昆明理工大学电子实习

电电 子子 实实 习习 纪纪 律律 1 不得迟到和缺课 有事离开需事先向指导教师请假 经批 准后方可离开 2 服从指导教师的安排 在实习场所内不准抽烟 不准高声 喧哗 不准打闹和串岗闲聊 不准顶撞教师 3 爱护设备 在排版工序过程中不准对计算机内的操作系 统作任何删除 违反者以破坏公物行为从严处理 在安 装调试过程中 不准将样品从摆放位置拿走 违者经批评 教育后仍不改正的取消该工序的成绩 4 每位实习人员必须亲自动手完成规定的工序内容 在此过 程中 不充许拷贝非本组成员的结果 不准将其他 同学已调试完成的电路板顶替自己未完成的电路板交付验 收 违反上述两项者取消全部实习成绩 5 注意安全 对实习过程中出现事故或仪器 设备及工具的 故障问题 及时向指导教师反映 并尽力协助教师进行解 决 6 在实习过程中提倡团结互助 但不充许代替他人完成 违 者经批评教育仍不改正者同时取消实习成绩 昆明理工大学电子实习基地 第一章第一章 带充电功能的可调直流稳压电源带充电功能的可调直流稳压电源 调压电路 电路如下图所示 电压调节主要由 LM317 完成 具体原理可参照实习一 相关内容 充电电路 充电采用恒压形式 电源直接取自整流滤波输出 LM317 前一级 又通 过 R3和 VW1 组成的稳压电路为晶体管 V 提供固定偏置 经电阻分压后为 3 5V 可以为电池组提供 2 8V 的稳定充电电压 电流由晶体管 V 提供 经 电阻 R2 和 VL2 的限流 可为充电电池组提供约 50mA 的充电电流 电流会随 充电电池组电压的建立有所下降 充电时间可以按下面式子核算 但由于电路为恒压形式 又设置有限流 电路 故没有过冲问题 充电时间 电池标称安时数 充电电流 如 500mAh 电池 利用本充电装置充电 约 50mA 按上式计算可知 充电时间需要 10 小时 考虑到电池充电后期 充电电流会略有下降 充电时 间可稍微延长一些 比如 12 14 小时 考虑到成品安装的需求 要把一些需在外壳面板上安装的器件安放成插考虑到成品安装的需求 要把一些需在外壳面板上安装的器件安放成插 座 以便连接 器件清单见附录二 座 以便连接 器件清单见附录二 以下电路为实际应用电路 以下电路为实际应用电路 第二章第二章 常用电子元件及其简易测量方法常用电子元件及其简易测量方法 一 固定电阻器一 固定电阻器 在电子产品中 固定电阻器是应用最多的电子元件之一 目前最常见的产品为 金 属膜电阻器 碳膜电阻器 半导体保险电阻器以及线绕式电阻器等四种材料的产品 固定电阻器的参数通常有两个 一是最大消耗功率 二是阻值大小 在一般电路中 最大消耗功率为 1 8 W 的碳膜电阻和 1 4 W 的金属膜电阻是应用最多的 少部分电路也 有应用 1 16 W 的 其它功率的 如 1 2 W 1W 2W 以上的电阻 在实际电路中的应用要 少一些 固定电阻器的功率大小在产品上一般不标出 只需通过观察其外观体积的大小 即可方便地判断出来 1 1 色环电阻的阻值表示方法 色环电阻的阻值表示方法 固定电阻器的阻值通常用画在首部的色环来表示阻值 对碳膜电阻来说 第一环表示电阻值的第一位数字 第二环表示电阻值的第二位数 字 第三环表示将前两环所表示的数字再乘以 10 的 n 次方 而画在尾部的第四环则用来 表示误差 图 1a 金属膜电阻因精度较高而用五环表示 其中前面三环表示电阻值的数字 第四环用 来表示倍率 而第五环则表示误差 图 1b 图 1 电阻器的色环标注规定如下表 颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银本 底 色 对应数值 0123456789 