电 子 制 作 与 实 践

1、上海师范大学电子与通信实验室上海师范大学电子与通信实验室校课程建设项目汇报2008年10月电子制作项 目 背 景 我们通信工程系，在07年修订了学生培养方案。从低年级起，开设电子技能训练实践课程。在学校教务处支持下，启动了该课程项目建设。电子制作完 成 情 况1、从今年起，为07级通信专业学生开设电子技能实践课程。2、编写完成课程配套的基本电子技能实训讲义（初稿）。3、制作教学用PPT讲稿（初稿） 。4、选择并调试完成学生实验用数字万用表、收音机（2个型号）。电子制作尚 待 完 成1、制作68套课程配套试题。2、编写电子制作与实践讲义配套习题。3、建立配套课程网站 。4、扩充学生实训课题，制作

2、一部分实验教具, 完善讲义、PPT。电子制作一、电子元件常识一、电子元件常识电阻器电阻器n电阻，英文名电阻，英文名resistanceresistance，通常缩写为，通常缩写为R R，它是导体的一种基本性质，基本单位是它是导体的一种基本性质，基本单位是欧姆，用希腊字母欧姆，用希腊字母“”表示。表示。n电阻定义：导体上加上一伏特电压时，电阻定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。电阻的产生一安培电流所对应的阻值。电阻的主要职能就是阻碍电流流过。常见符号主要职能就是阻碍电流流过。常见符号如下图：如下图： 电子制作一、电子元件常识一、电子元件常识n电阻器的种类电阻器的种类固定电阻

3、、可变电阻、特种电阻固定电阻、可变电阻、特种电阻n电阻器的色环标识电阻器的色环标识n电阻的额定功率电阻的额定功率n电阻的标称阻值及允许误差等级电阻的标称阻值及允许误差等级n可变电阻可变电阻n特种电阻特种电阻光敏电阻、热敏电阻、力敏电阻等光敏电阻、热敏电阻、力敏电阻等电子制作一、电子元件常识一、电子元件常识 色环电阻的标识色环电阻的标识颜色颜色第一位数字第一位数字（第一色环）（第一色环）第二位数字第二位数字（第二色环）（第二色环）第三位数字第三位数字（第三色环）（第三色环）第四位数字第四位数字（第四色环）（第四色环）棕11101红22102橙33103黄44104绿55105蓝66106紫771

4、07灰88108白99109黑0100金1015%银10210%电子制作一、电子元件常识一、电子元件常识电容器电容器n电容器电容器(capacitor) (capacitor) 用字母用字母C C表示，就是表示，就是“储存电荷的容器储存电荷的容器”。两片相距很近。两片相距很近的金属中间被某种物质（固体、气体的金属中间被某种物质（固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器。或液体）所隔开，就构成了电容器。两片金属称为极板，中间的物质叫做两片金属称为极板，中间的物质叫做电介质。电路符号见下图。电介质。电路符号见下图。电子制作一、电子元件常识一、电子元件常识n电容的作用电容的作用n隔直通交、滤波等隔直

5、通交、滤波等n电容器的种类电容器的种类n固定电容、可变电容等固定电容、可变电容等n电容器的规格标识电容器的规格标识n直接法直接法n色标法色标法n电容器的主要参数电容器的主要参数n容量、允许误差、额定电压等容量、允许误差、额定电压等电子制作一、电子元件常识一、电子元件常识电感电感n电感器电感器n变压器变压器电子制作一、电子元件常识一、电子元件常识半导体器件半导体器件n二极管二极管n三极管三极管n场效应管场效应管n可控硅可控硅电子制作一、电子元件常识一、电子元件常识二极管二极管n半导体器件半导体器件n单向导电性单向导电性n常用作整流器常用作整流器n二极管类型二极管类型n稳压二极管、开关二极管、变容

6、二极管、稳压二极管、开关二极管、变容二极管、光电二极管等光电二极管等电子制作一、电子元件常识一、电子元件常识三极管三极管n三极管的构成三极管的构成n三极管的种类三极管的种类n三极管的标识三极管的标识n三极管的基本作用三极管的基本作用电子制作一、电子元件常识一、电子元件常识集成电路集成电路 集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文为缩写为能的器件，英文为缩写为ICIC，也俗称芯片。，也俗称芯片。n 三端稳压三端稳压ICICn 语音集成电路语音集成电路n

