电子技术实训项目教程（含工作活页） 教案 项目五 单元电子电路的设计、装配和调试

《电子技术实训项目教程》教学设计第②测量静态工作点：表5-4-4静态工作点测量VBQ（V）VEQ（V）VCQ（V）UBEQ（V）UCEQ（V）VT1VT2VT3（3）不同负载下最大输出功率P0m的测量表5-4-5不同负载下最大输出功率Pom的测量Ui（V）Uo（V）Pom（理论值）Pom（测量值）RL=8ΩRL=32Ω（4）测量OTL互补对称功率放大电路的交越失真表5-4-6测量OTL互补对称功率放大电路的交越失真输入波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：输出波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：交越失真时的输出波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：（5）测量OTL互补对称功率放大电路的效率η表5-4-7测量OTL互补对称功率放大电路的效率Ui（V）Uo（V）Pom=Uo2/RLIDC(mA)PDC=UCCIDC（6）试听OTL互补对称功率放大电路的音频质量技能评价和问题探究技能评价OTL互补对称功率放大电路的装配与调试技能训练评价表，如表5-4-8所示。表5-4-8OTL互补对称功率放大电路的装配与调试技能训练评价表班级姓名学号得分考核时间实际时间：自时分起至时分项目考核内容配分评分标准扣分静电防护环境管理检查训练进行人员、设备、物料、方法、环境五方面的核查10对照EDS静电管控检查标准，不规范，每项扣2分元器件成型及插装配1.正确使用常用工具。2.元器件明细表对元器件引线成型。3.元器件装配完整，不能错装和缺装，导线连接正确。101.常用工具使用不正确，扣5分。2.元器件引线加工不符合工艺要求，每个扣1分～3分。印制板焊接1.元器件插装符合工艺要求。2.无错装、漏装现象。3.焊点大小均匀、有光泽、无毛刺、无假焊现象。4.印制导线不能断裂，焊盘不能跷起。201.元器件插装不符合要求，每个扣2分。2.焊点不符合要求，每点扣3分。3.印制导线断裂、焊盘跷起扣5分。调试1.静态工作点的测试。2.不同负载下最大输出功率PO的测量。3.测量η。4.试听。501.不能正确使用万用表、信号示波器和数字毫伏表，每处扣5分。2.测量方法不正确，每处扣5分。安全文明生产严格遵守操作规程10违反操作规程，酌情扣4-10分合计100问题探究1.整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率P0m、效率η等，并与理论值进行比较。画频率响应曲线。2.分析自举电路的作用。3.讨论实验中发生的问题及解决办法。课后反思（实训课程设计理念，学生掌握技能效果及改进设想）课题：项目五任务五集成运算电路模块与应用授课教师：授课日期：授课班级：教学目标1.掌握智能环保路灯控制电路的调试技能；2.能够分析光敏电阻状态对路灯控制电路性能的影响； 3.掌握智能环保路灯控制电路的装配（设计、成型、插装、焊接）与调试方法；4.熟悉常用电子测量仪器的综合使用方法。工作任务掌握智能环保路灯控制电路电路的装配与调试技能。实训器材工具、仪器、材料见表5-5-2。表5-5-2工具、材料、仪器工具、仪器材料数字式万用表一台连接导线若干电烙台、镊子、斜口钳各一台（把）焊锡丝若干螺丝刀元器件见表5-5-1实践操作基础知识基础知识（一）集成运算放大器基础知识集成运算放大器是将高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大电路集成化的种器件。它的应用十分广泛，已成为通用性很强的集成增益器件。1.集成运算放大器的内部结构虽然集成运算放大器具有多种型号且内部构造各异，但是其基本电路架构通常都包含四个主要部分，分别是：输入级、中间级、输出级以及偏置电路，如图5-5-1所示。5-5-1集成运算放大器的基本组成2.集成运算放大器的主要参数（1）开环电压放大倍数（2）差模输入电阻（3）开环输出电阻（4）共模抑制比KCMR3.理想状态下的集成运算放大器若运放工作在线性放大区，便可得出如下两个重要结论。结论1：理想运算放大器两输入端的电位相等—“虚短”。结论2：理想运算放大器输入电流等于零—“虚断”。