电子信息系统综合实验报告

1. 实验目的：

1.1. 熟悉电路板的制作过程；

1.2. 掌握Proteus的使用

1.3. 对一般常用电子器件的识别和测量；

1.4. 掌握电烙铁的使用及电路的焊接工艺；

1.5. 掌握电路图的分析方法

1.6. 掌握简单电子线路的调试技巧和方法。

2. 实验设备及器材

手电钻，电烙铁，曝光机，斜口钳，感光敷铜板，显影剂 ，蚀刻机，焊锡，电子元器件，万用表，示波器。

3 实验内容

3.1 Proteus学习

3.1．1proteus简介 Proteus软件是英国Lab center electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、

PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。Proteus软件具有其它EDA工具软件的功能。这些功能是：1．原理布图

2．PCB自动或人工布线 3．SPICE电路仿真

3.1.2 Proteus的原理图绘制

3.1.3 Proteus PCB图绘制

（1）绘制电路原理图并仿真调试

（2）加载网络表及元件封装

（一）加载网络表

在ISIS 6 Professional 界面中单击Design Toolbar中的图标或通过Tools菜单的Netlist to ARES 命令打开ARES 6 Professional 窗口。可以看到，在图中左下角的元器件选择窗口中列出了从原理图加载过来的所有元器件。若原理图中的某些器件没有自动加载封装或者封装库中没有合适的封装，那么在加载网络表时就会弹出一个要求选择封装的对话框。这时就需要根据具体的元件及其封装进行手动选择并加载。

（二）设计元件封装

1、放置焊盘

2、放置外边框

3、保存封装

4、加载封装

3.2 电路板的制作

3.2.1热转印法原理

热转印法是小批量快速制作印刷电路板的一种方法。它利用了激光打印机墨粉的防腐蚀特性，具有制板快速（20分钟），精度较高，成本低廉等特点，但由于涂阻焊剂和过孔金属化等工艺的限制，这种方法还不能方便的制作任意布线双面板，只能制作单面板和所谓的“准双面板”。这种方法的实现，需要准备以下设备和原材料：一台电脑一台激光打印机，热转印纸，金属壳电熨斗一把，敷铜电路板，腐蚀的容器和药品,钻孔用的钻机和钻头，当然还有锯板，磨边等一系列机械工具。

3.2.2制作流程及注意事项

1．设计布线规则

1） 尽量布成单面板，无法布通时可以考虑跳接线

2） 布线时要合理布局，甚至可以考虑调换多单元器件的单元顺序，以有利于布通。

3） 尽量使用手工布线，自动布线往往不能满足要求。

2． 打印

打印前先进行排版，把要打的图排满一张A4纸。

3． 加热转印

将选好的转印纸裁好放在敷铜板上，用电熨斗（温度调到最高）稍一

加热就可以贴在上面，然后持续均匀加热数分钟，加热时稍用力压。待完全冷却后才可将转印纸揭下。

4． 腐蚀

将盐酸，过氧化氢和水按约2:1:1配好，放入印好的敷铜板，不断摇晃，数秒钟至数分钟内可以腐蚀好。

5．钻孔与后续处理

腐蚀完后，对电路板进行钻孔和磨边处理，再用湿的细砂纸去掉表面的墨粉。

6．焊接

焊接前，可以对铜箔进行涂锡处理，但切勿用焊锡膏。在焊接元件前，应先用管脚将跳线和过孔焊通；双面板两面的焊盘都要焊。

3.3工艺安装

3.3.1元件识别

色环电阻分为四色环和五色 环，每种颜色代表不同的数字，如下：棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 黑0 ，金、银表示误差,金色为5%的误差.银色为10%的误差.

