电子工艺实习 大作业报告.doc

上 海 电 力 学 院课程设计（大型作业）报告设计名称 电子工艺实习 院 （系） 电子与通信工程学院 专 业 通信工程 班 级 2011111 学生姓名 学 号 指导老师签名： 专业负责人签名： 学生签名： 一、课程设计目的焊接，安装并调试456（3A）电话机二、课程要求电子工艺实习的主要目标是了解常用元器件及材料的类型、型号和符号，主要性能和一般选用原则以及各类元器件的测量方法。熟悉电子装接工艺的基本知识和要求，掌握电子产品的手工焊接、装配、调试技术。1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，熟悉电子产品制作过程及主要工艺;2掌握电子组装的基本技能;3掌握电子元器件的识别及选择;4学习焊接电路板的有关知识;5看懂电话机的安装图，学会动手组装和焊接电话机，了解电话机的工作原理。三、电话机的工作原理（一）、极性保护电路极性保护电路又称极性转换电路或定向电路。电话通信系统中，电话局自动交换机馈送给用户的是48V或60V的直流电压，如果接错极性，轻则不能通话，重则损坏电话机；但进户电话线都没有标明极性，怎样才能不接错极性呢？极性保护电路就能做到无论怎样接法，都能保证极性的正确性，起到了保护作用。本机中，由D1D4组成极性保护电路，当提起手柄准备拨号或通话时，叉簧开关将进户线与极性保护电路接通、拨号电路、通话电路接通，此时叉簧开关1脚与3脚接通，4脚与6脚接通，工作流程如下：假设进线插座1脚为进户线正极，2脚为负：则：插座1脚叉簧1脚3脚D1叉簧4脚6脚（电路正极）拨号和通话电路经接地端D3插座2脚；假设进线插座2脚为进户线正极，1脚为负：则：插座2脚D4叉簧4脚6脚（电路正极）拨号和通话电路经接地端D2叉簧3脚1脚插座1脚；从以上工作可看出进户线无论插座是1脚正2脚负还是1脚负2脚正，通过极性保护电路后都能保证叉簧6脚输出 为正，接地端为负。从而保证了拨号电路和通话电路工作电源的正确性。（二）、振铃电路由IC1(KA2411)集成块及外围元器件组成振铃电路。本机中，巧妙的设计使D1D4在挂机时成为振铃电路的整流元件，从而节省了四个二极管。这时叉簧开关1脚与2脚接通，是隔直电容，R18是限流电阻；整流工作流程如下：假设进线插座1脚瞬间为正，2脚为负时；则插座1脚C2C1R18D1叉簧4脚5脚ZD1稳压接地端D3插座2脚假设进线插座2脚瞬间为正，1脚为负时； 则插座2脚D4叉簧4脚5脚ZD1稳压接地端D2R18C1C2接插座1脚经ZD1、C3稳压滤波后的27V稳定直流电压，加于IC1的1脚与5脚，2脚为启动脚，改变R19可调节IC1启动灵敏度。当有来电时，交换机送来铃流信号，经整流、稳压、滤波加于IC1的1脚与5脚，在启动电压作用下，内部超低频振荡器起振，控制内部音频振荡器工作。当超低频振荡器输出为高电平时，音频振荡器振荡频率为低音频；超低频振荡器罗布麻为低电平时，音频振荡器振荡频率为高音频；从而使振铃电路输出高低音交替的振铃信号。R20、C4是超低频振荡器的外接元件，决定超低频振荡器的振荡频率fL、R21、C5是音频振荡器的外接元件，决定音频振荡器的振荡频率fh1和fh2；电路的振荡频率计算如下：fL=1/(1.23R20C4=1/(1.2311060.110-6)=8.13HZfh1=1/(1.5R21C5)=1/(1.51.61054.710-9)=886.5HZfh2=1.24fh1=1.24886.5=1099.3HZ其中，fh1和fh2决定了振铃声音的低音和高音的音调，fL决定了高音频和低音频的转换频率。上术三个频率可以根据用户的爱好，灵活改变有关元件的参数来决定，选择满意的振铃效果。振铃信号自IC1的脚输出，由于输出是高阻 抗，故可以直接失去由压电陶瓷片组成的压电蜂鸣器，发出高低音调交替的低声。D5二极管可以减小压电陶瓷片反向振动幅动，从而基本消除金属片振动时产生的“劈裂”声。（三）、拨号电路拨号电路在电话机中主要是完成呼叫功能。按键式电话机有脉冲（DP）和双间多频(DTMF)两种拨号方式。由于双音多频拨号具有速度快，不易错号，与数字程控交换机配合可以为电话机提供更多功能的特点，目前我国有条件的地区都已采用双音多频拨号方式。