（二）智能环保路灯控制电路工作原理1.LM324四运放集成电路的特点、引脚功能以及参数智能环保路灯控制电路是广东省中等职业技术教育专业技能课程考试中《电子》类课程的考核电路之一。该电路的核心元件是LM324四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，这款集成电路的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除了电源部分是共用的之外，这四组运放相互独立工作。每一组运算放大器可以用图5-5-2所示的符号来表示。这个符号通常包括一个三角形（代表放大器），输入和输出引脚等元素。其中“+”、“-”为两个信号输入端，“vO”为输出端。两个信号输入端中，vN（-）为反相输入端，表示运放输出端vO的信号与该输入端的相位相反,vP（+）为同相输入端，表示运放输出端vO的信号与该输入端的相位相同。LM324引脚接线如图5-5-3所示，在分析电路时将每个运算放大器视为一个独立的单元，根据需要连接成各种不同的电路结构以实现特定的功能，比如比较、滤波或增益调整等。图5-5-2运算放大器符号图5-5-3LM324引脚接线图2.光敏电阻工作原理光敏电阻是一种使用半导体材料制成的光电元件，其工作原理是利用光照射在半导体材料上时改变其电导率。当有光线照射到光敏电阻上时，其阻值通常会变小，而且光照强度越强，光敏电阻的阻值就越低。一旦入射光消失，光敏电阻的阻值就会逐渐恢复到原来的值。3.智能环保路灯控制电路原理图5-5-4智能环保路灯控制电路实训电路图图5-5-4所示的智能环保路灯控制电路，其工作原理是利用光敏电阻RG来检测环境光线强度，并根据这个信号来控制LED灯的工作状态。在亮暗两种状态下，光敏电阻RG会让集成运算放大器的输入端形成明显的电位差异。（二）电路元器件明细表技能训练1.清点检测元器件对照元器件检测表，检查测试元器件功能是否正常，将检测完毕的元器件实物放置在检测表5-5-3对应位置，检测过程中如有元器件损坏或者缺漏请及时更换。2按线路板丝印面符号正确放置并焊接元器件焊接完成的实物图如所图5-5-5所示。图5-5-5智能环保路灯控制电路实物图3.智能环保路灯控制电路功能测试（1）接入+6V电源，调节RP1使IC1引脚3的电压为3V。（2）在正常日光下，光敏电阻RG不遮光，观察LED1发光状态。（3）用黑色胶布掩盖发光敏电阻RG，观察LED1发光状态。（4）将以上观察结果填入表5-5-4中。表5-5-4LED1发光状态实验操作正常光照遮光LED1发光状态4.在步骤3测量电路功能正常保证焊接正确的前提下，测量IC1各引脚电压（1）接入+6V电源，调节RP1使IC1引脚3的电压为3V。使用万用表测量IC1各引脚电压并填入表5-5-5中。表5-5-5正常光照下IC1各引脚电压IC1引脚1234567测得电压（V）IC1引脚891011121314测得电压（V）（2）用黑色胶布掩盖发光敏电阻RG，使用万用表测量IC1各引脚电压并填入表5-5-6中。表5-5-6遮光状态下IC1各引脚电压IC1引脚1234567测得电压（V）IC1引脚891011121314测得电压（V）技能评价和问题探究技能评价路灯控制电路的装配与调试技能训练评价表，如表5-5-7所示。表5-5-7路灯控制电路的装配与调试技能训练评价表班级姓名学号得分考核时间实际时间：自时分起至时分项目考核内容配分评分标准扣分静电防护环境管理检查训练进行人员、设备、物料、方法、环境五方面的核查10对照EDS静电管控检查标准，不规范，每项扣2分元器件成型及插装配1.正确使用常用工具。2.元器件明细表对元器件引线成型。3.元器件装配完整，不能错装和缺装，导线连接正确。101.常用工具使用不正确，扣5分。2.元器件引线加工不符合工艺要求，每个扣1分～3分。印制板焊接1.元器件插装符合工艺要求。2.无错装、漏装现象。3.焊点大小均匀、有光泽、无毛刺、无假焊现象。4.印制导线不能断裂，焊盘不能跷起。201.元器件插装不符合要求，每个扣2分。2.焊点不符合要求，每点扣3分。3.印制导线断裂、焊盘跷起扣5分。调试（1）在正常日光下，光敏电阻RG不遮光，调节RP1，使IC1引脚3的电压为3V，使LED1不亮。（2）光敏电阻RG遮光，LED1点亮。