付金占电子教案

1、电子技术基本操作教案单位 长铝职院 班级 学年 姓名 付金占 第10章 电子技术基本操作内容提要 本章主要介绍电阻、电容、二极管、晶体管等常用电子元件的分类及主要参数；数字万用表的使用方法及集成电路的分类；电子焊接的常用工具、器材、焊接方法与焊点要求；元件引脚成型及安装方法等内容。10.1.1 电阻器1. 电阻器的分类按电阻值在电路的特性可变电阻器（电位器）按结构分单圈电位器多圈电位器单联电位器双联电位器多联电位器按调节活动机构分旋转式电位器直滑式电位器数码电位器按用途分普通电位器精密电位器功率电位器微调电位器专用电位器按输出特性的函数分线绕电阻器非线绕电阻器固定电阻器按材料分金属玻璃釉电阻器

2、实芯电阻器薄膜电阻器碳膜电阻器金属膜电阻器按用途分普通型（通用型）精密型功率型高压型高阻型按形状分圆柱型管型片型钮型马蹄型块型按引出线的结构形式分轴向引线经向引线同向引线按保护层材料分涂漆烧法琅塑封按电阻体材料分非绕线（薄膜）电位器绕线电位器小型碳膜电位器合成碳膜电位器有机实芯电位器精密合成膜电位器多圈合成膜电位器线性电位器非线性（对数、指数）电位器敏感电阻器：主要包括光敏、热敏、压敏、气敏等半导体材料做成的电阻。图10.1 电阻器的分类2. 电阻器和电位器的型号命名法第一部分第二部分第三部分第四部分用字母表示主体用字母表示材料用数字或字母表示特征用数字表示序号符号意义符号意义符号意义

3、0;RW电阻器电位器TPUCHIJYSNXRGM碳膜硼碳膜硅碳膜沉积膜合成膜玻璃釉膜金属膜氧化膜有机实芯无机实芯线绕热敏光敏压敏1、2345789GTXLWD普通超高频高阻高温精密电阻器高压电位器特殊函数特殊高功率可调小型测量用微调多圈包括：额定功率阻值允许误差精度等级示例1：型号RJ71-0.25-3.3K-I的精密金属膜电阻器，含义为：示例2：22 k单联合成碳膜电位器3. 电阻器和电位器的主要性能指标 (1). 固定电阻器的主要参数 1）额定功率 指电阻器在规定的环境温度和湿度下，假设周围空气不流通，在长期连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情况下，电阻器上允许消耗的最大功率。 2）

4、标称阻值及允许误差电阻器的阻值和误差有三种标注方法： 直标法是将电阻器的主要参数和技术性能用数字或字母直接标注在电阻体上。 文字符号法是将需要标出的主要参数与技术性能用文字、数字符号两者有规律地组合起来标志在电阻器上。如0.1标注为1，3.3标为33，4.7k标为4k7，10M标注为10M等。 色标法（又称色环表示法） 是用不同颜色的色环来表示电阻器的阻值及误差等级。 图10.3 电阻器色标法示例3）最高工作电压 指电阻器长期工作不发生过热或电击穿的工作电压限度。 ( 2) 电位器的主要参数电位器的主要参数除了与电阻器相同的标称阻值、额定功率外，还有： 1）阻值变化规律 常用的电位器阻值变化规

5、律有直线式（X）、指数式（Z）、对数式（D）三种。 2）滑动噪声 电位器的接触刷在电阻体上移动时，除了有用信号外还有起伏不定的噪声信号（可用示波器观测到），这就是电位器的滑动噪声。滑动噪声应在一定的范围内，否则影响电子设备的正常工作。4. 电阻器的简单测试 固定电阻器的简单测试 测量电阻一般可用万用表和欧姆表 。(1) 将万用表的量程开关选置到测量电阻的适当的档位上；(2) 两表笔分别接被测电阻的两端；(3) 看表的读数，完成测量。 电位器的简单测试 10.1.2 电容器 1. 电容器的分类按介质不同，可分为空气介质电容器、纸介电容器、有机薄膜电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容器、云母电容器、电解

6、电容器；按结构不同，可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器等。 (1) 固定电容器 固定电容器的电容量是不可调节器的，常用的几种固定电容器有图10.4 常用固定电容器的外形和图形符号(2) 半可变电容器 半可变电容器又称微调电容器或补偿电容器。其特点是容量可在小范围内变化，可变容量通常在几pF或几十pF之间 图10.5 常用半可调电容器的图形符号和外形(3) 可变电容器 可变电容器的容量可在一定范围内连续变化，它由若干片形状相同的金属片并接成一组（或几组）定片和一组（或几组）动片。 2. 电容器的型号命名法第一部分第二部分第三部分第四部分用字母表示主体用字母表示材料用字母表示特征用字母或数

