电子工程师基本硬件实践技能练.docx
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电子工程师基本硬件实践技能练
《电子工程师基本硬件实践技能练》
设计报告
姓名：
陈锐
学号：
2013211529
班级：
通信工程13-1班
指导老师：
许良凤刘正琼赵烨
目录
1、元器件的识别、常用仪器的使用…………………3页
2、焊接电阻分压电路和二极管稳压电路……………9页
三、二极管多路稳压电路………………………………11页
3、收获及心得体会……………………………………13页
一、元器件的识别和常用仪器的使用
1.基本元器件的介绍与识别
1.1电阻
1.1.1电阻的特性
用来分压、分流、限流，还可以与电容器组成滤波等。
属于一种耗能元件。
1.1.2电阻的分类
（1）阻值固定的电阻——固定电阻或普通电阻（碳膜电阻、金属膜电阻、贴片式电阻等）
（2）阻值连续可变的电阻——可变电阻（电位器和微调电阻）
（3）具有特殊作用的电阻器——敏感电阻（如热敏电阻、光敏电阻、气敏电阻等）
1.1.3电阻的主要参数和标识
1.1.3.1主要参数
电阻的主要参数指标有：
标准阻值、允许误差、额定功率、最高工作电压等。
（1）标称阻值
标称阻值是电阻上标识的“名义”阻值，它是厂家生产电阻时要求达到的阻值，但是实际生产出的电阻阻值可能会有偏差，因此称
为厂家的标称阻值。
阻值单位为欧、千欧、兆欧。
（2）允许误差
允许误差是指电阻实际阻值的最大偏差范围。
（3）额定功率
电阻的额定功率即允许消耗的最大功率，当超过额定功率时
电阻的阻值将发生变化，甚至发热烧毁。
（4）最高工作电压
最高工作电压是由电阻的最大电流密度、电阻击穿及其结构等因素所规定的工作电压限度。
1.1.3.2电阻的标识
（1）直标法
直标法就是将电阻的阻值用数字和文字符号直接标在电阻体上。
（2）色标法
所谓色标法，即用不同颜色的色环来表示电阻的阻值和误差等级。
普通电阻一般用四个环表示，精密电阻用五个环表示。
不同的颜色对应的数字如下表所示：
颜色
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
黑
数字
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
●四环电阻的识别
第一、二环表示两位有效数字，第三环表示10的幂次方，第四环代表允许误差。
表示误差的色环只有金色和银色，金色代表误差±5%，
银色代表误差±10%。
●五环电阻（精密电阻）的识别
第一、二、三环表示三位有效数字，第四环表示数字后面添加“0”的个数，如果组值较小，第四环可能出现金色和银色，金色表示在有效数字上乘以0.1，银色表示在有效数字上乘以0.01。
第五环表示误差，在五环标示中误差色环不仅有金色和银色，还有其它多种颜色，其代表的误差值如下表所示。
颜色
紫
蓝
绿
棕
红
金
银
无色
误差
±0.1％
±0.2％
±0.5％
±1％
±2％
±5％
±10％
±20％
（3）数标法
数标法是在电阻体的表面用三位数字或两位数字加R来表示标称值的方法称为数标表示法。
该方法常用于贴片电阻等。
1.2电容
1.2.1电容的特性
是一种储存电荷或者储存电场能量的元件。
它是电路中常用的电子元器件之一，多用来滤波、隔直、交流耦合，交流旁路以及与电感构成振荡回路等。
1.2.2电容器的分类
（1）瓷片电容
v特点：
容量小、无极性，常用于高频旁路中。
v参数识别10×103PF=10000PF=0.01μF
10×102PF=1000PF，耐压3000V
（2）电解电容
v特性：
容量大、有极性，在电路中起隔直、滤波、耦合作用。
有耐压、耐温要求。
v参数识别：
容量10uF,耐压400V,耐温-40+1050C
（3）涤沦电容
v特性：