7、 数字集成电路数字集成电路n 模拟集成电路模拟集成电路电子制作一、电子元件常识一、电子元件常识其他器件其他器件n扬声器扬声器n话筒话筒n电池电池n霍尔器件霍尔器件n数码管数码管电子制作二、常用仪器的介绍及使用二、常用仪器的介绍及使用示波器示波器n示波器是一种能显示示波器是一种能显示电信号随时间变化过电信号随时间变化过程的电子仪器。利用程的电子仪器。利用换能装置，示波器还换能装置，示波器还能显示压力、温度、能显示压力、温度、湿度、重力等物理量湿度、重力等物理量随时间变化的过程。随时间变化的过程。 电子制作二、常用仪器的介绍及使用二、常用仪器的介绍及使用n示波器的组成和工作原理示波器的组成和工作原

8、理n示波管示波管电子制作二、常用仪器的介绍及使用二、常用仪器的介绍及使用n示波器的基本电路示波器的基本电路n主机部分n直流电源供给部分直流电源供给部分n示波管显示电路示波管显示电路n标准信号发生器标准信号发生器n偏转系统n垂直偏转系统垂直偏转系统n水平偏转系统水平偏转系统电子制作二、常用仪器的介绍及使用二、常用仪器的介绍及使用n示波器的使用示波器的使用nX X、Y Y轴量程开关轴量程开关n被测信号的读取被测信号的读取n亮度控制亮度控制n聚焦调节聚焦调节n垂直方式选择垂直方式选择n触发源选择触发源选择n耦合方式选择耦合方式选择n探头探头电子制作二、常用仪器的介绍及使用二、常用仪器的介绍及使用低频

9、信号发生器低频信号发生器n低频信号发生器有时又被称为函数信号发生器或低频低频信号发生器有时又被称为函数信号发生器或低频信号源，能产生多种不同的波形，诸如正弦波、方波、信号源，能产生多种不同的波形，诸如正弦波、方波、锯齿波、三角波等，并根据需要对输出的信号电压的锯齿波、三角波等，并根据需要对输出的信号电压的频率和幅度进行调节。频率和幅度进行调节。 电子制作二、常用仪器的介绍及使用二、常用仪器的介绍及使用n低频信号发生器的使用低频信号发生器的使用n输出波形的选择输出波形的选择n输出频率的调节输出频率的调节n输出幅度的调节输出幅度的调节n功率输出功率输出n闸门时间的选择闸门时间的选择电子制作二、常用

10、仪器的介绍及使用二、常用仪器的介绍及使用交流毫伏表交流毫伏表n交流毫伏表是用于交流毫伏表是用于测量交流电压的有测量交流电压的有效值。它具备测量效值。它具备测量微弱信号的能力微弱信号的能力（低至毫伏级），（低至毫伏级），同时还具有较高的同时还具有较高的输入阻抗（典型值输入阻抗（典型值为为1.5M1.5M）和较宽）和较宽的工作频率范围的工作频率范围 电子制作二、常用仪器的介绍及使用二、常用仪器的介绍及使用n交流毫伏表的使用交流毫伏表的使用n电压的测量电压的测量n分贝（分贝（dBdB）值的读取）值的读取电子制作三、电路焊接工艺三、电路焊接工艺焊接的分类焊接的分类n熔焊熔焊 如气焊、电弧焊、超声波焊等

11、如气焊、电弧焊、超声波焊等 n接触焊接触焊 如点焊、碰焊等如点焊、碰焊等 n钎焊钎焊 钎焊按焊料熔点的不同，分为硬钎焊和软钎焊按焊料熔点的不同，分为硬钎焊和软钎焊。焊料的熔点高于钎焊。焊料的熔点高于450450的称为硬钎焊，的称为硬钎焊，焊料的熔点低于焊料的熔点低于450450的称为软钎焊。的称为软钎焊。 电子制作三、电路焊接工艺三、电路焊接工艺焊接方法焊接方法n手工焊接手工焊接n绕焊、钩焊、搭焊、插焊绕焊、钩焊、搭焊、插焊n机器焊接机器焊接n浸焊、波峰焊、再流焊浸焊、波峰焊、再流焊电子制作三、电路焊接工艺三、电路焊接工艺电烙铁电烙铁n常用的电烙铁一般为直热式。直热式又常用的电烙铁一般为直热式

12、。直热式又分为外热式、内热式、恒温式三大类。分为外热式、内热式、恒温式三大类。直热式电烙铁结构组成直热式电烙铁结构组成电子制作三、电路焊接工艺三、电路焊接工艺n烙铁头的选择与修复烙铁头的选择与修复n烙铁头的选择烙铁头的选择n烙铁头的修复烙铁头的修复电子制作三、电路焊接工艺三、电路焊接工艺n电烙铁的选用电烙铁的选用焊接对象及工作性质烙铁头温度()(室温，220V电压)选用烙铁一般印制电路板、安装导线30040020W内热式、30W外热式、恒温式集成电路35040020W内热式、恒温式焊片、电位器、28W电阻、大电解电容、大功率管3504503550W内热式、恒温式、5075W外热式8W以上大电阻

