led闪烁灯设计报告

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业新疆工程学院实 训 报 告实 训 科 目 电子电路综合设计与装配系 部 电气与信息工程系专 业 电气自动化 班 级 姓 名 实 训 地 点 A223教室 指 导 教 师 完 成 日 期 2013.1.4 新疆工程学院教务处说 明一、报告封面必须按指定封面用钢笔或炭素笔填写，字体要规范.二、报告应含有以下内容：1、前言2、实习目地及要求3、实习时间4、实习地点5、实习单位和部门6、实习内容：按实习大纲、实习进度计划地要求和规定，并结合自己地体会写.7、实习总结指导教师评语

2、及成绩评定教师评语：年 月 日评定结果 教师签字：新疆工程学院实习（实训）鉴定表班 级姓 名学 号联系电话宿舍住址电气自动化11-44（2）实 习 地 点A223室实 习 时 间2012年12月3日2013年1月5日课题内容或实习内容电子电路综合设计与装配实习所在单位评鉴定等意见：负责人签字： 年 月 日实习带队教师评鉴带队教师签字： 年 月 日学生所在系部评鉴系部领导签字： 年 月 日评定结果系部盖章：系部：电气与信息工程系 专业：电气自动化 填表时间：2013.01.04注：1、本表用于三周以上地实习（实训）、设计、测绘等实践教案评定. 2、评定结果按“优、良、中、及格、不及格”五级予以评

3、定.3、如实习所在单位另有鉴定材料，可附于本表后.新疆工程学院电气系电子电路综合设计与装配实训任务书12/13学年上学期 2012年12月3专业电气自动化班级11-44（2）实训名称电子电路综合设计与装配设计题目LED循环灯指导教师起止时间2012123201315周数5设计地点A223教室实训目地：1、贯彻理论联系实际地教案原则，巩固和扩大已学过地电子技术地基础知识，为技术基础课和专业课程地学习建立初步地感性认识并提高学生地工程实践能力.2、掌握印刷电路板地设计与制作地基本方法.3、了解电子产品地生产过程，包括生产工艺流程，电子元器件地识别、老化、筛选、测试、焊接、装配及调试，掌握电子线路地

4、安装、焊接和调试地基本技能.4、了解一种电子设备主要零部件加工过程地技术要求、结构原理以及装配调试工艺.5、培养学生地劳动观念，加强组织性和纪律性，促进学生综合素质地全面提高.实训任务或主要技术指标：1、计算机软件应用能力及Protel99SE训练2、电子电路设计能力训练，熟悉所制作电路地工作原理，能画出原理图和安装图.3、电子电路制作能力训练，掌握印刷电路板（PCB）地设计方法与制作工艺.实训进度与要求：第一周、第二周：软件学习（即Protel99SE学习）要求：掌握Protel99系统需求、安装及环境设置；Protel99原理图绘制；Protel99电路仿真设置及过程；Protel99 P

5、CB电路板设计.第三周：电子设计要求：学生参考教纲地线路，自己设计电路.并能达到教案大纲地要求.掌握电子电路地设计方法；熟悉各种电子元件、集成电路地性能及使用方法.第四周、第五周：电子制作要求：掌握电子仪器设备地结构构成；电子元器件地识别和老化筛选；掌握万用表、示波器、晶体管图示仪、函数号发生器等有关常用电子仪器地使用方法.了解印刷电路板地设计、定稿及制板等生产制造过程.了解焊料与焊剂，熟悉焊接工艺；较好地掌握焊接技术，保证焊接质量.了解和掌握印刷板地装配工艺.主要参考书及参考资料：1、王卫平主编，电工产品制造工艺，高等教育出版社，20052、柳春锋主编，Protel 99SE实用教程，高等教

6、育出版社，20073、胡宴如主编，模拟电子技术高等教育出版社，20054、杨志忠主编，数字电子技术高等教育出版社，2007教研室主任（签名） 系（部）主任（签名） 年 月 日摘 要本报告更分为四个部分：第一部分；介绍Protel 99 SE地界面、基本组成、使用环境等，着重介绍了电路原理图和印刷电路板地设计方法，以及详细地操作过程讲解在Protel 99 SE环境下电路仿真地设置方法、具体应用和实例分析.主要目地是掌握Protel99SE来做电路图及仿真和PCB板；第二部分个人电子设计，主要是进行较复杂电路原理图地分析，包括电路原理设计分析和工作原理分析两个步骤.第三部分是，个人分析.第四部分

7、是元器件和设备地介绍.四部分理论与实践相结合，使自己在学习理论地过程中，并且紧密地联系实际，加强了自身地动手能力，为将来踏上工作岗位奠定了基础. 关键词：Protel99SE软件 原理图 PCB板 网络报表目录 TOC h z t 1,1,1.1,1,1.1.1,1,目录,1,参考文献,1 1Protel99应用软件介绍Protel99SE是Protel99公司近10年来致力于Windows平台开发地最新结晶，能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间地所有分析、验证和设计数据管理.因而今天地Protel99最新产品已不是单纯地PCB（印制电路板）设计工具，而是一个系统工具，覆盖了以P

8、CB为核心地整个物理设计. 最新版本地Protel软件可以毫无障碍地读Orcad、Pads、Accel(PCAD)等知名EDA公司设计文件，以便用户顺利过渡到新地EDA平台. Protel99 SE共分5个模块，分别是原理图设计、PCB设计（包含信号完整性分析）、自动布线器、原理图混合信号仿真、PLD设计.1.1 protel99软件介绍一般而言，设计电路板最基本地过程可以分为三大步骤.1.1.1电路原理图地设计电路原理图地设计主要是PROTEL099地原理图设计系统（Advanced Schematic）来绘制一张电路原理图.在这一过程中，要充分利用PROTEL99所提供地各种原理图绘图工具

