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1、趣味流水灯产品设计安装电子实习教程,教学内容：1.常用电子元器件基本知识P22.焊接工艺与方法P603.趣味流水灯电路原理及安装调试P854.电子工艺实习要求及报告撰写要求P91,机械与电气工程学院,1/103,数字万用表,2/103,数字万用表,3/103,1.常用电子元器件基本知识,电阻器也称电阻，是一个为电流提供通路的电子器件，是电子线路中应用最广的电子元件之一。电阻在电路中可作负载电阻、分流器、分压器；与电容器配合作滤波器；电阻在电源电路中作去耦电阻，稳压电源中的取样电阻及确定三极管静态工作点的偏置电阻等。,电阻器,（一）电阻器的分类,4/103,根据电阻的工作特性及在电路中的作用，可
2、分为固定电阻、可变电阻（电位器）、敏感电阻三大类。固定电阻 可调电阻 热敏电阻 压敏电阻,5/103,1.固定电阻 1）薄膜电阻器 薄膜电阻器是在一个绝缘体(一般为圆柱形瓷棒)上真空喷镀一层导电薄膜或通过化学热分解的方法绽积一层导电膜，加上引线，喷上保护漆而制成的。薄膜电阻器的阻值可通过镀膜厚度来控制，更多是采用刻槽的办法来控制。将镀好膜的瓷棒夹在刻槽机上，瓷棒开始旋转，用刻刀把薄膜刻成螺旋状，刻的越细越长，阻值越大。,6/103,常用的薄膜电阻有碳膜电阻器、氧化膜电阻器和金属膜电阻器之分。碳膜电阻器(RT)。体积小，重量轻，稳定性和精度都较高，噪声较小，自身电感较小，可用于数百兆赫以下的电路
3、中，功率一般在2w以下。,特点:稳定性好,高频特性好，价廉等,但精度较低。应用比较广泛,7/103,金属膜电阻器(RJ)。精度高，噪声小，温度系数小，能耐受较高的温度，功率容量比较大相同的功率等级体积要比碳膜电阻器小。性能优于碳膜电阻。,氧化膜电阻器(RY)。在高温下的化学性质稳定，更容易制成低阻值的电阻器。,8/103,2)线绕电阻器 线绕电阻器是在绝缘体上用高电阻率的金属线绕制而成，它在较宽的温度范围内有很小的温度系数，耐高温，功率容量大，可制成大功率精密电阻器。缺点是自电感较大，不宜用于高频电路中。,9/103,3)片状电阻迎合SMT技术趋势。优点是体积小，节约空间，例如：手机、MP3等
4、里面的用的都是片状电阻。,10/103,2.电位器（可变电阻器）电位器是一种可调电阻器，用w表示。以旋转式电位器为例，电位器是由电阻体、滑动片、转动轴、外壳及焊接片构成。对外一般有三个引出端，其中两个为固定端一端为滑动端（也称为中心抽头），滑动端在两个固定端之间做机械运动，从而使固定端之间的电阻值发生变化。由于转动轴旋转时可能会引起干扰，使用时外壳应接地(转动轴与外完相连)，以抑制干扰。,11/103,常见电位器：,12/103,按材料分：可分为薄膜电位器和线绕电位器。薄膜电位器常见的有：WTX型小型碳膜电位器 WTH型合成碳膜电位器 WS型有机实芯电位器 WHJ型精密合成膜电位器等 线绕电位
5、器的代号为WX型,电位器的种类很多，可根据不同的概念分类，常见的分类有：,13/103,按结构分，有单圈、多圈，单联、双联、多联以及带开关和不带开关电位器，开关形式有旋转式、推拉式、按键式等。按调节方式可分为旋转式(或称转柄式)和直线式电位器。按输出函数特性可分为线性电位器和非线性电位器。其中非线性有对数式（D型）与指数式（Z型）之分。,14/103,常见电位器：,15/103,（二）电阻器主要技术指标,额定功率 电阻器的额定功率是指在标准大气压和一定的环境温度下，假设周围空气不流通，电阻器能够长期负荷而不改变其性能所允许消耗的最大功率，功率的单位为瓦（用W表示）。,16/103,对于同一类电
6、阻器，额定功率的大小取决它的几何尺寸和表面面积，额定功率越大，电阻器的体积越大。一般收录机、电视机等家用电器中多采用18W、14W、12W电阻器；少数大电流场合用1W、2W、5w甚至更大功率的电阻器。,额定功率的符号表示,17/103,标称阻值 是指标志在电阻器上的阻值。不同类型、不同精度的电阻器其标称阻值系列也不同。,电阻的单位为欧姆（）、千欧（k）、兆欧（M）等。电阻器的标称值应符合上表的数值之一再乘以10n（n为正整数）。例如，表中的“2.2”包括0.22、2.2、22、220、2.2k、22k、220k、2.2M等阻值。,18/103,（3）允许误差 电阻器的实际阻值与标称阻值之间的最