四色环各色环表示意义如下：

第一条色环：阻值的第一位数字； 第二条色环：阻值的第二位数字； 第三条色环：10的幂数； 第四条色环：误差表示。 还有精确度更高的 “五色环”电阻，用五条色环表示电阻的阻值大小，具体如下： 第一条色环：阻值的第一位数字； 第二条色环：阻值的第二位数字； 第 三条色环：阻值的第三位数字； 第四条色

环：阻值乘数的10的幂数； 第五条色环：误差（常见是棕色，误差为1%） 国内贴片电阻的命名方法：

1、5%精度的命名：RS-05K102JT

2、1%精度的命名：RS-05K1002FT

R －表示电阻

S －表示功率0402是1/16W、0603是1/10W、0805是1/8W、1206是1/4W、 1210是1/3W、1812是1/2W、2010是3/4W、2512是1W。

05 －表示尺寸(英寸)：02表示0402、03表示0603、05表示0805、06表示1206、1210表示1210、1812表示1812、10表示2010、12表示2512。 K －表示温度系数为100PPM,

102－5%精度阻值表示法：前两位表示有效数字，第三位表示有多少个零，基本单位是Ω，102=1000Ω=1KΩ。1002是1%阻值表示法：前三位表示有效数字，第四位表示有多少个零，基本单位是Ω，1002=10000Ω=10KΩ。 J －表示精度为5%、F－表示精度为1%。

T －表示编带包装

用数字万用表测量三极管

（1）用数字万用表的二极管档位测量三极管的类型和基极b

判断时可将三极管看成是一个背靠背的PN结，按照判断二极管的方法，可以判断出其中一极为公共正极或公共负极，此极即为基极b。对NPN型管，基极是公共正极；对PNP型管则是公共负极。因此，判断出基极是公共正极还是公共负极，即可知道被测三极管是NPN或PNP型三极管。

（2）发射极e和集电极c的判断

利用万用表测量β（HFE）值的档位，判断发射极e和集电极c。将档位旋至MFE基极插入所对应类型的孔中，把其于管脚分别插入c、e孔观察数据，再将c、e孔中的管脚对调再看数据，数值大的说明管脚插对了。

3.3.2手工焊接的基本操作及要领

1、焊接基本操作

①确保焊件清洁。手工操作中一般采用刮磨和酒精、丙酮擦洗等简单易行的方法进行表面处理。

②预焊。将要锡焊的元器件引线或导线的焊接部位预先用焊锡润湿，即镀锡或搪锡。

④保持烙铁头的清洁。在烙铁架上清除杂质，或用一块湿布或温海绵随时擦烙铁头。

⑤加热。靠焊锡桥在手工焊接中。要提高烙铁头加热的效率，需要形成热量传递的焊锡桥。

⑦保持焊件固定。固定在焊锡凝固之前不要使焊件移动或振动。 ⑧撤离烙铁。撤离烙铁时可轻轻旋转一下，可保持焊点适当的焊料。

2、手工焊接要领

①加热时间需合适锡焊时。焊点的结合层由于长时间加热而超过合适的厚度，将引起焊点性能劣化；电路板、塑料等材料受热过多会变形、变质；元器件受热时间过长将导致性能变化甚至失效。因此，在保证焊料润湿焊件的前提下加热时间越短越好。

②焊接温度需合适 。如果为了缩短加热时间而采用高温烙铁来焊接小焊点，则会使焊锡丝中的焊剂没有足够的时间在被焊面上流动而过早挥发失效；焊料熔化速度过快将影响焊剂作用的发挥；由于温度过高，虽然加热时间较短，也会造成过热现象。

③避免用烙铁头对焊点施力。 烙铁头将热量传给焊点主要靠增加接

触面积，而用烙铁头对焊点加力对传递热量是无效的，并且在很多情况下还会造成被焯件的损伤。

3.3.3安装成型

3.3.4插装步骤要求

（1）印制电路板上元件的插装要求是：

①元件的插装应使其标记和色码朝上，以易于辨认。 ②有极性的元件由其极性标记方向决定插装方向。

③插装顺序应该先轻后重、先里后外、先低后高。

（2）插装元件的引线成型基本要求是：

①引线不应在根部弯曲，至少要离根部1.5mm以上。

②弯曲处的圆角半径R要大于两倍的引线直径。

③弯曲后的两根引线要与元件本体垂直，且与元件中心位于同一平面内。

④元件的标志符号应方向一致，以便于观察。

3.3.5焊点检查

（从例图中找出并画上自己焊接过程遇到有缺陷点，分析

原因）

2.1. 阐述电路原理

晶体管多谐振荡电路

多谐振荡器电路是一种矩形波产生电路.这种电路不需要外加触发信号,便能连续地, 周期性地自行产生矩形脉冲.该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振 荡器电路。

1.路图

工作原理；

正反馈: BG1饱和瞬间,VC1由+EC突变到接近于零,迫使BG2的基极电位VB2瞬间下 降到接近-EC,于是BG2可靠截止.