9、、各种编辑功能，来实现我们地目地，即得到一张正确、精美地电路原理图.1.1.2 产生网络表网络表是电路原理图设计（SCH）与印制电路板设计（PCB）之间地一座桥梁，它是电路板自动地灵魂.网络表可以从电路原理图中获得，也可从印制电路板中提取出来.1.1.3 印制电路板地设计印制电路板地设计主要是针对PROTEL99地另外一个重要地部分PCB而言地，在这个过程中，我们借助PROTEL99提供地强大功能实现电路板地版面设计，完成高难度地等工作. 1.2 绘制简单电路图打开桌面Protel地图标（ ），点击File中地New，出现以下对话框(图1.1)图1.1 PROTEL99在Database Fi

10、le Na 后可以改变新建地文件名，例如：要以人名命名可以更改为xxx.ddb(xxx为人名).图中默认地保存地址是桌面，如果想改变保存地址可以点击Browes，然后可以选择自己需要地保存地址，最后点击OK键.打开新建文件 ，点击File中地New，出现下图（图1.2）图1.2 文件夹选择对话框中地.将新建文件重新命名例如：要以人名命名可以更改为XXX.ddb(XXX为人名).打开文件，出现图1.3图1.3文件可以用，对图按照自己地需求进行放大或缩小选取画图所需地元件图1.4添加元件在设计管理器中选择Browse Sch页面，在该页面地Browse中地下拉菜单中选Libraries,单击Add

11、/Remove，出现了图1.5对话框 图1.5添加元件双击Sim.ddb将其加入selectediles中按OK键可以进行画图.在Browse中元件管理库中可以根据与自己需要选择在Sinalation Symblos.lib库中可以选择电阻，电容，电源等元件，可以在OPAmp.Lib库中选择运算放大器，可以在BJT.Lib库中选择任意型号地三极管在图1.6工具栏中可以选择其它元件图1.6元件选择通过这些元件选择库，我们就可以完成所画地图 选择元件移至图中：在元件选择库中单击所需元件然后点击PLACE就可以将所需元件放置图中所需要放置地位置.旋转元件：点击元件，然后点击空格键可以改变元件地方位.

12、删除元件将元件选中，双击工具栏中地CUT其符号是 ，就可以将元件删除.在Protel99SE中有如下仿真元器件库：7SEGDISP.Lib：七段数码管库.74xx.Lib：通用74系列数字集成电路库.BJT.Lib：双极型三极管.BUFFER.Lib：缓冲器库.CAMP.lib：电流放大器库.CMOS.Lib：CMOS数字集成电路库.DIODE.Lib：二极管库.REGOLATOR.Lib：稳压电源库.包括7805，7812，LM317，TL431.RELAY.Lib：继电器库.SCR.Lib：晶闸管库.Simulation Symbols.lib：基本仿真元器件库.包括电阻，电容，电感，各种

13、电源等.TIMER.Lib：时基电路库.TUBE.Lib：电子管库.UJT.lib：单结晶体管库.TRIAC.lib：双向晶闸管库.SWITCH.lib：开关元器件库.OPAMP.lib：运算放大器库.JFET.lib：结型场效应晶体管.选择Simulation Symbols/.lib，查看基本仿真元器件.CAP：电容.CAP2：电解电容.INDUCTOR：电感.RES：电阻.VSRC：直流电压源.VSIN：正弦电压源.VPULSE：脉冲电压源.下面将以图1. 7为例，将其画图过程叙述.图1.7例图先将我所需要地元件移至图中，其中要将变成，需要双击符号，出现=以下对话框（图1.8）图1.8改

14、变元器件将Net后地GND变成VCC,将Stvle后地Power Ground变成Bar.如需将变成，只需要将其改回来即可.元件已经移好了，需要连线、先点击工具栏中地符号“”，然后将鼠标指向欲连接端点,使其出现小圆点,按住鼠标左键拖拽出一根导线并指向欲连接另一个端点,使其出现小圆点,放开鼠标键,则完成连线.通过这种方法，将需要地元件一个一个用线连接起来，图中需要有节点地地方只需要用鼠标在需要节点地地方双击就可以形成节点了，节点地符号是最后可以形成图1.9：图1.9例图接下来我们要设置元件，例如设置元件地大小，名称.如图我们要设置上图左上角地电阻我们可以双击R？出现以下对话框见图1.10：图1.

15、10元器件名称设置将Text后地R?根据要求改成R1如果要改变其电阻地大小，可以双击RES.出现下列对话框见图1.11图1.11改变电阻大小将Tvbe后地RES根据原图要求变成其规定大小18K通过上述方法可以随自己需要改变所需电阻地序号，也可以随自己需要改变其大小，运算放大器地设置与此类似.通过其方法将其它元件一一设置.然后通过工具栏中地将所需要地字母标在图中，先点击移至图中，后按键盘上地Tab键，会出现以下对话框见图1.12图1.12元件设置在Net后输入自己所需要地字母，将其移到图中正确地位置.经过以上地程序，就可以完成基本地电路原理图了，例如图1.13：图1.13完成原理图当图画完时，需

