焊接与调试实验报告V11.docx
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焊接与调试实验报告V11
哈尔滨工业大学（深圳）
焊接与调试实验报告
实验所属课程：
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调试告警器电路实验步骤：
1.告警器电路功能：
电源电压为+7.5V和‐7.5V供电，
1）当温度高于40摄氏度（3.5V）时，亮黄灯，并以800Hz左右频率驱动蜂鸣器发声；
2）当温度低于0摄氏度（0.8V）时，亮红灯，并以3kHz左右频率驱动蜂鸣器发声；
2.参考原理图（建议使用自己原理图）
3.测试元器件的好坏：
1）使用万用表，判断二极管1N5819的正负极性。
简述判断的方法，结合板上封装绘出示意图
2）使用万用表，判断稳压二极管1N5231的正负极性。
简述判断的方法，结合板上封装绘出示意图
3）使用万用表，判断发光二极管的正负极性。
简述判断的方法，结合板上封装绘出示意图
4）使用万用表，判断三极管2N2222A的b，c，e极。
简述判断的方法，并结合板上封装绘出示意图。
5）根据板上封装的丝印，对比LM741的元器件，判断出1pin的位置，并画出示意图。
4.焊接前准备：
通过位号丝印，找出关键元器件，分清楚比较器电路在哪里、方波发生器电路在哪里，LED电路在哪里，蜂鸣器电路在哪里
焊接注意事项：
1）按照功能分布来进行焊接调试，每个区域，从矮器件到高器件，从贴片到插件；
2）焊接的过程中，焊完以后需要用万用表的通断档位检查：
被焊的器件本体的脚和其连接的另外一端的器件管脚的焊盘，是否连通；
3）焊接管脚处和其他相近管脚是否有连锡。
5.焊接插针：
注意插针J1的丝印上的信号排布。
Vcp1：
比较器的比较电位1Vcp2：
比较器的比较电位2
Vm1：
第一个比较器第一级运放输出Vm2：
第二个比较器第一级运放输出
Vo1：
第一个比较器输出Vo2：
第二个比较器输出
Vc1：
第一个波形发生器反相输入端电位Vc2：
第一个波形发生器同相输入端电位Vc3：
第二个波形发生器反相输入端电位Vc4：
第二个波形发生器同相输入端电位
Vm3：
第一个波形发生器第一级运放输出Vm4：
第二个波形发生器第一级运放输出
Vsq1：
第一个波形发生器输出Vsq2：
第二个波形发生器输出
VCC+：
正电源输入VCC‐：
负电源输入GND：
0电位，地
Vin1：
第一种输入的比较器信号Vin2：
第二种输入的比较器信号
GND2：
第二种输入的比较器信号的地
6.调试比较器电路：
1）按照自己的原理图的设计以及实验室已有元器件，选择合适的元器件，焊接R7，R9，R1、R2、R4、R5，R6，SW1插针、SW2插针、SW3插针、D1、D3、D4、D5，并使用跳线帽将
SW2短路。
2）设置直流稳压电源DP832A，第一个通道输出+7.5V，第二个通道输出‐7.5V（注意两者地的接法），使用长杜邦线连接外置电源+7.5V和‐7.5V到插针对应的管脚上；
3）打开电源，用万用表测试Vcp1、Vcp2的直流电压值，是否为3.5V和0.8V，调节电位器R9，使得Vin1分别为0.5V、3.7V和2.5V，分别测试Vo1和Vo2的值，填入下表：
并判断比较器逻辑是否正确。
Vin1
Vcp1
Vcp2
Vo1
Vo2
0.5V
3.5395
0.8092
-0.5730
5.1239
3.7V
3.5408
0.8133
5.1632
-0.5568
2.5V
3.5411
0.8032
-0.5706
-0.5488
4）关掉电源，拔掉跳线帽SW2，焊接电阻R35NA为0欧姆，将SW3和SW1的跳线帽接上，使用信号发生器AFG1062，设置输出为对称三角波0~5V，5Hz，使用BNC鱼嘴线连接到J1的Vin2和GND2管脚。
5）打开电源，使用示波器探头，测试Vin2和Vo1的波形，以及Vin2和Vo2的波形，并记录下来。
（坐标纸画图，要求有时间刻度，幅值刻度，大小）并判断比较器逻辑是否正确。
Vin2Vo1Vin2Vo2
7.调试方波发生器电路：
1）将SW1和SW3跳线帽拔下，SW2跳线帽接上，调节R9至Vin1为2.5V，关闭电源，断开电源的杜邦线。
按照自己的原理图的设计以及实验室已有元器件，选择合适的元器件，焊接U5、U6、R14、R18、C18、C19、D2、D6、D7、D8。
