电工电子实习报告.docx

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电工电子实习报告

第一章软件技术实训

EWB英文全称是ElectrinicsWorkbench即电子工作平台，是加拿大InteractiveImageTectnologiesLtd（IITL）公司在1988年开发的一种电子电路计算机仿真设计软件。

该软件设计功能完善，操作界面友好、形象，非常易于掌握。

EWB软件的开发不仅很好地解决了电子线路设计中即费时、费力又费钱的问题，给电子产品设计人员带来了极大的方便和实惠，还可以利用电脑辅助设计进行电路仿真，有效地节省了开发时间和成本。

EWB软件方便的操作方式，直观的电路图和仿真分析结果显示形式，也非常适合于电子课程的辅助教学，有利于提高学生对理论知识的理解和掌握，有利于培养学生的创新能力。

因此，世界上许多大学都将EWB仿真软件纳入电子类课程的教学当中。

1.1理论知识学习

在实习之前我们没有上过电路的有关课程，对电工电子的认识可谓是一无所知，这给我们的实习带来了很大的困难。

温老师也了解我们的基础，所以对我们没有过高的要求，讲解问题也很耐心，从最基本开始，使我们能够听懂、学会。

1.1.1EMB仿真软件的使用

1.1.1.1电子电路的仿真方法和步骤

用EWB软件对电子电路的仿真有2种方法。

一种是使用虚拟仪器直接测量电路；另一种是使用分析方法分析电路；

1．使用虚拟仪器直接测量电路

用该方法分析电路就象在实验室做电子电路实验一样。

具体步骤如下：

（1）有电路工作窗口画所要分析的电路原理图。

（2）编辑元件属性，使元件的数值和参数与所分析的电路一致。

（3）在电路中输入端加入适当的信号。

（4）放置并连接测试仪器。

（5）接通仿真电源开关进行仿真。

2．分析方法

（1）画电路原理图。

（2）编辑元件属性。

（3）加入适当的信号。

（4）显示电路节点。

（5）选定分析功能、设置分析参数。

（6）进行仿真。

（7）在图表显示窗口观察仿真结果。

1.1.1.2电路原理图的输入方法

（1）、抓取元件

单击元件库，在库中选择所需要的元件（仪器），按住鼠标左键将其拖到电路工作窗口。

（2）、调整元件位置和方向

如果元件的位置不合适，可以用鼠标指向该元件，当箭头变成手的形状时，按住鼠标左键，就能将元件拖动到电路工作窗口的任何位置；若要调整方向，选中元件后点击旋转、水平、垂直旋转工具，然后单击其中一项命令，即可调整元件的方向。