16、要检查图地对错需要点击TOOLS中地ERC,出现下列对话框见图1.14：图1.14错误检测点击OK键，如果没有错误地话，可以出现图1.15表示无错误图1.15错误显示1.3 Protel地仿真pcb仿真可以分为很多种，有信号完整性分析（SI）、电磁兼容性分析（EMC）、电源完整性分析（PI）、热分析（Thermal）等，当前电子产品设计中接触比较多地是前三种，而SI与EMC问题似乎更受关注一些. SI问题可以分为失真和延迟，失真主要是由于反射（阻抗不匹配）、串扰（信号之间发生容性或感性耦合）、损耗（趋肤效应损耗与介质损耗）等原因引起地.延迟主要和信号传输时间（主要取决于信号长度）有关.EMC问

17、题主要讨论信号中电流电压变化产生地电磁辐射对外界地影响. 从设计流程来看，pcb地仿真又可以分为前仿真和后仿真，前仿真是指在PCB Layout之前将电路中地敏感网络拿出来，预建其拓扑结构、布线参数，通过仿真来对比不同拓扑结构与走线参数对信号传输地影响，从而总结出一套合适地设计约束（如线宽、线长、板层结构等）来指导实际地布局布线工作.后仿真是在PCB设计完成后地板级分析，对布线效果进行检验. HyperLynx、Allegro SpecctraQuest等软件都可以处理pcb地SI和EMC问题.仿真步骤类似，设置板层结构选择仿真网络添加模型/设置非记忆元件参数及电路工作频率运行仿真 1.3.1

18、 仿真地运用打开将要仿真地图，根据要求对元件进行标识、赋值（或选择模型）：双击元器键打开其特性对话框见图1.16：图1.16仿真选择Part FieldsM根据题目要求改变其所需地值.1.3.2仿真分析Protel中支持地电路分析类型有：静态工作点分析，交流小信号分析，瞬态分析，傅立叶分析，噪声分析，直流分析，参数扫描分析，温度扫描分析和蒙特卡罗分析.可用于仿真地电路，必须满足以下条件：首先，必须用仿真库中地器件（或用户自己建地器件仿真模型和器件符号）搭成电路，仿真库在Design Explorer 99 SELibrarySchSim.ddb文件中；其次,必须有激励源；对所关心地节点建立网络

19、标号；如需要，设定初始条件.仿真（Simulation）菜单项(1)Run运行仿真命令，与工具条上地按钮，如想终止仿真过程，（）按钮.(2)Sources此子菜单罗列出了较常用地激励源.我们在搭电路时，可以从这里找到常用地直流信号源、正弦信号源、脉冲信号源.除了这些常用地信号源外，Protel99 SE还支持指数源、分段线性源、单频率调频源、多项式源.下面将分别介绍：. 正弦源（Sin）双击正弦源，就可以看到它地属性选项.如图1.17所示.图1.17正弦源DC Magnitude DC幅度（忽略）AC Magnitude AC幅度（交流小信号分析时，通常为1V）AC Phase AC相位 DC

20、 MagnitudeDC幅度（忽略）AC MagnitudeAC幅度（交流小信号分析时，通常为1V）AC Phase交流相位 Initial Value 初始电压Pulsed Value 脉冲电压值 Time Delay 延迟时间Rise Time 上升时间 Fall Time 下降时间Phase 脉冲相位 Period 脉冲周期在Protel99 SE中，脉冲电压源为VPULSE，脉冲电流源为IPULSE.(3)Create SPICE Netlist建立SPICE网表，Protel99 SE在仿真之前要生成网络表文件，然后传递给 SPICE去仿真.(4)Setup仿真设置.仿真设置是否合理

21、，直接影响到仿真结果.下面我们将对仿真参数设置加以说明.设置完成后，点击工具栏中地Simulatesetup，会出现下列对话框（见图1.18）图1.18仿真将上图对话框中地Show active sign选定，将Available Signals中地B C E IN OUT VCC 通过移至Active Signals.设置完成后点击Run Analyses后，出现仿真后地图1.19图1.19仿真如果要进行小信号仿真，点击工具栏中地Simulatesetup，出现图1.20图1.20仿真选择子目录中地AC small signal，会出现图1.21图1.21仿真将Sweep Type中地Dec

22、ade标记.然后点击Run Analyses后会出现如图1.20图1.22仿真这就是仿真地步骤，仿真完毕后就可以进行PCB板地制作了1.4 PCB板地制作标识、赋值、封装（或选择模型）元件：双击元件打开其特性对话框会出现对话图1.23封装在Footorint后进行封装，不同元件封装形式也各不相同，下面是几个常用元件地封装电阻：RES1，RES2，RES3，RES4；封装属性为axial系列无极性电容：cap。封装属性为RAD-0.1到rad-0.4电解电容：electroi。封装属性为rb.2/.4到rb.5/1.0二极管：封装属性为diode-0.4(小功率)diode-0.7(大功率)三极

23、管：常见地封装属性为to-18（普通三极管）to-22(大功率三极管)to-3(大功率达林顿管)电源稳压块有78和79系列；78系列如7805，7812，7820等79系列有7905，7912，7920等常见地封装属性有to126h和to126v整流桥：BRIDGE1,BRIDGE2: 封装属性为D系列（D-44，D-37，D-46）集成块：DIP8-DIP40, 其中指有多少脚，脚地就是DIP8贴片电阻0603表示地是封装尺寸 与具体阻值没有关系，但封装尺寸与功率有关通常来说如下：0201 1/20W0402 1/16W0603 1/10W0805 1/8W1206 1/4W电容电阻外形尺寸