5 10 20 例 一金属膜电阻 其首环为黄色 即 4 二环为紫色 即 7 三环为红色 即 2 四环 为红色 即乘以 五环为棕色 这样该电阻的阻值为 2 10 误差为 k 2 474720010472 2 1 2 2 电阻器的质量好坏判断 电阻器的质量好坏判断 用万用表的欧姆档直接测量其阻值 在误差范围内为合格品 否则为不合格品 二 固定电容器二 固定电容器 固定电容器的种类比较多 常用的有瓷片电容 丙纶电容 金属膜纸介电容 云母 电容和独石电容等等 其中独石电容体积小容量大且价格适中 因而应用较多 瓷片电 容价格最低 但容量不容易做大 丙纶电容性能很稳定 但体积较大而价格也要高一些 金属膜纸介电容的最大优点是被击穿后有自修复能力 但体积也是最大的 目前虽有小 量应用 但已属淘汰产品 云母电容的特点是高频特性好 但容量很难做到 0 01 F 以 上 目前已很少生产 1 1 普通电容器的容量表示 普通电容器的容量表示 容量在 1000pF 以下 1 F 以上直接标示容量值 容量在 1000pF 以上 1 F 以下范围内 容量表示法有两种 一种是直接标示多少 F 如 0 01 F 0 047 F 0 68 F 等等 另一种是容量单位用 PF 而容量值采用变形的指数形式来标示 如某电容上标示 其容量为 474 表示该电容的容量为 FPFPF 47 0 4700001047 4 2 2 电解电容器的极性 电解电容器的极性 电解电容器是有极性电容 因此 在接入电路中时 必须按极性接入且不能接反 否 则 轻则影响电路正常工作 重则造成电解电容发热爆炸 电解电容器的引脚极性通常标示在外壳上 印有 符号所 对应的引脚为负极 且在两根引出线中为较短的一根 极 通常不标示 而在两根引出线中为较长的一根 3 3 电容器的容量和质量简易判断 电容器的容量和质量简易判断 a 用指针式万用电表的欧姆档进行测量 对 10 F 以下的电 容器 万用表置档 对 10 F 以上的电容器 万用表KR 10 置档 KR 1 b 将万用表的两支表笔直接与电容器的两根引出线相接 这 时 万用表的指针将向右偏转 电容器的容量越大 偏转角度越 大 偏转到最大的角度后再返回表盘的左边并逐渐回到零位 调换电容器的两根引出线再接入万用表的表笔 指针再度向右偏 转更大的角度 然后又返回零位 符合这种情况的电容器 通常质量是好的 可 以安装在电路板上 三 电位器三 电位器 电位器实际上是一个可调电阻器 通过调节其滑动端的位置来达到调节电阻值或分压 值的目的 电位器的质量判别比较简单 用指针式万用表的欧姆档进行测量即可完成 a 首先根据电位器的总阻值将万用表的欧姆档置对应值 然后 将万用表两根表笔 中的任一根接电位器中间的滑动端 另一根表笔接电位器另两个引出脚中的任一脚 然 后边观察万用表的指针边调节电位器的转轴 质量好的电位器应能看到万用表的指针平 滑地向一个方向偏转 质量差的电位器则在指针的偏转过程中有跳动现象 b 当电位器的指针偏转到最大阻值位置时所指示的电阻值应等于该电位器的标称阻值 c 保持接电位器中间的滑动端的那根表笔不黄变 将另一根表笔改接另一根引出脚 再重复上述过程进行测量 如整个现象与上述过程相同 则该电位器质量是好的 可接 入电路使用 四 二极管四 二极管 二极管为有极性元件 在焊接入电路中时不充许反接 否则将造成电路故障 a 极性判断方法为 二极管外表面印有白色或黑色环的那一根引出线为负极 b 二极管质量的判断比较简单 用万用表的欧姆档直接 判断即可 将万用表置或档 然后将二极管的KR 10 KR 1 正极和负极分别与万用表的黑笔和红笔相接 这是万用 表指示一个约为 3 5K 欧的电阻值 将二极管反过来 