昆明理工大学电子实习报告(印刷电路板的设计和万用表的装配)

电子实习报告 1 昆明理工大学昆明理工大学 电子实习报告电子实习报告 学院 学院 理学院理学院 班级 班级 电科电科 111 姓名 姓名 xxx 学期 学期 2012 2013 学年学年 3 学学 期期 时间 时间 2013 年年 7 月月 12 日日 实习题目 实习题目 带充电功能的可调直流 带充电功能的可调直流 稳压电源印刷电稳压电源印刷电路板的设计路板的设计 MF47 型万用表装配型万用表装配 电子实习报告 2 目录目录 实习报告封面实习报告封面 1 MF47A 型万用表装配型万用表装配 1 万用表工作原理 3 2 装配过程 4 3 安装 调试 5 充电功能的可调直流稳压电源印刷电路板充电功能的可调直流稳压电源印刷电路板 6 1 原理图 6 2 原理图绘制过程 7 3 印刷电路板绘制过程 7 4 原理图及印刷电路板完成图 8 电子实习报告总结电子实习报告总结 10 参考文献 11 电子实习报告 3 MF47 型万用表装配型万用表装配 1 1 实习任务 实习任务 MF47 型万用表装配 带充电功能的可调直流稳压电源印刷电 路板的设计 2 报告正文 报告正文 I 万用表工作原理 1 指针式万用表的基本工作原理 万用表的基本工作原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表 微安表 做 表头 当微小电流通过表头 就会有电流指示 但表头不能通过大电流 所以 必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压 从而测出电路 中的电流 电压和电阻 下面一一介绍 图 A 图 B 电子实习报告 4 A 测直流电流原理 如图 A 所示 在表头上并联一个适当的电阻 叫分流电阻 进行分流 就可以扩展电流量程 改变分流电阻的阻值 就能改变电流测量范围 B 测直流电压原理 如图 B 所示 在表头上串联一个适当的电阻 叫倍增电阻 进行降压 就可以扩展电压量程 改变倍增电阻的阻值 就能改变电压的测量范围 图 C 图 D C 测交流电压原理 如图 C 所示 因为表头是直流表 所以测量交流时 需加装一个并 串式半波整流电路 将交流进行整流变成直流后再通过表头 这样就可以 根据直流电的大小来测量交流电压 扩展交流电压量程的方法与直流电压 量程相似 D 测电阻原理 如图 D 所示 在表头上并联和串联适当的电阻 同时串接一节电池 使电流通过被测电阻 根据电流的大小 就可测量出电阻值 改变分流电 阻的阻值 就能改变电阻的量程 II 装配过程 1 对照清单清点原件数量 2 焊电路板 3 整机装配 注意 注意电阻的阻值以及二极管 电解电容的型号和方向 晶体管 电位器 WH1 及四个输入插孔都应焊在线路板铜箔面 将 V 型电刷片放入电刷旋钮的方框内 方位是正对档位开关旋钮的白 色指示箭头 电子实习报告 5 将电池夹插入表头背面的相应插座内 1 5V 正极用小夹片 1 5V 负极 及 9V 正负都用大夹片 并在 1 5V 正极到 9V 负极之间用断线连接焊牢 使用功率 30W 以上的电烙铁 含锡量 60 以上的焊锡丝 方可保证焊 接质量 III 安装 调试 首先查看自己组装的万用表的指针是否对准零刻度线 如果没有对准 则进行机械调零 然后装入一节 1 5 伏的二号电池和一节 9 伏的电池 1 档位开关旋钮打到 BUZZ 音频档 在万用表的正面插入表笔 然后将它 们短接 听是否有鸣叫的声音 如果没有 则说明安装的蜂鸣器线路有问 题 2 档位开关旋钮打到欧姆档的各个量程 分别将表笔短接 然后调节电位 器旋扭 观察指针是否能够指到零刻度线 3 档位开关旋钮打到直流电压 2 5 伏档 用表笔测量一节 1 5 伏的电池 在 表盘上观察指针的偏转是否正确 4 档位开关旋钮打到直流电压 10 伏档 用表笔测量一节 9 伏的电池 在表 盘上观察指针的偏转是否正确 5 档位开关旋钮打到交流电压 250 伏档 用表笔测量插座上的交流电压 6 档位开关旋钮打到 10K 欧姆档 测量一个 6 75M 的电阻 7 然后依次检测其它欧姆档位 