电子工艺实习报告Word文件下载.docx

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并在电原理标识图的属性中调入封装图TO220如下：

5、电原理图中元器件的排放位置应符合制图标准（元器件标识应字体朝上或朝左放置）。

6、检查电路无误后，生成正确可用的电路网络表。

PCB图要求：

1、PCB图制作尺寸为4×

3英寸。

2、PCB图必须用“PCBBOARDwizard”制作。

3、电路元器件应该手工排列，放置位置应符合左进右出的原则，符合制图标准（元器件标识应字体朝上或朝左就近放置）。

4、标识文字不能放在焊盘或过孔上。

5、走线宽度规定如下：

·

地线、+9V电源线、+5V电源线为60mil，其余信号线为12mil。

两焊盘间的过线数量为1。

走线方式为底层垂直走线，顶层水平走线。

走线应尽量避免地线干扰电流的影响。

去藕电容的放置位置应能起到消除集成电路的干扰作用。

6、布线完毕后应进行“DesignRuleCheck”检查，给出检查结果文件。

总结protel2004制作中的注意事项：

1、元器件离PCB板边缘的距离要适当。

一般来说元器件应放置在离PCB板的边缘3mm以内或至少大于板厚。

2、接插件一般放置在PCB板的边缘位置，如果可能，最好将接插件集中摆放在PCB板的同一边上。

3、其他元件的摆放要与接插件保持一定的距离，不能太过于靠近接插件。

4、滤波电容的放置要紧靠元件的电源引脚摆放。

如果在元件面放置时太远，可将电容放置到焊接面。

不过这样会增加印制线路板的制作成本。

5、将电路的模拟部分和数字部分元件分开布局，可以保证走线时实现模拟部分和数字部分分开走线，而没有交叉。

6、高低压电路之间要隔离。

7、电路元器件应该手工排列，放置位置应符合左进右出的原则，符合制图标准（元器件标识应字体朝上或朝左就近放置）。

8、标识文字不能放在焊盘或过孔上。

9、走线应尽量避免地线干扰电流的影响。

在一个PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序。

10、走线要有合理的走向，不得相互交融，防止相互干扰。

最好的走向是按直线，11、避免环形走线，线条要尽量宽，尽量减少过线孔，减少并行的线条密度。

（二）手工焊接

操作步骤：

1、准备焊接：

准备焊锡丝和烙铁。

2、加热焊件：

烙铁接触焊接点，使焊件均匀受热。

3、熔化焊料：

当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝至于焊点，焊料开始熔化并湿润焊点。

4、移开焊锡：

当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。

5、移开烙铁：

当焊锡完全湿润焊点后移开烙铁。

操作要点：

1、焊件表面处理：

手工烙铁焊接中遇到的焊件往往都需要进行表面清理工作，去除焊接面上的锈迹、油污、灰尘等影响焊接质量的杂质。

2、预焊：

将要锡焊的元件引线的焊接部位预先用焊锡湿润，是不可缺少的操作。

3、不要用过量的焊剂：

合适的焊接剂应该是松香仅能浸湿的将要形成的焊点，不要让松香水透过印刷版流到元件面或插孔里。

使用松香焊锡时不需要再涂焊剂。

4、保持烙铁头清洁：

烙铁头表面氧化的一层黑色杂质形成隔热层，使烙铁头失去加热作用。

要随时再烙铁架上蹭去杂质。

5、焊锡量要合适。

6、焊件要固定。

7、烙铁撤离有讲究：

撤烙铁头时轻轻旋转一下，可保持焊点适量的焊料。

操作体会：

1、掌握好加热时间，在保证焊料湿润焊件的前提下时间越短越好。

2、保持合适的温度，保持熔铁头在合理的温度范围。

一般经验是烙铁头温度比焊料温度高50摄氏度为宜。

3、用烙铁头对焊点施力是有害的。

焊接的技巧或注意事项：

1、焊锡之前应该先插上电烙铁的插头，给电烙铁加热。

2、焊接时，焊锡与电烙铁接触时间不要太长，以免焊锡过多或是造成漏锡；

也不要过短，以免造成虚焊。

3、元件的腿尽量要直，而且不要伸出太长，以1毫米为好，多余的可以剪掉。

4、焊完时，焊锡最好呈圆滑的圆锥状，而且还要有金属光泽。

　　5、先焊矮的元件,在焊稍高的,最后焊最高的元件，焊接时锡量适中，避免漏焊虚焊和桥接等故障的发生。