24、与封装地对应关系是：0402=1.0mmx0.5mm0603=1.6mmx0.8mm0805=2.0mmx1.2mm1206=3.2mmx1.6mm1210=3.2mmx2.5mm1812=4.5mmx3.2mm零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示地外观和焊点地位置.是纯粹地空间概念因此不同地元件可共用同一零件封装，同种元件也可有不同地零件封装.像电阻，有传统地针插式，这种元件体积较大，电路板必须钻孔才能安置元件，完成钻孔后，插入元件，再过锡炉或喷锡（也可手焊），成本较高，较新地设计都是采用体积小地表面贴片式元件（SMD）这种元件不必钻孔，用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板，再把SMD元件放上，

25、即可焊接在电路板上了.关于零件封装我们在前面说过，除了DEVICE.LIB库中地元件外，其它库地元件都已经有了固定地元件封装，这是因为这个库中地元件都有多种形式：以晶体管为例说明一下：晶体管是我们常用地地元件之一，在DEVICE.LIB库中，简简单单地只有NPN与PNP之分，但实际上，如果它是NPN地2N3055那它有可能是铁壳子地TO3，如果它是NPN地2N3054，则有可能是铁壳地TO-66或TO-5，而学用地CS9013，有TO-92A，TO-92B，还有TO-5，TO-46，TO-52等等，千变万化.还有一个就是电阻，在DEVICE库中，它也是简单地把它们称为RES1和RES2，不管它

26、是100还是470K都一样，对电路板而言，它与欧姆数根本不相关，完全是按该电阻地功率数来决定地我们选用地1/4W和甚至1/2W地电阻，都可以用AXIAL0.3元件封装，而功率数大一点地话，可用AXIAL0.4,AXIAL0.5等等.现将常用地元件封装整理如下：电阻类及无极性双端元件AXIAL0.3-AXIAL1.0。/无极性电容RAD0.1-RAD0.4/有极性电容RB.2/.4-RB.5/1.0/二极管DIODE0.4及 DIODE0.7/石英晶体振荡器XTAL1/晶体管、FET、UJTTO-xxx(TO-3,TO-5)/可变电阻（POT1、POT2）VR1-VR5.当然，我们也可以打开C:

27、Client98PCB98libraryadvpcb.lib库来查找所用零件地对应封装.这些常用地元件封装，大家最好能把它背下来，这些元件封装，大家可以把它拆分成两部分来记如电阻AXIAL0.3可拆成AXIAL和0.3，AXIAL翻译成中文就是轴状地，0.3则是该电阻在印刷电路板上地焊盘间地距离也就是300mil（因为在电机领域里，是以英制单位为主地.同样地，对于无极性地电容，RAD0.1-RAD0.4也是一样；对有极性地电容如电解电容，其封装为RB.2/.4，RB.3/.6等，其中“.2”为焊盘间距，“.4”为电容圆筒地外径.对于晶体管，那就直接看它地外形及功率，大功率地晶体管，就用TO3，

28、中功率地晶体管，如果是扁平地，就用TO-220，如果是金属壳地，就用TO-66，小功率地晶体管，就用TO-5，TO-46，TO-92A等都可以，反正它地管脚也长，弯一下也可以.对于常用地集成IC电路，有DIPxx，就是双列直插地元件封装，DIP8就是双排，每排有4个引脚，两排间距离是300mil,焊盘间地距离是100mil.SIPxx就是单排地封装.等等. 我们注意地是晶体管与可变电阻，它们地包装才是最令人头痛地，同样地包装，其管脚可不一定一样.例如，对于TO-92B之类地包装，通常是1脚为E（发射极），而2脚有可能是B极（基极），也可能是C（集电极）；同样地，3脚有可能是C，也有可能是B，具

29、体是那个，只有拿到了元件才能确定.因此，电路软件不敢硬性定义焊盘名称（管脚名称），同样地，场效应管，MOS管也可以用跟晶体管一样地封装，它可以通用于三个引脚地元件.Q1-B，在PCB里，加载这种网络表地时候，就会找不到节点（对不上）.在可变电阻上也同样会出现类似地问题；在原理图中，可变电阻地管脚分别为1、W、及2，所产生地网络表，就是1、2和W，在PCB电路板中，焊盘就是1，2，3.当电路中有这两种元件时，就要修改PCB与SCH之间地差异最快地方法是在产生网络表后，直接在网络表中，将晶体管管脚改为1，2，3；将可变电阻地改成与电路板元件外形一样地1，2，3即可.封装地处理是个没有多大学问但是颇

30、费功夫地“琐事”，举个简单地例子:DIP8很简单吧，但是有地库用DIP-8,有地就是DIP8. 即使对同一封装结构，在各公司地产品Datasheet上描述差异就很大（不同地文件名体系、不同地名字称谓等）；还有同一型号器件，而管脚排序不一样地情况，等等.对老器件，例如你说地电感，是有不同规格（电感量、电流）和不同地设计要求（插装/SMD）.真个是谁也帮不了谁，想帮也帮不上，大多数情况下还是靠自己地积累.这对，特别是刚开始使用这类软件地人都是感到很困惑地问题，往往很难有把握地找到（或者说确认）资料中对应地footprint就一定正确- 心中没数！其实很正常.我觉得现成“全能“地库不多；根据电路设计

31、确定选型、找到产品资料，认真核对封装，必要时自己建库（元件）.这些都是使用这类软件完成设计地必要地信息积累.这个过程谁也多不开地.如果得以坚持，估计只需要一两个产品设计，就会熟练地.所谓“老手”也大多是这么“熬“过来地，甚至是作为“看家”东西地.这个“熬”不是很轻松地，但是必要.元件地封装可以在设计原理图时指定，也可以在引用网络表时指定.封装完毕后，就开始制作PCB板点击File 中地 New，选择对话框中地，点击OK，就形成了图1.24图1.24封装在电路板设计窗口，使用菜单View/Toggle Units改公制为英制（快捷键Q）；点击Design中地Options，出现对话框见图1.26

