电子电工实习报告7.docx

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电子电工实习报告7

目录

1安全常识2

2手工焊接工艺3

2.1焊接原理3

2.2焊接工具及材料3

2.3焊接操作方法4

2.4焊点的要求5

2.5电子元件焊接装配5

2.6拆拿焊接元件的方法6

3元器件的概述与测量6

3.1电阻器6

3.2二极管8

3.3三极管8

3.4电容器9

3.5变压器10

3.6蜂鸣器11

3.7555振荡器11

3.8CD4017芯片12

4常用仪表与工具12

4.1万用表12

4.2其他工具13

5元器件的测量14

5.1产品一中元件的测量14

5.2产品二中元件的测量15

6产品的制作16

6.1产品一555报警器16

6.2产品二流水彩灯音乐盒18

7印制电路板计算机辅助设计21

8电工学实验22

8.1原理图22

8.2排线表22

8.3成果展示23

9总结与体会24

1安全常识

（1）电对人体的危害主要表现为电流，而电流对人体伤害的严重程度与通过人体电流的大小，频率，持续时间，通过人体的路径及人体电阻的大小等因素有关。

（2）通过人体的电流越大，人体的生理反应越明显，感觉越强烈，引起心室颤动所需的时间越短，致命的危险性就越大。

对于工频（50Hz）交流电而言，一般人大约通过1mA电流就有不适的感觉，这个电流称为感知电流；当通过10mA电流时人尚且能摆脱带电体，这个电流称为摆脱电流；当通过人体的电流大于30mA时，中枢神经就会受到伤害，使人感觉麻痹，呼吸困难，这个电流称为致命电流；如果通过人体电流超过100mA时，在极短时间内人就会失去知觉而导致死亡。

（3）安全电压：

安全电压是指人体不戴任何防护设备时,触及带电体不受电击或电伤，一般可以认为是36V。

安全电流：

人体的安全电流：

男生≤9mA；女生≤6mA。

绝缘电阻≥5MΩ

（4）触电的急救：

a.迅速处理。

触电后，1min内处理的90%可获救，6min开始救治，只有10%有良好效果，而12min后才开始救治者，救活的可能性极小。

b.抢救方法得当。

急救的第一步是使触电者迅速脱离电源，第二步是抓紧时间进行现场救护：

第一步脱离电源中，注意两点：

①重要的是立刻切断电源，特别注意必须切断火线。

②注意使用绝缘物与带电体隔离，如木棍、竹竿、鞋子等。

第二步的现场急救中，注意使触电者平躺，安静休息；严重者需要采取人工呼吸法与胸外心脏压挤法，切忌用冷水泼和打强心针。

（5）安全因素及安全防护接通电源前的检查：

任何新的或搬运过的以及自己不了解的用电设备，不要冒失地拿起插头就在电源上插，要记住“四查而后插”。

四查为：

一查电源线有无破损；

二查插头有无外漏或内部松动；

三查电源线插头两级有无短路，同外壳（如果设备是金属外壳）有无通路；

四查设备所需的电压值是否于供电电压相符。

检修、调试电气、电子设备的注意事项：

①检修前，一定要了解检修对象的电气原理，特别是电源系统。

②不要以为断开电源开关就没有触电危险。

只有拔下插头，并对仪器内的高电压大容量电容器放电处理后，才是安全的。

③不要随便改动仪器设备的电源线。

洗手后或出汗潮湿后，不要带电作业，尽可能用单手操作。

2手工焊接工艺

2.1焊接原理

锡焊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粘合在一起,而且具有良好的导电性能。

锡焊接的条件是:

焊件表面应是清洁的,油垢、锈斑都会影响焊接；能被锡焊料润湿的金属才具有可焊性,对黄铜等表面易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊剂,先对焊件表面进行镀锡浸润后,再行焊接；要有适当的加热温度,使焊锡料具有一定的流动性,才可以达到焊牢的目的,但温度也不可过高，过高时容易形成氧化膜而影响焊接质量。

2.2焊接工具及材料

电烙铁、电烙铁架、松香、焊锡丝等。

图1电烙铁

图2烙铁架图3锡焊丝

2.3焊接操作方法

2.3.1新烙铁在使用前的处理方法

①新电烙铁在使用前先用细砂纸、锉刀或小刀烙铁头的表面刮光或打磨。

②搪锡。

将电烙铁加热到可以融掉焊锡，但表面还没有被氧化的时候，很快的涂上松香，然后再烙铁头上均匀的沾上锡。

2.3.2焊接步骤

①操作姿势：

手工操作时，应注意保持正确的姿势，：

挺胸端正直坐，切勿弯腰；由于距烙铁头20—30cm处的有害化学气体、烟尘的浓度较高，所以鼻尖至烙铁头尖端至少应保持20cm以上的距离，通常以40cm时为宜，以有利于健康和安全。

