中国地质大学
电子技术实习报告
学生姓名 **
学生学号 **
所在院系 机电学院通信工程
日期 20** 年 1 月 3 日
一、实习目的以及要求
1、学会焊接技术,并能自己动手焊接实习所需电子产品。
2、熟悉电子元器件的结构及作用、熟练掌握电烙铁等相关工具的操作
3、掌握电子产品的(收音机、对讲机|稳压输出、充电器)的工作原理、安装和调试技术,通过该过程,锻炼自己的动手能力,培养理论联系实际的能力,提高分析解决问题能力。
4、通过实际动手实践,进一步学习和理解电子技术知识。
5、学会用protel软件绘制电子电路及识图。
二、实习器材及工具介绍
1、 电烙铁:外热式电烙铁,功率为30 w,烙铁头是铜制。
2、锡丝:由于它的熔点低,焊接时,能迅速溶化将电子元器件固定到印刷板上。
3、数字万用表:用于检测和调试电路。
3、镊子、螺丝刀、松香(一种助焊剂)、剪刀等必备用具。
4、收音机(收音机、对讲机实验套件/直流稳压电源及充电器实验套件)、5号干电池两节。
三、实习原理
1收音、对讲机原理
1 、收音机 部分原理
收音机是接收广播电台发送的携带音频信息的无线电波,并从中还原出声音的装置。收音机通常有调频和调幅两种分类方式本次实习我们所采用的是调频式收音机
调频式收音机
常用的调频式收音机是超外差调频收音机,它的结构如图 1-1所示。
图1-1
接收天线感应到电台广播信号后,通过输入回路的调谐,把需要的节目预选出来,变频器将本机产生的等幅振荡信号与外来选出的电台信号在混频器中混频,取得它们的差频,并称之为中频率信号。经过中频放大(中频放大为收音过程中极其重要的部分中放级的好坏对收音机的灵敏度、选择性和保真度等主要指标有决定性的影响。)和检波后,经过高频滤波和鉴频电路。此时的电压就变为音频信号,为了使音频信号能使人感知到,音频信号需通过两次功率放大,这一功能是由集成块IC1、IC2完成。其具体实现过程如下:
调频信号由 TX 接收 , 经 C9 藕合到 IC1 的19 脚内的混频电路 ,ICl 第 1 脚内部为本机振荡电路 ,l 脚为本振信号输入端 ,L4 、 C 、 ClO 、 C11 等元件构成本振的调谐回路。在 ICl 内部混频后的信号经低通滤波器后得到 l0.7 MHz的中频信号 , 中频信号由 IC1 的 7 、 8 、 9 脚内电路进行中频放大、检波 ,7.8 、 9 脚外接的电容为高频滤波电容 , 此时 , 中频信号频率仍然是变化的 , 经过鉴频后变成变化的电压。 10 脚外接电容为鉴频电路的滤波电容、这个变化的电压就是音频信号 , 经过静噪的音频信号从14脚输出耦合至12 脚内的功放电路 , 第一次功率放大后的音频信号从 ll 脚输出 , 经过 R10 、 C25 、 RP, 耦合至 IC2 进行第二次功率放大 , 推动扬声器发出声音。整体电路如图1-2
图1-2
2 、对讲部分
对讲机由发射和接受两部分组成,接收部分在收音机部分已给出,在此只说明发射部分。过程的简过程为:声波通过驻极体转换为变化的电信号,该信号通过音频放大,在振荡器的作用下经过调制器,产生变化频率信号,再由高频放大电路部分,将信号通过TX向外发射。这一过程具体实现如下:
变化着的声波被驻极体转换为变化着的电信号 , 经过 R1 、 R2 、 C1 阻抗均衡后 , 由 VT1 进行调制放大。 C2 、 C3 、 C4 、 C5 、 Ll 以及 VTl 集电极与发射极之间的结电容 Cce 构成一个 LC 振荡电路 , 在调频电路中 , 很小的电容变化也会引起很大的频率变化。当电信号变化时 , 相应的 Cce 也会有变化 , 这样频率就会有变化 , 就达到了调频的目的。经过 VT1 调制放大的信号经 C6 耦合至发射管 VT2 通过 TX 、 C7 向外发射调频信号。 VT1 为 9018 是振荡放大三极管 ,VT2 为 D40 是专用发射管。
2、直流稳压电源及充电器原理
(1)稳压输出部分
此部分与我们学过的模拟电子线路理论知识密切相关。能够把交流电转变为平滑的、稳定的直流电的装置称为直流稳压电源。原理图如图1-3
图1-3
