北科大電子實習

1、精品文檔北京科技大學電子工藝實習報告學院：計算機與通信工程學院班級：通信姓名學號：。1歡迎下載精品文檔一、 實習目的1、理論知識的實踐數(shù)字電路、模擬電路和電路分析。2、熟練使用電子電工的基本工具萬用表、示波器、信號發(fā)生器、實驗電源等。3、學習和掌握電子制作工藝流程設(shè)計、加工、焊接、調(diào)試、修改完善等流程。4、了解電子工業(yè)的前景、動向、規(guī)模和綜合性發(fā)展。5、提高動手實踐能力。6、培養(yǎng)學生的團隊合作精神。二、實習器件列表1. 電阻：100*4 、220*2 、2.2M*1 、1.3M*1 、39*1 、20K*1、4.7K*1 、240K*1、 220K*1、470*1;2. 電容： 4.7uF*3

2、 、100uF*2；3. 三極管： S-9012*2 、 S-8050*1 、S-8550*1 、 S-9014*1 ；4. 電位器： 4.7K*1 ；5. 運算放大器： UA741。三、實習內(nèi)容采用分立元件和一個運算放大器制作一套高保真音響系統(tǒng)。要求：1、輸出功率p>=8W2、帶寬 80-12000Hz；3、靈敏度 <=0.5 mV。2歡迎下載精品文檔4、失真度小（約為5%）5、噪聲電壓?。?u<50mV（峰峰值）6、輸出連續(xù)可調(diào)四、實習流程規(guī)劃1、 分析電路圖2、設(shè)計電路圖3、根據(jù)所設(shè)計的電路圖，設(shè)計出電路版圖，并反復(fù)檢驗其對錯4、在電路板上畫出電路版圖的鏡像，并用三氯化

3、鐵溶液腐蝕5、在腐蝕好的電路板上涂好松香水，曬干6、給電路板打孔7、對照電路圖和電路板圖，把元件焊接到電路板上8、用萬能表測量各集管之間的電壓，檢查電路板9、通過檢測擴音器的放音效果，進一步調(diào)試五、原理圖分析：（一）電路的總體結(jié)構(gòu)1、前置放大極：接受輸入信號；2、電壓放大極：提供放大倍數(shù)；3、推動放大極：為功率放大提供條件；4、功率放大極：帶動負載。信號處理過程如下圖：。3歡迎下載精品文檔（二）各部分需求分析：1、前置極：接受輸入信號Us 弱，要求放大器本身噪聲小，穩(wěn)定性高；Au 小，一般是10-20 倍；阻抗匹配（話筒）：用噪聲三極管。2、電壓放大器：提供足夠的Au3、調(diào)節(jié)功率放大電路：主要

4、是電位器的分壓。4、推動極：滿足功率放大要求穩(wěn)定可靠、推動功率5、功率放大極： Us 轉(zhuǎn)換足夠的功率以驅(qū)動負載，輸出功率足夠（ 10%-50%），失真小。（三）各部分電路分析1、前置放大級采用電流串聯(lián)及電壓并聯(lián)負反饋保證穩(wěn)定性，； Q 點的計算：VCC(I BQICQ)RCI BQRB ( I BQ I CQ ) ReRB(1)( RCRe )11.3/ I B。4歡迎下載精品文檔 電源電壓：POMAX(VCCU CES ) 2 / 2R8WVCC14V （取 12V 可基本滿足條件） 減少噪聲：I CQ0.10.3mAI BQ3 ARb(1)( RC Re ) 4M 動態(tài)范圍大U CEQ1/

5、 2 VCC6VRC6V/ 0.3mA20 k 阻抗匹配設(shè)話筒阻抗約為10K令： R010k /100 RB422M 三極管：BU CEQ12VI CM0.3mAPCM 不考慮。5歡迎下載精品文檔2、放大級3、推動級與功率放大級（ 1）功率管 T5、T6：BU CEQ2V CC 24VI CMVCC/ RL1.5APCM0.2 POMAX2W選用 2N3055符合要求（ 2）推動管 T3、T4：BU CEQ30VPCMPCM /0.25WI CMI CM 5 / 100mA選用 8050、8550 符合要求（ 3）T的選擇：選擇 9014BU CEQ30VI CM 100mAPCM 0.3W（