13、、2mm以上导线400550100W内热式、150200W外热式汇流排、金属板等500630300W外热式维修、调试一般电子产品20W内热式、恒温式、感应式、储能式、两用式电子制作四、印刷电路板制作方法四、印刷电路板制作方法印刷电路板基础知识印刷电路板基础知识n印刷电路板介绍印刷电路板介绍n印刷电路板分类印刷电路板分类n基材：刚性、柔性基材：刚性、柔性n布线层次：单面板、双面板、多层板布线层次：单面板、双面板、多层板电子元件在印刷电路板上的焊连n印刷电路板制作工艺印刷电路板制作工艺n加成法加成法n减成法减成法电子制作四、印刷电路板制作方法四、印刷电路板制作方法电子元件在印刷电路板上的焊连电子制

14、作四、印刷电路板制作方法四、印刷电路板制作方法印刷电路板的制作印刷电路板的制作n印刷电路板设计印刷电路板设计n布线规范布线规范n设计原则设计原则n印刷电路板制作过程印刷电路板制作过程基板加工、描图、钻孔、图漆、腐蚀基板加工、描图、钻孔、图漆、腐蚀电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试调试前准备调试前准备电路调试方法电路调试方法n调试过程调试过程n静态调试静态调试n动态调试动态调试n调试注意事项调试注意事项电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试调试举例调试举例6管超外差式收音机电路图电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试n中波收音机基本原理中波收音机基本原理n输入协调回路输入协

15、调回路n变频器变频器n中放级中放级n检波部分检波部分n自动增益控制（自动增益控制（AGCAGC）电路）电路n低频放大级低频放大级n功率放大级功率放大级电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试n电路通过磁性天线接收广播信号（中波，频电路通过磁性天线接收广播信号（中波，频率范围：率范围：535KHz-1605KHz535KHz-1605KHz），由串联谐振），由串联谐振回路选择出相应的电台信号（高频信号），回路选择出相应的电台信号（高频信号），并将其送到变频管并将其送到变频管T1T1的基极。该部分电路由的基极。该部分电路由磁性接收天线磁性接收天线B1B1和调谐电容和调谐电容CaCa、CaCa组

16、成串组成串联调谐回路。联调谐回路。电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试n电路中含有一个正弦波振荡器，其振荡电路中含有一个正弦波振荡器，其振荡 ( (本振信号本振信号) ) 频率始终比输入的高频信号高频率始终比输入的高频信号高465KHz465KHz。本振信号通。本振信号通过过C2C2送入变频管送入变频管T1T1的发射极，磁性天线接收并经选的发射极，磁性天线接收并经选择后的高频信号送入择后的高频信号送入T1T1的基极。这二个信号在变频的基极。这二个信号在变频管进行混频后，经集电极输出至选频负载管进行混频后，经集电极输出至选频负载B3B3，由，由C3C3和和B3B3初级线圈组成的谐振回路选

17、出差频信号，即初级线圈组成的谐振回路选出差频信号，即465KHz465KHz中频信号。该信号经中频信号。该信号经B3B3次级耦合到中放管次级耦合到中放管T2T2的基极进行中放。的基极进行中放。n变频电路由变频管变频电路由变频管T1T1、电阻：、电阻：R1R1、R2R2、电容：、电容：C1C1、C2C2、C3 C3 、CbCb 、CbCb 、振荡变压器（中振）、振荡变压器（中振）B2B2、中、中频变压器频变压器 B3B3的初级线圈等器件组成。的初级线圈等器件组成。电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试n中频放大级主要对中频信号进行放大处理。中频放大级主要对中频信号进行放大处理。中频变压器初

18、级线圈与之相并联的电容器组中频变压器初级线圈与之相并联的电容器组成成LCLC谐振回路。改变电感量（调节磁芯）可谐振回路。改变电感量（调节磁芯）可以使回路谐振于以使回路谐振于465KHz465KHz。从而达到选频的目。从而达到选频的目的。的。 n本机的中放只有本机的中放只有1 1级。中频信号由级。中频信号由T2T2的基极输的基极输入。放大后的中频信号经中频选频网络（入。放大后的中频信号经中频选频网络（B4B4初级与初级与C6C6并联谐振电路）选频，通过并联谐振电路）选频，通过B4B4次级次级耦合到检波级的输入端耦合到检波级的输入端T3T3的基极。本机中放的基极。本机中放电路由中放管电路由中放管T