　　②电烙铁拿法：

根据电烙铁大小的不同和焊接操作时的方向和工件不同，可将手持电烙铁的方法分为反握法、正握法和握笔法三种

图4电烙铁的握法

　　③操作步骤：

五步施焊法：

一刮、二镀、三测、四焊

Ø“刮”就是处理焊接对象的表面。

焊接前，应先进行被焊件表面的清洁工作，有氧化层的要刮去，有油污的要擦去。

Ø“镀”是指对被焊部位搪锡。

Ø“测”是指对搪过锡的元件进行检查，在电烙铁高温下是否变质。

Ø“焊”是指最后把测试合格的、已完成上述三个步骤的元器件焊到电路中去。

图5五步焊接法

注意：

①焊接环境空气流动不宜过快。

切忌在风扇下焊接，以免影响焊接温度。

焊接过程中不能振动或移动工件，以免影响焊接质量。

②焊接时间不能过长，必要时可以用镊子夹住被焊元器件,起到散热作用。

③焊接时不能出现假焊或虚焊。

④注意不要将烙铁碰到导线等物品，将电烙铁电源线放在试验台右方。

⑤烙铁必须插在烙铁架中。

2.4焊点的要求

①焊点应接触良好，保证被焊件能稳定可靠的的通过一定电流。

焊接时焊锡要铺满整个焊盘。

②焊点要有足够的机械强度以保证被焊件不致脱落。

焊点的焊料太少会造成强度不够。

③焊点表面应美观，有光泽。

不应出现棱角或拉尖等现象。

有金属光泽焊锡中的氧化物少，导电能力好。

图6几种不同的焊点

2.5电子元件焊接装配

图7焊接电子元件插装方式

①元件插装时标记和色码朝上，易于辨认。

②有极性由极性标记方向决定插装方向。

③插装顺序应先轻后重、先里后外、先低后高。

2.6拆拿焊接元件的方法

在拆卸印制电路板上的元器件时，将电烙铁的烙铁头接触元器件引脚处的焊点，待焊点处的焊锡熔化后，在电路板另一面将该元器件引脚用镊子拔出，然后再用同样的方法焊下另一引脚。

这种方法拆卸三个以下引脚的元器件很方便，但拆卸四个以上引脚的元器件（如集成电路）就比较困难了。

拆卸四个以上引脚的元器件可使用吸锡电烙铁，也可用普通电烙铁借助不锈钢空心套管或注射器针头（电子市场有售）来拆卸。

用烙铁头接触该元器件某一引脚焊点，当该脚焊点的焊锡熔化后，将大小合适的注射器针头套在该引脚上并旋转，让元器件引脚与电路板焊锡铜箔脱离，然后将烙铁头移开，稍后拔出注射器针头，这样元器件引脚就与印制电路板铜箔脱离开来，再用同样的方法使元器件其他引脚与印制电路板铜箔脱离，最后就能将该元器件从电路板上拔下来。

3元器件的概述与测量

3.1电阻器

电阻电路中的主要作用是控制电压、电流的大小，还可以与其它元件配合，组成耦合、滤波、反馈、补偿等各种不同功能的电路。

（a）实心碳质电阻器（b）线绕电阻器（c）碳膜电阻器（d）金属膜电阻器

（e）金属氧化膜电阻器（f）合成膜电阻器（g）金属玻璃釉电阻器（h）贴片电阻器

图8电阻

3.1.1电阻器的标志方法

图9电阻的文字直接标注法

电阻的标志方法有文字符号直标法、色标法和数字标志法等多种。

①文字直接标注:

直接标志法是直接用阿拉伯数字和单位在产品上标志出其主要参数的标志方法，如图——所示。

一般只标明标称阻值、允许偏差、材料、额定功率等几项参数。

②色环标注

色标法是用颜色表示电阻的各种参数值，直接标志在电阻体上。

它主要适用于小功率电阻，特别是0.5W以下的碳膜电阻和金属膜电阻。

色标电阻的色带通常采用四色带、五色带表示。

色带不同，所表示的电阻参数也不相同。

四色带表示电阻的标称阻值（两位有效数字）和允许偏差，如图10（a）和所示。

五色带表示电阻的标称阻值（3位有效数字）和允许偏差，如图10（b）所示。

图10色环电阻色标

③数字标志法

数字标志法多用于片状电阻。

由于片状电阻器体积较小，通常只在电阻表面用3位阿拉伯数字表示电阻的标称阻值，其它参数省略。

前两位数字表示有效数字，第3位数字表示有效数字后面0的个数（即10的幂数），当第3位为9时表示倍率为0.1。

此外，还有少数片状电阻用四位数字标志电阻值。

四位数电阻值标志比三位数标志多了一位有效数字，第4位表示有效数字后0的个数，其余与三位数标志法相同。

如电阻的标志符号为6801，表示6.80kΩ。

图11二极管的外形及电路符号

本次实习中使用的主要为色环电阻。

3.2二极管

3.2.1二极管的定义与分类

二极管具有单向导电性，可用于整流、检波、稳压、混频等电路。

二极管的外形和电路符号如图11所示。

常见二极管有以下几类：

检波二极管：

检波二极管用来对收音机、电视机等收到的信号进行检波。

整流二极管：

整流二极管的作用是将交流电变成直流电。

要求整流二极管要有一定的耐压值，并能通过一定的电流。

开关二极管：

开关二极管在电路中起开关作用，要求它工作速度快，其反向恢复时间只有几纳秒。

发光二极管（LED）：

发光二极管通常使用砷化镓、磷化镓等材料制成。

它具有工作电压低、耗电少、响应速度快、抗冲击、耐振动、性能好以及轻而小的特点，被广泛应用于显示电路中。

稳压二极管（简称稳压管）：

稳压管在电路中是反向连接的，它能使所接电路两端的电压稳定在一个规定的电压范围内，这个电压范围称为稳压值。

光敏二极管：

在光敏二极管壳上备有一个玻璃窗口，以便于接受光照。

当有光照时，其反向电流随光照强度的增加而上升。

3.2.2采用万用表对二极管进行简单测试

图12常见三极管的外形及电路符号

单向导电性能的检测。

通常，正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。

正、反向电阻值相差越悬殊，说明二极管的单向导电特性越好。

若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小，则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏。

若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大，则说明该二极管已开路损坏。

本次实习中使用的主要是单向二极管和发光二极管。

3.3三极管

3.3.1半导体晶体管简介

半导体也称为晶体三极管，最主要的功能是电流放大和开关作用。

三极管顾名思义具有三个电极。

二极管是由一个PN结构成的，而三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极（用字母b表示）。

其它的两个电极成为集电极（用字母c表示）和发射极（用字母e表示）。

由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。

三极管的种类很多，并且不同型号各有不同的用途。

三极管大都是塑料封装或金属封装，常见三极管的外观，有一个箭头的电极是发射极，箭头朝外的是NPN型三极管，而箭头朝内的是PNP型。

箭头所指的方向是电流方向。

3.3.2采用万用表对半导体晶体管进行简单测试

i.判别基极和管子的类型。

选用欧姆档的R

100（或R

1K）档，先用红表笔接一个管脚，黑表笔接另一个管脚，可测出两个电阻值，然后再用红表笔接另一个管脚，重复上述步骤，又测得一组电阻值，这样测3次，其中有一组两个阻值都很小的，对应测得这组值的红表笔接的为基极，且管子是PNP型的；反之，若用黑表笔接一个管脚，重复上述做法，若测得两个阻值都小，对应黑表笔为基极，且管子是NPN型的。

ii.判别集电极。

因为三极管发射极和集电极正确连接时β大（表针摆动幅度大），反接时β就小得多。

因此，先假设一个集电极，用欧姆档连接，（对NPN型管，发射极接黑表笔，集电极接红表笔）。

测量时，用手捏住基极和假设的集电极，两极不能接触，若指针摆动幅度大，而把两极对调后指针摆动小，则说明假设是正确的，从而确定集电极和发射极。

本次实习使用的是NPN型9013和PNP型8550三极管。

3.4电容器

3.4.1电容器的基本概念

电容器是一种可以存储电荷的常用电子元件，其基本结构是在两个相互靠近的导体之间敷一层不导电的绝缘材料（介质）。

图14常用电容器外形

图13电容器的电路符号

电容器在电路中具有隔断直流电、通过交流电的特点，因此，多用于电路级间耦合、滤波、去耦、旁路和信号调谐等方面。

3.4.2电容器的分类

根据容量是否可调，电容器可分为固定电容器、半可调（微调）电容器和可调电容器。

根据所用介质，可分为有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器、真空介质电容器、半导体电容器。