6、 4）電阻：R 、R ：分流，選 2201617若不采用這兩個電阻， I C3 , I C 4 全部作用， 因為 IB5 和 IB6 比較小，。6歡迎下載精品文檔導(dǎo)致 T3 和 T4 的工作范圍很小，失真大，溫度特性差，并入電阻后，使 I C 3, I C 4范圍增大。（ 5）R18 ,T 3 共集AV <<1;T4共射AV >>1T3、T5：NPN正半周；T4、T6：PNP負半周。在 T4 射極串入電阻，一般深度反饋 AV RC / RE 1 RBE 6 （只能用作圖法） =46T3 和 T4 放大倍數(shù)不同而造成的正負半周放大不對稱（ 6）T：構(gòu)成一個2.1V 的穩(wěn)壓

7、電源。U AB'''' 'R /(R R) 0.7V'''''R2 R選 R =220'R480R13 , R14 一般由實驗確定R11 , C6 作用：去耦R21, C8 作用：去耦（ 7）運算放大器的選擇：工作電壓： 大于 12V驅(qū)動電流：大于 5mA工作頻率：大于 7Hz選擇：LM741。7歡迎下載精品文檔R15：限流電阻，保護運放I OMAX50mA限制在 100mAR1512V / 0.1A 1004、電壓放大倍數(shù)分配：前置級： 10-20 倍電壓放大級： 100-200 倍推動功放： 40-60

8、 倍（ 50 倍）（四）整機原理圖：六、制作流程（一）電路板設(shè)計（ 1）根據(jù)實際需求，電路板設(shè)計有以下原則：1、PCB印刷電路板規(guī)格為:6cm×10cm;2、PCB板要求橫平豎直 , 呈正方型 , 四腳磨去尖腳 ;3、 元器件安排設(shè)計要附合電氣技術(shù)要求, 排列整齊 , 元器件管腳距 PCB板不小于 3mm,不大于 5mm;4、 電氣連接線寬度不小于1.5mm,間距不小于 1mm,焊盤直徑。8歡迎下載精品文檔不小于 6mm;5、線路連接不得外接連線, 焊點要根據(jù)管腳粗細不同而大小不同, 焊點要光滑圓亮 ; 6、布局合理，圖形元件交叉少，加工方便，信號流動無阻；7、大、重、熱以及電壓很大

9、的元件要靠邊，且其下方不能放其他元器件，其中電位器的設(shè)計要注意方便后期的調(diào)節(jié)；8、根據(jù)電路原理圖將電路板分為22 個等勢點， 電勢相等的元器件管腳可安排在同一塊銅皮上；（ 2）PCB設(shè)計圖紙（二）腐蝕與打孔（ 1）將電路板的邊緣用砂紙打磨光滑，符合尺寸要求，確保電路板的美觀；（ 2） 用復(fù)寫紙將原理圖鏡像描到銅板上， 在不腐蝕的導(dǎo)線處涂上油墨。待油墨稍干后，將銅板放入配置好的三氯化鐵溶液中，腐蝕一夜。9歡迎下載精品文檔（ 3）腐蝕完板子之后用鉛筆把設(shè)計好的板子圖上面需要打孔的地方用鉛筆標上記號， 根據(jù)所插元件的粗細以及管腳距離打好孔。（三）檢查元件（1）電阻：直接用萬用表的電阻檔測量， 注意選

10、擇正確量程。 測量較大電阻時，不要用雙手直接接觸電阻兩引腳。 阻值在誤差范圍內(nèi)的可用。（2）電容：用萬用表電阻檔測量： 選擇 R×1 測量 1000 微法以上的電容；選擇 R×10 測量 100 微法以上的電容； 選擇 R× 100 測量 10 微法以上的電容；選擇 R×1K 測量 1 微法以上的電容；選擇 R×10K 測量 0.1 微法以上的電容。測試時，表針跳起后回到原位，表示電容器是好的。跳動幅度大的表示電容的容量表較大。（3）三極管：1、確定管腳：方法是先假定一個待定電極為集電極c( 另一個假定為發(fā)射極 e) 接入電路，記下電阻表的擺動

