30北科大电子技术实习报告

电子技术实习结题报告学院班级组号组长组员2014年5月2目录内容1)实习目的2)实习器材3)需求描述4)实习流程规划5)原理图分析6)PCB设计7)制作流程8)组员分工总结9)产品性能介绍10)制作过程中遇到的问题及解决办法11)个人实习心得3内容1）实习目的1.理论知识的实践——数字电路、模拟电路和电路分析。2.熟练使用电子电工的基本工具——万用表、示波器、信号发生器、实验电源等。3.学习和掌握电子制作工艺流程——设计、加工、焊接、调试、修改完善等流程。4.了解电子工业的前景、动向、规模和综合性发展。5.提高动手实践能力。6.培养学生的团队合作精神。2）实习器材万用表，PCB板一张（60mm×100mm）导线若干、电烙铁、焊锡、砂纸、刻刀、松香水等信号发生器、稳压电源、示波器、音箱、音乐播放器等元器件规格数量元器件规格数量三极管T90121电阻39Ω1S90142100Ω42N30552220Ω2S80501240Ω1C85501470Ω1电容4.7µF34.7KΩ3100µF220KΩ1电阻1.2MΩ1220KΩ12.2MΩ1电位器W.LB5K13）需求描述4实习要求采用分立元件和一个运算放大器制作一套高保真音响系统。制作要求1.PCB印刷电路板规格为:6cm×10cm;2.PCB板要求横平竖直,呈正方型,四脚磨去尖脚;3.元器件安排设计要附合电气技术要求,排列整齐,元器件管脚距PCB板不小于3mm,不大于5mm;4.电气连接线宽度不小于1.5mm,间距不小于1mm,焊盘直径不小6mm;5.线路连接不得外接连线,焊点要根据管脚粗细不同而大小不同,焊点要光滑圆亮;设计要求1.输出功率大为了获得大的功率输出，要求功放管的电压和电流都有足够大的输出幅度，因此元器件往往在接近极限运用状态下工作。2.功率效率高由于输出功率大，因此电源消耗的功率也大，这就存在一个效率问题。所谓效率就是负载得到的有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。这个比值越大，意味着效率越高。3.非线性失真小功率放大电路是在大信号下工作，所以不可避免地会产生非线性5失真，而且同一功放管输出功率越大，非线性失真往往越严重，这就使输出功率和非线性失真成为一对主要矛盾。4）实习流程规划分析分析电路图，计算理论放大倍数，找出第二级的错误并纠正。设计按设计要求用AltiumDesigner设计电路，经由其他组员检查无误后，画在PCB板上。蚀刻用油性笔描设计PCB板电路图线，再用FeCl3和水反应进行腐蚀。打孔腐蚀完成之后打孔，打磨，涂抹隔离液体—松香水。焊接调试晾干之后，进行元件的焊接，并一级一级的进行调试，检查输入与输出波形。5）原理图分析该功率放大电路分为三级，分别为：前置级、电压放大级、推动级与功率放大级，下面为三级的具体分析。61.前置级分析：a.电路功能：对原始信号进行放大b.静态工作点计算：31be)(2)(URIIRIRIIVCQBQBQCQBQCC代入数据求得：IBQ≈2.0078µAUCQ≈5.1540𝑉因为5UCQ7,所以第一级静态工作点合适2.电压放大级：7a.电路功能：对前置级的输出进行二次放大b.静态工作点计算：45be)(URIRIIVBQCQBQCCIBQ≈9.0865µAUCQ≈6.7567𝑉因为5UCQ7,所以第二级静态工作点合适采样电路：从输入端进行采样，调整声音大小3.OCL功率放大电路a.功率管Q6、Q7的选择：VVBUCCCEQ242ARVILCCCM5.1/WPPOMAXCM22.08选用2N3055符合要求b.推动管Q4、Q5的选择：VBUCEQ30WPPCMCM25.0/mAIICMCM100/5选用8050、8550符合要求c.Q3的选择：需要构成一个2.1V的稳压电源，以消除交越失真VRRRUAB7.0)/('''''RR'''2选=220480'RmAICM100WPCM3.0，故选用9013d.电阻：：分流，选220若不采用这两个电阻，IICC43,全部作用，因为IB5和IB6比较小，导致Q4和Q5的工作范围很小，失真大，温度特性差，并入电阻后，使IICC43,范围增大。e．其他：作用：去耦作用：去耦R15作用：限流电阻，保护运放4.