电子实训

1、电 子 实 训实验指导书班级： 机 制1303 姓名： 学号： 目录一 电烙铁的使用及其工作原理 P1二 焊接的注意事项P4三 电子门铃的工作原理P7四 9013三极管的工作原理P9五 报警器的工作原理P10六 报警器音乐芯片的工作原理P11七 555芯片的引脚图P13八 水银开关的工作原理P15九 瓷片电容和电解电容的作用与区别P1622 一 电烙铁的使用及其工作原理1、前言目 的：对电烙铁有个基本认识，并了解电烙铁的使用方法和使用注意事项。分析内容：电烙铁结构，工作原理，正确的使用过程及注意事项。结 论：电烙铁是电子制作和电器维修必工具，主要用途是焊机元件及导线。2分析2.1总体结构介绍电

2、烙铁分为外热式和内热式两种：外热式电烙铁由烙铁头、烙铁芯、外壳、木柄、电源引线、插头等部分组成。由于烙铁头安装在烙铁芯里面，故称为外热式电烙铁。烙铁芯是电烙铁的关键部件，它是将电热丝平行地绕制在一根空心瓷管上构成，中间的云母片绝缘，并引出两根导线与220V 交流电源连接。外热式电烙铁的规格很多，常用的有25W、45W、75W、100W等，功率越大烙铁头的温度也就越高。内热式电烙铁由手柄、连接杆、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头组成。由于烙铁芯安装在烙铁头里面，因而发热快，热利用率高，因此，称为内热式电烙铁。内热式电烙铁的常用规格为20W、50W 几种。由于它的热效率高，20W 内热式电烙铁就相当于40W

3、 左右的外热式电烙铁。内热式电烙铁的后端是空心的，用于套接在连接杆上，并且用弹簧夹固定，当需要更换烙铁头时，必须先将弹簧夹退出，同时用钳子夹住烙铁头的前端，慢慢地拔出，切记不能用力过猛，以免损坏连接杆。下面以20W内热式电烙铁的工作原理进行介绍：该电烙铁控温范围是100400，调温标志标明低、中、高位，控温精度标称±，采用了热电偶传感器。控制电路采用了交流市电直接降压、滤波、稳压供电方案。工作原理见下图：市电AC220V经R1降压、D1半波整流、D2削波稳压、C1滤波后作为比较器件IC的电源电压及调温设定电压源。ICA脚为热电偶检测电压输入端（与温度值对应）；脚为调温设定电压。在、脚

4、两端电压比较后，由脚输出。其中R的作用是将输入的很少一部分反馈至同相输入端脚，以使在小信号波动时输出锁定不变。当热电偶检到温度偏低时；脚电平相对脚低，使输出脚也低。进而使IC放大器脚相对于固定偏置的脚偏低，使输出脚为高。由于IC脚电压是由AC220V经R、R分压而得，因而，频率、相位完全与AC220V相同。与脚直流比较后在脚输出交流电压。该交流电压经C2、D4、D和D4反向并联（作用同双向二极管）触发双向可控硅，使相应的电压加到烙铁电热丝上，以达到恒温的目的。2.2使用过程介绍（1）右手持电烙铁。左手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。

5、（2）将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成60角。以便于熔化的锡从烙铁头上流到焊点上。烙铁头在焊点处停留的时间控制在23秒钟。（3）抬开烙铁头。左手仍持元件不动。待焊点处的锡冷却凝固后，才可松开左手。（4）用镊子转动引线，确认不松动，然后可用偏口钳剪去多余的引线。（1）基本操作步骤： 步骤一：准备施焊（图(a) ）左手拿焊丝，右手握烙铁，进入备焊状态。要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并在表面镀有一层焊锡。 步骤二：加热焊件（图(b) ）烙铁头靠在两焊件的连接处，加热整个焊件全体，时间大约为1 2 秒钟。对于在印制板上焊接元器件来说，要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。例如，图(b

6、) 中的导线与接线柱、元器件引线与焊盘要同时均匀受热。 步骤三：送入焊丝（图(c) ）焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡丝从烙铁对面接触焊件。注意：不要把焊锡丝送到烙铁头上！ 步骤四：移开焊丝（图(d) ）当焊丝熔化一定量后，立即向左上45° 方向移开焊丝。步骤五：移开烙铁（图(e) ）焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后，向右上45° 方向移开烙铁，结束焊接。从第三步开始到第五步结束，时间大约也是1 至2s 。（2）锡焊三步操作法对于热容量小的焊件，例如印制板上较细导线的连接，可以简化为三步操作。准备：同以上步骤一；加热与送丝：烙铁头放在焊件上后即放入焊丝。去丝移烙铁：焊锡

