昆工暑期实习报告

昆明理工大学《电子技术课程设计》报告学院：信自学院班级：自动化112姓名：学号：学期：2012－2013学年短学期时间：2013年7月1日－2013年7月12日指导老师：题目：1、电子电路设计及仿真2、MF47型万用表装配2目录一.摘要………………………………………………………3二.课程设计任务书…………………………………………41、课题任务…………………………………………………42、技术指标要求……………………………………………43、原理结构…………………………………………………4二．报告正文…………………………………………………6课题一：电子电路设计及仿真（一）三极管分选电路………………………………………6（二）三极管分选电路另一方案……………………………11课题二：MF47型万用表装配………………………………………151、万用表原理简要说明…………………………………………152、装配过程记录……………………………………………………163、安装、调试过程记录…………………………………………17三．课程设计总结………………………………………………18四．参考文献……………………………………………………18五.练习设计……………………………………………………193摘要三极管放大倍数β值测量电路的功能是利用三极管的电流分配特性，将放大倍数β值的测量转化为对电压的测量，同时实现用发光二极管显示出被测三极管的放大倍数β值。电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。本晶体管β值测量电路主要由电源电路、I/V转换电路、电压比较电路、放大电路和显示电路（LED）6部分构成。经实际操作，初步实现了简单的晶体管的β值测量。关键字：β值；三极管4一．《电子技术课程设计》任务书课题1电子电路设计及仿真在教师指导下，独立完成电子电路原理图的设计，并且通过Multisim软件仿真。（一）三极管值分选电路1、课题任务：在教师指导下，独立完成三极管值分选电路的原理图设计，并且通过Multisim软件仿真。2、技术指标要求：1、晶体管（NPN）的β50时，LED1点亮；50≤β≤100，LED2点亮；β100，LED3点亮。2、Multisim软件仿真：（1）Multisim仿真演示；（2）Multisim环境下电路原理图截图；（3）Multisim环境下不同电路参数情况时数据分析截图。3、原理结构→→→→1、基础放大电路：用于把晶体管变化的β值变成变化的电压信号；2、取样比较电路：采集前级输出的电压信号，进行比较，把比较结果输出成可区分的状态；基础放大电路取样比较电路显示53、显示：把前级输出的可区分状态送到发光二极管（LED）完成显示。参考图如下：R11.43MΩR25kΩQ1BJT_NPN_RATEDU1DC10MOhm9.398V+-V115VU2COMPARATOR_VIRTUALU3COMPARATOR_VIRTUALR310kΩLED1LED2Q2BJT_NPN_RATEDR520kΩR620kΩV37.5VR72kΩLED3V29.39VXMM1XMM2XMM3（二）三极管值分选电路另一设计1、晶体管（NPN）的β50时，LED1点亮；50≤β≤100，LED1、LED2点亮；β100，LED1、LED2、LED3点亮。参考图如下R21.43MΩR35kΩU3DC10MOhm10.317V+-V215VR45kΩR54.22kΩR64kΩR716.5kΩR81.5kΩLED1R9500ΩLED2R101kΩLED3Q1BJT_NPN_RATEDU8OPAMP_3T_VIRTUALU1OPAMP_3T_VIRTUALU9OPAMP_3T_VIRTUALD1D2D3U2DC1e-009Ohm6.185mA+-U4DC1e-009Ohm3.210mA+-U5DC1e-009Ohm-0.010nA+-6课题2MF47型万用表装配任务和要求：1、完成MF47型万用表装配：2、实现其功能。二．