实验报告实验名称电子工艺实习实验项目阶梯波电路/机器猫/万用表实验仪器电烙铁示波器剥线钳吸锡器导线模板芯片系别计算机科学与工程专业计算机科学与技术班级/学号学生姓名实验日期成绩指导老师一、实习目的主要通过该课程使学生了解现代电子技术的发展,掌握现代化的电子工艺技术,认识、了解和使用电子器件和元件，设计电子产品,完成电子产品制作的全过程。
掌握器件识别检测、Protel2004电路原理图、PCB设计制作、焊接工艺的基本技能，掌握电子电路安装、调试技术等技能并能排除常见故障。
培养学生掌握现代电子工艺技术的基本技能，培养学生理论联系实际的能力，锻炼和培养学生的实践动手能力和创新能力，适应现代电子技术发展要求和企业社会要求的工程实践能力的主要途径之一。
二、实习内容要求1、掌握电子元器件的焊接及电子产品的装接工艺；2、掌握电子器件手册、图纸和工艺文件的使用知识；3、掌握专用工具、有关仪器仪表的正确使用；4、完成阶梯波信号发生器电路设计，掌握电子产品设计方法；完成阶梯波信号发生器的调试、测试，掌握电子产品整机系统测试方法；能正确使用调试器、仪表，完成复杂产品的全部调试，并能排除常见故障。
5、完成电子产品套件机器猫与万用表，熟悉电路图及其中的各种元器件，练习焊接技术，然后自己动手焊接调试，直到产品合格。
阶梯波电路要求（一）阶梯波电路要求1．学习阶梯波电路工作原理采用简易数模转换（D/A）式梯波电路发生器的设计主要有电源电路、连续脉冲信号、发生器电路、阶梯波生成级、阶梯波放大级等部分组成。
2．了解器件工作特性a、555定时器：555定时器的内部电路方框图如图2所示，该集成电路由四部分组成：电阻分压器、电压比较器、基本RS触发器、输出缓冲器和放电三极管。
比较器的参考电压由三只5 kΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为2Vcc／3和Vcc／3。
A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号输入并超过2Vcc／3时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于Vcc／3时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时充电，开关管截止.MR是复位端，当其为0时，555输出低电平。
平时该端开路或接Vcc。
CO是控制电压端(5脚)，平时输出2Vcc／3作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0．01μF的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。
T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。
b、74LS161异步清零当R D=0时，不管其他输入端的状态如何（包括时钟信号CP）,计数器输出将被直接置零，称为异步清零。
同步并行预置数在R D=1的条件下，当LD=0、且有时钟脉冲CP 的上升沿作用时,A、B、C、D 输入端的数据将分别被Q A～Q D所接收。
由于这个置数操作要与CP上升沿同步，且A～D的数据同时置入计数器，所以称为同步并行置数。
保持在R D=LD=1的条件下,当ET•EP=0,即两个计数使能端中有0时,不管有无CP脉冲作用，计数器都将保持原有状态不变(停止计数)。
需要说明的是，当EP=0,ET=1时，进位输出RCO也保持不变；而当ET=0时，不管EP状态如何，进位输出RCO=0。
计数当R D=LD=EP=ET=1时,74161处于计数状态,其状态表与表8.2.1相同。
c、LM324NLM324是由四个独立的运算放大器组成的电路。
它设计在较宽的电压范围内单电源工作，但亦可在双电源条件下工作。
本电路在家用电器上和工业自动化及光、机、电一体化领域中有广泛的应用。
其特点如下：1.具有宽的单电源或双电源工作电压范围；单电源3V~30V，双电源±1.5V~±15V2.内含相位校正回路, 外围元件少3.消耗电流小:Icc=0.6mA (典型值, RL=∞)4.输入失调电压低:±2mV (典型值)5.电压输出范围宽：0V ~ Vcc—1.5V6.共模输入电压范围宽：0V ~ Vcc—1.5V7.封装形式：DIP14d、CD4053CD4053的引脚功能见图4。
CD4053内部含有3组单刀双掷开关,3组开关具体接通哪一通道,由输入地址码ABC来决定。
输入状态接通通道 INH C B A 0 0 0 0 cX、bX、aX 0 0 0 1 cX、bX、aY 0 0 1 0 cX、bY、aX 0 0 1 1 cX、bY、aY 0 1 0 0 cY、bX、aX 0 1 0 1 cY、bX、aY 0 1 1 0 cY、bY、aX 0 1 1 1 cY、bY、aY 1 3．焊接技术是电子产品制作的基本功，正确运用焊接工具与材料，掌握电烙铁、导线、元器件引线的上锡及焊接方法，才能保证制作各种电子产品的质量焊接工艺基本训练，正确的焊接电路；4．安装电路，故障排除；5．电路参数、波形的测量，包括：（1）稳压电路输出电压值测量；4.98V（2）555振荡电路输出波形的测量；（3）74HC161计数器（Q3～Q0）的波形；（4）C D4053输出波形的测量；（5）D/A输出波形（LM324输出）的测量（二）Protel2004绘图要求电原理图要求：1、画出阶梯波产生电路的全部电原理图。