如果有标准的万用表 则可以将测量的值 进行比较 各档检测符合要求后 即可投入使用 8 在拿起线路板的时候 最好带上手套或者用两指捏住线路板的边缘 不 要直接用手抓线路板两面有铜箔的部分 防止手汗等污渍腐蚀线路板上的 铜箔而导致线路板漏电 9 焊接时一定要注意电刷轨道上一定不能粘上锡 否则会严重影响电刷的 运转 为了防止电刷轨道粘锡 切忌用烙铁运载焊锡 10 如果电刷轨道上粘了锡 应将其绿面朝下 用没有焊锡的烙铁将锡尽量 刮除 但由于线路板上的金属与焊锡的亲和性强 一般不能刮尽 只能用 小刀稍微修平整 11 在每一个焊点加热的时间不能过长 否则会使焊盘脱开或脱离线路板 对焊点进行修整时 要让焊点有一定的冷却时间 否则不但会使焊盘脱开 或脱离线路板 而且会使元器件温度过高而损坏 电子实习报告 6 PCB 电路板图和电路图 电子实习报告 7 带充电功能的可调直流带充电功能的可调直流 稳压电源印刷电路板的设计稳压电源印刷电路板的设计 原理图 原理图 1 整流滤波电路 220V 市电 变压器 15V 熔断器 短路保护 整 流 VQ R1 VL1 电源指示 滤波 C1 1 25 12V 直流 通 过二极管单向导电作用 把由变压器得到的交流 15V 电压 变换成脉动直 流电压 再经过电容滤波电路 把脉动直流电压变换成较为平缓的直流电 压 电路中红色二极管为电源接入指示 点亮为正常情况 如果开电源 VL1 不亮 则要检查原因 如保险 桥堆 VQ 等 2 稳压 调压电路 主要通过三端可调集成稳压电路 LM317 实现 将整流滤波得到的较为平缓的直流电压经过 LM317 稳压和电位器 RW1 调压而得到稳定的可调输出电压 整流滤波电压 LM317 输入端 稳压 LM317 输出端 1 25V 恒定电压 LM317 的主要特性是 1 2 端电压恒定为 1 25V 在 1 2 端接一个固 定电 阻 R1 200 可在电阻 R1 上形成恒流 于是 2 端对地的电压为 1 25V RW1 上的电压 即 式 1 RW1 0 2 2K 所以 调压范围为 1 25 12V 正常情况下 317 输入 15 18V 输出 1 25 12V 所以 1 端电位应低 电子实习报告 8 于 2 端 1 端电位也应低于 3 端 当发生异常情况 如电源短路等 为保 护 317 加入二极管 VD1 VD2 起保护作用 C2 C3 平波 C2 平滑 LM317 输入端电压 C3 并在 RW1 两端 平滑输出电压 VD1 VD2 R1 保护 当输入短路时 C4 上的电荷通过 VD1 放电 当输出短路时 C3 上的 电荷 通过 VD2 放电 这样就不让大电流流过 317 C4 滤除低频成分的 脉动 C5 滤除高频成分的脉动 在实际安装制作中 有些元器件是需要安装在外壳面板上 再用导线 连接到电路板 如变压器 红 绿指示灯 VL1 VL2 电位器 保险 开关 输出接线柱等 8 个元器件 所以 考虑到成品安装的需求 要在图 中将它们画成插座的形式以便连接 原理图绘制过程 原理图绘制过程 1 运行 Schematic Editor 点击文件 新建文件 可打开编辑窗口 2 设置图纸大小 点击选项 设置图纸 设置为 A4 设置栅格大小 定位 栅格 5 可视栅格 5 3 添加库 2012SCH LIB 文件 拖动器件到图纸中 4 画电路图 调整器件位置 鼠标单击器件让器件处于选定状态 器件四周出现黑 色虚线边框 再单击器件 可让器件粘连于箭头之上 按空格键 space 可调整器件姿态 即放置方向 然后在适当的位置点击鼠标即可把器件放 置于该位置 按 X Y 键可对调整器件左右 上下方向 同样的方法还可 以移动器件的标识 绘图 把所有器件按照图纸连接好 把所有连接点连上 编辑器件标号及参数 按照图纸要求 修改每个元器件的型号及参数 并按照 器件封装对照表 选择封转号 5 生成 设计规程检查报表 看有无器件未连上导线等错误 6 建立网络表 自行校验有无网络 型号参数等错误 原理图中有 16 个元 件 8 个网络 N0001 N0008 印板图绘制过程印板图绘制过程 1 运行 Protel for PCB 点击文件 新建 PCB 文件 打开 PCB 