电子信息系统综合实验报告.docx
- 文档编号:5582594
- 上传时间:2023-05-08
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:190.46KB
电子信息系统综合实验报告.docx
《电子信息系统综合实验报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电子信息系统综合实验报告.docx(13页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
电子信息系统综合实验报告
电子信息系统综合实验报告
学院
班级
姓名
学号
2010.12.
目录
1.实验目的------------------------------------------------1
2.实验设备及器材------------------------------------------1
3.实验内容------------------------------------------------1
3.1protel学习------------------------------------------1
3.2电路板的制作-----------------------------------------4
3.3工艺安装---------------------------------------------4
3.4阐述电路原理-----------------------------------------9
3.5记录测试波形-----------------------------------------9
4.总结--------------------------------------------------10
1、实验目的:
1)熟悉电路板的制作过程;
2)掌握protel99的使用;
3)对一般常用电子器件的识别和测量;
4)掌握电烙铁的使用及电路的焊接工艺;
5)掌握电路图的分析方法;
6)掌握简单电子线路的调试技巧和方法。
2、实验设备及器材
手电钻,电烙铁,曝光机,斜口钳,感光敷铜板,显影剂氯化铁溶液,焊锡,电子元器件(具体见清单),万用表,示波器。
3、实验内容
3.1protel学习
3.1.1protel简介
Ptotel是PROTEL公司在20世纪80年代推出的CAD工具,它包含了电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计(包含印制电路板线自动布线)、可编辑逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能,高普及率以及快捷方便的操作、人性化的界面使它成为电子设计者的首选,是一款简便易上手的PCB设计软件。
3.1.2protel的原理图绘制
步奏如图所示:
1
具体如下:
1.建立一个设计库文件*.DDB文件。
打开File,选择New。
2.定义新建库文件的选项操。
在NewDesignDatabase选项卡中设置你的设计为库名称(DatabaseFileName)和更改你的库文件存放位置(DatabaseLocation)。
3.进入并新建*.SCH。
在窗口中找到你的设计库名.DDB文件->Documents双击进入然后File->New->SchematicDocuments建立新的.sch文件。
4.设置图纸的大小。
选择Design->Options->Standard中选择A4幅面。
5.添加元件库。
在protel99se中选择左边工具条中的Library标签,然后remove/add,到库所在的目录下选择库即可。
6.放置元件及对元件的操作
1)选取元件点击Place放置于原理图纸中,可以连续放置,点击右键撤销。
2)使用键盘的翻页键pageup和pagedown放大或缩小视野(以鼠标为中心)
3)拖拽:
把鼠标放在元件上,点住左键不放,即可拖拽。
4)旋转:
在拖拽的状态下,按空格键。
5)X轴镜像与Y轴镜像翻转:
在拖拽的状态下,按X或Y键。
6)选中及撤销选中:
用鼠标画虚框选中元件,被选中的元件将看有黄色的线框框着。
按工具栏的撤销选中按钮撤销
7)多个元件删除:
在选中的状态下,按ctrl+Delete键删除被选中的元件。
8)单个元件删除:
用鼠标单击元件,元件出现虚线框后,按键盘的删除键Delete。
3.1.3protel的PCB图绘制
1)新建一PCB文件。
执行File->New->PCBDocuments命令。
在设计窗口中显示一个新的名为“Pcb1.Pcb”的库文件。
2
2)添加元件库。
点击Library标签,然后点remove/add到库所在的目录下选择库即可。
3)生成网表文件。
点击打开protel原理图sch后,点击design接着点击createnetlist,在弹出的对话框里选PADSASCII,保持剩下的各选项默认,最后点确定。
此时产生了两个网表,其中一个叫***.rep,另外一个叫***.net。
(画完电路原理图*.SCH后,打开器件的属性对话框,添加相应的封装类型电阻为:
AXAIL0.4、电容为:
RAD0.1、三极管为:
TO-9014把各个器件相应的封装添加完后,必须再次生成网表文件。
然后进入PCB图将网表导入。
)
4)导入网表文件。
在Pcb1.Pcb文件中,点击Design->LoadNets-到生成网表所在的目录下选择所需的网表即可。
将鼠标放到导入的元件上,单击右键,用鼠标选中一元件,按住鼠标左键不放,可参考原理图拖住元件到合适的地方,在拖动过程中要注意不能让虚拟的导线交叉,可使用Shift+X或Y、Ctrl+X或Y展开或紧缩选定组件。
确定电路板的方框,在条件允许的情况下方框越小越好
5)布线,在布线层将各元件用导线连接起来。
放置导线过程中,按空格键可改变线的走向;放置导线的过程中,按Shift+Space可改变线形;已画好的导线也可进行修改,单击导线后,可对该导线进行删除或改变形状;对实在很难连上的线可用钻孔的方法进行连线。
6)假如出现错误,可能是在封装变换中,一定要反复检查确保无误。
3
3.2电路板的制作
3.2.1热转印法原理
将电路图用激光打印机将碳粉打印至热转印纸,然后将转印纸的边沿贴在覆铜电路板上,使用过塑机加温,使碳粉粘到覆铜电路板上,然后将转印纸撕去,观察转印完成的电路板,适当修补。
然后将这块板放入三氯化铁溶液进行腐蚀,待暴露的铜层被腐蚀完成后取出,用砂纸将剩余的碳粉打磨掉,洗净,然后使用钻孔机钻孔,涂上酒精松香水,一块电路板就做好了.
