在校专业技能训练实习总结教材.docx

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在校专业技能训练实习总结教材

专业技能训练实习总结

成员:

（1665110211）

（1665110225）

（1665110215）

班级:

112

学院:

数理与信息工程学院

专业:

电子信息工程

前沿

随着人们生活水平的提高，各种电子元器件物理开关已不能满足人们对生活便利和生活乐趣的享受，于是便有了声控光控等非物理形式的开关。

在我们控制电路的同时还能找到其中的一点乐趣。

本次课程设计我们设计了一个拍手开关，即在当外界发出声音（拍手）时，控制电路接收声音信号并控制LED灯点亮，再次拍手时控制LED灯熄灭，非常好玩。

其组成部分是主要由音频放大电路和双稳态触发电路组成。

本次课设是在学习了数电，高频等课程的情况下在老师的指导下完成的。

最后圆满完成了本次课设。

正文

一、实习的目的与要求

主要目标和任务：

1、掌握电子技术应用过程中的一些基本技能。

2、熟练识别各种电子元器件；了解各种元器件的作用、分类、性能及其参数。

3、巩固、扩大已获得的理论知识。

4、掌握电路板的设计原则，熟悉简单印刷电路板制作的过程，掌握查找及排除电子电路故障的常用方法。

5、培养学生综合运用所学的理论知识和基本技能的能力，尤其是培养学生独立分析和解决问题的能力。

6、熟悉电子产品的安装及手工焊接技术，能独立完成电子元器件的拆、装、焊。

2.2目标与总体方案

本次课程设计将要制作一个能实现拍手即开，再次拍手即关的小装置，装置中的发光二极管用于观察开关实现。

首先设计好电路选择元器件，再制作PCB板，然后检查各元件是否完好，然后焊接元器件至PCB板上，最后通电调试检查成果。

2.3设计方法和内容

首先对元器件好坏进行检查。

本次需用到的元器件有电阻、电容、二极管、发光二极管、三极管、话筒、接线端、电源线、PCB板等。

2.3.1各元器件的选择及检测方法

二极管采用普通的整流二极管1n4148。

总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用。

在测试时先把指针表满偏同时将指针表打到1K档，其次：

用表笔对电容进行放电，在用表进行测试，用红笔接负极，黑笔接正极；最后：

看指针的偏转，且还要指针还原，如能还原就表明电容正常，不能回到原位则表明电容漏电。

测试漏电电容方法：

用万用表的电阻挡（R*100和R*1K），将表笔接触电容器两引线。

刚接触时，由于电容充电电流大，表头指针偏转角度大，随着充电电流减小，指针逐渐向R=无穷方向返回，最后稳定处即漏电电阻值。

一般电容器的漏电电阻为几百至几千兆欧，漏电电阻相对小的电容质量不好。

测量时，若表头指针指到或接近欧姆零点，表示电容器内部短路。

若指针不动，始终指在R=无穷处，则意味着电容器内部短路或已失效。

对于电容量在0.1μF以下的小电容，由于漏电电阻接近无穷，难以分辨，所以不能用此法测漏电阻或判定好坏。

（1）电容：

电容（或电容量，Capacitance）指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。

一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板。

也是电容器的俗称。

数字表示法：

三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。

三位数字的前两位数字为标称容量的有效数字，第三位数字表示有效数字后面零的个数，它们的单位都是pF。

如：

102表示标称容量为1000pF。

221表示标称容量为220pF。

224表示标称容量为22x10（4）pF。

电解电容器的极性检测：

电解电容的正负极性不允许接错，当极性接反时，可能因电解液的反向极化，引起电解电容器的爆裂。

当极性标记无法辨认时，可根据正向连接时漏电电阻大、反向连接时漏电电阻相对小的特点判断极性。

交换表笔前后两次测量漏电电阻，阻值大的一次，黑表笔接触的是正极，因为黑表笔与万用表内电池正极相接（采用数字万用表时，红表笔接电池正极）。

但用这种办法有时并不能明显地区分正、负向电阻，所以使用电解电容时，要注意保护极性标记。

（2）二极管：

二极管又称晶体二极管,简称二极管（diode），另外，还有早期的真空电子二极管；它是一种具有单向传导电流的电子器件。

在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子，这种电子器件按照外加电压的方向，具备单向电流的转导性。

