中职 电电子产品装配与调试项目五 电子产品调试电子课件 （）

中职电电子产品装配与调试项目五电子产品调试电子课件（高教版）项目五电子产品调试本项目先介绍电子产品的调试工艺，然后讲述模拟电子产品及数字电子产品的调试相关技能和知识。电子产品的调试是按照调试工艺文件进行的，调试文件是企业的技术部门根据国家或企业颁布的标准及产品的等级规格拟定的，一般企业标准要不低于国家标准。【技能目标】1．巩固识读电子产品调试中的相关调试工艺文件。2．掌握电子产品调试的内容。3．能按照电子产品调试工艺进行电子整机产品的生产调试。4．掌握电子产品调试方法。【知识目标】1．能描述生产调试工艺过程。2．能描述电子产品静态调试、动态调试的内容。任务一了解电子产品调试过程和方案任务分析电子产品调试工作包括调整和测试两个部分，调整主要是指对电路参数的调整，即对整机内可调元器件及与电气指标有关的调谐系统、机械传动部分进行调整，使之达到预定的性能要求；测试则是在调整的基础上，对整机的各项技术指标进行系统地测试，使电子产品各项技术指标符合企业、行业、国家标准规定要求。请按要求在6节课内完成以下任务。（1）熟悉电子产品静态调试与动态调试。（2）了解电子产品调试工艺。任务准备准备工具、仪表与耗材：电子产品调试工艺文件一套。任务实施一、调试工艺方案的设计和对调试人员的要求为使生产过程形成的电子产品的各项性能参数满足要求，并具有良好的可靠性，调试工作是很重要的。在相同的设计水平与调试工艺的前提下，调试质量取决于调试工艺方案的设计是否正确和操作人员对调试工艺的掌握程度。调试工艺方案是指一整套适用于调试某产品的具体内容与项目（如工作特性、测试点、电路参数等）、步骤与方法、测试条件与测试仪表、有关注意事项与安全操作规程。此外还包括调试的工时定额、数据资料的记录表格、签署格式与送交手续等。制定调试工艺方案时要求调试内容具体、切实、可行，测试条件仔细、清晰，测试仪器和工装选择合理，测试数据尽量表格化（以便从数据中寻找规律）。对调试人员的要求如下：（1）懂得被调试产品各个部件和整机的电路工作原理，了解它们的性能指标要求和使用条件。（2）正确、合理地选择仪表，熟练掌握这些仪表的性能指标和使用环境要求，在调试之前必须对此有深入的了解和认识。有关仪表的工作特性、使用条件、选择原则、误差的概念和测量范围、灵敏度、量程、阻抗匹配、频率响应等知识是电子工程技术人员应该掌握的基本理论。（3）学会测试方法和数据处理方法。近年来，编写测试软件对数字电路产品进行智能化测试、采用图形或波形显示仪器对模拟电子产品进行直观化测试的技术得到了迅速的发展，这是测试方法和数据处理方法方面新的知识领域。（4）熟悉调试过程中对于故障的查找和消除方法。（5）合理地组织安排调试工序，并严格遵守安全操作规程。二、电子产品调试过程1．生产调试工艺过程整机产品的调试步骤应该在调试工艺文件中明确、细致地规定出来，使操作者容易理解并遵照执行。产品调试的工艺过程如图5-1所示。5-1电子产品调试过程（l）通电前的检查在通电前应先检查底板插件是否正确，是否有虚焊和短路，各仪器连接及工作状态是否正确。只有通过这样的检查才能有效地减小元件损坏，提高调试效率。首次调试还要检查各仪器能否正常工作，验证其精度。（2）测量电源工作情况若调试单元是外加电源则应先测量其供电电压是否适合，若由自身底板供电的，则应先断开负载，检测其在空载和接入假定负载时的电压是否正常，若电压正常再接通电路。（3）通电观察对电路通电，首先观察有无异常现象，如冒烟、异味、元件发烫等，若有异常现象，则应立即关断电路的电源，再次检查底板。（4）单元电路测试与调整测试是在安装后对电路的参数及工作状态进行测量，调整是指在测试的基础上对电路的参数进行修正，使之满足设计要求。一般采用分块调试，常用两种方法：①若整机电路是由分开的多块功能电路板组成的，可以先对各功能电路分别调试完后再组装一起调试。