包括稳压电路、时基振荡电路、技术电路、倒“T”网络开关电路、阶梯波产生电路和电压跟随电路。
2、原理图中应包括电源输入插座、信号输出插座、每级集成电路模块的电源去藕电容器（0.1µF）。
3、原理图中每个元器件的属性列表中都要有封装图号。
4、制作1777 5.0稳压集成电路的电原理标识图和封装图TO220（三个焊盘间隔100mil，1号焊盘为方形，其余为圆形，焊盘外径70mil，内径35mil）。
并在电原理标识图的属性中调入封装图TO220。
5、电原理图中元器件的排放位置应符合制图标准（元器件标识应字体朝上或朝左放置）。
6、检查电路无误后，生成正确可用的电路网络表。
PCB图要求：1、PCB图制作尺寸为4×3英寸。
2、PCB图必须用“PCB BOARD wizard”制作。
3、电路元器件应该手工排列，放置位置应符合左进右出的原则，符合制图标准（元器件标识应字体朝上或朝左就近放置）。
4、标识文字不能放在焊盘或过孔上。
5、走线宽度规定如下：·地线、+9V电源线、+5V电源线为60mil，其余信号线为12mil。
两汉盘间的过线数量为1。
·走线方式为底层垂直走线，顶层水平走线。
·走线应尽量避免地线干扰电流的影响。
去藕电容的放置位置应能起到消除集成电路的干扰作用。
6、布线完毕后应进行“Design Rule Check”检查，给出检查结果文件。
1．简述机器猫电路工作原理；它是声控、光控、磁控机电一体化电动玩具。
主要工作原理：利用 555 构成的单稳态触发器，在三种不同的控制方法下，均给以低电平触发，促使电机转动，从而达到了机器猫停走的目的。
即：拍手即走、光照即走、磁铁靠近即走，但都只是持续一段时间后就停会下，再满足其中一条件时将继续行走。
2．了解器件工作特性利用 555 构成的单稳态触发器，在三种不同的控制方法下，均给以低电平触发，促使电机转动，从而达到了机器猫停走的目的。
3．机器猫套件安装流程1）元件检测2）印制板焊接3）检查连接是否有误4. 机器猫套件功能测试拍手即走、光照即走、磁铁靠近即走，但都只是持续一段时间后就停会下，再满足其中一条件时将继续行走。
（四）万用表套件要求1．简述万用表电路工作原理；7106CPL是3.5位双斜积分A/D转换器大规模集成电路，是本表的心脏元件，其输出级为异或门结构。
它的作用是把输入电压信号变成数字输出，并驱动显示器。
其内部结构包含模拟和数字两大部分。
模拟部份包括积分器，模拟开关，过零比较器等电路。
数字部份包括时钟脉冲发生器，计数器，分频器，译码器，控制器，相位驱动器等电路。
7106主要特点是单电源供电，电源电压范围为5-15V ，本表使用9V 叠层电池；输入阻抗高，典型值为109Ω；含自校零线路，能自动实现极性转换和超量程显示。
7106各管脚的功能如图1所示。
V +(1)、V -(26)分别为9V 电池的正负端；aU(5)、bU(4)、cU(3)、dU(2)、eU(8)、fU(6)、gU(7)为驱动LCD 液晶显示器个（U ）位的笔划信号输出端;at(12)、bT(11)、cT(10)、dT(9)、eT(14)、fT(13)、gT(25)为驱动LCD 液晶显示器百（H ）位的笔划信号输出端及超量程显示信号输出端；bck(19)为驱动LCD 液晶显示器千(K)位的笔划信号输出端及超量程显示信号输出端；BP(21)简称背电极，7106内部产生50HZ 方波；由此加到LCD 的公共电极BP 上；PM(20)，负信号输出端，其极性由7106外部输入电压极性而定；IN+(31)、IN-(30)分别为模拟信号输入端，模拟量输入高阻抗CMOS 运算放大器；COM(32)为模拟信号输入公共端，与输入信号负端，负基准电压端相接；TEST(37)为逻辑电路公共端，又称“逻辑地”；OSC1、OSC2、OSC3为产生时钟的振荡器的接脚，通过外接阻容电路产生时钟信号；管脚分别为(40)、(39)、(38)、C(33、34)为基准REF电容端，它被充电的电压在反向积分时，成为基准电压。
外接积分电容(0.1μf);AZ(29)为积分器和比较器的反向输入端，接自校零电容；BUF(28)为输入缓冲放大器输出端，接积分电阻；INT(27)，积分器输出端，接积分电容V REF +(36)V REF -(35)分别接基准电源正负端。
2．简述器件ICL7106工作原理与应用7106CPL 是3.5位双斜积分A/D 转换器大规模集成电路，是本表的心脏元件，其输出级为异或门结构。
它的作用是把输入电压信号变成数字输出，并驱动显示器。
其内部结构包含模拟和数字两大部分。
模拟部份包括积分器，模拟开关，过零比较器等电路。
数字部份包括时钟脉冲发生器，计数器，分频器，译码器，控制器，相位驱动器等电路。
7106主要特点是单电源供电，电源电压范围为5-15V ，本表使用9V 叠层电池；输入阻抗高，典型值为109 Ω；含自校零线路，能自动实现极性转换和超量程显示。
3．万用表套件安装流程1）．在清洗烘干后的线路板上固定液晶显示板，方法是把液晶板以正确的方向放入液晶板固定架上，用两块导电橡胶放在液晶板的两边，之后用固定架从下压入固定在线路板上。