电子实习报告3.docx

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电子实习报告3

计算机与信息工程系

《电子实习》报告

专业计算机科学与技术

班级B110506

学号B11050620

姓名党延领

报告完成日期2012-6-10

指导教师任波

评语：

成绩：

批阅教师签名：

批阅时间：

1.3.1可调电阻的分类..............................................................................7

1.3.2基本原理..............................................................................................7

1.3.3作用8

第一章元器件的识别

1.1色环电阻

1.1.1色环电阻的分类

色环电阻是电子电路中最常用的电子元件，采用色环来代表颜色和误差，可以保证电阻无论按什么方向安装都可以方便、清楚地看见色环。

色环电阻的基本单位是：

欧姆（Ω）、千欧（KΩ）、兆欧（MΩ）。

1000欧（Ω）=1千欧（KΩ），1000千欧（KΩ）=1兆欧（MΩ）。

色环电阻用色环来表示电阻的阻值和误差，普通的为四色环，高精密的用五色环表示，另外还有六色环表示的（此种产品只用于高科技产品且价格十分昂贵）。

1.1.2色环电阻大小的识别

1.四色环顺序：

金、银、黑一般为最末位

2.四色环电阻其中第一、二环分别代表阻值的前两位数；第三环代表倍率；第四环代表误差。

快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值确定在某一数量级范围内，例如是几点几K、还是几十几K的，再将前两环读出的数"代"进去，这样就可很快读出数来。

下面介绍掌握此方法的几个要点：

（1）熟记第一、二环每种颜色所代表的数。

可这样记忆：

棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9，黑0。

这样连起来读，多复诵几遍便可记住。

记准记牢第三环颜色所代表的阻值范围，这一点是快识的关键。

具体是：

金色：

几点几Ω

黑色：

几十几Ω

棕色：

几百几十Ω

红色：

几点几kΩ

橙色：

几十几kΩ

黄色：

几百几十kΩ

绿色：

几点几MΩ

蓝色：

几十几MΩ

从数量级来看，在体上可把它们划分为三个大的等级，即：

金、黑、棕色是欧姆级的；红橙'、黄色是千欧级的；绿、蓝色则是兆欧级的。

这样划分一下是为了便于记忆。

（3）当第二环是黑色时，第三环颜色所代表的则是整数，即几，几十，几百kΩ等，这是读数时的特殊情况，要注意。

例如第三环是红色，则其阻值即是整几kΩ的。

（4）记住第四环颜色所代表的误差，即：

金色为5％；银色为10％；无色为20％。

如图：

图1-1五环电阻实物图图1-2四环电阻实物图

下面举例说明：

例1当四个色环依次是黄、橙、红、金色时，因第三环为红色、阻值范围是几点几kΩ的，按照黄、橙两色分别代表的数"4"和"3"代入,，则其读数为43kΩ。

第四环是金色表示误差为5％。

例2当四个色环依次是棕、黑、橙、金色时，因第三环为橙色，第二环又是黑色，阻值应是整几十kΩ的，按棕色代表的数"1"代入，读数为10kΩ。

第四环是金色，其误差为5％。

3、五色环电阻最后一环为误差，前三环数值乘以第四环的10颜色次幂颜色次。

　　第一色环是百位数，第二色环是十位数，第三色环是个位数，第四色环是应乘颜色次幂颜色次，第五色环是误差率。

首先，从电阻的底端，找出代表公差精度的色环，金色的代表5%，银色的代表10%。

再从电阻的另一端，找出第一条、第二条色环，读取其相对应的数字。

4、色环电阻的色彩标识有两种方式，一种是采用4色环的标注方式，另一种采用5色环的标注方式。

两者的区别在于：

4色环的用前两位表示电阻的有效数字，而5色环电阻用前三位表示该电阻的有效数字，两者的倒数第2位表示了电阻的有效数字的乘数，最后一位表示了该电阻的误差。

　　对于4色环电阻，其阻值计算方法为：

阻值=（第1色环数值*10+第2色环数值）*第3位色环代表之所乘数；

　　对于5色环电阻，其阻值计算方法为：

阻值=（第1色环数值*100+第2色环数值*10+第3位色环数值）*第4位色环代表之所乘数。

1.2电容

1.2.1电容的分类

电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。

用C表示电容，电容单位有法拉（F）、微法拉（uF）、皮法拉（pF），1F=106uF=1012pF。

  国产电容器的型号一般由四部分组成（不适用于压敏、可变、真空电容器）。

依次分别代表名称、材料、分类和序号。

第一部分：

名称，用字母表示，电容器用C。

第二部分：

材料，用字母表示。

第三部分：

分类，一般用数字表示，个别用字母表示。

第四部分：

序号，用数字表示.。

用字母表示产品的材料：

A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介。

1.电容的分类、按照结构分三大类:

固定电容器、可变电容器和微调电容器。

2.按电解质分类有:

有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。

3.按用途分有:

高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。

4.频旁路:

陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。

5.低频旁路:

纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。

6.滤波:

铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。

7.调谐:

陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。

8.高频耦合:

陶瓷电容器、云母电容器、聚苯乙烯电容器。

9.低耦合:

纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器。

10.小型电容:

金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。

电容图如下：

图1-3电容实物图图1-4

1.2.2识别电容正负极方法

1、电解电容极性判断。

电解电容正向充电，漏电流小；反向充电，漏电流大。

根据此特点．可对极性不明的电容加以判断。

将万用表调至RX10Ω挡或RXlOOΩ挡，两表笔分别接触电容两极，表针向右摆又逐渐退回左方某处不动，记下表针所指刻度，然后对调表笔再测一次，将两次数据进行比较，电阻大的一次黑表笔所接为电容的正极。

2、  y:

[*v6R,R.G当我们不知道电容的正负极时，可以用万用表来测量。

电容两极之间的介质并不是绝对的绝缘体，它的电阻也不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上。

电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻或漏电电阻。

只有电解电容的正极接电源正（电阻挡时的黑表笔），负端接电源负（电阻挡时的红表笔）时，电解电容的漏电流才小（漏电阻大）。

反之，则电解电容的漏电流增加（漏电阻减小）。

这样，我们先假定某极为“+”极，万用表选用R*100或R*1K挡，然后将假定的“+”极与万用表的黑表笔相接，另一电极与万用表的红表笔相接，记下表针停止的刻度（表针靠左阻值大），对于数字万用表来说可以直接读出读数。

然后将电容放电（两根引线碰一下），然后两只表笔对调，重新进行测量。

两次测量中，表针最后停留的位置靠左（或阻值大）的那次，黑表笔接的就是电解电容的正极

1.3可调电阻

1.3.1可调电阻的分类

1.滑动变阻器：

由电阻丝绕成线圈，通过滑动滑片来改变接入电路的电阻丝长度，从而改变阻值。

如图1-5。

图1-7电位器

图1-6电阻箱

图1-5滑动变阻器

2.电阻箱：

滑动变阻器能够改变连入电路的电阻大小，起到连续改变电流大小的作用，但不能准确知道连入电路的电阻值。

如果需要知道连入电路的电阻的阻值，就要用到电阻箱。

如图1-6。

3.电位器：

电位器是可调电阻的一种。

通常是由电阻体与转动或滑动系统组成，即靠一个动触点在电阻体上移动，获得部分电压输出。

如图1-7。

1.3.2基本原理

常见的可调电阻主要是通过改变电阻接入电路的长度来改变阻值，对于对温度较敏感的电阻也可通过改变温度来达到改变阻值的目的，这叫热敏电阻；还有对光敏感的电阻，通过改变光照强度来达到改变阻值的目的，这叫光敏电阻；除此之外还有压敏电阻、气敏电阻等。

1.3.3作用

可以逐渐地改变和它串联的用电器中的电流，也可以逐渐地改变和它串联的用电器的电压，还可以起到保护用电器的作用。

在实验中，它还起到获取多组数值的作用。

1.4按键

1.4.1按键的分类

本次试验按键有两种，一种是只能用手按着才能关闭，手松开就弹上来了。

另一种是按下去就关闭开关，再按一下开关就被就打开了。

如图所示：

图1-8四脚按键图图1-9六脚按键图

1.4.2按键的测试

按键的引脚有两排，需要用万用表测试一下那两个可以接正负极。

用万用表测量，把万用表置于零档处。

先不按开关用万用表的红黑两支表笔，分别放在两个引脚上，不发出滴的声音，而按下开关发出滴的声音就说明这两个可以使用，分别接在正负极上。

如果在没有按下开关，用万用表测量是就发出滴的声音说明这两个引脚在同一条线上，不能把正负极分别接在这两个引脚上。

1.5音频座测试方法

接好电源设备和信号来源，用音频线连接好音频插座，试听音质，如果没有声音，则可能音频座有问题，或线路有问题，仔细检查后再测量，直到听到清晰地声音。

如果一直没有清晰地声音，且线路没有问题的情况下，可知音频左右问题。

1.6集成芯片

1.6.1LM386

LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接原件少喝总谐波失真小等优点，广泛应用与录音机和收音机之中。

