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循环灯电路的制作与调试实验报告[1]

实验报告循环灯电路的制作与调试一:设计方案与基本原理电路的核心是一个由三只三极管及外围电路组成的循环震荡器。

但电源接通后,三只三极管争先导通,由于三只三极管的参数或电容器,电阻器的参数不可能完全一致,总会有差异, 所以3只三极管不会同时导通.假如三极管VT1最先导通,它的集电极电压接近零电压后,使电容器C2的左端为零电压,因为电容器C2两端的电压不能突变,所以三极管VT2不会再导通,而转为截止状态(发光二极管VD2点亮).三极管VT2的截止,使它的集电极电压接近电源截止,使它的集电极电压接近电源电压,通过电容器C2的偶合作用使三极管VT3的基极为高电压,三极管VT3因此处于导通饱和状态.上述过程很快就会完成,此时三极管VT1和VT3处于导通饱和状态,而三极管VT2处于截止状态.随着时间的延续,电源电压通过电阻器R3不断对电容器C2进行充电,使三极管VT2的基极电压不断升高,达到一定程度时,三极管VT2开始导通,并由截止状态变为导通饱和状态.由于三极管VT2突变为导通饱和状态,它的集电极电压随之下降,通过电容器C3的耦合作用使三极管VT3的基极电压也下跳.这样使三极管VT3由饱和状态变为截止状态.此时三极管VT3处于截止状态.紧接着电源又开始通过电阻R5对电容器C3进行充电,使三极管VT3的基极电压升高,三极管VT3开始导通并由截止状态变为导通饱和状态.又通过电容器C1的耦合作用使三极管VT1的基极电压也下跳.这样使三极管VT1由饱和状态变为截止状态.此时三极管VT2和VT3都处于导通饱和状态,而三极管VT1处于截止状态,而另外两只三极管是处在饱和状态.与截止状态三极管相对应的发光二极管正极可以通过电阻得到一个高电压,发光二极管就会亮起来.二:电路参数的调整改变电路元件的参数可以改变发光二极管的闪亮时间.在循环灯电路中可以改变电解电容器的容量来达到改变发光二极管闪亮时间的效果.电解电容器的容量越大,充放电时间越长,循环灯的循环时间也越长.电解电容器的容量越小,循环的频率越快.此电路中电解电容器的容量可以在33-220μF的范围内选择.当然改变电阻器R1,R3,R5的阻值也可以改变循环的频率,只是在改变电阻值的时候要考虑三极管的放大倍数与工作状态,保证三极管能可靠的饱和与截止.电路中电阻器R2,R4,R6的阻值一般在1-2.7KΩ左右,由于它们是发光二极管的限流电阻器,所以发光二极管的亮度较低,这是此电路的缺点.那么能不能减小这些电阻器的阻值呢?实践证明如果这些电阻器的电阻值过小,电路不容易启动.因为在接通电源的瞬间,电源电压不仅通过基极电源的瞬间,电源电压不仅通过基极电源的瞬间,电源电压不仅通过基极电阻向三极管基极注入电流.集电极负载电阻太小,会导致3只三极管全部饱和而不能产生振荡.三:思考故障处理制作不成功绝大部分是因为对元器件不熟悉,焊接技术不熟练,而产生的安装错误和焊接问题.对于元器件的安装错误,可对照电路原理图和电路板安装图进行仔细检查三极管的管脚和发光二极管的极性.对于焊接质量问题,可以手捏住元器件进行晃动,看看是否有虚焊,看看电路板铜箔一面有没有多余的连焊.使用焊锡要适量,使用过多或者过少都可能产生虚焊,焊锡使用过多还可能出现不应有的连焊.元器件的损坏也是会碰到的.在电路中检查元器件的好坏要用万用中检查元器件的好坏要用万用表根据电路原理进行测量.,可以把循环灯电路,单元电路如图2所示,只有在三极管截止时发光二极管才会亮.如果三极管击穿,发光二极管总不亮;如果三极管内部断了,起不了作用了,那么发光二极管一直亮.三个单元电路之间用三个电解电容器连成一个环形.如果某个环节断开(例如电解电容器虚焊),那么通电后,一只或者两只发光二极管会闪烁一下,然后就都不亮了.在焊好的电路板上,可以用导线将三极管的基极与发射极短路一下,此时的发光二极管会亮,来检验对应的发光二极管是否正常.电路中三极管的选用一般用9013或9014等,不要使用频率较高的三极管,否则电路会产生高频寄生振荡,使电路不能正常工作,三极管的放大倍数过大也会使电路不易启动,此时接通电源后,3只发光二极管都不亮,当短路一下电容或三极管的积极电路就可工作,也可将电阻器R1的阻值适当减小一点,使电路不完全对称,以便于电路启动.三:电路图四:元器件清单列表五:实验心得(1)这是我作的第一个完整电路,开始时毫无头绪,看过几个做好的电路有好大觉悟。

首先,把所有元件插在电路板上,估计大概位置(把元件插脚掰成合适位置)。

其次,把第一个元件--电解电容焊接在电路板上,焊接时注意美光,不要连接到其他焊孔。

然后,把其他元件一一焊接到电路板合适位置。

最后,把所有元件都连接起来。

(2)合理布置元器件电路中元器件布置原则是应充分考虑每个单元电路彼此之间的联系,由输入端(或高频向输出端(或低频)的顺序来设置,元器件占之地方大小应心中有数,并兼顾上下左右,以防前紧后松或前松后紧。