7、字表示符号符号意义符号意义符号意义C电容器CIOYVZJBFLSQHDAGNTME瓷介玻璃釉玻璃膜云母云母纸纸介金属化纸聚苯乙烯聚四氟乙烯涤纶（聚脂）聚碳酸脂漆膜纸膜复合铝电解钽电解金属电解铌电解钛电解压敏其它材料电解TWJXSDMYC铁电微调金属化小型独石低压密封高压穿心式包括品种、尺寸代号、温度特性、直流工作电压、标称值、允许误差、标准代号表10.5 电容器的型号命名法电容器的型号示例(1) 标称容量与允许误差 电容器的容量表示电容储存电荷的能力。 表10.6 常用电容器电容量标称系列电容器类别标称值系列高频纸介质、云母介质、玻璃釉介质高频（无极性）有机薄膜介质1.0 1.1 1.2 1.

8、3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1纸介质、金属化纸介质、复合介质低频（有极性）有机薄膜介质1.0 1.5 2.0 2.2 3.3 4.0 4.7 5.0 6.0 6.8 8.0电解电容器1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 电容器的容量及误差标注方法 1）容量数字标注方法 用三位整数表示，第一、二位为电容量的有效数字，第三位为有效数字后面加零的个数，单位为pF，如223表示22000pF的电容量。2）容量的文字表示法 将容量的整数部分写在容量单位标注符号的前

9、面，小数部分写在容量单位标注符号的后面。如：3p3=3.3pF，11=1.1F，2n2=2.2nF。3）误差标注方法有： （1）将容量的允许误差直接标在电容器上； （2）用罗马数字“”、“”、“”分别标注在电容器上表示允许误差为±5%、±10%、±20%； （3）用英文字母表示允许误差等级。D、F、G、J、K、M、N、P、S、Z分别表示±0.5%、±1%、±2%、±5% ±10% ±20%、±1000%、±5020%、±8020%。4）容量误差的色标标注法，其标注原则与电阻色

10、标法相同。(2) 额定工作电压耐压值一般都直接标注在电容器上 3. 电容器的简单测试方法(1) 电解电容的测试1）电容量的测量 用数字万用表的电容测试档位选取适当的量程，即可以直接测量出电容的电容量。 2）测电容器漏电电流 将数字万用表的欧姆档置于较大档位，将其两个表笔接到电容的两端，这时看到显示数字，然后逐渐变到显示“1”的状态，则说明电容的漏电流基本正常。如果再将两表笔反过来接到电容器的两端，若看到显示的数字首先为负的，然后数字变成正的，最后也显示“1”的状态，说明电容器是贮存电荷的功能正常。 (2) 非电解电容器的测试 对于非电解电容器的测试一般直接使用数字万用表的电容测试档位对其电容量

11、进行测量。10.1.3 电感器1. 电感器的分类 电感器的种类很多，根据电感器的电感量是否可调可分为固定电感器、可变电感器和微调电感器； 按其导磁体性质来分，有带磁芯和不带磁芯的电感器； 按绕线结构来分，有单导线圈、多层线圈和蜂房线圈。a)电感器线圈 b)带磁芯电感器 c)磁芯有间隙电感器 d)带磁芯连续可调电感器e)有抽头电感器 f)步进移动触点的可变电感器 g)可变电感器图10.7 电感器的符号2. 电感器的主要参数 (1) 电感（L）它包括自感与互感，反映电感存储磁场能量的能力，也反映电感器通过变化电流时产生感应电动势的能力。 (2) 品质因数（Q）(3) 分布电容(4) 额定电流额定电

12、流是指电感器长期工作不损坏所允许通过的最大电流。 3. 电感器的简单测试要测量电感器的电感量等参数，可以使用电感测试仪、交流电桥、Q表。使用万用表只能判断一下线圈的直流电阻是否正常或者是否线圈开路与短路等情况。一般情况下我们对电感器的测试常常不须要去测量其电感量等参数，常常只要简单地判断一下它是否还能工作。 中心抽头的判定：先假定一根为中心抽头，如果测得它与另外两根引线的直流电阻值差别不大，那么假定是对的，否则重新假定和测量。10.1.4 半导体分立元件 1. 国产半导体器件型号命名方法示例1：二极管2CZ11A的型号意义如下所示示例2：三极管3DG6B的型号意义如下所示2. 半导体二极管(1