容量小、无极性，在电路中起通交隔直作用，交流性能好，有耐压要求。
v参数识别：
容量47×102PF=4700PF，耐压400V，误差±5%（J）
（4）安规电容
v特性：
容量较大、无极性，滤波性能好。
常用在滤波性能要求高的电路中。
v参数识别：
容量0.1uF，误差±10%（K）
（5）贴片电容
v贴片电解电容
v贴片普通电容
（6）可调电容
v单联可变电容：
单联可变电容由两组平行的铜或铝金属片组成，一组是固定的（定片），另一组固定在转轴上，是可以转动的（动片）。
v双联可变电容：
双联可变电容是由两个单联可变电容组合而成，有两组定片和两组动片，动片连接在同一转轴上。
调节时，两个可变电容的电容量同步调节。
1.2.3电容器的主要参数
电容量、标称电容量、允许误差、额定工作电压。
1.2.4电容值的表示方法
（1）直接用数字和字母结合标志。
如100nF用100n标志，10μF用10μ标志，3.3μF用3μ3标志。
电解电容上用这种标志方法。
（2）用三位数字直接标志：
其中，第一、二位为容量的有效数字值，第三位为倍数，表示数字后面零的个数，电容的单位为PF。
1.3电感
1.3.1电感的特性
是将电能转换为磁能并储存起来的元件，在电子系统和电子设备中必不可少。
其主要作用：
通直流、阻交流，在电路中与电容构成滤波或谐振回路。
1.3.2电感的主要参数
电感量、品质因素、额定电流
1.3.2电感的分类
电感线圈有小型固定电感线圈、空心线圈、扼流圈、可变电感线圈、微调电感线圈、贴片电感等。
1.3.3电感的标识方法
（1）直标法
在外壳上直接用文字标出电感器的主要参数。
（2）色标法
与电阻类似，通常用三个或四个色环表示。
识别色环时，紧靠电感体一端的色环为第一环，露出电感体本色较多的另一端为末环。
（3）数码法
三位数字表示，前两位数字表示电感值的有效数字，第三位数字表示0的个数，小数点用R表示，单位为μH。
1.4二极管
1.4.1二极管的特性
主要特性是单向导电，也就是在正向电压下导通电阻很小。
而在反向电压的作用下电阻极大或者是无穷大。
它用在整流、检波、稳压、调制等电路中。
1.4.2二极管的分类
◆按照所用的半导体材料，可分为锗二极管、硅二极管和砷化镓二极管。
◆按照二极管的不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、变容二极管、发光二极管等。
1.4.3二极管的极性识别
（1）小功率二极管的N极（负极），在外表大多采用一种色圈标出来，有些也用P极（正极）或N极（负极）。
（2）发光二极管通常用引脚长短来标识正、负极，长脚为正极，短脚为负极。
（3）贴片二极管表面有色带或者有缺口的一端为负极；贴片发光二极管有缺口的一端为负极。
2.常用器材的介绍与使用
2.1万用表的使用
◆适当选择好量程，如果是测量直流电压的话，就要打到直流电压正确选择量程和档位
测量直流电压，交流电压，电阻，电容，二极管，三极管，检查线路通断，等，将红表笔插入VΩ孔，黑表笔插入COM孔。
测量mA级别的电流或μA级的电流将红表笔插入mA电流专用插孔，黑表笔插入COM孔。
测量高于mA级别的电流将红表笔插入10A或20A孔黑表笔插入COM孔，COM孔也称公共端是专门插入黑表笔的插孔
◆电压档的使用
测量电压的时候挡V-（DCV）如果测量交流电压的话就要打到交流电压挡V~（ACV）将红表笔插入VΩ孔，黑表笔插入COM孔，然后并联进电路测量电压，如果不知道被测信号有多大，则要选择最大量程测量。
测量直流电的时候不比考虑正负极，因为数字表不像指针表，测量直流信号测量反了，表针反打，数字表只是会显示符号，说明信号是从黑表笔进入。
◆电流档的使用
测量电流的时候，根据被测电流大小不同，选择插孔，如果测量小电流就要将红表笔插入mA孔，黑表笔插入COM孔。