②对于单块电路板，先不接各功能电路的连接线，待各功能电路调试完后再接上。分块调试比较理想的调试程序是按信号的流向进行，这样可以把已调试输出信号作为后级输入信号。（5）整机性能测试与调整。由于采用分块调试，部分调试内容已在分块调试中完成，整机调试只须测试整机性能技术指标是否与设计指标相符，若不符合再做出适当调整。①通过替换元器件调整。在电路中这种元器件的参数旁边通常标有“*”号，表示需要在调整中准确地选定。因为反复替换元器件很不方便，所以一般总是先接入可调元器件，待调整确定了合适的元器件数值后，再换上与选定参数值相同的固定元器件。②通过调节可调元器件调整。在电路中已经装有调整元器件，如电位器、微调电容或微调电感等，其优点是调整方便，并且电路工作一段时间后如果状态发生变化，可以随时调整。但可调元器件的可靠性差一些，体积也比固定元器件大。可调元器件的参数调整确定后必须用胶或黏合漆把调整端固定。（6）如果调试高频部件，则要采取屏蔽措施，防止工业干扰或其他强化磁场的干扰。（7）对产品进行老化和环境试验。2.单元电路调试方法电子产品整机的功能、类别很多，其电路结构以及组成也各不相同，但大多数可分为电源电路、控制电路、信号处理电路、显示电路等几个单元电路。（1）电源电路

电源是任何一个电子产品能量的来源，故整机的调试通常是从电源部分开始。为防止电源电压偏离正常值而损坏其它部分的元器件，在调试之前一般应断开其它部分与电源的连接电路，必要时可在电源输出端接假负载，假负载通过的电流与整机工作电流应大致相等。电源部分调试项目主要是输出电压，有时还要调整电源的纹波系数、稳定度、带载能力等。电源部分调试正常以后，即可试将电源与其它部分相连。为了保证安全，第一次连接时可在电源输出端串接一只量程较大的电流表和熔断器。（2）控制电路一般地，电子产品的整机都设置有控制电路，控制电路的主要任务是协调主电路完成预定功能。进行控制电路调试时，主要对特定条件下控制端控制信号的电平、极性、脉宽、时序、相位或波形等进行调整，使其符合电路设计要求，必要时可在控制端和控制信号输出端同时用万用表或示波器监测，观察控制电路的输入与输出信号的波形与幅值能否满足执行电路的要求。（3）信号处理电路信号处理电路是整机的主电路，主要是检测各关键点的电压、电流或波形进行调试，检查并调整在某种输入状态下输出端对应的输出信号情况，并使其符合电路设计要求。（4）显示电路显示电路对某些电子产品整机来说是辅助电路，而对另一个整机而言，又可能是终端电路。显示电路的调试，主要是使显示器的显示状态或显示值符合电路的设计要求，显示功能应正常，显示值应准确，显示状态应明确无误。三、电子产品静态调试与动态调试1.电子产品静态调试静态调试一般在无外加信号的条件下测试电路各点的电位，测出的数据与设计数据相比较，若超出规定的范围，则应分析其原因并作适当调整。（1）供电电源静态电压调试电源电压是各级电路静态工作点是否正常的前提，电源电压偏高或偏低都不能测量出准确的静态工作点。电源电压若可能有较大起伏，最好先不要接入电路，测量其空载和接入假定负载时的电压，待电源电压输出正常后再接入电路。（2）单元电路静态工作总电流调试通过测量分块电路静态工作电流，可及时了解单元电路工作状态。若电流偏大，则说明电路有短路或漏电；若电流偏小，则电路供电有可能出现开路。（3）三极管静态电压、电流调试首先要测量三极管三极对地电压，即Ub、Uc、Ue，或测量Ube、Uce电压，判断三极管工作状态。观察该状态是否满足设计指标，若不满足，则要仔细分析这些数据，并对基极偏置进行适当的调整。其次要测量三极管集电极静态电流，测量方法有两种：直接测量法。把集电极焊接铜箔断开，然后串入万用表，用电流挡位测量电流。间接测量法。通过测量三极管集电极电阻或发射极电阻的电压，然后根据欧姆定律I＝U／R，计算出集电极静态电流。（4）集成电路静态工作点的调试①集成电路各引脚静态对地电压的测量。