3.2.2制作流程及注意事项
1)锯板。
按照电路图的尺寸1:
1.2的比例锯板。
注意手锯的力量和幅度。
2)磨边。
把锯好的电路板的磨盘打磨平整并清洗干净。
3)热转印。
将印有电路图的热转印纸有碳粉的一面放在覆铜板上,用胶带贴上边沿,然后把铜板放到过塑机里面加热压制。
反复两次后,把热转印纸撕下,碳粉就已经粘在铜板上了。
4)腐蚀。
把电路板放到三氯化铁溶液中,边腐蚀边观察,等到暴露的铜腐蚀完之后,用清水冲干净。
5)清除碳粉。
用砂纸打磨掉腐蚀过后的电路板上的碳粉,注意不要用太大力,以以免把铜线磨去。
然后擦干净。
6)打孔。
用打孔机在电路板上要打孔的地方打上小孔。
注意力度和准确度。
3.3工艺安装
3.3.1元件识别
1.色环电阻读数方法
带有四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数;第三环代表倍率;第四环代表误差。
快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值确定在某一数量级范围内,例如是几点几K、还是几十几K的,再将前两环读出的数"代"进去,这样就可很快读出数来。
4
1)熟记第一、二环每种颜色所代表的数。
可这样记忆:
棕1,红2,橙3,黄4,绿5,蓝6,紫7,灰8,白9,黑0。
这样连起来读,多复诵几遍便可记住。
2)记准记牢第三环颜色所代表的阻值范围,这一点是快识的关键。
具体是:
金色:
几点几Ω黑色:
几十几Ω
棕色:
几百几十Ω红色:
几点几kΩ
橙色:
几十几kΩ黄色:
几百几十kΩ
绿色:
几点几MΩ蓝色:
几十几MΩ
3)从数量级来看,在体上可把它们划分为三个大的等级,即:
金、黑、棕色是欧姆级的;红橙'、黄色是千欧级的;绿、蓝色则是兆欧级的。
这样划分一下是为了便于记忆。
4)当第二环是黑色时,第三环颜色所代表的则是整数,即几,几十,几百kΩ等,这是读数时的特殊情况,要注意。
例如第三环是红色,则其阻值即是整几kΩ的。
5)记住第四环颜色所代表的误差,即:
金色为5%;银色为10%;无色为20%。
2.用数字万用表的二极管档位测量三极管的类型和基极b。
判断时可将三极管看成是一个背靠背的PN结,按照判断二极管的方法,可以判断出其中一极为公共正极或公共负极,此极即为基极b。
对NPN型管,基极是公共正极;对PNP型管则是公共负极。
因此,判断出基极是公共正极还是公共负极,即可知道被测三极管是NPN或PNP型三极管。
1)发射极e和集电极c的判断。
利用万用表测量β(HFE)值的档位,判断发射极e和集电极c。
将档位旋至MFE基极插入所对应类型的孔中,把其于管脚分别插入c、e孔观察数据,再将c、e孔中的管脚对调再看数据,数值大的说明管脚插对了。
2)判别三极管的好坏。
测试时用万用表测二极管的档位分别测试三极管发射结、集电结的正、反偏是否正常,正常的三极管是好的,否则三极管已损坏。
如果在测量中找不到公共b极、该三极管也为坏管子。
3.3.2手工焊接的基本操作及要领
1.焊接操作姿势与卫生
5
焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的,如果操作时鼻子距离烙铁头太近,则很容易将有害气体吸入。
一般烙铁离开鼻子的距离应至少不小于30cm,通常以40cm时为宜。
电烙铁拿法有三种,反握法动作稳定,长时间操作不宜疲劳,适于大功率烙铁的操作。
正握法适于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。
