《电子线路板设计与制作》实训指导书

1、电子线路板设计与制作实训指导书课程编号:学时数：108适用专业:电子、电气自动化、数控等电类技术专业执笔人:xxx编写日期：2014年1月- 2 -电子线路板设计与制作实训指导书概述一、实训前的准备工作1. 认真预习实训指导书及教材中的有关部分，通过预习，充分了解本次实训的目有、 原理、步骤和仪器的使用方法， 并将实训目的、基本原理、实训电路、实训数据填写的表格 写画在实训报告上。2. 进入实训室后，要熟悉电工综合实训台实训装置的结构及电源配备情况，选中本实 训所用电源及接通电源时各开关动作顺序。按指导书所列仪器清单， 挑选所用实训电路板及测量仪表单元板，检查所用其他仪器设备是否齐全和符合实训

2、要求。二、电路板制作、安装与调试1. 电路板制作按以下步骤认真做好：PCB图检查、打印前准备、打印、热转印前准备、热转印、腐蚀、钻孔、清洗板、涂松香水。2 .元件安装、焊接要符合电子工艺要求。电路焊接，尽量做到一次完成，避免反复拆、 焊。3 .线路焊接接好后，先由同组同学做好复查工作 ，再经经教师检查，方可接通电源调试。三、数据的观测与记录,必须认真仔细地进行。观测并记录实训中的现象和数据是实训过程中最主要的步骤1. 测量数据前的试做检查为保证实训结果的正确，接通电路以后，不要忙于马上测量数据,而要先大致试做一遍，主要观察各被测量的变化情况和出现的现象是否与理论预料结果相符，如果出现非正常情况

3、应及时找出原因进行处理。试做过程还可以发现仪表种类和量程 选择是否合适,设备的放置及操作是否方便等。若有问题都 应在正式实训之前解决。2. 数据的测量与记录11".试做无问题就可以读取数据，如果要测某一变化曲线 ，测量点的数目和间隔应选得合适。被测量的最大值或最小值相 应的点一定要测出；在变化曲线的较弯曲处，测量点应选得 密一些，变化曲线较平滑处，测量点可取得稀一些。测量点 要分布在所研究的整个范围内，不要仅局限于某一小部分。测量点的选择，在试做时就要给予考虑。图0-2是合理选择图测B点的选 测量点的一个例子。利用指针式仪表测量数据时，目光应正对仪表（对有反射镜的仪表，在看到指针与它

4、在 镜中的影像重合时方可读数）。一般指针式仪表可读出三位有效数字，未位数字根据指针在 小格中的位置来估计。实训数据应记在事先列好的数据表格中，一定要注明被测量的名称、单位。保持定值的 量可单独记录。四、安全用电1 .实训中应严肃、认真、细心地进行测试。在接、拆线和改接线路时均应切断电源。2 .闭合或断开闸刀开关时应迅速果断，同时用目光监视仪表和电机设备有无异常现象。例如，有无指针反偏或超量程现象，有无发热、冒烟等现象。如果有这些现象应立即切断电 源，停止实训，并进行检查。3 .使用烙铁时，应整理好电源线，以免烧损绝缘皮，而发生短路或触电事故。五、实训总结与报告1、实训目的与要求。2、实训原理。

5、3、整理实训数据，计算实训结果及绘制特性曲线。实训曲线应绘制在坐标纸上，并标明坐标轴所代表的物理量、单位。绘制曲线时，应用光滑细线条连接，不能用曲折线连接，不要强求曲线通过所有的实训数据点。4、回答实训指导书中提出的间题；总结实训中的心得体会和对实训的改进意见。六、实训内容（一）电子技能基本训练1、常用仪器、仪表的使用2、常用电子元器件的识别与检测3、焊接训练（二）简单电子制作1 、双路稳压电源的制作2、红外热释报警器的制作3、八路智能抢答器的制作4、音频功率放大器的制作5、模拟函数信号发生器的制作6、课外自选电路制作 七、实训成果1、每个学生根据要求完成各个实训项目，根据操作技能及成品效果评

6、定制作成绩。2、编写实训报告 给出实训報告成绩3、 根据每个人的表现，平时成绩占总成绩的20%制作成绩占总成绩的 50%实训报告成绩 占池成绩的30%确定最后实训成绩。实训项目一焊接基础训练（ 14 学时）一、实训目的：1 、知道烙铁、2 、掌握烙铁、二、实训主要设备烙铁、烙铁架、焊锡、吸锡器、万能板、弃旧元件、导线等 三、实训步骤及内容焊接工艺学习要点：焊接的基本知识及手工焊接的工艺要求、质量分析。 掌握手工焊接技术和手工焊接的工艺要求。 学习自动焊接技术、接触焊接技术。吸锡器使用注意事项和保养方法。 吸锡器使用基本操作技能。1.2.3. 焊接的基本知识 手工焊接的工艺要求及质量分析 自动焊