先考虑以三极管、集成电路为中心的单元电路所在位置,之后将其外围元器件尽量安排在周围。

元器件间应留有一定距离,防止相互碰靠,造成干扰、短路或影响散热。

在同一电路板上的元器件,要尽量按其发热量大小与耐热程度区分排列,发热量大或耐热性好的功率三极管、大规模集成电路等元器件,放在边上或周围无大的元器件处,而发热量小或耐热性差的小信号三极管、小规模集成电路等,则放在印制板中间或有碍冷却气流不畅的地方。

对温度敏感的元器件应尽量布置在温度最低区域,切忌安装在发热元器件上方。

空气总是向阻力小的地方流动,因此元器件在印制电路板上应尽量均匀布置,不可某处空域过大,而另一处却过于紧密。

大功率元器件在水平方向应尽量靠印制电路板边沿布置,而在垂直方向要尽力靠上方布置。

接地公共端要尽量就近接地于边框,当元器件布置在印制电路板中间有公共地端时,可分别接在一条公共地线上,之后与边框形成一子边框,将单元电路围在其中,既有利于元器件的安装,又可起屏蔽作用。

当电路元器件多、较复杂时,尚应考虑能清楚标注元器件字符的地方。

(3)电烙铁和焊接现在使用的电烙铁一般都是低功率的电烙铁,所以我们采用握笔法(就像握圆珠笔一样),在焊接电路时要注意问题:1) 焊接时要先对焊盘加热,然后在加上焊锡,当我们看到所溶解的焊锡大概能盖满焊盘时,再先撤去焊锡,最后才撤去烙铁。

撤烙铁的方法是沿着器件的管脚,用手腕的力量往上挑起.焊接时候不能加热得太久,防止把电路板焊坏,使铜泊掀起。

2) 烙铁不使用是要放于烙铁架,防止烧伤其他物品,如果长时间不使用的话,要切断电源,防止烙铁过于热,而使烙铁头氧化掉。

3) 如果器件管脚和电路板上的焊盘(铜泊)有生锈,要用砂纸或小刀去除铁锈,防止虚焊。

由于夏天在制作时可能手上会比较多汗,所以尽量使自己不要去碰电路板上的焊盘。

防止焊盘生绣。

4) 焊接电路时,我们一般都把器件放于电路板的背面,然后在正面连线和焊接(4)器件的安装电阻:在制作电路之前,首先要弄清阻值,可以用色环辨认法或者万用表直接测量法(最好是使用万用表测量,比较精确)。

电解电容:电解电容有正负之分(长脚为正),在使用电解电容还要注意一个问题是,它有额定电压限制。

二极管:二极管的分类大概有普通、整流、红外、发光、稳压、光敏、变容。

特性(单向导通作用),二极管有正负极之分,有白色的一端为负(一般引脚长的为正极,短的为负极).发光二极管点亮电压约为1.7V以上,允许通过的电流大约为几十mA,所以使用时要加1K左右的限流电阻。

还要注意的是发光二极管长脚为正。

三极管:三极管的作用是电流放大作用,使用之前必须先测试三极管的型号(NPN、PNP)和它的b、e、c三脚(也就是基极、发射极、集电极)。

三极管是电路中最主要的部分,所以在焊接时要非常小心。

参考文献:【1】周海《校园电子制作》2002年第10期(16)三、实训报告的格式及内容要求:1.2.1、设计题目:设计题目的名称;2、题目功能及要求:由指导老师给定,自己可进行补充和细化,但不得和老师的要求冲突;若老师没有提出具体要求,则由自己确定,但要经过老师同意;3、总体方案设计:介绍自己的设计思路,画出完整的系统框图,并用文字描述框图中各单元的作用和相互间的信号传递或控制关系;4、单元电路设计:根据系统框图划分的电路单元,对各单元电路进行具体的设计,包括以下两个方面:a) 电路的结构设计:确定该单元电路用哪些元器件以什么样的联结方式组成,画出具体的电路图,并对为何做这样的设计进行说明(包括说明电路中各元器件的作用);b) 元器件参数设计:确定单元电路中各元器件的主要参数或型号规格,并讲清这些参数具体是怎么确定的,要求要有合理的依据;5、整体电路分析:绘制出完整、具体的电气原理图(电气原理图和系统框图应有明确的对应关系,所用图形符号、代号、标注、文字等要符合国家的相关技术标准或规范),阐述电路的工作原理;6、元器件明细:列出所用元器件的明细表,把元器件的各项特征及要求反映清楚。

(明细表一般设置这样一些栏目:元器件代号、名称、型号、规格、备注。

有些元器件可以用其型号表示其全部特征,则给出完整的型号即可;有些元件的型号不能把它的特征表示清楚,或不知道型号,则要标明其规格,即主要的参数;若元件的特征无法用型号和规格来表示,或表示不清楚,可在备注栏中用文字描述或注明。

备注栏也可用于标注其他需要说明的情况,例如数量、品牌、加工制作方法、条件等;)7、设计结果验证:主要报告制作过程中遇到的问题和解决处理的方法(要具体、客观),根据设计所做电路的实际效果,存在的问题及原因,以及该电路还可做哪些改进或拓展,另外再附一张实物照片;8、电路的使用说明书:主要介绍所设计电路的基本功能或用途、主要技术性能及参数指标、正常工作条件、检测调试及操作使用方法等;9、心得体会:汇报本次实训的收获、经验教训等,可以的话再观摩几个其他同学的成功作品并作简要介绍和评价;10、参考资料:列出主要的参考文献及资料(包括网页)的明细,说明参考、借鉴(引用)的具体内容,要求实事求是,不得胡乱罗列。

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