實習(xí)報告--帶充電功能的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源印刷電路板的設(shè)計.doc

18昆明理工大學(xué)電子實習(xí)報告學(xué)院： 理學(xué)院 班級： 電科112 姓名： 畢成旭 學(xué)期： 12-13 學(xué)年 短前 學(xué)期時間： 2013 年 7 月 1 日- 7 月 12 日實習(xí)題目：、帶充電功能的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源印刷電路板的設(shè)計、MF47型萬用表裝配 目錄一、實習(xí)目的.3二、實習(xí)內(nèi)容.3 （一）帶充電功能的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源印刷電路板 的設(shè)計.3 1帶充電功能的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源原理圖.32繪制電路原理圖并形成正確的網(wǎng)絡(luò)表文件.63繪制印制板圖.8 4原理圖和印刷電路板圖.10 （二）MF47型萬用表裝配.111萬用表工作原理和原理圖.112裝配過程.133安裝、調(diào)試過程.15三、實習(xí)總結(jié).16四、參考文獻.18一、實習(xí)目的通過對實際應(yīng)用電路的制作，培養(yǎng)學(xué)生基本的實驗制作技能，訓(xùn)練其實踐動手能力，啟發(fā)學(xué)生在實踐活動中的工程意識。1、 掌握電阻、電容、二極管等電子元件的識別方法、萬用表的組裝及焊接的基本方法和技巧。2、 了解帶充電功能的帶充電功能的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的基本原理。3、 學(xué)會繪制電路原理圖和印刷電路板圖的基本方法和技巧。4、 增強同學(xué)們的動手能力。5、 掌握理論知識與實際相結(jié)合的方法與技巧。6、 讓同學(xué)更加明確所學(xué)知識的用途及實際應(yīng)用。7、 激發(fā)同學(xué)們對知識學(xué)習(xí)的積極性。二、實習(xí)內(nèi)容（一）帶充電功能的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源印刷電路板的設(shè)計1帶充電功能的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源原理圖電路原理圖如下圖1所示，電壓調(diào)節(jié)主要由LM317完成。 圖1 帶充電功能的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源原理圖（1）、整流濾波電路220V市電 變壓器 15V 熔斷器 （短路保護） 整流（VQ） R1,VL1(電源指示) 濾波（C1） 1.2512V直流 通過二極管單向?qū)щ娮饔?，把由變壓器得到的交?5V電壓，變換成脈動直流電壓，再經(jīng)過電容濾波電路，把脈動直流電壓變換成較為平緩的直流電壓。電路中紅色二極管為電源接入指示，點亮為正常情況。如果開電源，VL1不亮，則要檢查原因，如保險、橋堆（VQ）等。2）、穩(wěn)壓、調(diào)壓電路 主要通過三端可調(diào)集成穩(wěn)壓電路LM317實現(xiàn)。將整流濾波得到的較為平緩的直流電壓經(jīng)過LM317穩(wěn)壓和電位器RW1調(diào)壓而得到穩(wěn)定的可調(diào)輸出電壓。整流濾波電壓 LM317 輸入端 穩(wěn)壓 LM317輸出端（1.25V恒定電壓）LM317的主要特性是1、2端電壓恒定為1.25V，在1、2端接一個固定電阻R1(200)，可在電阻R1上形成恒流，于是2端對地的電壓為1.25V + RW1上的電壓，即：RW1：0 2.2K 所以，調(diào)壓范圍為1.2512V。正常情況下，317 輸入1518V，輸出1.2512V。所以1端電位應(yīng)低于2端，1端電位也應(yīng)低于3端。當發(fā)生異常情況，如電源短路等，為保護317，加入二極管VD1，VD2起保護作用。C2，C3：平波C2：平滑LM317 輸入端電壓C3：并在RW1兩端，平滑輸出電壓VD1、VD2、R1：保護當輸入短路時，C4上的電荷通過VD1放電。