载RL再测量此时放大器的输出电压U0 则Ro Uo Uo 1 RL 2 测试结果 4 最大不失真输出电压Uopp的测试 设置静态工作点调在交流负载线的中点 逐步增大输入信号的幅度 输出波形刚好同时出现削底和缩顶现象时 所对应的UO为Uopp 5 放大器频率特性的测量 放大器的频率特性是指放大器的电压放大倍数AV与输入信号频率f之间的关系曲线 单管阻容耦合放大电路的幅频特性曲线如图2 5所示 Avm为中频电压放大倍数 通常规定电压放大倍数随频率变化下降到中频放大倍数的0 707Aum所对应的频率分别称为下限频率fL和上限频率fH 则通频带fBW fH f