电控工程实践实训报告.doc

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1、电控工程实践实训报告实训名称： 实践电子元器件部分电控工程 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机电04-3班 姓 名： 胡 学 号： 21 指导教师： 万 丰 起止时间： 2007.6.21 2007.7.6 机械工程学院一 元器件认识1、认识内容：电容、电阻、二极管和集成电路2、认识内容介绍：(1) 电容的分类及标识1） 名称：聚酯（涤纶）电容（CL）电容量：40p-4u额定电压：63-630V主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路2） 名称：聚苯乙烯电容（CB）电容量：10p-1u额定电压：100V-30KV主要特点：稳定，低损耗，体积

2、较大应用：对稳定性和损耗要求较高的电路3）名称：聚丙烯电容（CBB）电容量：1000p-10u额定电压：63-2000V主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路4） 名称：云母电容（CY）电容量：10p-0。1u额定电压：100V-7kV主要特点：高稳定性，高可*性，温度系数小应用：高频振荡，脉冲等要求较高的电路5） 名称：高频瓷介电容（CC）电容量：1-6800p额定电压：63-500V主要特点：高频损耗小，稳定性好应用：高频电路6） 名称：低频瓷介电容（CT）电容量：10p-4。7u额定电压：50V-100V主要特点：体积小，价廉，损耗

3、大，稳定性差应用：要求不高的低频电路7） 名称：玻璃釉电容（CI）电容量：10p-0。1u额定电压：63-400V主要特点：稳定性较好，损耗小，耐高温（200度）应用：脉冲、耦合、旁路等电路8） 名称：铝电解电容电容量：0。47-10000u额定电压：6。3-450V主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等9） 名称：钽电解电容（CA）铌电解电容（CN）电容量：0。1-1000u额定电压：6。3-125V主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容应用：在要求高的电路中代替铝电解电容10） 名称：空气介质可变电容器可变电容量：100-1500p主要特点：损耗小，效率

4、高；可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等应用：电子仪器，广播电视设备等11） 名称：薄膜介质可变电容器可变电容量：15-550p主要特点：体积小，重量轻；损耗比空气介质的大应用：通讯，广播接收机等12） 名称：薄膜介质微调电容器可变电容量：1-29p主要特点：损耗较大，体积小应用：收录机，电子仪器等电路作电路补偿13） 名称：陶瓷介质微调电容器可变电容量：0。3-22p主要特点：损耗较小，体积较小应用：精密调谐的高频振荡回路(2)电阻的分类及标识电阻的主要分类和特点 按电阻的制作材料来分,可分为:金属膜电阻、碳膜电阻、合成膜电阻等。 按电阻的数值能否变化来分,可分为:固定电阻

5、、可变电阻(电阻值变化范围小)、电位器(电阻值变化范围大)等。 按电阻的用途来分,可分为:高频电阻、高温电阻、光敏电阻、热敏电阻等。大多数电阻上，都标有电阻的数值，这就是电阻的标称阻值。电阻的标称阻值，往往和它的实际阻值不完全相符。有的阻值大一些，有的阻值小一些。电阻的实际阻值和标称阻值的偏差，除以标称阻值所得的百分数，叫做电阻的误差。表2是常用电阻允许误差的等级。表2 常用电允许误差等级允许误差0.5%1%2%5%10%20%级别0050102IIIIII国家规定出一系列的阻值作为产品的标准。不同误差等级的电阻有不同数目的标称值。误差越小的电阻，标称值越多。表2是普通电阻的标称阻值系列。表3

6、中的标称值可以乘以10、100、1000、10k;100k;比如1.0这个标称值，就有1.0、10.O、100.O、1.0k、10.0k、100.0k、1.0M;10.0M;表3 普通固定电阻标称阻值系列允许误差标称阻值系列5%1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.33.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.110%1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.220%1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8不同的电路对电阻的误差有

