电子实习报告直流稳压电源排版及MF47型万用表制作.doc

*大学电子实习报告实习题目：直流稳压电源排版及MF47型万用表制作学院：信息工程与自动化学院班级：计算机科学与技术专业姓名：学号：学期：1112学年 短后学期时间：2010年8月27日8月 31日目录一、实习目的1二、实习内容1三、 实习过程11、可调直流稳压电源的排版12、MF47型万用电表的安装及调试7四、问题解决及最终完成情况7五、 实习心得15一、实习目的通过对实际应用电路的制作，培养学生基本的实验制作技能，训练其实践动手能力，启发学生在实践活动中的工程意识。1、 掌握电阻、电容、二极管等电子元件的识别方法、万用表的组装及焊接的基本方法和技巧。2、 了解可调直流稳压电源的基本原理。3、 学会绘制电路原理图和印刷电路板图的基本方法和技巧。4、 增强同学们的动手能力。5、 掌握理论知识与实际相结合的方法与技巧。6、 让同学更加明确所学知识的用途及实际应用。7、 激发同学们对知识学习的积极性。二、实习内容1、带充电功能的可调直流稳压电源的排版2、万用电表的焊接、安装及调试三、 实习过程1、带充电功能的可调直流稳压电源的排版电路原理图如下图1所示，电压调节主要由LM317完成。 图1 带充电功能的可调直流稳压电源原理图1）、整流滤波、稳压、调压电路、整流滤波电路220V市电 变压器 15V 熔断器 （短路保护） 整流（VQ） R6,VL1(电源指示) 滤波（C1） 1518V直流通过二极管单向导电作用，把由变压器得到的交流15V电压，变换成脉动直流电压，再经过电容滤波电路，把脉动直流电压变换成较为平缓的直流电压。电路中红色二极管为电源接入指示，点亮为正常情况。如果开电源，VL1不亮，则要检查原因，如保险、桥堆（VQ）等。2）、稳压、调压电路 主要通过三端可调集成稳压电路LM317实现。将整流滤波得到的较为平缓的直流电压经过LM317稳压和电位器RW1调压而得到稳定的可调输出电压。整流滤波电压 LM317 输入端 稳压 LM317输出端（1.25V恒定电压）LM317的主要特性是1、2端电压恒定为1.25V，在1、2端接一个固定电阻R1(200)，可在电阻R1上形成恒流，于是2端对地的电压为1.25V + RW1上的电压，即： (式1)RW1：0 2.2K 所以，调压范围为1.2515V。正常情况下，317 输入1518V，输出1.2515V。所以1端电位应低于2端，1端电位也应低于3端。当发生异常情况，如电源短路等，为保护317，加入二极管VD1，VD2起保护作用。C2，C3：平波C2：平滑LM317 输入端电压C3：并在RW1两端，平滑输出电压VD1、VD2、R1：保护当输入短路时，C4上的电荷通过VD1放电。当输出短路时，C3上的电荷通过VD2放电。这样就不让大电流流过317。C4：滤除低频成分的脉动C5：滤除高频成分的脉动317的调压范围（即输入电压）可达到27V，但前面的变压器也要换成27V。在实际安装制作中，有些元器件是需要安装在外壳面板上，再用导线连接到电路板，如变压器，红、绿指示灯（VL1、VL2），电位器，保险，开关，输出接线柱等8个元器件，所以，考虑到成品安装的需求，要在图中将它们画成插座的形式以便连接，以下图2电路为实际应用电路的排版图。 图2 带充电功能的可调直流稳压电源排版图原理图中有16个元件，8个网络（N0001N008）。器件封装对照：R1R2C1C2C3C4C5VL11R-101R-102C-D10-51C-5A2C-D8-41C-52C-D10-5CZ-2AVD1VD2VQTFSRWPOWERIC1D-101D-10VQ-10CZ-2ACZ-2ACZ-2ACZ-2AIC-3172绘制电路原理图并形成正确的网络表文件1安装protel软件并汉化，运行此软件；2在库编辑窗口中选“增加/删除”添加库文件（在安装目录下，一般情况在c:PFWSCH下），若库文件已经存在则转入下步；3选“文件”菜单è点“新建文件”项，会出现绘图窗口4选“选项”菜单è点“设置图纸”项，设置图纸的大小；5选“文件”菜单è点“另存为”选择目录并存储文件；6画图。画图时若发现有画线锁定不住管脚的问题，请重新进入“步骤4”所述对话框，设置“栅格”中的“定位”及“可视”，一般全部设置为“5”可以解决问题；还不可以就设置为“1” ；7选“文件”菜单è点“建立网络表”形成网络表文件（注意不要马上关闭文件，若文件已经关闭，需在存储文件目录下用记事本重新打开）；8对照网络表文件与实习指导书上的电路图检验网络表。必须通过校验，否则不能进入以下步骤。