如果元件已经连接到电路中了，要调整元件的位置和方向时，应该先将连线断开，再根据其上述方法移动元件的位置或调整元件的方向，否则连线会跟随元件一起移动。

（3）、设置元件属性

用鼠标双击元件，在弹出的元件属性对话框中设置元件数值和模型。

（4）、删除元件和插入元件

有时由于操作不慎，电路中多接入或少接入了某些元件，这时，就要从电路中将多余元件删除，或者将元件插入电路。

删除元件时，先用鼠标单击要删除的元件，然后选择删除工具，单击即可。

（5）、连接电路

①两个元件连接：

鼠标指向某元件连接点，便出现一黑点，按下鼠标左键，拖动鼠标拉出一条线，当此线接近另一元件的连接处并出现一黑点，放开鼠标，对应的连接点就会即连接在一起。

②同一元件两引脚连接：

同一元件两引脚连接时，要借助连接器（基本器件库中一个黑点），每个引脚分别向连接器连接即可。

③移动连线：

选定要移动的连线，按住鼠标左键，光标变成上下或左右方向的箭头时，拖动鼠标就可移动连线。

④删除连线：

选定要删除的连线，点击快键，点击删除命令，连线消失。

⑤检查元件是否与连线相连：

移动元件，若连线与元件引脚同时移动，则证明元件与连线可靠连接。

⑥连线规则：

所有的连线都必须起始一个元件的引脚，终止于一条线或元件的引脚或连接器。

⑦接地：

任何电路都要接地，即使用元件库中电源分库里的“接地元件”，否则得不到正确的仿真结果。

⑧元件与仪器的连接：

仪器与电路测试点的连接与两个元件之间的连接方法相同。

1.1.1.3EWB的界面与菜单

启动EWB，屏幕上出现如图1.1所示的EWB工作界面。

工作界面主要有标题栏、菜单栏、工具栏、元器件库、电路工作窗口、电路描述窗口、状态栏、仿真开关、暂停按钮组成。

仿真开关

元器件库

工具栏

菜单栏

标题栏

暂停按钮

电路工作窗口

状态栏

电路描述窗口

图1.1EWB工作界面

1.1.1.3.1标题栏

工作界面的最上方是标题栏，标题栏显示当前的应用程序名：

标题栏的左侧有一个控制菜单框，单击该菜单框可以打开一个命令窗口，可以执行相关命令，如还原、移动、大小、最小化、最大化、关闭等命令。

标题栏的右侧有三个控制按钮：

最小化、最大化、关闭按钮，通过控制按钮实现对程序窗口的操作。

1.1.1.3.2菜单栏

菜单栏有六项，分别是文件、编辑、电路、分析、窗口、帮助。

每个菜单项的下拉菜单中包括基若干条命令。

1.1.1.3.2.1File（文件）菜单

文件菜单项如图1.2所示，它包括下列命令。

1.新建文件命令（File/New）

单击File/New，执行新建文件命令，电路工作窗口就会打开一个Untitled窗口，在该窗口即可创建另一个新的电路，建立新的电路文件。

2.打开文件命令（File/Open）：

单击File/Open，执行打开文件命令，屏幕上显示出一个OpenCircuitFile对话框，如图1.3所示，用来打开以前曾经创建过的某电路文件。

3.保存文件命令（File/Save）

单击File/Save，弹出SaveCircuitFile对话框，如图1.4所示，执行保存文件命令，以保存当前电路文件，形成的电路文件的扩展名为.EWB。

4.另存文件命令（File/SaveAS）

单击File/SaveAS，弹出SaveCircuitFile对话框，执行另存为文件命令，实现文件的换名保存。

5.恢复存盘命令（File/ReverttoSaved）

单击File/ReverttoSaved，执行恢复存盘命令，可将刚才保存的电路恢复到电路工作窗口。

在执行恢复存盘命令之前，系统会提示你：

执行恢复存盘命令后，当前对电路所做的修改将被取消。

6.输入文件命令（File/Import）

单击File/Import，执行输入文件命令，可输入一个SPICE网表文件，并形成电路图。

7.输出文件命令（File/Export）

单击File/Export，执行输出文件命令，可将电路文件以扩展名为.net、.scr、.cmp等的文件格式存入磁盘，以便其他软件调用。

8打印文件命令（File/Print）

单击File/Print，执行打印文件命令，实现对所选电路文件的打印。

在打印文件命令弹出的对话框中可以选择打印的项目，如打印电路图的电路描述、元件列表、模型列表或子电路等。

9.打印设置命令（File/PrintSetup）