2）连接电源的杜邦线，打开电源。
使用示波器测试下面信号：
Vc1和Vm3的波形，Vm3和Vsq1波形，Vc3和Vm4的波形（测量Vc3需要勾在C19的管脚上测量），Vm4和Vsq2波形，并记录下来。
（坐标纸画图，要求有时间刻度，幅值刻度，大小）。
分析波形是否正确，如果有异常，请查找原因并分析。
8.LED电路
1）关闭电源，断开电源的杜邦线，按设计的原理图和实验室已有器件，选择合适的元器件，焊接LED电路中的，R10、R11、R22、R8、D9（绿灯）、D10（黄灯）、Q7、Q8。
注意：
Q7和Q8的三极管的脚位，c、b、e和封装中的对应上。
2）连接电源的杜邦线，打开电源。
调节电位器R9，使得Vin1分别为0.5V、3.7V和2.5V，观察LED发光状态。
并填入下表。
并分析是否正确。
Vin1
什么灯亮，亮度怎样
什么灯亮，亮度怎样
0.5V
红灯很亮
3.7V
绿灯较亮
2.5V
都不亮
9.蜂鸣器电路
1）关闭电源，断开电源的杜邦线，按设计的原理图和实验室已有器件，选择合适的元器件，焊接蜂鸣器电路，Q5，Q1，Q6，Q2，U7。
2）连接电源的杜邦线，打开电源。
调节电位器R9，使得Vin1分别为0.5V、3.7V和2.5V，观察蜂鸣器的响声状态，并测试U7的1脚电压波形（坐标纸画图，要求有时间刻度，幅值刻度，大小）。
并记录，填入下表。
并分析是否正确，如有异常，请分析原因。
Vin1
蜂鸣器是否响，声音怎样
U7的1pin电压波形
0.5V
蜂鸣器很响
3.7V
蜂鸣器一般响
2.5V
蜂鸣器不响
3）关闭电源，断开电源的杜邦线。
拔掉跳线帽SW2，将SW3和SW1的跳线帽接上，使用信号发生器AFG1062，设置输出为对称三角波0~5V，5Hz，使用BNC鱼嘴线连接到J1的Vin2
和GND2管脚。
4）连接电源的杜邦线，打开电源，打开信号发生器。
测试输入信号Vin2和U7‐1pin的电压波形，并记录下来，并分析是否正确，如有异常，请分析原因。
10.附焊接元器件清单
BillOfMaterials
Page1
Item
Quantity
Reference
Part
PCBFootprint
1
2
C1,C28
电解电容，22μF
cap196
2
1
C18
自选，或者0.1μF
capck05
3
1
C19
自选，或者0.033μF
capck05
3
4
D1,D2,D4,D7
1N5819
do41‐1
4
4
D3,D5,D6,D8
1N5231
do35‐1
5
2
D9,D10
LED（黄、红或者绿、红）
fg
6
1
J1
插针
dip20_6
7
6
Q1,Q2,Q5,Q6,Q7,Q8
NPN三级管2N2222A
to39
8
1
R1
自选，或者62kΩ
0805
9
1
R2
自选，或者56kΩ
0805
10
1
R4
自选，或者91kΩ
0805
11
1
R5
自选，或者11kΩ
0805
12
2
R8,R22
自选，或者220Ω
0805
13
1
R9
变阻器0‐50kΩ
jumper3
14
2
R10,R11,
自选，或者1kΩ
0805
15
1
R14
自选，或者5.1kΩ
0805
16
1
R18
自选，或者5kΩ
0805
17
3
SW1,SW2,SW3
插针
sw2
18
2
U5,U6
LM2904/ON
soic8
19
1
U7
BUZZER
fmq
11.思考题：
1）在进行实验9.4时，上电时是否有异常情况？
如果没有异常，调节滑动变阻器将Vin1调节到0.8V以下，再逐个加7.5V和‐7.5v电源，是否异常，为什么？
能否通过设计R29NA和R27NA解决？
请分析。
或者你有什么更好的方法。
上电时无异常，逐个添加时有异常，因为通了一半，不通一半。
可以通过调节R29NA和R27NA解决。
2）你觉得怎么优化这个电路更好？
（开放型）
未想到
3）（选做）根据前面的设计仿真图，调节蜂鸣器的电阻R33、R31、R23、R37、R39、R25、R12和R34、R32、R24、R38、R40、R26、R13，对比测试波形和仿真波形，验证实验结果，并分析原因。
12.实验体会心得：
焊接需要细心进行，有错误要一步步排查。
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