當輸出短路時，C3上的電荷通過VD2放電。這樣就不讓大電流流過317。C4：濾除低頻成分的脈動C5：濾除高頻成分的脈動 在實際安裝制作中，有些元器件是需要安裝在外殼面板上，再用導(dǎo)線連接到電路板，如變壓器，紅、綠指示燈（VL1、VL2），電位器，保險，開關(guān)，輸出接線柱等8個元器件，所以，考慮到成品安裝的需求，要在圖中將它們畫成插座的形式以便連接，以下圖2電路為實際應(yīng)用電路的排版圖。圖2 帶充電功能的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源排版圖2繪制電路原理圖并形成正確的網(wǎng)絡(luò)表文件1打開Schematic Editor2在庫編輯窗口中選“增加/刪除”添加庫文件（在安裝目錄下，一般情況在C:PFWSCH下），若庫文件已經(jīng)存在則轉(zhuǎn)入下步。3選“文件”菜單點“新建文件”項，會出現(xiàn)繪圖窗口。4選“選項”菜單點“設(shè)置圖紙”項，在出現(xiàn)的圖紙設(shè)置對話框“選項”中選圖紙大小為A45選“文件”菜單點“另存為”選擇目錄并存儲文件（注意：此目錄將存儲以后過程中形成的所有文件，所以建議自己建立文件夾或按老師指定的文件夾存儲文件）。6繪圖：放置器件，調(diào)整器件位置，(編輯器件標號及參數(shù))，通過導(dǎo)線實現(xiàn)器件間的互聯(lián)。結(jié)點工具畫線工具繪圖時若發(fā)現(xiàn)有畫線鎖定不住管腳的問題，請重新進入“步驟4”所述對話框，設(shè)置“柵格”中的“定位”及“可視”，一般全部設(shè)置為“5”可以解決問題。電路圖線不能用錯工具。7編輯器件名稱、器件編號和選定器件封裝名。不能修改不允許寫“空格“、”“、”等字符根據(jù)器件特征隨意寫，但不要寫中文RR（2W）C（普通）C（電解）VD（二極管）V（三極管）插座VQIC1R-101R-201C-5A2C-D10-51D-101V-2CZ-2AVQ-10IC-3178選“文件”菜單點“建立網(wǎng)絡(luò)表”形成網(wǎng)絡(luò)表文件（注意不要馬上關(guān)閉文件，若文件已經(jīng)關(guān)閉，需在存儲文件目錄下用記事本重新打開），對照網(wǎng)絡(luò)表文件與實習(xí)指導(dǎo)書上的電路圖檢驗網(wǎng)絡(luò)表。必須通過校驗，否則不能進入以下步驟。關(guān)鍵操作：1. 選取元器件：單擊元器件；2. 移動及旋轉(zhuǎn)元器件：單擊元器件可作移動，單擊選定器件再按空格鍵（Space）可旋轉(zhuǎn)元器件；3. 編輯元器件參數(shù)：雙擊元器件進入?yún)?shù)編輯窗口；4. 元器件的放大/縮?。篜g Up/Pg Dn；5. 電源與接地的轉(zhuǎn)換：雙擊元器件進入?yún)?shù)編輯窗口后進行電源或接地的選擇；6. 畫圖時若發(fā)現(xiàn)有畫線鎖定不住管腳的問題：設(shè)置“柵格”中的“定位”及“可視”，一般全部設(shè)置為“5”可以解決問題 ；7. 成組移動元器件：先用選擇對象組，再用移動按鈕可以移動，之后再在編輯菜單中用撒銷對象。3繪制印制板圖1. Protel for Windows 1.5 ；2. 選“文件”菜單點“新建PCB文件”項，出現(xiàn)繪圖窗口 ；3. 選 “庫編輯”菜單點“組件庫管理”，在出現(xiàn)窗口中點“增加”添加庫文件（在安裝目錄下，系統(tǒng)默認在C:PFW下），若庫文件已經(jīng)存在則轉(zhuǎn)入下步 ；4. 選“網(wǎng)絡(luò)表”菜單點“加載網(wǎng)絡(luò)表”，加載先前形成的網(wǎng)絡(luò)表，按“OK”會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)表調(diào)入情況說明，若網(wǎng)絡(luò)表正確調(diào)入則進入下步，否則就必須形成報告檢查錯誤（一般情況下，若網(wǎng)絡(luò)表是經(jīng)過校驗的，有可能是庫加載有誤，請重新加載庫文件或請老師指導(dǎo)）；5. 擺放器件禁止布線層劃定線路板有效區(qū)域(100mmX50mm)；鋪開器件：點擊“自動” “自動布局參數(shù)設(shè)置”選取線條或器件，對器件擺放位置進行調(diào)整；6. 