固定电容器：

固定电容器是指电容器一经制成后，其容量不再改变的电容器。

固定电容器分为无极性电容器和有极性电容器两种。

　　微调电容器：

通常以空气、云母或陶瓷作为介质，电容器容量可在小范围内变化，其可调容量为10~100pF。

　　可调电容器：

由若干片形状相同的金属片分别连接成一组定片和一组动片，定片与动片间一般以空气作介质，也有用有机薄膜做介质的。

动片可以通过转轴转动，以改变动片插入定片的面积，从而使电容器容量在一定范围内连续变化。

3.4.3电容器的标注方法

　　大电容器的标注：

较大电容器用字母和数字把型号、规格直接在电容器外壳上标出。

　　小型电容器的标注：

（1）直标法。

（2）三位数码表示法。

（3）色标法。

3.4.4电容器的主要特性参数

电容器的性能参数很多，较常用的主要参数有电容器的标称容量、容差、额定工作电压（耐压）、电容温度系数、绝缘电阻、能量损耗、频率特性和固有电感等。

3.5变压器

　图15变压器

　　①变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。

在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。

变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。

变压器的功能主要有：

电压变换；电流变换，阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等。

　　变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。

变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

②变压器的检测

　　在维修中，一般用万用表的电阻档检测变压器的线圈是否短路或短路、该绝缘的线圈与线圈之间、线圈与铁心或外壳之间是否绝缘良好。

③变压器的选用和更换

根据不同的应用场合选择不同用途的变压器，选用时应注意变压器的性能参数和结构形式。

更换变压器时，由于所用变压器的参数不尽相同，所以应选用同规格的变压器，且有时需对电路作适当调整。

更换振荡线圈时还需注意：

与等容双联可变电容器相配的振荡线圈不能与容差双联可变电容器相配的振荡线圈互换；用于本振基极注入电路的振荡线圈不能用于本振发射极注入电路；中、短波本振线圈不能互换。

