1  数字电子秒表

1.1  实训目的

掌握基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器、计数器、译码显示等单元电路的综合应用；熟悉数字电子秒表的安装与调试。

1.2元器件清单

电子秒表的元件清单如表1.1所示。

表1.1  数字电子秒表原件清单

1.3  数字电子秒表的组成与工作原理

数字电子秒表的原理图如图1.1所示。按功能分为四个单元电路，时钟发生器、计数与译码显示电路、基本RS触发器和单稳态触发器。

                       图1.1  数字电子秒表原理图

1.3.1  时钟发生器

时钟发生器（用555定时器构成的多谐振荡器），其振荡频率的计算公式为：

                                             （1.1）

多谐振荡器的振荡频率设计为100Hz，R为51KΩ，带入公式1.1得RW大约为41 KΩ，C为0.1μF。

调节电位器RW，使多谐振荡器产生频率为100Hz的方波信号。

1.3.2  计数与译码显示电路

用十进制计数、显示译码器CD4026构成的计数与译码显示电路。

此模块是将时钟发生器产生的100Hz的时钟脉冲送到CD4026的CP端最低位开始计数，当低位到达1111111时CR端送一个脉冲给上一位的CP端，上一位开始计一位数，当低位再次到达1111111时CR端再产生一个脉冲给上一位的CP端，以此类推最终状态为99.99秒。电路连接方式如图1.2所示。

图1.2  计数译码显示电路

1.3.3  基本RS触发器

如图1.3为用与非门CD4011构成的基本RS触发器。

图1.3  基本RS触发器

基本RS触发器在电子秒表中的功能是启动秒表和停表，按键K1为启动秒表，按键K2为停表。

1.3.4  单稳态触发器

图为用施密特触发器CD40106构成的单稳态触发器。

图1.4  单稳态触发器

RC延时环节的作用，该暂态维持一段时间又回到原来的稳态，暂稳态维持的时间取决于RC的参数值。单稳态触发器在电子秒表中的功能是为计数器提供清零信号。

1.4  主要芯片引脚示意图与主要功能

在数字电子秒表中主要的芯片有555芯片、CD4026芯片。

1.4.1  NE555芯片

时基集成电路555并不是一种通用型的集成电路，但它却可以组成上百种实用的电路，可谓变化无穷，故深受人们的欢迎。

图1.5  555芯片

555时基电路具有以下几个特点：

（1）555时基电路，是一种将模拟电路和数字电路巧妙结合在一起的电路；

（2）555时基电路可以采用4．5～15V的单独电源，也可以和其它的运算放大器和TTL电路共用电源；

（3）一个单独的555时基电路，可以提供近15分钟的较准确的定时时间；

（4）555时基电路具有一定的输出功率，最大输出电流达200mA，可直接驱动继电器、小电动机、指示灯及喇叭等负载。

因此，555时基电路可用作：脉冲发生器、方波发生器、单稳态多谐振荡器、双稳态多谐振荡器、自由振荡器、内振荡器、定时电路、延时电路、脉冲调制电路、仪器仪表的各种控制电路及民用电子产品、电子琴、电子玩具等。

无论是进口或国产的时基555集成电路，还是用何种材料封装，其内部电路原理和管脚的功能则是完全一致的。其各管脚功能如下：

①脚接电源地线，即电源的负极；

②脚为低电位触发端，简称低触发端；

③脚为输出端，可将继电器、小电动机及指示灯等负载的一端与它相连，另一端接地或电源的正极；

④脚为低电位复位端；

⑤脚为电压控制端，主要是用来调节比较器的触发电位；

⑤脚为高电位触发端，简称高触发端；

⑦脚为放电端；

⑧脚接电源正极。

用555时基电路可组成各种形式的自激式多谐振荡器，其基本电路如图a所示。当电路刚接通电源时，由于C来不及充电，555电路的②脚处于零电平，导致其输出③脚为高电平。当电源通过RA、RB向C充电到Vc≥Vcc时，输出端③脚由高电路平变为低电平，电容C经RB和内部电路的放电开关管放电。当放电到Vc≤Vcc时，输出端又由低电平转变为高电平。此时电容再次充电，这种过程可周而复始地进行下去，形成自激振荡。