2.第一个暂稳态:C1放电:C2充电:

3.翻转:当VB2随着C1放电而升高到+0.5V时,BG2载始导通,通过正反馈使BG1截 止,BG2饱和.

4.第二个暂稳态:C2放电:C1充电:

5.不断循环往复,便形成了自激振荡

6.振荡周期: T=T1+T2=0.7(RB2*C1+RB1*C2)=1.4RB*C

7.振荡频率: F=1/T=0.7/RB*C

8..波形的改善: 可以同单稳态电路,采用校正二极管电路 ，三个灯的振荡电路

其工作原理如下：

电源接通以后，三极管bc有较小电流通过（发光二级管不足以亮），此时电容器开始充电，电充满以后，电容C1放电，则电流Ib2

增大，由于三极管的放大作用，Ic2也增大，电流通过发光二极管B，发光二极管B发亮，电容C1放电结束，发光二极管B变暗，继续充电，电容C2充电结束，则电流Ib1增大。故电流IC1也随之倍增，发光二极管A发亮，电容C2放电结束，发光二极管变暗，电容C2继续充电，电容C1再一次放电，周而复始。

 

第二篇：电子信息系统综合实验报告

电子信息系统综合实验报告

一 实验目的：

1 熟悉电路板的制作过程；

2 掌握protel 99的使用

3 对一般常用电子器件的识别和测量；

4 掌握电烙铁的使用及电路的焊接工艺；

5 掌握电路图的分析方法

6 掌握简单电子线路的调试技巧和方法

二实验设备及器材

手电钻，电烙铁，曝光机，斜口钳，感光敷铜板，显影剂氯化铁溶液，焊锡，电子元器件（具体见清单），万用表，示波器。

三实验内容

（一）protel学习

1 protel简介

Protel99是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能，是一个32位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源--地层和16个机加工层。

这是一款用于设计电路的软件，它主要能实现的功能有以下几条：

功能一：画出相对比较工整漂亮的原理图       

功能二：

生成可以用于工厂生产的PCB制板文件。

得到PCB的方法主要有三种，

第1种：利用通过画原理图时同时产生的网络表文件进行自动布线，产生PCB文件。

第2种：利用通过画原理图时同时产生的网络表文件在PEOTELPCB利用预拉线手工布线。

第3种：是效率比较低的方式，即纯手工布线。

功能三，生成元件清单，生成数控钻床用的钻孔定位文件，生成阻焊层文件，生成印刷字符层文件，等等等等。你想要的它几乎全有。另外，它内部还整合了硬件仿真的功能！

2 protel的原理图绘制

1、使用键盘的翻页键pageup和pagedown放大或缩小视野（以鼠标为中心）

2  对元件进行以下操作：

（1）拖拽：把鼠标放在元件上，点住左键不放，即可拖拽。

（2） 旋转：在拖拽的状态下，按空格键。

（3）X轴镜像与Y轴镜像翻转：在拖拽的状态下，按X 或Y键。

删除：多个元件删除：在选中的状态下，按ctrl +Delete 键删除被选中的元件。

单个元件删除：用鼠标单击元件，元件出现虚线框后，按键盘的删除键D

3 protel的PCB图绘制

（二）电路板的制作

1 热转印法原理

热转印的原理是预先把彩色图案印在耐热基材薄膜上（通过离型处理)，再配合专用的转印设备，以烫印的方法转印到产品的表面，热转印工艺品质可靠技术稳定、良好的材料配方与设备的紧密配合。

2制作流程及注意事项

1、  用protel 画出您所需要的印刷电路板图

2、  2、将上图打印到热转印纸(注意不要打印顶层丝印图)

3、  3、将热转印纸上的碳粉通过热转印机转印到敷铜板上

4、  4、将敷铜板放入三氯化铁腐蚀液进行腐蚀

5、  5、用汽油清洗电路板上的黑色碳粉

6、  、用电路板打孔机进行打孔

1在转印过程当中，一般 先把转印机控制到100度，把载有图案的热转印纸放进热转印机里过一遍，把材料预热，如果不这样，至少要把它放在热转印机上烘干才可进行热转印，过完这些材料再加人到我们需要的温度。

