电子信息系统综合实验报告1.实验目的:1.1.熟悉电路板的制作过程;1.2.掌握Proteus的使用1.3.对一般常用电子器件的识别和测量;1.4.掌握电烙铁的使用及电路的焊接工艺;1.5.掌握电路图的分析方法1.6.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,蚀刻机,焊锡,电子元器件,万用表,示波器。
3实验内容3.1Proteus学习3.1.1proteus简介Proteus软件是英国Lab center electronics公司出版的EDA 工具软件。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等。
在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
Proteus 软件具有其它EDA工具软件的功能。
这些功能是:1.原理布图2.PCB自动或人工布线 3.SPICE电路仿真3.1.2 Proteus的原理图绘制3.1.3 Proteus PCB图绘制(1)绘制电路原理图并仿真调试(2)加载网络表及元件封装(一)加载网络表在ISIS 6 Professional 界面中单击Design Toolbar中的图标或通过Tools菜单的Netlist to ARES 命令打开ARES 6 Professional 窗口。
可以看到,在图中左下角的元器件选择窗口中列出了从原理图加载过来的所有元器件。
若原理图中的某些器件没有自动加载封装或者封装库中没有合适的封装,那么在加载网络表时就会弹出一个要求选择封装的对话框。
这时就需要根据具体的元件及其封装进行手动选择并加载。
(二)设计元件封装1、放置焊盘2、放置外边框3、保存封装4、加载封装3.2 电路板的制作3.2.1热转印法原理热转印法是小批量快速制作印刷电路板的一种方法。
它利用了激光打印机墨粉的防腐蚀特性,具有制板快速(20分钟),精度较高,成本低廉等特点,但由于涂阻焊剂和过孔金属化等工艺的限制,这种方法还不能方便的制作任意布线双面板,只能制作单面板和所谓的“准双面板”。
这种方法的实现,需要准备以下设备和原材料:一台电脑一台激光打印机,热转印纸,金属壳电熨斗一把,敷铜电路板,腐蚀的容器和药品,钻孔用的钻机和钻头,当然还有锯板,磨边等一系列机械工具。
3.2.2制作流程及注意事项1.设计布线规则1)尽量布成单面板,无法布通时可以考虑跳接线2)布线时要合理布局,甚至可以考虑调换多单元器件的单元顺序,以有利于布通。
3)尽量使用手工布线,自动布线往往不能满足要求。
2.打印打印前先进行排版,把要打的图排满一张A4纸。
3.加热转印将选好的转印纸裁好放在敷铜板上,用电熨斗(温度调到最高)稍一加热就可以贴在上面,然后持续均匀加热数分钟,加热时稍用力压。
待完全冷却后才可将转印纸揭下。
4.腐蚀将盐酸,过氧化氢和水按约2:1:1配好,放入印好的敷铜板,不断摇晃,数秒钟至数分钟内可以腐蚀好。
5.钻孔与后续处理腐蚀完后,对电路板进行钻孔和磨边处理,再用湿的细砂纸去掉表面的墨粉。
6.焊接焊接前,可以对铜箔进行涂锡处理,但切勿用焊锡膏。
在焊接元件前,应先用管脚将跳线和过孔焊通;双面板两面的焊盘都要焊。
3.3工艺安装3.3.1元件识别色环电阻分为四色环和五色环,每种颜色代表不同的数字,如下:棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 黑0 ,金、银表示误差,金色为5%的误差.银色为10%的误差.四色环各色环表示意义如下:第一条色环:阻值的第一位数字;第二条色环:阻值的第二位数字;第三条色环:10的幂数;第四条色环:误差表示。
还有精确度更高的“五色环”电阻,用五条色环表示电阻的阻值大小,具体如下:第一条色环:阻值的第一位数字;第二条色环:阻值的第二位数字;第三条色环:阻值的第三位数字;第四条色环:阻值乘数的10的幂数;第五条色环:误差(常见是棕色,误差为1%)国内贴片电阻的命名方法:1、5%精度的命名:RS-05K102JT2、1%精度的命名:RS-05K1002FTR -表示电阻S -表示功率0402是1/16W、0603是1/10W、0805是1/8W、1206是1/4W、1210是1/3W、1812是1/2W、2010是3/4W、2512是1W。