一般来讲，晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。

在其界面的两侧形成空间电荷层，构成自建电场。

当外加电压等于零时，由于p-n结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态，这也是常态下的二极管特性。

二极管测试：

二极管主要分为三种：

整流二极管、稳压二极管、发光二极管；此外，还有开关二极管。

先打磨引脚，再用指针表测试，因二极管具有单相导电性，所以，在测试时，红笔接负极，黑笔接正极，若是导通，且红笔接正极，黑笔接负极，为截止，则表明二极管是正常的，若不是则表明二极管是坏的。

注：

发光二极管用10K，其它用1K档；发光二极管的光线是非常微弱的，因此，在观察是要仔细。

半导体二极管的极性判别一般情况下，二极管有色点的一端为正极,如果是透明玻璃壳二极管，可直接看出极性。

（3）三极管：

S9013管脚分布情况如图2-1所示：

半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”。

在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结，组成一个PNP（或NPN）结构。

中间的N区（或P区）叫基区，两边的区域叫发射区和集电区，这三部分各有一条电极引线，分别叫基极B、发射极E和集电极C，是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。

参数：

从左往右依次为发射极、基极、集电极结构NPN

集电极-发射极电压：

25V；

集电极-基极电压：

45V；

发射极-基极电压：

0.7V；

集电极电流IcMax：

0.5A；

耗散功率：

0.625W；

工作温度：

-55℃~+150℃；

特征频率：

150MHz；

放大倍数：

D64-91E78-122F96-135G122-166H144-220I190-300；

主要用途：

放大电路。

（4）电阻

电阻器简称电阻，通常用“R”表示,是所有电子电路中使用最多的元件。

电阻的主要物理特征是变电能为热能，即它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。

电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。

电阻的种类很多，通常分为碳膜电阻，金属电阻，线绕电阻等：

它又包含固定电阻与可变电阻，光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻等。

通常来说，使用万用表可以很容易判断出电阻的好坏：

将万用表调节在电阻挡的合适挡位，并将万用表的两个表笔放在电阻的两端，就可以从万用表上读出电阻的阻值。

应注意的是，测试电阻时手不能接触到表笔的金属部分。

电阻的阻值标法通常有色环法，数字法。

色环法在一般的电阻上比较常见。

所谓色环法既是用不同颜色的色标来表示电阻参数。

色环电阻有4个色环的，也有5个色环的，各个色环所代表的意义如图2-2所示：

读取色环电阻的参数，首先要判断读数的方向。

一般来说，表示公差的色环离开其他几个色环较远并且较宽一些。

判断好方向后，就可以从左向右读数。

例如，某4色环电阻的颜色从左到右依次是红

（2），紫（7），黄（x10000），银（正负10%），则此电阻的阻值为27Ωx10000=270000Ω，也就是270KΩ，公差为正负10%。

再如，某5色环电阻的颜色从左到右依次是红

（2），绿（5），蓝（6），红（x100），棕（正负1%），则此电阻的阻值为256Ωx100=25600Ω，也就是25.6KΩ，公差为正负1%。

由于手机电路中的电阻一般比较小，很少被标上阻值，即使有，电阻一般也采用数字法，即：

101——表示10*10^1Ω即100欧的电阻；

102——表示10*10^2Ω即1KΩ的电阻；

103——表示10*10^3即10KΩ的电阻；

104——表示10*10^4即100KΩ的电阻；

503——表示50*10^3即50KΩ的电阻；

依次类推。

如果一个电阻上标为22*103，则这个电阻为220KΩ。

如果一个电阻上标为22*10^3，则这个电阻为22KΩ。

（5）驻极话筒:

驻极体话筒是电容话筒的一种。

电容话筒的基本原理就是用一个电容器作为声信号——电信号的转化器，这个电容的一个极板可以感应声压的变化，起到声信号摄入的作用。

通常这一极由金属化的高分子膜片构成，与另一极构成一个极间距离可以改变的可变电容。

在有声压作用时，膜片发生振动，振动强度、振动频率都由即时声压决定，电容容量也相应的随声信号而发生变化。

假如此时已经给电容加上了一个恒定的电压，那么电容容量的改变将使得电容上极化的电荷量发生改变，从而在电容两端产生一个电信号，达到声—电信号转换。

某些材料在加上电荷后可以基本上永久性的保存住这些电荷，这就是通常所说的驻极体材料，使用这些材料的话筒就是所谓的驻极体电容话筒。

电容话筒拾声单元有两个极，其中的一极是可以振动的金属化膜片，另一极则为金属极板。

对驻极体电容话筒来说，就是将其中一个极用驻极体材料制成或加上驻极体材料，利用驻极体材料本身可以保存电荷的特点，由驻极体提供正常工作所需恒定电压。

这样省去了提供给话筒极头工作所需电源电压的部分，结构简单，体积也小。

依据使用驻极体材料的位置，又可分为膜片式和背极式两种。

早期驻极体话筒多采用膜片式，即使用驻极体材料制作膜片，工艺相对简单，技术要求不高。

但是由于使用驻极体材料制作的膜片的音质效果并不是很好，现在的驻极体话筒多采用背极式，即在电容的另一极（背极）上附着驻极体材料、极化电荷，而膜片材料则可从拾音角度考虑，选择音质效果较好的材质的膜片。

从目前技术发展来看，背极式传声器是驻极体话筒的一个趋势。

驻极体传声器相对于一般电容传声器来说，生产工艺简单，成本低，适于大批量生产。

同时体积较小，使用时比较方便，广泛应用于多种场合，比如一般会议场合，语音通讯系统，如电话机、摄像机、手机、复读机等等。

但驻极体话筒拾声的音质效果相对差些，多用在对于音质效果要求不高的场合。

2.3.2电路原理

本电路主要由音频放大电路和双稳态触发电路组成。

Q1和Q2组成二级音频放大电路，由MK1接受的音频信号经C1耦合至Q1的基极，放大后由集电极直接馈至Q2的基极，在Q2的集电极得到一负方波，用来触发双稳态电路。

R1、C1将电路频响限制在3kHz左右为高灵敏度范围。

电源接通时，双稳态电路的状态为Q4截止，Q3饱和，D3不亮。

当MK1接到控制信号，经过两级放大后输出一负方波，经过微分处理后负尖脉冲通过D1加至Q3的基极，使电路迅速翻转，D3被点亮。

当MK1再次接到控制信号，电路又发生翻转，D3熄灭。

电路板上预留有接外控设备的接线端J1,可通过J1连接继电器对其它设备进行声控。

（接继电器时需在继电器线圈两端反并一只二极管）

本电路采用直流5V电压供电，LED熄灭时整机电流为3mA，LED点亮时整机电流为6mA。

电路原理如图2-3所示：

2.3.3设计框图

2.3.4电路的焊接安装与调试

准备好全套元件后，用万用表粗略地测量一下各元件的质量，做到心中有数。

焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装，电容采用直立装，紧贴电路板，焊接有极性的元件如电解电容、整流二极管、三极管、晶闸管等元件时千万不要装反，注意极性的正确，否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。

调式：

当一个电路板焊接都完成后，在检查该电路板是否可以正常工作时，通常不要直接给电路板供电，而是要按下面的步骤进行检查，确保每一步都没有问题后在上电也不迟，以免造成不必要的危险。

（1）连线是否正确

如今，大家都是使用电路绘制软件进行电路板的设计，但是还是建议大家先画原理图在生成网络表来生成PCB的连接，有很多的初学者学习PCB电路板的软件是都是直接话PCB（我初学时就是这样的），在单片机的入门和设计各个小实验电路板时都是直接在元件库中拉出元件封装来话PCB，通常会导致很多管脚的错连。