1.4.2  十进制计数、显示译码器CD4026

CD4026是一款同时兼备十进制计数和七段译码两大功能的芯片，通常在CP脉冲的作用下为共阴极七段LED数码管显示提供输入信号。在一些无需预置数的电子产品中得到了广泛的应用，节约了开发成本。由于CD4026输出端信号具有规律可循，经合理反馈后获得进位脉冲信号和本位清零信号，即可实现数字钟计时功能。

图1.6  CD4026芯片引脚图

CD4026同时具有显示译码功能，可将计数器的十进制计数转换为驱动数码管显示的七位显示码，省去了专门的显示译码器。CD4026的输出abcdefg直接与LED数码管连接。

CD4026的CR为异步清零端，CR=1时立即使计数器清零。

1.5  安装与调试

1、基本RS触发器的调试

按下按键K2，检查基本RS触发器输出是否是Q=0，松开按键K2，基本RS触发器输出是否保持不变。

按下按键K1，检查基本RS触发器输出是否是Q=1。

2、单稳态触发器的调试

在单稳态触发器输入端接1kHz方波信号，用示波器观察单稳态触发器输出端是否是连续窄负脉冲的矩形波信号。

3、时钟发生器的调试

用示波器观察时钟发生器输出是否输出方波信号。然后调节RW，使方波信号频率为100Hz。

4、计数器、译码显示单元的调试

首先检查各计数器与对应的显示译码器和数码管的工作情况，在各计数器CP端加入单脉冲，检查计数与显示是否正常。然后将各计数器连接起来，检查计数与显示是否正常。

5、整体调试

将各单元电路连接起来。

首先按下按键K2，观察秒表是否停表。然后按下按键K1，观察秒表是否清零和启动计时。

6、秒表的校准

用计时准确的电子表校准秒表，不准确调节电位器RW。

1.6  基本常见问题排除与分析

1、数字秒表可以启动，但是停止之后再次启动之后不能清零。

   首先数字秒表可以启动说明电源接入，基本RS触发器可以正常工作，计数译码显示模块正常工作，时钟发生电路可以正常工作。其次只剩下单稳态电路不能正常工作，检查CD40106芯片周围的各个焊点，避免虚焊、少焊、假焊，其次检查焊盘是否有损坏。

2、关于频率的调整误差分析。

   多谐振荡器产生矩形波，通过调节R₁使矩形波的频率产生改变。而我们此次使用的是100K的电位器充当R₁。误差主要是生产的电位器有误差，其次就是电位器焊接出现错误。其次就是瓷片电容103和104焊接错误也会产生误差，此种错误引起的误差比较大。

1.7  电子秒表外壳设计

  对于数字电子秒表的外壳设计采用一个长宽约等于7.5cm*7.5cm*2.5cm的一个正方行盒子，将纸盒上方剪出6.5cm*2cm的一个长方形以便于显示模块露出，观察数据。在观察视窗左边往右1.5cm下方3cm的地方剪出两个半径为4cm的两个两个圆，圆与圆之间的间距为5cm左右，这样会露出停止键和开始键。两个键用笔芯头保护套（橡胶材质），用502粘上，再粘的过程中502胶要用少量滴在接触地方，防止将键粘坏。在盒子右侧引出电源线，制作一个简易开关即可完成外包装制作。