集成电路内的晶体管、电阻、电容都封装在一起，无法进行调整。一般情况下，集成电路各引脚对地电压基本上反映了内部工作状态；在排除外围元件损坏等情况下，将所测得电压与正常电压进行比较，即可做出正确判断。②集成电路静态工作电流的测量。有时集成电路虽然正常工作但发热严重，说明其功耗偏大，是静态工作电流不正常的表现，所以要测量其静态工作电流；测量时可切断集成电路供电引脚铜箔，串入万用表，使用电流挡来测量；若是双电源供电则必须分别测量。（5）数字电路静态逻辑电平的测量在测量数字电路的静态逻辑电平时，先在输入端加上高电平或低电平，然后继续测量各输出端电压是高电平还是低电平并作好记录，测量完毕后分析其状态电平，判断是否符合该数字电路的逻辑关系。若不符合，则要对电路做详细检查或者更换该集成电路。2.电子产品动态调试动态调试主要是检查电路的各种指标是否符合设计要求，包括输出波形、信号幅度、信号间的相位关系、电路放大倍数、频率、输出动态范围等。（1）动态电压调试动态电压测试主要包括三极管各极的动态电压与振荡电路的起振判定。（2）波形调试利用示波器对电路中的波形进行测试是调试或排除故障的过程中广泛使用的方法，对电路测试点进行波形测试时可能会出现测量点无波形或测量点波形失真等不正常的情况。练一练1.利用实验板搭建单管放大电路图，如图5-2所示。2.进行三极管静态电压、电流调试，并做好记录。图5-2单管放大电路图知识链接电子产品调试前的准备工作1.技术文件的准备电子产品调试是按照调试工艺文件进行的，调试工艺文件是企业技术部门根据国家或企业颁布的标准及产品的等级规格制定的，其基本内容包括：调试设备、方法及步骤，测试条件及有关注意事项，调试安全操作规程，调试所需要的工时定额、数据资料及记录表格，测试责任者的签署及交接手续等。2.调试仪器的选择使用调试仪器仪表和设备应满足计量和检测要求，仪器仪表的精度应高于测量所要求的精度，并应有定期计量鉴定合格证。应根据需要选择具备相应的测量范围和灵敏度的仪器，测试仪器输入阻抗的选择要求在接入被测电路后，产生的测量误差在允许范围内，或不改变被测电路的工作状态。测试仪器量程的选择应满足测量精度的要求，例如，指针式仪表应使被测量值在全刻度值的2/3左右的位置，选用数字式仪表测量时，应使其所指示的数字位数尽量等于被测量值的有效数字位数。使用仪器测试时应选择好量程，调整好零点，有些仪器还需要按规定预热；灵敏度较高的仪表测试连线应采用屏蔽线，高频测试时，高频插头应直接触及被测试点。3.调试仪器布局仪器的布置应安全稳定，操作调节方便，观测视差小。仪器仪表在测试台上的布局应避免相互干扰；仪器仪表与被调试整机之间的连接线应尽量短而整齐，且必须共地线，以避免产生相互感应和耦合。调试仪器仪表的布局如图5-3所示。图5-3调试仪器仪表的布局4.调试与检测仪器万用表。它能方便地测量交、直流电压，交、直流电流，电阻及晶体管β值等。示波器。用示波器可以测量直流电位，正弦波、三角波和脉冲等波形的各种参数，用双踪示波器可同时观察两个波形的相位关系，这在数字信号系统中是比较重要的。信号发生器。它是一种多功能的宽频带函数发生器，可产生正弦波、三角波、方波及对称性可调的三角波和方波。任务评价评价内容分值评分标准学生自评教师评估超外差收音机调试工艺文件识读20能识读工艺文件，每读错一处扣2～5分。生产阶段调试要求10能理解该调试要求，每错一处扣2～5分。三极管静态电压与电流测试10能准确测量电压，每错一处扣5分。三极管各极动态电压20能准确测量电压，每错一处扣5分。调试仪器布局10能对调试仪器仪表的合理布局，每错一处扣5分。知识点的掌握10描述电子产品调试前的准备工作，错一个扣2分安全操作10不按照规定操作、损坏仪器，扣4～10分。现场管理10结束后没有整理现场，扣4～10分。