7、接技术 接触焊接（一）焊接的基本知识1.1 焊接的种类 焊接是使金属连接的一种方法，是电子产品生产中必须掌握的一种基本操作技能。 现代焊接技术主要分为下列三类： 熔焊： 是一种直接熔化母材的焊接技术。钎焊： 是一种母材不熔化，焊料熔化的焊接技术。接触焊： 是一种不用焊料和焊剂，即可获得可靠连接的焊接技术。1.2 焊料、焊剂和焊接的辅助材料1 焊料 焊料是一种熔点低于被焊金属，在被焊金属不熔化的条件下，能润湿被焊金属表面， 并在接触面处形成合金层的物质。，它具有熔点低、机电子产品生产中，最常用的焊料称为锡铅合金焊料（又称焊锡） 械强度高、抗腐蚀性能好的特点 2焊剂 （ 助焊剂焊剂是进行锡铅焊接的

8、辅助材料。并降焊剂的作用 : 去除被焊金属表面的氧化物， 防止焊接时被焊金属和焊料再次出现氧化， 低焊料表面的张力，有助于焊接。常用的助焊剂有：无机焊剂 有机助焊剂 松香类焊剂：电子产品的焊接中常用。3常用的锡铅合金焊料（焊锡 锡铅合金焊料的有多种形状和分类。其形状有粉末状、带状、球状、块状和管状等几种。 手工焊接中最常见的是管状松香芯焊锡丝。 这种焊锡丝将焊锡制成管状， 其轴向芯内是优 质松香添加一定的活化剂组成的。4清洗剂在完成焊接操作后，要对焊点进行清洗，避免焊点周围的杂质腐蚀焊点。- 3 -常用的清洗剂有：无水乙醇（无水酒精）、航空洗涤汽油、三氯三氟乙烷5.阻焊剂阻焊剂是一种耐高温的涂

9、料，其作用是保护印制电路板上不需要焊接的部位。阻焊剂的种类：热固化型阻焊剂、紫外线光固化型阻焊剂 （光敏阻焊剂）、电子辐射固化型 阻焊剂1.3锡焊的基本过程锡焊是使用锡铅合金焊料进行焊接的一种焊接形式。ABC.润湿阶段（第一阶段）.扩散阶段（第二阶段）.焊点的形成阶段（第三阶段）其过程分为下列三个阶段:1.4CDE锡焊的基本条件.被焊金属应具有良好的可焊性.被焊件应保持清洁.选择合适的焊料.选择合适的焊剂.保证合适的焊接温度对印制板上的电子元器件进行焊接时，一般选择的时间应不大于 3秒钟。（二）手工焊接的工艺要求及质量分析技术2.1手工焊接技术手工焊接适合于产品试制、电子产品的小批量生产、 适

10、合自动焊接的场合。手工焊接的要点是： 保证正确的焊接姿势 熟练掌握焊接的基本操作步骤 掌握手工焊接的基本要领正确的焊接姿势一般采用坐姿焊接，工作台和坐椅的高度要合适。焊接操作者握电烙铁的方法 ：反握法：适合于较大功率的电烙铁（75W对大焊点的焊接操作。 正握法：适用于中功率的电烙铁及带弯头的电烙铁的操作，笔握法：适用于小功率的电烙铁焊接印制板上的元器件。 电烙铁握法的图片20W 35W的电烙铁；每个焊点一次焊接电子产品的调试与维修以及某些不或直烙铁头在大型机架上的焊接。- 10 -（a）反握法（b）正握法（C）笔握法焊接操作过程分为四个步骤 ,一般要求在23秒的时间内完成。 (1)加热 (2)

11、加焊料(3 )移开焊料(4)Jk移开烙铁步骤三步骤四丄手工焊接的操作要领手工焊接的操作要领分以下五个方面焊前准备电烙铁的操作方法焊料的供给方法掌握合适的焊接时间和温度 焊接后的处理步骤二电烙铁接触焊点方法的图片电烙铁撤离方向的图片烙铁头图电烙铁的撤离方向与焊料的留存量焊料供给方法的图片图焊料的供给方法22手工焊接的工艺要求1.保持烙铁头的清洁焊料、焊剂的用量要适中 焊点的凝固过程焊点的质量分析3.5.2.36.堵峡头吸 除焊鶴烙枚头I：(r>烙铁4.米用正确的加热方式 烙铁撤离方法的选择 焊点的清洗1.对焊点的质量要求：电气接触良好、机械强度可靠、 2 .焊点的常见缺陷及原因分析 虚焊(