7、大允许偏差范围称为电阻的允许误差，常用电阻值的精度有五个等级，如表所示。目前生产的电阻多为I、II、III，在一般场合下己能满足使用要求。,（4）最高工作电压 指电阻器长期工作不发生过热或电击穿损坏的工作电压限度，电阻器的工作电压不应超过额定工作电压避免导致电阻器损坏。,19/103,（三）电阻器的型号命名和标识,1.电阻器的型号命名法,根据国标GB24708l的规定，国产电阻器的的型号由四部分组成，第一部分是主称，用R表示，第二部分代表电阻体的材料，第三部分代表类别，第四部分代表类别序号，具体见教材P3表1-1所示。,2.固定电阻器的标识法,（1）直标法,直标法是指用阿拉伯数字和单位符号在电
8、阻器的表面直接标出标称阻值，用百分数表示允许误差。其优点是直观，易于判读。3.3K10%,20/103,（2）文字符号,文字符号法是指用阿拉伯数字和字母符号两者按一定规律的组合来表示标称阻值，允许误差也用文字符号表示，其优点是读识方便、美观。文字符号法规定，用于表示阻值时，字母符号（R），K，M，G，T之前的数字表示阻值的整数值，其后的数字表示阻值的小数值，字母符号表示阻值的倍率。如0.1标为1；3.6标为36；3.3K标为3K3；2.7M标为2M7等。,21/103,用色环、色点或色带在电阻器表面标出标称阻值和允许误差，它具有标记清晰，从多角度都能看到的特点。小功率的电阻器多数情况下用色环表
9、示，特别是0.5W以下的碳膜和金属膜电阻器就更为普遍，在色环标注中，电阻值的单位一律是采用欧姆（）。,（3）色标法,22/103,电阻色码系统,四环电阻,2 2 100 5%,对应电阻值：22100 5%=22 5%,五环电阻,4 7 0 103 1%,对应电阻值：470103 1%=470k 1%,23/103,如：56表示56；101表示10乘以10的1次方等于100；223表示22乘以10的3次方，即22K；105不是105而是1M等等。,(4)数码标志法,用三位数码表示电阻的阻值。其中前两位表示两位有效数字，第三位数字N表示应乘以的倍率，即把前两位数乘以10的N次方，阻值小于100时直
10、接用两位数标志。读出单位都是，1000时应化为K，1000K时应化为M。,24/103,（四）固定电阻器的选择和使用,1.选择固定电阻器的基本方法,)标称值和误差等级的选择,在设计电路时，应根据电子设备的技术指标和电路的具体要求选择电阻器的标称值和误差等级。,电源去藕电阻、信号限流电阻等误差在10一20甚至30一40也不会导致电路工作性能的明显变化；但对降压电阻、分压取样电阻、集电极负载电阻等却要求其阻值不应有较大的误差。,25/103,可用串联或并联方法来获得所需标称值的电阻器,例如，需要5.1的电阻器，可用两个10的电阻器并联后来代替5.1的电阻器。在有功率要求的情况下，不仅要考虑串并联后
11、的阻值，还要考虑串并联后的功率是否达到要求。,在维修中，应尽可能选用原规格的电阻器。,)额定功率选择原则,电阻器的额定功率必须大于实际承受功率的两倍。,在维修过程中，在标称值相同时，只要安装空间允许，功率大的电阻器可代替功率小的电阻器。,26/103,(五）电阻器的简单测试,测量电阻可用欧姆表、RLC测试仪、万用表等,万用表测量电阻步骤,装上电池。,转动万用表的功能选择开关至测量所需的欧姆（）档，然后再依据待测电阻器的阻值正确选挥电阻倍率挡。,将万用表测试棒两端短接，调整零调整旋钮，使指针对准于欧姆“0”位上。如不能指示到欧姆零位，说明电池电压不足，应更换电池。然后分开测试棒进行测量。,27/
12、103,测量电阻器的注意事项,测量电路中的电阻器时，应先切断电源，而且测量时须将电阻器一端引脚从电路中断开，以免测量时受电路其他元器件的影响，造成测量误差。如电路中有电容元件则应对其先放电，否则可能造成万用表的损坏。,测量电阻时，每换一个倍率档，都须重新调零。,测量过程中，不要用双手同时触及电阻器的引线两端，以免将人体电阻并联到被测电阻器上，影响测量的准确性。,28/103,1.按结构及电容量是否可以调节分类,2.按介质材料的不同分类,3.按作用及用途的不同分类,4.按封装外形的不同分类,电容器的种类,电容器,常见的不同种类的电容的符号,29/103,型号命名法、主要参数及标志法,国产电容器的