单击File/PrintSetup，弹出打印设置于对话框，在对话框中可以选择打印机型号、打印机属性、选择打印机纸张、改变打印方向等。

10.退出命令（File/Exit）：

单击File/Exit，退出EWB系统，并关闭电路文件。

如果退出前没有保存，系统会提示先保存文件。

若选择“是”，保存修改的电路文件，退出EWB系统，回到视窗系统。

1.1.1.3.2Edit（编辑）菜单

编辑菜单项如图1.5所示，它包括下列命令。

1．剪切命令（Edit/Cut）

执行剪切命令，可将所选择的对象放置在剪贴板上，以便执行粘贴命令时再将其粘贴到任何地方。

2．复制命令（Edit/Copy）：

执行复制命令，可将所选择的对象放置在剪贴板上，以便执行粘贴命令时使用。

3．粘贴命令（Edit/Paste）：

执行粘贴命令，可交将剪贴板上的信息粘贴到活动窗口中。

粘贴命令执行后，该信息仍然保留在剪贴板上，被粘贴位置的文件性质必须与剪贴板上的内容性质相同，否则不能粘贴。

例如，不能将电路窗口信息粘贴到描述窗口中。

4．删除命令（Edit/Delete）

执行删除命令，可永久地删除所选择的元件或文本等，但不影响剪贴板上当前的内容。

5．全选命令（Edit/SelectAll）

执行全选命令，可将电路工作窗口中的全部电路或描述窗口内的全部文本全部选定，用作其他处理。

6．复制位图命令（Edit/CopyasBitmap）

执行复制位图命令，可将选中的电路的位图复制到剪贴板上，以便在其他画图或文字编辑软件中调用该位图。

所选中电路的位图不能粘贴到EWB系统的电路窗口。

复制位图图像的步骤如下所示。

（1）单击Edit/CopyasBitmap命令，光标变成“十”字形。

（2）按住鼠标左键并拖动鼠标，用形成的方框圈住准备复制的电路。

（3）放开鼠标，所选电路的位图就被复制到剪贴板上。

7．显示剪贴板命令（Edit/ShowClipboard）

执行显示剪贴板信息命令，显示剪贴板上有关信息。

1.1.1.3.3Circuit（电路）菜单

电路菜单项如图1.6所示，它包括下列命令。

1．旋转（Circuit/Rotate）

在电路设计窗口搭接电路时，经常需要调整元件的位置，这时可以通过单击要旋转的元件，选择旋转命令，就能完成对元件旋转操作。

每执行一次旋转操作，被选中的元件逆时针旋转900。

2．水平旋转（Circuit/FlipHorizontal）

选择水平翻转命令，完成被选元件水平翻转旋转。

3．垂直旋转命令（Circuit/FlipVertical）

选择垂直翻转命令，完成被选元件垂直翻转旋转。

图1.6EWB的电路菜单项

4．元器件属性命令（Circuit/ComponentPropreties）

元器件属性命令是用来设置元件属性的。

不同的元件有不同的属性。

设置元件属性有三种办法：

（1）用鼠标双击元件，在弹出的元件属性对话框中进行设置。

（2）选择元件后，执行元件属性命令，调出元件属性对话框进行设置。

（3）选择元件后，单击鼠标右键，在下拉菜单中编辑元件属性。

下面以晶体管为例用元件属性命令来编辑元件属性：

步骤一：

选择晶体管。

步骤二：

单击Circuit/ComponentPropreties命令，弹出元件属性对话框，如图1.7所示。

它有5项设置。

（1）Label（标号）项用于设置元件的标号和ID。

元件标号可以任意更改，ID则是按照元件的输入顺序由计算机自动加入，不要随意更改。

（2）Models（模型）项用于设置元件的模型。

可以选择理想模型，也可以选择实际模型，根据电路要求选择。

元件模型对话框如图1.8所示。

（3）Fault（故障）项用于设置元件引脚之间的故障，用于仿真实际电路中可能出现的故障。

单击故障设置，弹出一个故障对话框，如图1.9所示。

对话框有四个可选项，泄漏项、短路项、开路项、无项。

选择泄漏项，设定漏电故障。

即在元件两引脚之间接上一个电阻，电阻的阻值任意设定。

选择短路项，设定短路故障。

即在元件两引脚之间接上一个小电阻。

选择开路项，设定开路故障。

即在元件两引脚之间接上一个非常大的电阻。

选择无，即不设置任何故障。

（4）Display（显示）项用于显示元件的标号、模型、元件ID先等信息。

其显示对话框如图1.10所示。