具体图形如下：

图1-11LM386实物图图

图1-10LM38电路图

1.6.2ISD1700

ISD1700是华邦ISD公司新推出的单片优质语音录放电路，该芯片提供多项新功能，包括内置专利的多信息管理系统，新信息提示（vAlert）,双运作模式（独立&嵌入式），以及可定制的信息操作指示音效。

芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等的全方位整合系统功能。

如图：

图1-12ISD1700原理图

图1-11ISD1700实物图

1.7万用表

1.7.1指针表和数字表的选用

1.指针表读取精度较差，但指针摆动的过程比较直观，其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映了被测量的大小（比如测电视机数据总线（SDL）在传送数据时的轻微抖动）；数字表读数直观，但数字变化的过程看起来很杂乱，不太容易观看。

2.指针表内一般有两块电池，一块低电压的1.5V，一块是高电压的9V或15V，其黑表笔相对红表笔来说是正端。

数字表则常用一块6V或9V的电池。

在电阻档，指针表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多，用R×1Ω档可以使扬声器发出响亮的“哒”声，用R×10kΩ档甚至可以点亮发光二极管（LED）。

3.在电压档，指针表内阻相对数字表来说比较小，测量精度相比较差。

某些高电压微电流的场合甚至无法测准，因为其内阻会对被测电路造成影响（比如在测电视机显像管的加速级电压时测量值会比实际值低很多）。

数字表电压档的内阻很大，至少在兆欧级，对被测电路影响很小。

但极高的输出阻抗使其易受感应电压的影响，在一些电磁干扰比较强的场合测出的数据可能是虚的。

4.总之，在相对来说大电流高电压的模拟电路测量中适用指针表，比如电视机、音响功放。

在低电压小电流的数字电路测量中适用数字表，比如BP机、手机等。

不是绝对的，可根据情况选用指针表和数字表。

1.7.2测量技巧

1.测喇叭、耳机、动圈式话筒：

用R×1Ω档，任一表笔接一端，另一表笔点触另一端，正常时会发出清脆响量的“哒”声。

如果不响，则是线圈断了，如果响声小而尖，则是有擦圈问题，也不能用。

2.测电容：

用电阻档，根据电容容量选择适当的量程，并注意测量时对于电解电容黑表笔要接电容正极。

①估测微波法级电容容量的大小：

可凭经验或参照相同容量的标准电容，根据指针摆动的最大幅度来判定。

所参照的电容不必耐压值也一样，只要容量相同即可，例如估测一个100μF/250V的电容可用一个100μF/25V的电容来参照，只要它们指针摆动最大幅度一样，即可断定容量一样。

②估测皮法级电容容量大小：

要用R×10kΩ档，但只能测到1000pF以上的电容。

对1000pF或稍大一点的电容，只要表针稍有摆动，即可认为容量够了。

③测电容是否漏电：

对一千微法以上的电容，可先用R×10Ω档将其快速充电，并初步估测电容容量，然后改到R×1kΩ档继续测一会儿，这时指针不应回返，而应停在或十分接近∞处，否则就是有漏电现象。

对一些几十微法以下的定时或振荡电容（比如彩电开关电源的振荡电容），对其漏电特性要求非常高，只要稍有漏电就不能用，这时可在R×1kΩ档充完电后再改用R×10kΩ档继续测量，同样表针应停在∞处而不应回返。

3.在路测二极管、三极管、稳压管好坏：

因为在实际电路中，三极管的偏置电阻或二极管、稳压管的周边电阻一般都比较大，大都在几百几千欧姆以上，这样，我们就可以用万用表的R×10Ω或R×1Ω档来在路测量PN结的好坏。

在路测量时，用R×10Ω档测PN结应有较明显的正反向特性（如果正反向电阻相差不太明显，可改用R×1Ω档来测），一般正向电阻在R×10Ω档测时表针应指示在200Ω左右，在R×1Ω档测时表针应指示在30Ω左右（根据不同表型可能略有出入）。