13、型号一般由四部分组成,示例：,铝电解电容器,圆片行瓷介电容器,30/103,电容器的主要参数,电容器的主要参数有：标称容量及误差、额定工作电压、绝缘电阻、漏电电流、温度系数、频率特性等。,电容器的标识方法,直标法,将电容器的主要参数（标称电容量、额定电压及允许偏差）直接标注在电容器上，一般用于电容器或体积较大的无极性电容器。,2.文字符号法,4p7表示4.7pF；8n2表示8200pF；M1表示0.1F；3m3表示3300F；G1表示100F,4.色标法,在电容器上标注色环或色点来表示电容量及允许偏差。,3.数码法,数字标注法一般是用3位数字表示电容器的容量。其中前两位数字为有效值数字，第三位
14、数字为倍乘数（即表示有效值后有多少个0）。,102表示10102pF=1000pF104表示10104pF=0.1F105表示10105pF=1F,31/103,常用电容的结构和特点,铝电解电容,它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。,特点是容量大，但是漏电大，误差大，稳定性差，常用作交流旁路和滤波，在要求不高时也用于信号耦合。,电解电容有正、负极之分，使用时不能接反。,32/103,常用电容的结构和特点,纸介电容,特点是体积较小，容量可以做得较大。但有固有电感和损耗都比较大，用于低频比较合适。,两片金属箔
15、做电极，夹在极薄电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，密封在金属壳或绝缘材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）壳中制成。,金属化纸介电容,结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔，体积小，容量较大，用在低频电路中。,33/103,常用电容的结构和特点,陶瓷电容,用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜做极板制成。,特点是体积小，耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适宜用于高频电路。,铁电陶瓷电容容量较大，但是损耗和温度系数较大，适宜用于低频电路。,34/103,常用电容的结构和特点,薄膜电容,结构和纸介电容相同，介质是涤纶或者聚苯乙烯。,涤纶薄膜电容，介电常数
16、较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。,聚苯乙烯薄膜电容，介质损耗小，绝缘电阻高，但是温度系数大，可用于高频电路。,35/103,常用电容的结构和特点,云母电容,用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。,它的特点是介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小，适宜用于高频电路。,36/103,常用电容的结构和特点,钽、铌电解电容,它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。,特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。,37/103,电容器的主要参数
17、,标称容量及误差、额定工作电压、绝缘电阻、漏电电流、温度系数、频率特性等,1.标称容量与允许偏差,2.额定工作电压,常用的电容工作电压有6.3V、10V、16V、25V、32V、50V、63V、100V、160V、250V、400V、450V、500V、630V、1000V、1200V、1500V、1600V、1800V、2000V等。,3.绝缘电阻,4.漏电流,5.频率特性,38/103,电容器检测,固定电容器的检测方法,电容表,万用表,RLC测试仪,仪表,指针万用表测试方法,利用指针式万用表内部电池给电容器进行正、反向充电，通过观察万用表指针向右摆动幅度的大小，也可估测出电容器的容量，但应