12、假焊)/ 拉尖/ 常见焊接缺陷的图片：(a )、外形美观桥接/球焊/印制板铜箔起翘、焊盘脱落/导线焊接不当导线焊接缺陷的图片：、a)(e)2.4ta)外皮烧焦（b）焊料浸过导线外皮 （c）芯线过长芯线散开图导线的焊接缺陷拆焊（解焊）（d）摔线当焊接出现错误、损坏或进拆焊是指把元器件从原来已经焊接的安装位置上拆卸下来。 行调试维修电子产品时，就要进行拆焊过程。1拆焊工具和材料拆焊工具：普通电烙铁、镊子、吸锡器、吸锡电烙铁等。 吸锡材料：屏蔽线编织层、细铜网等。2. 拆焊方法：分点拆焊法、集中拆焊法、断线拆焊法（三）自动焊接技术再流焊技术、表面安装技术（SMT目前常用的自动焊接技术包括： 浸焊、波

13、峰焊接技术、（四）接触焊接（无锡焊接） 接触焊接是一种不需要焊料和焊剂，即可获得可靠连接的焊接技术。电子产品中，常用的接触焊接种类有：压接、绕接、穿刺、螺纹连接4.4.1 压接压接是使用专用工具， 在常温下对导线和接线端子施加足够的压力，使两个金属导体（导线和接线端子）产生塑性变形，从而达到可靠电气连接的方法。压接适用于导线的连接。 手动压接钳及压接的图片3压接端子（a）手动压接钳外形图（b）导线与压接端子压接示意图图压接示意图压接的特点工艺简单，操作方便，不受场合、人员的限制。连接点的接触面积大，使用寿命长。 耐高温和低温，适合各种场合，且维修方便。成本低，无污染，无公害。缺点：压接点 的接

14、触电阻大，因而压接处的电气损耗大。实训项目二双路直流稳压电源的制作（22学时）一、实训目的提高Altuim Designer 软件的应用技能与技巧。掌握双路直流稳压电源的电路原理及装配工艺、调试方法。 掌握手工PCB制作工艺。熟悉三端集成稳压器1、2、3、LM317、7815、7915的引脚及其功能。二、实训仪器及设备、热转印机、腐蚀槽、腐蚀剂、台钻1、万用表、示波器2、电烙铁3、激光打印机三、电路工作原理1、变压部分可通过变压器来实现。可采用4个整流二极管接成桥式，也可采用二极管整2、整流电路一般采用桥式是整流， 流桥堆。3、滤波电路在输出电流不大的情况下，一般选用电容滤波即可。4、 稳压电

15、路可采用集成稳压电路，具体技术要求可参考模拟电子技术。调整电路比例电阻的选择，其中电阻 R1与电位器R2组成输出电压调节器。 R1 一般取 120-240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值为1.25V）,输出电压Uo 的表达式为： Uo= 1.25 （1 + R2/R1）5、保护电路可采用防过流冲击电路。四、核心元件、电路相关知识三端集成稳压器电路集成稳压器与简单稳压电路相比其电路结构简单,它可以通过外接元件使输出电压得到3-12 -很宽的调节范围。并且内部有过热保护、 过流保护等保护电路， 可以很安全的保护电路的正常工作。图（8）时由LM317组成的基准电压源电路，电容Co

16、用于消除输出电压中的高频噪1.25V。音，可取小于1卩F的电容。输入端和调整端之间的电压时非常稳定的电压，其值为 输出电流可达1.5A 。:U1 :LM317AH - _R L<$J图（8） 由LM317组成的稳压电路由于调整端的电流可忽略不计，输出电压为Uo=(1+R2/R) X 1.25V为了减少R2上的纹波电压，可在其上并联一个10卩F电容C。但是，在输出开路时， C将向稳压器调整管发射结反偏，为了保护稳压器，可加二极管D2,提供一个放电回路，D1,D2起保护作用。如图(9)所示:D1mJ 阱？:LM3 仃 AH :LIIZ -讯 LTMIE -''氏沁；D2ulG

17、iGoR?图(9) LM317的外加保护电路(1) 由于设计要求电压从零开始调起，LM317集成稳压器不能直接满足要求，需要设计一个电压补偿电路来抵消 LM317的1.25V最小输出电压，如图(10)所示，电压补偿电路由 R3和二极管D组成，其输出电压 Uo=U-UD其中，U为LM317的输出端电压，UD为二极管D 的正向压降。UD即为补偿电压。其值略大于LM317的基准电压(1.25V ),这里用两只串联的硅材料整流二极管的导通压降来实现。当调节R2减少,使U3达到与UD相等时，输出电压即为0V。之后，当调节R2逐渐增大时，U0即由0V开始增大。由 于负载电流流过 D ,故D 的最大工作电流

