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文档简介
1、计算机与信息工程系 电子实习报告 专业 计算机科学与技术 班级 学号 姓名 报告完成日期 2012-6-12 指导教师 评语:成绩:批阅教师签名: 批阅时间: 目 录第一章 元器件的识别21.1 电阻色环如何判断阻值.21.2 电容分类和识别正负极方法.51.3 可调电阻识别方法.61.4 按键测试使用方法.71.5 音频座测试方法.71.6 集成芯片引脚判断方法.81.7 万用表使用方法.8第二章 原件的安装与焊接.102.1电源座测试方法.102.2原件安装方法.102.3万能板焊接电路.132.4锡焊操作方法.15第三章 电路布线.173.1 设计目标.173.2 设计内容.173.3
2、电路功能和电路图作用.173.4 LM386芯片.173.5 ISD1760语音芯片193.6 设计问题与分析.22第四章 实习感想.23第五章 参考文献.25附录26第一章 认识实习内容1.1 电阻色环如何判断阻值1.色环电阻的识别 INCLUDEPICTURE " * MERGEFORMATINET 图1-1色环电阻识别方法图色环电阻是应用于各种电子设备的最多的电阻类型,无论怎样安装,维修者都能方便的读出其阻值,便于检测和更换。但在实践中发现,有些色环电阻的排列顺序不甚分明,往往容易读错,在识别时,可运用如下技巧加以判断: 技巧1:先找标志误差的色环,从而排定色环顺序。最常用的表
3、示电阻误差的颜色是:金、银、棕,尤其是金环和银环,一般绝少用做电阻色环的第一环,所以在电阻上只要有金环和银环,就可以基本认定这是色环电阻的最末一环。 技巧2:棕色环是否是误差标志的判别。棕色环既常用做误差环,又常作为有效数字环,且常常在第一环和最末一环中同时出现,使人很难识别谁是第一环。在实践中,可以按照色环之间的间隔加以判别:比如对于一个五道色环的电阻而言,第五环和第四环之间的间隔比第一环和第二环之间的间隔要宽一些,据此可判定色环的排列顺序。 2.识别大小 四色环电阻: 第一色环是十位数,第二色环是个位数, 第三色环是应乘颜色次幂颜色次,第四色环是误差率 例子: 棕 红 红 金 其阻值为12
4、×102=1.2K 误差为±5% 误差表示电阻数值,在标准值1200上下波动(5%×1200)都表示此电阻是可以接受的,即在1140-1260之间都是好的电阻。 五色环电阻: INCLUDEPICTURE " * MERGEFORMATINET 图1-2五色环电阻红 红 黑 棕 金 五色环电阻最后一环为误差,前三环数值乘以第四环的10颜色次幂颜色次,其电阻为 220×101=2.2K 误差为±5% 第一色环是百位数,第二色环是十位数, 第三色环是个位数,第四色环是应乘颜色次幂颜色次, 第五色环是误差率。 色环标示主要应用圆柱型的电阻器
5、上,如:碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、保险丝电阻、绕线电阻。色环主要分成两部分: 第一部分:靠近电阻前端的一组是用来表示阻值。 两位有效数的电阻值,用前三个色环来代表其阻值,如:39,39K,39M。 三位有效数的电阻值,用前四个色环来代表其阻值,如:69.8,698,69.8K,一般用于精密电阻的表示。 第二部分:靠近电阻后端的一条色环用来代表公差精度。 第一部分的每一条色环都是等距,自成一组,容易和第二部分的色环区分。 四个色环电阻的识别:第一、二环分别代表两位有效数的阻值;第三环代表倍率;第四环代表误差。 五个色环电阻的识别:第一、二、三环分别代表三位有效数的阻值;第四环代表倍率
6、;第五环代表误差。 如果第五条色环为黑色,一般用来表示为绕线电阻器,第五条色环如为白色,一般用来表示为保险丝电阻器。如果电阻体只有中间一条黑色的色环,则代表此电阻为零 HYPERLINK " t "_blank" 欧姆电阻。 表1-1五色环电阻对照表银金黑棕红橙黄绿蓝紫灰白无有效数字0123456789数量级10-210-110010 110210310410510610710810 9允许偏差()±10±5±1±2 ±0.5 ±0.25±0.1+50 -20±20另外还有中间只有一道