18、选择适当的量程。,39/103,检测10p以下的小电容,因10p以下的固定电容器容量太小，用万用表进行测量，只能定性的检查其是否有漏电、内部短路或击穿现象。,测量时，可选用万用表R10k挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。,若测出阻值(指针向右摆动)或阻值为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。,40/103,检测10p 0.01F以上的固定电容器,电容量越大，指针摆动幅度越大。如果反复调换表笔触碰电容两引脚，万用表指针始终不向右摆动，说明该电容的容量已低于0.01F或者已经消失。,测量中，若指针向右摆动后不能再向左回到无穷大位置，说明电容漏电或已经击穿短路。,41/103,电解
19、电容器的极性判别,外观判别,长引脚：正极,短引脚：负极,42/103,电子实习常用电子元器件基本知识,电感器（电感线圈）和变压器均是用绝缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制而成的电磁感应元件，也是电子电路中常用的元器件之一。,电感器与变压器,电感器是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制成的一组串联的同轴线匝，它在电路中用字母“L”表示。,43/103,二极管是封装起来的PN结，加上电极引线构成。,二极管,（一）二极管的分类,按二极管的用途可以分为：整流二极管 如：1N4007 稳压二极管 如：1N4745 开关二极管 如：1N4148 检波二极管 发光二极管,44/103,二极
20、管符号,45/103,（1）最大整流电流 IF 是指二极管长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。若超过此值，二极管过热会损坏。（2）反向击穿电压 VBR 导致二极管反向击穿时的电压值。（3）最高反向工作电压VRM VRM一般取VBR的一半（4）动态电阻 RD 指稳压二极管在反向击穿状态下，两端电压变化量与电流变化量的比值。,（二）二极管的参数,46/103,半导体二极管的极性判别 一般情况下，二极管有色点的一端为正极，如2AP12AP7，2AP112AP17等。如果是透明玻璃壳二极管，可直接看出极性，即内部连触丝的一头是正极，连半导体片的一头是负极。塑封二极管有圆环标志的是负极，如IN400
21、0系列。无标记的二极管，则可用万用表电阻挡来判别正、负极，万用表电阻挡示意图见图,（三）二极管的检测,47/103,二极管的符号标记,二极管上的色点,指针式万用表判断二极管的正、负极,48/103,根据二极管正向电阻小，反向电阻大的特点，将万用表拨到电阻挡(一般用R100或R1k挡。不要用R1或R10k挡，因为R1挡使用的电流太大，容易烧坏管子，而R10k挡使用的电压太高，可能击穿管子)。用表笔分别与二极管的两极相接，测出两个阻值。在所测得阻值较小的一次，与黑表笔相接的一端为二极管的正极。同理，在所测得较大阻值的一次，与黑表笔相接的一端为二极管的负极。如果测得的正、反向电阻均很小，说明管子内部
22、短路；若正、反向电阻均很大，则说明管子内部开路。在这两种情况下，管子就不能使用了。,测量二极管的正、反向电阻鉴别别好坏,49/103,双极型三极管通常又称为晶体三极管(简称三极管)，是由两个PN结构成的三端子有源器件。在其内部有两种载流子参与器件的工作过程，所以称为双极型三极管。（1）三极管的分类 三极管一般以功率、频率分类。按频率分:一般可分为低频、高频和甚高频三类；按功率分:一般可分为小功率、中功率和大功率三类。在使用中功率和大功率的晶体管时，为达到要求的输出功率，一般要加散热片。部分三极管的外形图如下图所示。,三极管,50/103,三极管（实物图）,51/103,（）三极管的极性判别和性
23、能检测(用数字万用表),基极B的判定原理,以NPN管为例：用测量二极管的方法首先测量出哪两个引脚是一个结，从而确定各个引脚的极性是还是若三个引脚中有两个引脚是极，一个引脚是极，这个三极管就是型，极就是基极,NPN、PNP管各如图一和图二所示，相当于两个二极管相接而成。我们可以利用此特性，参考前面所述的二极管测量方法，找出三极管b脚。,N,P,N,N,P,P,52/103,认识万用表,53/103,数字万用表检测三极管（一）,如右图所示首先将数字万用表打到蜂鸣二极管档，同时要注意数字万用表的红表笔始终是电源正极（与指针式万用表相反）将红色表笔固定任接某个脚上，黑色表笔依次接触另外两个脚，如果两次