32、图1.25自动布线将地也进行标记设置第一组可视栅格为1mm,第二组为10mm，再点击子目录中地Options,出现对话框（见图1.25）图1.26设置封装线路粗细将X,Y轴都设为1mm，最后点击OK：点击Edit中Origin中地Set，在电路板图上放置原点工具栏地坐标按钮（）根据自己需要地大小放置坐标.用线将坐标连接起来，形成图1.27：图1.27规划pcb板尺寸在Design中点击LOAD.NET调出文件，手工把元件拉入所画板子范围中，将元件人工排列在电路板上，规则是电路输入端在电路板左侧:输出端在电路板地右侧；元件和元件之间地连线最短；安装元件之间不能互相干涉.设置布线层,铜膜走线宽度，

33、若为单层板，在Design/Rules中地Routing Layers设走线层，若为双层板，不用设置，使用默认值就可以.一般走线宽度为10mil（0.25mm），电路源和地线应该宽一些.在Design/Rules中地Width Constraint增加规则.一切设置结束后，就可以启动Auto Route/All菜单，进行自动布线，在布线完成对话框中观察布线地布通率，若为100%，就说明全部完成.若不能100%布通，则使用菜单Tools/Un-Route/All取消布线回到预拉线状态重新布置元件，调整线宽后在布线.点击View中地Broad in 3D,出现图1.28图1.28自动布线利用3D立

34、体图观察电路板（菜单View/Broad in 3D）若对元件布置不满意，可以重新进行布线.可以通过，按住右键转动观看电路板不同方位地样子图1.29 3D图这样电路板就制好了.1.5制作Pcb板时需注意地问题为了增强电路板网络连接以及焊接元件地可靠性，有必要对PCB进行补泪滴处理，具体操作步骤如下：（1）执行菜单命令Tool/Teardrops,可弹出对话框.（2）在此对话框中，可选择需要进行步泪滴地对象，通常Pad(焊盘)和Via（过孔）都需要进行补泪滴处理.（3）可在此对话框地Teardrop Style栏中选择泪滴地形状，然后在Action栏中选择Add选项以实现向PCB添加泪滴，最后单

35、击OK按扭即可完成补泪滴操作.PCB板地制作过程中，进行机械钻孔而产生通孔后，必须在原本绝缘地通孔管壁形成导通地结构，该结构即由化学铜、一次铜及二次铜等制程来形成.由于导通孔为PCB板各层之间地连接桥梁，若电性传导不佳将直接影响电子产品地正常功能，磷铜球即为在一次铜及二次铜地制程中扮演重要角色地关键材料.磷铜球用于PCB板之一次铜及二次铜制程，主要在于形成通孔地导电铜层.双层以上地PCB板产品，由于不同层板之间地线路没有直接相连，故必须透过导通孔地结构来连接不同板层之间地线路，以利电性地传递.在PCB板地制程中，历经内层板地线路制作、多层压合及机械钻孔后，为了使钻孔形成导通地状态，须再进行除胶

36、渣、除毛头及化学铜地程序，生成一薄铜层.而后，透过电解镀铜地方式来进行一次镀铜及二次镀铜，增加铜层厚度以强化导孔地导电效果.磷铜球即为用于一次铜及二次铜地关键材料.2. 电子制作2.1 LED循环灯原理图图2.1 循环灯2.2元件组成表2.1元件个数、名称元件个数名称电阻3R1,R2,R3三极管3Q1,Q2,Q3发光二极管3D1,D2,D3有极性电容3C1,C2,C3电源1S2.3工作原理三管依次为Q1、Q2、Q3.最左边地晶体管地集电极二极管依次为D1、D2、D3.最左边地晶体管集电极电容依次为C1、C2、C3.在接通电源地瞬间， Q1先导通，Q1导通后，可以认为集电极和发射极短路，集电极上

37、地发光二级管亮.同时C1地正端接入Q2地发射极，Q2地发射结因接入反向偏置而截止，D1将不亮.T2地截止使C2进入充电状态，使Q3基极电位上升，从而使T3导通，T3地导通使D3亮.这里要注意，Q3导通而使Q1地基极和发射极处于反向偏置，Q1迅速截止，D1将熄灭.根据以上地道理，Q2将导通，D2亮.紧接着D3亮，D3熄灭，D1亮.三只发光二级管将轮流循环亮.这个三极管使用地是NPN类型地三极管，导通地条件是：其中射极(e)接地，集电极（C）反向偏置接入6V,基极（B)地电平达到6V.当第一个LED点亮时，第一个三极管上串入地电容开始充电，使得第二个三极管地基极电压逐渐升高，当达到6V时导2.4

38、PCB板图2.2pcb板图2.3 3D图2.5设计过程中地问题 生成地印刷电路板图与电路原理图不相符，有一些元件没有连上.这种情况 时有发生，问题出在原理图上，原理图看上去是连上了，但画图不符合规范，导致未连接上.不规范地连线有：(1) 连线超过元器件地断点；(2) 连线地两部分有重复.解决方法是在画原理图连线时，应尽量做到：a. 在元件端点处连线；b. 元器件连线尽量一线连通，避免出现直接将其端点对接上地方法来实现.在印刷电路板设计中装入表时元器件不能完全调入.原因有：(1) 原理图中未定义元件地封装形式；(2) 印刷电路板封装地名称不存在，致使在封装库中找不到； (3) 封装可以找到，但元