13、) 半导体二极管的分类及符号 1）按其用途不同可分为整流二极管、检波二极管、稳压二极管、变容二极管、光敏二极管； 2）按其制作材料不同可分为锗二极管和硅二极管； 3）按其制作工艺的不同可分为点接触二极管和面接触二极管。 常用二极管的外形及符号如图。（a）普通二极管（b）稳压二极管（c）发光二极管。图10.8 常用二极管的外形及图形符号(2) 二极管的主要参数 反向饱和电流IS 指二极管未击穿时的反向电流，其值越小，二极管的单向导电性越好。Is值随温度增加而增加，使用时要注意。 最大整流电流IF 指二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流。 最大反向工作电压URM 指正常使用时允许加在二极管两

14、端的最大反向电压。 最高工作频率fM 反向恢复时间trr (3) 二极管的简单测试 用数字万用表来测试普通二极管是十分方便的。它可以判断普通二极管的阳、阴极性，二极管的好坏，是硅管还是锗硅等。只要使用数字万用表的“”档（以下简称通断档）分别测试二极管的正向电阻和反向电阻就可以进行以上判断。1）好坏的判别 如果数字万用表的两次读数均显示“1”，则被测元件已经损坏或它根本就不是二极管。当两次读数有一次显示.2XX.7XX(X表示任意数字)，另一次显示“1”时，说明二极管是好的。2）材料的判别 如果两次读数字中有一次显示为.2XX.4XX表示是锗管，如果显示的是.5XX.7XX表示是硅管。3）正负极

15、性的判别 在两次测量中，有数字显示的那次测量，数字万用表红表笔所接的一端为二极管的阳极，黑表笔所接的一端为阴极。当然判断二极管的阳极阴极也可以用观察的方法类别，一般二极管的外壳上均印有箭头、色点、色环等标识，箭头所指向的方向或靠近色环的一端为阴极，有色点的一端为阳极。3. 半导体三极管(1) 三极管的分类与外形 按所用的半导体材料分有硅管和锗管（硅管多为NPN型。锗管多为PNP型）； 按结构分有PNP管和NPN管； 按其用途又分为低频管、中频管、高频管、超高频管、小功率管（功率小于1W）、中功率管、大功率管和开关管等； 按封装形式分有玻璃壳封装管、金属壳封装管、塑料封装管等。图10.11 晶体

16、管的结构和符号图10.11 金属壳与塑料壳三极管外形图 (2) 三极管的简单测试用数字万用表可以十分方便地判断出三极管的三极、管芯类型（NPN，PNP）以及测量其。1）判别基极和三极管的管芯类型 2）的测量和集电极c、发射极e的判别10.1.5 半导体集成电路 简称为集成电路，它利用半导体工艺把晶体管三极管、晶体二极管、电阻、电容等元件制作在同一基片上，并按要求相互连接起来，使其成为具有一定功能的电路。 与由分立元件组成的电路比，具有体积小、集成度高、功耗小、可靠性高、重量轻、成本低等优点。1. 集成电路的分类按处理信号不同可分为数字集成电路和模拟集成电路。数字集成电路按电路集成度又可以分为：

17、小规模集成电路（SSI）中规模集成电路（MSI）大规模集成电路（LSI）超大规模集成电路（VLSI） 集成电路的分类综合考虑制造工艺和使用功能，集成电路的分类如下：(1) 数字电路 TTL电路、HTL电路、ECL电路、CMOS电路、微型机电路(2) 模拟电路 运算放大器、稳压器、音响电路、电视电路、非线性电路(3) 接口电路电平转换器、电压比较器、线驱动接收器、外围驱动器 (4) 特殊电路2. 半导体集成电路电路型号命名方法 第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分中国制造器件类型器件系列品种工作温度范围封 装CT：TTL电路H：HTL电路E：ECL电路C：CMOS电路M：存储器：微型机电路F

18、：线性放大器W：稳压器D：音响电视电路B：非线性电路J：接口电路AD：A/D转换器DA：D/A转换器SC：通信专用电路SS：敏感电路TTL电路分为：54/74×××54/74H×××54/74L×××54/74S×××54/74LS×××54/74AS×××54/74ALS×××54/74F×××CMOS电路为：4000系列54/74HC×

19、5;×54/74HCT×××C：070G：-2570L：-2585E：-4085R：-5585M：-55125F：多层陶瓷扁平封装B：塑料扁平封装H：黑瓷扁平封装D：多层陶瓷双列直插封装J：黑瓷双列直插封装P：塑料双列直插封装S：塑料单列直插封装T：金属圆壳封装K：金属菱形封装C：陶瓷芯片载体封装E：塑料芯片载体封装G：网络针棚陈列封装SOIC：小引线封装PCC：塑料芯片载体封装LCC：陶瓷芯片载体封装 74表示国际通用74系列（民用）；54表示国际通用54系列（军用）。H表示高速。L表示低速。LS表示低功耗。C表示只出现在74在系列。M表示只出现在54