不必将所有的元件都插上在焊接,而是插一部分,（必须保证元件插对位置）。

焊接好,并剪掉管腿。

（三）焊接阶梯波电路

1、阶梯波电路工作原理；

图中电路由9V集成电池供电，经三端稳压器（17775.0）电路产生5V直流电源，同时带有LED电源指示显示，5V电源为图中数字电路Vcc端提供电压供电。

运算放大器由9V集成电池供电。

2、NE555N是一个时基集成电路，与R2、R11、C2、C3一起构成矩形波产生器，其输出作为计数器（74LS161）的时钟脉冲。

3、74LS161是一个4位二进制计数器，其输出为十六进制加法计数，每来一个脉冲计数器加一，输出由“0000~1111”循环显示。

4、CD4053是模拟开关，在电路中起到了电平修正的作用（TTL芯片输出为高电平时,电压为3.5V~4.5V之间，经过模拟开关电路后，输出为5V。

）。

CD4053中EN´

端为使能端，低电平有效。

A、B、C为模拟开关控制端，（X0、X1）、（Y0、Y1）、（Z0、Z1）模拟开关的输入端，X、Y、Z为模拟开关的输出端。

A为高电平时X1端信号到输出端X，A为D低电平时X0端信号到输出端X，B对应模拟开关Y，C对应模拟开关Z。

5、运放LM324N1和T型权电阻网络构成D/A转换器，实现了16阶阶梯波的产生。

计数器输出所产生的BCD码数字信号经模拟开关处理后，由高位到低位分别被放大了1/2、1/4、1/8、1/16倍，计算公式uo=VREF*（DN）10/2N。

这样就把二进制数码转变成不同的输出电压，随着二进制数的增加，运放输出就成了阶梯波电压。

运放LM324N2构成电压跟随器，其目的是为了提高阶梯波输出电流。

集成电路模块的电源去藕电容器（0.1µ

F），目的是吸收电源中的高频燥声信号。

6、焊接顺序：

1）焊接中周，使印刷电路板平衡，我门需要先焊两个对角得中周，再焊接之前—定要辨认好中周得颜色，以免焊错，千万一下子将三个中周焊面，以后得小元件就不好按装

2）焊接电阻，测好电阻的阻值然后别在纸上，按顺序焊接，以免漏掉电阻，焊接完电阻之后我门需要用万用表检验一下各电阻还和以前得值是一样（检验有虚焊）。

3）焊接电容，先焊接瓷介电容，要注意上面得读数，紧接这焊电解电容了，要注意长脚是"

+"

极，短脚是"

--"

极。

4）焊接三端稳压器时，注意三个管脚的接线。

5）焊接发光二极管，注意长脚是"

（四）机器猫套件要求

1．机器猫实习目的及电路工作原理：

实习目的：

机器猫它是声控、光控、磁控机电一体化电动玩具。

通过制作本产品完成EDA实践的全程训练过程，由学生完成从电路原理仿真验证、印制电路板设计制造直到元器件检测、焊接、安装、调试、的产品设计制造全过程，达到培养同学们工程实践能力的目的。

工作原理：

（1）该装置主要由声控检测电路、光控检测电路、磁控检测电路、触发电路、单稳态电路、开关组成。

声敏元件麦克风V1与电阻R1、R2，组成声敏取样电路，主要是将声信号转变为电信号，为单稳态电路提供触发信号。

光敏三极管、干簧管可以将光信号、磁场信号转变为电信号，为单稳态电路提供触发信号。

（2）声控工作原理

平时，声敏元件麦克风V1没有声音激发时，其导电率很低，且呈高阻抗，使得Q1反偏截止，电源通过R10加在Q2的基极上Q2截至，IC1的2脚输入高电平，处于复位状态，3脚输出低电平，M1关断，则电机没有工作，机器猫保持静止状态。

当声敏元件麦克风V1处在一定的声波之中时，其内部会产生一系列电子密度的变化，因而麦克风V1电阻变得很小。

这时，声波检测信号通过C1直接耦合到Q1的基极上而导通，并且反向，再通过C3直接耦合到Q2的基极，与通过R10的电压叠加变成高电平，Q2导通，使得ICI等元件组成的单稳态电路2脚输入从高电平跳变为低电平，IC1被触发翻转，3脚输出高电平，M1开通，电动机开始工作，机器猫便开始行走了，同时行走的时间将延长到单稳态触发器的延时时间。

当IC1的3脚输出高电平可以带动电机工作的同时，D2被导通，将直接加到Q3的基极上，Q3被导通，进而Q2被截止，IC1的2脚输入由低电平跳为高电平。

IC1处于复位状态。

由于声波的延续，使得声敏元件麦克风V1连续不断地受到声波的作用，则IC1的2脚会不断得到触发，3脚持续输出高电平，这时该电路将一直驱动电机M1工作，机器猫会持续行走，直到声波消失。