双音多频拨号方式是用两个特定单音频信号的组合来代表数字和符号。根据我国电话机标准中的规定，采用8种单一频率的组合，这8种频率都是由3.58MHz晶振（图中XT）信号经分频、混频后取得的。这8种频率分为高频群和低频群各4个，从这两群中各抽一种单频组合，共有16种组合，代表16个符号，如表所示。高频群低频群1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz697Hz123A770Hz456B852Hz789C941Hz*0#D图中IC2（W9102）是脉冲/音频兼容的拨号集成电路，但在本机中只使用双音多频拨号部分。当摘机时，叉簧开关将D1D4四只二极管接为极性保护电路，进户线为IC2提供正确极性的工作电压，从叉簧6脚进入，通过R4、R5、R1至Q3基极、使Q3饱和导通，由集电输出低电平，使IC2的5脚（HKS启动端）由高电平（休眠状态）轩为低电平（启动工作状态），Q3等为启动电路。IC2启动进入工作状态后，按动键盘拨号时，双音多频信号由IC2的12脚（TONE端）输出，经R17、C12至Q4基极，再经Q4放大后，通过叉簧开关6脚、4脚送到电话线路中去。在双音多频拨号的同时，IC2的13脚(MUTE静噪输出端)即由高电平转为低电平，使在驻极体话筒旁有较大的噪声，也不能进入Q4而干扰拨号信号，防止造成误码，达到了静噪的目的。 （四）、通话电路通话电路是电话机的核心，由送话电路、受话电路 、消侧音电路组成。1、送话电路本机的送话电路由分立元器件Q4等组成，话音信号由驻极体话筒（MIC）转变成音频电信号，经R9、C11至Q4基极，再经Q4放大后送放往电话线路。2、受话电路本机由Q5等分立元器件受话放大器，进户线送来的话音信号由叉簧6脚经R6、C14进入Q5放大后，从集电极输出，驱动发音器RE（动圈式听筒）发出声音；LED1、LED2为Q4提供4V左右较为稳定的电压，同时兼作工作指示灯。3、消侧音电路电话机的送话信号和受话信号采用同一条线路传输，因此用户在受话器内可以听到自己发话的声音，称为侧音。从本机原理图中可看出，从Q4集电极馈送到电话线路的送话信号，也会经R6、C14进入受话放大器Q4再传入用户耳内。由于电信号在电路中传输会产生时延及相位变化，这就会影响用户通话的效果，严重时还会引起自激振荡。为提高通话清晰度，必须设置消测音电路。常用的消侧音电路有阻容桥式、变压器桥式和相位抵消法三种。本机采用相伴抵消法消侧音电路，利用三极管集电极输出和发射输出相位相反的原理来消除侧音。从原理图中可看出R6是Q4的发射极电阻，在它们的交点汇集了Q4的集电极和发射极输出信号，就要进入Q5的侧音信号，只要适当选择R6和R8的阻值，就可以使这二个相位相反的信号基本抵消，从而达到了消侧音的目的。此消侧音电路在拨号时也可大大降低在耳机（听筒）中听到拨号声音。4、FLASH键（R键）本键在电话机中常叫作“R”键，“R”是英文Recall的字头。R键的作用是：按了R键后，已经摘机的话机线路会短时间地中断线路电流，利用这个中断信号，交换机可以完成一些特殊服务任务。R键的实质是在通话期间向交换机发送一个脉冲，利用这个脉冲，交换机完成某些特殊功能；例如：三方通话、来话转移、追查恶意呼叫等。这个功能一般用在大单位的内部交换机中，按一次R键，二次R键发一个脉冲，二个脉冲的意义应在交换机中事先设定，由交换机执行。在我国的电话机标准中，对R键中断线路的时间规定为100400ms。由于R键电路中断电流时间很短，故不会造成挂机，交换机收到这个中断脉冲信号后，只作事前设定的相应信息事理，其用户可保持通话原状态，并可作相应的特殊服务操作。本机中，按一下R键开关（接通一下即放开），使C12、C11瞬间接地放电，Q4基极电位暖意为零，Q4暖意截止，中断集电极电流，然后线路电压即向C12、C11充电，Q4基极电位上升，恢复导通。这个中断时间在电路设计时已按国家标准规定100400ms。但也可按本单位的实际需要改变C12、C11的容量作适当的调整。 5、MUTE静音功能键在通话过程中常有可能发话方需跟边上人商量后才能答复受话方，但又不希望商量的内容让受话方知道，这时可按下MUTE静音功能键，将驻极体话筒两端短路，则发话方的声音就不可能送出去了，但却能听到对方的声音。