7、黑色色环的电阻 其阻值为零 带有四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数;第三环代表倍率;第四环代表误差。快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值确定在某一数量级范围内,例如是几点几K、还是几十几K的,再将前两环读出的数"代"进去,这样就可很快读出数来。 下面介绍掌握此方法的几个要点: 熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆:棕1,红2,橙3,黄4,绿5,蓝6,紫7,灰8,白9,黑0。这样连起来读,多复诵几遍便可记住。 记准记牢第三环颜色所代表的 阻值范围,这一点是快识的关键。具体是: 金色:几点几 黑色:几十几 棕色:几百几十 红色:几点几 k 橙色:几十几
8、k 黄色:几百几十 k 绿色:几点几 M 蓝色:几十几 M 从数量级来看,在体上可把它们划分为三个大的等级,即:金、黑、棕色是欧姆级的;红、橙、黄色是千欧级的;绿、蓝色则是兆欧级的。这样划分一下是为了便于记忆。 当第二环是黑色时,第三环颜色所代表的则是整数,即几,几十,几百 k等,这是读数时的特殊情况,要注意。例如第三环是红色,则其阻值即是整几k的。 记住第四环颜色所代表的误差,即:金色为5%;银色为10%;无色为20%。 1.2电容器的分类和识别正负极方法1.电容器的分类 按照结构分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器。 按电 解质 分类有:有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和
9、空气介 INCLUDEPICTURE " * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE " * MERGEFORMATINET 图1-3电容实物图 质电容器等。 按用途分有:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型 电容器。 频旁路:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器。 低频旁路:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。 滤波:铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器。 调谐:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器。 高频耦合:陶瓷电容器、云母电容器、聚苯乙烯电容器。低耦合
10、:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容 器。 小型电容:金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电 容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。2.识别电容器正负极方法电解电容外面有一条很粗的白线,白线里面有一行负号,那边的一级就是负极。另一边就是正极。用表测时,按容量选档位。方法是两表笔分别接触两电极,每次测时先把电容器放电。电阻大的那次黑笔接的那一极是正极。电容正负极 电容上面有标志的黑块为负极。在PCB上电容位置上有两个半圆,涂颜色的半圆对应的引脚为负极。用引脚长短来区别正负极长脚为正,短脚为负。用万用表来测量。只有电
11、解电容的正极接电源正(电阻挡时的黑表笔),负端接电源负(电阻挡时的红表笔)时,电解电容的漏电流才小(漏电阻大)。反之,则电解电容的漏电流增加(漏电阻减小)。我们先假定某极为“+”极,万用表选用R*100或R*1K挡,然后将假定的“+”极与万用表的黑表笔相接,另一电极与万用表的红表笔相接,记下表针停止的刻度(表针靠左阻值大),对于数字万用表来说可以直接读出读数。然后将电容放电(两根引线碰一下),然后两只表笔对调,重新进行测量。两次测量中,表针最后停留的位置靠左(或阻值大)的那次,黑表笔接的点击就是负极。1.3 电位器电位器是可调电阻的一种。通常是由电阻体与转动或滑动系统组成,即 靠一个动触点在电