合计100任务二模拟电子产品的调试--超外差式收音机的调试任务分析超外差式收音机首先把收到的广播电台的高频信号变换为一个固定的中频载波频率，然后再对此固定的中频进行放大，检波，最后把音频信号经低放级、功放级放大传给喇叭，还原为声音。请按要求在8节课内完成以下任务。（1）巩固识读超外差式收音机原理图；（2）能够进行超外差收音机的调试；（3）通过超外差收音机调试过程能掌握模拟电子产品调试方法。任务准备准备工具、仪表与耗材：超外差收音机原理图一份、数字万用表和指针式万用表各一只、装配完成收音机一个任务实施一、超外差收音机的调试1.超外差收音机电路原理图超外差收音机的原理图如5-4所示，其中“×”为集电极电流测试点。图5-4超外差收音机电路原理图2.超外差收音机的调试过程收音机印制电路版图与组装完成后的实物图如图5-5与图5-6所示，其调试过程如下。（1）测量超外差收音机静态总电压：测量总电压示意图如图5-7所示，把万用表调到直流电压DC10V挡位，先测量两节电池总电压，正常时电压为3V，不得低于2.8V；然后将电池放进收音机测量电路板电压，正常时也为3V，不得低于2.8V。（2）整机静态电流测量：测量整机静态电流的示意图如图5-8所示，将收音机开关K点断开，万用表旋钮旋到50mA挡，并接在开关K两端，测出整机静态工作电流。正常时应在10mA左右。如电流过大，应及时排除故障。（3）功放级输入调试：功放级调试示意图如图5-9所示，用R×100Ω挡，“碰测”音量电位器（W）两端（音量开至最大）。正常时扬声器有较大“喀、喀”声。（4）检波级调试：检波级调试示意图如图5-10所示，将万用表挡位调节到电压挡DC10V位置，黑表笔接地，用万用表“碰测”图中VT2集电极，正常时扬声器有电压，并且扬声器有较小“喀、喀”声。（5）中放级调试：中放级调试示意图如图5-11所示，将万用表挡位调节到电压挡DC10V位置，用电压表“碰测”图中VT1的集电极，正常时有电压且扬声器有“喀、喀”声。（6）变频级调试：变频级调试示意图如图5-12所示，将万用表调节到R×10Ω挡，“碰测”图中天线线圈ab两端，正常时扬声器有较大“喀、喀”声。（7）变频级“起振”调试：变频级“起振”调试示意图如图5-13所示，将万用表挡位调节到电压挡DC2.5V位置，用电压表测量VT1“e”点电位，用镊子短接CB两端，仔细观察“短接”与“不短接”时的电压变化。有电压变化说明变频级已起振。（8）功放级输出调试：功放级调试示意图如图5-14所示，万用表挡位为直流2.5V挡，测量功放管中点电压，测量值为电源电压的一半即为正常。练一练

根据项目四的内容完成六管收音机的装配，对应图5-7至图5-14的描述，在图5-6组装完成后的印制电路板上找到相应的测试点，完成该产品的调试。知识链接

超外差收音机的调试步骤1．静态工作点的测试测量各级集电极静态电流，此时音量电位器旋至最小，各电流值见图5-4，用万用表分别测量A、B、C、D、E等5个电流缺口，如果无电流或与图上所标的值相差较大，则说明该级电路有问题，需要进一步检查三极管的极性是否接错，中周、电阻是否装接错误，是否存在虚焊等；或者测量各级三极管的基极与发射极之间的直流电压，正常情况下应为0.5-0.7V左右，否则说明该级存在问题。2．低频测试将信号源0.1V、1000Hz的正弦信号加到音量电位器的上端，用示波器观察输出电压波形，用扬声器试听，并测量电压放大倍数。若无输出波形或扬声器无声，则说明低放或功放有问题；输入、输出位置接错，虽然工作电流正常，但音量很低，V6集电极（c）和发射级（e）接错，工作电流调不上，音量极低。3．中频级测试一般说来，中频变压器（俗称中周）在出厂时，已调整到465kHz，只做微调或不调。用高频信号发生器产生465kHz、调幅度30％、调制信号1000Hz的标准调幅波，用10PF左右的电容耦合到收音机的输入回路，再用无感螺丝刀分别轻轻旋转两个中周的磁芯，反复调节T3、T4、T5，使输出的喇叭声音最大。