电子中级工实训报告.docx

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电子中级工实训报告

苏州市职业大学

实训报告

名称中级工调试电路

2011年5月22日至2011年6月10日共3周

院　系电子信息工程

班级

姓名

系　主　任

学号

教研室主任

指导教师

目录

1、前言………………………………………………………………………………………3

1、实训目的……………………………………………………………………………………3

2、实训内容……………………………………………………………………………………3

二、实训的具体电路…………………………………………………………………………3

1、稳压电源电路………………………………………………………………………………3

2、场扫描电路…………………………………………………………………………………4

3、三位半A/D转换器…………………………………………………………………………6

4、OTL功率放大器……………………………………………………………………………8

5、脉宽调制电路………………………………………………………………………………9

6、数字频率计…………………………………………………………………………………11

7、平均值电压转换电路………………………………………………………………………13

8、可编程定时报警电路………………………………………………………………………15

三、心得体会……………………………………………………………………………………17

四、附录…………………………………………………………………………………………18

1、前言

1、实训目的

本次实的目的主要是：

使我们对电子元件及电路安装有一定的感性和理性认识；培养和锻炼我们的实际动手能力。

使我们的理论知识与实践充分地结合，作到不仅具有专业知识，而且还具有较强的实践动手能力，让我们成为应用型技术人才，为以后的顺利就业作好准备。

　2、实训的内容

实训的内容是以八块电路板的焊接与调试为主，要求我们要掌握八块板子的测量方法还要知道其工作原理，通过测量来判别元器件的好坏，掌握基本的调试步骤，熟悉各仪器的使用方法，焊接电路时，要注意用电安全，同时不要焊错电路。

实训结束后，要保持工作台面的整洁。

二、实训的具体电路

1、稳压电源电路图和印制板图、调试步骤、工作原理

a）电路的功能

该电一个串联形直流稳压电路，它是由电源变换电路、整流电路、滤波电路、稳压电路和负载组成。

该电路可以实现整流、滤波、稳压。

其中稳压部分包括基准电压、取样电路、比较放大器、调整电路等。

b）电路的原理

◆稳压的工作原理

稳压电路是利用负反馈的原理，以输出电压的变化量ΔUL，经取样管VT3与基准电压7.5V（VD5稳压管提供）比较放大后，去控制调整管VT2的基极电流Ib，当Ib增大，调整管Uce将减小；当Ib减小，调整管Uce将增大；使输出电压UL基本保持不变。

当电网电压升高或输出电流减小时：

Uo↑→Ub（VT3）↑→Ube（VT3）↑→Ic（VT3）↑→Uc（VT3）↓→Ub（VT1）↓→Ic（VT1）↓→Ic（VT2）↓→Uce（VT2）↑→Uo↓

当电网电压下降或输出电流变大时：

Uo↓→Ub（VT3）↓→Ube（VT3）↓→Ic（VT3）↓→Uc（VT3）↑→Ub（VT1）↑→Ic（VT1）↑→Ic（VT2）↑→Uce（VT2）↓→Uo↓

◆说明各元件在电路中的作用

VD1、VD2、VD3、VD4桥式整流电路。

C6、C7、C8、C9滤波电容、保护整流二极管。

VT1、VT2组成复合管，增大等效β值改善稳压性能。

C1、C2、C3、C4、C5为滤波电容。

R5为VD5限流电阻。

R4给VT1的反向穿透电流提供一条通路，防止高温时，VT2出现失控。

R8、RP1、R7为VT3分压偏置电阻。

R1、R3为VT2负载电阻。

R2、R6、R9为VT1偏置、负载电阻。

c）电路的测量步骤

1．调试空载输出电压

调节调压器，使变压器输入电压调至220V（数字万用表AC750V档）；测变压器输出电压（AC20V档）；整流后电压（DC200V档），测试点VT2C极即散热片对地电压；稳压电压（DC20V档），调整RP1使稳压电压12±0.2V。