12、阻体上移动,获得部分电压输出。 图1-4电位器实物图 电位器的作用调节电压(含直流电压与信号电压)和电流的大小。 电位器的结构特点电位器的电阻体有两个固定端,通过手动调节转轴或滑柄,改变动触点在电阻体上的位置,则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值,从而改变了电压与电流的大小。 电位器是一种可调的电子元件。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触点之间外加一个电压时,通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置,在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。它大多是用作分压器,这时电位器是一个四端元件。电位器基本上就是滑动变阻器。它是由一个电阻体和一个转
13、动或滑动系统组成。1.4按键测试使用方法 INCLUDEPICTURE " * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE " * MERGEFORMATINET 图1-5按键实物图将数字万用表调到音频档,将两支表笔分别接在两个引脚上,注意万用表是否发出声音。当发出声音时就表明两个引脚是串联,当焊接时只要其中一个与其他两个中的一个串联在一个电路中即可。1.5音频座测试方法 将万用表调到音频档,用一根音频线插入音频座中,将一只万用表的表笔与音频线的另一端的地线部分接触。用另一只表笔分别与音频座的三个引脚接触,当万用表发出响声时则说明这个引脚与地线连接。以此类
14、推,用此种方法分别测出音频座的左声道与右声道。 1.6集成芯片引脚的判断方法 圆形结构的集成电路和金属壳封装的半导体三极管差不多,只不过体积大、电极引脚多。这种集成电路引脚排列方式为:从识别标记开始,沿顺时针方向依次为1 、2 , 3单列直插型集成电路的识别标记.有的用倒角.有的用凹坑。这类集成电路引脚的排也是从标记开始,沿逆时针方向依次为1、2 、3 扁平型封装的集成电路多为双列型,这种集成电路为了识别管脚,一般在端面一侧有一个类似引脚的小金属片,或者在封装表面上有一色标或凹口作为标记。其引脚排列方式是:从标记开始,沿逆时针方向依次为1、2 、3 双列直插式集成电路的识别标记多为半圆形凹口,
15、有的用金属封装标记或凹坑标记。这类集成电路引脚排列方 式也是从标记开始,沿逆时针方向依次为1 、2 、3 1.7万用表使用方法万用表是用来测量交直流电压、电阻、直流电流等的仪表。是电工和无线电制作的必备工具。它是由电流表(俗称表头)、刻度盘、量程选择开关、表笔等组成。 1.使用前的准备第一,使用万用表之前,必须熟悉量程选择开关的作用。明确要测什么?怎样去测?然后将量程选择开关拨在需要测试档的位置。切不可弄错档位。例如:测量电压时误将选择开关拨在电流或电阻档时,容易把表头烧坏。 2.使用前观察一下表针是否指在零位。如果不指零位,可用螺丝刀调节表头上机械调零螺丝,使表针回零(一般不必每次都调)。红
16、表笔要插入正极插口,黑表笔要插入负极插口。 3.电压的测量将量程选择开关的尖头对准标有V的五档范围内。若是测交流电压则应指向V处。依此类推,如果要改测电阻,开关应指向档范围。测电流应指向mA或UA。测量电压时,要把电表表笔并接在被测电路上。根据被测电路的大约数值,选择一个合适的量程位置。注意量程开关尖头所指数值即为表头上表针满刻度读数的对应值,读表时只要据此折算,即可读出实值。除了电阻档外,量程开关所有档均按此方法读测量结果。 4.在实际测量中,遇到不能确定被测电压的大约数值时,可以把开关先拨到最大量程档,再逐档减小量程到合适的位置。测量直流电压时应注意正、负极性,若表笔接反了,表针会反打。如
17、果不知电路正负极性,可以把万田表量程放在最大档,在被测电路上很快试一下,看笔针怎么偏转,就可以判断出正、负极性,将两表笔插入供电插座内,表针所指刻度处即为测得的电压值。测量交流电压时,表笔没有正负之一、指针表和数字表的选用:有时也能比较客观地反映了被测量的大小.第二章 原见的安装与焊接2.1电源座测方法将万用表调到音频档,将两支表笔分别接触两个引脚,观察万用表示数,当示数为正时,则与红表笔连接的引脚节电源正极,另一引脚接电源负极。如图: INCLUDEPICTURE " * MERGEFORMATINET 图2-1电源座实物图 2.2原件安装方法安装的次序电路板上元器件的安装次序应该