18、应能适应负载电流的要求。下图中输出电压的表达式为：(2) Uo =(1+R2/R1) X 1.25-1.4(3) 由于LM317工作时必须大于其最小工作电流，所以一般R1小于240 Q ,在此令R1=50Q ,根据上式可以求出R2max« 5KQ图(10)输出电压可调的直流稳压电源电路原理图- 24 -五、实训内容与步骤1、PCB设计1 ）板尺寸规格： 120MM*95MM（ 此为实验室提供敷铜板最大规格,如果超出, 则无法印制 ）2）PCB元件要按“输入到输出，从左至右，从上至下”布局，交流与直流，两路元件布 局界线要分明,元件不能混杂一起。3） 整流、滤波元件尽量靠近电源输入端放

19、置,输入、输出滤波电容也要尽量靠近三端稳 压器放置,以提高滤波效果,减少纹波干扰。4）LM317、 7815、 791 5要放置在板边, 要与体积大的元件保持适当的距离, 以利于散热。注意每个集成要预留安装散热器的位置（20MM*10M）M5）放置电位器 RP时，要与体积大的元件保持适当的距离，以方便调节阻值。6）输入、输出的电源接线端要整齐地放置在板的两端,以方便对外接线。2、PCB制作P CB图检查、打印前准备、打印、热转印前准备、热转印、腐蚀、钻孔、清洗板、涂 松香水3、检测、装配（1）检测所有元器件及 PCB板，均达到良好无误，待装配。（ 2）装配：按电子产品工艺技术规则要求进行装配、

20、插接。（ 3）检查：如装配无误,则稳压电源不需过多调试就可以正常工作。4、调试 稳压器性能的调整、检测。（ 1 ） 测输出电压A:带负载：用200 Q /1.5A滑动变阻器作可调负载，连续调变阻器， 由 20180Q ,观察记录输出电压值。RP,由0 5.1 K Q，观察记录B:空载：输出端开路状态，连续调整微调电位器 输出电压值。（ 2） 测试方法在空载状态下，将输出电压调为 DC6V然后接上可调负载，检测负载在 20 Q -180 Q 变化，用万用表观测并记录输出电流及输出电压的变化。（ 3）测量纹波电压 用示波器同步观测纹波电压。 （一般在输出电压的 0.5%以下）实训项目二红外热释报警

21、器的制作（18学时）一、实训目的1、 提高Altuim Designerl软件的应用技能与技巧。2、掌握红外热释报警器的电路原理及装配工艺、调试方法。3、掌握手工PCB制作工艺。4、熟悉红外热释传感器及其信号处理芯片的应用；熟悉光敏电阻的工作原理及应用。二、实训仪器及设备1、万用表、示波器2、电烙铁3、激光打印机三、电路工作原理红外热释电路原理图如下图所示。乐集成三部分组成。工作原理:、热转印机、腐蚀槽、腐蚀剂、台钻它由红外信号接收与处理、传感器信号处理集成和音四、核心元件、电路相关知识1、红外热释传感器 D203S人逬S罐老系统与*测电?seoa标襄求人董唸加系统前址風电眸要携人讳洞炖聘禅.

22、无人经过盯辙H髙电当有人 址人有股区域更低也丄輸出，人毬F后諄廉 员商电卜：；制1所示；2、传感器信号处理集成BISS0001bissOOOl的引脚图管脚定义：It-Ji：5ViDrainP/工皿S. Ground国1盟玉址H咚H却哉呈2 D：ZO3S王吁耳増1 BISS 000 iUldHUULdlHLl垃 § s g g s BISS0001典型应用电路'iiBISS0001的内部方框原理图11 IVCJ1Ax'n览迟时间定时器XTtL T1KH47hrnpjtiij7、勺史PT 叶于Al 2013TtHIropivv械制八匸'*-resTtB vbp7n

23、 VS艮IQ匚忑图2 BISS0001原理框图特点CMOS数模混合专用集成电路。具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感器匹配, 进行信号与处理。双向鉴幅器，可有效抑制干扰。内设延迟时间定时器和封锁时间定时器, 结构新颖，稳定可靠，调节范围宽。内置参考电压。工作电压范围+3V +5V。采用16脚DIP封装或SOP封装。3、菲涅尔透镜菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的盲区”和高灵敏区”以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地 交替从 盲区”进入 高灵敏区”这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入， 而强其能量幅度。使进菲涅

24、尔透镜作用有两个： 一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR （被动红外线探测器）上产生变化热释红外信号。五、实训内容与步骤1、PCB设计（1）（2）（3）（4）板规格：75MM*50MM线宽设置：地线 1.5MM;电源线及其它信号线 1MM. 敷铜前安全线距设置：1MM布局要求：技巧与提高：先放置集成芯片， 然后按就近原则，放置其周边元件，在保证适当距离的 情况下，与芯片直接相连的元件离芯片越近越好。注意：所谓就近原则是指，元件引脚与芯片对应相连的引脚靠近。1 ）总体按原理图信号流向，从左至右，从上至下布局，疏密均匀，以减少交叉线，提

