北科大电子电工实习报告.doc

《电子电工实习报告》
-----高保真音响系统

目录

一：内容
1) 实习目的
2) 实习器材
3) 实习流程规划
4) 原理图分析
5) PCB设计
6) 制作流程
7) 小组内组员分工
二：总结
1) 产品性能介绍
2) 产品照片
3) 遇到的问题及解决办法
4) 实习总结和心得

一：内容
1）、实习目的
1、对电子工艺有一个初步的认识，学会电路板图的设计制作并了解其工艺流程、工作原理与组成元件的作用等。
2、熟悉并能熟练掌握电烙铁、万用表、示波器等基本仪器的使用方法，同时通过实习达到可以独立完成制作简单电子产品的目的。
3、熟练掌握电路基本元器件的管脚的检测方法。
4、通过对电子产品的制作与调试，锻炼自己的动手能力，培养理论联系实际的能力，提高分析解决问题的能力，进一步学习电子技术知识。
5、学会使用Altium Designer软件绘制简单的电子电路及识图。
6、培养形成细心严谨的学习态度，同时培养团队协作能力。
2）、实习器材
1、电路元器件
元器件
大小或者型号
数量（个）
电位器
4.7K
1
集成运放
vA741
1

三极管
2N3055
2
T9013
1
C9014
2
S8050
1
C8550
1
电容
4.7µF
3
100µF
2

电阻
39Ω
1
100Ω
4
220Ω
2
240Ω
1
470Ω
1
4.7KΩ
3
20KΩ
1
220KΩ
1
1.3MΩ
1
2.2MΩ
1
2、实验仪器
电烙铁、直流稳压电源发生器、数字扫描信号发生器、万用表、示波器等

3）：实习流程规划
人员分工
电路原理图分析

PCB设计

腐蚀电路板

打孔、检查元器件好坏并焊接元器件

调试

总结

时间安排：
（1）人员分工和原理图分析，第二周
（2）PCB学习和设计，第三周~第八周
（3）腐蚀焊接，第九周~第十周
（4）调试，第十一周~第十二周

4）原理图分析
总的原理图：

信号提取：

第一级放大：

第二级放大:

第三级集成运放：

防止交越失真模块：

功率放大:

5）PCB设计
使用Altium_Designer10进行PCB设计
电子电工实习中首先应该根据电路原理图设计实际制作PCB板时的电路图，确定PCB板背面的铜片需要去掉的部分。实习中，我们基本了解了如何使用Altium软件绘出电路图。由于之前没有接触过这个软件，所以这方面我们没有过多的操作，通过图书馆借阅相关资料掌握基本的操作，如下：
（1）从Altium的原件库中找到电路图所需要的原件（可以使用搜索功能），放到sch文件中，按照电路原理图连接原件。
（2）根据原理图排布电子元器件，注意考虑原件之间的空隙，某些原件的大小，并且注意把电位器的旋钮露出板子外部。
（3）元器件安排设计要附合电气技术要求,排列整齐,元器件管脚距PCB板不小于3mm,不大于5mm;
（4）根据设想，手动连线，要特别注意元器件的默认管脚距离不一定合适，所以需要人工调整。
（5）根据Altium电路原理图与PCB图之间的联系，确保PCB电路图原件之间连线的正确。
（6）打印输出pdf文件。
（7）根据设计好的图纸即可刻画电路板。

初始设计（第二级未拆除）

最终设计（第二级拆除）

6）制作流程
a)检查元器件完整，同时对可以检测的电子元件进行参数检测，这个其实十分重要，如果参数不对，焊接好后，很难检查出来。这里涉及基本的检测方法：
（1）对三极管的检测：通过将万用表拨到二极管档,可以检测一下基集是否正确，将红表笔放在假定的基集b,然后将黑表笔分别尝试另外两端，如果导通，都显示0.5~0.8，则表明为红表笔为基集，且为NPN型管，同理可测得PNP管，然后将万用表拨到hFE档，将已经测好的管型和基集按照对应的孔插入，分别将剩下的俩个管脚调换测试一下，其中显示较大的一次为正确的管脚分布，记录相应的位置。
b)打孔
（1）根据设计图纸，将需要打孔的位置标记在电路板上。
（2）确定无误后，使用机床打孔，注意孔的大小。
做好这两方面，就能相对轻松的完成这项工作了。
c) 焊接
（1）确定PCB板打孔无误后使用砂纸打磨光滑，去掉其表面的氧化物薄膜，避免接触不良，使用松香水擦拭表面，使焊锡更容易附着在电路板表面。
（2）为了方便焊接，采用元器件从低到高的顺序焊接，不过这个有一定的缺陷，就是比较混乱，不过由于对电路图很熟悉，所以没有造成影响，老师建议的是一级一级的焊接，考虑到前期工作比较充分，还是选择一次性焊接完整，然后再统一调试，用充分预热的电烙铁头与水平面基本成四十五度脚斜靠在原件引脚和PCB板接触点上，然后将焊锡点到被电烙铁预热到高温的部分，让焊锡流入焊点，形成光滑漂亮的焊点。
（3）然后将多余的引脚剪掉。
（4）最终找到+12V、-12V、输入、输出和GND的位置，将导线连接在正确的位置上，这里为了方便区分，因此+12V和-12V分别采用红线和黑线，GND也采用黑线，同时在板子上标示出来。
（5）焊接很重要的是注意电容正负极，三极管的管脚分布。
d)调试
（1）将电路板的+12V、-12V、输入、输出和GND都连接好，启动电源，注意马上观察电流大小，若超过0.5A表明短路严重，必须立即断开电源。然后用万用表检查哪里短路，最基本的就是焊接处，其次比较困难的是PCB设计时和元器件自身损坏导致的短路。
（2）通过观察示波器波形，一级一级地检查，看是否失真、是否放大放。
（3）通过调节电位器的电阻大小，查看波形是否有变化。
（4）不断重复以上操作，直到最终调试成功。