18、以前道工序不妨碍后道工序为原则,一般是先装低矮的小功率卧式元器件,然后装立式元器件和大功率卧式元器件,再装可变元器件、易损元器件,最后装带散热器的元器件和特殊元器件。插件次序也是:先插跳线,再插卧式IC和其他小功率卧式元器件,最后插立式元器件和大功率卧式元器件;而开关、插座等有缝隙的元器件以及带散热器的元器件和特殊元器件一般都不插,留待上述已插元器件整体焊接以后再由手工分装来完成。常用电子元器件的安装 插装的顺序 :先低后高,先小后大,先轻后重。元器件的标识 :电子元器件的标记和色码部位应朝上,以便于辩认;横向插件的数值读法应从左至右,而竖向插件的数值读法则应从下至上。元器件的间距在印制板上的
19、元器件之间的距离不能小于1mm;引线间距要大于2mm(必要时,引线要套上绝缘套管)。一般元器件应紧密安装,使元器件贴在印制板上,紧贴的容限在0.5mm左右。集成电路(1C)的安装安装时应该注意以下几点:拿取时必须确保人体不带静电;焊接时必须确保电烙铁不漏电。现代人们的衣着和生活环境有时可使人体带有静电,这种静电对于MOS器件的集成电路来说可形成几万伏的高压。我们可以通过事先触摸一下自来水管、暖气管等接地的金属管道或较大型的落地金属物体、工作台的金属框架等来中和静电电荷。由于高温下所有绝缘物的绝缘性能都会降低,所以电烙铁的漏电也不容忽视。焊接时要预先接好电烙铁的安全地线,必要时可以采用临时拔掉电
20、烙铁电源插头再来焊接的办法。IC插座的安装尽管插座本身在电气上并无极性可言,但错误的安装方向将对以后IC的插入形成误导。另外特别要注意每个引脚的焊接质量,因为IC插座的引脚的可焊性差,容易出现虚焊,焊接时可以适当采用活性较强的焊剂,焊后应加强清洗。晶体管的安装各种晶体管在安装时要注意分辨它们的型号、出脚次序和正负极性;要注意防止在安装焊接的过程中对它们造成损伤。小功率的三极管、场效应管和可控硅,封装外形有时完全相同,有些微型封装的器件,表面只能印一、两个标注字,容易混淆,应该尽量与它们的原包装一道拿取,一时用不完的要及时地放回原包装中去。二极管的引出脚也有阴阳极之分,不能插反。安装塑封大功率三
21、极管时,要考虑集电极与散热器之间的绝缘问题。紧固螺钉和晶体管之间用耐热的工程塑料做成的套筒子(又叫绝缘珠)绝缘,晶体管和散热器之间则垫以云母片、聚酯薄膜或一种专用的散热材料散热布。也可以反过来将绝缘珠套在螺栓与散热器之间。安装绝缘栅型场效应管(MOS管)等器件时,与安装IC时一样应该注意被静电击穿和电烙铁漏电击穿的危险,除了实施中和、屏蔽、接地等措施以外,焊接时应顺序焊接漏、源、栅极,最好采用超低压电烙铁或储能式电烙铁。电阻的安装安装电阻时要注意区分同一电路中阻值相同而功率不同、类型不同的电阻,不要相互插错。安装大功率电阻时要注意使之与底扳隔开一定的距离,最好使用专用的金属支架支撑,与其他零件
22、也要保持一定的距离,以利于散热。小功率电阻大多采用卧式安装,并且要紧贴底板安装,以减少引线形成的分布电感。安装热敏电阻时要让电阻紧靠发热体,并用导热硅脂填充两者之间的空隙。电容的安装瓷片电容安装时要注意其耐压级别和温度系数。铝质电解电容、钽电解电容的正极所接电位一定要高于负极所接,否则将会增大损耗,尤其是铝质电解电容,极性接反工作时将会急剧发热,引起鼓泡、爆炸。可变电容、微调电容安装时也有极性问题,要注意让接触人体的动片那一极接“高频地电位”焊盘,不能颠倒,否则,调节时人体附加上去的分布电容将使得调节无法进行。安装有机薄膜介质的可变电容时,要先将动片全部旋人后再焊接,要尽量缩短焊接时间。穿心电
23、容、片状电容安装时要注意保持表面的清洁。电感的安装固定电感外形犹如电阻一般,其引脚与内部导线的接头部位比较脆弱,安装时要注意保护,不能强拉硬拽。没有屏敝罩的电感安装时要注意与周围元器件的关系,要避免漏感交联。高频空心线圈安装时要注意插到位,摆好位置,焊完后要保持调整前的密绕状态。继电器的安装要注意区分其规格、型号,注意核对驱动线圈的工作电压值、欧姆数和触点的荷载能力。驱动绕组和各被控触点一般是分别工作在不同的回路,有时两者之间电压相差很大,要注意电路的绝缘。要注意分辨常开触头与常闭触头的引出脚位置。小继电器驱动绕组的线径很细,其与引出脚相接的部位易出问题,要注意保护。另外,焊接插装继电器的插座