25、高 电路性能，方便维护。2）电源、信号等接线端子（J1、U21、BL）靠板边放置，以方便对外接线。3）电源开关、电源指示灯，靠近电源输入端子放置。（5）在满足以上要求的前提下，元件布局要整齐美观。（6）元件编号、参数等标注也要放置整齐。水平方向统一放在元件的上方（或者下方）垂直方向统一放在元件的左边（或右边）。2、PCB制作P CB图检查、打印前准备、打印、热转印前准备、热转印、腐蚀、钻孔、清洗板、涂 松香水3、检测、装配（1）检测所有元器件及 PCB板，均达到良好无误，待装配。（2）装配：按电子产品工艺技术规则要求进行装配、插接。（3）检查：如装配无误，则不需过多调试就可以正常工作。4、调试

26、与参数测试简述 红外热释报警电路 调试、检测步骤。六、实训报告与总结1、测量A B C、D、E点、及三极管各极对地电压，并判断其工作状态D203接收到红外线状态下断开S1的1脚与R1的连接时ABCDEABCDE三极管UEUBU3工作状态UEUBUC工作状态Q2Q32、分析以下故障原因（1） 正常状态下、与断开 S1的1脚与R1的连接，分别测 A点的电位，有明显变化，但U1 的2脚输出（C点）为低电平。（2）U1的2脚输出（C点）为高电平，但蜂鸣片没声音。(3) U1的2脚输出(C点)为低电平，在 C点，C9两端加3V电压时，蜂鸣片发出正常的4、根据下图，简单写出警报声。红外热释报警电路电路的工

27、作原理。J1CON2 K1 sw SPDTJL C12=47uFGND47uFGNDS1D203 S122 K卞25.1ML2M4 C13=47 uF|-*CLc337u103Q190 1R6rHZZ10 K|4C50 uFL4 rP410347 Kp52.2MR7 47 0K 15P,98,107116,125,134,143,152,16,上1U198761213416BISS00 01R8 22；92.2M 伯R11左7 0K 1R 12勺脚 PR 13GNDR1412.2R 15r1J1U2C0021R1022KC9 千一C1C11104"*10210 4* C80uFGND

28、rn-2 p 4R1656 0b C14=10 uFT_R 1727 0KGND3L1100mHQ90 1B Li I CRY STAL实训项目三 带显示抢答器的制作（18学时）一、实训目的1、 提高Altuim Designerl软件的应用技能与技巧。2、掌握数字显示抢答器的电路原理及装配工艺、调试方法。3、了解并掌握自锁电路和反馈电路在电路设计中的重要性。4、掌握集成电路CD4511及数码管的工作原理及使用方法。二、实训仪器及设备1、万用表、示波器2、电烙铁3、激光打印机三、电路工作原理数码管及显示译码器、热转印机、腐蚀槽、腐蚀剂、台钻CD4511的引脚排列如P72图4.2和图4.3所示。

29、实训电路图如P72图4.4所示。当S1- S8任意一个按下，数码管显示相应的按键值，即S1按下显示1, S2按下显示2,依此类推，S8按下显示8.抢答器要求当任何一组抢答，其 余组再按下，均不起作用。一轮抢答结束后，用S9清零，数码管显示 0，即可进行下一轮抢答。S1-S8为8路抢答输入，D1- D12为输入译码电路，将输入的8路信号译码为 CD4511能够接收的四位二进行制码。即当S1按下时，CD4511的输入端DCBA= 0001; S2按下时，DCBA=0010 依此类推，S8 按下时，DCBA=1000CD4511的LE端为数据输入允许端，当LE为高电平输入数据 ABCD无效，当LE为

30、低电平时数据ABCD俞入芯片中经译码输出；BI端为数据消隐输入端，当BI为低电平时输出端 A-G全部为低电平，即数码管不亮，当BI为高电平时，输出端为正常译码输出；LT端为灯测试端，当LT为低电平时，输出 A- G全为高电平，即数码管显示为8，当LT为高电平时，输出为正常译码，在本电路中，我们不使用灯测试功能，所以LT端接高电平。四、核心元件、电路相关知识1、CD4511CD4511是一个用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码一七段码译 码器，特点：具有 BCD转换、消隐和锁 存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED 显示器。CD4511 是一片 C

