电子创新

电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院电子产品创新设计沈鸿媛[e-mail]电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院推荐教材电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院考查方式1、平时：10分平时点名，课堂提问；2、考试：50分开卷考试，主要考查大家对课程以及理论知识的掌握情况；3、实验：40分课程配有16学时的实验，考查大家实验完成情况以及实验报告书写情况；电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院第一讲电子电路的概述电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院硬件电路的搭建方式1、面包板：由于它的一列都是连通的，相当于一个点，所以主要用于器件测试或者比较简单的电路；2、通用版：用于器件都是直插式封装，覆铜的孔用于连接固定器件，旁边是阻焊防止短路，所以只能应用于一层布线的情况；3、印刷电路板：用于用户自定义电路结构，可以有单层，双层，四层，六层等等；应用范围比较广；电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院硬件电路的搭建方式4、开发板：出厂时已经固定好板子的连接方式以及内部结构，但留有大量的外围器件提供给用户进行扩展，但开发板一般针对应用比较广泛的芯片且电路功能实现上没有印刷电路板自由；5、可编程逻辑器件：使用硬件描述语言Verilog和VHDL对可编程的部分进行硬件编程，丰富的IO资源，目前可编程逻辑器件的功能已经很强大，实现CPU等功能。电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院1、面包板每一列都是连在一起的一点，用于单个器件的测试。电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院2、通用板通用板可以用于简单的电路实现，仅限直插式封装的芯片，单层连接。电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院单片机的最小系统正面2、通用板电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院单片机的最小系统背面2、通用板电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院3、印刷电路板适用于芯片为贴片式封装，引脚多密集，要求电路稳定性高，电磁干扰小。电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院3、印刷电路板批量化生产时，价格低廉，价格贵在开一次膜上，而六片与十二片的价格相差不大。电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院4、开发板针对单片机相对主流芯片的开发板和开发箱很多且价格不贵。电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院4、开发板可以通过杜邦线连接其他的电路板电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院5、可编程逻辑器件Altera公司的FPGA的开发板电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院常用术语1.PTH：穿孔元件（引脚能穿过PCB板的元件）SMD：表面贴装元件SIP：单列直插（一排引脚）DIP：双列直插（两排引脚）轴向元件：元件两引脚从元件两端伸出径向元件：元件引脚从元件同一端伸出PCB：印刷电路板PCP：成品电路板引脚：元件的一部分，用于把元件焊在电路板上电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院2.单面板：电路板上只有一面用金属处理；双面板：上下两面都有线路的电路板；层板：除上、下两面都有线路外，在电路板内层也有线路；元件面：电路板上插元件的一面；焊接面：电路板中元件面的反面，有许多焊盘提供焊接用；焊盘：PCB板上用来焊接元件引脚或金属端的金属部分；常用术语电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院3.金属化孔(PTH):一般用来插元件和布明线的金属化孔；连接孔:（相对与金属化孔）一般不用来插元件和布明线的金属化孔；空焊:零件脚或引线脚与锡垫间没有锡或其它因素造成没有接合。假焊:假焊之现象与空焊类似，但其锡垫之锡量太少，低于接合面标准。冷焊:锡或锡膏在回风炉气化后，在锡垫上仍有模糊的粒状附着物。桥接:有脚零件脚与脚之间焊锡联接短路常用术语电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院4.元件符号：R、C、L、D（CR）、Q、U、X（Y）、S（SW）、BAT极性元件：有些元件，插入电路板时必需定向；极性标志：印刷电路板上，极性元件的位置印有极性标志；错件：零件放置之规格或种类与作业规定不符；缺件：应放置零件之位置，因不正常之缘故而产生空缺；跪脚：零件引脚打折形成跪脚常用术语电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院基本电子元件特性一览表PCB字母含义元件名称特性极性or方向计量单位功能R(RN/RP)电阻有色环有SIP/DIP/SMD封装SIP/DIP有方向欧姆Ω/KΩ/MΩ限制电流C电容色彩明亮、标有DC/VDC/pF/uF等部分有法拉pF/nF/uF存储电荷，阻直流、通交流L电感单线圈无亨利uH/mH存储磁场能量,阻直流，通交流T变压器两个或以上线圈有匝比数调节交流电的电压与电流D或CR二极管小玻璃体，一条色环标记为1Nxxx/LED有允许电流单向流动Q三极管三只引脚，通常标记为2Nxxx/DIP/SOT有放大倍数用作放大器或开关电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院基本电子元件特性一览表PCB字母含义元件名称特性极性or方向计量单位功能U集成电路IC有多种电路的集合X或Y晶振crystal金属体有赫兹（Hz）产生振荡频率F保险丝fuse无安培（A）电路过载保护S或SW开关switch有触发式、按键式及旋转式，通常为DIP有触点数通断电路J或P连接器有引脚数连接电路板B或BAT电池正负极，电压有伏特（安培）提供直流电流电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院典型电子产品介绍•直插式电阻，阻值51kΩ。•贴片电容，0603封装。电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院典型电子产品介绍•贴片式电阻，阻值100kΩ，0805封装。