24、时要把继电器插在上面再焊接。以免插座的插接点在焊完以后位置歪斜。这一类继电器一般都有一个固定用的卡簧,安装时不能遗忘。有的继电器安装时有方位要求,要注意满足。凡是继电器都不宜安装在有强磁场或强震动的地方。电位器的安装电位器从结构上分为旋轴式和直线推拉式两种。相同阻值的电位器,按阻值变化的特性又分为直线式、对数式和反对数式。它们在外形上没有什么差别,完全靠标注来区分,安装时不要搞混,必要时可以用仪表测试来分辨。固定在面板上的旋轴式电位器安装时要将定位销子套好后再锁紧螺母。2.3万能板焊接电路 INCLUDEPICTURE " * MERGEFORMATINET 图22万用板实物图万用板
25、(如图22)是一种按照标准IC间距( HYPERLINK " t "_blank" 2.54mm)布满焊盘、可按自己的意愿插装元器件及连线的印制电路板,俗称“洞洞板”。相比专业的PCB制版,洞洞板具有以下优势:使用门槛低,成本低廉,使用方便,扩展灵活。比如在大学生电子设计竞赛中,作品通常需要在几天时间内争分夺秒地完成,所以大多使用洞洞板。 焊接前的准备在焊接洞洞板之前你需要准备足够的细导线用于走线。细导线分为单股的和多股的:单股硬导线可将其弯折成固定形状,剥皮之后还可以当作跳线使用;多股细导线质地柔软,焊接后显得较为杂乱。洞洞板具有焊盘紧密等特点,这就要求我们的烙
26、铁头有较高的精度,建议使用功率30瓦左右的尖头电烙铁。同样,焊锡丝也不能太粗,建议选择线径为0.50.6mm的。洞洞板的焊接方法 对于元器件在洞洞板上的布局,大多数人习惯“顺藤摸瓜”,就是以芯片等关键器件为中心,其他元器件见缝插针的方法。这种方法是边焊接边规划,无序中体现着有序,效率较高。但由于初学者缺乏经验,所以不太适合用这种方法,初学者可以先在纸上做好初步的布局,然后用铅笔画到洞洞板正面(元件面),继而也可以将走线也规划出来,方便自己焊接。 对于洞洞板的焊接方法,一般是利用前面提到的细导线进行飞线连接,飞线连接没有太大的技巧,但尽量做到水平和竖直走线,整洁清晰。洞洞板的焊接技巧 初步确定电
27、源、地线的布局。电源贯穿电路始终,合理的电源布局对简化电路起到十分关键的作用。某些洞洞板布置有贯穿整块板子的铜箔,应将其用作电源线和地线;如果无此类铜箔,你也需要对电源线、地线的布局有个初步的规划。善于利用元器件的引脚。洞洞板的焊接需要大量的跨接、跳线等,不要急于剪断元器件多余的引脚,有时候直接跨接到周围待连接的元器件引脚上会事半功倍。另外,本着节约材料的目的,可以把剪断的元器件引脚收集起来作为跳线用材料。善于设置跳线。特别要强调这一点,多设置跳线不仅可以简化连线,而且要美观得多。 图2-3电路板焊接实物图 笔者喜欢使用排针,因为排针有许多灵活的用法。比如两块板子相连,就可以用排针和排座,排针
28、既起到了两块板子间的机械连接作用又起到电气连接的作用。这一点借鉴了电脑的板卡连接方法。 在使用连孔板的时候,为了充分利用空间,必要时可用小刀割断某处锡箔,这样就可以在有限的空间放置更多的元器件。双面板比较昂贵,既然选择它就应该充分利用它。双面板的每一个焊盘都可以当作过孔,灵活实现正反面电气连接。芯片座里面隐藏元件,既美观又能保护元件。2.4锡焊操作方法焊件表面处理 一般在焊接前焊件需要进行表面清理工作,去除焊接面上的锈迹,油污,灰尘等影响焊接质量的杂质。手工操作中常用机械刮磨和酒精,丙酮擦洗等简单易行的方法。2预焊预焊就是将要锡焊的元器件引线或导电的焊接部位预先用焊锡润湿,一般也称为镀锡,上锡
29、,搪锡等,靠金属的扩散形成结合层后而使焊件表面“镀”上一层焊锡。预焊并非锡焊不可缺少的操作,但对手工烙铁焊接特别是维修,调试,研制工作几乎可以说是必不可少的。3不要用过量的焊剂适量的焊剂是必不可缺的,但不要认为越多越好。过量的松香不仅造成焊后焊点周围需要清洗的工作量,而且延长了加热时间(松香融化,挥发需要并带走热量),降低工作效率;而当加热时间不足时又容易夹杂到焊锡中形成“夹渣”缺陷;对开关元件的焊接,过量的焊剂容易流到触点处,从而造成接触不良。 合适的焊剂量应该是松香水仅能浸湿将要形成的焊点,不要让松香水透过印制板流到元件面或插座孔里(如IC插座)。对使用松香芯的焊丝来说,基本不需要再涂焊剂