直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成。变压电路是将输入电压变为所需电压;整流电路是将变频交流电压转换为具有直流电成分的脉动直流电压;滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除减少交流成分,增加直流成分稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。
A整流:该电路由变压器降压变成所需电压大小,再由IN4001桥式整流电路,把交流电变为具有一个极性的直流成分的直流电压输出,其工作原理是利用二极管的单向导电性
B滤波:经过整流后的带有部分交流成分的直流电压,滤波电路是利用电抗元件对交、直流阻抗的不同实现滤波的。由于电容器对直流开路,对交流阻抗小经过电容c1、及c2、R2滤去交流成分,使直流成分增加。
C稳压输出:由整流电路所输出的直流电压直接作为电子电路的供电电压,具有不稳定的缺点。造成不稳定的主要原因有:一是交流电网的电压不稳定;二是整流器输出的电压纹波的存在;三是负载的变化,使电源内阻上的压降变化,从而使输出电压不稳。
稳压电路由V1.V2.V5.V6.R2.R3等组成 。此稳压电路由串联反馈式组成
输出电压的变化量由反馈网络取样反馈后控制v2c-e极间电压降从而达到电压输出电压Uo稳定的目的。稳压原理简述为:当输入电压增加时,导致输出电压Uo增加,随之反馈电压Uf也增加,其与基准电压比较后使V1的c-e极间电压降增大,使Uo减小,从而维持Uo基本稳定。
(2)充电部分原理
该充电部分由快充和普充两部分组成,其原理基本相同,下面分析普充原理
充电部分电路如图1-4所示
直流电压经过三极管和稳压管的作用,使输出电压稳定充电电池组两端的电压可由电阻R10 R15 R16经反馈作用经三极管调节控制,使输出稳定,稳压管V7使R10两端电压稳定,可作为一基准电压。LED4既作为充电指示,表示充电状态,又作为二极管在电路中实现电路的单向导电性。
图1-4
四、实习的具体步骤
1、焊接练习
这是电子实习的基础部分,首先由指导老师讲解焊接要领及焊接要求,之后
自己实际动手练习
2 焊接要求及要领
(1) 焊接前应准备好必需的工具,例如电烙铁、镊子、剪刀、斜口钳、尖嘴钳、焊料、焊剂以及等。
(2) 焊接顺序:先低后高,先小后大,先轻后重。电阻器、二极管、电容器、晶体管、集成电路、大功率管,其它元器件。
(3) 焊接要领:扶稳不晃,上锡适量;掌握好焊接温度和时间。
(4) 焊接要求:焊点表面要光滑、清洁,并要有足够的机械强度,大小最好不要超出焊盘,不能有虚焊、搭焊、漏焊保证良好的导电性。
3. 具体焊接方法
(1)右手持电烙铁。根据情况左手持焊锡丝或者用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线。焊接前,电烙铁要充分预热。烙铁头刃面上要吃锡,即带上一定量焊锡。
(2)将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成45~60°角左右。图5-3为焊接在焊盘中已插好元件引脚的情况。左手向下送锡,右手送烙铁。送锡时间决定锡量大小,烙铁停留时间决定加热时间。当焊锡、烙铁头在元件引脚根部焊盘处相接触后,烙铁头在焊点处停留的时间应根据焊盘大小控制在0.5~2 秒钟。
(3)抬开烙铁头。待焊点处的锡冷却凝固。
(4)用镊子转动引线,确认不松动,然后可用偏口钳在焊点上方1-2毫米处剪去多余的引线。
2、收音机、对讲机焊接实习过程大概分为以下几个步骤:
(一)掌握烙笔的使用方法,
(二)发收音机装配零件,检查和熟悉各种电子元器件。首先根据元器件清单,清点所有元器件,检查有无缺失现象;目测元件外观,检查有无损坏。用万用表测试电阻阻值,并分类放好。正确辨别二极管、三极管和电解电容的极性。
将所有元器件上的漆膜、氧化膜清除干净,检查印制板的铜箔线条是否完好,有无断线及短路,最后根据电路图将电阻、二极管进行弯脚
(三)熟悉收音机的装配图(认知各电子元器件的焊接位置,如二极管。三极管各引脚的极性及安装时个别元件应注意的问题等)
(四)焊接各种元器件(先低后高,先小后大,先轻后重。电阻器、二极管、电容器等其它元器件。)焊接时由于三极管和集成块不耐热,所以应控制其焊接时间,避免将其烧坏。还应注意防止虚焊、错焊避免因拖锡而造成短路。