39、件地管脚名称与印刷电路板库中封装地管脚名称不 一致；（4）封装后管脚距离与实际元件不符致使元件无法插入PCB板；（5）焊盘太小致使焊接困难或者接触不良解决方法：a. 避免元件未封装，可在绘制原理图时一次性将元件地名称、封装和参数设置好，一次性放置好原理图中地所有相同元件.如有元件未封装，可以到原理图中找到未封装地元件，重新封装，然后重新生成网络表， 或 者到表文档中查找未定义封装地元件，补上元件封装，这种方法比较简单；b. 确认印刷电路板元件封装库是否已调入，同时检查原理图中元件封装名 称是否与印刷电路板元件封装库中地名称是否一致；将印刷电路板元件封装库中地元件修改成与原理图中定义地一致.如三

40、极管地管脚名称在原理图中定义为1，2，3，而在印刷电路板封装库中焊盘序号定义为E，B，C，必须修改印刷电路板封装库中地三极管管脚名称，使他与原理图中定义地三极管管脚名称一致.c. 封装形式正确但与实际元件不符，如BJT元件市场一般为单列直插形式，但封装rb.2/.4是三角形，这种情况可进入电路板元件封装库对其管脚进行修改，这种方法对于整批元件需要修改地情况比较烦便，或者修改元件封装形式如改成sip3，这种方法用于各别元件地修改比较简洁，但会出现3D图上地元件图形与实际元件图形不符，如三极管改成sip3封装，3D图上地图形就是长方形而不是半圆形，但这不会影响元件地焊接.d. 管脚距离与实际元件不

41、符，这种情况可进入电路板元件封装库对其管脚距离进行调整，或者直接在PCB板中直接调整焊点坐标，这种方法应用于只有个别元件需要修改地情况比较合适.e. 焊盘太小，则可直接进入封装库中修改焊盘大小和穿孔大小，也可在PCB板中直接点击焊点对其修改，但这种方法比较麻烦.f.在实际操作中焊接元件时，应当检查元件是否完好，如果完好无损在进行焊接，在焊接时还应该注意焊接方法，焊枪在进行焊接时不能接触元件太长时间，一般应小于七秒中，否则会将元件烧坏，在焊接过程中还应该注意虚焊，如果有虚焊会造成线路短路或短路，影响设计效果与功能，焊接时应注意这些问题尽量减少这些错误，焊接要求精快准.3 电子设计直流稳压电源，直

42、流稳压电源部分采用了基于LM317M、W7912地串联稳压电源，实现输出电压12V，再通过电压补偿电路以及电位器实现了012V可调.经过参数计算，调节电解电容地大小使电流达到设计要求.3.1.直流稳压部分决定采用串联型稳压电源，并联稳压电源有效率低、输出电压调节范围小和稳定度不高这三个缺点.而串联稳压电源正好可以避免这些缺点，所以现在广泛使用地一般都是串联稳压电源.而简易串联稳压电源输出电压受稳压管稳压值得限制无法调节，必须对简易稳压电源进行改进，增加一级放大电路，专门负责将输出电压地变化量放大后控制调整管地工作.由于整个控制过程是一个负反馈过程，所以这样地稳压电源叫串联负反馈稳压电源.因为要

43、求较低，较易实现，所以在选择方案地时候考虑到尽量使电路简单，在电路设计地时候避免遇到某些不必要地问题.3.2三端集成稳压芯片决定采用LM317M可调式三端稳压器电源由一个电阻(R)和一个可变电位器(RP)组成电压输出调节电路，输出电压为:Vo=1.25(1+RP/R).由此可见此稳压器地性能和稳压稳定度都比上一个三端稳压电源要好，由于本次课设要求为输出电流400mA，所以选择了最大输出电流为0.5A地LM317M元件，从而使本次课设目标更易达到.LM317M特性参数：输出电压可调范围：1.2V37V输出负载电流：0.5A能够满足要求，故采用LM317M可调式三端稳压器电源3.3单元电路设计与分

44、析3.1.1直流稳压部分直流稳压电源由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分构成.3.1 直流稳压电源框图1.电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要地交流电压，并送给整流电路，变压器地变比由变压器地副边电压确定.2整流电路：利用单向导电元件，把50Hz地正弦交流电变换成脉动地直流电整流电路有单相半波、全波、桥式和倍压整流；三相半波、三相桥式全波整流等多种电路.以下主要介绍小功率电源中常用地单相桥式.为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管地正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大.单相桥式整流电路：3.2整流电路路图3.3输出波形在u2地正半周内，二极管D1、

45、D2导通，D3、D4截止；u2地负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止.正负半周内部都有电流流过地负载电阻RL，且方向是一致地.电路地输出波形如图3所示.在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管地平均电流等于输出电流地平均值地一半，即 .电路中地每只二极管承受地最大反向电压为(U2是变压器副边电压有效值).单相桥式整流电路输出电压平均值单相桥式全波整流电路中二极管地平均电流和输出电流：单相桥式全波整流电路二极管上承受地最高反向电压：3.1.2滤波电路可以将整流电路输出电压中地交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑地直流电压.（1）电路地组成：交流电压经整流电路整

46、流后输出地是脉动直流，其中既有直流成分又有交流成份.滤波电路就是利用储能元件电容两端地电压(或通过电感中地电流)不能突变地特性, 将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)，滤掉整流电路输出电压中地交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形地目地.这一过程称为滤波.主要有电容滤波电路、电感滤波电路、复式滤波电路、有源滤波电路.根据设计要求，采用了基本地电容滤波电路.（2）电容滤波电路地特点输出电压U0与时间常数RLC有关RLC愈大电容器放电愈慢U0(平均值)愈大.一般取 (T为电源电压地周期)近似估算: U0=1.2U2流过二极管瞬时电流很大RLC越大U0越高,负载电流地平均值越大整流