2．测试电压调整率

按图连线，输入电压220V调节负载电阻当负载电流1A时稳压电压记VA；调输入电压242V时稳压电压记VA1；调输入电压198V时稳压电压记VA2，电压调整率：

SV=（VA1-VA2）÷VA*100%

3．测试电流调整率

输入电压220V，空载时稳压电压记V0；负载电流1A时稳压电压记VA，电流调整率：

SA=（VO-VA）÷VO×100%

4、测试输出纹波电压

输入电压220V，负载电流1A时，电子电压表接在负载两端，所测交流电压值为纹波电压。

d）电路图

e）电路的测量数据见附录（1-2）

2、场扫描电路的电路图和印制板图、调试步骤、工作原理

a）电路的功能

该电路主要是由场频锯齿波振荡器、场激励级和场输出级组成。

它可以供给偏转线是圈以线性良好、幅度足够锯齿波电流，使显像管的电子束在垂直方向作均匀扫描。

它也可以提供消隐信号给显像管，以消隐逆程时的回扫线以及在一定范围内不受温度和电源电压变化的影响。

b）电路的原理

◆工作原理

当VT1截止，C3上的反偏电压先经R2、R3、地、电源“+”极，R7、RP1、RP2、R4放电，同时电源通过R7、RP2向C4、C5充电，电容两端电压线性增大，该电压经VT2、VT3、VT4放大后，形成场扫描正程。

当VT1“C”极电压上升、VT1“b”极电压上升，直至VT1导通，产生一个正反馈，（VT1“b”极电压上升—VT1“c”极电压下降—VT2“b”极电压下降—VT2“c”极电压上升—VT3、VT4“e”极电压上升—VT1“c”极电压再次上升）使VT1饱和，C4、C5上的电压经VT1、R5放电，使VT1“c”极下降经VT2、VT3、VT4放大后形成场扫描的逆程。

VT1饱和时，正反馈电压向C3充电形成反偏电压，使VT1“b”极下降重新进入放大区，又有一正反馈（反馈电压极性正好和刚才相反）使VT1截止，开始下一周期。

◆调节RP3、RP1、RP2起什么作用？

RP1的作用是调节场频，RP2的作用是调节场幅，RP3的作用是调节场线性。

◆说明其补偿原理。

补偿原理是RP3和C5组成积分正反馈电路，它能使锯齿波产生相反方向的预失真。

调节RP3使预失真程度适当而和原失真互相抵消，从而实现线性补偿。

◆说明各元器件在电路中的作用。

RP4的作用是调节中点电位，VT1是场振荡管，VT2是场激励管，VT3、VT4是互补推挽场输出管。

c）电路的测量步骤

1、静态工作点测试

连接电源无误，开启电源，数字万用表，红表棒接R14、R15公共端，黑表棒接CND，调节RP4使数字万用表读数为6±0.2V,记录数值。

2、波形测绘

A、场输出电压波形：

示波器X5ms/div、Y2V/div、探极接C8“-”极对地（即偏转线圈PZ端“+”极和地接C511散热器），开启电源；调节RP1（频率），RP2（幅度），RP3（线性）三个电位器，波形周期为20ms（4大格），锯齿波幅度为2-4VP_P，且波形线性良好，绘制波形。