24、万用表显示的值为“0.7V”左右（或显示溢出符号“1”）。则红表笔所接的脚是基极。若一次显示“0.7V”左右，另一次显示溢出符号“1”，则红表笔接的不是基极，此时应更换其它脚重复测量，直到判断出“b”极为止。同时可知：两次测量显示的结果为“0.7V”左右的管子是NPN型，（两次测量显示的是溢出符号“1”的管子是PNP型）,1.先判断基极b和管型,54/103,以NPN型管为例。将万用表打到“M”档，把红表笔接到假设的集电极c上，黑表笔接到假设的发射极e上，并且用手握住b极和c极(b极和c极不能直接接触)，通过人体，相当于在b，c之间接入偏置电阻。读出万用表所示c，e间的电阻值11.7 M，然后
25、将红、黑表笔反接重测。若第一次电阻比第二次电阻小(第二次阻值接近于无穷大)，说明原假设成立，即红表笔所接的是集电极c，黑表笔接的是发射极e。,2.再判断基极c和e极,数字万用表检测三极管（一）,55/103,判断结果图示,数字万用表检测三极管（一）,56/103,用指针式万用表检测三极管：,用指针式万用表检测三极管的基极和管型：,先将万用表置于Rlk欧姆档，将红黑表笔分别与其中两个管脚接触，观测到指针发生偏转，则此时黑表笔接触的管脚是P极，红表笔接触的是N极。此时黑表笔不动，再将红表笔接触另外一个管脚，结果表针发生偏转，则此时红表笔接触的也是N极。此三极管为NPN型。PNP型三极管测试方法类似
26、。,用同样的方法可检测出NPN型三极管的基极和管型。,57/103,若被测管为NPN三极管，让黑表棒接假定的集电极C，红表棒接假定的发射极E。两手分别捏住B、C两极充当基极电阻RB，注意不要让两手相接触。注意观察电表指针的偏转大小；之后，再将两检测极反过来假定，仍然注意观察电表指针偏转的大小。指针偏转较大的假定极是正确的。但是，如果两次测得的电阻相差不大，则说明管子的性能较差。,c,b,e,人体电阻,c,b,e,人体电阻,假定正确,假定错误,判断三极管的C和E极：,三极管检测视频：,58/103,2.发射极E和集电极C的判别 将三极管插入测试插座中（基极插入b，其余两引脚假设一个是一个是分别插
27、入相应的插座中）万用表置档,万用表显示出值。将和调换，万用表显示出不同的值两次显示的值中较大的一次和的假设是正确的。,数字万用表检测三极管（二）,如右图所示首先将数字万用表打到蜂鸣二极管档，同时要注意数字万用表的红表笔始终是电源正极。（与指针式万用表相反）将红色表笔固定任接某个脚上，黑色表笔依次接触另外两个脚，如果两次万用表显示的值为“0.7V”左右或显示溢出符号“1”。则红表笔所接的脚是基极。若一次显示“0.7V”左右，另一次显示溢出符号“1”，则红表笔接的不是基极，此时应更换其它脚重复测量，直到判断出“b”极为止。同时可知：两次测量显示的结果为“0.7V”左右的管子是NPN型，两次测量显示
28、的是溢出符号“1”的管子是PNP型。,1.先判断基极b和管型,59/103,三极管相关知识回顾（动画演示）,1.三极管的输入特性,2.三极管的输出特性,3.三极管的电流放大作用,4.三极管的电流分配关系,6.电容的充放电,5.三极管的三种连接方式,60/103,2.1焊接 焊接是连接各电子元器件及导线的主要手段。利用加热焊料将工件金属永久地结合在一起。,二.焊接工艺和方法,61/103,采用锡铅焊料进行焊接称为锡铅焊，简称锡焊。除了含有大量铬和铝等合金的金属不易焊接外，其他金属一般都可以采用锡焊焊接。锡焊方法简便，整修焊点、拆换元器件、重新焊接都较容易，所用工具简单(电烙铁)。此外，还具有成本
29、低，易实现自动化焊接等优点。在电子装配中，它是适用范围最广和当前仍占较大比重的一种焊接方法。,2.2 焊锡,62/103,2.3锡焊的工艺要素(1)工件金属材料应具有良好的可焊性。可焊性是指在适当的温度下，工件金属表面与焊料在助焊剂的作用下能形成良好的结合，生成合金层的性能。铜是导电性能良好且易于焊接的金属材料，常用元器件的引线、导线及接点等都采用铜材料制成。其他金属如金、银的可焊性好，但价格较贵，而铁、镍的可焊性较差。为提高可焊性，通常在铁、镍合金的表面先镀上一层锡、铜、金或银等金属，以提高其可焊性。,63/103,(2)工件金属表面应洁净。工件金属表面如果存在氧化物或污垢，会严重影响与焊料