如果测量结果正向阻值太大或反向阻值太小，都说明这个PN结有问题，这个管子也就有问题了。

这种方法对于维修时特别有效，可以非常快速地找出坏管，甚至可以测出尚未完全坏掉但特性变坏的管子。

比如当你用小阻值档测量某个PN结正向电阻过大，如果你把它焊下来用常用的R×1kΩ档再测，可能还是正常的，其实这个管子的特性已经变坏了，不能正常工作或不稳定了。

4.测电阻：

重要的是要选好量程，当指针指示于1/3～2/3满量程时测量精度最高，读数最准确。

要注意的是，在用R×10k电阻档测兆欧级的大阻值电阻时，不可将手指捏在电阻两端，这样人体电阻会使测量结果偏小。

对于常见的进口型号的大功率塑封管，其c极基本都是在中间（我还没见过b在中间的）。

中、小功率管有的b极可能在中间。

比如常用的9014三极管及其系列的其它型号三极管、2SC1815、2N5401、2N5551等三极管，其b极有的在就中间。

当然它们也有c极在中间的。

所以在维修更换三极管时，尤其是这些小功率三极管，不可拿来就按原样直接安上，一定要先测一下。

1.7.3万用表使用时的注意事项

1.在使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测电量时，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。

2.在使用万用表过程中，不能用手去接触表笔的金属部分，这样一方面可以保证测量的准确，另一方面也可以保证人身安全。

3.在测量某一电量时，不能在测量的同时换档，尤其是在测量高电压或大电流时，更应注意。

否则，会使万用表毁坏。

如需换挡，应先断开表笔，换挡后再去测量。

4.万用表在使用时，必须水平放置，以免造成误差。

同时，还要注意到避免外界磁场对万用表的影响。

5.万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大挡。

如果长期不使用，还应将万用表内部的电池取出来，以免电池腐蚀表内其它器件 。

第二章电路布线

2.1设计目标

设计一个能直通能录放的电路。

2.2设计内容

1.在理解焊接以及各器件的使用后按照制作录放音的目的用LM386和ISD1790设计电路；

2.应用焊接技巧以及所设电路图在洞洞板上按照电路图焊接；

3.LM386部分焊接完成后用手机通过音频座输入音乐，看所焊接部分是否可以发音。

如果不能发音，则对照电路图逐节检查，必要时借用万能表测试各部分的电压，看是否发生短路或者断路，直到发音为止；

4.发音后继续按照电路图焊接等焊接完毕后，进行录放音，接入电源，按下功能键，发光二极管发光，然后用手机放音乐在蜂鸣器录音。

再通过电路设计的按键的功能进行录放音，录放成功，任务完成。

2.3设计过程

2.3.1LM386内部电路结构

LM386内部电路原理图如图所示。

与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。

第一极为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。

使用镜像电流源作为差动放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。

图2-1

第二极为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。

第三极中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。

二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。

引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。

电路由单电源供电，故为OTL电路。

输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。

电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。

2.3.2LM386的引脚图

LM386的外形和引脚的排列如下图所示。

引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10μF。

图2-2

电源电压:

4-12V或5-18V（LM386N-4）；

电流为4mA；电压增益为20-200dB；

在1、8脚开路时，带宽为300KHz；

输入阻抗为50K；

音频功率0.5W。

尽管LM386的应用非常简单，但稍不注意，特别是器件上电、断电瞬间，甚至工作稳定后，一些操作（如插拔音频插头、旋音量调节钮）都会带来的瞬态冲击，在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声。