1.8  数字电子秒表焊接过程

图1.7  PCB板焊接完成正面                     图1.8  PCB板焊接完成背面

1.9  包装完成                             1.10  包装完成后上电检测

2  有源音箱

2.1  实训目的

1、掌握OTL功率放大电路、集成功率放大电路的综合应用。

2、熟悉有源音箱的安装与调试。

2.2  元器件清单

功放音箱的元件清单如表2.1所示。

表2.1  功放音响元件清单

2.3  电路的组成

有源音箱的电路图如图2.1所示。

图2.1  有源音箱整体电路图

2.4  集成功率放大器TDA2822

TDA2822是双声道集成功放，为8个引脚的芯片， 其引脚如图2.4所示。

图2.2  TDA2822引脚图

2.4.1  TDA2822各引脚的功能

1脚—1声道输出端；

7脚—1声道反相输入端；

8脚—1声道同相输入端；

3脚—2声道输出端；

5脚—2声道反相输入端；

6脚—2声道同相输入端；

2脚—V+电源端；

4脚—接地端。

2.4.2  TDA2822主要参数

输出功率：1.8 W；

可用增益调整：40 dB；

工作电源电压：3—15 V；

静态最大电流：12 mA；

最大功率耗散：4000 mW

音频负载电阻：8 Ω；

噪声：测试条件负载为 8Ω、输出500 mW 时， 噪声 小于0.2 %；

最小工作温度: - 40 C°；

最大工作温度: 85 C°。

2.5  电阻电容和二级管的介绍

2.5.1  电阻的作用

串联分压，并联分流，也可以对电流起阻碍作用。

主要参数有：

1、标称阻值；

2、额定功率；

3、允许误差

2.5.2  电容的作用

电容器是一种能储存电能原件。其特性是：通交流、隔直流、通高频、阻低频、有信号的耦合。交流旁路电流滤波，谐振选频等。标志方法：1直接标志2文字符号法3数字表示法4色标法 检测用R/1K和R/100档对其进行放电处理，然后再进行测量。瓷介电容器(CC 型)在介质表面上烧渗银层作电极。其特点是结构简单、绝缘性好、但其机械强度低容量不大。瓷介电容适用于在高频高压中和温度补偿电路中；点解电容是氧化膜具有单向导电性和较高的介质强度。所以电解电容在使用中一旦极性接反。则通过其内部的电流过大，导致其过热击穿，温度升高产生的气体会引起电容器外壳破裂。

2.5.3  二极管的作用

二极管具有单向导电性，具有PN结也可以作为开关，发光二极管（LED）和普通二极管工作原理一样正向电压发光导通反向电压截至，在放置二极管时要注意正负极

2.6  电路的工作原理

音频信号经L-IN.R-IN输入，输入的音频信号经过电位器，电位器是可变电阻的一种，电位器由滑动部分和固定部分组成，改变滑动位置就是可改变了电压大小，就可以调节音箱音量的大小了。然后在LC串联回路的作用下滤除其外来的干扰信号，由电容阻止交流信号通过，最主要部分是集成块2822的作用， 2822是音频功率放大器，是将输入进来的信号进行放大，如2.3电路原理图所示，管脚5、6、7、8是输入端：管脚1是输出端，2是接电源，管脚3同1也是输出端，管脚4接地。管脚1、3输出放大后的信号，否则烧坏喇叭。

2.7  电路的测试与调整

1、电路正常工作的测试

接通电源后，电源指示灯亮。输入端输入音频信号后，扬声器中发出足够响亮的声音。旋转音量调节电位器的旋钮，扬声器发出的声音由大到小，或由小到大发生变化。

2、左右声道的测试

使用媒体播放器测试左右声道的功能。关闭左声道，右声道正常放声；关闭右声道，左声道正常放声。左右声道放声的大小应一样。同时打开左右声道，应分辨不出左右声道的放声，为合成的立体声。