（3）测量电路功能正常保证焊接正确的前提下，测量IC1各引脚电压501.不能正确使用万用表、数字信号发生器、数字示波器和数字毫伏表，每处扣5分。2.测量方法不正确，每处扣5分。安全文明生产严格遵守操作规程10违反操作规程，酌情扣4-10分合计100合计问题探究课后反思（实训课程设计理念，学生掌握技能效果及改进设想）课题：项目五任务六μ741构成的正弦波振荡电路授课教师：授课日期：授课班级：教学目标1.掌握使用集成运放μA741构成的正弦波振荡电路的工作原理；2.掌握使用集成运μA74放构成的正弦波振荡电路的装配(设计、成型、插装、焊接)与调试方法；3.熟悉常用电子测量仪器的综合使用技能。工作任务掌握使用集成运放μA74构成的正弦波振荡电路的装配与调试技能。。实训器材工具、仪器、材料见表5-6-2。表5-6-2工具、材料、仪器工具、仪器材料数字示波器一台连接导线若干数字式万用表一台焊锡丝若干数字毫伏表一台元器件见表5-6-1电烙台、镊子、尖嘴钳各一台（把）直流稳压电源一台实践操作基础知识基础知识（一）工作原理如图5-6-1所示为集成运算放大器μA741的实物和引脚排列。图5-5-1集成运算放大器μA741实物与引脚排列图5-6-2为集成运放μA741构成的正弦波振荡电路。图5-6-2集成运放μA741构成的正弦波振荡电路实训电路图非线性的影响，以改善波形失真。电路的振荡频率：起振的幅值条件：≥3式中Rf≈RW＋R2＋R3调整反馈电阻调RW，使电路起振，且波形失真最小。如不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大Rf。如波形失真严重，则应适当减小Rf。改变选频网络的参数C或R，即可调节振荡频率。一般采用改变电容C作频率量程切换，而调节R作量程内的频率细调。（二）电路元器件明细表技能训练1.按图5-6-2所示电路在多孔印制电路板上正确插装、焊接各元器件及电路连接线。2.检查各元器件装配、连线无误后，接通±12V电源。测试与调试集成运放μA741构成的正弦波振荡电路的各项性能指标。（1）测量集成运放μA741构成的正弦波振荡电路的输出波形uO表5-6-3测量集成运放μA741构成的正弦波振荡电路的输出波形uO输出波形观察记录双踪示波器挡位参数、波形参数RW阻值调适中时间挡位：幅度挡位：峰峰值：RW阻值调最小时间挡位：幅度挡位：峰峰值：RW阻值调最大时间挡位：幅度挡位：峰峰值（2）测量振荡频率表5-6-4测量振荡频率测量值理论值ƒO（3）分析晶体二极管D1、D2的稳幅作用表5-6-5D1、D2稳幅作用的影响正常的输出波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：断开晶体二极管D1（或D2）的输出波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：（4）观察RC串并联网络参数的改变对电路性能的影响表5-6-6观察RC串并联网络参数的改变对电路性能的影响测量值计算值ƒO技能评价和问题探究技能评价集成运放μA741构成的正弦波振荡电路的装配与调试技能训练评价表，如表5-6-7所示。表5-6-7集成运放μA741构成的正弦波振荡电路的装配与调试技能训练评价表班级姓名学号得分考核时间实际时间：自时分起至时分项目考核内容配分评分标准扣分静电防护环境管理检查训练进行人员、设备、物料、方法、环境五方面的核查10对照EDS静电管控检查标准，不规范，每项扣2分元器件成型及插装配1.正确使用常用工具。2.元器件明细表对元器件引线成型。3.元器件装配完整，不能错装和缺装，导线连接正确。101.常用工具使用不正确，扣5分。2.元器件引线加工不符合工艺要求，每个扣1分～3分。印制板焊接1.元器件插装符合工艺要求。2.无错装、漏装现象。3.焊点大小均匀、有光泽、无毛刺、无假焊现象。4.印制导线不能断裂，焊盘不能跷起。201.元器件插装不符合要求，每个扣2分。2.焊点不符合要求，每点扣3分。3.印制导线断裂、焊盘跷起扣5分。调试1.电路起振，用数字示波器观测输出电压uO波形。2.测量振荡频率，并与计算值进行比较。3.分析晶体二极管D1、D2的稳幅作用。4.RC串并联网络参数的改变对电路性能的影响。501.不能正确使用万用表、数字信号发生器、数字示波器和数字毫伏表，每处扣5分。2.