11、幅度，然后再把兩個待定電極對調(diào)一下接入電路， 并記下電阻表的擺動幅度。 擺動幅度大的一次，黑表筆所連接的管腳是集電極 c ，紅表筆所連接的管腳為發(fā)射極 e 。測 PNP 管時，只要把紅、黑表筆對調(diào)位置，仍照上述方法。10歡迎下載精品文檔測試。2、估計比較的大小NPN 管估測：萬用表設(shè)置在R1 k擋，測量并比較開關(guān)S 斷開和接通時的電阻值。前后兩個讀數(shù)相差越大，說明管子的越高，即電流放大能力越大。估測 PNP 管時，將萬用表兩只表筆對換位置。3、發(fā)射極 e 和集電極 c 的判斷利用萬用表測量（ HFE）值的檔位，判斷發(fā)射極e 和集電極 c。將檔位旋至 HFE基極插入所對應(yīng)類型的孔中，把其于管腳分

12、別插入 c、e 孔觀察數(shù)據(jù)， 再將 c、e 孔中的管腳對調(diào)再看數(shù)據(jù)，數(shù)值大的說明管腳插對了。5、判別三極管的好壞測試時用萬用表測二極管的檔位分別測試三極管發(fā)射結(jié)、集電結(jié)的正、反偏是否正常，正常的三極管是好的，否則三極管已損壞。如果在測量中找不到公共b 極、該三極管也為壞管子。（4）運算放大器：運算放大器有8 個管腳，測試時先在7 號管腳與 4 號管腳之間接好正負電源（一般為正負5-12V）。用萬用表電壓檔測試6號管教的電壓， 用金屬導(dǎo)體碰觸2 號管腳和 3 號管腳，表針能夠在正負極電壓之間變換則是好的運算放大器。不能變換則是壞的。11歡迎下載精品文檔（四）焊接（ 1）將已打好孔的電路板有銅皮的

13、一側(cè)用砂紙打磨光滑除去表面氧化層，避免接觸不良。再用松香水擦拭兩三遍，確保焊錫更容易附著；（ 2）焊接前先將元件的引腳用細砂紙打磨出去氧化層，然后涂上松香水，再對照電路板圖，用鉗子將引腳彎成90 度并且跨度合適，將引腳插入事先已打好的小孔內(nèi)；（3）將插好元件的電路板上有銅皮的一面朝上平放在濕布上，將充分預(yù)熱的電烙鐵的尖與水平面成45 度角斜靠在元件引腳與PCB板接觸點上然后將焊錫的一端放置引腳處，快速送入焊錫，形成光亮圓滑的焊點；（ 4）焊接的手法：A焊錫絲的拿法：一般把成卷的焊錫絲拉直，然后截成一尺長左右的小段B電烙鐵的握法：一般有正握法，反握法和握筆法。（5）焊接的基本步驟A準備：首先把焊

14、件，錫絲和烙鐵準備好，處于隨時可焊的狀態(tài)。B加熱被焊件：把烙鐵進行加熱。C放上焊錫絲：被焊件經(jīng)加熱達到一定溫度后，立刻將手中的錫絲放到被焊件上，使之熔化適量的焊料，注意焊錫絲應(yīng)加到被焊接上與烙鐵頭對稱的一段，而不是直接加到烙鐵頭上。12歡迎下載精品文檔D移開焊錫絲：當錫絲熔化一定量后迅速移開錫絲。E移開電烙鐵：當焊料的擴散范圍達到要求即馬上移開電烙鐵。（6）焊接注意事項A烙鐵的溫度要適當：可將烙鐵頭在蘸松香區(qū)檢驗，烙鐵頭上松香持續(xù)3,4 秒溫度合適B焊接的時間要適當：從加熱焊料到焊料熔化并填滿焊接接點，一般在3 秒內(nèi)完成，時間不宜過長也不宜過短C. 焊料與焊劑使用要適量：焊料過多會降低管腳之間