将红黑表笔串进线路中测量电流，如果测量出来显示”1“说明过量程，则要增大量程测量， mA孔一般会设置一个 200mA的保险管，测量大电流的时候要将红表笔插入10A或20A孔黑表笔插入COM孔，10A孔或20A
孔一般不设计保险，测量大电流的时候，一定要注意时间，正确测量时间应该是在10-15S，如果长时间测量的话，由于电流挡靠铜或锰铜分流电阻，过热引起阻值变化，引起测量误差。
◆电阻档的使用
测量电阻的时候，首先要万用表打到电阻挡选择适当选择量程，如果不知道被测电阻阻值有多大，则应该选择最大量程，然后将红表笔插入VΩ孔黑表笔插入COM孔，接在电阻的两端，不分正负极，因为电阻没有正负极，如果测量中发现万用表显示”1“则要使用最大挡测量一遍，如果使用最大挡测量该电阻阻值还是”1“则说明该电阻开路，如果测量中发现电阻阻值为001，说明该电阻内部击穿，测量电阻的时候，首先先短接表笔测出表笔线的电阻值，一般在0.1-0.3Ω，阻值不能超过0.5Ω，超过了的话，说明9V电池也就是万用表电源电压9V偏低引起的，或者就是刀盘与电路板接触松动引起的，测量的时候不要用手去握表笔金属部分，以免进入人体电阻，会引起测量误差。
2.2电烙铁的使用
（1）烙铁接通电源，在温度渐渐上升的过程中，给烙铁头部上锡，使烙铁头上沾附一层光亮的锡，烙铁就可以使用了。
（2）在焊接时要保持烙铁头的清洁。
因使用长命烙铁头，可以不需要松香，在加有水的海绵上就能清洗。
（3）正确的手工焊接操作过程可以分成五个步骤。
1 准备施焊:
左手拿焊丝，右手握烙铁，进入备焊状态。
要求
烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并在表面镀有一层焊锡。
2 加热焊件:
烙铁头靠在两焊件的连接处，加热整个焊件全体，时间大约为1～2秒钟。
3 送入焊丝:
焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡丝从烙铁对面接触焊件。
注意：
不要把焊锡丝送到烙铁头上。
4 移开焊丝:
当焊丝熔化一定量后，立即向左上45°方向移开焊丝。
5 移开烙铁:
焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后，向右上45°方向移开烙铁，结束焊接。
从第三步开始到第五步结束，时间大约也是1~2秒。
（4）假若焊接元件错误，需要将其拿下来，可以用烙铁使焊接点的焊锡充分熔化，轻轻将元件拔出来。
焊孔中留有焊锡，可以使用吸焊器清理。
2.3通用实验板
2.3.1面包板的介绍
面包板使用热固性酚醛树脂制造，板底有金属条，在板上对应位置打孔使得元件插入孔中时能够与金属条接触，从而达到导电目的。
一般将每5个孔板用一条金属条连接。
板子中央一般有一条凹槽，这是针对需要集成电路、芯片试验而设计的。
板子两侧有两排的插孔，也是5个一组。
这两组插孔是用于电源线和地线的插孔。
2.3.2通用焊接板（万能板）
目前市场上出售的通用焊接板主要有两种，一种是焊盘各自独立，可简称为单孔板，另一种是多个焊盘连在一起，简称为连孔板。
万能板有两种不同材质：
铜板和锡板。
铜板的焊盘是裸露的铜，呈金黄色，平时应该用报纸包好保存，以防止焊盘氧化，万一焊盘氧化了（焊盘失去光泽、不好上锡），可以用棉棒蘸酒精清洗或用橡皮擦拭。
另一种是焊盘表面镀了一层锡的是锡板，焊盘呈现银白色，锡板的基板材质要比铜板坚硬，不易变形，且价格也比铜板要高。
二、焊接电阻分压电路和二极管稳压电路
（一）实验目的
1.锻炼用电烙铁焊接元器件的能力
2.会用万用表测量电路中的电压
3.能在面包板上连接电路，测试电路
（二）实验要求
1.焊点要牢靠，避免虚焊；焊点大小适中且表面光滑清洁
2.正确使用万用表，避免因误操作而损坏仪表
3.电路设计合理，高效
（3）实验所需器材
●电阻分压电路：
数字万用表 1个 面包板 1块
1K电阻 1个 5K电位器 1个
