此时示波器波形如图6所示。
图6
调节信号源频率,使f=11KHz(此时XL>XC),将信号源的输出电压调制6V,观察电流表、电压表的示数及示波器中的波形。
此时示波器波形如图7所示。
图7
调节信号源频率,当示波器上u与i的波形同相位,即f=f0(此时XL=XC),观察电流表、电压表的示数及示波器中的波形。
此时示波器波形如图8所示。
图8
2、带充电功能的带充电功能的可调直流稳压电源的排版
电路原理图如下图9所示,电压调节主要由LM317完成。
图
9带充电功能的可调直流稳压电源原理图
整流滤波、稳压、调压电路充电电路
1)、整流滤波电路
220V~市电——变压器——15V~——熔断器(短路保护)——
整流(VQ)——R6,VL1(电源指示)——滤波(C1)——15~18V直流
通过二极管单向导电作用,把由变压器得到的交流15V电压,变换成脉动直流电压,再经过电容滤波电路,把脉动直流电压变换成较为平缓的直流电压。
电路中红色二极管为电源接入指示,点亮为正常情况。
如果开电源,VL1不亮,则要检查原因,如保险、桥堆(VQ)等。
2)、稳压、调压电路
主要通过三端可调集成稳压电路LM317实现。
将整流滤波得到的较为平缓的直流电压经过LM317稳压和电位器RW1调压而得到稳定的可调输出电压。
整流滤波电压——LM317输入端——稳压——LM317输出端
(1.25V恒定电压)
LM317的主要特性是1、2端电压恒定为1.25V,在1、2端接一个固定电阻R1(200Ω),可在电阻R1上形成恒流,于是2端对地的电压为1.25V+RW1上的电压,即:
(式1)
RW1:
0~2.2K所以,调压范围为1.25~15V。
正常情况下,317输入15~18V,输出1.25~15V。
所以1端电位应低于2端,1端电位也应低于3端。
当发生异常情况,如电源短路等,为保护317,加入二极管VD1,VD2起保护作用。
C2,C3:
平波
C2:
平滑LM317输入端电压
C3:
并在RW1两端,平滑输出电压
VD1、VD2、R1:
保护
当输入短路时,C4上的电荷通过VD1放电。
当输出短路时,C3上的电荷
通过VD2放电。
这样就不让大电流流过317。
C4:
滤除低频成分的脉动
C5:
滤除高频成分的脉动
317的调压范围(即输入电压)可达到27V,但前面的变压器也要换成27V。
在实际安装制作中,有些元器件是需要安装在外壳面板上,再用导线连接到电路板,如变压器,红、绿指示灯(VL1、VL2),电位器,保险,开关,输出接线柱等8个元器件,所以,考虑到成品安装的需求,要在图中将它们画成插座的形式以便连接,以下图10电路为实际应用电路的排版图。
图10带充电功能的可调直流稳压电源排版图
原理图中有24个元件,13个网络(N0001——N0013)。
器件封装对照:
R1,3-6
R2
C1
C2
C3
C4
C5
1R-10
1R-20
2C-D10-5
1C-5A
2C-D8-4
1C-5
2C-D10-5
VD1
VD2
VQ
IC
VW1
V1
1D-10
1D-10
VQ-10
IC-317
1D-10
1V-2
T
FS
VL1,2
RW
CHARGE
POWER
CZ-2A
CZ-2A
CZ-2A
CZ-2A
CZ-2A
CZ-2A
其原理图见附录图2-1、印刷板图见附录2-2。
3、MF47型万用电表的安装及调试
清点材料及识别元件:
根据老师的讲解和同学的帮助逐个识别二极管、电容、电阻等器件在按照材料配套清单清点器件数目。
其中电阻的识别最为关键,任意取出一个电阻观察找出两端色环中与别的色环间相距较大,且色环较粗的色环,将其放在右边从左边读数。
焊接前的准备工作:
首先清除元件表面的氧化层,再将元件弯折成90°,然后按照样板电表和电路图将每个元件装到电路板上。