20、系列。3. 数字集成电路简介与使用一般规则 (1) TTL集成电路简介 1）国产TTL集成电路有T1000T4000系列 T1000标准系列与国标CT54/74系列及国际SN54/74通用系列相同； T2000高速系列与国标CT54H/74H系列及国际SN54H/74H高速系列相同； T3000肖特基系列与国标CT54S/74S系列及国际SN54S/74S肖特基系列相同； T4000低功耗肖特基系列与国标CT54LS/74LS系列及国际SN54LS/74LS低功耗肖特基系列相同。2）型号区别 54与74系列的区别主要是在工作环境温度上，54系列为-55+125，74系列为0+70。 T1000

21、T4000的主要区别仅在于典型门的平均延迟时间和平均功耗两个参数有所不同，其它电参数和外引线排列基本相同，可根据要求选择功能相同的系列电路互为代用。 (2) TTL集成电路一般使用规则 电路规定的工作极限参数不能超过 保证电源电压的稳定 输入输出端的处理 当负载为容性且电容量大于100pF时，TTL输出端应串接数百欧姆的限流电阻限制充放电电流。 不要带电焊接或拔插集成电路，以防电流的冲击造成集成电路的永久性损坏。 输入信号的有效上升沿和下降沿不应超过1s。(3) CMOS集成电路简介 1）优点 CMOS集成电路是以单极型晶体管为基本元件制成的， 具有功耗低、工作电源电压范围宽（如CC4000系

22、列的工作电压范围为318V）、速度快（可达7MHz）、抗干扰能力强、逻辑摆幅大、输入阻抗高（通常为108）、扇出能力大、封装密度大、温度稳定性好、抗辐射能力强及成本低等优点。 2）三种封装形式陶瓷扁平封装，工作温度范围是-55+100；陶瓷双列直插封装，工作温度范围是-55+125；塑料双列直插封装，工作温度为-40+85。(4) CMOS集成电路的一般使用规则 1）电源极性不允许接反，电源电压范围为318V，电源电压不允许超出此范围内。工作时一定要注意电压与信号的加载顺序，要先加电源，后加信号，先撤除信号，后切断电源。2）输入信号的幅度不能超过电源电压，否则会损坏其内部的输入保护二极管。3）

23、输入端的输入电流一般不应超过1mA，对低内阻的信号源常采用限流措施。4）多余不用的输入端不允许悬空，在电路中应按逻辑功能的要求接电源端或地（参考TTL多余输入端处理）。多余输入端最好不要并联使用，因为并联后会增加输入电容而降低电路的工作速度。5）CMOS集成电路的输出端不允许直接接地或电源，也不允许两个CMOS芯片输出端直接连接使用，以免损坏器件。可将同一芯片的几个同类电路的输入端和输出端分别并联在一起以增加驱动能力。10.2 电子焊接的基本操作工艺10.2.1 常用焊接工具1. 电烙铁 电烙铁是焊接的基本工具,它的作用是把电能转换成热能,用以加热工件,熔化焊锡,使焊锡润湿被焊金属形成合金,使

24、元器件与导线牢固地连接到一起。 2. 辅助工具 尖嘴钳 斜口钳 镊子 刀子 10.2.2 电子焊接的焊料 焊料是一种易熔金属，它能使元器件引线与印制电路板的导线连接在一起。焊料通常是用锡（Sn）与铅（Pb）再加入少量其它金属制成的材料，一般称为焊锡。1. 焊锡的种类 常用焊锡按含量的多少可分为15种，按含锡量和杂质的化学成分分为S、A、B三个等级，电子器件的焊接使用焊锡一般为65Sn40Sn。2. 焊锡的形状 常用焊锡有五种形状：块状；棒状；带状；丝状；粉末状。 10.2.3 助焊剂与阻焊剂 1. 助焊剂(1) 助焊剂的作用就是要清除金属表面的氧化物、硫化物、油和别的污染物，防止在加热过程中的

25、焊料继续氧化，并帮助焊料流动和湿润。(2) 助焊剂可分为：无机助焊剂、有机助焊剂、树脂助焊剂等几种。2. 阻焊剂 阻焊剂作用：将不需要焊接的部分保护起来，阻止焊锡流到这此部位。 10.2.4 电子元件焊接的基本要求与方法 1. 锡焊焊点的基本要求 (1) 焊点应接触良好，保证被焊件间能稳定可靠地通过一定的电流。 (2) 避免虚焊的发生。 (3) 焊点要有足够的机械强度。 (4) 焊点表面应美观，焊点表面应呈现光滑状态，不应出现棱角或拉尖现象。图10.17 焊点示意图2. 锡焊的条件(1) 被焊件必须具备可焊性；(2) 被焊件表面应保持清洁；(3) 使用合适的焊剂；(4) 适当的焊接温度。提高锡