直到没有错误才可以往下做，否则返回上一步，检查原理图的错误并修改。 图3 绘制的电路原理图附：封装尺寸表好下R1,3-6R2C1C2C3C4C5R1,3-61R-101R-202C-D10-51C-5A2C-D8-41C-5A2C-D10-51R-10VD1VD2VQICVW1V1VD11D-101D-10VQ-10IC-3171D-101V-21D-10TFSVL1,2RWCHARGEPOWERTCZ-2ACZ-2ACZ-2ACZ-2ACZ-2ACZ-2ACZ-2AR1,3-6R2C1C2C31R-101R-202C-D10-51C-5A2C-D8-4插座 CZ：CZ-2A 三极管 V-NPN， V-PNP：1V-2保险 FS：CZ-2A 集成稳压片 IC：IC317 整流桥VQ：VQ-10 无极电容：1C-8电阻 R：1R-10 电解电容：2C-D6-3.5二极管VD：1D-10 稳压管 VW：1D-10 3绘制印制板图1打开Protel for Windows 1.5；2选“文件”菜单è点“新建PCB文件”项，会出现绘图窗口；3选 “库编辑”菜单è点“组件库管理”，在出现窗口中点“增加”添加库文件（在安装目录下，一般情况在c:PFW下），若库文件已经存在则转入下步；4选“网络表”菜单è点“加载网络表”，在出现的对话框中选先前形成的网络表，按“OK”会出现网络表调入情况说明，若网络表正确调入（“161”个组件，“8”条网络“27”条线）则进入下步，否则就必须形成报告检查错误（一般情况下，若网络表是经过校验的，有可能是库加载有误，请重新加载库文件或请老师指导）；5. 选定图层为“禁止布线层”、切换单们为mm、划定线路板为100mm X 50mm的有效区域，将元件摆放在其中，当排版到比较满意时，调整自动布线的参数；6摆放器件并进行自动布线，一次布线不成功请调整器件及布线宽度再次布线，直到布通为止。绘制出的印制板图如下： 图4 优化过后的网络表 图5 印制板图2、MF47型万用电表的安装及调试万用表是最常用的电工仪表之一，在万用表的安装及调试的实习中，我在老师的讲解下理解万用表的基本工作原理的基础上学会了安装、调试和使用。此外、还学会了焊接和排除一些电路板焊接时可能出现的常见故障。安装的基本步骤如下：1 清点材料：从老师那领到材料后，对照材料表逐个核对检查，了解各个元件的名称和特征。要做到：打开时请小心，不要将塑料袋撕破，以免材料丢失；清点材料时请将表箱后盖当容器，将所有的东西都放在里面 ；清点完后请将材料放回塑料袋备用；暂时不用的请放在塑料袋里；弹簧和钢珠一定不要丢失；2 二极管、电容、电阻的认识；了解三种元件的特征，包括颜色、极性等。 图5 二极管 保险丝夹 图6 电容 图7 电阻 图8 保险丝、连接线、短接线 图9 线路板 图10 V形电刷、晶体管插片、输入插管 图11 表棒 图12 电解电容极性的判断：长脚为正极，短脚为负极 图13 电位器旋钮、晶体管插座、后盖 图14 螺钉、弹簧、钢珠、提把橡胶垫圈3 焊接前的准备工作：进行锡焊前，首先将电阻元件插入电路板上的相应位置，然后对元件引脚进行正确的弯制成型，将弯制成型的元器件对照图纸插放到线路板上。 图15 元件引脚的弯制成形 右手紧贴元件本体进行弯制，如果这样，引脚的根部在弯制过程中容易受力而损坏，元件弯制后的形状（见图16），引脚之间的距离，根据线路板孔距而定，引脚修剪后的长度大约为8mm，如果孔距较小，元件较大，应将引脚往回弯折成形（见图16中c、d）。电容的引脚可以弯成直角，将电容水平安装（见图16中e），或弯成梯形，将电容垂直安装（见图16中h）。二极管可以水平安装，当孔距很小时应垂直安装（见图16中i），为了将二极 孔距合适 孔距较小 水平安装 图16 孔距较大 垂直安装 图17管的引脚弯成美观的圆形，应用螺丝刀辅助弯制（见图下）。将螺丝刀紧靠二极管引脚的根部，十字交叉，左手捏紧交叉点，右手食指将引脚向下弯，直到两引脚平行。 有的元件安装孔距离较大，应根据线路板上对应的孔距弯曲成形用手捏住起子与引脚的交点，将引脚沿起子弯成圆形图30用螺丝刀辅助弯制 元器件做好后应按规格型号的标注方法进行读数。将胶带轻轻贴在纸上，把元器件插入，贴牢，写上元器件规格型号值，然后将胶带贴紧，备用。注意：不要把元器件引脚剪太短。4 元器件的焊接与安装：焊接时要注意焊锡的量，锡过少容易造成虚焊，焊点的形状侧面成三角形，俯视为原形并带光泽的为佳。焊锡不要粘在电刷路线的焊盘上，在焊接时先要在电烙铁上涂上层松香，可以保护电烙铁并能使焊锡时液态锡容易滴在焊盘上。 