05 -表示尺寸(英寸):02表示0402、03表示0603、05表示0805、06表示1206、1210表示1210、1812表示1812、10表示2010、12表示2512。
K -表示温度系数为100PPM,102-5%精度阻值表示法:前两位表示有效数字,第三位表示有多少个零,基本单位是Ω,102=1000Ω=1KΩ。
1002是1%阻值表示法:前三位表示有效数字,第四位表示有多少个零,基本单位是Ω,1002=10000Ω=10KΩ。
J -表示精度为5%、F-表示精度为1%。
T -表示编带包装用数字万用表测量三极管(1)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。
(2)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。
3.3.2手工焊接的基本操作及要领1、焊接基本操作①确保焊件清洁。
手工操作中一般采用刮磨和酒精、丙酮擦洗等简单易行的方法进行表面处理。
②预焊。
将要锡焊的元器件引线或导线的焊接部位预先用焊锡润湿,即镀锡或搪锡。
④保持烙铁头的清洁。
在烙铁架上清除杂质,或用一块湿布或温海绵随时擦烙铁头。
⑤加热。
靠焊锡桥在手工焊接中。
要提高烙铁头加热的效率,需要形成热量传递的焊锡桥。
⑦保持焊件固定。
固定在焊锡凝固之前不要使焊件移动或振动。
⑧撤离烙铁。
撤离烙铁时可轻轻旋转一下,可保持焊点适当的焊料。
2、手工焊接要领①加热时间需合适锡焊时。
焊点的结合层由于长时间加热而超过合适的厚度,将引起焊点性能劣化;电路板、塑料等材料受热过多会变形、变质;元器件受热时间过长将导致性能变化甚至失效。
因此,在保证焊料润湿焊件的前提下加热时间越短越好。
②焊接温度需合适。
如果为了缩短加热时间而采用高温烙铁来焊接小焊点,则会使焊锡丝中的焊剂没有足够的时间在被焊面上流动而过早挥发失效;焊料熔化速度过快将影响焊剂作用的发挥;由于温度过高,虽然加热时间较短,也会造成过热现象。
③避免用烙铁头对焊点施力。
烙铁头将热量传给焊点主要靠增加接触面积,而用烙铁头对焊点加力对传递热量是无效的,并且在很多情况下还会造成被焯件的损伤。
3.3.3安装成型3.3.4插装步骤要求(1)印制电路板上元件的插装要求是:①元件的插装应使其标记和色码朝上,以易于辨认。
②有极性的元件由其极性标记方向决定插装方向。
③插装顺序应该先轻后重、先里后外、先低后高。
(2)插装元件的引线成型基本要求是:①引线不应在根部弯曲,至少要离根部1.5mm以上。
②弯曲处的圆角半径R要大于两倍的引线直径。
③弯曲后的两根引线要与元件本体垂直,且与元件中心位于同一平面内。
④元件的标志符号应方向一致,以便于观察。
3.3.5焊点检查(从例图中找出并画上自己焊接过程遇到有缺陷点,分析原因)2.1.阐述电路原理晶体管多谐振荡电路多谐振荡器电路是一种矩形波产生电路.这种电路不需要外加触发信号,便能连续地, 周期性地自行产生矩形脉冲.该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振荡器电路。
1.路图工作原理;正反馈: BG1饱和瞬间,VC1由+EC突变到接近于零,迫使BG2的基极电位VB2瞬间下降到接近-EC,于是BG2可靠截止.2.第一个暂稳态:C1放电:C2充电:3.翻转:当VB2随着C1放电而升高到+0.5V时,BG2载始导通,通过正反馈使BG1截止,BG2饱和.4.第二个暂稳态:C2放电:C1充电:5.不断循环往复,便形成了自激振荡6.振荡周期: T=T1+T2=0.7(RB2*C1+RB1*C2)=1.4RB*C7.振荡频率: F=1/T=0.7/RB*C8..波形的改善: 可以同单稳态电路,采用校正二极管电路,三个灯的振荡电路其工作原理如下:电源接通以后,三极管bc有较小电流通过(发光二级管不足以亮),此时电容器开始充电,电充满以后,电容C1放电,则电流Ib2增大,由于三极管的放大作用,Ic2也增大,电流通过发光二极管B,发光二极管B发亮,电容C1放电结束,发光二极管B变暗,继续充电,电容C2充电结束,则电流Ib1增大。
故电流IC1也随之倍增,发光二极管A发亮,电容C2放电结束,发光二极管变暗,电容C2继续充电,电容C1再一次放电,周而复始。