30、在界面上形成合金层，造成虚、假焊。轻度的氧化物或污垢可通过助焊剂来清除，较严重的要通过化学或机械的方式来清除。(3)正确选用助焊剂。助焊剂是一种略带酸性的易熔物质，在焊接过程中可以溶解工件金属表面的氧化物和污垢，并提高焊料的流动性，有利于焊料浸润和扩散的进行，在工件金属与焊料的界面上形成牢固的合金层，保证了焊点的质量。,64/103,(4)正确选用焊料。焊料的成分及性能与工件金属材料的可焊性、焊接的温度及时间、焊点的机械强度等相适应，锡焊工艺中使用的焊料是锡铅合金，根据锡铅的比例及含有其他少量金属成分的不同，其焊接特性也有所不同，应根据不同的要求正确选用焊料。常用锡铅焊料：在手工焊接时，为了方
31、便，常将焊锡制成管状，中空部分注入由特级松香和少量活化剂组成的助焊剂，这种焊锡称为焊锡丝。焊锡丝的直径有0.5、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0 mm等多种规格。,65/103,(5)控制焊接温度和时间。热能是进行焊接必不可少的条件。热能的作用是熔化焊料，提高工件金属的温度，使焊料浸润工件金属界面，形成合金层。温度过低，会造成虚焊。温度过高，会损坏元器件和印制电路板。合适的温度是保证焊点质量的重要因素。在手工焊接时，控制温度的关键是选用具有适当功率的电烙铁和掌握焊接时间。电烙铁功率较大时应适当缩短焊接时间，电烙铁功率较小时可适当延长焊接时间。根据焊
32、接面积的大小，经过反复多次实践才能把握好焊接工艺的这两个要素。焊接时间过短，会使温度太低，焊接时间过长，会使温度太高。一般情况下，焊接时间应不超过3 s。,66/103,2.4焊点的质量要求(1)电气性能良好。高质量的焊点应是焊料与工件金属界面形成牢固的合金层，才能保证良好的导电性能。不能简单地将焊料堆在工件金属表面，这是焊接工艺中的大忌。(2)具有一定的机械强度。焊点的作用是连接元器件，并使电气接触良好。电子设备有时要工作在振动的环境中，为使焊件不松动或脱落，焊点必须具有一定的机械强度。(3)焊点上的焊料要适量。焊点上的焊料过少，机械强度不足。焊点上的焊料过多，既增加成本，又容易造成焊点短路
33、。印制电路板焊接时，焊料布满焊盘呈裙状展开时最为适宜。,67/103,(4)焊点表面应光亮且均匀。良好的焊点表面应光亮且色泽均匀。(5)焊点不应有毛刺、空隙。焊点表面存在毛剌、空隙不仅不美观，还会给电子产品带来危害，尤其在高压电路部分，将会产生尖端放电而损坏电子设备。(6)焊点表面必须清洁。焊点表面的污垢，如果不及时清除，会腐蚀元器件引线、接点及印制电路，吸潮会造成漏电甚至短路燃烧等。,68/103,2.5.1 焊接准备 1选用合适功率的电烙铁 由于内热式电烙铁具有升温快、热效率高、体积小、重量轻的特点，在电子装配中已得到普遍使用。焊接印制电路板的焊盘和一般产品中的较精密元器件及受热易损元器件
34、宜选用35 W内热式电烙铁。,2.5 手工焊接工艺,69/103,2选用合适的烙铁头 烙铁头的形状要适应被焊工件表面的要求和产品的装配密度。成品电烙铁头都已定形，可根据焊接的需要，自行加工成不同形状的烙铁头(见下页图所示)。凿形和尖锥形烙铁头，角度较大时，热量比较集中，温度下降较慢，适用于一般焊点。角度较小时，温度下降快，适用于焊接对温度比较敏感的元器件。斜面设计的烙铁头，由于表面积较大，传热较快，因此适用于焊接密度不很高的单面印制板焊盘接点。圆锥形烙铁头适用于焊接密度高的焊点、小孔和小而怕热的元器件。,70/103,烙铁头的形状(a)弯形烙铁头(b)直形烙铁头(c)圆锥形烙铁头(d)凿形烙铁
35、头,3.烙铁头的清洁和上锡 对于已使用过的电烙铁，应进行表面清洁、整形及上锡，使烙铁头表面平整、光亮及上锡良好。,71/103,2.5.2 手工焊接1.焊接操作姿势与卫生 焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的，如果操作时鼻子距离烙铁头太近，则很容易将有害气体吸入。一般烙铁离开鼻子的距离应至少不小于30cm，通常以40cm为宜。电烙铁拿法有三种。（a）反握法动作稳定，长时操作不易疲劳，适于大功率烙铁的操作。(b)正握法适于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。一般在操作台上焊印制板等焊件时多采用(c)握笔法。,72/103,焊锡丝一般有两种拿法。由于焊丝成分中，铅占一定比例，众所周知铅是对人体有害