报告正文课题一：电子电路设计及仿真（一）三极管值分选电路三极管值分选电路如图所示：R11.43MΩR25kΩQ1BJT_NPN_RATEDU1DC10MOhm9.436V+-V115VU2COMPARATOR_VIRTUALU3COMPARATOR_VIRTUALR310kΩLED1LED2Q2BJT_NPN_RATEDR520kΩR620kΩV37.5VR72kΩLED3V29.39VXMM1XMM2XMM3原理：应用了窗口比较器。当输入电压Ui大于U1时，必然大于U2，所以集成运放A1的输出Uo1=+Uom,A2的输出Uo2=-Uom。使得二极管D1导通D2截止，输出高电平，所以LED1发光。当Ui小于U2时，必然小于U1，所以A1的输出Uo1=-Uom，A2的输出Uo2=+Uom。因此D2导通，D1截止，输出仍为高电平，LED2发光。当Ui大于U1小于U2时，Uo1=Uo2=-Uom,所以D1和D2均截止，Uo=0V。7比较器末端处于低电位而VCC=15V大于Uo所以D3导通。所以LED3发光。静态工作点的确定：Ic=Ib、Ib=15\R1、Uce=15-IcR2.Uce的值与值得选择有关。(1)当晶体管（NPN）的50（取为49），LED1亮，截图如下：此时Ui为9.436v,大于U1（9.39v）必大于U2（7.5v），输出为高电平所以LED1亮。8（2）晶体管（NPN）的范围在50100（取为51和99），LED3亮。9此时Ui大于U2小于U1，Uo=0即输出为零。而VCC大于输出，则LED3亮。（3）晶体管（NPN）的100（取为101），LED2亮。10此时Ui为7.495v小于U2必小于U1，输出仍为高电平，所以LED2亮。11注：R7起限流作用其大小会影响LED3的发光度。（二）三极管值分选电路另一方案原理：β值的测量转化为电压的测量。即当IB为定值时，由晶体管电流IC=βIB的关系，通过测量一个电阻两端电压的压降，即Uce=R3*IC,又IB为定值，则Uce的大小仅由β的大小来确定。所以对转换后的物理量进行采样，这个时候我们可以先取得四个不同大小的基准电压，然后通过测得的输出电压通过运放来进行比较，从而确定运放的输出，然后运放的输出结果会由发光二极管来显示出来，我们即可以通过亮的二极管的个数来确定β值得范围。（1）、晶体管（NPN）的β50时，LED1点亮；（取为49）12（2）50≤β≤100，LED1、LED2点亮；（取为51和99）1314（3）β100，LED1、LED2、LED3点亮（取为101）15课题二：MF47型万用表装配1、万用表原理简要说明万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表，一般的万用表可以测量交直流电流，交直流电压和电阻，有些万用表还可以测量电容，功率，晶体管共射极直流放大系数等。表头是一个直流μA表，作为万用表的测量显示装置，指针式万用表采用控制显示面板和表头一体化结构；档位开关用来选择被测量电量的种类和量程；测量线路板将不同性质和大小的被测电量转换为表头所能接受的直流电流。以电阻档为例来说，它的显示表头是一个直流μA表，WH2是电位器用于调节表头回路中的电流大小，D3、D4两个二极管反向并联并与电容并联，用于保护限制表头两端的电压起保护表头的作用，使表头不至电压、电流过大而烧坏。电阻档分为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ、×10kΩ、几个量程，当转换开关打到某一个量程时，与某一个电阻形成回路，使表头偏转，测出阻值的大小。162、装配过程记录①要成功装配好一个万用表，要做到以下几点：清点材料，熟悉各元器件，做好焊接前的准备工作，进行安装和焊接，各部件的检查调整，检测其功能，故障排除，成功装配。其中最重要的就是对元器件的熟悉过程。