一般在操作台上焊印制板等焊件时多采用握笔法。
焊锡丝一般有两种拿法。
由于焊丝成分中,铅占一定比例,众所周知铅是对人体有害的重金属,因此操作时应戴手套或操作后洗手,避免食入。
使用电烙铁要配置烙铁架,一般放置在工作台右前方,电烙铁用后一定要稳妥放置在烙铁架上,并注意导线等物不要碰烙铁头,以免被烙铁烫坏绝缘后发生短路。
2.手工焊接的基本操作方法
1)焊前准备。
准备好电烙铁以及镊子、剪刀、斜口钳、尖嘴钳、焊料、焊剂等工具,将电烙铁及焊件搪锡,左手握焊料,右手握电烙铁,保持随时可焊状态。
2)用烙铁加热备焊件。
烙铁头靠在焊件的连接处,加热焊件全体,时间大约为1~2秒钟。
在印制板上焊接元器件时,要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。
如:
元器件引线与焊盘要同时均匀受热。
4)送入焊料,熔化适量焊料。
焊件的焊接面被加热到一定温度时,焊锡丝从烙铁对面接触焊件。
注意:
不要把焊锡丝送到烙铁头上。
5)移开焊料。
焊丝融化一定量后,立即向左上45°方向移开焊丝。
6)当焊料流动覆盖焊接点,迅速移开电烙铁。
焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位后,向右上45°移开烙铁,结束焊接。
从第一步到第五步,时间大约也是1~2秒。
7)掌握好焊接的温度和时间。
在焊接时,要有足够的热量和温度。
如温度过低,焊锡流动性差,很容易凝固,形成虚焊;如温度过高,将使焊锡流淌,焊点不易存锡,焊剂分解速度加快,使金属表面加速氧化,并导致印制电路板上的焊盘脱落。
尤其在使用天然松香作助焊剂时,锡焊温度过高,很易氧化脱皮而产生炭化,造成虚焊。
3.印制电路板的焊接过程
6
1)焊前准备。
首先要熟悉所焊印制电路板的装配图,并按图纸配料,检查元器件型号、规格及数量是否符合图纸要求,并做好装配前元器件引线成型等准备工作。
2)焊接顺序。
元器件装焊顺序依次为:
电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管,其它元器件为先小后大。
4.对元器件焊接要求
1)电阻器焊接。
按图将电阻器准确装人规定位置。
要求标记向上,字向一致。
装完同一种规格后再装另一种规格,尽量使电阻器的高低一致。
焊完后将露在印制电路板表面多余引脚齐根剪去。
2)电容器焊接。
将电容器按图装人规定位置,并注意有极性电容器其“+”与“-”极不能接错,电容器上的标记方向要易看可见。
先装玻璃釉电容器、有机介质电容器、瓷介电容器,最后装电解电容器。
3)二极管的焊接。
二极管焊接要注意以下几点:
第一,注意阳极阴极的极性,不能装错;第二,型号标记要易看可见;第三,焊接立式二极管时,对最短引线焊接时间不能超过2S。
4)三极管焊接。
注意e、b、c三引线位置插接正确;焊接时间尽可能短,焊接时用镊子夹住引线脚,以利散热。
焊接大功率三极管时,若需加装散热片,应将接触面平整、打磨光滑后再紧固,若要求加垫绝缘薄膜时,切勿忘记加薄膜。
管脚与电路板上需连接时,要用塑料导线。
5)集成电路焊接。
首先按图纸要求,检查型号、引脚位置是否符合要求。
焊接时先焊边沿的二只引脚,以使其定位,然后再从左到右自上而下逐个焊接。
对于电容器、二极管、三极管露在印制电路板面上多余引脚均需齐根剪去。
5.拆焊的方法
在调试、维修过程中,或由于焊接错误对元器件进行更换时就需拆焊。
拆焊方法不当,往往会造成元器件的损坏、印制导线的断裂或焊盘的脱落。