2.8  常见问题的分析与排除

1、电路焊接完成后LED显示灯不亮。

LED显示灯不亮的主要原因可能是电源焊接处有虚焊，或者BAT-、BAT+焊盘脱落，此时应该讲BAT-、BAT+的焊点连接到同一条线的另一个焊盘或者惊醒桥接。

2.喇叭一个出声另一个不出声。

   喇叭进线或出线焊点有虚焊，或LIN、RIN点有虚焊。

3.外包装之后装上电池之后电池发热。

焊点与线之间出现短路，导致电源短路。

4.芯片发热。

芯片两个引脚之间出线短路。

5、音量调节不了。

可能出现的原因是电位器的5个焊点出现短路。

6、音箱上电之后，杂音较大。连接音频线之后杂音较小。

可能的原因是电容C₈焊点虚焊，或者C₈电容不好使。

3  实训心得体会

电子实训是我进入大学以来的第二次实训，对于实训的大体框架我有一定的了解和认知。

此次电子实训共分为两部分，分别是：数字电子秒表和功放音响的制作。

数字电子秒表制作部分：

在数字秒表制作的部分我主要存在的问题是秒表的开关没有新意，其次就是在焊接两个开关时焊点不够漂亮等等，就以上存在的问题做一下几方面的总结：

在开关的问题上我刚开始没有太多的想法，将秒表交上去之后发现有没有开关是不同的两个档次，所以我进行了开关的设计，因为没有成品的开关，所以我就利用两根导线接触之后秒表进行工作这个原理设计了一个单刀开关，但是在使用的过程中极不方便，接触也不好。在开关这问题上我还需要好好想想，借鉴别人的长处，弥补自己的不足。

在圆形焊点不漂亮的问题上，我到最后的总结是，焊锡该少的时候有些多，该多的时候有些少，在以后的焊接的过程中我尽量把握好焊锡多少的这个量，这样圆形焊点就会足够漂亮。

其次就是我在帮助其他同学是发现其他同学的一个问题就是秒表在工作之后再次工作时不能够清零，我拿来那个PCB板之后发现他一个焊盘掉了之后将那个焊盘进行短接，但他没有发现在坏掉的那个焊盘下面还有一条并联的线，在发现这个问题之后我对冰凉的那两个点进行了桥接，这样秒表可以正常的工作。

功放音响制作部分：

在功放音响制作的过程中我主要存在的问题是在音响外壳包装时，包装的不够严实，其次就是我在帮助同学们进行修时出现的一些问题的总结和音响焊接时的一些技巧和我自己进行包装时问题总结为以下几个方面：

在外包装时，所有螺丝尽量都拧紧。这样音响的外包装基本就算完美，但是在安装过程中一定要轻轻的进行安装，因为音响的线质量和我们焊接时的质量不是非常好，如果劲使得过大就会导致线的连接点断掉，这样我们又要重新进行焊接。

音响在焊接时一定要避免焊锡过多或过少；焊锡过多会导致两个焊点短接，这样就会造成电路的短路，损害元件；焊锡过少又会导致焊点的虚焊或焊接不牢，这样元器件之间就会出现接触不良，导致音响达不到预期目的。

对于音响只有一个喇叭好使这样的情况我一般的检查方法是先检查与喇叭串联的电容是否出现虚焊，其次就是检查信号线是否接好。如果都没有错误那就将两个声道合并为一个声道。对于一个声音小，一个声音大，我先检查在电路中是否有虚焊或者连接不好的点，如果没有错误我还会采取同样的方法。

对于接通电源后，杂音比较大，这样的情况我一般是检查电容的焊接是否正确，再检查是否有虚焊。但是有一种情况我至今都没有完全排除，那就是在上点之后噪音声音和点机的声音比较像，但是街上输入音频之后依然有放大信号，但是噪音还是有的，我的分析是470uF的电容虚焊，（在一般情况下点解电容不会出现损坏），但是重新再点一遍焊锡之后，噪音还是没有消失，对于这个问题我还没有完全分析明白。

总之这次实训我对应用为本这个宗旨更加明白，虽然在实训快结束时我患有一个问题没有完全搞明白，总体上来说我已经达到了这次实训的目的，对于生育的一个问题我会课下继续查找资料，解决掉那个问题。