31、MOS BCD 锁存/7段译码/驱动器，引脚排列如 图2所示。其中a b c d 为BCD码输 入，a为最低位。LT为灯测试端，加高 电平时，显示器正常显示，加低电平时， 显示器一直显示数码“ 8”，各笔段都被 点亮，以检查显示器是否有故障。BI为消隐功能端，低电平时使所有笔段均消 隐，正常显示时，B1端应加高电平。另外CD4511有拒绝伪码的特点，当输 入数据越过十进制数 9（1001）时，显示IEb C dP f SD4S11B C L厂；盖一 J-一 土忠|a1EAVDD ；L|enQi Q 版 O?oAcP CD呵缶j_3D BIIvgp 丁 FJen字形也自行消隐。LE是锁存控制端，

32、高电平时锁存，低电平时传输数据。ag是7段输出, 可驱动共阴LED数码管。另外，CD4511显示数“ 6”时，a段消隐；显示数“ 9”时，d段消 隐，所以显示6、9这两个数时，字形不太美观图3是CD4511和CD4518配合而成一位计数显示电路，若要多位计数，只需将计数器级联，每级输出接一只CD4511和LED数码管即可。所谓共阴LED数码管是指7段LED的阴极是连在一起的，在应用中应接地。限流 电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300 Q的限流电阻。CD4511弓I脚图如右图所示。-r-V空ffiabc I111I1u112IE其功能介绍如下：BI : 4脚是消隐输入控制端， 当

33、BI=O时，不管其它输入端 状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。 LT: 3脚是测试输入端，当 BI=1，LT=O时，译码输出全为1,;n fc.rK-不管输入DCBA状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。LE:锁定控制端，当 LE=0时，允许译码输出。LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。A1、A2、A3、A4、为 8421BCD码输入端。a、b、c、d、e、f、g :为译码输出端，输出为高电平 1有2、数码管LED数码管的结构LED数码管也称半导体数码管，是帀川数字电路屮彊常用的显示器件.它 是以发光二极管作笔段并

34、按扶阴极方代或妆阳极方冗连接后封装U成的。图所示 是两种LED数码管的外形与内部结构，+、一分别表示公共阳极和公其阴极d g&7个笔段电极.DP为小数点._hI L徉 F tQ 丁窗紡UL45尸芹;_ m厂 L匚H-早3严=Lr*h 匸了i4 上期歸皿:J -”一厂D卩叶C-|L 1 的占厂諏饰薜麻.（ r I話"二二評J.咕 0-_ 典J 二Kwittt端初二 FQ Aj L；.-卢:五、实训内容与步骤1、PCB设计注意：在画原理图时，七段共阴数码管的元件改用DPY_7-SEG_DP IC1的ABCDEF分别对应连到数码管的 abcdefg脚，数码管的3和8脚接地，5脚悬空

35、不接。三极管Q1的封装作用注意：原理图里B、C E三极引脚号分别是 1、2、3，而PCB里的封装把1脚和2脚的位置调转了，对应的封装引脚应作相应修改。（1）板规格：145MM*95MM（2）线宽设置：地线 1.5MM;电源线及其它信号线 1MM.（3） 敷铜前安全线距设置：1MM（4）布局要求：1）总体按原理图信号流向，从左至右，从上至下布局，疏密均匀，以减少交叉线， 提高电路性能，方便维护。2）电源接线端子靠板边放置，以方便对外接线。3）数码管应放在显眼的位置。4）按键放置是应考虑到操作方便，而按编号顺序整齐布局，操作区、显示区、电路 信号处理区等，布局上功能分明。（5）在满足以上要求的前提

36、下，元件布局要整齐美观。（6） 元件编号、参数等标注也要放置整齐。水平方向统一放在元件的上方（或者下方）； 垂直方向统一放在元件的左边（或右边）。2、PCB制作P CB图检查、打印前准备、打印、热转印前准备、热转印、腐蚀、钻孔、清洗板、涂 松香水3、检测、装配（1）检测所有元器件及 PCB板，均达到良好无误，待装配。（2）装配：按电子产品工艺技术规则要求进行装配、插接。（3）检查：如装配无误，则不需过多调试就可以正常工作。若不能正常工作，将 D14断开看能否显示，若能则说明问题出反馈锁存电路上，若仍不能正常显示检查 的电源是否正常。4、调试与参数测试 简述八路数显抢答器调试、检测步骤。六、实训

37、报告与总结1、按键 S9按住不放时，CD4511的3脚电位位。2、抢答状态下，CD4511的3脚电位； 4脚电位3、简述按键S9,及CD4511的3、4、5脚的作用。4、简述三极管 Q1的作用。5、分析以下故障原因（1）（2）（3）；4脚电位；5脚电位按下按键 S2时，CD4511的6-2-1-7脚电平DCBA=OO10但数码管没显示。 按下按键S2时，数码管显示却为数字“3 ”。按下各按键时，数码管显示数字正常，但不能锁定。D13CD4511;5脚电3S6、根据下图，简单写出 八路数显抢答器 电路的工作原理。£5 i 亠备2564 7N D84 9nd4 1ndJIN4 D 1 1