（5）AnalysisSetup（分析设置）项用来设置元件的特殊参数，例如设置晶体管工作时的环境温度等。

其分析设置对话框如图1.11所示。

图1.11分析设置对话框

5创建子电路命令（Circuit/CreateSubcircuit）

子电路是指电路的一部分或全部。

用户可把子电路存放到用户器件库中，当需要时，随时从库中调出。

子电路的创建和使用，大大地方便了电路的设计。

（1）创建一个子电路

步骤一：

选择形成子电路的电路部分。

步骤二：

选择创建子电路命令，屏幕显示Subcircuit对话框，如图1.12所示。

子电路有4个可选项。

拷贝（CopyfromCircuit）：

将选择的电路复制到用户器件库中，电路工作窗口中的原电路保持不变。

移动（MovefromCircuit）：

将选择的电路移动到用户器件库中，电路工作窗口中的原电路删除。

代替（ReplaceinCircuit）：

用子电路代替电路工作窗口中的部分或全部电路，并将后者作为新的同名子电路保存到用户器件库中。

取消（Cancel）：

取消创建子电路的操作。

步骤三：

在Subcircuit对话框中键入子电路的名称，再选择CopyFromCircuit或MoveFromCircuit，被选择的电路就被复制到用户器件库中。

（2）调用子电路

步骤一：

单击元件库栏最左侧的用户器件库图标，弹出一个子电路调用窗口。

如图1.13所示。

步骤二：

按住鼠标左键，将其拖到电路工作窗口，松开手拖至出现一矩形小框处，并弹出一个选择子电路对话框。

步骤三：

选择子电路名，单击Accept，子电路将作为一个电路模块出现在电路工作窗口。

6电路图设置命令（Circuit/SchematicOptions）

选择电路图设置命令，可以设置与电路图显示方式有关的内容。

弹出对话框如图1.14所示。

对话框有五个选项卡。

栅格、显示/隐藏、字形、线路、打印。

其内容分别如下：

（1）栅格：

显示栅格，使用栅格

（2）显示/隐藏：

有下列选项。

显示元件标号

显示元件参考ID

显示元件模型

显示元件参数

显示节点号

（3）字形选项卡

设置元件标号

设置元件标号的字体

设置元件标号的字号等。

1.1.1.3.4Analysis（分析）菜单

1激活命令（Analysis/Activate）

用激活命令交电路激活，开始仿真实验。

也可以单击右上角的仿真电源开关激活电路。

2暂停命令（Analysis/Parse）

用暂停命令暂时停止电路的仿真实验。

也可以单击右上角的暂停命令开关暂停电路仿真。

3停止命令（Analysis/StoP）

用停止命令停止电路的仿真实验。

4分析设置命令：

设置分析电路的条件。

通用分析设置、直流分析设置、暂态分析设置、器件设置、仪器设置。

大部分参数不需要设置，选择默认值。

5分析方法

EWB提供了14种分析电路的方法，其中六种基本分析方法是直流工作点分析、交流频率分析、暂态分析、傅立叶分析、噪声分析、失真分析。

图表显示命令（Analysis/DisplayGraphs）

完成电路的仿真实验后，需要显示分析结果，可通过图表显示命令执行。

单击Analysis/DisplayGraphs，屏幕上弹出分析图表窗口，窗口内显示分析结果，结果可以是图形，也可以得数据。

分析结果可以用工具栏里的工具进行存盘、打印、复制、粘贴等操作。

1.1.1.3.5Window（窗口）菜单

1排列窗口命令（略）

2电路窗口命令（略）

3描述窗口命令

描述窗口功能是将描述窗口打开，以便将有关电路的特点和操作方法等说明以文本方式写入该窗口，或以粘贴方式将其他应用程序或电路文件的文本内容粘贴到该窗口。

1.1.1.3.6帮助菜单：

调出与选中对象有关的帮助信息。

1.1.1.4工具条

工具条如图1.15所示，它提供编辑电路需要的系列工具，使用工具条按钮，可以方便操作。

各按钮的功能：

（1）新建。

清除电路工作区，准备建立一个新的电路。

（2）打开。

打开电路文件。

（3）存盘。

保存电路文件。

（4）打印。

打印电路文件。

（5）剪切。

剪切到剪切板。

（6）复制。

自制到剪切板。

（7）粘贴。

粘贴到指定文件中。

（8）旋转。

将选中的元件逆时针旋转900。

.