36、的重金属，因此操作时应戴手套或操作后洗手，避免食入。,焊锡丝拿法a 连续锡焊时焊锡丝的拿法；b 断续锡焊时焊锡丝的拿法,73/103,2焊接的方法与步骤 不少初学者常用这样一种焊接操作法，即先用烙铁头沾上一些焊锡，然后将烙铁放到焊点上停留等待加热后焊锡润湿焊件。这种方法，不是正确的操作方法，这样虽然也可以将焊件焊起来，但却不能保证质量。正确的方法应该是下面的五步法,74/103,(1)准备(图a):准备好焊锡丝和烙铁。此时特别强调的是烙 铁头部要保持干净。(2)加热焊件(图b):将烙铁接触焊接点，首先要注意保持烙铁 加热焊件各部分，例如印制板上引线和焊盘都使之受热。(3)熔化焊料(图c):当焊
37、件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝 置于焊点，焊料开始熔化。(4)移开焊锡(图d):当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。(5)移开烙铁(图e):当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，注意移 开烙铁的方向应该是大致45的方向。,5步法焊接要领视频,75/103,2.5.5 印制电路板手工焊接工艺(1)电烙铁的选用。由于铜箔和绝缘基板之间的结合强度、铜箔的厚度等原因，烙铁头的温度最好控制在250300之间，因此最好选用20 W内热式电烙铁。当焊接能力达到一定的熟练程度时，为提高焊接效率，也可选用35 W内热式电烙铁。(2)烙铁头的形状。烙铁头的形状应以不损伤印制电路板为原则，同时也要考虑适当增加烙铁头的接触面
38、积。,76/103,(3)电烙铁的握法。焊接时，烙铁头不能对印制电路板施加太大的压力，以防止焊盘受压翘起。可以采用握笔法拿电烙铁，小指垫在印制电路板上支撑电烙铁，以便自由调整接触角度、接触面积、接触压力，使焊接面均匀受热。,77/103,(4)焊接的步骤可按前述手工焊接的步骤进行。一般焊盘面积不大时，可采用三步操作法：加热被焊工件。填充焊料。移开焊锡丝、移开电烙铁。根据印制电路板的特点，为防止焊接温度过高，焊接时间一般以23s为宜。当焊盘面积很小，或用35 W电烙铁时，甚至可将、步合并，有利于连续操作，提高效率。,78/103,对焊接点的要求是光亮、平滑、焊料布满焊盘并成“裙状”展开。焊接后应
39、剪脚，“露出”长度在0.51 mm。焊接金属化孔双面印制电路板时，焊接加热时间应稍长一些。,79/103,(5)焊点质量检查 外观检查焊点是否饱满，润湿良好；有没有漏焊、虚焊；焊料润湿整个焊盘，均匀散开，以引线为中心成裙形。焊料应该填满整个焊缝，不应该有空洞、气孔或者松香颗粒留存在焊点上。不应该有拉尖存在(烙铁离开方向和角度不正确引起）。其次用手检查那些看上去比较虚的焊点是不是确实牢固。对于晃动的焊点要重焊。焊接质量的掌握需要在长期的操作实践中总结经验，练习技巧。,左图是标准焊点,右图是虚焊点,80/103,下面是一些有问题的焊点,81/103,(6)检查和整理 焊接完成后要进行检查和整理。检
40、查的项目包括：有无插错元器件、漏焊及短路；元器件的极性是否正确及印制电路板上是否有飞溅的焊料、剪断的线头等。检查后还需将歪斜的元器件扶正并整理好导线。,82/103,常见焊点缺陷及分析,83/103,84/103,三、基于555定时器及CD4017计数器的趣味流水灯设计,85/103,555定时器简介,NE555(Timer IC)大约在1971由Signetics Corporation发布，在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC，在往后的30非常普遍被使用，且延伸出许多的应用电，尽管近CMOS技术版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大的使用，但原规格的NE55