编辑窗口 2 加载 2012PCB LIB 库文件 3 加载网络表 点击网络表 加载网络 屏幕打开网络表加载状态窗口 观 察网络表加载情况 若出现有网络或器件丢失 一定要点击生成报告按钮 然后返回电路图编辑状态 对照报告检查电路图绘制情况 否则点击 OK 进入编辑状态 这时点击 可看到调入的器件与网络 4 摆放器件 选择编辑窗口最下方工具条 点击展开 选定禁止布线层 设置定位栅 电子实习报告 9 格为 0 25mm 线宽为 1mm 选择画线工具 按电路板的尺寸画框 划定 线路板有效区域 线路板尺寸 90mm 40mm 铺开器件 点击自动 自动布局参数设置 在出现的窗口中 选定 局部布局 然后按 进行自动布局 按钮 可以看到器件已被散布于刚 才划定的有效区域中了 选取线条或器件 对器件摆放位置进行调整 此时可设置定位栅格为 0 1mm 5 网络优化 点击网络表 优化网络表 优化所有网络 6 自动布线设置 点击自动 自动布线参数设置 在展开的窗口中设置要进 行布线的层面 线宽 布线时和布线后对线条的处理方法以及布线的算法 7 进行全自动布线 点击自动 自动布线 进行全部网络的自动布线 会进 入电路的自动走线状态 屏幕上将出现显示线路布通情况及布通率的窗口 待布线完成后又会出现一个提示窗口 点击窗口中的 OK 按钮 待窗口关 闭就可以看到布线的结果了 8 查看布线结果 点击信息 PCB 图上的状态 会出现显示 PCB 图线路布 通情况的窗口 检查有多少线未布通 布线不通时 把自动布线取消 重 新调整元件的位置和方向 再进行一次 9 手动处理未布通的线 点击自动 利用飞线进行手工布线 手动布置未布通的线 放置跳线 通过放置跳线布通上面步骤未布通的线 10 器件标注文字大小和位置的调整 调整位置 与调整器件的方法相同 调整标号及参数的大小 11 PCB 图中有 16 个元件 8 个网络 N0001 N0008 以上工作完成 后 击信息看是否有错 无误后保存 电子实习报告 10 原理图和印刷电路板图 原理图和印刷电路板图 电子实习报告 11 电子实习总结 电子实习总结 本学期的电子实习共两个课题 一个是 MF47A 型万用表的装配 另 外一个是充电功能的可调直流稳压电源印刷电路板的设计 第一周的课题是万用电表 大一的时候我们专业的短学期实习是焊一 个简单的超外差式收音机 所以这个万用表的焊接做起来就相对容易一点 因为之前有了用电烙铁的经验 但是在实际焊接过程中还是出现了一些小问题 不如焊点形状不均匀 有几个焊点焊的变形了 不过还好不影响电路的整体功能 另外一个问题 就是二极管的方向搞错了 这个是由于粗心大意 所以还要把焊点融化取 下二极管换个方向后再重新焊 当第一次焊完后检测时发现万用表的电阻 测量功能不能用 直流电压的测量也有问题 所以我又拆开外壳重新检查 发现晶体管的几个管脚没有焊 而且电笔的插孔也没有焊 当时以为这些 元件直接插上去就能连接到电路板上而不用焊接 结果导致元件与电路板 接触不良 所以万用的功能就出现了缺陷 后来全部焊好以后再进行检测 就好了 之前出现的问题也就没有了 还有一个方面是电阻的色环 这个我也在大一的短学期实习中接触过 但是却忘了那些颜色所代表的数值 只好在网上查询后再计算电阻的阻值 还有电阻的方向也容易搞错 因为从两个方向看电阻的色环会出现两种不 同阻值 从万用表焊接这个课题中我学到了很多东西 得到了不少经验 意识 到做事一定要认真 不能马马虎虎 不然出现的后果可能会非常严重 好 在我的万用表焊接还没有什么重大失误 但是也出现了一些小问题 说自 己的焊接能力还有待提高 第二周的课题是充电功能的可调直流稳压电源印刷电路板的设计 这 个不是实际动手操作 而是在电脑上的软件上完成 由于之前没有系统的 学习关于电路的软件 所以这个课题相比第一周的万用表就有些难度了 首先是软件的安装问题 因为这个软件在很久以前就出现了 并且应 用范围特别广 但是诸多版本让多数同学都感到头疼 因为老师给的软件 的版本比较旧 只能在 32 位的系统中顺利安装 而绝大多数同学的电脑都 是 win7 64 位电脑 所以在软件安装这个环节用了大量时间 最终我也没 有成功安装上这