（9）水平旋转。

将选中的元件水平旋转。

（10）垂直旋转。

将选中的元件垂直旋转。

（11）创建子电路。

（12）显示。

进入图形显示窗口。

（13）元件属性。

调出元件属性对话框，设置元件属性。

（14）缩小。

将电路图缩小一定比例。

（15）放大。

将电路图放大一定比例

（16）缩放比例。

通过下拉出的缩放比例选择框选择电路图的缩放比例。

（17）帮助。

显示帮助内容。

1.1.1.5EWB的主要元器件

EWB软件系统提供了大量的元器件和仪器仪表，存放在工作界面上的元件库中。

按照元件的类别不同，元器件库又分不同的分库。

（1）、信号源库：

单击电源库图标，弹出电源库下拉菜单，如图所示。

库中包含了各种独立电源和受控电源。

从左到右分别是：

接地－直流电压源－直流电流源－交流电压源。

（2）、基本器件库

单击基本器件库图标，弹出基本器件库下拉菜单，如图所示。

从左到右为：

连接器－电阻－电容、电感、线性变压器、继电器－开关－延迟开关－压控开关、电流控制开关、上拉电阻－电位器。

图1.17基本器件库

（3）、晶体管库：

单击晶体管库图标，弹出晶体管库下拉菜单，如图1.18所示。

NPN型晶体三极管－默认设置：

理想状态。

1.1.1.6EWB的主要仪器

数字万用表（Multimeter）

数字万用表可以用来测量交、直流电压、电流、电阻，也可以用分贝形式显示电压或电流。

数字万用表的图标如图所示。

函数发生器（FunctionGenerator）

函数发生器用来产生正弦波、方波、三角波信号的仪器，其图标如图所示。

输出信号的偏移量指交流信号中直流电平的偏移。

有三种情况：

0偏移、正偏移、负偏移。

示波器（Oscilloscope）

示波器用来观察信号波形并可测量信号幅度、频率、周期等参数。

示波器的图标如图所示。

图标上有4个接线端子，分别是A通道输入端、B通道输入端、外触发端、接地端。

示波器面板由两部分组成，左侧是示波器的观察窗口、右侧是示波器的控制面板。

控制面板又分时间基准、触发部分、通道A、通道B部分。

1.1.2简单电路的EWB仿真设计

EWB仿真技术可以对模拟电路、数字电路和混合电路进行仿真和分析。

EWB对电路进行仿真的过程可以分成四步：

（1）电路原理图输入：

输入电路图、编辑元件属性、选择电路分析方法。

（2）参数设置：

程序自动检查输入内容，对参数进行设置。

（3）电路分析：

分析运算输入数据、形成电路的数值解。

（4）数据输出：

运算结果以数据、波形、曲线等形式输出。

EWB对电路进行仿真的基本分析方法有6种：

直流工作点分析、交流频率分析、暂态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析。

图1.21分压式偏置放大电路

1.2总结体会

在做电工电子实习前,我们没有学过电工电子的课程。

所以在做实验前,一定要预习,因为这是做实验的基础,否则,老师讲解时就会听不懂,这将使你在做实验时的难度更大,浪费做实验的宝贵时间。

做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,实验后,还要复习,思考,这样,你的印象才深刻,记得才牢固,否则,过后不久你就会忘得一干二净,这还不如不做。

做实验时,老师还会根据自己的亲身体会,将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽我们的眼界,使我们认识到这门课程在生活中的应用是那么的广泛。

通过这次电工电子实习,学到了不少实用的知识,更重要的是,实习的过程,思考问题的方法,这与做其他的实验是通用的,真正使我们受益匪浅。

第二章手工锡焊及电子电路焊接

目前电子元器件的焊接主要采用焊锡技术。

焊锡技术采用以锡为主的锡合金材料作焊料，在一定温度下焊锡熔化，金属焊件与锡原子之间相互吸引、扩散、结合，形成浸润的结合层。

外表看来印刷板铜铂及元器件引线都是很光滑的，实际上它们的表面都有很多微小的凹凸间隙，熔流态的锡焊料借助于毛细管吸力沿焊件表面扩散，形成焊料与焊件的浸润，把元器件与印刷板牢固地黏合在一起，而且具有良好的导电性能。