三级电路电压放大倍数分配：R''RR、1715CR49,CR510,9前置级：10-20倍电压放大级：100-200倍推动功放：40-60倍（50倍）6）PCB设计1.设计图纸要求：a)PCB印刷电路板规格为:10cm×6cm;b)PCB板要求横平竖直,呈正方型;c)元器件安排设计要附合电气技术要求,排列整齐,元器件管脚距PCB板不小于3mm,不大于5mm;d)电气连接线宽度不小于1.5mm,间距不小于1mm,焊盘直径不小于6mm;e)PCB上1mm的铜箔能通过1A的电流，电流大的地方线宽及间距应相应加宽，方便散热;f)线路连接不得外接连线,焊点要根据管脚粗细不同而大小不同,焊点要光滑圆亮。g)布局合理，图形元件交叉少，加工方便，信号流动无阻；2.绘制PCBa)导入AltiumDesigner原件库；b)绘制原理图，导出PCB板；c)根据元件排布原则摆放元器件，使元器件尽量整齐，线路少交叉方便之后的连线。注意个别元器件（如2N3055）摆放位置比较固定。10d)根据摆好的元器件，手动连线。同时根据要求，设置连线的最小间距，最大间距，最佳间距，以及电器连接线的宽度。要特别注意元器件的默认管脚距离不一定合适，所以需要人工调整。e)初步连线完成后可根据情况加粗个别线路和管脚，PCB板空闲处可用“放置填充”绘制。f)根据电路原理图与PCB图之间的联系，确保PCB电路图原件之间连线的正确。g)打印输出pdf文件，注意图像是镜像。3.PCB图纸：7）制作流程1.绘制PCB。见“6）PCB设计”2.制作PCBa)将复写纸放在铜板上，再将PCB图纸放在其上，涂抹图纸上的11铜线部分使线路印在铜板上。用油漆笔涂已经印好的线路图，确保线路都被油漆覆盖。涂抹完成后等待其完全晾干。b)腐蚀：将电路板放在实验室的腐蚀液中浸泡大约二十分钟，拿出后，除去铜线表面的油漆。c)打孔：用机床打孔，注意根据管脚的大小选择不同打孔机。d)焊接准备：用砂纸打磨铜线表面去除氧化膜，直至铜线成亮铜色，再涂抹松香水。e)将元器件插入正确的孔中，逐级焊接元件，方便调试。3.调试单级调试：a)将电路板的+12V、-12V、输入、输出和GND都连接好，启动电源。b)通过示波器观察输入输出波形是否正确。c)如果放大器没有正常工作，首先检查电路图是否出现设计错误，并核对电路板，看是否在腐蚀的过程中发生错误。d)检查电阻、电容焊接正确，三极管管脚焊接正确。e)检查元件是否焊接正确，是否虚焊。f)如果以上都正确，使用万用表检测测试点电压，分析可能发生损毁的元器件，并卸下检查。如果损毁，进行更换。整体调试：a)检查电路无误后通电测试各三极管静态工作点正常；12测运放：2、3号管脚约为0V；6号管脚约为-1.4V;7号管脚约为12V;4号管脚约为-12Vb)接信号源、音响调试8）组员分工姓名分工田文电路及PCB设计、焊接、调试吉同晖打孔、焊接、调试刘鹏检查、绘制、调试总结1）产品性能介绍放大倍数：1000倍性能和效果：经过音响放大后的声音音质较清晰，没有噪音，说明电路失真度小，噪声电压小。但是存在一点选频情况，说明电路的频带不是足够宽，对个别频率声音没有较好的处理。放大电路工作正常，没有过热，不13稳定等异常现象，说明电路设计合理，元件、导线等的布局符合电气要求。放大声音可大可小，可随意调节，电路有足够的放大倍数，输出功率足够大，且输出连续可调，可以满足不同声响的要求。2）制作中遇到的问题及解决办法1、铜板腐蚀过程中发现油漆脱落，铜板上线路被腐蚀。腐蚀前要确保油漆完全晾干，可在腐蚀前多涂几遍油墨，或者发现脱落时及时将脱落处补上。2、调试时发现输出波形失真。由于电路连接完后是一个整体，各个部分之间相互影响，当电路出现问题时往往难以确定问题的原因所在。所以，焊接时应一级一级焊接，一级一级检查元器件焊接是否正确，是否存在虚焊现象，输入输出波形是否正确。或者也可以将大部分元件焊接好，但是留下连接级间的元件，待确定上一级无误之后再行焊接。在检测过程中，我们发现我们的输出波形失真了，经过检查，确定元件并无损坏，且原理图正确，但是发现第二级静态工作点不正确。经分析后我们认为是电阻R4阻值过大。因此我们将R4换为0.5兆欧的电阻并重新焊接。重新检查后，输出波形正确无失真。3）个人实习心得