26、焊温度虽然可提高锡焊的速度,但是锡焊温度过高焊剂分解速度快,导致焊盘脱落。温度过低会导致虚焊。 (5) 焊接时间的选择 在焊接温度确定之后，应根据润湿状态来决定焊接时间的长短。时间太短，锡焊不足以润湿，时间太长，有损伤元器件和印制板的危险。因此，要合理地控制焊接的时间，通常要求焊接时间在1.54s之间。另外，对同一个焊点应断续焊接，而不能连续焊接。3. 焊接的基本方法(1) 导线及元件引线上锡 (2) 烙铁的握法 (3) 焊接的的基本方法1）五步焊接法 2）三步焊接法图10.19 五步操作法图10.20 三步操作法10.3 电子元器件的安装1. 插装元件的引线成型要求手工插装焊接的元器件引线需

27、要注意的是： 引线不应在根部弯曲，至少要离根部1.5mm以上；弯曲处的圆角半径R要大于两倍的引线直径；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元件的标志符号应方向一致，以便于观察。图10.21 手工插装元器件引线成型形状2. 元器件的插装方法(1) 手工插装：手工插装多用于科研或小批量生产，有两种方法：一种是一块印制电路板所需全部元器件由一人负责插装；另一种是采用传送带的方式上多人流水作业完成插装。(2) 自动插装：自动插装采用自动插装机完成插装。根据印制板上元件的位置，由事先编制出的相应程序控制自动插装机插装。插装机的插件夹具有自动打弯机构，能将插入的元件牢固地固定在印制

28、板上，提高了印制电路板的焊接强度。自动插装机消除了由手工插装所带来的误插、漏插等差错，保证了产品的质量，提高了生产效率。(3) 印制电路板上元件的插装原则 元件的插装应使其标记和色码朝上，以易于辨认。 有极性的元件由其极性标记方向决定插装方向。 插装顺序应该先轻后重、先里后外、先低后高。 应注意元器件间的间距。印制板上元件的距离不能小于1mm；引线间的间隔要大于2mm；当有可能接触到时，引线要套绝缘套管。 特殊元件的插装方法 特殊元件是指较大、较重的元件，如大电解电容、变压器、阻流圈、磁棒等，插装时必须用金属固定件或固定架加强固定。技能训练10-1 晶体三极管、二极管管脚识别及简易测试 一训练

29、目的1练习晶体三极管、二极管器件手册的查阅，熟悉晶体三极管、二极管的类别、型号、规格及主要性能。2掌握用万用表识别晶体三极管、二极管的电极并进行简易测试。二工具器材 半导体器件手册，不同类型、规格的晶体三极管、二极管若干，万用表一只。三训练步骤及内容1 观看样品，熟悉各种晶体三极管、二极管的外形（封装形式）、结构和标志。2查阅半导体手册,列出所给晶体三极管、二极管的类别、型号及主要参数。3用万用表判别所给二极管的电极及质量好坏，记录所用万用表的型号、档位及测得的二极管正、反向电阻读数值。4万用表判别所给三极管的管脚、类型，用万用表的hFE档测量比较不同三极管的电流放大系数，并将测试结果记录入表

30、10.13中。晶体三极管、二极管管脚识别及简易测试被测元件序号型号元件类别封装形式管子电极或参数万用表型号及档位二      极      管                    晶      体  

31、;    管                    技能训练10-2 电子元件焊接练习一训练目的熟练掌握手工焊接技术，掌握印制电路板上元器件的安装和焊接方法。二设备与材料手工焊接工具一套，废电子元器件（不少于50个），废印制电路板（或网孔板）一块。三训练内容与要求1把废电子元器件的引脚用纱纸或小刀磨、刮光亮，加工成图10.22所示的各种形状，然后搪锡，安装到

32、废印制电路板上。2焊接安装好的元器件，做到焊点圆滑光亮，没有虚焊。第11章 常用电子仪器的使用第12章内容提要 本章主要介绍YB4325双踪示波器、DA-16晶体管毫伏表、XD-2低频信号发生器的使用方法及使用注意事项。章末安排了使用训练。 11.1 双踪示波器的使用11.1.1 双踪示波器面板说明及各控制机件的功能图11.1 YB4325双踪示波器操作面板示意图双踪示波器的使用11.1.2 双踪示波器的使用原则与注意事项 1. 示波器基本使用原则 1） 改变显示波形的垂直方向的大小 调节衰减开关（VOLTAGS/DIV）10（如果是CH1的信号波形）或者15（如果是CH2的信号波形）； 2）