38、IN4D 1 :18- 8 -8 =88-44N4 C 10 0u16IC15k27134*3Ca dVB GCDILE45 11R 41 kO |S9Lpwo r-P8严卜ABCDEFG1 261 14H0291 11 591 41 0D S1DPYaabbcdecfg d Pdp2C OND 1 4InJ8D 1 3R 71 0"iR 810 0k:6kQ 19 0 13226 -实训项目四音频功率放大器的制作（18学时）一、实训目的1、学习并初步掌握音频功率放大器的设计、装配工艺、调试方法。2、学习音频电路 PCB布局、布线、元器件安装与焊接的工艺要求及技巧。3、掌握音频功率放

39、大器的各项主要性能及指标调试方法。4、熟悉集成运放二、实训仪器及设备1、万用表、示波器2、电烙铁3、激光打印机三、电路工作原理 音频功率放大器也称为扩音机，LM741、TDA2030的工作原理及典型应用。、热转印机、腐蚀槽、腐蚀剂、台钻它是有前置放大器、功率放大器和直流电源等3部分组- 29 -成，扩音机组成框图如图P58图3.9所示。I输入II输出I图3.9输入信号经过前置放大的选择、均衡、混合、放大，调整到适当的电平，经功率放大器加 以放大，等到足够的功率去推动扬声器。电源部分为前置放大和功率放大器提供直流电源。前置放大一般包含前置放大器、混频放大和推动级。其作用是由前置放大器（分为话筒放

40、大器、拾音放大器、线路放大器等）分别将话筒、收录机和其它线路输出的微弱音频信号进 行放大后送混合放大部分一起进行放大。在混合放大部分装有各种音量调节器，用于控制各种音量。推动级的任务主要是给功率放大器提供足够大的激励信号。在P58图3.10中，前置放大部分采用集成运放LM741完成。功率放大器主要是对前级输出的信号进行功率放大，在输出信号的非线性失真尽可能小的情况下，为扬声器提供尽可能大的输出功率。在图3.10中，功率放大器采用集成功放TDA2030完成。直流电源为各部分电路提供直流电压。本实训中电源电路采用由三端稳压器构成的集成稳压电源，具体电源电路如图3.11所示。图中使用 W7815和W

41、7915为扩音机提供正负15V电源。四、核心元件、电路相关知识NE5532NE5532/SE5532/SA5532/NE5532A/SE5532A/SA5532A是一种双运放高性能低噪声运算放大 器。相比较大多数标准运算放大器，如1458，它显示出更好的噪声性能，提高输出驱动能力和相当高的小信号和电源带宽。这使该器件特别适合应用在高品质和专业音响设备，仪器和控制电路和电话通道放大器。如果噪音非常最重要的，因此建议使用5532A版，因为它能保证噪声电压指标。NE5532 特点：小信号带宽：10MHZ输出驱动能力： 输入噪声电压： 直流电压增益： 交流电压增益：600 Q , 10V有效值 5nV

42、/ V Hz（典型值） 500002200-10KHZ功率带宽：140KHZ 转换速率：9V/卩s殛，向»人虫间相S1AA反向输入RxW同相笹入BA + B 空空空當电齡£空大的电源电压范围：±3V- ±20V单位增益补偿TOP VIEWq电漁+口端岀B 弓圧向输入日3同相輸入日NE5532引脚图：电;覆-TOP VIEW脚单列直插式塑料封装结构。TDA2030A是德律风根生产的音频功放电路，采用V型5如图1所示，按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电

43、路。 意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换。外接元件非常少。输出功率大，Po=18W（RL=Q）。采用超小型封装（TO-220）,可提高组装密度。 开机冲击极小。内含各种保护电路，因此工作安全可靠。主要保护电路有：短路保护、热保特点：1 .2 .3 .4 . .护、地线偶然开路、电源极性反接（Vsmax=12y以及负载泄放电压反冲等。.TDA2030A能在最低± 6V最高± 22V的电压下工作在± 19V 8Q阻抗时能够 输出16W的有效功率，THDC 0.1%。无

44、疑，用它来做电脑有源音箱的功率放大部 分或小型功放再合适不过了使用注意事项1 .TDA2030A 具有负载泄放电压反冲保护电路，如果电源电压峰值电压40V的话，那么在5脚与电源之间必须插入 LC滤波器，二极管限压（5脚因为任何原因产生了高压，一般是喇叭的线圈电感作用，使电压等于电源的电压）以保证5脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。2 .热保护：限热保护有以下优点，能够容易承受输出的过载（甚至是长时间的），或者环境温度超过时均起保护作用。3 .与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时，也不会对器件有所损害，如果发生这种情况，Po=（当然还有Ptot）和Io就被减少。4 .印刷电