1.通过接在1脚、8脚间的电容（1脚接电容+极）来改变增益，断开时增益为20dB。

因此用不到大的增益，电容就不要接了，不光省了成本，还会带来好处--噪音减少。

2.PCB设计时，所有外围元件尽可能靠近LM386；地线尽可能粗一些；输入音频信号通路尽可能平行走线，输出亦如此。

3.选好调节音量的电位器。

质量太差的不要，否则受害的是耳朵；阻值不要太大，10K最合适。

4.尽可能采用双音频输入/输出。

好处是：

“＋”、“－”输出端可以很好地抵消共模信号，故能有效抑制共模噪声。

5.第7脚（BYPASS）的旁路电容不可少！

实际应用时，BYPASS端必须外接一个电解电容到地，起滤除噪声的作用。

工作稳定后，该管脚电压值约等于电源电压的一半。

增大这个电容的容值，减缓直流基准电压的上升、下降速度，有效抑制噪声。

在器件上电、掉电时的噪声就是由该偏置电压的瞬间跳变所致，这个电容可千万别省啊！

6.减少输出耦合电容。

此电容的作用有二：

隔直+耦合。

隔断直流电压，直流电压过大有可能会损坏喇叭线圈；耦合音频的交流信号。

它与扬声器负载构成了一阶高通滤波器。

减小该电容值，可使噪声能量冲击的幅度变小、宽度变窄；太低还会使截止频率（fc＝1/（2π*RL*Cout））提高。

分别测试，发现10uF/4.7uF最为合适。

7.电源的处理，也很关键。

如果系统中有多组电源，太好了！

由于电压不同、负载不同以及并联的去耦电容不同，每组电源的上升、下降时间必有差异。

非常可行的方法：

将上电、掉电时间短的电源放到+12V处，选择上升相对较慢的电源作为LM386的Vs，但要低于4V，效果确实不错！

2.3.3ISD1700

ISD1700是华邦ISD公司新推出的单片优质语音录放电路，该芯片提供多项新功能，包括内置专利的多信息管理系统，新信息提示（vAlert）,双运作模式（独立&嵌入式），以及可定制的信息操作指示音效。

芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等的全方位整合系统功能。

一、特点：

1.可录、放音十万次，存储内容可以断电保留一百年；

2.两种控制方式，两种录音输入方式；

3.两种放音输出方式；

4.可处理多达255段信息；

5.有丰富多样的工作状态提示；

6.多种采样频率对应多种录放时间；

7.音质好，电压范围宽，应用灵活。

二、电特性：

工作电压：

2.4V-5.5V,,最高不能超过6V

静态电流：

0.5-1μA图2-3ISD1700图

工作电流：

20mA

用户可利用震荡电阻自定芯片的采样频率，从而决定芯片的录放时间和录放音质。

下表为ISD1730的参数表：

时间（秒）2030374560

采样率（KHz）1286.45.34

ROSC阻值（KΩ）6080100120160

三、独立按键工作模式

ISD1730的独立按键工作模式录放电路非常简单（后附图），而且功能强大。

不仅有录、放功能，还有快进、擦除、音量控制、直通放音和复位等功能。

这些功能仅仅通过按键就可完成。

在按键模式工作时，芯片可以通过/LED管脚给出信号来提示芯片的工作状态，并且伴随有提示音，用户也可自定4种提示音效。

录音操作：

按下REC键，/REC管脚电平变低后开始录音，直到松开按键使电平拉高或者芯片录满时结束。

录音结束后，录音指针自动移向下一个有效地址。

而放音指针则指向刚刚录完的那段语音地址。

放音操作

放音操作有两种模式，分别是边沿触发和电平触发，都由/PLAY管脚触发。

1.边沿触发模式：

点按一下PLAY键，/PLAY管脚电平变低便开始播放当前段的语音，并在遇到EOM标志后自动停止。

放音结束后，播放指针停留在刚播放的语音起始地址处，再次点按放音键会重新播放刚才的语音。

在放音期间，LED灯会闪烁直到放音结束时熄灭。

如果在放音期间点按放音键会停止放音。

2.电平放音模式：

如果一直按住PLAY键，使/PLAY管脚电平持续为低，那么会将芯片内所有语音信息播放出来，并且循环播放直到松开按键将/PLAY管脚电平拉高。

在放音期间LED闪烁。

当放音停止，播放指针会停留在当前停止的语音段起始位置。

3.快进操作：

点按一下FWD按钮将/FWD端拉低，会启动快进操作。

快进操作用来将播放指针移向下一段语音信息。

当播放指针到达最后一段语音处时，再次快进，指针会返回到第一段语音。

四、管脚功能说明：

表2-1

2.4设计问题分析分析

1.电容分正负如果正负接反，电容有可能膨胀，甚至爆炸，因此我们在接电容时应用万能表辨一下正负极；同样如果电容的大小接错，会失真达不到预期效果而且还有可能放大效果不明显，同样如果大小正负都对那么电路的滤波效果最好音质最好，放大效果最明显。

但是最明显的是产生的噪音几乎掩盖了声源。

2.电阻虽然没有正负但是如果处理不恰当，同样滤波效果也不会是最佳，产生干扰波会干扰生源音质的清晰度。

因而要认真安装好电阻的真确阻值。

如果电路的放大效果差，那是因为电阻的安装不合理，因此要认真检查电路中电阻的大小

3.通过接通电源