33、 调节波形的垂直位置 调节垂直位移(POSITION)旋钮， 40用于移动CH1信号的波形，43用于移动CH2信号的波形; 3） 调节波形在水平方向的个数 调节主扫描时间系数选择开关（TIME/DIV）; 4） 如果波形左右移动，调整与触发有关的各种机件。2. 示波器使用的注意事项1）示波器正常使用温度在040。使用时不要将其它仪器 或杂物盖在示波器的通风孔上，以免影响散热，造成仪 器过热而损坏。2）使用时示波器的辉度不要过高，因为过亮的光点或扫描 轨迹会使操作者感到刺眼，而且这样的这点或扫描轨迹 长时间停留在同一位置上会导致示波管荧光屏涂层灼伤。3）不要加过高的输入电压。一般示波器对于信号的

34、输入都 有额定的最高允许电压范围（400V）。用户应根据示波 器的技术说明书上规定的范围使用。4）示波器使用时不要频繁地开关电源。一般在工作开始前就 打开示波器，工作结束后才关闭示波器。5）注意不要用探极拖拉示波器。11.2 DA-16型晶体管毫伏表的使用1. DA-16型晶体管毫伏表的使用注意事项 1）不要超过其电压的测量范围。 2）应正确地选择量程。如果事先无法知道交流电压的大致范围，就应从最大量程档位开始试测，再向小量程转换。 3）接通电源后应先调零。在量程转换后，也应该进行这种调零操作。 4）由于电表灵敏度较高，使用时接地点必须良好，与其它仪器一同使用时应正确共地。共地点接触不良或不正

35、确都会影响测量效果。 5）读数时，应注意量程开关的位置读不同的刻度线。 6）为了毫伏表的使用安全，操作时一般要求：在开电源之前，应检查其量程范围是否在最高电压档，如果不是最高档应将其设置为最高档量程上；关电源之前，应将其量程档位开关打到最大处；接入测量电压时，应注意先将地线接上，然后再接上信号线；在断开测量电压时，则应先拆除信号线，然后再拆除地线；在接线和拆线时，应注意将量程开关打到较大的档位上。2. 晶体管交流毫伏表与万用表的交流电压档两者的区别： 1）万用表只是一种便携式仪表，它强调多用途，不太强调测量的精度，它上面设置的交流电压测量主要是用于测量电网工频电压，所以它不适合实验室里的其它频

36、率交流信号电压的测量。 2）晶体管交流毫伏表对交流电压的测量，主要是在实验室时对各种频率的交流信号电压进行测量，所以它的量程设置从V到V的数量级上都有，它的测量精度比万用表高得多，对电压工频电压的测量一般不使用交流毫伏表去测量。11.3 XD-2型低频信号发生器的使用 低频信号发生器能产生1Hz1MHz的正弦信号（一般应用频率范围在20Hz200KHz），是工厂和实验室中用于调试相应频率段的放大器等电子线路及电子设备的信号源。1. 面板 图11.2 XD-2型低频信号发生器的面板图2. 使用注意事项 1）接入220V/50Hz交流电源,开机后预热10min,以使仪器产生较稳定的频率,这时再将输

37、出信号引出。 2）当信号发生器接入被调试的电子线路且与其它电子仪器同时使用时，应注意共地。并同时应特别注意信号发生器的输出信号端不能对地短路，否则会损坏信号发生器。 3）当信号发生器经衰减器输出时，注意其不能带负载，只能提供电压信号。技能训练11 示波器、低频信号发生器、晶体管交流毫伏表的使用一. 训练目的1. 熟练掌握示波器的使用方法，学会用示波器观察信号波形，测试信号的幅值，测试信号周期或频率。2. 熟练掌握晶体管交流毫伏表的使用方法，学会用其测试未知信号的电压，熟悉其测量范围及使用注意事项。3. 熟练掌握低频信号发生器的使用方法，学会用其输出一定频率和幅值的信号，会调节信号的频率和幅值的

38、大小。二. 工具器材 示波器、晶体管交流毫伏表、低频信号发生器各一台。三. 训练步骤及内容 1. 用示波器测量低频信号发生器的输出信号： （1）调节低频信号发生器面板上的有关旋钮，使输出信号为某个要求的频率和电压值（如2kHz，1V）； （2）用示波器观察和测量低频信号发生器的输出信号的频率、周期和幅值，并与低频信号发生器面板上的指示表的指示值相比较看是否一致（注意：低频信号发生器面板上的电压表指示的是输出信号电压的有效值，示波器测量的是信号电压的幅值，比较时需要进行换算）。2用晶体管交流毫伏表测量低频信号发生器的输出信号的电压： （1）交流毫伏表通电预热后先调零； （2）用交流毫伏表测量低频