 

第二篇：有源音箱综合实训报告

有源音箱

电子综合实训报告

学院：信息学院

专业：通信工程

姓名：angellhk

二〇##年三月八日

有源音箱综合实训报告

一、         设计目的

1、              完成攻防系统设计与制作方案设计。

2、              掌握有源音箱的工作原理以及各元器件的作用。

3、              掌握焊接有源音箱的方法并调试。

二、实验元器件

三、有源音箱的特点

1、成本低,价格极易被接受

（1）功放在设置在音箱内，比功放少要一套机壳，成本降低。

（2）采用功率集成电路，价格低，设计简单，无须调试，保护功能齐全。

（3）只需一根喇叭线。

2、连接简单,使用方便

3、省去搭配的烦恼

四、有源音箱的组成

有源部分主要：功放组件和电源变压器组成。（功放组件：用来对音乐信号进行放大并实现各种操作功能 ；电源变压器：为功放组提供的电能）

无源部分主要包括:扬器、分频器和音箱箱体。

（1）扬声器：

是整个音响系统的最终发声器件。低音单元(20～6000Hz)口径(3～8in)；高音单元(1500～25000Hz)口径(15～25in)。

（2）分频器:

 作用1:是根据频率将信号分别分配给高音单元和低音单元；作用2:防止大功率的低频信号损坏高频单元。

（3）箱体

电路图如下：

印刷电路板如下：

五、TDA2822电路

TDA2822集成电路具有静态电流小、交叉失真小等特点，可组成双声道BTL电路。适用于便携式、微小型收录机、电脑音响中作功率放大。

TDA2822集成电路有两种封装形式。其中二TDA2822采用16脚双列封装结构，TDA2822M采用8脚封装结构，两者内部等效电路基本相同。其集成块的内电路方框图如图所示（以TDA2822M为例），各引脚之间的对应关系为：

TDA2822引脚号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩①＠＠＠⑥⑥

TDA2822M引脚号⑦一⑧④④①一②一一③④④⑤一⑥

以TDA2822M为例，其集成电路的引脚功能及数据见表所列。图 TDA2822M集成块的内电路方框图

六、焊接方法

一般采用直径1—1.5mm的松香焊锡丝。在烙铁接触焊点的同时送上焊锡，焊锡的量要适量。焊接时不可将烙铁头在焊点上来回移动或用力下压。另外如果是温度过低，焊接时间太短，热量供应不足，焊点锡面不光滑，结晶粗糙，那就不牢固，形成假焊和虚焊。

当看到焊锡开始流淌并且充满焊盘时立即拿开烙铁，保持元件引脚不松动，稍停留片刻等焊锡凝固。焊接结束后，要检查是否有漏焊、搭焊及虚焊等现象。

元件焊接顺序：由低到高，由小到大。

1、      集成电路

2、      电阻器

3、      电容器

4、      电位器

5、      开关

6、      DC插座

七、有源音箱设计心得

本次有源音箱综合实训让我收获颇丰，从焊接前查阅资料到老师授课，再到实际焊接，我觉得每一步都非常重要。有源音箱的焊接不仅仅是一次简单的焊接，更是一次对自己动手能力的考验。

焊接前，我打开包装，点明个元器件后，先自习阅读了说明说及安装方法，然后进行元器件安装。由于我的电路板打开时中间已出现裂缝，所以我先焊接的2822芯片，把板子固定住，防止印刷版断裂，然后由低到高，由小到大依次焊接。三个小时后，我焊接完毕，拿电池实验成功，所以开始组装。组装完成后，当我再次实验时，电源灯不亮了，所以我又拆开音箱，查找原因。开始没有找到问题，后来用万用表找到了问题所在：电源线与电池片接触不好，出现了虚焊。再次焊接后，实验成功，组装音箱。这次实验让我深刻体会到出现问题不要紧，关键是能够在老师、同学的帮助下找到问题所在并解决它！