7、在焊接面上浸润扩散达到预期范围后，立即拿开焊丝并移开烙铁，并注意移去焊丝的时间不得滞后于移开烙铁的时间。图3 焊锡丝的拿法图4 手工焊接步骤二 焊接的注意事项1注意事项一、电烙铁使用前应检查使用电压是否与电烙铁标称电压相符; 二、电烙铁插头最好使用三级插头，要使外壳妥善接地；三、电烙铁通电后不能任意敲击、拆卸及安装其电热部份零件; 四、电烙铁应保持干燥，不宜在过份潮湿或淋雨环境使用; 五、拆烙铁头时，要关掉电源；六、关电源后，利用余热在烙铁头上上一层锡，以保护烙铁头；七、当烙铁头上有黑色氧化层时候，可用砂布擦去，然后通电，并立即上锡；八、海绵用来收集锡渣和锡珠，用手捏刚好不出水为适；九、焊接之

8、前做好“5S”，焊接之后也要做“5S”；十、使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松动；十一、焊接过程中，烙铁不能到处乱放，不焊时，应放在烙铁架上，注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故；十二、使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头。冷却后，再将电烙铁收回工具箱；十三、为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具；十四、焊接时，还需要焊锡和助焊剂（焊锡：焊接电子元件，一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝，熔点较低，而且内含松香助焊剂，使用极为方便。助焊剂：常用的助焊剂是松香或松香水（将松香溶于酒精中）。使用助焊剂，可以帮助清除金属表面的氧

9、化物，利于焊接，又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时，也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性，焊接后应及时清除残留物。）十五、焊接前，应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。包括清除焊接部位的氧化层、将元件镀锡；十六、焊接时，要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。要保证焊接质量；十七、焊接电路板时，一定要控制好时间。太长，电路板将被烧焦，或造成铜箔脱落。从电路板上拆卸元件时，可将电烙铁头贴在焊点上，待焊点上的锡熔化后，将元件拔出；十八、焊接时候助焊剂（松香和焊油）是关键，新鲜的松香和无腐蚀性的焊油可以帮助你很好的完成焊接，而且可以让表面光洁漂亮，使用的时候可以多用点助焊剂；十九、元件必须清洁和镀锡，

10、电子元件在保存中，由于空气氧化的作用，元件引脚上附有一层氧化膜，同时还有其它污垢，焊接前可用小刀刮掉氧化膜，并且立即涂上一层焊锡（俗称搪锡），然后再进行焊接；二十、焊接时应使电烙铁的温度高于焊锡的温度，但也不能太高，以烙铁头接触松香刚刚冒烟为好。焊接时间太短，焊点的温度过低，焊点融化不充分，焊点粗糙容易造成虚焊，反之焊接时间过长，焊锡容易流淌，并且容易使元件过热损坏元件；二十一、焊接点上的焊锡数量不能太少，太少了焊接不牢，机械强度也太差。而太多容易造成外观一大堆而内部未接通。焊锡应该刚好将焊接点上的元件引脚全部浸没，轮廓隐约可见为好；二十二、焊接结束后必须检查有无漏焊、虚焊以及由于焊锡流淌造成

11、的元件短路。虚焊较难发现，可用镊子夹住元件引脚轻轻拉动，如发现摇动应立即补焊；2分析结论电烙铁是最常用的焊接工具，主要用途是焊机元件及导线，按结构可分为内热式电烙铁和外热式电烙铁，按功能可分为焊接用电烙铁和吸锡用电烙铁。具有体积小、操作方便、易维修等优点。但在使用过程中，烙头会产生高温，具有一定的危险性，所以在使用过程中要注意安全。三 电子门铃的工作原理1、分类无线门铃从传输的内容来分，可分为无线非可视门铃和无线可视门铃。无线非可视门铃仅传输语音信号。当来访者按门铃时，主人只能听到声音，而看不到来访者的图像。无线可视门铃则既能进行语音通话，而且能看到来访者的图像。无线门铃从发射器的供能来分，可

12、分为有源无线门铃和无源无线门铃，无源无线门铃又称自发电门铃，是指发射器由来访者按门铃的能量转换成电能来驱动（不需要电池），而有源无线门铃则是依靠内部的电池供能。2、组成部分无线门铃通常都由三部分：室外机、室内机和锁控制器组成。3、工作原理无线门铃的三个组成部分组成一个无线系统,系统内的各个部分相互通信,实现语音对讲或可视语音对讲、监控、拍照和开锁等功能。室外机的工作原理为： （1）利用麦克风采集语音和摄像头采集图像信号，并将采集的模拟信号进行模数转换为数字信号。主处理器对语音和数字图像信号进行压缩和增强等处理，然后将压缩好的信号通过无线信号发射器发射出去； （2）将外设比如门铃按钮等产生的控制