(五)测试和调整电路主要调试收音机的收音频率,及对讲机的发射频率。
(六)组装收音机。将做好的收音机各部分组合起来,完成完整的收音机外形。
3、直流稳压电源、充电器的制作过程与收音机的基本相同,不再赘述,除了测试部分不同。五.实习调试及测试结果与分析
(1)、收音机的调试
A通电前检测
通电前应检测使得焊接及印制板质量达到要求,特别注意各电阻阻值是否与图纸相同,各三极管、二极管是否有极性焊错。位置是否装错以及电路板铜箔线条是否有断线或短路,焊接时有无焊锡造成电路短路现象。接入电源前必须检查整机正负极间的电阻应大于500欧,保证无短路现象。
B通电调节
如果元器件完好,安装正确,初测也正确,即可试听。接通电源,慢慢转动调谐盘,应能听到广播声,可以对线圈在磁棒的位置进行粗调便可收听到电台,否则应重复前面要求的各项检查内容,找出故障并改正,
C频率覆盖
排除故障后找一台标准的调频收音机 , 分别在低端和高端收一个电台 , 并调整被调收音机 L4 的松紧度 , 使被调收音机也能收到这两个电台 , 那么这台被调收音机的频率覆盖就调好了.如果在低端收不到这个电台 , 说明应减少 L4 的匝数 , 在高端收不到这个电台 , 说明应增加 L4 的匝数 , 直至这两个电台都能收到为止。调整时注意请用无感起子或牙签、牙刷柄 ( 处理后)拔动 L4 的松紧度。 当 L4 拔松时 , 这时的频率就增高 , 反之则降低 , 注意调整前请将频率指示标牌贴好 , 使整个圆弧数值都能在前盖的小孔内看得见〈旋转调台拔盘〉
2对讲机部分调节
首先将一台标准的调频收音机的频率指示调在 10OMHz 左右 , 然后将被调的发射部分的开关 K1按下 , 并调节 L1的松紧度 , 使标准收音机有啸叫 , 若没有啸叫则可将距离拉开 0.2-0.5 米左右 , 直到有啸叫声为止 , 然后再拉开距离对着驻极体讲话 , 若有失真 , 则可调整标准收音机的调台旋钮 , 直到消除失真 , 还可以调整L2和L3的松紧度 , 使距离拉得更开 , 信号更稳定。若要实现对讲 , 请再装一台本套件并按同样的方法进行调整。
(2)、直流稳压电源的测试与调节
未通电前应先检查电路连接是否正确,二极管、三极管的极性是否正确。位置是否装错以及电路板铜箔线条是否有断线或短路,焊接时有无焊锡造成电路短路现象。接入电源前必须检查电源识字插头间的电阻应大于500欧,保证无短路现象。
测试:1】接通电源后,绿色指示灯亮。2】空载电压:空载时测量通过十字插头输出的直流电压,其值应略高于额定电压值。3】输出极性:波动k2开关,输出极性应作相应变化。4】负载能力:当负载电流额定值150mA时,输出电压的误差应小于10%。5】过载保护:当负载电流增大到一定时LED1逐渐变亮,LED2逐渐变暗。同时输出电压下降。当电流增大到500Ma时保护电路起作用,LED1亮,LED2灭。若负载电流减小则电路恢复正常。6】充电电流:充电通道内不装电池,置万用表于直流电流档,当正负表笔分别触及所测通道的正负极时。被测通道充电指示灯亮,所显示的电流即为最大充电电流值。7】充电电压:表笔直接测各通道的正负极电压即为充电电压(不装充电电池时)两通道都为3.1V±5%
充电电压及充电电流的调节
稳压电源的稳压电流在150mA超出误差范围时,3v档调节R5,6v档调节R6,阻值增大电压升高,阻值减小电压降低。更改R12的阻值可调节负载电流值:减小阻值即增大负载电流。要改变充电电流值,可更改R16 R11 R19,阻值增大,充电电流减小,阻值减小,充电电流增大。
(3)测试与调试过程中遇到的问题及解决方法。
A、收音机安装完成后所收到的电台频率较少。
按照电路图安装完电路焊接后,发现收音机只能收到高频段的7个台,与同伴的相比少不少,按照说明,调节线圈L4的松紧度,经过几次调节,发现捏紧L4时收到的电台数目变多。原理是:调节了、L4的松紧度时通过该线圈的磁通量发生变化,频率也发生变化,原来低频段收不到的电台也能收到。所收到的电台数为14个。
B、对讲时两台对讲机发射和接受频率不一致。
在完成电路焊接后,与同伴的对讲机进行一对一对讲时发现我发射的声波他能接收到,而它发射的声波我却收不到,这样就不能完成对讲。其原因是该收音机的发射频率与接受频率不一致。