2：要等温度低一些以后再将转印纸揭下来，慢慢的揭，发现又没转印好的部分请再盖上，再次加温加压进行热转移。

3：一些实在有问题的部分（比如断线）请用油性碳素笔或者指甲油，油漆什么的进行补救一下不过这种情况不是很多。

（三）工艺安装

1 元件识别

（色环电阻及贴片电阻的读数（参考课本p58-66）

数字万用表如何测三极管的管脚（上网查）

三极管的内部就像二个二极管组合而成的。

首先我们要先找到基极并判断是PNP还是NPN管。  对于PNP管的基极是二个负极的共同点，NPN管的基极是二个正极的共同点。数字万用表处于二极管档时，红表笔代表正电极。选数字万用表的二极管挡，用红表笔去接三极管的某一管脚<假设作为基极>，用黑笔分别接另外两个管脚，如果表的液晶屏上两次都显示有零点几伏的电压<锗管为0.3左右;硅管为0.7左右>,那么此管应为NPN管且红表笔所接的那一个管脚是基极。如果两次所显的为‘OL’,那么红表笔所接的的那一个管脚便是PNP型管的基极。

在判别出管子的型号和基极的基础上，可以再判别发射极和集电极。仍用二极管挡，对于 NPN管令红表笔接其‘B’极，黑表笔分别接另两个脚上，两次测得的极间电压中，电压微高的那一极为‘E’极，电压低一些的那极为‘C’极。如果是 PNP管，令黑表笔接其‘B’极，同样所得电压高的为‘E’极电压低一些的为‘C’。

2 手工焊接的基本操作及要领

（p32-p38）

3  安装成型

4  插装步骤要求

（P39-40）

5    焊点检查

（从例图中找出并画上自己焊接过程遇到有缺陷点，分析原因）

（四）阐述电路原理：简易数控稳压电源原图，工作原理

简易数控稳压电源

该电源可以输出0~31V的电压，步长为1V(可扩展为0.5V)，输出电流2A，内阻10mΩ以下。该电源用5个拨动开关代表5位二进制数，用以选择输出电压为(闭合的开关所代表的)二进制权数之和，电路见附图。

    该稳压电源电路实质上是一个功率型数模转换器，工作原理参见(电子报)20##年40期第十三版《用运放构成的数模转换器》一文。R2~R6构成权电阻解码网络，TL431构成-2.5V基准电压源，运放TL062构成反相加法器，负反馈电阻R13用以确定输出电压的大小。复合调整管用以提供大电流输出。按图中数值，当开关全部闭合时，代表数字31，输出电压应为31V，如果有误差，可调整R13。

    本电路设置了较灵敏的保护电路。R8为过流检测电阻．1A单向可控硅为保护元件。当电流超过2A时，R8两端的压降使Q1导通，通过R9触发可控硅，调整管基极接地，电源无输出。C5和R11为延时电路，其作用是防止电容性负载时的充电电流触发可控硅。开关K2为保护解除开关兼输出开关。当发生过流保护时，关闭K2再打开，即可使电源恢复工作，且输出电压仍为保护前的数值。若要停止电源输出，可闭合K2。

电路性能主要取决于运放和有关电阻的精度。运放要选择在+33V和-2.5V电源电压下能正常工作的，失调电压最好在1mV以下，且应是场效应管输入型，以减少数模转换误差。R2-R6及R13均应选择金属膜电阻，且应精确校准。校准的办法是，在电路接好后用数字万用表测量输出电压，然后逐个校准。如接入R2，输出应为16V，接入R3．输出应为8V……。如果开关全部断开仍有输出，可能是调整管反向电流过大，可换管或减小Rl4。当需要把步长扩展为0.5V时，可按图中虚线所示增加一个电阻和一个拨动开关。装调好的电源输出误差可在10mV以下，内阻低至几毫欧，特别是低压输出时仍有极小内阻，比用LM317构成的电源的性能要好得多。

（五）调试结果

四 总结