测量方法不正确，每处扣5分。安全文明生产严格遵守操作规程10违反操作规程，酌情扣4-10分合计100问题探究1.由表整理实验数据，画出波形，把实测频率与理论值进行比较2.根据实验分析RC振荡器的振幅条件。3.讨论二极管D1、D2的稳幅作用。课后反思（实训课程设计理念，学生掌握技能效果及改进设想）课题：项目五任务七三端集成稳压器W7812授课教师：授课日期：授课班级：教学目标1.掌握三端固定式集成稳压器W7812的主要性能指标；2.掌握三端固定式集成稳压器W7812构成的电源电路的装配(设计、成型、插装、焊接)与调试方法；3.熟悉常用电子测量仪器的综合使用方法。工作任务掌握三端固定式集成稳压器W7812构成的电源电路的装配与调试技能。实训器材工具、仪器、材料见表5-7-2。表5-7-2工具、材料、仪器工具、仪器材料数字示波器一台连接导线若干数字式万用表一台焊锡丝若干电烙台、镊子、尖嘴钳各一台（把）元器件见表5-7-1工频可调电源一台实践操作基础知识基础知识（一）工作原理三端集成稳压器按输出电压类型可分为固定式和可调式。三端固定式集成稳压器分为正电压输出和负电压输出两类。W7800系列三端固定式集成稳压器是正电压输出，其输出正电压值有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七个挡次，输出电流最大可达1.5A（加散热片），同类型78M系列输出电流为0.5A，78L系列输出电流为0.1A。可调式三端集成稳压器可通过外接元件对输出电压进行调整，以适应不同的需要。1.W7800和W7900系列三端式集成稳压器现以L7805CA和LM7905CT为例介绍其外形和基本接线图，W78系列和W79系列的各型集成稳压器使用均与此类似。（1）三端固定式集成稳压器L7805CA的外形和基本接线图如图5-7-1所示为三端固定式集成稳压器L7805CA的实物、外形和接线图。它有三个引出端：输入端（电压输入端）、输出端（电压输出端）、公共端。图5-7-1三端固定式集成稳压器L7805CA的实物、外形与接线图（2）三端固定式集成稳压器LM7905CT的外形和基本接线图图5-7-2为三端固定式集成稳压器LM7905CT（输出负电压）实物、外形及接线图图5-7-2三端固定式集成稳压器LM7905CT实物、外形与接线图2.W7800和W7900系列三端固定式集成稳压器的扩展使用当集成稳压器本身的输出电压或输出电流不能满足要求时，可通过外接电路来进行性能扩展。图5-7-3为三端固定式集成稳压器正、负双电压输出电路，图5-7-3三端集成稳压器正、负双电压输出电路图5-7-4三端集成稳压器输出电压扩展电路图5-7-4是一种简单的三端固定式集成稳压器输出电压的扩展电路。图5-7-5是通过外接晶体三极管VT及电阻R1来进行电流扩展的电路。式中：IC为晶体三极管T的集电极电流，它应等于IC＝I0－I01；β为VT的电流放大系数；对于锗管UBE可按0.3V估算，对于硅管UBE按0.7V估算。图5-7-5三端固定式集成稳压器输出电流的扩展电路3.直流稳压电源的主要技术指标（1）最大工作电流IOmax（2）纹波电压（纹波系数）（3）稳压系数S稳压系数：（4）输出电阻rn

rn

反映负载变动时，输出电压维持恒定的能力，rn

越小，则IO

变化时输出电压的变化也越小4.W7812构成的串联型稳压电源电路如图5-7-6所示为三端集成稳压器W7812构成的电源电路实训电路图。图5-7-6三端集成稳压器W7812构成的电源电路实训电路图(a)园式桥堆2W06(b)排式桥堆KBP306图5-7-7桥堆内部接线和管脚排列图（二）电路元器件明细表技能训练1.按图5-7-6所示电路在多孔印制电路板上正确插装、焊接各元器件及电路连接线。2.检查各元器件装配、连线无误后，接通电源。测量与调试三端固定式集成稳压器W7812构成的电源电路的基本参数。（1）观察测量整流滤波前后波形差异表5-7-3观察测量整流滤波前后波形差异整流之后的输出波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：整流和滤波之后的输出波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：（2）测量电路的输出电压UO和最大输出电流IOmix①测