45、路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦，因为这些线路有大的电流通过。5 .装配时散热片与之间不需要绝缘，引线长度应尽可能短，焊接温度不得超过260C，12秒。6.虽然TDA2030A所需的元件很少，但所选的元件必须是品质有保障的元件。ClVi q uF«_iJ-SACS 220 uFR1UTCTDA2O303C3lOOnFD1._1N4001R4-1t>典型应用电路:C222 p F0-1 1N4Q01工C7 -nlOOnF 220nF-Vs團3 TEk2030典型应用电踌£五、实训内容与步骤1、PCB设计（1）（2）（3）（4）板规格：90MM*55MM线宽设置：

46、地线 1.5-2MM;电源线1.5MM,及其它信号线1MM.敷铜前安全线距设置：0.8MM。布局要求：技巧与提高：先放置集成芯片，然后按就近原则，放置其周边元件，在保证适当距离的情况下，与芯片直接相连的元件离芯片越近越好。注意：所谓就近原则是指，元件引脚与芯片对应相连的引脚靠近。1 ）总体按原理图信号流向，从左至右，从上至下布局，疏密均匀，以减少交叉线，提高 电路性能，方便维护。2）电源与信号、输入与输出功能布局要分明。3）电源、音频输入民输出等接线端子靠板边放置，以方便对外接线。4）音量调节电位器靠板边放置。（5）在满足以上要求的前提下，元件布局要整齐美观。；垂（6 ）元件编号、参数等标注也

47、要放置整齐。水平方向统一放在元件的上方（或者下方） 直方向统一放在元件的左边（或右边）。（7）布线要求：1）2）3）布线应简短，少弯折。电源线和信号线，保证足够距离。地线应按功能区域（电源、信号输入与输出等）划分，采用单点接地。PCB制作P CB图检查、打印前准备、打印、热转印前准备、热转印、腐蚀、钻孔、清洗板、涂 松香水3、检测、装配（1）检测所有元器件及 PCB板，均达到良好无误，待装配。2、(2) 装配：按电子产品工艺技术规则要求进行装配、插接。(3) 检查：如装配无误，则不需过多调试就可以正常工作。若不能正常工作，将 D14断开看能否显示，若能则说明问题出反馈锁存电路上，若仍不能正常显

48、示检查 的电源是否正常。4、调试与参数测试电路的调试过程一般先分级调试，最后进行整机调试和性能指标的调试。分级调试又分 为静态调试和动态调试。调试过程中，可先用电阻器代替扬声器。静态调试时，将输入端对地短路，用万用表测试电路中各点的直流电位，与理论值进行 比较，判断电路中各元器件是否正常工作。动态调试时，在电路信号输入端输入适当信号，用示波器观测各级电路的输出波形及工 作情况。单级调试后，可进行级联调试。将前级的输出信号作为后级的输入信号进行调试。 此时应注意级间的相互影响。扩音机电路的主要性能指标有：最大不失真输出功率、频率响应、输入灵敏度等。各参 数的测试方法如下：(1) 最大不失真输出功

49、率用音频信号发生器提供频率为1kHz的正弦信号加在扩音机的输入端。用8Q /10W的负载代替扬声器。加大输入信号幅度，用示波器观测输出，使输出达到最大不失真输出，此时输 出电压为最大不失真输出电压。设最大不失真输出电压为 Vo,负载为Rl,则最大不失真输出功率 Po 为：Po= Vo2/2Rl(2) 频率响应放大器的电压增益相对于中频(1kHz)的电压增益下降 3dB,此时所对应的低音频率f1和高音频率f2,称为放大器的频率响应。测试时，先调整音量电位器为适中，话筒输入先输入20mV 1kHz的正弦交流信号，用电压表测出电压值 ，再保持输入电压幅值不变，改变输入信号的频率，测出对应的f1、f2的值。(3) 输入灵敏度D13CD4511R1 022 0G'B LINP UT O8 Q10WGND直到输出电压达到额定功率所需的电压值，此时对应的输入电压值， 即为输扩音器在输出额定功率时所需输入电压的有效值即为输入灵敏度。测量时，将输入信号 由零开始增大， 入灵敏度。实训项目五函数信号发生器的制作（18学时）一、实训目的1、学习并初步掌握函数信号发生器的设计、装配工艺、调试方法。2、 学习函数信号发生器电路PCB布局、布线、元器件安装与焊接的工艺要求及技巧。3、掌握函数信号发生器的电路结构和工作原理。4、 熟悉单片函