B、偏转线圈电流波形：

示波器X5ms/div、Y1V/div、探极接偏转线圈PZ端“-”极接地不变，绘制波形。

3、频率范围测试

开启电源，调节RP1，顺时针旋到底，记录示波器上波形的周期T顺。

调节RP1逆时针旋到底，记录示波器上波形的周期T逆。

计算，频率调节范围1/T顺-1/T逆记录计算结果。

频率范围测试后恢复场输出电压波形周期为20ms（4大格），锯齿波幅度为2—4VP_P，且波形线性良好。

d）电路图

e）电路的测量数据见附录（2-2）

3、三位半A/D转换器的电路图和印制板图、调试步骤、工作原理

a）电路的功能

“三位半A/D转换器”，是指能把连续变化的模拟量（信号）变换成数字量（信号），完成这种变换的电路叫模/数转换器。

其中表示能显示从0-9所有数字的位有3个整数位；而分数位的数值时是以最大显示值中最高位的数字为分子，用满量程时最高位的数字作为分母。

b）电路的原理

◆7107A/D转换器工作原理

设A/D转换器满量程为1.999,双积分工作方式则以计4000个时钟脉冲时间为一个转换周期，双积分A/D转换器可分为采样、积分、休止三个阶段。

◆A/D转换器外接元件的功能

C1、C2、VD1、VD2组成负电源产生电路，C3积分电容，R1积分电阻，C4自校零电容，C6基准电容，C7振荡电容，R4、RP2振荡电阻。

◆负电源产生电路的工作原理

由C1、C2、VD1、VD2组成负电源产生电路。

C1、C2组成耦合滤波电容，VD1、VD2组成半波整流电路。

c）电路的测量步骤

1、调整时钟发生器的振荡频率

示波器：

X、Y均在校准位置（微调旋钮顺针到底）；耦合：

DC；X：

5us/DIV；Y：

2V/DIV。

用示波器观察A点波形，调整RP2电位器，使fose=40KHz

±1%,并画出A点波形图及幅值填入表中。

2、调整满度电压

可调分压电阻器接稳压电源+2.5V，先调整分压电阻器使输入电压（数字万用表测）1.900V，此时再调整RP1多圈电位器使输出电压（LED显示）1.900V±1字。

3、测量线性误差

调分压电阻器使输入电压（数字万用表测）分别为1.500V，1.00V，0.500V，0.100V时，输出电压（LED显示）分别记入对应表中。

调分压电阻器使输出电压（LED显示）1.999V，此时的输入电压（数字万用表测）即为满度电压Vfs。

相对误差=（输入电压—输出电压）÷输入电压×100%

4、测量参考电压Vref：

即B点对地电压填入表中。

计算满度电压Vfs与参考电压Vref的比值填入表中。

5、测量负电压：

即C点对地电压填入表中。

d）电路图

e）电路的测量数据见附录（3-2）

4、OTL功率放大器的电路图和印制板图、调试步骤、工作原理

a）电路的功能

该电路是将各种信号源送来的信号，经前级放大器的放大，在经过足够推动级送到功率放大级加以放大，得到足够的功率推动负载工作（如果负载时扬声器，扬声器发出声音）。

电源部分为前置放大器和功率放大器电路提供直流电源。

b）电路的原理

◆OTL功放原理

输入音频信号经C7耦合至VT1基极，经VT1放大成幅值，较大的信号，送至后极，又一对极性相反的管子（D325，C511）组成互补对称OTL功放电路，在同一音频信号激励下，正半周，D325导通，放大正半周信号，负半周，C511导通放大负半周信号，二管轮流工作，在负载上到一个完整的，音频信号。

◆各元件的作用

R2隔离电阻，R3、R4、VT1基极偏置电阻，R5、VT1发射极偏置电阻，R10流电阻，R8、R9直流负反馈电阻，R14是VT3、VT2基极偏置电阻，R18是退电阻，R13输入电阻。

C7输入耦合电容，C8、C14自举升压电容，C9、C13退电容，C17交流旁路，C18滤波电容，VT1是推动管，VT2是稳定功放管工作点。

VT3、VT4是互补功放管组成功率放大输出极，C14输出耦合电容。

c）电路的测量步骤

1、工作点的测量

A、中点电位的测试

接上16Ω负载，连接电源，数字万用表红表棒接C14正极（R8，R9公共端），黑色表棒接GND（C511散热器），开启源，调节RP1至万用表读数为9±0.2V，记录万用表读数。