电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院随着电子技术的日新月异，电子元器件的外形和功能都发生了很大变化，如半导体集成电路飞速发展，表面贴装技术被广泛应用。形形色色电子元器件电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院为了满足电插（A/I）、贴片（SMT）的自动化生产，因此就有了对元器件的包装要求：如插件的编带包装，贴片的卷带包装及其它散料袋装或盒装。元器件的包装方式电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院1.也称之为轴向元件，元件横卧在PCB板上；2.手插、机器适用；3.常有的卧式元件有：色环电阻、色环电容、色环电感、管状二极管等。元器件形状分类PCB板卧式件目前使用在车载音响的电子元器件主要有：电阻、电容、电感、半导体器件等等。分三个部分使用：电插（A/I）、贴片（SMT）、手插（MI）。即按元器件形状可分卧式件、立式件和异形件。电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院1.也称之为径向元件；元件竖立在PCB板上；2.手插、机器适用；3.常用的立式元件有：电容(电解，陶瓷，聚酯)、二极管(发光)、三极管、IC、晶振、开关等。1.一般进行手插，小部分机器适用。2.大体积或无规则元器件3.常用的：*大功率电阻*调谐电容*电感线圈*开关，连接座元器件形状分类PCB板异形件立式件电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院电路板上密密麻麻都是电子元器件。电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院元件的参数标识电阻、电容、电感标识参数一般采用直接标值法，数字标称发及色环表称法等，仅仅单位不同。以电阻举例说明：3、色环判读法（插式元器件常使用），小体积插件多为色环器件。下面特别说明。2、数字标称法（片式元器件常使用），一般采用3位字，前2位为有效值,第四位为指数判读需要转化：□□□||2位值*指数（10为底数）=电阻值1、直接标称法直接判读:大体积元器件有使用，一般很少使用。电阻、电容、电感是基本的电路构成元器件，其使用量最多，用途广泛。电阻、电容、电感一般被统称为无源元器件（晶体管、集成电路等统称为有源元器件）。电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院•小体积的电阻、电容、电感多为花生芒果样，有4环色环，表示了元器件的标称值，目前电阻又有5环表示。•不论4环或5环，都从色环密的一端读起，按序读数，获得对应数字后按数字标称法读值。色环对应数字表：颜色黑棕红橙黄绿有效数012345幂(指数)012345误差1%颜色蓝紫灰白金银有效数6789幂(指数)6789-1-2误差5%10%色环判读法电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院黄紫橙金1234*1,2代表有效数值*3表示指数*4表示允许误值橙橙红棕棕12345此电阻:47KΩ5%*1,2,3代表有效数值*4表示指数*5表示允许误值此电阻:3.32KΩ1%→5环判读法→4环判读法色环判读法电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院电阻特性：在电路中主要是向各种器件提供必要的工作条件，大致可分为降压分压，限制电流等。无极性区分，形状通常象花生状，细如米粒，大如小鞭炮（注明：几乎所有元件都为卧式元件）。另有片装。电路符号：电阻种类:根据电阻制作材料可分为多种:*碳膜电阻RCF*金属膜电阻RMF*金属氧化膜电阻*……另根据结构可分为固定电阻，半可调电阻，可调电阻。电阻(Resistor)电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院3)阻值误差每个电阻实际阻值都于标称值有一定的差异，常用的偏差规格有：1%；5%；10%；20%1)标称电阻值单位:Ω(欧姆);KΩ(千欧);MΩ(兆欧);GΩ(吉欧);电阻换算表1KΩ(千欧)=1,000Ω1MΩ(兆欧)=1,000,000Ω1GΩ(吉欧)=1,000,000,000Ω2)额定功率指电阻能承受的规定的电功率，过载时易发热烧毁。常用的规格有：1/16W；1/8W；1/4W；1/2W；1W；2W电阻主要参数：电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院PTH(穿孔)电阻：电阻类型识别：色环：色环电阻有3、4、5环分别代表不同的阻值；数字与字母标志：有数字与字母标记的电阻代表精密电阻，如SIP或DIP；阻值：用标记的元件代表电阻；螺丝或旋钮：电阻上有螺丝或旋钮的是可变电阻；类型划分：色环电阻、排阻、可变电阻、敏感电阻、线绕电阻、水泥电阻电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院色环电阻：(3种)3、4、5环颜色有效数字乘数精度（％）银色……10－２±10金色……10－１±5黑色……10０……棕色１10１±1红色２10２±2橙色３10３……黄色４10４……绿色５10５±0.5蓝色６10６±0.2紫色７10７±0.1灰色８10８……白色９10９……色环对照表电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院三色环：DDM（数字—数字—0的个数）误差：一般为20%所有电阻读数均由左向右，对三色环来说，放置电阻时，色环集中的一端放在左面，空白的一端放在右面；第一、二环为数字环，第三环表示０的个数，合起来代表的数字即为电阻的阻值；范例：ＤＤＭ1)红紫棕270270±20%2)橙橙红33003300±20%3)绿蓝橙5600056K±20%数字环数字环0的个数电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院四色环：DDM±T（数字-数字-0的个数±误差）范例：DDM±T1)黄白棕金4905%490±5％2)红红橙金220005%22000±5％3)棕黑黄银10000010%100K±10％4)蓝黄绿银640000010%6.4Ｍ±10％四环电阻：半精密电阻，误差2%，多为碳膜电阻（RT）；四环电阻读取时金(银)色环放置右端，依次序从左向右读取；数字环数字环0的个数误差电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院五色环：DDDM±T（数字-数字-数字-0的个数±误差）范例：DDDM±T1)红紫绿红棕275001%27.5k±1％2)紫绿棕黑棕75101%751±1％3)棕红紫金红12710-12%12.7±2％4)紫绿黑银棕75010-21%7.50±1％电子产品创新设计第一讲信息科学与工程技术学院五色环：DDDM±T（数字-数字-数字-0的个数±误差）五环电阻：精密电阻，误差≤2%，多为金属膜电阻（RJ）；五环电阻读取时色环密集一方放置左端，右端误差环一般为棕、