7、不同的要求。一般电子电路，采用级或者级就可以了。在电路中，电阻的阻值，一般都标注标称值。如果不是标称值，可以根据电路要求，选择和它相近的标称电阻。当电流通过电阻的时候，电阻由于消耗功率而发热。如果电阻发热的功率大于它能承受的功率，电阻就会烧坏。电阻长时间工作时允许消耗的最大功率叫做额定功率。电阻消耗的功率可以由电功率公式：P=IU P=I2R P=U2/R计算出来，P表示电阻消耗的功率，U是电阻两端的电压，I是通过电阻的电流，R是电阻的阻值。 电阻的额定功率也有标称值，常用的有1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10、20瓦等。在电路图中，常用图2所示的符号来表示电阻的标称功率。选用电阻的

8、时候，要留一定的余量，选标称功率比实际消耗的功率大一些的电阻。比如实际负荷1/4瓦，可以选用1/2瓦的电阻，实际负荷3瓦，可以选用5瓦的电阻。图2 电阻的功率标识为了区别不同种类的电阻，常用几个拉丁字母表示电阻类别，如图3所示。第一个字母R表示电阻，第二个字母表示导体材料，第三个字母表示形状性能。上图是碳膜电阻，下图是精密金属膜电阻。表1列出电阻的类别和符号。表2是常用电阻的技术特性。图3 电阻的类型和标识表4电阻的类别和符号顺序类别名称简称符号第一个字母主称电阻器电位器阻位RW第二个字母导体材料碳膜金属膜金属氧化膜线绕碳金氧线TJYX第三个字母形状性能等大小精密测量高功率小精量高XJLG表5

9、常用电阻技术特性电阻类别额定功率(W)标称阻值范围温度系数(1/)噪声电势(uV/V)运用频率RT型碳膜电阻0.050.1250.25 0.51.210100103 5.1510103 5.1910103 5.12106 5.15.1106-(620)10-41510MHz以下RU型硅碳膜电阻0.1250.250.51.25.1110103 1011061010106(712)10-41510MHz以下RJ型金属膜电阻0.1250.250.51.230510103 301106 305.11063010106(610)10-41410MHz以下RXYC型线绕电阻2.51005.156106 低

10、频WTH型碳膜电位器0.524704.7106510510几百MHz以下WX型线绕电位器131020105低频碳质电阻和一些1/8瓦碳膜电阻的阻值和误差用色环表示。在电阻上有三道或者四道色环。靠近电阻端的是第一道色环，其余顺次是二、三、四道色环，如图1所示。第一道色环表示阻值的最大一位数字，第二道色环表示第二位数字，第三道色环表示阻值未应该有几个零。第四道色环表示阻值的误差。色环颜色所代表的数字或者意义见表1。图4电阻的电路符号表示方法表6色环颜色所代表的数字或意义色别第一色环 最大一位数字第二色环 第二位数字第三位色环 应乘的数第四色环 误差棕1110红22100橙331000黄441000

11、0绿55100000蓝661000000紫7710000000灰88100000000白991000000000黑001金0.15%银0.0110%无色20%比如有一个碳质电阻，它有四道色环，顺序是红、紫、黄、银。这个电阻的阻值就是270000欧，误差是10%。双比如有一个碳质电阻，它有棕、绿、黑三道色环，它的阻值就是15欧，误差是20%。(3)二极管的分类及主要参数a 根据用途分类： 1）检波用二极管 就原理而言，从输入信号中取出调制信号是检波，以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流小于100mA的叫检波。锗材料点接触型、工作频率可达400MHz，正向压降小，结电容小，检波效率

12、高，频率特性好，为2AP型。类似点触型那样检波用的二极管，除用于检波外，还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。 2）整流用二极管 就原理而言，从输入交流中得到输出的直流是整流。以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流大于100mA的叫整流。面结型，工作频率小于KHz，最高反向电压从25伏至3000伏分AX共22档。分类如下：硅半导体整流二极管2CZ型、硅桥式整流器QL型、用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的2CLG型。 3）限幅用二极管 大多数二极管能作为限幅使用。也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为