如果你是使用很规范的电路设计步骤来设计的电路板，那么你的原理图是你检查的关键，这里需要检查的地方主要在芯片的电源和网络节点的是否标注正确，同时也要注意网络节点是否有重叠的现象，这是检查的重点。

另一个检查的重点是元件的封装。

现在很多的芯片的封装的不同，其引脚的顺序也是不同的，以前记得一个研究生在调试NEC的处理器是就有类似的事情发生，我记得他选用的是NEC的UPG78F9222的8位Flash处理器，但是其在设计电路时原理图中的是DIPPCB的封装对应的引脚，但是在PCB中是贴片的元件，管叫完全的不对应，导致上电是老是烧芯片，但是这样就会给调试者误导以为是自己的电源有问题。

（2）电源接口是否有短路现象

这里就体现出调试之前不上电的原因，有的电源接口短路，这样会造成你的电源烧坏。

有时会有电源爆炸的事故发生。

使用万用表测量一下电源的输入阻抗。

这是必须的步骤。

再设计是电源部分可以使用一个0欧姆的电阻来作为调试方法，上电前先不焊接电阻，检查电源的电压正常后在将电阻焊接在PCB上给后面的单元供电。

以免造成上电由于电源的电压不正常而烧毁后面单元的芯片，但是贴片的就更麻烦！

电路设计中增加保护电路，比如使用自恢复保险丝等元件。

（3）元器件安装情况

主要是检查有极性的元器件，如发光二极管，电解电容，整流二极管等。

以及三极管的管脚是否对应，对于三极，同一功能的不同厂家其管教的排序也是不同的。

所以最好使用万用表测试一下！

以上检查到位以后就可以通电调试了。

打开电源，给系统加上激励信号源（如拍手声、打击声），用眼睛直接观察发光二级管是否亮，再次加上激励时看是否熄灭。

2.4设计创新与关键技术

因为本次课设是我们第一次实践性实验，对各工具及其各元器件的认识还停留在理论阶段，所以本次课设还是遇到很多困难。

首先就是电烙铁的使用。

（一）焊接时注意的事项

手工焊接是传统的焊接方法，虽然批量电子产品生产已较少采用手工焊接了，但对电子产品的维修、调试中不可避免地还会用到手工焊接。

焊接质量的好坏也直接影响到维修效果。

手工焊接是一项实践性很强的技能,在了解一般方法后,要多练;多实践,才能有较好的焊接质量。

手工焊接握电烙铁的方法,有正握、反握及握笔式三种。

焊接元器件及维修电路板时以握笔式较为方便。

手工焊接一般分四步骤进行。

①准备焊接:

清洁被焊元件处的积尘及油污,再将被焊元器件周围的元器件左右掰一掰,让电烙铁头可以触到被焊元器件的焊锡处,以免烙铁头伸向焊接处时烫坏其他元器件。

焊接新的元器件时,应对元器件的引线镀锡。

②加热焊接:

将沾有少许焊锡和松香的电烙铁头接触被焊元器件约几秒钟。

若是要拆下印刷板上的元器件,则待烙铁头加热后,用手或银子轻轻拉动元器件,看是否可以取下。

③清理焊接面:

若所焊部位焊锡过多,可将烙铁头上的焊锡甩掉（注意不要烫伤皮肤,也不要甩到印刷电路板上!

）,用光烙锡头"沾"些焊锡出来。

若焊点焊锡过少、不圆滑时,可以用电烙铁头"蘸"些焊锡对焊点进行补焊。

④检查焊点:

看焊点是否圆润、光亮、牢固,是否有与周围元器件连焊的现象。

（二）焊接质量不高的原因

手工焊接对焊点的要求是：

①电连接性能良好；

②有一定的机械强度；

③光滑圆润。

造成焊接质量不高的常见原因是:

①焊锡用量过多,形成焊点的锡堆积；焊锡过少,不足以包裹焊点。

②冷焊。

焊接时烙铁温度过低或加热时间不足,焊锡未完全熔化、浸润、焊锡表面不光亮（不光滑）,有细小裂纹（如同豆腐渣一样!