两联接 这时万用表应指示一个无穷大的值 符合这种 情况 则该被测二极管质量是好的 可接入电路使用 五 三极管五 三极管 三极管分为 NPN 型和 PNP 型两种极性的 其中 9014 为 NPN 型管 而 9015 为 PNP 型管 这两种极性的管子的外封装一模一样 其最大集电极电流和最大集射反向电压 CM I 也相同 均为 200mA 和 40V 但在接入电路时 需看清型号 不充许接错 否则 0CE BV 将造成电源短路而形成重大故障 a 三极管的引脚判别 将三极管的有字面朝向自已 并将三个引脚朝向 下面 在这种情况下 从左到右的三个引脚分别为发 射极 e 基极 b 集电极 c b 三极管质量的简单判断 先将万用表置档 并将三极管的三根引KR 1 出脚分开约 3 4 厘米的距离 对 NPN 型的 9014 管 先用左手向拇指和中指将万用表的黑表笔和三极管的 集电极 C 夹紧并使其可靠连接 然后用右手握住万用 表的红表笔接触三极管的发射极 E 注意 右手不可接 触表笔的金属部分 这时观察万用表的读数应为无穷 大 然后用左手的食指下压三极管悬空的基极断端 在下压的同时观察万用表 如读数从无穷大下降到数 百千欧姆 则该三极管质量是好的 对 PNP 型 9015 管 测量过程与 9014 基本相同 唯一不同的是 9015 的集 电极 C 必须接万用表的红表笔 而发射极 E 接黑表笔 六 整流桥六 整流桥 整流桥为内部按全波整流电路要求连接的四个二极管 因此用万用表的 KR 10 档按前面所述的二极管质量判断方法 单独对每个桥臂上的二极管进行正反向电阻的测 量 即可判断其质量的好坏 必须保证四个二极管均为正常时该整流桥才为合格品 七 变压器七 变压器 变压器的质量判别包括两个 一是原边和副边绕组的线圈必须是通的 这只要用万 用表的欧姆档直接测量即可 通常 3W 变压器的原绕组的阻值约为几百欧姆 而副绕组 的阻值约为十几到几十欧姆 变压器的质量判别另一个是发热程度 判别方法如下 将变压器原绕组接入 220V 电 源中 在其副绕组中接入对应满功率的假负载 可用大电阻或电炉丝或对应功率的小灯泡 代替 连续运行半小时 如变压器的温升不超过 60 度 则该变压器为合格品 第三章第三章 PROTEL 的使用的使用 PROTEL 是澳大利亚 Protel 公司于 90 年代初开发的电子线路辅助设计软 件包 它由电路原理设计软件 Protel Schematic 和印制电路板设计软件 Protel PCB Printed Circuit Board 组成 可以说是 Tango 美国开发于 80 年代初 的第二代产品 从现代电子设计的理念出发 强调设计要实现自动化 即现在提及较多 的 EDA Electroic Design Automation 本来这个过程应该包括产品初步方案 的设计 方案的可行性验证及最后的实施 当然这个过程落实在电子产品的设 计上就对应为原理图的设计 原理的模拟仿真 PCB 板的设计 我们下面要介绍的 Protel 软件 Protel Schematic1 0 Protel PCB1 5 属于初级产品 只包含了原理图和 PCB 板图的设计 Protel 的后期产品如 图 1 Protel98 99 2000已经有了模拟仿真的模块 考虑到时间及实际需要 这里只 对初级产品的应用作一个简要的介绍 一 一 Protel Schematic 的应用的应用 为了做到简单明了 下面以实例形式讲解应用 要画出图 1 所示电路可按以下步骤进行 注 下划线描述的操作为菜单 操作 1 运行 Schematic Editor 点击文件 新建文件 可打开编辑窗口 2 设置图纸大小 