焊点的正确形状（见图18），焊点a一般焊接比较牢固；焊点b为理想状态，一般不易焊出这样的形状；焊点c焊锡较多，当焊盘较小时，可能会出现这种情况，但是往往有虚焊的可能；焊点d，焊点d、e焊锡太少；焊点f提烙铁时方向不合适，造成焊点形状不规则；焊点g烙铁温度不够，焊点呈碎渣状，这种情况多数为虚焊；焊点h焊盘与焊点之间有缝隙为虚焊或接触不良；焊点I引脚放置歪斜。一般形状不正确的焊点，元件多数没有焊接牢固，一般为虚焊点，应重焊。 图 185 机械部件的安装调整：将焊接好的线路板用导线与万用表外壳连接起来，组装好万用表。6 万用表故障的排除：组装好万用表后，装上电池，连接好接线柱，测试已知阻值的电阻，电源电压等，观察万用表读数是否正确，进行手动调零后仍不准确的再检查电路的焊接元件的放置情况。7 MF47型万用表的认识和使用：7.1 表头的特点：表头的准确度等级为1级（即表头自身的灵敏度误差为±1 ），水平放置，整流式仪表，绝缘强度试验电压为5000V。表头中间下方的小旋钮为机械零位调节旋钮。表头共有七条刻度线，从上向下分别为电阻（黑色）、直流毫安（黑色）、交流电压（红色）、晶体管共射极直流放大系数hEF（绿色）、电容（红色）、电感（红色）、分贝（红色）等。7.2 档位开关：档位开关共有五档，分别为交流电压、直流电压、直流电流、电阻及晶体管，共24个量程。7.3 插孔：MF47万用表共有四个插孔，左下角红色“ ”为红表棒，正极插孔；黑色“”为公共黑表棒插孔；右下角“2500V”为交直流2500V插孔；“5A”为直流5A插孔。7.4 机械调零：旋动万用表面板上的机械零位调整螺钉，使指针对准刻度盘左端的“0”位置。7.5读数：读数时目光应与表面垂直，使表指针与反光铝膜中的指针重合，确保读数的精度。检测时先选用较高的量程，根据实际情况，调整量程，最后使读数在满刻度的2/3附近。7.8 测量直流电压：把万用表两表棒插好，红表棒接“”，黑表棒接“”，把档位开关旋钮打到直流电压档，并选择合适的量程。当被测电压数值范围不确定时，应先选用较高的量程，把万用表两表棒并接到被测电路上，红表棒接直流电压正极，黑表棒接 直流电压负极，不能接反。根据测出电压值，再逐步选用低量程，最后使读数在满刻度 的2/3附近。7.6 测量交流电压：测量交流电压时将档位开关旋钮打到交流电压档，表棒不分正负极，与测量直流电压相似进行读数，其读数为交流电压的有效值。7.7 测量直流电流：把万用表两表棒插好，红表棒接“”，黑表棒接“”，把档位开关旋钮打到直流电流档，并选择合适的量程。当被测电流数值范围不确定时，应先选用较高的量程。把被测电路断开，将万用表两表棒串接到被测电路上，注意直流电流从红表棒流入，黑表棒流出，不能接反。根据测出电流值，再逐步选用低量程，保证读数的精度。7.8 测量电阻：插好表棒，打到电阻档，并选择量程。短接两表棒，旋动电阻调零电位器旋钮，进行电阻档调零，使指针打到电阻刻度右边的“0”处，将被测电阻脱离电源，用两表棒接触电阻两端，从表头指针显示的读数乘所选量程的分辩率数即为挥发油电阻的阻值。如选用R×10档测量，指针指示50，则被测电阻的阻值为：50×10500。如果示值过大或过小要重新调整档位，保证读数的精度。7.9 使用万用表的注意事项：测量时不能用手触摸表棒的金属部分，以保证安全和测量准确性。测电阻时如果用手捏住表棒的金属部分，会将人体电阻并接于被测电阻而引起测量误差。8.在调试过程中要正确边线，使用合适的档位，心须验证万用表的每个功能及其档位，直到都正常为止。 注意：1.测量直流量时注意被测量的极性，避免反偏打坏表头。2.不能带电调整档位或量程，避免电刷的触点在切换过程中产生电弧而烧坏线路板或电刷。3.测量完毕后应将档位开关旋钮打到交流电压最高档或空档。4.不允许测量带电的电阻，否则会烧坏万用表。5.表内电池的正极与面板上的“”插孔相连，负极与面板“” 插孔相连，如果不用时误将两表棒短接会使电池很快放电并流出电解液，腐蚀万用表，因此不用时应将电池取出。6.在测量电解电容和晶体管等器件的阻值时要注意极性。7.电阻档每次换档都要进行调零。8.不允许用万用表电阻档直接测量高灵敏度的表头内阻，以免烧坏表头。9.一定不能用电阻档测电压，否则会烧坏熔断器或损坏万用表。四、问题解决及最终完成情况1.刚开始焊接时，很担心，下不了手，老师就给我演示一个，我看懂了动作和方法，终于顺利的完成好。2 . 在万用表的安装时，不小心焊盘脱离（可能是焊点加热时间过长导致） ，脱离焊盘的焊点与附近另一焊点在一条线路上，将脱落了焊盘上的元件上的金属线与另一焊点镀锡连接。连好后电路连同正常。