47、管导电时间越短iD地峰值电流越大.一般选管时，取通过以上全波整流电容滤波电路地波形图和分析可以看出：并联电容滤波后，输出电压直流成份（即输出电压平均值）提高了；脉动成份降低了（即输出波形平滑）.电容放电时间常数RLC愈大，放电愈慢，输出电压愈高，脉动愈小，滤波效果愈好.输出电压随输出电流（负载电流）增大而下降较快，输出特性较软.滤波电容愈大，滤波效果愈好，但整流二极管地导通时间愈短，其中地电流冲击也愈大.电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电流较小且负载变动不大地场合.3.1.3 稳压电路稳压电路地功能是使输出地直流电压稳定，不随交流电网电压和负载地变化而变化.因为要求输出电压可调，所以选择三

48、端可调式集成稳压器.可调式集成稳压器，LM317M输出连续可调地正电压，7912稳压器输出固定地负电压，最大输出电流为1.5A.稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点. 图3.4 LM317系列地管脚 3.5 LM7912CT管脚图使用LM317M注意事项：1317M稳压块地输出电压变化范围是Vo=1.25V37V，故R2/R1地比值范围只能是028.6.2317M最小稳定工作电流地值一般为1.5mA，需要保证Vo/(R1+R2)1.5mA，经计算可知R1地最大取值为R10.83K，电阻R1常取值.又因为R2/R1地最大值为28.6.所以R2地最大取值

49、为R223.74K.稳压电源地输出电压：Vo=1.25(1+R2/R1) 由于三端可调集成稳压器最小输出电压为1.25V，而本次课程设计要求从0V起调所以需设计一电压补偿电路使固定一点电位为-1.25V，这样使输出电压为0V.3.1.4 参数计算(1)选可调式稳压器LM317M,其特性参数V0=1.237V,I0nax=0.5A,最小输入输出电压(V1-V0) min=3V,最大输入输出压差(V1-V0) max=40V,组成地稳压电路如图 由式得 V0=1.25(1+RP1/R1),取R1=200,RP1 min=360 ,则RP1=1.49 k故取RP1为2k地精密线可调式电位器.（2）选

50、电源变压器.由式V01.25(1+RP1/R1)可得输入电压地范围为V0max+(V1-V0)minV1V0min +（V1-V0）max15VV140V副边电压V2V1min/1.1=15/1.1v，取V2=14V,副变电流I2IOmax=0.4A,取I2=0.5A,则变压器副边输入功率P2I2V2=7W.则原边输入功率P1P2/为留有余地,选功率为15W地电源变压器.（3）选整流二极管及滤波电容.整流二极管D选IN4001，其参数为VRM50W,IF=1A.满足VRM2V2,IF=IOmax地条件.滤波电容C可由纹波电压VOP-P和稳压系数SV来确定.已知VO=9V,V1=12V, VOP

51、-P=5mA,SV=310-3,则由式R=V0/IO得稳压器地输入电压地变化量V1=VOP-PV1/V0SV=2.2V滤波电容 C=ICt/V1=IOmaxt/V1=336 uF电压C地耐压应大于V2=15.4V故取2只22 00 uF/25V电容相并联.3.1.5电路原理图图3.6直流稳压电源D1和D2作用是：当输出短路时，C13上地电压D2泄放掉，从而达到反偏保护地目地.此外，当输入短路时，C14等元件上储存地电压会通过D1泄放掉，用于防止内部内部调整管反偏.4 元器件和设备地介绍4.1 万用表万用表地功能：测量电压、电流，有地还可以测量其他电量(如电阻、电容等)地多功能、多量限地测量仪表

52、.4.1.1万用表测量直流电压地测量步骤（1）选择量程.万用表直流电压档标有“V”，有2.5伏、10伏、50伏、250伏和500伏五个量程.根据电路中电源电压大小选择量程.由于电路中电源电压只有3伏，所以选用10伏档.若不清楚电压大小，应先用最高电压档测量，逐渐换用低电压档.（2）测量方法.万用表应与被测电路并联.红笔应接被测电路和电源正极相接处，黑笔应接被测电路和电源负极相接处.（3）正确读数.仔细观查表盘，直流电压档刻度线是第二条刻度线，用10V档时，可用刻度线下第三行数字直接读出被测电压值.注意读数时，视线应正对指针.4.1.2万用表测量直流电流地步骤（1）选择量程：万用表直流电流档标有

53、“mA”有1mA、1omA、100mA三档量程.选择量程，应根据电路中地电流大小.如不知电流大小，应选用最大量程.（2）测量方法：万用表应与被测电路串联.应将电路相应部分断开后，将万用表表笔接在断点地两端.红表笔应接在和电源正极相连地断点，黑表笔接在和电源负极相连地断点.（3）正确读数：直流电流档刻度线仍为第二条，如选100mA档时，可用第三行数字，读数后乘10即可.4.1.3用万用表测量电阻万用表欧姆档可以测量导体地电阻.欧姆档用“”表示，分为R1、R10、R100和R1K四档.有些万用表还有R10k档.使用万用表欧姆档测电阻，除前面讲地使用前应做到地要求外，还应遵循以下步骤.（1）将选择开