测试方法：来回旋转双联拨盘，收到某一个电台后，用示波器观察各中放的输出波形和检波级输出波形。中频变压器序号位置接错，结果是灵敏度和选择性降低，有时有自激；另黄色中周两脚都应该焊牢，否则将产生自激振荡。4．变频级测试（1）用示波器测量变频管发射极本振信号为等幅正弦波形，频率变化范围为990－2070kHz之间，此时可以接收525－1605kHz的电台信号。（2）手指握住螺丝刀的金属部分，轻轻敲击振荡回路可变电容定片CB的金属螺帽，若喇叭发出明显的“咔咔”声，则说明起振。（3）用金属镊子短路可变电容CB，T1管发射极电压有明显变化。判断变频级是否起振，用MF47型万用表直流2.5V挡红表笔接VT1发射级，黑表笔接地，然后用手摸双联振荡联（即连接B2端），万用表指针应向左摆动，说明电路工作正常，否则说明电路中有故障。变频级工作电流不宜太大，否则噪声大。红色振荡线圈外壳两脚均应弯脚焊牢，以防调谐盘卡盘。5．调整频率范围使收音机在规定波段内，指针所指出的频率刻度与接收到的电台频率相对应。用高频信号发生器产生520KHz、调幅度30％、调制信号1000Hz的标准调幅波，用天线辐射出去，将收音机的调谐电容全部旋入（调到容量最大），用无感螺丝刀轻轻旋转振荡线圈的磁芯，使收音机的声音最大，再把调幅波调整到1620KHz，将收音机的调谐电容全部旋出，用无感螺丝刀调整振荡回路中的微调电容使声音最大；由于高、低段互相影响，上述操作应反复进行几次，使效果最好。6．三点统调要使收音机的本振在整个频段内总是高于电台信号465kHz是较困难的，为此，可使本地振荡回路在高端（1400kHz）、中间（1000kHz）和低端（600kHz）三点处的频率比电台频率高465kHz，这样本振在其它点的频率即算基本调准。（1）低端调整：用高频信号发生器产生600KHz、调幅度30％、调制信号1000Hz的标准调幅波，用天线辐射到收音机的输入回路，将双联可变电容旋转到低端，即旋入，然后缓慢调出，使收音机接收到这个信号。再移动收音机的输入回路调谐线圈在磁棒上的位置，使喇叭声音最大。（2）高端调整：将高频调幅信号调整到1500KHz，将双联可变电容旋转到高端，即旋出，然后缓慢旋入，使收音机接收到这个信号，用无感螺丝刀轻轻旋转收音机的输入回路补偿电容即微调电容的动片，使喇叭声音最大。高低端调整好后，一般中间频率点也可以获得较准确的跟踪，无须再调。任务评价检测内容分值评分标准学生自评教师评估测量超外差收音机静态总电压10能够准确测量出总电压值，错误扣10分。整机静态电流测量10能够准确测量出整机静态电流值，错误扣10分。功放级输入测试10能够准确判断功放级工作与否，否则扣10分。检波级测试10能够准确检波级工作与否，否则扣10分。中放级测试10能够准确中放级工作与否，否则扣10分。变频级测试10能够准确变频级工作与否，否则扣10分。功放级输出测试10能够准确测量功放级输出端电压值，否则扣10分。知识点的掌握10描述超外差收音机的调试步骤，错一个扣2分安全操作10不按照规定操作、损坏仪器，扣4～10分现场管理10物品摆放乱、结束后不整理现场，各扣4～10分合计100任务三数字电子产品的调试----电子钟的调试任务分析数字电子钟主要部分由中规模集成电路组成，在掌握其原理的基础上，对数字电子钟进行调试，主要是进行其硬件和软件的调试。请按要求在8节课内完成以下任务。（1）数字电子钟原理识读。（2）数字电子钟的调试。任务准备准备工具、仪表与耗材：数字钟原理图一份、数字万用表和指针式万用表各一只、示波器一台、装配完成的数字钟一个任务实施一、数字电子钟的硬件调试（1）用示波器检测振荡器输出信号波形，其测试点如图5-15中箭头所示。图5-15用示波器检测振荡器输出信号波形的测试点（2）将输出信号送入分频器，用示波器检测分频器的输出频率（正常输出频率是1Hz）是否符合要求。