39、信号了生器的输出信号的电压值， 并与示波器的测试结果相比较。3改变低频信号发生器的输出信号的频率和电压值3次（例如200Hz，0.1V；20000kHz，0.01V），重复上述测量过程。4对上面的测量数据记录入表11.2，并对数据进行误差分析与处理。表11.2 测量记录表 4321幅度（V）周期 （s）频率（kHz）幅度（V）周期 （s）频率（kHz）幅度（V）周期 （s）频率（kHz）示波器测量数据交流毫伏表测量数据低频信号发生器读数测量序号第13章 印制电路板的设计与制作 内容提要 本章主要介绍印制电路板的元件布局及布线原则；应用PROTEL设计印制电路板的基本步骤及设计示例；印制电路板的

40、手工制作与专业制作的方法，并以实验室常用的VP-108K电路板制作系统为例 ，介绍了PCB的制作步骤与方法。章末附有印制电路板的设计与制作训练。12.1 印制电路板的设计原则 1. 元件的安装数据及其获得的途径 要将一定数量的元件按原理图中的电气连接关系安装在印制电路板上，必须事先知道各元件的安装数据，以便元件布局。一般采用下述方法确定元件的安装数据。 1）. 设计者提供元件正确的安装资料。 2）. 若没有提供元件安装数据，应通过元件型号查手册找出元件的安装数据。 3）. 想办法找到元件样品，实测元件，确定元件安装数据。 如果是利用计算机设计印制板图，这此数据将用于制作印制板元件库。2. 元件

41、排列的原则 1） 按信号流向排列，一般从输入级开始，到输出级终止。2） 发热量较大的元件，应加装散热器，或尽可能放置在有利于散热的位 置以及靠近机壳处。3） 对于比较大、重的元件，要另加支架或紧固件，不能直接焊在印制电 路板上。4）热敏元件要远离发热元件。5） 某些元件或导线间有较大电位差，应加大它们之间的距离.6） 尽可能缩短高频元件的连接线，设法减小它们的分布参数和相互间的 干扰。易受干扰的元件应加屏蔽。7） 可调元件布置时，要考虑到调节方便。8） 对称式的电路，如推挽功放、差动放大器、桥式电路等，应注意元件 的对称性。尽可能使其分布参数一致。9） 每个单元电路，应以其核心器件为中心，围绕

42、它进行布局。10) 元件排列应均匀、整齐、紧凑。单元电路之间的引线应尽可能短， 引出线数目尽可能少。11) 位于边缘的元件，离印制电路板边缘的距离至少应大于2mm。12) 元件外壳之间的距离，应根据它们之间的电压来确定，不应小于 0.5mm。个别密集的地方应加套管。13) 线路板需要固定的，应留有紧固的位置或打上螺丝孔。14） 若有引出线，最好使用接线插头。15） 有铁心的电感线圈，应尽量相互垂直放置且远离以减小相互间的耦合。16）如果有元件与机壳、面板有联系，如各种显示器件、调节器件，它们均要与机壳相连，因此它们应当在印制板上有固定的安装位置，这个位置不能被其它元件占了。3. 布线的原则 1

43、） 布线要短。尤其是晶体管的基极、高频引线、电位差比较大而又相邻 近的引线，要尽可能的短，间距要尽量大。 2） 一般将公共地线布置在边缘部位，以便于将印制电路板安排在机壳上 3）高频元件和高频导线一般布置在中间，以减小它们对地和机壳的分布 电容。 4）导线拐弯要圆。 5） 在条件允许的情况下，线条可适当加粗，间距可适当加大 6） 大面积要开“天窗”。大面积铜箔下，受热后产生的气体不便排出，易使铜箔膨胀、脱落。 7） 单面印制电路板上的印导线不能交叉。遇此情况，可绕着走线或平行走线。交叉导线较多时，可采用双面板或多面板。 8） 一般情况下，双面板两面的导线应相互垂直布线。 9） 走线正确、布线均

44、匀。12.2 用PROTEL设计印制电路板 1. 原理图的设计 原理图的设计主要是利用PROTEL 99的原理图设计系统（Advanced Schematic）绘制一张（多张）电路原理图。 电路原理图设计的一般步骤，（1）PROTEL 99SE电路原理图编辑器的启动。（2）电路图版面的设置。（3）在图上放置元器件的方法。（4）元器件的布局布线和调整方法。（5）文档的打印和输出方法。 2. 产生网络表 （1）网络表是电路的所有元件的信息及元件与元件之间的引脚连接关系的描述，通常由PROTEL通过扫描所绘制的电路原理图或者印制板图来产生的。（2）网络表是电路原理图设计（Sch）与印制电路板设计（P