13、了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用，通常使用硅材料制造的二极管。也有这样的组件出售：依据限制电压需要，把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。 4）调制用二极管 通常指的是环形。b 二极管的主要参数1）额定正向工作电流是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。例如，常用的IN40014007型锗二极管的额定正向工作电流为1A。2）最高反向工作电压加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去

14、单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。3）反向电流反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管，在25时反向电流若为250uA，温度升高到35，反向电流将上升到500uA，依此类推，在75时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。又如，2CP10型硅二极管，25时反向电流仅为5uA，温度升高到75

15、时，反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。开关的分类及常见的应用开关可分为：单控开关、双控开关、多控开关、延时开关。用于工厂自动化机械运作，照明设备、锅炉、水处理设备、冷冻室、充电机、干燥机等。冷冻库、冷藏柜的定时除霜，农林园艺设备的自动运作，电照栽培、药剂喷撒，动物养殖场，自动洒水、动物的定时喂食，定时灌溉用水，交通标志，广告、招牌、灯箱的自动运作，保安与防盗系统的定时装置。其结构有指甲式、翘板式、大翘板式、按钮式、触模式、感应式。 A 普通按钮式延时开关电容充放电式原理（时间有误差）。 B 机械可调式适用于空外广告牌、灯箱广告牌（产品有奇胜、松下、河村），

16、适用于家用洗衣机、微波炉等。 C 气囊式适用于楼梯走道及公共部位。 D 集成电路板可调式30300秒可调适用于走道及楼梯口。 E 集成电路板可调式160分钟可调适用于公共部位及家庭卫生间。 F 集成电路板可调式112小时可调适用于户外灯箱、广告牌。 G 集成电路板可调式带晶振4秒3小时适用于航天运载火箭。 H 带延时光感式插钥取电开关适用于宾馆客房。 I机械式插钥取电开关适用于宾馆、客房。（4）集成电路(1)555时基集成电路管脚图及说明555定时电路是模拟数字混合式集成电路。555定时电路分为双极型和CMOS两种，其结构和原理基本相同。从结构上看，555定时电路由2个比较器、1个基本RS触发

17、器、1个反相缓冲器、1个三极管管和3个5k电阻组成分压器组成，因此命名555定时电路。NE556为双时基电路，管脚图如下：图5NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 18V。一般用5V。3脚：输出端Vo2脚：低触发端6脚：TH高触发端4脚：是直接清零端。当端接低电平，则时基电路不工作，此时不论、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应

18、将该端串入一只0.01F电容接地，以防引入干扰。7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为 的情况下，555时基电路的功能表如表61示。555定时器的功能表TH OUT DIS 0 0 导通 V CC V CC 1 0 导通 V CC V CC 1 保持 保持 V CC 1 1 截止 555时基集成电路应用十分广泛，可装如下几种电路： 1）单稳类电路 作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。 2）双稳类电路 作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。 3）无稳类电路 作用：方波输出 ，电源变

19、换，音响报警，玩具，电控测量，定时等。运算放大器管脚图及说明集成运算放大器是一种高放大倍数、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路，具有两个输入端和一个输出端，可对直流信号和交流信号进行放大。外接负反馈电路后，输出电压Vo与输入电压Vi的运算关系仅取决于外接反馈网络与输入的外接阻抗，而与运算放大器本身无关。LM741集成运放的外引线图如图所示，各引脚功能如下： 2-反相输入端 3-同相输入端7-电源电压正端4-电源电压负端6-输出端1、5-调零端 图6 LM741集成运放外引线图3、对电子元器件认识的收获：认识许多以前没有见过电子元器，知道电子元件虽然多但是掌握其中标记顺序，认识也不难。