）。

③夹松香焊接,焊锡与元器件或印刷板之间夹杂着一层松香,造成电连接不良。

若夹杂加热不足的松香,则焊点下有一层黄褐色松香膜；若加热温度太高,则焊点下有一层碳化松香的黑色膜。

对于有加热不足的松香膜的情况,可以用烙铁进行补焊。

对于已形成黑膜的,则要"吃"净焊锡,清洁被焊元器件或印刷板表面,重新进行焊接才行。

④焊锡连桥。

指焊锡量过多,造成元器件的焊点之间短路。

这在对超小元器件及细小印刷电路板进行焊接时要尤为注意。

⑤焊剂过量,焊点周围松香残渣很多。

当少量松香残留时,可以用电烙铁再轻轻加热一下,让松香挥发掉,也可以用蘸有无水酒精的棉球,擦去多余的松香或焊剂。

⑥焊点表面的焊锡形成尖锐的突尖。

这多是由于加热温度不足或焊剂过少,以及烙铁离开焊点时角度不当造成的。

（三）易损元器件的焊接

易损元器件是指在安装焊接过程中,受热或接触电烙铁时容易造成损坏的元器件,例如,有机铸塑元器件、MOS集成电路等。

易损元器件在焊接前要认真作好表面清洁、镀锡等准备工作,焊接时切忌长时间反复烫焊,烙铁头及烙铁温度要选择适当,确保一次焊接成功。

此外,要少用焊剂,防止焊剂侵人元器件的电接触点（例如继电器的触点）。

焊接MOS集成电路最好使用储能式电烙铁,以防止由于电烙铁的微弱漏电而损坏集成电路。

由于集成电路引线间距很小,要选择合适的烙铁头及温度,防止引线间连锡。

焊接集成电路最好先焊接地端、输出端、电源端,再焊输入端。

对于那些对温度特别敏感的元器件,可以用镊子夹上蘸有元水乙醇（酒精）的棉球保护元器件根部,使热量尽量少传到元器件上。

2.5实物图

2.6结论

最后在我们辛苦的焊接检查调试之后终于成功了。

实现了拍手开关的效果。

在本电路的设计中，虽然我花去了很多的时间和精力，下了很大的功夫，因为实际的元件参数和外界环境的影响，和实际的理论值不太匹配，有些差异，使我明白了实践的重要性。

该电路从何用到了各种元器件，去图书馆查阅了相关的资料和书籍，并且上网也查询了相关的资料，获得了许多相关的信息，使我受益匪浅。

同时元器件的选择对本电路的成功与否也起着非常重要的作用。

通过本次的设计与制作，首先使我了解了设计电路的步骤与设计的理念，更加熟悉了各种元器件的参数及功能作用，对各种电路有了初步的了解；其次，通过这次课程设计对我们所学的一些知识（如模电、数电等）起到了加深和巩固的作用，也使我获得了搭建和调试实验电路的能力；最后，通过这次课设也锻炼了我的主动学习能力、与他人合作的能力，还可以从各种渠道获得一定的资料共同加以研究学习，提高了我们的实际动手能力，对我们以后的学习和工作都将有很大的帮助。

致谢

长途跋涉，为的是到达终点的甘甜和芳香。

论文写到这里，本次课设也要慢慢划上句号。

从开学初的资料查找，论题选择，到中间的思忖和写作，再到最后的修改与润色，在老师的大力帮助和自己的不懈努力下，我的课程设计已经成功完成，作为一个大学生的我，由于经验的匮乏和知识面的狭窄，在许多地方考虑的不是很周全很详细，如果没有老师的指导与帮助，想要完成这个电路设计将是非常困难的。

在这里，我首先要衷心感谢我们的指导老师。

他虽然平日里工作繁忙，但在我们做课设的每个阶段，从开题报告到后期详细的设计，绘制原理图等整个过程中的每个步骤都给予了我悉心的指与帮助导。

我们的设计较为复杂烦琐，但是老师仍然细心地纠正过程中我出现的错误。

除了敬佩老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。

其次还要衷心感谢本次小组的各成员，是我们的共同合作，才能使此次课程设计才会顺利完成。