19、2T2、偏置电阻、偏置电阻R3R3、电容、电容C4C4、C6 C6 和中频变压器和中频变压器B4B4等组成。等组成。电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试n检波器的作用是从中频调幅信号中解调出音频检波器的作用是从中频调幅信号中解调出音频信号，送到低频放大级进行放大。本机利用三信号，送到低频放大级进行放大。本机利用三极管进行检波。中频信号从极管进行检波。中频信号从T3T3的基极输入，发的基极输入，发射极输出。利用发射结的单向导电性完成检波。射极输出。利用发射结的单向导电性完成检波。nR4R4、R3R3是是T3T3的基极偏置电阻。在无信号输入的基极偏置电阻。在无信号输入时，为时，为T3T3的

20、发射结提供正偏压，使其处于临界的发射结提供正偏压，使其处于临界工作状态。当有信号时，在信号的正半周，发工作状态。当有信号时，在信号的正半周，发射结导通，负半周截止。这样在射结导通，负半周截止。这样在R5R5与地之间就与地之间就产生了单极性电压，经电容产生了单极性电压，经电容C7 C7 滤波后，得到滤波后，得到低频（音频）信号，通过电位器低频（音频）信号，通过电位器RaRa的中心可变的中心可变连接端，将低频信号输入到低频放大级。连接端，将低频信号输入到低频放大级。电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试n自动增益控制（自动增益控制（Aotomatic Gain ContuolAotomati

21、c Gain Contuol，AGCAGC）电路可以自动控制收音机的增益，在）电路可以自动控制收音机的增益，在接收强弱不同的电台广播时，使输出音量差接收强弱不同的电台广播时，使输出音量差异尽量减小。异尽量减小。n本机自动增益控制电路工作过程是：当外来本机自动增益控制电路工作过程是：当外来信号强度无变化时，晶体管信号强度无变化时，晶体管T2 T2 、T3T3的基极电的基极电位不变；当信号强度变大时，位不变；当信号强度变大时， T2 T2 、T3T3的基的基极电位提高，导致极电位提高，导致T3T3的集电极电流变大，电的集电极电流变大，电位下降，并通过位下降，并通过R3R3使使T2 T2 、T3T3

22、的基极电位下降，的基极电位下降，反之亦然。反之亦然。电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试n低频放大器的主要作用是放大低频信号，给低频放大器的主要作用是放大低频信号，给功率放大器提供足够激励增益。功率放大器提供足够激励增益。n本机检波后的低频信号通过耦合电容本机检波后的低频信号通过耦合电容C9 C9 输入输入低放管低放管T4T4的基极，经放大后的信号由输入变的基极，经放大后的信号由输入变压器压器B5B5耦合到功率放大级输入端。耦合到功率放大级输入端。B5B5的初级的初级是是T4T4的集电极负载，的集电极负载，R6R6为基极偏置电阻。利为基极偏置电阻。利用变压器耦合，可以改善前后级的阻抗匹

23、配，用变压器耦合，可以改善前后级的阻抗匹配，降低信号在传输过程中的损耗。降低信号在传输过程中的损耗。电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试n功率放大级的功能是进一步放大前级送来的音频信功率放大级的功能是进一步放大前级送来的音频信号，使之达到足够的功率，去推动扬声器工作。本号，使之达到足够的功率，去推动扬声器工作。本机采用的是乙类推挽（机采用的是乙类推挽（B B类）功率放大器。类）功率放大器。n当有低频（正弦）信号输入且为信号的正半周时，当有低频（正弦）信号输入且为信号的正半周时，推挽放大器功放管推挽放大器功放管T6T6截止，截止，T5T5导通。集电极电流导通。集电极电流Ic5 Ic5 流

24、过输出变压器的初级线圈上半部分，通过耦合，流过输出变压器的初级线圈上半部分，通过耦合，次级线圈产生正半周信号电流。当输入为信号负半次级线圈产生正半周信号电流。当输入为信号负半周时，功放管周时，功放管T5T5截止，截止，T6T6导通。集电极电流导通。集电极电流Ic6Ic6流过流过输出变压器的初级线圈下半部分，通过耦合，次级输出变压器的初级线圈下半部分，通过耦合，次级线圈产生负半周信号电流。在一个完整的输入信号线圈产生负半周信号电流。在一个完整的输入信号周期内，通过上述过程，输出端亦有一个完整的且周期内，通过上述过程，输出端亦有一个完整的且输出功率足够的信号推动扬声器工作。输出功率足够的信号推动扬