41、5依然正常的在市场上供应，尽管新版IC在功能上有部份的改善，但其脚位劲能并没变化，所以到目前可直接的代用。NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。,86/103,NE555的特点,1.只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。2.它的操作电源范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑闸配合，也就是它的输出准位及输入
42、触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。3.其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。,87/103,555功能特性及同类产品,参数功能特性：供应电压4.5-18V 供应电3-6 mA 输出电225mA(max)上升/下时间100 ns同类产品：国家半导体 摩托罗拉 德州仪器 日电 飞利浦 日立 西格尼蒂克LM555 MC1455 NE555 PC1555 CA555 HA17555 SE555,88/103,概述,89/103,概述,90/103,概述,91/103,1.555定时器的电路结构与工作原理,92/103,2.电压比较
43、器,93/103,3.555定时器功能表,94/103,4.多谐振荡器,95/103,Cd4017引脚属性,1脚：第5输出端2脚：第1输出端3脚：第0输出端，电路清零时，该端为高电平4脚：第2输出端5脚：第6输出端6脚：第7输出端7脚：第3输出端8脚：电源负极9脚：第8输出端10脚：第4输出端11脚：第9输出端12脚：级联进位输出端，每输入10个时钟脉冲时，就可以得到一个计数器的时钟信号13脚：时钟输入端，脉冲输入端，脉冲下降沿有效14脚：时钟输入端，脉冲上升沿有效15脚：清零输入端，在该管脚加高电平或正脉冲时，CD4017计数器中，各计数单元输出低电平“0”，在译码器中，只有对应“0”状态的
44、输出端3脚为高电平16脚：电源正极，可以使用318V直流电源供电,96/103,当复位端R加上高电平和正脉冲时，除输出端Q0为高电平“1”外，其余 输出端即Q1Q9均输出低电平“0”。当时钟输入端EN接地时，CP端对输入时钟脉冲的上升沿计数；当时钟输入CP接高电平时，EN端则对时钟脉冲的下降沿计数，设置这两个输入端是为了级连时更加方便Q0Q9 10个输出端的输出状态分别与输入的时钟脉冲个数相对应。例如，如果计数从0开始，则输入第1个时钟脉冲时，Q1就变为高电平；输入第2个时钟脉冲时，Q2为高电平，以此类推，直至输入第10个脉冲，就回复到Q0为高电平。同时进位端CO就输出1个进位脉冲，作为下一级
45、计数器的时钟信号。R为复位端输入，也称清零端，当R输入高电平时，电路复位，即输出端Q0为高电平，Q1Q9为低电平。,CD4017逻辑功能,97/103,流水灯原理图,98/103,四、电子工艺实习要求及报告撰写要求整个实习期间、学生必须做到以下各项要求：1、服从安排，听从指挥。2、遵守考勤制度，不得无故缺勤、迟到、早退。3、不得嬉笑、打闹，大声喧哗。4、严格遵守安全规程，注意人身安全。5、按要求、按进度焊接，坚持自检、互检，确保生产质量。6、虚心学习、取长补短、共同提高。7、坚持每天写电子实习日记，记录当天的学习、实习中出现的问题、解决办法及体会等。8、按要求写好实习报告，按时交指导老师批阅、评分。,100/103,电子工艺实习报告要求 电子工艺实习报告要求字迹工整、文字通顺；其的撰写内容包括：1、实习理论部分：常用电子元器件(如：电阻、电容、电感、二极管、三极管)如何识别；电烙铁的焊接要领；闪光电路工作原理；2、实习实践部分：用电烙铁实际焊接的体会；本次趣味流水灯电路的安装、焊接、调试的过程，心得体会。3、电子工艺实习日记：一周共5篇,101/103,注:五篇实习日记写法:第一天写老师的原理讲解第二天写元器件的基本知识和识别方法第三天写焊接训练方面的内容第四天写趣味流水灯组装焊接和调试方面内容第五天写趣味流水灯的验收和实习总结,102/103,