这次实习中，除了一些模电实验中已经接触过的元件，我还学会了用色环计算电阻的阻值，具体如下：其颜色顺序为黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银，分别对应的数值为1、2、3、4、5、6、7、8、9、0、0.1、0.01，对于五环电阻，前三位为有效数字，第四位为倍率，第五位是误差，由此可以算出电阻阻值。下列表格即可说明：颜色Color第1数字第2数字第3数字（4环电阻无此环）Multiple乘数Error误差黑Black000100棕Brown111101±1%红Red222102±2%橙Orange333103黄Yello44410417w绿Green555105±0.5%蓝Blue666±0.25%紫Purple777±0.1%灰Grey888白White999金Gold10－1±5%银Silver10－2±10%②为了便于使用，烙铁在每次使用前都要进行维修，将烙铁头上的黑色氧化层锉去，露出铜的本色，在烙铁加热的过程中要注意观察烙铁头表面的颜色变化，随着颜色的变深，烙铁的温度渐渐升高，这时要及时把焊锡丝点到烙铁头上，焊锡丝在一定温度时熔化，将烙铁头镀锡，方法是：把烙铁头锉干净，按上电源，在温度渐渐升高的时候，用松香涂在烙铁头上；待松香冒烟，烙铁头开始能够熔化焊锡的时候，把烙铁头放在有小量松香和焊锡的托盘上研磨、各个面都要磨到，这样就可使烙铁头镀上一层焊锡从而加强烙铁头寿命，并且利于焊接。③焊接时先将电烙铁在线路板上加热，大约两秒后，接焊锡丝，观察焊锡丝的多少，不能太多，造成堆焊；也不能太少，造成虚焊。待焊锡熔化，发出光泽时焊接温度最佳，应立即将焊锡丝移开，再将电烙铁移开。为了再加热中使加热面积最大，要将烙铁头的斜面靠在元件引脚上，烙铁头的顶尖抵在电路板的焊盘上，焊点高度一般在2毫米左右。3、安装、调试过程记录万用表的调试方法先装上电池和后盖，将红黑表笔分别插入“+”“-”极，档位开关旋转至欧姆档，红黑表笔短接在一起，观察指针是否转动，并微调校零旋钮进行校零。校零之后，用红黑表笔可测量电阻阻值，调到直流电压合适的量程，可测干电池两端的电压。交流电压同理，读书的数值为有效值，应首先置于较大的档位。将挡位调制直流电流档，接在一个由干电池和电阻构成的简单电路上，可测直流电流。18调试过程中可能出现的问题及原因：（1）表针不转表针不转是因为表头回路中没有电流流过,主要是表头、表棒损坏;接线错误;元件安装位置错误或者有虚焊;保险丝与保险座接触不良;电池极板装错,如果将两种电池极板装反了位置,电池两极无法与电池极板接触,电阻档就无法工作;电刷方向装错或者电刷的三个触脚没有与电路板接触也会导致表针不转。（2）指针反偏这种情况一般是表头引线极性接反。如果使用任何电阻档位,短接红黑表笔,指针都反偏,说明电池极性接反。如果测量DCA、DCV正常,而ACV指针反偏,则为二极管D1接反。（3）指针满偏调节调零电位器时指针不能左右摆动,说明此时流过表头的电流已大大超过了它的满偏电流,主要原因是电路中分流电路出了问题,应重点检查分流电路。（4）测电压示值不准这种情况一般是焊接或者电阻安装有问题,应对被怀疑的焊点重新处理,检查是否把电阻装错位置。三．课程设计总结在为期两周的实习中，我学到了很多东西，使我深刻的了解到了理论联系实际的能力的重要性。动手能力，把理论知识转化为生产力才是最重要的，我也深刻领悟了“学以致用”这句话中蕴含的深刻哲理。本次实习总共分为两大块，第一部分，是电子电路设计及仿真，贝塔值分选电路，要成功的做出元件，必须先在理论课程上打好基础，熟悉各元件功能和软件的使用。分选电路用到了我们最熟悉的比较器的知识，利用一些传感器或滑阻改变输入电压的值，并令它与参考电压值相比较，根据比较器的知识可以知道，它们会输出高低两种电平，当满足情况时，则电路可以产生我们需要的功能。并且，我们在设计中，需要利用静态工作点和动态时放大倍数的公式算出合适的电阻阻值。这几个设计让我感受到，知识与理论的结合十分重要。第二部分是关于MF47型万用表的装配。因为之前做过模电实验，对元器件都有些了解，再通过老师的讲解，我成功装配了万用表，并通过验收。这次是安装万用表，所以