良好的拆焊技术,能保证调试、维修工作顺利进行,避免由于更换器件不得法而增加产品故障率。
:
1)选用合适的医用空心针头拆焊
2)用铜编织线进行拆焊
3)用气囊吸锡器进行拆焊
4)用专用拆焊电烙铁拆焊
7
5)用吸锡电烙铁拆焊。
3.3.3安装成型
1)电子元件的引脚整形以适应安装的需要;
2)对电子器件进行手工插装;
3.3.4插装步骤要求
插装元件时,按照电路图安装,每个元件在插装过程中要保证与电路图要求的一致。
并且注意原件的方向和针脚的位置必须准确。
1)插装顺序:
先低后高,先小后大,先轻后重;
2)插装时雨啊期间的色码和标记应朝上,以便辨认,横向元件的读数应从左到右,而竖向元件读数应从上到下;
3)元器件的距离注意:
⑴元器件间距不小于1mm;⑵元器件的引线间距不小于2mm;⑶一般情况下元件应紧密安装,但津贴容限在0.5mm左右;
4)焊接时焊点要光滑,大小最好不要超出焊盘,不虚焊、不搭焊、不漏焊;
5)对焊接点进行检查,并修改问题焊点。
3.3.5焊点检查
锡焊中常见的缺陷有:
虚焊和假焊、拉尖、桥连、空洞、堆焊、铜箔翘起、剥离等。
造成锡焊缺陷的原因很多,如漏焊;焊料拉尖;焊料引起导线间短路(即所谓的桥接);导线级元器件绝缘的损伤。
形成锡球,锡不能散布到焊接位置。
可能原因是烙铁温度过低(一般会停止使用电烙铁几分钟);锡表面不光滑,松香散布面太广,可能元婴是烙铁头拿的太平并且与焊点接触太久(停止几分钟再焊);拿开烙铁时有锡尖,可能原因是烙铁温度过高推焊剂挥发(将烙铁头蘸湿海绵降温)。
检查方法如下。
1)外观检查。
外观检查就是通过肉眼从焊点的外观上检查焊接质量,可以借助3~10倍的放大镜进行目检。
目检的主要内容包括:
焊点是否有错焊、漏焊、虚焊和连焊,焊点周围是否有焊剂残留物,焊接部位有无热损伤和机械损伤现象.
8
2)拨动检查。
在外观检查中发现有可疑现象时,可用镊子轻轻拨动焊接部位进行检查,并确认其质量。
主要包括导线、元器件引线和焊盘与焊锡是否结合良好,有无虚焊现象;元器件引线和导线根部是否有机械损伤。
3)通电检查。
通电捡查必须是在外观检查及连接检查无误后才可进行的工作,也是检查电路性能的关键步骤。
如果不经过严格的外观检查,则通电检查不仅困难较多,而且容易损坏设备仪器,造成安全事故。
通电检查可以发现许多微小的缺陷,例如,用目测观察不到的电路桥接、内部虚焊等。
3.4阐述电路原理
3.5记录测试波形
9
4.总结
虽然电子工艺这门课结束了,但是留在我心中的记忆却非常深刻。
原本看似复杂难懂的电路板在我手中诞生,并且还能正常工作,原来没有什么事是无法解决的,只要你去研究去学习。
电子工艺从最开始的上机操作,让我了解到电路板是如何从想法变为图纸,而实习则让图纸变为了现实。
不得不说,曾经在PROTEL软件操作和电路板制作中遇到了许多困难,但是有了老师和同学的帮助,一切问题都迎刃而解,让我学习了许多。
与金工实习不同,金工实习中我们将一个铁棒用锯子一点一点磨成了一把小锤子,这培养的是你的耐性和毅力,而电子工艺则是培养你的细心和钻研,稍有疏忽和知识上的错误,就无法完成一块真正的电路板。
但相同的是这两次实习都让我明白了没有什么是不可能的,只要你努力了就会成功,并且会获得极大成就和满足感。
生活中许多看似平常的东西都是来源于我们的智慧,这更增强了我学习专业知识的欲望。
我一定会努力学习,去探索电子世界的知识与奥秘。
10
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电子信息 系统 综合 实验 报告