点击选项 设置图纸 可在相应对话框中设置图纸大小 按小大顺序依次为 A4 A3 D E 3 选取库文件 放置器件 此工具栏位于主编辑窗口左侧见图 2 按 添加 删除 按钮可进行选择元件库的操作 图中 当前器件库浏览 窗口中的 器件即为当前选中库中的器件 选中相应的器件 用鼠标点击 放置 按 钮可以在图纸上放置器件 按图 1 中要求 可选取电 阻 R 电解电容 C 1 NPN 型晶体管 V NPN 在图中摆放 4 画电路图 调整器件位置 鼠标单击器件让器件处于选定状态 器件四周出现黑色虚线边框 再单击器件 可让器 件粘连于箭头之上 空格键 space 可调整器件姿 态 即放置方向 然后在适当的位置点击鼠标即可把 器件放置于该位置 同样的方法还可以移动器件的标 识 绘图 在工具栏点击绘图工具条按钮 可打开绘图 工具条见图 3 点击画线工 具画线 然后在线路交叉处 放上节点 即可完成电路图 的绘制 图 2 放置电连接线 放置电连接点 放置电源和接地 图 3 编辑器件标号及参数 鼠标双击器件可进入器件标号及参数的编辑窗口 可根据窗口中各栏目前的提示设置参数 其间要特别注意器件封装的设置 注意 电路中的 电源 和 接地 一定要用绘图工具条中放置电源和接地的 工具放置 5 形成网络表 点击文件 建立网络表 在弹出的窗口中选形成 Protel 网络表 点击 OK 可以马上在新开的窗口中看到形成的网络表 网络表结构 对照讲解 详见附件一附件一 人工控制网络表的形成 注意 由于软件版本较低 网络表要进行人工效验 关键操作 选取器件 单击器件 关键操作 选取器件 单击器件 移动器件 单击选定器件 加 移动器件 单击选定器件 加SPACE可可 旋转器件 旋转器件 编辑器件参数 双击进入编辑窗口 编辑器件参数 双击进入编辑窗口 器件的放大缩小 器件的放大缩小 PageUp PageDown 二 二 Protel PCB 的应用的应用 1 运行 Protel for PCB 点击文件 新建 PCB 文件 打开 PCB 编辑窗口 2 加载器件库 点击库编辑 组件库管理 加载库文件 库文件加载以后 可直接在该窗口中浏览器件外形 即封装 也可点击放置按钮在编辑窗口 中放置器件 手动放置器件 3 加载网络表 点击网络表 加载网络 表 屏幕打开网络表加载状态窗口 图 4 观察网络表加载情况 若出现有网络 或器件丢失 一定要点击生成报告按钮 然后返回电路图编辑状态 对照报告检查 电路图绘制情况 一般可重点检查是否有 器件重号情况 比如两个 R1 否则点击 OK 进入编辑状态 这时点击 图 4 可看到调入的器件与网络 4 摆放器件 选择编辑窗口最下方工具条 点击展开 见图 5 选定 禁止布线层 Keep Out Layer 选择画线工具 划定线路板有效区域 铺开器件 点击自动 自动布局参数设置 在出现的 窗口中 选定 局部布局 然后按 进行自动布局 按 钮 可以看到器件已被散布于刚才划定的有效区域中了 选取线条或器件 对器件摆放位置进行调整 移动单个器件 Ctrl 鼠标点击 器件将粘连于鼠标箭头之上 Space 键可 以调整器件姿态即旋转器件 在适合的位置点击鼠标可放置器件于该位置 成组移动器件 Shift 鼠标点击可选定器件 选定的器件被点亮 再次操 作可取消选定 选定多个器件 点击工具栏中的按钮可移动所有 选定的器件 选取及移动器件的菜单和工具条操作 图 5 5 网络优化 点击网络表 优化网络表 优化所有网络 6 自动布线设置 点击自动 自动布线参数设置 在展开的窗口中设置要 进行布线的层面 线宽 布线时和布线后对线条的处理方法以及布线的算 法 见图 6 注 布线层面设置 不使用 水平 垂直 不首选项