25、声器工作。电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试n收音机的调试收音机的调试n整机电流测试整机电流测试n变频级电流的调试变频级电流的调试n中放级电流的调试中放级电流的调试n低放级电流的调试低放级电流的调试n功放级电流的调整功放级电流的调整n中频频率的调整中频频率的调整n频率覆盖调整频率覆盖调整n三点统调三点统调电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试n整机静态电流测试的目的是整机静态电流测试的目的是判断收音机的大致工作状态。判断收音机的大致工作状态。测试时，将双连可变电容器测试时，将双连可变电容器全部旋出或旋入，确保没有全部旋出或旋入，确保没有信号输入。万用表量程应大信号输入。万用表量

26、程应大于等于于等于30mA30mA。一般万用表的。一般万用表的红表棒（红表棒（+ +端）与电路的高端）与电路的高电位处连接，黑表棒（电位处连接，黑表棒（端）端）与电路的低电位处连接。测与电路的低电位处连接。测量电流时，万用表应串接在量电流时，万用表应串接在被测电路中。被测电路中。 电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试n本机的变频管本机的变频管T1T1集电极电流值集电极电流值在在0.180.180.22 mA0.22 mA左右，此时，左右，此时，变频管的工作状态应处于非线变频管的工作状态应处于非线性区。可以通过调节性区。可以通过调节T1T1的基极的基极偏置电阻偏置电阻R1R1来实现。调试

27、时，来实现。调试时，将电阻将电阻R1R1拆下，用拆下，用10K 10K 保护电保护电阻阻R R和和100K100K电位器电位器RxRx替代。调替代。调节电位器节电位器RxRx，使电流值在，使电流值在0.180.180.22 mA0.22 mA范围内。然后，拆下范围内。然后，拆下R R和和RxRx，用万用表测出其串联值，用万用表测出其串联值，再用固定电阻替代之。再用固定电阻替代之。电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试n一般收音机有二级中放电路。第一级带有自一般收音机有二级中放电路。第一级带有自动增益控制（动增益控制（AGCAGC）电路，第二级为中频增）电路，第二级为中频增益放大电路。而本

28、机只有一级中放电路，调益放大电路。而本机只有一级中放电路，调试时，既要考虑到试时，既要考虑到AGCAGC的控制效果，又要兼的控制效果，又要兼顾功率增益，所以中放管集电极静态电流可顾功率增益，所以中放管集电极静态电流可选取在选取在0.30.30.8mA0.8mA。nR3R3为为T2T2和和T3T3的共同基极偏置电阻，调试时，的共同基极偏置电阻，调试时，可用一个可用一个470470电阻和一个电阻和一个5.1K5.1K电位器串联电位器串联来替代来替代R3R3。中放管。中放管T2T2的集电极电流控制在的集电极电流控制在0.30.30.8mA0.8mA范围内。中放级调试完毕，检波范围内。中放级调试完毕，

29、检波管管T3T3的静态电流也随之确定，在的静态电流也随之确定，在0.70.71 mA1 mA，不必另行调试。不必另行调试。电子制作五、电子电路的调试五、电子电路的调试n低放级要求有一定的功率增益，去推动功放低放级要求有一定的功率增益，去推动功放级工作。本级的电流可控制在级工作。本级的电流可控制在1.51.53 mA3 mA。调。调试时，用一个试时，用一个10K10K电阻和一个电阻和一个100K100K电位器电位器串联，替代低放管串联，替代低放管T4T4的基极偏置电阻的基极偏置电阻R6R6，调，调节电位器，使集电极电流达到节电位器，使集电极电流达到1.51.53 mA3 mA。 电子制作五、电子

30、电路的调试五、电子电路的调试n本电路采用乙类推挽式电路。本电路采用乙类推挽式电路。为防止出现因晶体管截止而产为防止出现因晶体管截止而产生的交越失真或功耗太大，功生的交越失真或功耗太大，功放级的电流选择在放级的电流选择在4 48mA8mA。n调试时，将功放管基极偏置电调试时，将功放管基极偏置电阻阻R7R7，用一个，用一个1K1K电阻与一个电阻与一个5.1K5.1K电位器串联替代，接入电位器串联替代，接入电路，调节电位器，使电流为电路，调节电位器，使电流为4 48mA8mA。万用表应放置在直。万用表应放置在直流电流档流电流档10 mA10 mA处。调试连接处。调试连接见图见图5-55-5。n整机电流调试完毕后，可再次整机电流调试完毕后，可再次测量整机静态工作电流，应在测量整机静态工作