（3）光控、磁控工作原理

当光敏三极管或干簧管被激发时，他们可以直接将光信号、磁信号转变为电信号，使得IC1等元件组成的单稳态电路2脚由高电平跳变为低电平，从而IC1被触发翻转，3脚输出高电平，M1开通，电动机开始工作，机器猫便开始行走了，同时行走的时间将延长到单稳态触发器的延时时间。

由于光信号、磁信号的延续，使得光敏接收管和干簧管连续不断地受到光信号、磁信号的作用，则IC1的2脚会不断得到触发，且3脚持续输出高电平，这时该电路将一直驱动电机M1工作，机器猫会持续行走，直到光信号或磁信号消失为止。

2．器件工作特性

1）555定时器的功能主要由两个比较器C1和C2决定，比较器的参考电压有分压器提供，在电源和地之间加Vcc电压，并让VM悬空时，上比较器C1的参考电压为2/3Vcc，下比较器C2为1/3Vcc。

单稳态触发器电路平时，即触发信号未到来时，总是处于一种稳定状态。

在外来触发信号的作用下，它能翻转成新的状态。

但这种状态是不稳定的，只能维持一定时间，因而称之为暂稳态。

2）二极管，正向导通，反向截止。

3）三极管，判断极性及类型。

4）电解电容，看是否漏电，极性是否正确

5）光敏三极管（红外接收管），由两个PN结组成，它的发射极具有光敏特性。

它的集电极则与普通晶体管一样，可以获得电流增益，但基极一般没有引线，光敏三极管有放大作用，如图所示。

当遇到光照时，C、E两极导通，测量时红表笔接C。

6）干簧管（舌簧开关），由一对磁性材料制造的弹性舌簧组成，密封于玻璃管中，舌簧端面互叠留有一条细间隙，触点镀有一层贵金属，使开关具有稳定的特性和延长使用寿命。

当恨磁铁或线圈产生的磁场施加于开关上时，开关两个舌簧磁化，若生成的磁场吸引力客服了舌簧的弹性产生的阻力，舌簧被吸引力作用接触导通，即电路闭合。

一旦磁场力消除，舌簧因弹力作用又重新分开，即电路断开。

我们所用的干簧管属常开型。

7）麦克风（声敏传感器）是把外界声场中的声信号转换成电信号的传感器。

用万用表电阻档黑表笔接麦克风正极，红表笔接麦克风负极，吹一吹麦克风，电阻应有明显的变化，反接则电阻变化很小。

连接驻极体话筒可以使用双股电线，但使用屏蔽线能有效地减小噪音。

3．机器猫套件安装流程

1）电动机：

打开机壳，电动机已固定在机壳底部。

电动机负极与电池负极有一根连线，改装电路，将连在电池负极的一端焊下来，改接至印制板的“电动机-”（M-），由印制板上的“电动机+”（M+）引一根线J1到电动机正端。