焊接:
用电烙铁将每个元件焊到电路板上。
焊接时先将电烙铁在线路板上加热,大约两秒钟后,送焊锡丝,观察焊锡量的多少,不能太多,造成堆焊;也不能太少,造成虚焊。
才开始焊接时由于对焊接方法掌握不熟练焊接出来的器件不是那么美观,随着焊接次数的增多焊接出来的元件也就比较美观了。
线路板焊接好后接着将电池极板焊接好。
装表:
按步骤将表装完整,最要是线路板与电池极板的组装。
调试:
在老师的帮助分别调试电表的直流电压档、交流电压档和欧姆档。
调试过程中可能出现某个档位无反应,应该检查与之相关的电阻,直到调试出来为止。
四、问题解决及最终完成情况
1、在MF47型万用电表的安装过程中,因为是首次接触电路焊接,头几个焊接的焊点因为焊接技巧的关系焊接出来总是不尽如人意,经过几次尝试后,逐渐掌握了技巧情况就比较好了。
2、在焊接过程中,由于操作不得当,相邻焊点的焊锡粘在一起了,询问老师后知道,处于等电位的焊点是可以连在一起的。
但是在焊接电刷导轨附近的焊点时,必须小心不能焊锡滴落在导轨上,否则电路不能导通。
若是焊锡滴在了导轨上应该用电烙铁的焊尖去把大部分的焊锡刮除,之后又用刀片仔细挂,最后再用砂纸打磨一下就可以了。
3、在做PCB图的时候加载网络表的时候总是有封装名丢失和网络数不够,在仔细更改原理图中元件的封装名后才解决问题。
4、自动布线时总是有几根线步不通,再不断的移动原件调整位置和利用飞线进行手工布线之后终于得以解决。
5、信号发生器仿真过程中在波形调试时开始只能得到两根直线,检查电路图才知道电源没有接地、元件与导线没有连接上。
6、RLC串联交流电路仿真过程中调试时开始只能得到一根很粗的直线,调节信号发生器上两个频道的电压分别为5V跟10N的时候可以得到合适的波形。
五、实习心得
通过为期两周的电子实习,自己学会、了解了许多的东西。
不如我们明白了理论联系实际的重要性,还提高了独自分析问题和解决问题的能力,增强了独立工作的能力。
它还培养了我们小心、谨慎的工作作风。
就如在面对实习中以前从未接触过的焊接电路板、电烙铁时,我们从不懂到能掌握电烙铁的正确焊接方法,到能焊接线路板,从这当中学到了许多操作技巧,培养我们的动手能力及工作的认真态度。
电表的安装过程中我们还了解了各种电子元器件如电阻,电容,三极管等识别方法作用和原理等;还学会了一些相应工具的操作,相关仪器的使用,以及万用表的制作、安装、调试的全过程,都让我们收获很大。
在直流稳压电源电源排版中,我了解了PCB印刷电路板的设计制作过程。
电路板分为单面板双面板和多层面板。
此次实习用的是单面板。
通过这次实习基本掌握了protel软件的使用,并能设计出简单的电路板。
当遇到问题时,学会了自己冷静的分析问题的原因,学会了不懂就要问。
这些方法不仅在课堂学习上有效,对以后的实习也有很大的指导意义,在日常生活中更是有着现实意义。
在电路仿真的绘制及仿真中,我们学好了用EWB软件,能够应用这个软件做一些简单的实验比如RLC串联交流电流仿真等。
还学会了波形的调试,了解了影响波形周期幅值的因素。
经过这次实习,我们了解到了焊接电路元件的技巧、印制电路板图的设计与工艺流程、万用表的工作原理与组成元件的作用等。
这些东西考查了我们的综合能力,要想做好任何事,除了自己平时要有一定的功底外,我们还需要一定的实践动手能力,操作能力。
增强我们的动手能力、接受能力、理解能力;掌握理论知识与实际相结合的方法与技巧;让我学更加明确所学知识的用途及实际应用;激发了我们对知识学习的积极性。
这次实习让我们体会到了平时积累知识的重要性以及实习让我们学习到的理论有了一次实践的机会。
六、附录图
图1-1
图1-2
图1-3
图1-4
图2-1
图2-2