20、使我对电子工程技术更感兴趣。二 模拟声响发生器（验证性）1、题目：模拟声响发生器2、电路图及电路图工作原理说明：图 7是由两个多谐振荡器构成的模拟声响发生器。左侧振荡器的振荡频率较低（整定元件为R11、R12、C1）比如2Hz；右侧的振荡器的振荡频率较高（整定元件为R21、R22、C2）比如为1kHz。由于低频振荡器的输出端3接到高频振荡器的复位端4，故当振荡器1的输出电压vO1为高电平时，振荡器2就振荡；当vO1为低电平时，振荡器2停止振荡，从而使扬声器便发出间歇声响。图7模拟声响发生器3、结论及体会：通过本次实验我对电子技术有了进一步了解，锻炼了自己动手动脑能力，学会许多书本上没有的知识，

21、使我掌握了自己设计一个实用电路的基本方法。三 用运放实现微分电路 （设计性）1、用运放实现微分电路2、方案的确定微分电路 如图8所示 图 8微分是积分的逆运算，将基本积分电路中的电阻和电容元件位置互换，便得到图8所示的微分电路。在这个电路中，同样存在虚地和虚断，因此可得上式表明，输出电压vO与输入电压的微分 成正比。图 93、方案设计：当输入电压vS为阶跃信号时，考虑到信号源总存在内阻，在t=0时，输出电压仍为一个有限值，随着电容器C的充电。输出电压vO将逐渐地衰减，最后趋近于零，如图8所示。当输入电压为正弦信号vS=sinwt时，则输出电压vO=RCwcoswt。此时vO的输出幅度将随频率的

22、增加而线性地增加。说明微分电路对高频噪声特别敏感，故它的抗干扰能力差。另外，对反馈信号具有滞后作用的RC环节，与集成运放内部电路的滞后作用叠架在一起，可能引起自激振荡。再者vS突变时，输入电流会较大，输入电流与反馈电阻的乘积可能超过集成运主的最大输出电压，有可能使电路不能正常工作。一种改进型的微分电路如图10所示。其中R1起限流作用，R2和C2并联起相位补偿作用。该电路是近似的微分电路。 图 10接线图4、结论及体会示波器上显示的图象如图所示： 通过本次我不仅对实验了解得更加清楚，还养成了严密的思考习惯，可谓受益终生。而且我深深地体会到了由实验研究带来的乐趣。虽然我知道前面的路可能会比以前更艰

23、难、更曲折，但是我将义无反顾地向前探索。“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。 四 创新设计电路1、题目：温度控制器电路2、设计要求： 温度控制电路在生活应用非常多,555时基电路具有精度高、温度漂移小、速度快、可直接与数字电路相连、结构简单、功能多、驱动电流较大、有一定的负载能力等优点。我选用555时基电路构成电压比较器来进行温度控制。 3、方案确定： 温度控制器可将上限温度控制在36摄氏度，下限温度控制在32摄氏度，其电路如下图所示。555时基电路构成电压比较器，Rt1、Rt2分别为负温度系数热敏电阻器，RP1用来设定下限温度，当温度低于32摄氏度时，R t1阻值变大，分压点2脚电位低于1/

24、3VDD, 555时基电路置位，3脚输出高电平，继电器K吸合，其常开触点闭合可接通加热器和工作电路工作，同时加热指示灯LED2点亮发光。随着温度升高，Rt1、Rt2的阻值均下降，调RP2可设定上限温度，当温度升至36摄氏度时，分压点6脚电位高于2/3VDD，555时基电路复位，3脚输出低电平，K释放，加热器停止工作，同时发光二极管LED1点亮指示，所以温度可控制在设定的上、下限温度范围内。为防止电路故障造成温度失控，电路增设了双金属片温控器Kt,当温度超过50摄氏度时，Kt触电闭合，使555时基电路的4脚为低电平，电路被强制复位，使继电器K断电。电路图：4、结论及体会： 任何设计创新是最困难的，也是最有价值的。此次创新设计，我找了许多关于此方面的资料，了解了许多知识，也掌握了自己设计一个实用电路的基本方法，学会了怎样去查手册，怎样去学习，怎样去探索。