音乐芯片连接在电池负极的那一端改接至电动机的负极，使其在猫行走的时候才发出叫声。

2）电源：

由印制板上的“电源-”（V-）引一根线J2到电池负极。

“电源+”（V+）与“电动机+”（M+）相连，不用单独再接。

3）磁控：

由印制板上的“磁控+、-”（R+、R-）引两根线J3、J4，分别搭焊在干簧管两腿，放在猫后部，应紧贴机壳，便于控制。

干簧管没有极性。

4）红外接收管：

由印制板的“光控+、-”（I-、I+）引两根线J5、J6搭焊到红外接收管的两个管腿上，其中一条管腿套上热缩管，以免短路，导致打开开关后猫一直走个不停。

应注意的是：

红外接收管的长腿应接在“I-”上。

在猫机壳前面的小挡板上打个Φ5的孔，将红外接收管固定住。

5）声控部分：

屏蔽线两头脱线，一端分正负（中间为正，外围为负）焊到印制板上的S+、S-；

另一端分别贴焊在麦克风的两个焊点上，但要注意极性，且麦克易损坏，焊接时间不要过长。

焊接完后麦克安在猫前胸。

6）通电前检查元器件焊接及连线是否有误，以免造成短路，烧毁电机发生危险。

尤其注意在装入电池前测量“电源-”（V-）。

“电源+”间是否短路，并注意电池极性。

7）组装：

简单测试完成后再组装机壳，注意螺钉不宜拧得过紧，以免塑料外壳损坏。

装好后，分别进行声控、光控、磁控测试，均有“走——停”过程即算合格。

4.机器猫套件功能测试

机器猫做好了，接下来便是测试阶段了。

接上电源后，小猫能走会叫，我心里很高兴。

可是过一会儿我就高兴不起来了：

小猫不会停！

我想应该是声控部分出错了。

可检查了好久都没发现什么错误。

于是我又检查了几遍最终发现了这个问题，原来是在焊接时不小心将电动机的外壳和负极的焊锡连在一起了，弄好之后小猫能停下来了！

在这次的实验课中我学到了很多焊接知识，也使自己的手更加灵活，更提高了自己的工程实践能力。

（五）焊接万用表

1．万用表电路工作原理；

DT830B型便携式3位半数字万用表是一种电路简单、技术成熟、性能稳定可靠的常用个人数字仪表。

具有精度高、输入电阻大、读数直观、功能齐全、体积小巧等优点。

这种万用表结构合理安装简单单板结构，集成电路ICL7106采用COB封装。

只要有一般电子装配技术即可成功组装。

DT830B电路如图2.1.1，集成电路ICL7106的工作原理和万用表各档位的工作原理

DT830B原理图

2．简述器件ICL7106工作原理与应用

1、ICL7106的性能特点和技术指标

（1）采用单电源供电，额定工作电压为+7V~+15V，可使用9V叠层电池，有助于仪表的小型化。

（2）内部有异或门输出电路（又称相位驱动器），能直接驱动4位7段数码液晶屏（LCD）。

（3）低功耗。

芯片本身消耗的电流仅1.8mA。

功耗约16mW，一节9V叠层电池可连续工作200小时，在正常情况下可间断使用半年左右。

（4）输入阻抗极高，典型值为1010Ω，对输入信号无衰减作用。

（5）外围电路简单，整机组装方便。

它不需外加有源器件，只要配上几只电阻电容和LCD显示屏，就能构成一块直流数字电压表。

如果再增加一些辅助电路和转换开关，便可构成数字万用表。

（6）内设时钟电路，可构成低成本的阻容振荡器，或选用频率稳定度很高的石英晶体振荡器，亦可接入外时钟信号。

（7）能通过内部的模拟开关实现自动调零，能自动判定被测电压的极性。

:

利用外部异或门（或者异或非门）电路，可显示超量程符号和小数点。

（8）在芯片内部的V+（1脚）与COM端（32脚）之间，有一个稳定性好、带负载能力较强的基准电源，典型值为2.8V。

利用电阻分压器可获得所需要的参考电压VREF，以保证A/D转换的准确度。

转换准确度可达±

0.05%±

1个宇。

（9）可以很方便地对芯片进行功能检查，判断其质量好坏。

（10）抗干扰能力强，噪声、失调温漂和增益温漂均很低，可靠性好，使用寿命长。

（11）A/D转换速率较低，额定范围是0.1~15次/秒，（通常选2~5次/秒已能满足常规电工电子测量的需要）。

（12）工作温度范围是0~70℃，但受液晶显示屏的限制，环境温度不宜超过40℃，相对湿度应小于80%。

2、ICL7106的工作原理

ICL7106内部包括模拟电路和数字电路两大部分,内部电路原理框图如图1.2.3所示。

由图可见，模拟电路与数字电路是互相联系的，一方面由控制逻辑单元产生控制信号，按照规定的时序将各组模拟开关接通或断开，保证A/D转换正常进行：

另一方面模拟电路中的比较器输出信号又控制着数宇电路的工作状态和显示结果。

下面分别介绍各部分的工作原理。

ICL7106的内部电路原理框图

3．万用表套件安装流程

DT830B万用表组件由机壳塑料件（包括上下盖、旋纽）、印制板部件（包括插口）、液晶屏、导电交、表笔、电阻、电容等组成，组装成功关键是装配印制板部件，整机安装流程见图2.2.1。