（3）将1Hz秒脉冲分别送入时、分、秒计数器，检查各组计数器的工作情况，观察数码管是否显示应有数据。（4）当分频器和计数器调试正常后，观察数字电子钟是否正常工作。二、数字电子钟的软件调试数字钟是由单片机程序控制的，所以只需对时间进行校对即可。安装完毕后，检查电路无故障，尤其要用万用表测量电源正负极间的电阻，电阻为无穷大即正常，可通电调试。一般单片机电路的供电电压为5V，通电后，电源指示灯正常发光，如图5-16六个数码管均显示0，说明单片机电路和显示电路基本正常。断电后装入3V纽扣电池，再接通电源，秒数码管开始显示时间，说明计时电路（时钟电路）基本正常。3V纽扣电池为计时电路供电，并保证主电源断电后计时电路照常工作。不同的单片机电路，控制电路也不同。本电路REST用于复位控制；S2用于选择调节对象（秒、分、时）的选择；S3用于时间的调节；S4用于日期的调节。调节完毕的单片机数字钟如图5-16所示。图5-16调整完毕的数字电子钟练一练1．所需设备：数字集成电路测试仪1台、逻辑笔1支、直流稳压电源1台、万用表1块。2．按照项目四的要求完成数字电子钟的组装，并进行硬件及软件调试。3．填写调试记录。知识链接

一、数字电子钟原理识读数字电子钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成，都是数字电路中应用最广的基本电路，原理框图如图5-17所示。石英晶体振荡器产生的时标信号送到分频器，分频电路将时标信号分成每秒一次的方波秒信号；秒信号送入计数器进行计数，并把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。“秒”的显示由两级计数器和译码器组成的六十进制计数电路实现；“分”的显示电路与“秒”相同，“时”的显示由两级计数器和译码器组成的二十四进制计数电路来实现，所有计时结果由六位数码管显示。现分别介绍如下：图5-17数字钟的原理框图1．石英晶体振荡器数字电子钟振荡电路由石英晶体、微调电容与集成反相器等元件构成，如图5-18所示。振荡器是电子钟的核心，用它产生标准频率信号，再由分频器分成“秒”时间脉冲。振荡器振荡频率的精度与稳定度基本上决定了电子钟的准确度。由于石英晶体的频率稳定度可达10－10～10－11，输出波形近似于正弦波，可用反相器整形而得到矩形脉冲输出。所以可获得频率非常稳定的振荡信号。图5-18中门1、门2是反相器，门1用于振荡，门2用于缓冲整形，Rf为反馈电阻，反馈电阻的作用是为反相器提供偏置，使其工作在放大状态。反馈电阻Rf的值选取太大，会使放大器偏置不稳甚至不能正常工作；Rf值太小又会使反馈网络负担加重。其中C1是频率微调电容，一般取5/35pF；C2是温度特性校正电容，一般取20pF-40pF；电容C1、C2与晶体共同构成型网络，以控制振荡频率，并使输入输出相移180°。图5-18晶体振荡器2．分频器时间标准信号的频率很高，要得到秒脉冲，需要分频电路。目前多数石英电子表的振荡频率为215=32768Hz，用15位二进制计数器进行分频后可得到1Hz的秒脉冲信号，也可采用单片CMOS集成电路实现。一般有两种方法，第一种用1片14位二进制计数器（CD4060）进行214分频后，再用D触发器完成一次分频，即可得到1Hz的秒脉冲信号（215次分频信号），第二种采用6片异步二--五--十进制计数器（74LS90）实现。3．计数器（1）六十进制计数器“秒”计数器的电路形式很多，但都是由一级十进制计数器和一级六进制计数器组成。图5-19所示是用两块中规模集成电路74LS160按反馈置零串接而成。“秒”计数器的十位和个位，输出脉冲除用做自身清零外，同时还作为“分”计数器的输入信号。图5-31则是由74LS163与74LS90及门构成“秒”计数器电路，“分”计数器电路与“秒”计数器相同。图5-19六十进位计数器（2）二十四进制