导线若干
●二极管稳压电路：
数字万用表 1个 面包板 1块
3.3V稳压管 1个 200欧姆电阻 1个
5K电位器 1个 导线若干
（四）实验内容和步骤
1.实验内容和步骤
1.1在面包板上搭接电阻分压电路
按照下图所示原理图，在面包板上搭接各个元件，其中5V直流电源通过直流稳压源供给。
测量负载RL两端电压。
不断的调节RL的阻值大小，用万用表测量在不同阻值下RL
两端的电压，即A，B两端的电压。
2.二极管稳压电路
2.1在面包板上搭接二极管稳压电路
按照下图所示原理图，在面包板上搭接各个元件，其中5V直
流电源通过直流稳压源供给。
2.2测量负载RL两端电压
调节RL的阻值，使其阻值逐渐增大，并用万用表测量RL两端的电压，即A，B两端的电压。
当RL两端电压达到3.3V是，此时稳压管已经反向击穿。
此时再调节RL，使其阻值增大，并用万用表测量RL两端的电压，观察稳压管是否具有稳压功能。
三、二极管多路稳压电路
（一）实验目的
1.锻炼用电烙铁焊接元器件的能力
2.会用万用表测量电路中的电压
3.能在面包板上连接电路，测试电路
（二）实验要求
1.焊点要牢靠，避免虚焊；焊点大小适中且表面光滑清洁
2.正确使用万用表，避免因误操作而损坏仪表
3.电路设计合理，高效
（三）实验所需器材
●二极管多路稳压电路：
小开关 4个 100欧姆电阻 1个
330欧姆电阻 3个 1K电阻 3个
1.5K电阻 2个 5.1V稳压管 1个
3.3V稳压管 1个 3V稳压管 2个
4.7U点解电容 4个 33p电容 4个
焊锡丝和导线若干 通用焊接板 1块
（四）实验内容和步骤
1.二极管多稳压电路的设计与制作
1.1通用板上焊接电路
按照下图所示原理图，在通用板上焊接各个元件，其中6V直流电源通由直流电压适配器提供，只需要在通用板上焊接一个直流电源插座即可。
在原理图中，每一支路的大电容和小电容分别用来滤除低频和高频交流信号，使输出的直流电压更稳定；开关后的电阻R1到R4为限流电阻，为保证稳压管安全工作
1.2使用电路输出的四路稳定电压
该设计可以得到5.1V,3.3V,3V,1.5V的稳定输出电压，但不可同时获得这四路电压。
因为前端的6V直流电压适配器最多输出电流有限，若同时闭合开关S1到S4, 直流适配器没有足够的驱动能力，可能会损坏直流电压适配器。
因此在使用过程中，一次最多可以任意闭合两个开关，既具有两路驱动能力。
四、收获及心得体会
（1）通过这次的电子工程师硬件实践技能训练，使我对各个电路元器件有了初步的认识和了解，让我学会对元器件的辨识和它们的使用技巧。
同时深刻体会到只有把课本知识和动手实践结合起来才能更好巩固我的电路理论知识，这样才能进一步锻炼动手操作能力和独立思考能力，而且激发了我对电路学习的兴趣和动力，对通信专业也有了更为全面的认识。
（2）在这次的硬件实践中我学会了电烙铁焊接元器件，深刻体会到实践远远比理论要困难得多，因此我们应该多多锻炼实践能力。
在这次的焊接训练中我也经历了很多的挫折，像焊坏元件，很多焊点都不完美等等，通过不断吸取前次的失败经验，最终能比较熟练地掌握了电烙铁焊接的基本手法。
这次的实践活动让我受益匪浅，不仅仅是掌握了很多实用的电路硬件知识，而且培养了具体的动手能力，在实践过程中会遇到很多实验现象需要我们仔细观察和细致的思考和分析，全方面锻炼了我观察能力，动手操作能力和独立思考分析能力。
（3）电路硬件实践是一门实实在在的实验科目，通过实践，进一步帮助我们了巩固电路基础知识，激发我们对电路的学习兴趣。
理论与实践的结合更是头脑与动手的结合，全方位运用我们所学习到的知识，自己还必须加倍努力，深入的去研究，自主创新，开发自己特有的新技术。
把自己的能力运用到实践中，从而实现自己的认识价值。
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