30、。 4 保持烙铁头的清洁 因为焊接时烙铁头长期处于高温状态,又接触焊剂等受热分解的物质,其表面很容易氧化而形成一层黑色杂质,这些杂质几乎形成隔热层,使烙铁头失去加热作用。因此要随时在烙铁架上蹭去杂质。用一块湿布或湿海绵随时擦烙铁头,也是常用的方法。 5 加热要靠焊锡桥 非流水线作业中,一次焊接的焊点形状使多种多样的,我们不可能不断换烙铁头。要提高烙铁头加热的效率,需要形成热量传递的焊锡桥。所谓焊锡桥,就是靠烙铁上保留少量焊锡作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁。 显然由于金属液的导热效率远高于空气,而使焊件很快被加热到焊接温度。应注意作为焊锡桥的锡保留量不可过多。 6 焊锡量要合适 过量的焊锡
31、不但毫无必要地消耗了较贵的锡,而且增加了焊接时间,相应降低了工作速度。更为严重的是在高密度的电路中,过量的锡很容易造成不易察觉的短路。 但是焊锡过少不能形成牢固的结合,降低焊点强度,特别是在板上焊导线时,焊锡不足往往造成导线脱落。 7 焊件要牢固 在焊锡凝固之前不要使焊件移动或振动,特别使用镊子夹住焊件时一定要等焊锡凝固再移去镊子。这是因为焊锡凝固过程是结晶过程,根据结晶理论,在结晶期间受到外力(焊件移动)会改变结晶条件,导致晶体粗大,造成所谓“冷焊”。外观现象是表面无光泽呈豆渣状;焊点内部结构疏松,容易有气隙和裂隙,造成焊点强度降低,导电性能差。因此,在焊锡凝固前一定要保持焊件静止,实际操作
32、时可以用各种适宜的方法将焊件固定,或使用可靠的夹持措施。 8 烙铁撤离有讲究 烙铁处理要及时,而且撤离时的角度和方向对焊点形成有一定关系。 撤烙铁时轻轻旋转一下,可保持焊点适当的焊料,这需要在实际操作中体会。第三章 设计内容3.1设计目标根据电路图设计开发一个优质语音录放电路,实现录音,播放,复位,擦除,音量调节等功能。3.2 设计内容该电路由信号输入部分,信号处理部分及信号输出部分组成,采用焊接技术将元件组合开发出以实现预期功能的优质语音录放电路。3.3 电路功能和电路图作用 图3-1音频电路图 由上图3-1所示,音频信号由左端输入,经过LM386芯片的处理及后续元件的处理最终输出。3.4
33、对输入信号的处理 LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中。第一级为差分放大电路,T1和T3、T2和T4分别构成复合管,作为差分放大电 路的放大管;T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载;T3和T4信号从管的基极输入,从T2管的集电极输出,为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载,可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。第二级为共射放大电路,T7为放大管,恒流源作有源负载,以增大放大倍数。第三级中的T8和T9管复合成PNP型管,与NPN型管T10构成准
34、互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压,可以消除交越失真。引脚2为反相输入端,引脚3为同相输入端。电路由单电源供电,故为OTL电路。输出端(引脚5)应外接输出电容后再接负载。电阻R7从输出端连接到T2的发射极,形成反馈通路,并与R5和R6构成反馈网络,从而引入了深度电压串联负反馈,使整个电路具有稳定的电压增益。LM386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚2为反相输入端,3为同相输入端;引脚5为输出端;引脚6和4分别为电源和地;引脚1和8为电压增益设定端;使用时在引脚7和地之间接旁路电容,通常取10F。 图3-2 LM386的引脚图 电源电压:4-12V或5-18V(LM386N
35、-4);电流为4mA;电压增益为20-200dB;在1、8脚开路时,带宽为300KHz;输入阻抗为50K;音频功率0.5W。 尽管LM386的应用非常简单,但稍不注意,特别是器件上电、断电瞬间,甚至工作稳定后,一些操作(如插拔音频插头、旋音量调节钮)都会带来的瞬态冲击,在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声。通过接在1脚、8脚间的电容(1脚接电容+极)来改变增益,断开时增益为20dB。因此用不到大的增益,电容就不要接了,不光省了成本,还会带来好处-噪音减少。PCB设计时,所有外围元件尽可能靠近LM386;地线尽可能粗一些;输入音频信号通路尽可能平行走线,输出亦如此。选好调节音量的电位器。质量太差的不