45、CB）之间的桥梁和纽带，也是印制板设计中自动布局和布线的基础和灵魂。3. 印制电路板的设计 印制电路板的设计主要是利用PROTEL提供的设计印制板系统完成印制板的设计。由它来产生符合要求的电路板文档，再交印制板厂生产出印制板来。它的作用就是由用户根据网络表采用其自动布局和自动布线功能绘制出印制电路板图来，当然它也可以由手工直接完成印制板的设计（当印制板上元件较少时）。4. 制作过程需要注意： 元器件布局的规则 连线、交叉、跳线的方法 焊盘和焊点的绘制方法 安装孔的绘制方法12.3 印制电路板的制作 1. 印刷电路板的专业制作适用于：设计出来的印制电路板图如果是要进行大批量的生产，应该由印制板专

46、业厂家来生产(简称为专业制作)。2. 印刷电路板的手工制作适用于：在实验阶段和样品生产，或者不要求较高的制作精度时，可以考虑手工制作印制电路板,或者借助相对较简单的设备来制作印制板,以降低成本。本节先分别对印制板的手工与专业制作的基本步骤作一介绍,然后以VP-108K电路板制作系统为例介绍一种介于纯手工与专业制作之间的，比较适合于学生实习用的印制电路板的制作步骤和方法。1. 印刷电路板的专业制作适用于：设计出来的印制电路板图如果是要进行大批量的生产，应该由印制板专业厂家来生产(简称为专业制作)。2. 印刷电路板的手工制作适用于：在实验阶段和样品生产，或者不要求较高的制作精度时，可以考虑手工制作

47、印制电路板,或者借助相对较简单的设备来制作印制板,以降低成本。本节先分别对印制板的手工与专业制作的基本步骤作一介绍,然后以VP-108K电路板制作系统为例介绍一种介于纯手工与专业制作之间的，比较适合于学生实习用的印制电路板的制作步骤和方法。3. 印制电路板的专业制作过程 1) 落料 按板图的形状和尺寸进行下料。 2) 钻孔 3) 清洗 用化学方法清洗板面的油腻及化学层。 4) 网印 丝网漏印法是在丝网上粘附一层漆膜或胶膜，然后按技术要求将印制电路图制成缕空图形，漏印时只需将覆铜板在底板上定位，将印刷料倒在固定丝网的框内，用橡皮板刮压印料，使丝网与覆铜板直接接触，即可在覆铜板上形成由印料组成的图

48、形，漏印后需烘干、修板。 5) 电镀 为了提高板子的电气性能，确保电气连通。 6) 腐蚀 用塑料泵将腐蚀液送到喷头，喷成雾状微粒，并高速喷淋到覆铜板上，对印制板进行腐蚀。 7) 热熔 8) 印阻焊剂12.3.2 用VP-108K电路板制作系统制作印制电路板 1. VP-108K系统特点： 可在1小时内制作出一块高精度的单/双面电路板 节省90%的样板开发费用 线径宽度最小可达4mil（0.1mm） 系统含所有专业应用设备，可马上动手制作 制作简单，保证100%制作成功 系统主要部件均为进口材料 完整的光碟制作说明 完全适合电子开发、军工及大中专院校12.3.2 用VP-108K电路板制作系统制

49、作印制电路板 1. VP-108K系统特点： 可在1小时内制作出一块高精度的单/双面电路板 节省90%的样板开发费用 线径宽度最小可达4mil（0.1mm） 系统含所有专业应用设备，可马上动手制作 制作简单，保证100%制作成功 系统主要部件均为进口材料 完整的光碟制作说明 完全适合电子开发、军工及大中专院校2. 制作过程 1) 打印菲林纸 2) 曝光 3) 显影 4) 腐蚀 5) 打孔 6) 穿孔及沉铜 技能训练12 印制电路板的设计与制作一. 训练目的 1.通过绘制具体电路的印制电路板图，初步掌握利用计算机绘制印制电路板图的基本方法及设计原则; 2.通过制作具体电路的印制电路板,掌握利用V

50、P-108K电路板制作系统制作印刷电路板的工艺。二. 工具器材 安装有PROTEL 99SE的计算机一台; A4幅面以上打印机一台或者绘图仪一台; VP-108K电路板制作系统一套及其耗材若干(见表12.1所示)。三. 训练步骤及内容 1. 利用PROTEL99SE画出图12.1所示电路的原理图； 2. 利用PROTEL99SE以自动布局、自动布线为主，以手工布局和布线为辅完成其单面印制板的设计（不一定和本章例子所示的一样）； 3. 以11的比例打印出印制电路板图； 4. 制作印刷电路板。第13章 典型电子线路的安装与调试 内容提要 本章以串联型直流稳压电源、水塔自动供水装置、智力竞赛抢答器、程控电话机