B、静态电流的测试

C、断开电源与线路板+18V的连线，MF-50表红表棒接电源+极，黑表棒接线板+18V处，开启电源，MF-50表读数应小于25mA，记录万用表读数。

2、最大不失真功率的测试

A、低频信号发生器输出1KHz正弦波信号，观察示波器波形，调节低信输出幅度至波形临界削波失真。

B、观察毫伏表Vo（10V档）读数，记录Vo读数。

C、计算最大不失真功率Pmax=Vo2/R=Vo/15,记录Pmax值。

3、电压放大倍数的测试

A、低频信号发生器输出1KHz正弦波信号，调节低信输出幅度至毫伏表Vo（3档）读数为2.9V。

输

B、观察毫伏表Vi（300Mv）读数，记录Vi读数。

C、计算电压放大倍数A=Vo/Vi=2.9/Vi,记录数值。

4、测绘放大器幅频曲线

A、低信输出1KHz正弦波信号，调节低信输出幅度，使Vo读数为2V，记录数值。

B、保持低信出幅度不变，频率为200Hz，记录Vo读数。

1、保持低信输出幅度不变，频率为100Hz，记录Vo读数。

2、保持低信输出幅度不变，频率为20Hz，记录Vo读数。

3、保持低信输出幅度不变，频率为5KHz,记录Vo读数。

C、根据Vo数值，画出幅频曲线。

d）电路图

电路的测量数据见附录（4-2）

5、脉宽调制控制器的电路图和印制板图、调试步骤、工作原理

a）电路的功能

该电路是脉宽调制电路，它通过脉冲宽度的调节，实现对输出电平平均值的调节，从而达到对负载的调节。

它可以将前级送来的脉宽调制的小信号进行功率放大和整形后推动负载工作。

b）电路的原理

◆三角波发生器工作原理和脉宽调制原理及各元件的功能。

由双运放Ic：

D，Ic：

A组成方波，三角波发生器。

Ic：

D同相电压比较器5脚同相输入端电压取决于E点电压和F点电压的共同作用，7脚输出方波由稳压管VD1，VD2稳定在±UE

Ic：

A反相积分器，对输入电压积分，输出电压线性增长，当比较器输出从负突变到正，积分器反向积分，它的输出电压线性下降，当积分器的输入电压到负值，上述过程重复，形成自激振荡。

且在E点获得方波输出，F点获得三角波输出，改变RP2可改变三角波频率，改变RP3可改变三角波电压幅值。

Ic：

B运放组成电压跟随器：

具有高输入阻抗，低输出阻抗，输出电压稳定性好的特点。

Ic：

C运放组成比较器，进行脉冲调制。

同相端输入可调直流电压，反相端输入三角波，直流电压大于三角波负电压比较器工作，输出脉冲电压。

输入的直流电压越高，输出脉冲之间间隔越小，当直流电压大于三角波正电压为100%调制。

由C点输出的调制脉冲电压输入至由VT1组成的射极跟随器后送到由VT2、VT3组成的互补射极输出极推动场效管控制负载电珠亮度。

◆场效应管的特性和应用特点

场效应晶体管是一种与三极管能起相似作用的半导体器件，它与三极管相比具有输入阻抗高，噪声低热稳定性好，与三极管一样，场效应管也有三个工作区，截止，饱和，放大。

场效应管参数中有一个最重要的参数叫开启电压Vτ，它是漏源之间刚刚开始形成导电沟道，对于N沟道耗尽型VT是个负电压，N沟道增加型VT是正电压VT>0一般3—5V。

反映场效应管控制能力为Gm跨导，Gm=ΔIDS/ΔVGS，是反映输入电压ΔVGS引起输出电流ΔIDS的能力。

c）电路的测量步骤

1、三角波频率和波形

示波器：

X、Y均在校准位置（微调旋钮顺时针到底），耦合：

AC，Y：

2V/DIV，X：

0.2ms/DIV,触发Auto，先确定零电平基线，后接CH1于F点，CH2于E点。

调整RP2（频率）、RP3（幅度和频率）使F点波形f0=1KHz±3V±5%

2、画出F点、E点波形在同一张图中

F点三角波幅值±1.5格、周期5格，E点方波幅值±3格左右、周期5格。

3、画出D点调制度为50%的波形图

示波器档位不变，CH1接F点、CH2改接D点，改变RP1电位器使D点波形占空比相等，此时以F点三角波作起终电平参照量（与上图F点三角波F点对应）时，仅画出D点波形图。