15、的絕緣性；焊劑過多會造成管腳和管座之間的接觸不良。反之，過少會造成虛焊D焊接過程不要觸動焊接點：在焊接上的焊料未完全冷卻凝固時，不應(yīng)移動被焊元件及導(dǎo)線，否則焊點易變形，也可能出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象。焊接過程中要注意不要燙傷周圍的元器件及導(dǎo)線。七、調(diào)試：（一）單級調(diào)試：1、檢查電阻、電容焊接正確，三極管管腳焊接正確。2、檢查元件是否焊接正確，是否虛焊。3、檢查三極管是否工作在放大區(qū)。4、檢查輸入輸出波形是否正確。（二）整體調(diào)試：（1）檢查電路無誤后通電，測試各點電壓。13歡迎下載精品文檔Q點為 0，A、B 兩點為 2V 左右；測 T5、T6,測 T3、T4,測運放：U BE0.40.6V ；U BE0.4

16、0.6V ;2、3 號管腳約為 0V；6 號管腳約為 -1.4V;7 號管腳約為12V;4 號管腳約為 -12V（2）接信號源、音響調(diào)試七、組員分工xxx（1）設(shè)計 PCB圖，主要負責前期 Altium Designer功能探索，電路原理圖的繪制，以及一部分 PCB圖的設(shè)計。（2）大部分電路的焊接工作。（3）一部分電路調(diào)試工作。xxx（1）PCB圖的大部分設(shè)計工作。（2）腐蝕、打孔。（3）一部分電路焊接工作。（4）大部分電路調(diào)試工作。xxx（1）腐蝕、打孔。14歡迎下載精品文檔（2）一部分電路焊接工作。（3）一部分電路調(diào)試工作。xxx（1）一部分電路焊接。（2）一部分電路調(diào)試工作。八、總結(jié)（

17、1）制作完成的產(chǎn)品性能介紹（波形圖見最后附圖）1、在工作電壓為 ±12V 時：（ 1）能放大的最小輸入電壓： 0.4mV(此時仍然沒有出現(xiàn)失真 )放大倍數(shù) =7.2/0.6=12 （倍）。(2) 能放大的最大輸入電壓： 110mV放大倍數(shù) =860*2/(1.2+2.2)=505.9(倍 ) 。（以上數(shù)據(jù)來源見附錄）2、性能和效果的描述：經(jīng)過音響放大后的聲音音質(zhì)清晰， 沒有噪音。 說明電路失真度小，噪聲電壓小。不論是柔和還是搖滾奔放，也就是對不同頻率的聲音都能有很好的放大效果。可見放大電路的頻帶足夠?qū)?，對不同頻率聲音都有很好的適應(yīng)性。 且放大電路工作正常， 沒有過熱，不穩(wěn)定等異常現(xiàn)象

18、。說明電路設(shè)計合理，元件、導(dǎo)線等的布局符合電氣要求。放大聲音可大可小，可隨意調(diào)節(jié)，聲音小時接近無聲，聲音大時整耳欲聾。說明電路有足夠的放大倍數(shù)，輸出功率足夠大。且輸出連續(xù)可調(diào)，可以滿足不同聲響的要求。15歡迎下載精品文檔（ 2）制作完成的產(chǎn)品的照片（ 3）在制作過程中遇到的問題和處理辦法1、元器件布局時發(fā)現(xiàn)有些線沒有連接上仔細檢查軟件原理圖各個連接點，確保每個連接的所連接的線都確實連接上。2、銅板腐蝕過程中發(fā)現(xiàn)油性筆油墨脫落，導(dǎo)線被腐蝕。可在腐蝕前多涂幾遍油墨，或者發(fā)現(xiàn)脫落時及時將脫落處補上（用三氯化鐵腐蝕由于腐蝕速度較慢，發(fā)現(xiàn)油墨脫落時只需及時補上即可避免導(dǎo)線部分被腐蝕。）或者也可用腐蝕粉將銅板迅速腐蝕，減少浸泡時間，也可避免因腐蝕過程油墨脫落導(dǎo)線被腐蝕。3、調(diào)試時發(fā)現(xiàn)輸出波形失真。由于電路連接完后是一個整體，各個部分之間相互