为了使我和同伴的收音机完成一对一对讲,需要解决的问题是保证两台收音机的发射频率一致,为此,我们先对着一台标准的收音机调到同一电台,分别对两收音机进行如下操作:按下开关k1,调节L1,使收音机有啸声,然后对着驻极体讲话,使收音机能接受到自己的对讲机发出的声波。调节L2 L3的松紧度,使距离更远,信号更稳。完成这些操作后,我们的对讲距离达到15m。
C、测量充电电流时,两节通道时指示灯亮,一节通道时指示灯不亮。
稳压充电时,两节电池是串联方式连接的,当测量一节通道时,该电路是断路的,所以充电指示灯不亮,必须是两个通道串联一起时,充电指示灯才亮。
D、测充电电流时,小量程测量无电流值,大量程时有电流值。
在进行电路的检测时,用大量程测量时电流值为150mA,换为小量程(大于150mA)时,按理说结果应更精确,但是万用表无示数,查阅万用表的内部结构及工作原理后,才了解到万用表测直流时,不同档时表的内阻是不一样的。被测电流较大时,万用表在200mA档的内阻就不能忽略,它会改变被测电路的工作状态,就是在电表上的压降比较大,使被测电路显得“没有电流”。当使用20A档时,表的内阻比较小,对被测电路的影响也较小。当被测电流较小时,200mA档时表的内阻上压降也就较小,表的影响也就较小。
六、实习心得体会
十天的电子实习在指导老师指导下以及自己的实践努力下,我顺利的完成了本次实习任务,在这期间我经历了不少困难,但同时我也收获了成功的喜悦。本次实习可以用一句话概括就是:自己的劳动果实最美,经历并克服困难后的成功令人欣慰。
这次实习我们进行了焊接练习、收音机对讲机的安装调试、直流稳压电源及充电器的制作、用protel软件绘制电路图。
在进行焊接练习时,我们先在就电路板上进行试焊,由于没有对电路板进行去氧化处理,焊接时电路板不沾锡,要想使电子器件固定到电路板上必须对金属表面进行去氧化处理。在焊接时用锡量不能太多也不能太少,太多了容易焊坏电子元器件,同时也不美观,太少了会造成电路焊接不牢,易虚焊。焊接时最需要注意的是焊接时间和焊接温度,焊接时间太长会使得焊接点发黑,还会使元件过热而损坏,焊坏电路板,温度太低则会使焊锡不能充分溶化,造成焊点粗糙,易造成虚焊,焊接是电子实习中最重要也是最基础的部分,经过一天的练习,我由刚开始的手发抖到最后的熟练掌握焊接技术,正所谓熟能生巧。虽然手不小心被电烙铁烫到,但能学到一门技术还是值得的。
在进行收音机对讲机、直流稳压电源的安装焊接过程中,最大的收获就是:应充分考虑各电子元器件的焊接顺序,及各元器件的焊接位置及高度,比如在进行直流稳压电源的焊接安装时没有考虑其焊接方式,而导致充电器后盖不能合在一起,这种实践中需要处理的问题是在我们进行理论学习时所不能遇到的,这是实际与理论的不同之处。
在进行收音机对讲机、直流稳压电源调试时遇到困难是最大的,这一过程考验的是我们的耐心与细心,进一步说就是一次心理战。在检查电路时面对那么小,那么复杂的电路我们需要一个元件一个元件,一个节点一个节点的进行检查,二极管三极管极性是否正确,特别是电容,如果接反了会发生爆炸的危险。足够需要我们的重视。调试时遇到收到电台较少,无法实现一对一对讲等问题,在自己的耐心努力与老师的帮助下最终都得到了解决。
用protel软件绘制电路图,对这一软件的学习可谓不易,它就像一门课程,即使我们理论上学会了,但是学会和掌握是不同的,如果没有实际操作,我们很难对它有掌握。
这次实习是基于模拟电子线路这门课程而进行的,我感触最深的是直流稳压电源的制作,它完全是课本第九章直流稳压电源这一部分的实际应用,从整流到滤波再到稳压输出,都是对肯本理论知识的利用,通过实践使自己对理论知识有了新的更全面的理解。
经过十天的电子技术实习,用理论支持实践,用实践来完善理论。通过这次实习,首先是自己的实践能力有了进一步的提升,培养了自己用所学理论知识分析和解决实践过程中遇到的问题,自己的性格中也多了一份耐心与细心,为今后的实践过程打下了基础。实践是检验真理的唯一标准,同时也是完善理论的良策。在这次实习中对各电子元器件有了实物上的认知,这是在理论学习中不能学习到的。有辛勤付出后的成功是最美妙的。
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