36、要,否则受害的是耳朵;阻值不要太大,10K最合适。尽可能采用双音频输入/输出。好处是:“”、“”输出端可以很好地抵消共模信号,故能有效抑制共模噪声。第7脚(BYPASS)的旁路电容不可少!实际应用时,BYPASS端必须外接一个电解电容到地,起滤除噪声的作用。工作稳定后,该管脚电压值约等于电源电压的一半。增大这个电容的容值,减缓直流基准电压的上升、下降速度,有效抑制噪声。在器件上电、掉电时的噪声就是由该偏置电压的瞬间跳变所致,这个电容可千万别省啊!减少输出耦合电容。此电容的作用有二:隔直 + 耦合。隔断直流电压,直流电压过大有可能会损坏喇叭线圈;耦合音频的交流信号。它与扬声器负载构成了一阶高通滤
37、波器。减小该电容值,可使噪声能量冲击的幅度变小、宽度变窄;太低还会使截止频率(fc1/(2*RL*Cout))提高。分别测试,发现10uF/4.7uF最为合适。电源的处理,也很关键。如果系统中有多组电源,太好了!由于电压不同、负载不同以及并联的去耦电容不同,每组电源的上升、下降时间必有差异。非常可行的方法:将上电、掉电时间短的电源放到+12V处,选择上升相对较慢的电源作为LM386的Vs,但不要低于4V,效果确实不错!3.5 ISD1760语音芯片ISD1700是单片优质语音录放电路,该芯片提供多项新功能,包括内置专利的多信息管理系统,新信息提示(vAlert),双运作模式(独立&嵌入
38、式),以及可定制的信息操作指示音效。芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等的全方位整合系统功能。 图3-3 ISD1760语音芯片实物图 图3-4 ISD1760语音芯片书面图 可录、放音十万次,存储内容可以断电保留一百年; 两种控制方式,两种录音输入方式;两种放音输出方式;可处理多达 255 段信息;有丰富多样的工作状态提示;多种采样频率对应多种录放时间;音质好,电压范围宽,应用灵活。 工作电压:2.4V-5.5V,最高不超过 6V。静态电流:0.5 - 1 A。工作电流:20mA。用户可利用震荡电阻自定芯片的采样频率,从而决定芯片的录放时间和录放音质。
39、下表为 ISD1730 的参数表: 表31 ISD1730 的参数时间(秒)2030374560采样率(KHz)1286.45.34ROSC 阻值(K)6080100120160 3.独立按键工作模式ISD1730 的独立按键工作模式录放电路非常简单(后附图),而且功能强大。不仅有录、放功能,还有快进、擦除、音量控制、直通放音和复位等功能。这些功能仅仅通过按键就可完成。在按键模式工作时,芯片可以通过/LED 管脚给出信号来提示芯片的工作状态,并且伴随有提示音,用户也可自定 4 种提示音效。录音操作按下REC键,/REC管脚电平变低后开始录音,直到松开按键使电平拉高或者芯片录满时结束。录音结束后
40、,录音指针自动移向下一个有效地址。而放音指针则指向刚刚录完的那段语音地址。放音操作如果一直按住 PLAY 键,使/PLAY 管脚电平持续为低,那么会将芯片内所有语音信息播放出来,并且循环播放直到松开按键将/PLAY 管脚电平拉高。在放音期间 LED 闪烁。当放音停止,播放指针会停留在当前停止的语音段起始位置。快进操作点按一下FWD按钮将/FWD端拉低,会启动快进操作。快进操作用来将播放指针移向下一段语音信息。当播放指针到达最后一段语音处时,再次快进,指针会返回到第一段语音。当下降沿来到/FWD 端时,快进操作还要决定于芯片当时的状态。如果芯片在掉电状态并且当前播放指针的位置不在最后一段,那么指
41、针会前进一段,到达下一段语音处。如果芯片在掉电状态并且当前播放指针的位置在最后一段,那么指针会返回到第一段语音处。如果芯片正在播放一段语音(非最后一段),那么此时放音停止,播放指针前进到下一段,紧接着播放新的语音。如果芯片正在播放最一段语音,那么此时,放音停止,播放指针返回到第一段语音,紧接着播放第一段语音。擦除操作分为单段擦除和全体擦除两种擦除方式,区别如下: 单个擦除。只有第一段或最后一段语音可以被单个擦除。点按一下 ERASE 健将/ERASE 管脚拉低,这时具体的擦除情况要看播放指针的状态。如果芯片空闲并且播放指针指向第一段语音,则会删除第一段语音,播放指针指向新的第一段语音(执行擦除