3.6蜂鸣器

蜂鸣器广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。

；蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。

图16蜂鸣器

3.7555振荡器

图17555芯片

1：

电源负极8：

电源正极

2：

低电平触发7：

放电端

3：

输出6：

阀值端

4：

低电平复位5：

控制端

3.8CD4017芯片

CD4017：

十进制计数器/脉冲分配器　　

CD4017是5位Johnson计数器，具有10个译码输出端，CP、CR、INH输入端。

时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。

INH为低电平时，计数器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。

CR为高电平时，计数器清零。

、

图18CD4017芯片

4常用仪表与工具

4.1万用表

万用表使用注意事项：

1、万用表使用应水平放置，测量前应注意调零（尤其是测电阻时每次换挡都应该重新调零）。

2、在测电流、电压时，不能带电换量程

3、选择量程时，要先选大的，后选小的，尽量使被测值接近于量程

4、测量时尽量单手操作。

5、测电阻时，不能带电测量。

因为测量电阻时，万用表由内部电池供电，如果带电测量则相当于接入一个额外的电源，可能损坏表头。

指针式万用表黑表笔为+，红表笔为-。

6、用毕，应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。

7、注意在欧姆表改换量程时，需要进行欧姆调零，无需机械调零。

8、万用表长时间不用，应将电池拿下。

图19指针式万用表

4.2其他工具

剪刀、一字起、十字起、镊子等：

紧固和拆卸各种螺钉、安装或拆卸原件

图20剪刀、一字起、十字起和镊子

5元器件的测量

5.1产品一中元件的测量

（1）电阻

序号

位号

标称值

允许误差

测量值

实际误差

适用判断

1

R1

560Ω

5%

566Ω

1.07%

适用

2

R2

100Ω

5%

98Ω

2%

适用

3

R3

10KΩ

1%

1001.7Ω

0.17%

适用

4

R4

1KΩ

1%

994Ω

0.6%

适用

5

R5

10KΩ

1%

10020Ω

0.2%

适用

6

R6

1KΩ

1%

1008Ω

0.8%

适用

7

R7

1KΩ

1%

997Ω

0.3%

适用

8

R8

1KΩ

1%

1006Ω

0.6%

适用

（2）电容

序号

位号

标称值

额定工作电压

有无击穿、漏电、失效

适用判断

1

C1

470uF

25V

无

适用

2

C2

100uF

25V

无

适用

3

C3

0.01uF

\

无

适用

（3）电感类

序号

位号

标称值

初级电阻

次级电阻

适用判断

1

T1

220V/9V

1500Ω

5Ω

适用

（4）二极管

序号

位号

型号

正向电阻

反向电阻

适用判断

1

D1

1N4007

6.7KΩ

∞

适用

2

D2

1N4007

6.5KΩ

∞

适用

3

D3

1N4007

7KΩ

∞

适用

4

D4

1N4007

6.7KΩ

∞

适用

（5）三极管

序号

位号

型号

类型

BE正向电阻

BE反向电阻

BC正向电阻

BC反向电阻

1

VT1

9013

NPN

11KΩ

∞

10.8KΩ

∞

2

VT2

8550

PNP

11KΩ

∞

11.2KΩ

∞

（6）555芯片

序号

位号

1脚功能

2脚功能

3脚功能

4脚功能

5脚功能

6脚功能

7脚功能

8脚功能

1

U2

接地

触发

输出

复位

控制电压

阈值

放电

正电源

（7）其他元件

序号

1

2

3

4

5

位号

LED1

LED2

LED3

U1

B

备注

RED

GREEN

GREEN

7805

BUZZER

5.2产品二中元件的测量

（1）电阻

序号

位号

标称值

允许误差

测量值

实际误差

适用判断

1

R5

100Ω

5%

100.2Ω

0.2%

适用

2

R6

10KΩ

5%

9.7KΩ

3%

适用

3

R7

330Ω

5%

326Ω

1.2%

适用

4

R8

1KΩ

5%

996Ω

0.4%

适用

（2）电容

序号

位号

标称值

额定工作电压

有无击穿、漏电、失效

适用判断

1

C8

22uF

25V

无

适用

2

C2

0.01uF

\

无

适用

3

C3

0.01uF

\

无

适用

（3）三极管

序号

位号

型号

类型

BE正向电阻

BE反向电阻

BC正向电阻

BC反向电阻

1

VT1

9013

NPN

11KΩ

∞

10.8KΩ

∞

（4）二极管

序号

位号

适用判断

1

LED1

适用

2

LED2

适用

3

LED3

适用

4

LED4

适用

5

LED5

适用

6

LED6

适用

7

LED7

适用

8

LED8

适用

9

LED9

适用

10

LED10

适用

（5）其他元件

序号

1

2

3

位号

U2

U3

B

备注

CD4017

NE555M

BELL

6产品的制作

6.1产品一555报警器

6.1.1原理图（见附录一）

6.1.2方框图

图21555报警器方框图

6.1.3原理分析

（1）变压电路

用变压器将220V交流电转换为该电路所需的9V交流电。

（2）整流电路

由四个二极管组成全波整流桥。

利用二极管的单向导电性，将交流电转换为直流电。

（3）滤波电路

利用电容“隔直通交”的特性，将整流后可能残存的交流电交流短路，是进入稳压电路的为直流电。

（4）稳压电路

利用芯片7805对输入的电流进行稳压，输出6V～7V的稳定电压。

（5）声光报警系统

电路接通后，电源指示灯LED2亮，表示正负电源线接通良好；555芯片输出震荡电压，使LED1，LED2交替闪亮，LED1亮时蜂鸣器B响。

555的Pin2和Pin6为低电平0，输出端Pin3为高电平1，LED1亮，VT1导通，蜂鸣器B告警，VT2截止，LED3灭，Pin7为高阻态；随着时间的增长，C1通过电阻R2,R3充电，Pin2和Pin6电位升高，最终到达高电平1，Pin3输出低电平0，LED1灭，VT1截止，蜂鸣器B告警停止，VT2导通，LED3亮，Pin7为低阻态，通过电源负开始放电，致使Pin2和Pin6电位降低，循环往复，电路又开始告警。

R4~R8均用作分压。

图22整流电路图23滤波电路

图24稳压电路

图25声光报警电路

6.1.4手工布置设计图（见附录二）

6.1.5装配工艺及次序

（1）工艺

①防止假焊、虚焊及漏焊：

*假焊是指焊锡与被焊金属之间被氧化层或焊剂的未挥发物及污物隔离，未真正焊接在一起。

*虚焊是指焊锡只是简单地依附于被焊金属表面，没有形成金属合金。

②焊点不应有毛刺，砂眼及气泡，毛刺会发生尖端放电。

③焊点的焊锡要适量，焊锡过多，易造成接点相碰或掩盖焊接缺陷，焊锡太少，不仅机械强度低，而且由于表面氧化层随时间逐渐加深，容易导致焊点失效。

④焊点要有足够的强度，应适当增大焊接面积。

⑤焊点表面要光滑，良好的焊点有特殊光泽和良好的