13、信号，通过无线信号发射器发射出去； （3）无线信号接收器接收室内机发射过来的无线语音信号，主处理器将接收的语音信号进行解压缩处理，然后数模转换为模拟信号，通过扬声器播放出来； （4）无线信号接收器接收室内机发射过来控制信号，主处理器将接收的控制信号转换为锁控制命令，并通过短距离的无线发射器（通常采用Zigbee协议）发射给开锁控制器。 室内机的工作原理为： （1）无线信号接收器接收来自室外机的无线语音或视频信号，主处理器对接收的信号进行冗错和解码等处理，然后将解码的视频信号通过显示屏显示出来，而解码的语音信号经D/A转换为模拟信号，通过扬声器播放出来； （2）将室内机的各种外设比如通话、开锁等

14、按钮产生的控制信号，通过无线信号发射器发射出去； （3）利用麦克风采集语音信号，并将采集的模拟信号进行模数转换为数字信号，主处理器对语音信号进行压缩处理，然后将压缩好的信号通过无线信号发射器发射出去。 开锁控制器主要用来实现无线遥控开锁。开锁控制器内嵌入各种智能锁（电控锁、磁力锁、静音锁、指纹锁和密码锁等）的控制器。当开锁控制器接收到来自室外机的无线控制信号后，通过解密和解码产生是否开锁的信号，从而遥控开锁。四 9013三极管的工作原理1、  9013三极管参数： 集电极 - 基极电压：40V 集电极 - 发射极电压：25V发射极 - 基极电压：5V集电极电流：500mA集

15、电极耗散功率:300mW结点到环境的热阻:416 /W结温:150储藏温度:-55+1502、9013三极管工作原理： 晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管，（其中，N表示在高纯度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在电压刺激下产生自由电子导电，而p是加入硼取代硅，产生大量空穴利于导电）。两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。3、9013三极管的电流放大作用：晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。

16、这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将Ic/Ib的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。9013是一种NPN型小功率三极管。三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区。三极管的排列方式有PNP和NPN两种。s9013 NPN三极管主要用途：作为音频放大和收音机1W推挽输出以及开关等 。五 报警器的工作原理报警器（alarm）是一种为防

17、止或预防某事件发生所造成的后果，以声音、光、气压等形式来提醒或警示我们应当采取某种行动的电子产品。报警器，分为机械式报警器和电子报警器。报警器主要利用现有的电话网络或则无线手机GSM.GPS网络，通过无线或则有线的方式，连通主人电话，或则手机，实现远程防盗功能的电子产品，如红外探测器，门磁，烟雾探测器，红外栅栏等。随着科技的进步，机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替，经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域。工作原理：通过传感器探头感受光线、温度、压力等参数，如果参数变化值（模拟量或数字量）超过报警预先设定值，则报警器的报警电路接通发出声光报警信号，比

18、如温度升高到一定程度后，感温元件发生热力形变导致接通电路或者因感温元件电阻值发生变化导致相关继电器发生动作，发出报警。六 报警器音乐芯片的工作原理1、音乐芯片电路图2、音乐芯片工作原理合上电源开关SA，由于按钮开关SB还是断开的，所以VT1、VT2没有基极偏流处于截止状态。这时电源通过R1给VT3注入基极电流，使VT3导通，音乐IC被触发工作，扬声器BL放出响亮的乐曲。定时开始时，按下SB，VT1、VT2通过RP获得基极电流而导通，a点电位突然降低，迫使VT3截止，切断了音乐IC的供电电源，扬声器停止放音。当松开SB时，C1经RP向VT1基极放电，放电电流维持VT1、VT2继续导通。经过一定的

19、时间，C1的放电电流减小到不足以维持VT1、VT2导通时，VT1、VT2同时截止，VT3由截止变为导通，音乐IC通电并被触发工作，扬声器发出音乐呼叫信号。3、音乐集成电路组成音乐集成电路的内部电路结构如图所示，它由控制电路、振荡电路、存储器(ROM) 、节拍发生器、音阶发生器、调制器、音色发生器、音色和节拍选择器及前置放大器等组成。（1） 振荡电路：振荡电路由外接电阻R 构成一个完整的振荡器，其振荡频率与R 阻值的大小有关，一般的振荡频率为100kHz 或50kHz。振荡频率是音调发生器和节奏发生器的时间基准。（2） 存储器：存储器(ROM) 的存储容量有64 字七位的，也有512 字七位的不

20、等，其中四位用于控制音调发生器，三位用于控制节奏发生器，同时也提供自停信号。（3）音调发生器：音调发生器按ROM 的数据分配产生不同音调的代码。（4）节拍发生器：节拍发生器按ROM 的数据分配，可提供八种节拍去控制ROM 地址时钟。（5）速度控制：它可提供与放音速度相匹配的速度，这种速度已按编好的程序固化在集成电路内，不能由外部选择。（6）包络发生器：包络发生器的功能是产生包络信号，包络信号的形状决定着乐曲的音色。音调信号和节奏信号经包络发生器形成合成音乐信号后输送给驱动电路。（7）驱动电路：不同的集成电路驱动电路各不相同，有的在输出端输出电流，可直接驱动压电蜂鸣器;有的集成电路内还设置有前置