4、观察D点调制脉冲，记录调制度分别为100%、50%、0%时，A点、D点、负载两端、电压填入表中

调制度100%：

改变RP1电位器使D点调制脉冲刚为全高电平（一条线）时，用数字万用表测A点、D点、对地电压及负载两端电压填入表中。

调制度50%：

改变RP1电位器使D点调制脉冲占空比相等时，用数字万用表测A点、D点、对地电压及负载两端电压填入表中。

调制度0%：

改变RP1电位器使D点调治脉冲刚为全低电平（一条线）时，用数字万用表测A点、D点、对地电压及负载两端电压填入表中。

5、测量给定电压范围和频率可调范围

给定电压范围：

改变RP1电位器阻值从最小到最大，用数字万用表测A点对地对应电压范围填入表中。

三角波频率可调范围：

改变RP2电位器阻值从最小到最大，用示波器测F点对应周期范围，再用F=1/T换算成频率范围填入表中。

调试结束应恢复F点三角波f0=1KHz±3V±5%,E点方波（调试步骤2）

d）电路图

e）电路的测量数据见附录（5-2）

6、数字频率计的电路图和印制板图、调试步骤、工作原理

a）电路的功能

该电路是能把检测获得的频率用数码直接显示出来的测频设备，可以将各种波形变成矩形波，也可以提供精确的计数时间，控制计数和置零电路工作。

b）电路的原理

被测信号经“IN”输入，经过整形送到计数控制器的输入端，当程控定时器跳变为高电平（TH：

1S）时，其波形前延触发置零电路，使计数器瞬间制零，同时闸门打开，允许波形通过，计数器开始计数，并通过LED显示计数过程。

当程控计时器为低电平时，闸门关闭，阻断波形通过，计数停止，所记数值保持不变并被稳定显示。

◆整形电路和内置振荡器

整形电路和内置振荡器单元由集成电路4093中的IC3：

A和IC3：

B组成。

1、整形电路

当SA开关置外接时IC3：

A和IC3：

B的输入端分别短接，由原来的两个输入端变为一个输入端，电路成了反相器电路，而两个反相器串接，则总相位不变。

2、内置振荡器

本电路的振荡器是利用施密特触发器（SMT）电路的回差电压使电路维持振荡。

振荡频率由RP2、RP3和C3所决定，该振荡器的频率可作为标信号源或输出信号用。

◆闸门

闸门电路单元主要由集成电路4093中的IC3：

D组成。

该电路利用了与非门电路任一输入端为“0，”其他输入端不再对输出状态作用的特点，将输入端9脚作为控制端，另一8脚作为信号输入端，使与非门电路变成了一个受控的闸门。

◆程控定时器单元

程控定时器单元是由集成电路4541和R1、RP1、C1组成。

该电路是一个周期为2S（TH和TL各为1S左右）的i，周期大小主要由R1、RP1、C1等元件决定。

◆置零电路

置零电路主要由集成电路IC2和R2、C2等元件组成。

该电路是利用脉冲的上升沿进行触发的单稳态电路，R、C大小决定置零脉冲的宽度。

◆计数器显示电路

计数器显示电路主要有4片4026集成电路和4支共阴LED数码管组成。

四位数字显示分别代表千位、百位、十位、个位。

集成电路4026的1脚是计数脉冲输入端，上升沿有效；5脚是进位信号输出端，本电路该端又为高一位计数器提供计数脉冲。

c）电路的测量步骤

1、接上5V的电源，再将信号发生器调制1024HZ，将“低信”接至“待测电路板”的“IN”的端。

“待测频率计电路板”控制开关“SA”置外接位置。

调整“待测频率计电路板”上的多圈电位器RP1的阻值，使“待测频率计”数码管上显示1024数字。

2、然后将示波器的频率调至819HZ，“低频信号发生器”还是接在“待测电路板”的“IN”端。

观察并记下“待测频率计电路板”数字显示上的频率数字是否是819HZ，并记下实际值。

3、调节最高频率时，将“待测频率计电路板”开关”SA”置内接位置。

调节RP3，使其阻值为零（顺时针到底），再调RP2使频率计显示结果为6000。

测最低频率时，先将“待测频率计电路板”开关“SA”置内接位置，再将RP3调到最大（逆时针到底），RP2不变（绝对不能改变），此时“待测频率计电路板”显示的就为最低频率。