42、操作前的第二段)。如果芯片空闲并且播放指针指向最后一段语音,则会删除最后一段语音,播放指针指向新的最后一段语音(执行擦除操作前的倒数第二段)。如果芯片空闲并且播放指针指向没有指向第一或最后一段语音,则不会删除任何语音,播放指针也不会被改变。如果芯片当前正在播放第一段或最后一段语音,点按下 ERASE 键会删除当前语音。全体擦除。当按下ERASE键将/ERASE 管脚电平拉低超过2.5秒钟,会触发全体擦除操作,删除全部语音信息。复位操作 如果用RESET控制此管脚,建议/RESET管脚与地之间连接一个0.1F 电容。当/RESET被触发,芯片将播放指针和录音指针都放置在最后一段语音信息的位置。
43、音量操作 点按一下VOL键将/VOL管脚拉低会改变音量大小。每按一下,音量会减小一档,再到达最小档后再按的话,会增加音量直到最大档,如此循环。总共有8个音量档供用户选择,每一档会改变4dB。复位操作会将音量档放在默认位置,即最大音量。FT直通操作 按住FT键将/FT管脚持续保持在低电平会启动直通模式。出厂设定的是在芯片空闲状态,直通操作会将语音从Anain端直接通往喇叭端或AUD输出口。在录音期间按下FT键,会同时录下Anain进入的语音信号。3.6 设计问题与分析问题一:设计LM386功放电路时不能正常放音。分析:经请教老师后,发现所连接的电路出现了严重的问题,把LM386的电路顺序全部反了
44、。自己没有好好的理解并弄清电路图的原理和结构做造成的失误。问题二:功能键不能正常工作。 分析:经检查发现,与功能键连接的电路顺序出现了问题,导致功能键的顺序和播放出现了混乱,没有像电路图那样整齐有序的安放。问题三:焊接故障 分析:由于以前没有接触过焊接,所以在焊接过程中,对线路的焊接技术没有到位,出现气孔、咬边、未焊透、裂纹、焊道外观形状不良、偏弧、烧穿、焊道不均匀等,也导致在电路接连过程中出现了问题。问题四:排线不合理 分析:自己在排线过程中,没有注意到合理排线,导致线路杂乱无章,没有按电路图的连线去排线。实习感想关于这次的电子实习,从中学会了很多的东西。这次实习是从周一到周五的,首先,在周
45、一的上午讲了理论知识,毕竟理论是实践的基础,在后边的操作中充分体现了这句话,就由于没好好听理论,结果走了不少弯路,焊了一半就拆了重新焊。下午,我们便投入到了实战中,大家都拿着各样的器件埋头苦焊。 第一步,我们要焊的是喇叭的电路,不但要保持焊完,还要保证会响,刚开始的时候感觉很难,无从下手,但是在逐渐摸索中熟练起来,在期间也失败了很多次,抱着失败是成功之母的精神,不断的尝试,最终成功的响起来了。从中我学到了,无论做什么事,都不要怕失败,因为只有不断的失败,才能不断的积累经验,才能离成功更近一步。爱迪生正因为这样,才发明了电灯泡。失败并不可怕,可怕的是你失败后不知道奋起,从此一蹶不振。 从焊接喇叭
46、中我发现焊接方法是非常重要的。我们自己动手操作之前,老师一再强调焊接电路板的顺序,但是仍有很多同学按着自己的方法开始了实习操作。经过整个实习过程后,我深刻地体会到老师所强调问题的重要性。实习过程中,如不按一定的顺序进行电路板的焊接,操作速度可能比较快,但成功的几率却不是很大。一旦电路焊接出现问题,几乎很难查出哪里出错了,因为焊接过程比较繁琐,焊接点又多又乱,即使你再有耐心,面对杂乱无章的电路板也会耐心尽失,操作也只能以失败而告终。相反,焊接过程如按正确顺序进行,那么当电路出现问题时,将很容易查找问题所在,即使自己查不出来,在老师的帮助下也将很快找出问题。从中可以看出,正确的焊接方法是至关重要的
47、。接下来是我们焊接放大电路和那28个端口的电路了,这个过程是十分复杂的,少有不慎将会出现很大的错误,正所谓一着不慎满盘皆输。在焊接的过程中,不但要细心,还要有耐心,尽管我们已经很努力保持小心了,可是还是出现了很多错误。比如:将端口接错了,插口接反了等等。等焊接完成我们还要检查一下是否器件的正负极接反了等。在实习中,我了解到了万能表的用法,也加深了对课本知识的理解,知道如何把所学用于生活。同样让我知道理论学习不是无用,只是没用在运用它的领域有你的身影。我们只有接触足够多的外借东西,才能明白自己所学应该怎么用?因此学习不是为眼下,而是一种对未来的积累。我还意识到看似简单的东西其实也有它的大用处,不要眼高手低对待微小的事物。焊接过程中不仅要
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