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化點擊“網(wǎng)絡(luò)表” “優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)表” “優(yōu)化所有網(wǎng)絡(luò)”；7. 自動布線設(shè)置和全自動布線點擊“自動” “自動布線參數(shù)設(shè)置”；(線寬1mm)“自動” “自動布線” “進行全部網(wǎng)絡(luò)的自動布線”;9. 一次布線不成功請調(diào)整器件及布線寬度再次布線，直到布通為止；10. 器件標注文字大小和位置的調(diào)整；11. 文字標注：同組設(shè)計者（學(xué)生）的姓名和學(xué)號。 正確信息：組件24、裝入網(wǎng)絡(luò)數(shù)13、布通率0/39關(guān)鍵操作：1. 選取元器件 ：Shift+單擊元器件；2. 移動及旋轉(zhuǎn)元器件：Ctrl+單擊元器件可作移動，Ctrl+單擊選定器件再按空格鍵（Space）可旋轉(zhuǎn)元器件；3. 編輯元器件參數(shù)：雙擊元器件進入?yún)?shù)編輯窗口；4. 元器件的放大/縮?。篜g Up/Pg Dn；5. 在“信息”菜單“PCB圖上的狀態(tài)”，可以查看布線結(jié)果。注意：PCB板尺寸100mm50mm4、原理圖和印刷電路板圖 （二）MF47型萬用表裝配1萬用表工作原理和原理圖 MF47型萬用表是一種多量程的便攜式儀器，具有26個基本量程和電平、電容、電感、晶體管直流參數(shù)等7個附加參考量程，是一種量限多、分檔細、靈敏度高、體型輕巧、性能穩(wěn)定、過載保護可靠、讀書清晰、使用方便的新型萬用表。萬用表的結(jié)構(gòu)主要由表頭、轉(zhuǎn)換開關(guān)(又稱選擇開關(guān))、測量線路等三部分組成。其中測量線路將不同性質(zhì)和大小的被測電量轉(zhuǎn)換為表頭所能接受的直流電流。圖一為MF-47型萬用表外形圖，該萬用表可以測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等多種電量。當轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到直流電流檔，可分別與5個接觸點接通，用于500mA、50mA、5mA 、0.5mA和50A量程的直流電流測量。同樣，當轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到歐姆檔，可用1、10、100、1K、10K倍率分別測量電阻;當轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到直流電壓檔，可用于0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V和1000V量程的直流電壓測量;當轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到交流電壓檔，可用于10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流電壓測量。表筆分為紅、黑二只。使用時應(yīng)將紅色表筆插入標有“+”號的插孔中，黑色表筆插入標有“-”號的插孔中。另外MF47型萬用表還提供2500V交直流電壓擴大插孔以及5A的直流電流擴大插孔。使用時分別將紅表筆移至對應(yīng)插孔中即可。 電路圖原理2裝配過程1安裝步驟 a對二級管、電容、電阻的認識 b焊接前的準備工作 c元器件的焊接與安裝 d機械部件的安裝調(diào)零 e萬用表故障的排查2、正確判斷出各色環(huán)電阻的阻值及二極管和電容的正負極性，按照裝配圖將他們準確無誤的安裝在電路板上。3焊接要求：a熟悉手工焊錫的常用工具的使用及其維護與修理。b學(xué)會自己動手焊接萬用表，可鍛煉識別集電阻阻值，電容，電位器，二極管等的器件。c學(xué)會在實習(xí)中使用一些基本工具，如尖嘴鉗、剝線鉗、電烙鐵，焊錫等。d學(xué)會安裝萬用表，從而了解萬用表的各個功能實現(xiàn)的原理，以期在日后對萬用表的使用、維修更加嫻熟。4.萬用表的焊接組裝（1）焊接材料與工具 焊接材料：焊錫絲、助焊劑 焊接工具：電烙鐵及烙鐵架，尖嘴鉗，斜口鉗，鑷子，吸錫器，焊錫絲，未組裝的數(shù)字萬用表，(2)焊接a. 