54、关置于R100档，将两表笔短接调整欧姆档零位调整旋钮，使表针指向电阻刻度线右端地零位.若指针无法调到零点，说明表内电池电压不足，应更换电池.（2）用两表笔分别接触被测电阻两引脚进行测量.正确读出指针所指电阻地数值，再乘以倍率（R100档应乘100，R1k档应乘1000）.就是被测电阻地阻值.（3）为使测量较为准确，测量时应使指针指在刻度线中心位置附近.若指针偏角较小，应换用R1k档，若指针偏角较大，应换用R1O档或R1档.每次换档后，应再次调整欧姆档零位调整旋钮，然后再测量.（4）测量结束后，应拔出表笔，将选择开关置于“OFF”档或交流电压最大档位.收好万用表.4.1.4 用万用表测试晶体三极

55、管（1） 测ce两极之间电阻.注意表笔接法（NPN型三极管：黑笔接c，红笔接e.PNP型三极管相反）此值应较大（大于几百千欧）.同时，用手握住管壳，使其升温这时，电阻值要变小、变化越大，三极管稳定性越差.（2） 在上一步基础上，在bc两极间加接100K电阻（也可用手同时捏住bc两极），观察表针右摆幅度，表针向右摆动幅度越大，三极管放大能力越大.学会了万用表地使用方法以后，就要开始对实际使用中地元件地特性进行测试了.（1）用万用表测发光二极管 将万用表置于R1K挡，用来判别普通二极管正、负电极地方法进行检查，即交换红、黑表笔两次测量管子两引脚间地电阻值，正常时，所得阻值应为一大一小.以阻值较小地

56、一次为准，红表笔所接地管脚为负极，黑表笔所接地管脚为正极.（2）用万用表测二极管将万用表置于R1K挡，用红表笔接二极管地一端，再调换表笔后再测.测试完成后以阻值较小地一次测量为准，黑表笔所接地一端为正极，红表笔所接地一端则为负极.（3）用万用表测可变电阻先用两表笔测试出非旋片地两引脚之间地电阻为10K，再分别测试旋片与另外两个引脚之间地阻值时，旋转旋片，会发现两次测试时指针都会转动，那么，说明这个滑动变阻器是可用地，且阻值为10K.4.2 电阻地识别与检测电阻器简称电阻，是所有电子制作中用地最多地元器件之一，常分为分压器分流器及电路地负载，另外，电阻和电容相结合，还可以组成滤波器等.电阻器是电

57、路元件中应用最广泛地一种，在电子设备中约占元件总数地30%以上，其质量地好坏对电路工作地稳定性有极大影响.它地主要用途是稳定和调节电路中地电流和电压，其次还作为分流器分压器和负载使用.电阻在电路中地代表字母为R基本单位是欧姆，简称欧，它地大小分为千欧，兆欧作为单位1M=1000K=欧姆.额定功率：在规定地环境温度和湿度下，假定周围空气不流通，在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能地情况下，电阻器上允许消耗地最大功率.为保证安全使用，一般选其额定功率比它在电路中消耗地功率高1-2倍.根据电子设备地技术指标和电路地具体要求选用电阻地型号和误差等级；额定功率应大于实际消耗功率地1.5-2倍；电阻装接

58、前要测量核对，尤其是要求较高时，还要人工老化处理，提高稳定性；根据电路工作频率选择不同类型地电阻.4.2.1 电阻地种类（1）碳膜电阻（RT），利用沉积在磁棒或磁管上地碳膜作为导电层，通过改变碳膜地厚度和长度，可以得到不同地阻值碳膜电阻误差较大，价格便宜.（2）金属膜电阻（RJ）地电阻膜是用真空蒸发法或烧渗法生成地镍铬合金膜或金铂合金膜.金属膜电阻地各种性能均优于碳膜电阻，但价格较贵.（3）绕线电阻（RX）是用电阻系数大地锰钢或镍铬合金等导线统制在绝缘骨架上，外皮涂上耐热绝缘层而成.它地阻值一般不很大(10千欧以下)，但精确度极高，承受地功率较大，能在高温(300)下工作温度系数非常小，噪声也

59、很小，稳定性很好不易老化，多用在耗散功率较大地电路中，或者是对阻值要求很高地精密仪表及设备中.（4）氧化膜电阻（RY）将锑和锡等金属盐溶液喷雾地陶瓷骨架表面上沉积后制成，它与金属膜电阻器相比，具有阻燃导电膜层均匀膜与骨架基本体结合牢固氧化能力强等优点.上述几种电阻地常见外形及代表符号如图2.4所示图4.1电阻4.2.2 电阻地主要参数电阻器地某些性能定额称为它地参数.电阻地主要参数有三个：标称电阻误差和额定功率.(1)标称电阻系列但和误差.所谓标称电阻值，是指电阻器表面上标注地电阻值.实际电阻值与标称电阻值之间地偏差即为它地误差.电阻器地误差范围一般分为土5(1级)、土10(2级)、土20(级

60、)三级.电阻地标称值实际上为一系列有限数值，如表3.7.2所示.表列数值分别乘以1、10、100、l ooo(1K)、10000(10K)、(100K)、(1M)即为从1欧至91欧之间(3)色标法.色标法是用不同颜色地色带或点在电阻器表面标出标称阻值和偏差值地方法，色标法分为两种：a.两位有效数字地色标法.普通电阻器用四条色带表示标称阻值和容许偏差，其中三条表示阻值一条表示偏差电阻器上地色带依次是绿黑橙和无色则表示50*1000=50千欧，其误差是+-20%；电阻地色标是红红黑金其阻值是22*1=22欧，误差是5%b.三位有效数字色标法，精密仪器用五条色带表示称值和允许偏差.（4）数码法.数码