安装前必须对照元件清单，仔细清理、测试元器件。

1．印制板安装

DT830B的印制板见图2.2.3，双面板的A面是焊接面，中间环形印制导线是功能、量程转换开关电路，需小心保护，不得划伤或污染。

图2.2.1DT830B万用表的整机安装流程

安装步骤

（1）焊接元器件

“DT830B元件清单”上所有元件按顺序插焊到印制电路板相应位置上（可参照图2.2.6）。

安装电阻、电容、二极管时，如果安装孔距>

8mm（例如R10等，丝印图画上电阻符号的），采用卧式安装；

如果孔距<

5mm、应立式安装（例如板上丝印图画“○”的其它电阻）；

电容采用立式安装。

PCB板元件面上丝印图相应符号可参见图2.2.2。

图2.2.2安装符号示例（局部）

图2.2.3DT830的PCB

（2）安装电位器、三极管插座

安装电位器和三极管插座时应注意安装方向：

三极管插座装在A面而且应使定位凸点与外

壳对准、在B面焊接。

参见图2.2.4和图2.2.6。

元件清单以外的其它焊盘不焊。

（3）安装保险座、R0、弹簧

这几个元件的焊接点大，注意预焊和焊接时间（图2.2.5图2.2.6）。

图2.2.4三极管插座安装图2.2.5Ro安装

（4）安装电池线。

电池线由A面穿到B面再插入焊孔、在A面焊接。

红线接“＋”黑线接“－”。

（参见图2.2.5）焊接保险管座（注意方向）。

图2.2.6安装完成的印制板B面

２．液晶屏组件安装

液晶屏组件由液晶片、支架、导电胶条组成，参见图2.2.7

液晶片镜面为正面（显示字符），白色面为背面，上下透明条可见条状引线为引出线，通过

导电胶条与印制板上镀金印制导线实现电连接。

由于这种连接靠表面接触导电，因此导电面污染或接触不良都会引起电路故障，表现为显示缺笔划或乱字符。

因此安装时务必保持清洁并仔细对准位置。

支架是固定液晶片和导电胶条的支撑，通过图2.2.7.C所示上面的5个爪与印制板固定，

并由四角及中间的个凸点定位。

安装步骤：

（1）．将液晶片放入支架（如图2.2.8），支架爪向上，中间爪位置如图，液晶片镜面向下，标记在图右边。

图2.2.7

图2.2.8

（2）安放导电胶条见图2.2.9,如导电胶条长度有限方在中间。

导电胶条的中间是导电体，安放时必须

小心保护，用镊子轻轻夹持并准确放置。

图2.2.9

（3）将液晶屏组件安装到PCB上，见图2.2.10。

3．旋钮安装方法

（1）V型簧片装到旋钮上，共六个（参见图2.2.11、图2.2.12）。

注意：

簧片易变形，用力要轻。

两个宽槽的V型簧片装在两边定位片上，其余四个装在中间。

（2）装完簧片把旋钮翻面，将两个小弹簧蘸少许凡士林或黄油放入旋钮两圆孔，再把两小钢珠放在表壳合适的位置上。

（如图2.2.13）。

图2.2.10液晶屏组件安装

图2.2.11簧片安装示意图

图2.2.12

图2.2.13

（3）将装好弹簧的旋钮按正确方向放入表壳。

见图2.2.14。

图2.2.14

4．固定印制板

图2.2.15三个螺钉紧固孔的位置

（1）将印制板对准位置装入表壳（注意：

安装螺钉之后再装保险管），并用三个螺钉紧固（螺钉紧固位置见图2.2.15）。

（2）装上保险管和电池，转动旋钮，液晶屏应正常显示。

装好印制板和电池的表体如图2.2.16。

图2.2.16装好印制板和电池的表体

4.万用表套件功能测试以及校准

数字万用表的功能和性能指标由集成电路和选择外围元器件得到保证，只要安装无误，仅作简单调整即可达到设计指标。

1．校准检测

（1）校准和检测原理：

以集成电路7106为核心构成的数字万用表基本量程为200mV档，其它量程和功能均通过相应转换电路转为基本量程。

故校准时只须对参考电压100mV进行校准即可保证基本精度。

其它功能及量程的精确度由相应元器件的精度和正确安装来保证。

（2）使用仪器：

KJ802数字万用表校准测量仪（以下简称：

校测仪）。

该仪器DCV100mV档作为校准电压源，内部用电压基准和运放调整，并用高档仪表校准。

（3）在装后盖前将转换开关置200mV电压档，插入表笔，将表笔测量端接校测仪的DCV100mV插孔，调节万用表内电位器VR1使表显示99.9～100.1mV即可。

（4）检测：

将待测万用表置于校测仪相对应档位，检查显示结果

万用表套件电路调试及测试指标

档位

标准信号输出

DT830B测量结果

误差

直流电压档

100mV

98mV

2.00%

1V

1.027V

2.70%

10V

10.23V

2.30%

30V

31.05V

3.50%

交流电压档

1K20V正弦信号

6.9V（VP-P20.08V）

电阻档

0．9Ω

1.6

77.7%

9．9

9.60

3.03%

99．9

98.3

1.60%

999．9

995.6

0.43%

9999．9

10000.4

0.005%

99999.9

99990.