这个功能称静音功能。需要静音的时间决定了MUTE键按住的时间。图1（电路原理图）图2（集成电路板示意图）四、课程设计内容1.主要元器件的识别（1）碳膜电阻色环电阻分为4色环和5色环，4色环就是用4种颜色来表示阻值，5色环就是用5种颜色来表示阻值。每种颜色代表不同的数字，如下：棕：1、红：2、橙：3、 黄：4、绿：5、蓝：6、紫：7、灰：8、白：9、黑：0（金、银表示误差） 4色环第一条色环：阻值的第一位数字第二条色环：阻值的第二位数字第三条色环：10的幂数第四条色环：误差表示。 5色环第一条色环：阻值的第一位数字第二条色环，阻值的第二位数字第三条色环，阻值的第三位数字第四条色环，10的幂数第五条色环，误差（常见为棕色，误差为1%）有些五色环电阻两头金属帽上都有色环，远离相对集中的四道色环的那道色环表示误差，是第五条色环，与之对应的另一头金属帽上的是第一道色环，读数时从它读起，之后的第二道、第三道色环是次高位、次次高位，第四道环表示10的多少次方。（2）瓷片电容（作用）MLCC(1类)微型化,高频化,超低损耗,低ESR,高稳定,高耐压,高绝缘,高可靠,无极性,低容值,低成本,耐高温.主要应用于高频电路中MLCC(2类)微型化,高比容,中高压,无极性,高可靠,耐高温,低ESR,低成本.主要应用于中,低频电路中作隔直,耦合,旁路和滤波等电容器使用。（3）涤纶电容（作用）涤纶电容是电子产品中必不可少的一个基本组件，在电路中充当着滤波、振荡、电源退耦、脉动信号的旁路及耦合等（4）电解电容（用途）隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的组件提供低阻抗通路。耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路滤波：这个对DIY而言很重要，显卡上的电容基本都是这个作用。温度补偿：针对其它组件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关组件。储能：储存电能，用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯，加热设备等等。（*注意管脚和电路板上的正负极对应，短管脚为负，长管脚为正）（5）二极管（*注意管脚和电路板上的正负极对应，短管脚为负，长管脚为正）（6）三极管；（7）振铃集成；（8）拨号集成；（9）稳压管；（10）发光管；等。2核对并检查所给的课程设计材料是否有缺失。3练习焊接电子组件并熟悉焊铁的使用：使用烙铁时，烙铁的温度太低则熔化不了焊锡，或者使焊点未完全熔化而成不好看、不可靠的样子（称为“虚焊”）。太高又会使烙铁“烧死”（尽管温度很高，却不能蘸上锡）。另外也要控制好焊接的时间（一般为三秒），电烙铁停留的时间太短，焊锡不易完全熔化、接触好，形成“虚焊”，而焊接时间太长又容易损坏元五、课程设计中遇到的问题及解决方法在设计过程中，在进行原件的焊接时，在一开始就要焊接比较矮小的元器件，然后再焊接比较高比较大的元器件，这样才能够使焊接比较顺利的进行，在后来焊接排线的时候，由于排线的线比较软，在先前的焊接差点把排线的各个脚弄弯曲，但是在焊接时比较小心就避免了这个问题的发生。在进行电话机的组装时，由于给的螺钉有些不匹配，在对磁铁进行固定时，我加了软垫使螺钉能够更好地将磁铁固定住，同时还充分用了给的粘贴物来固定需要固定的元器件，使得元器件不易松动。六、课程设计成果展示(电话机图片)图3七、课程设计小结由于之前在初中时就有接触过类似的电子组件焊接，所以对于电烙铁的使用并不陌生，此次在使用电烙铁后通过多次试验总结出经验：可以在电烙铁的尖端先粘上一些焊锡，这样可以帮助焊铁导热，焊起来就方便多了。我们在焊接元器件时还需要注意电容的正负极，三极管的各个管脚的接法，在焊接排线时由于排线比较软需要特别小心，以避免弄坏排线，焊接时必须要合理规划焊接各元器件的分布以及焊接的先后顺序，使得电路板整体看起来清晰明了，在焊接元器件时一定的做到胆大心细，还要特别注意使用电烙铁时的安全，在焊接过程中有几位同学还