21、放大器。七 555芯片的引脚图凡是时基电路555，电路内部结构相同，性能都是相同的。时基电路555有很多厂家型号，如MC555、CA555、XR555、LM555等;国产型号有SL555、FX555、5G1555等，典型的、也是最常用的是NE555。555前的字母只表示生产厂家。时基电路555是一种用途较广的精密定时器，可用来发生脉冲、作方波发生器、自激振荡器、定时电路、延时电路、脉宽调制电路、脉宽缺少指示电路、监视电路等。其工作电压为518V，常用1015V，最大输出电流200mA，可驱动功率开关管、继电器、发光管、指示灯、，做振荡器时，最高频率可达300kHz。时基电路555比较简单，内部

22、集成了21个晶体三极管、4个晶体二极管和16个电阻组成了两个电压比较器、一个R-S触发器、一个放电晶体管和一个由3只电阻组成的分压器。图中上比较器A1和下比较器A2是由两个高增益的电压比较器，VT为放电三极管，3个电阻R1、R2、R3阻值都是5k，是3个5组成，时基电路555名称由此而来。555的8脚是集成电路工作电压输入端，电压为518V，以UCC表示;从分压器上看出，上比较器A1的5脚接在R1和R2之间，所以5脚的电压固定在2UCC/3上;下比较器A2接在R2与R3之间，A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。1脚为地。2脚为触发输入端;3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器

23、受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输出低电平;2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入电压大于2 Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。3脚在高电位接近电源电压Ucc，输出电流最大可打200mA。4脚是复位端，当4脚电位小于0.4V时，不管2、6脚状态如何，输出端3脚都输出低电平。5脚是控制端。7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但

24、7脚并不输出电流，所以3脚称为实高(或低)、7脚称为虚高。八 水银开关的工作原理1、 水银开关水银开关：又称倾侧开关，是电路开关的一种，以一接着电极的小巧容器储存着一小滴水银，容器中多数为真空或注入惰性气体。2、工作原理因为重力的关系，水银水珠会向容器中较低的地方流去，如果同时接触到两个电极的话，开关便会将电路闭合，开启开关，从而触发后续电路工作。水银是导体,他是采用的是热涨冷缩的原理,也就相当于一个水银温度计,在它的头尾两端分别加入两导电端头,如达到设计温度后两者经过水银导通,形成开关形式.因它的内部空间较小,又为真空模式,所以不受到水平和位置的影响. 水平报警系统:当水银开关处于水平状态时

25、利用水银将两触点接通,倾斜到一定程度时将设备停止同时产生报警. 正置报警系统:他安装在一设备上,当设备是垂直状态时,两触点是断开的,当设备倾后水银将其触点接通. 容器的形状亦会影响水银水珠接触电极的条件，例如邮包炸弹使用的会是倒 V 字型的，令收件人在不知情的情况下倾侧邮包，闭合电路，制动爆炸，但送件人（或是邮包携带者或制造者）则不会。 水银工作原理图2、注意事项水银对人体及环境均有毒害，因此使用水银开关时，请务必小心谨慎，以免破出；在不再使用时，也应该妥善处理。九 瓷片电容和电解电容的作用与区别1、瓷片电容的作用：MLCC(1类)微型化,高频化,超低损耗,低ESR,高稳定,高耐压,高绝缘,高

26、可靠,无极性,低容值,低成本,耐高温.主要应用于高频电路中. MLCC(2类)微型化,高比容,中高压,无极性,高可靠,耐高温,低ESR,低成本.主要应用于中,低频电路中作隔直,耦合,旁路和滤波等电容器使用.2、电解电容的作用：电解电容是电容的一种，金属箔为正极（铝或钽），与正极紧贴金属的氧化膜（氧化铝或五氧化二钽）是电介质，阴极由导电材料、电解质（电解质可以是液体或固体）和其他材料共同组成，因电解质是阴极的主要部分，电解电容因此而得名。同时电解电容正负不可接错。作用如下：1、在低频放大电路中，可以起到传输低频信号的作用。2、在直流电源中，还可以起到蓄能、降低电源内阻的作用。3、在整流电路中，可以起到滤波作用，降低直流输出电压的纹波。3、两者区别：两种电容的材质是不同的。陶瓷电容无极性,电解电容有极性。陶瓷电容的容量一般较小,电解电容的容值可以做得很大。另外两者的用途也有差别,陶资电容一般用于信号源滤波,而电解电容一般用于电源部分。陶瓷电容: 用高介电常数的电容器陶瓷钛酸钡