另一种解决办法是将焊点附近的电路板上面一层刮掉，露出金属内板，将锡焊到金属板上使原件与电路连通。根据出问题的部位不同解决的方法也不一样，如果是电刷路线上的焊盘脱落就没有办法挽救。3. 我之前没有用松香，总感觉很难滴上去，焊好了也不美观。后来老师提示可以先粘点松香，我才明白松香在焊接电路板中的一个很重要的作用是作为助焊剂，能除去氧化膜并在焊接面上形成保护膜防止焊接面氧化。 在焊接时有部分松香溅落到电路板上，如果不去除会造成电路板绝缘（松香的电阻率较低）。用小刀轻轻刮拭，沾有松香的焊盘上不易粘锡。刮除后就不影响焊接了。4. 在焊接电刷轨道附近的焊盘时，一不小心在电刷轨道上沾上锡，老师说会严重影响电刷的运转，如果轨道上沾了锡，应用小刀轻轻刮除后再用细砂纸打磨，使电刷轨道平整。我又小心的用小刀轻轻的刮掉，最终良好的运行。5. 在焊接结束后要仔细检查是否虚焊，如果虚焊用电烙铁重新融化焊点，确保元件与电路连通。6. 在焊接完成后，我们几个又对比检查了一遍，结果我的有些二极管焊反了，只得取下来又焊好。安装好后调试结果正确了。五、 实习心得通过此次直流稳压电源排版及MF47型万用表制作的一周课程实践，使我更加扎实的掌握了有关直流稳压电源排版及MF47型万用表方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。过而能改，善莫大焉。在课程实践过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！课程实践诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程实践，我掌握了MF47型万用表的工作原理，也学会了焊接和整个电路的制作过程。这也是我专业的要求，我一直在想芯片也是这样制作的吧！我认为，在这学期的课程实践中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。在直流稳压电源电源排版及型万用表的制作中，我了解了印刷电路板的设计制作过程及焊接过程。也亲自动手体验了焊时的细心和认真。电路板分为单面板双面板和多层面板。此次实习用的是单面板。单面板是在最基本的上，零件集中在一面，导 5线集中在另一面，布线间不能交叉而必须绕独自的途径。印制电路板之前都是用 protel 软件设计出来的，在老师的指点和帮助下，我制做出了电路原理图和绘制出的印制板图。回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。通过这次实习基本掌握了 protel 软件的使用，并能设计出简单的电路板。能使用电烙铁焊接元件。约到了各种电子元器件如电阻，电容，三极管等的作用和原理。也让我明白作为一个大学生，对新事物的接受和适应能力是多么的重要。通过这次实习，我掌握了各种元器件的识别和安装技巧，并能用五色环辨别电阻阻值及误差的方法，而且能够熟练的运用和维修万用表。 在整个的实习中我学习了很多的东西，使我眼界打开，感受颇深。简单的焊接使我了解到人生学习的真谛，虽然所掌握的焊接的技术不是很熟练，但在老师的指导下成功的完成了万用表的安装及制作，看到自己动手制作出来的成果特别有成就感。实习课程虽然结束了，但学习还没结束，我知道作为计算机信息时代的大学生，作为国家重点培育的高科技人才，仅会操作鼠标是不够的，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。这也是一个理科生应该培养和拥有的能力。这次实践我也发现了一个不足，就是每个老师所带的学生人数过多，看着老师很累。此外很多学生需要问问题都要等很久，老师也不便于管理。这就造成学习效力不高，希望以后会变好，我相信学校会为我们考虑的。实践过程中，也对同学们的互助精神的进行了考察，让我们一起互助互相学习，在成功后一起体会喜悦的心情。我认为，在这学期的实践中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我通过查找大量资料，请教老师和同学。使我再专业知识和动手实践方面都得了到很好的提升，在此，要对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！课程实践的成功，少不了老师的耐心指导和同学的热心帮助。此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教老师、同学或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。 原理图印制板图