4、将示波器的波形打到0.5ms/div,1v/div，然后将示波器的探头接在输出端，看它的波形此时应该是个方波，（打到DC档）画此时的波形。

d）电路图

f）电路的测量数据见附录（6-2）

7、平均值电压表转换器的电路图和印制板图、调试步骤、工作原理

a）电路的功能

该电路采用集成运算放大器LM358，构造小信号全波整流电路，经处理后将信号发生器输出的正弦波电压转换成与该电路的有效值相等的直流电压，用于直流电压表指示。

b）电路的原理

◆电路原理及元器件作用

1、由R1、R2、ICA、D2组成半波线整流电路，半波整流输出与输入交流电压的平均值成正比。

（C1为输入耦合电容，R3为平衡电阻。

VD1保证了电路的全负反馈，防止输入负半周时，运放开环，出现饱和甚至“堵塞”。

）

2、由ICB，R4，R6+RP1组成加法器电路，实现全波整流，以减小整流输出的脉动成分。

（R5，R8，RP2组成外接调零电路，保证零输入下得到零输出。

C3提供高频，防止寄生振荡。

）

3、C2接入ICB负反馈支路，实现有源滤波，大大减小了直流输出的波形。

◆问题解答

5、全波整流电路工作原理

利用将整流二机管包含在高开环增益运算放大器的负反馈内，从而在ICA的输出端获得输入交流信号的半波线性整流输出，送至R4作为ICB，作为ICB加法器的另一路输入信号。

两者按一定比例相加，由于两个信号相互反相，因此在加法器输出端可获得全波整流输出。

6、平均值响应、有效值读数的优缺点

交流信号应用最广泛的是有效值，采用有效值读数便于对测量结果进行比较。

由于有效值读数是由正弦信号来定量的，因此对于测量失真正弦信号时误差较大，测量非正弦信号时其读数无直接物理意义。

c）电路的测量步骤

4、调零

焊连线路板三处开口，短路AC输入端，连接开启电源，数字万用表DC输出端调节RP2，使数字万用表显示为0.000，记录数值。

5、满量程调整

低频信号发生器连接AC输入端调节低频信号发生器输出100Hz、1V信号，调节RP1使DC端的数字万用表显示为1.000，记录数值。

6、线性测量

调节低频信号发生器使输出100Hz,电压值分别为20mV、200mV、0.5V，分别记录DC端的数字万用表显示值。

计算相对误差：

Y=|ΔX/A|×100%

计算结果。

7、频响测量

调节低频信号发生器使输出1V，频率分别为20Hz，5KHz，分别记录DC端的数字万用表显示值，计算相对误差，记录计算结果。

8、波形测绘

调节低频信号发生器使输出100Hz，1V信号，用示波器（1V/格—2ms/格），观测下列四种情况，DC输出端的波形。

A断开R7、C2：

两处开口，记录波形。

B连接R7、断开R4、C2两处开口。

C连接R4、断开C2。

D连接全部开口。

d）电路图

e）电路的测量数据见附录（7-2）

8、可编程定时器的电路图和印制板图、调试步骤、工作原理

a）电路的功能

该电路具有定时、计数、报警等功能。

b）电路的原理

◆说明电路的工作过程及各元件的作用

电器路主要又三块集成电路组成一位可编程定时器。

IC1-4543是BCD/7段译驱动电路，驱动QP1-LED数码管。

IC2-4029是四位可预置可逆计数器，外围S1是四位BCD码预置数开关，SA1是置数、记数控制开关，SA2是加减控制开关，R6-R11是隔离电阻。

IC3-4011组成二只RC振荡器。

①时基振荡器提供给IC2计数CP，同时振荡器受控于IC2-7脚进位借位输出，有输出为“0”使振荡器停振，IC2不计数。

②报警振荡器产生音频振荡通过三极管V1驱动喇叭发出报警声，同样振荡器受控于I