2.1手工焊接

2.1.1锡焊的工具与材料

2.1.1.1电烙铁

   手工焊接的主要工具是电烙铁。

电烙铁的种类很多，有直热式、感应式、储能式及调温式多种，电功率有15W、20W、35W、……、300W多种，主要根据焊件大小来选择。

2.1.1.2烙铁头

   烙铁头一般采用铜材料制造。

为保护在焊接的高温条件下不被氧化生锈，常将烙铁头电镀处理，有的烙铁头还采用不易氧化的合金材料制成。

新的烙铁头在正式焊接前应先进行镀锡处理。

2.1.1.3焊锡

   焊锡是焊接的主要用料。

焊接电子元器件的焊锡实际上是一种锡铅合金，不同的锡铅比例焊锡的熔点温度不同，一般为180～230℃。

手工焊接中最合适使用的是管状焊锡丝，焊锡丝中间夹有优质松香与活化剂，使用起来异常方便。

2.1.1.4焊剂

   焊剂又称助焊剂，是一种在受热后能对施焊金属表面起清洁保护作用的材料。

空气中的金属表面很容易生成氧化膜，这种氧化膜能阻止焊锡对焊接金属的浸润作用。

适当地使用助焊剂可以去除氧化膜，使焊接质量更可靠，焊点表面更光滑、圆润。

2.1.2手工锡焊基本操作

（1）、焊接姿势焊接时应保持正确的姿势。

一般烙铁头的顶端距操作者鼻尖部位至少要保持20cm以上，以免焊剂加热挥发出的有害化学气体吸入人体、同时要挺胸端坐，不要躬身操作，并要保持室内空气流通。

（2）、电烙铁的拿法电烙铁一般有正握法、反握法、握笔法3种拿法，如图所示。

（a）正握法；（b）反握法；（c）握笔法

正握法适用于中等功率电烙铁或带弯头电烙铁的操作；反握法动作稳定，长时间操作不易疲劳，适用于大功率电烙铁的操作；握笔法多用于小功率电烙铁在操作台上焊接印制电路板等焊件。

（3）、焊锡丝的拿法焊锡丝的拿法根据连续锡焊和断续锡焊的不同分为两种拿法，焊锡丝一般要用手送入被焊处，不要用烙铁头上的焊锡去焊接，这样很容易造成焊料的氧化，焊剂的挥发。

因为烙铁头温度一般都在300℃左右，焊锡丝中的焊剂在高温情况下容易分解失效。

（a）连续焊接时焊锡丝的拿法；（b）断续焊接时焊锡丝的拿法

2.1.3实用锡焊技艺

焊接操作的步骤一般分为准备施焊、加热焊件、填充焊料、移开焊丝、移开烙铁五步。

一般称为“五步法”，如图所示。

（a）准备施焊；（b）加热焊件；（c）填充焊料；（d）移开焊丝；（e）移开烙铁

（1）、准备施焊准备好电烙铁和焊丝，此时烙铁头应保持干净且吃上锡。

一般是右手拿电烙铁，左手拿焊丝，做好施焊准备。

（2）、加热焊件将烙铁头放在焊接点，使焊接点升温。

这时应注意准确掌握火候，操作要敏捷、熟练。

（3）、填充焊料在焊接点的温度达到适当的温度时，应及时将焊锡丝放置到焊接点上熔化。

操作时必须掌握好焊料的特性，充分利用它的特性，而且要对焊点的最终理想形状做到心中有数。

（4）、移开焊丝当熔化一定量的焊锡后，应迅速将焊丝拿开。

（5）、移开烙铁当焊料的润湿状态和光泽、焊料量等均合适并无针孔时，应迅速将电烙铁拿开。

拿开电烙铁的时间、方向、速度，对焊点的质量和外观起关键作用。

一般应使烙铁头沿焊点水平方向移动，在焊料接近饱满，尚未完全挥发时快速使烙铁头离开焊接点，以保证焊接点光亮、平滑、无毛刺。

2.1.4焊接质量检查

对焊点的质量要求，应该包括电气接触良好、机械结合牢固和美观三个方面。

从外表直观看典型焊点，对它的要求是：

A形状为近似圆锥而表面稍微凹陷，呈漫坡状，以焊接导线为中心，对称成裙形展开。

虚焊点的表面往往向外凸出，可以鉴别出来。