7）小组内员工分工
组员
任务
****
器材保管、打孔、焊接、调试
****
PCB设计、腐蚀、调试
*****
腐蚀、撰写实验报告、记录实验过程和相关的数据
二：总结
1） 产品性能介绍
a) 电压放大倍数

根据实验数据测得电压放大倍数为600倍。
b) 音质
根据实际测试，音质很好
2） 产品照片

3） 遇到的问题及解决办法
a) 腐蚀时间太长，导致板子线路出现个别断开，虽然用万用表测得其他线路导通，但考虑到会影响音质，因此向老师取了一块新的腐蚀，第一次腐蚀是由于三氯化铁浓度低，溶液温度低，所以队员发现很长时间都没有腐蚀掉不用需要的部分，因此隔夜才取出来，同时画线路的油性笔效果不是很好，导致腐蚀过度，通过总结第二次经过讨论，利用高中所学化学知识，高浓度，高温可以加快反应速度，因此我们将溶液浓度调制成饱和状态，同时用热水进行腐蚀，同时用涂改液代替油性笔，最终只花费了几分钟时间就腐蚀好了，而且效果很好，除此之外，队员将旧的板子打孔，然后用实验室废弃的元器件来进行焊接练习，掌握怎样避免虚焊。
b) 焊接完元器件后，通过示波器观察，波形失真，这个与电路原理图分析的结果类似，原理图第二级放大不合理，由于后面元器件计算比较复杂，无法准确知道第二级Q2发射集添加的电阻大小，通过尝试了100欧，39欧，2M欧的电阻，发现在第二级Q2的发射集加上39~100欧左右的效果有所改善，失真没那么严重，但是由于没有找到合适的电阻，综合考虑，在放大倍数还比较大的前提下，保证音质，通过讨论，将第二级拆除，即Q2拔掉，R4短接，但是这次也没有得到很好的波形，通过一级一级测试，发现在集成运放那里有问题，通过用万用表测管脚，发现其中有俩管脚短路，开始以为是电路设计造成的，但后来将集成运放焊接下来，依然短路，于是更换了元器件，最终波形很好，通过实际测试，得到了很好的音质。在调试的过程中，也有其他组的成员在调试，当听到我们组的音质效果后，都来问了一下，我们说了自己的想法，他们也将第二级拆除了，然后得到同样的音质。

4)实习总结和心得

在这段时间的学习实践中，我们三人圆满完成了高保真音响系统的制作。通过本次电工电子技术实习，收获很多，主要总结为三点：

1. 技术方面，知道了电路图的改进方法，加深了对于模拟电路的理解，掌握了Designer的基本操作，这对于以后的专业学习有很大帮助；

2. 提高了动手能力，第一次接触了电烙铁，学会了初步的电路板焊接方法，同时再次熟悉了万用表、示波器、信号发生器等实验仪器的使用；

3. 增强了团队协作能力，从初期的人员分工，到流程规划，到实际的操作，调试，期间也有很困难的时候，尤其是调试的时候，基本没有想到集成运放是坏的，不断检查原理图，一级一级测试下来，重新检查管脚，比对，最后发现它才是根源的时候，松了一口气，马上更换了元器件，然后调试成功，当听到实际测试时洪亮且不错的音质时，大家都露出了灿烂的笑容。

由于我们组完成制作比较靠前，队员在接下来的几个周还参与了其他组的调试讨论，不断学习总结经验，总的下来参与了6组左右的调试，最终得到比较丰富的经验。现总结如下，希望对以后的学弟学妹有所帮助：

现象
可能的原因
接好电源后电流很大，运放等发烫
焊接短路，三极管管脚弄错，暂时没发现设计出出错的
接好电源后，波形很好，电压放大倍数也很大，但是接到音响后没有声音
功率放大管出错，管脚弄错
接好电源后，示波器没有显示正确的波形
出现虚焊，三极管管脚弄错
接好电源后，波形出现多条重叠
信号发生器没有调好，虚焊
接好电源后，波形很好，但是没有放大倍数
第三级放大相关电阻短路了，没有作用，导致第三级没有放大。

总之通过本次电工实习受益匪浅，感谢老师的精彩讲解和耐心帮助，希望学校以后多组织一些这样的课程以及活动。时间是检验真理的唯一标准，将理论与实际结合，同时不断思考总结，进一步理解所学知识。