按照實驗原理圖將電阻器準確裝入規(guī)定位置，烙鐵頭成45度角，頂住焊盤和元器件腳，預(yù)熱給元器件和焊盤加熱12s后將錫線從元器件腳和烙鐵接觸面處引入，錫線熔化。當錫散滿整個焊板時，拿開錫線，烙鐵繼續(xù)放在焊板上，12s焊錫只有輕微冒煙的時候，拿開烙鐵。焊完后將露在印制電路板表面多余引腳齊根剪去。b用同樣的方法焊接4個二極管和電容。注意二極管和電容的正負極性。c根據(jù)裝配圖固定表筆4個插孔，晶體管插座，保險絲夾，零歐姆調(diào)節(jié)電位器d焊接轉(zhuǎn)換開關(guān)上交流電壓檔和直流電壓檔的公共連線，各檔位對應(yīng)的電阻元件及其對外連線，最后焊接電池架的連線。f檢查、核對組裝后的萬用表電路，底板裝進表盒，裝上轉(zhuǎn)換開關(guān)旋紐(3)焊接注意事項 1)、焊接表面必須保持清潔，烙鐵頭保持清潔，如不及時清理，會很快被氧化 2)、焊接時的溫度、時間要適當，加熱均勻 3)、焊點要有足夠的機械強度 4)、焊點必須可靠保證導(dǎo)電性能 5)、加熱時應(yīng)盡量時烙鐵頭接觸印制電路板上的銅錫和元器件的引線6）、焊點的正確形狀：正確焊點，焊點就象光滑小山丘；不正確焊點，焊錫多，中間空，虛焊。3安裝、調(diào)試過程 在安裝過程中要特別的注意電刷的方向，電刷的開口方向在下方，四周要卡入凹槽內(nèi)，用手輕輕按壓，看能否活動并自動復(fù)位。如果安反了很容易折損電刷。在調(diào)試前首先查看自己組裝的萬用表的指針是否對準零刻度線，如果沒有對準，則進行機械調(diào)零。然后裝入一節(jié)1.5伏的二號電池和一節(jié)9伏的電池。在沒有校試設(shè)備的情況下，可用萬用表校準，方法是：焊好表頭引線正端，數(shù)字表拔至20K檔，紅表筆接A點，黑表筆接表頭負端，可調(diào)電阻WH2，使顯示值為2.5K（溫度為20），調(diào)好后焊好表頭線負端。萬用表的調(diào)試 首先查看自己組裝的萬用表的指針是否對準零刻度線，如果沒有對準，則進行機械調(diào)零。然后裝入一節(jié)1.5伏的二號電池和一節(jié)9伏的電池。1.檔位開關(guān)旋鈕打到歐姆檔的各個量程，分別將表筆短接，然后調(diào)節(jié)電位器旋扭，觀察指針是否能夠指到零刻度線。2.檔位開關(guān)旋鈕打到直流電壓2.5伏檔，用表筆測量一節(jié)1.5伏的電池，在表盤上觀察指針的偏轉(zhuǎn)是否正確。3.檔位開關(guān)旋鈕打到直流電壓10伏檔，用表筆測量一節(jié)9伏的電池，在表盤上觀察指針的偏轉(zhuǎn)是否正確。4.檔位開關(guān)旋鈕打到交流電壓250伏檔，用表筆測量插座上的交流電壓。5.檔位開關(guān)旋鈕打到10K歐姆檔，測量一個6.75M的電阻。6.然后依次檢測其它歐姆檔位是否準確。3、 實習(xí)總結(jié) 一、帶充電功能的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源排版。我們對Protel_Schamtic10_PCB15有了一定的了解和認識，掌握了該軟件的基本操作。在實習(xí)的過程中，有過許多錯誤的操作，在這次設(shè)計中還是走了很多彎路，運用Protel_Schamtic10_PCB15軟件不熟悉，但在老師的指導(dǎo)下以及同學(xué)的幫助下，現(xiàn)在基本能夠熟練運用。通過本次實習(xí)，我明白了Protel_Schamtic10_PCB15的許多用途，特別是在仿真領(lǐng)域里的運用。Protel_Schamtic10_PCB15軟件對以后我們計科專業(yè)課的學(xué)習(xí)具有很大的輔助作用，當然，這幾天的學(xué)習(xí)并不能完全掌握Protel_Schamtic10_PCB15，我們只是初步掌握了它的基本功能，它的其它功能我希望能在以后的學(xué)習(xí)中逐步掌握。相信在以后我能熟練地掌握這一軟件。 二、此次實習(xí)讓我收獲很多，使我真正有機會接觸電路元件，學(xué)會了一些相應(yīng)工具的操作，相關(guān)儀器的使用，以及萬用表的制作、安裝、 調(diào)試的全過程，將自己書本上所學(xué)的知識運用到實際中，更加深入地掌握了各種元器件的基本原理，鍛煉了自己的動手實踐能力，培養(yǎng)了理論聯(lián)系實際的意識，提高了分析解決問題