電子設(shè)計(jì)制作與工藝實(shí)習(xí)

1、課 程 實(shí) 習(xí) 報(bào) 告實(shí)習(xí)名稱： 電子設(shè)計(jì)制作與工藝實(shí)習(xí) 學(xué)生姓名： 天 戰(zhàn) 學(xué) 號(hào)： 專業(yè)班級(jí)： 自 動(dòng) 化 指導(dǎo)教師： 完成時(shí)間： 2012年6月29日 評(píng)閱意見： 評(píng)閱教師 日期 報(bào)告成績(jī)： 摘 要在工業(yè)控制和許多傳感器的應(yīng)用電路中,摸擬信號(hào)輸出時(shí),一般是以電壓輸出。在以電壓方式長(zhǎng)距離傳輸模擬信號(hào)時(shí),信號(hào)源電阻或傳輸線路的直流電阻等會(huì)引起電壓衰減,信號(hào)接收端的輸入電阻越低,電壓衰減越大。為了避免信號(hào)在傳輸過程中的衰減,只有增加信號(hào)接收端的輸入電阻,但信號(hào)接收端輸入電阻的增加,使傳輸線路抗干擾性能降低,易受外界干擾,信號(hào)傳輸不穩(wěn)定,這樣在長(zhǎng)距離傳輸模擬信號(hào)時(shí),不能用電壓輸出方式,而把電壓輸

2、出轉(zhuǎn)換成電流輸出。另外許多常規(guī)工業(yè)儀表中,以電流方式配接也要求輸出端將電壓輸出轉(zhuǎn)換成電流輸出。v/i轉(zhuǎn)換器就是把電壓輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流輸出信號(hào),有利于信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸。v/i轉(zhuǎn)換器可由晶體管等多種器件組成。關(guān)鍵詞：電流電壓；信號(hào)；傳感器；信號(hào)源； iiabstractthe subtractor make sampling resistor on the other end of the potential signals were increased with the reduction coincided with the control voltage contrast, raised i

3、n a sampling resistor is made on the stability of. application of subtraction proportion amplifying circuit, the output voltage is not applied directly to the sampling resistance, but through isolated posterior to the sampling resistor. the circuit also has a great advantage, overcome the vcc power

4、supply voltage fluctuations brought error, greatly improves the precision of sampling. the operational amplifier and subtract proportional amplifier to complete the input output request. application of subtraction proportion amplifying circuit to reduce the current of the signal source and control t

5、he influence of voltage operational amplifiers are used to constitute the addition and subtraction proportional amplifier to complete the input output request.keywords：subtractor；output voltage；output voltage目 錄摘 要iabstractii第一章 電壓電流轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案1第二章 電壓電流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2第三章 電壓變換電路5第四章 調(diào)試及性能分析6第五章 相關(guān)知識(shí)概述7第六章 心得體

6、會(huì) 8第七章 參考文獻(xiàn) 10附錄110附錄211附錄3121第一章 電壓電流轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案電流電壓轉(zhuǎn)換電路方案： 電流源電路中，一個(gè)重要的原件是取樣電阻，而電流源輸出電流大小是由取樣電阻和加在取樣電阻上的電壓來決定的，而與電流源所接負(fù)載無關(guān)。因此設(shè)計(jì)壓控電流源的核心是取一個(gè)恰當(dāng)?shù)娜与娮?，讓加在電阻上的電壓隨這控制電壓的變化而變化，而電路設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是如何將控制電壓精確的轉(zhuǎn)移到取樣電阻上。我采用的方案是：將取樣電阻r的一端接在電源vcc上，而另一端的電位隨著控制電壓的變化而變化，這樣，加在取樣電阻上的電壓也隨著控制電壓的變化而變化，但隨著控制電壓的升高，取樣電阻上另一端的電位要降低，這樣才能使

7、得取樣電阻上的電壓升高，隨著控制電壓的降低，取樣電阻上另一端的電位要升高，這樣才能使得取樣電阻上的電壓降低。電壓變換電路方案：兩個(gè)輸入信號(hào)分別為ui和u，一個(gè)輸出信號(hào)為u0，同相輸入端5和反相輸入端6的電位分別用u5和u6表示，則： u5=r24*ui/r23+r24 u6=u5=r24 *ui/r23+r24r21上的電流為 i1=u6-u/r21r24上的電流為 i2=u0-u6/r2412第二章 電壓電流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案減法器原理和電路圖：控制電壓ui從電阻r1一端輸入，參考電壓u從運(yùn)算放大器的同相輸入端輸入，減法比例放大器輸出信號(hào)為u0。計(jì)算過程如下：u5=u6=u ir1=ir2 u

8、i-u/r1=u-u0/r2 u0/r1=u/r1+u/r2-ui/r1 當(dāng)取r1=r2時(shí)，u0=2u-ui 當(dāng)取u=1/2(vcc)時(shí)，uo=vccui若將這個(gè)輸出電壓加到取樣電阻的另一端，則取樣電阻r上的電壓等于i=ui隔離電路如圖所示：u2a運(yùn)算放大器和r1,r2構(gòu)成上述減法比例放大器電路，其中u1b運(yùn)放是電流源電路與控制電壓信號(hào)源之間的隔離電路，如不隔離而直接相聯(lián)，則r1的電流必將對(duì)信號(hào)源產(chǎn)生影響，破壞電路的正常工作。其中u2b是減法比例放大器與驅(qū)動(dòng)電路之間的隔離電路，r3，r4是取樣電阻，q1，q2是驅(qū)動(dòng)三極管，設(shè)計(jì)復(fù)合管的目的是減少驅(qū)動(dòng)管基極電流對(duì)輸出電流的影響，用復(fù)合管后，基極電

9、流對(duì)輸出電流的影響大約只有輸出電流的0.1%，由于運(yùn)算放大器的精度很高，所以這個(gè)電路的控制精度很高。電源電壓的考慮：若取運(yùn)算放大器的供電電壓為+12v，則取樣電阻上的電壓最低只能到1.5v左右，而到不了1.0v以下，這是因?yàn)檫\(yùn)放u2a的輸出最高電壓要比電源電壓低1.5v左右，所以最高也就是10.5v左右，也就是取樣電阻上另一端的電位最高到10.5v左右，取樣電阻上的最低電壓只能到1.5左右，考慮到這個(gè)因素，取樣電阻上的電源電壓一定要比運(yùn)放電源電壓取的低，所以本電路取樣電阻上的電源電壓最后取+9v。用兩個(gè)9012復(fù)合，是為了減少基極電流對(duì)輸出電流的影響。取樣電阻用兩個(gè)電阻并聯(lián)是因?yàn)殡娮铔Q定了電流

10、源輸出電流的精度，所以它的電阻值的準(zhǔn)確性決定了本電路電流源的精度，是很重要的。9012與9013三極管：9012是一種最常用的普通三極管。它是一種低電壓，大電流小信號(hào)的pnp三極管。 *集電極電流 max-500ma *集電極-基極電壓 -40v *工作溫度 -55 +150 *和9013（npn）相對(duì)主要用途：開關(guān)應(yīng)用 射頻放大lm358：lm358內(nèi)部包含兩個(gè)獨(dú)立，高增益，內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器，直流增益模組，音頻放大器，工業(yè)控制。dc增益部件和其他所有可

11、用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。lm358的封裝形式有塑膠封8引線雙列直插式和貼片式。特性： 內(nèi)部頻率補(bǔ)償 直流電壓增益高（約100db）綜述以上電路，三極管，芯片的分析可以畫出原理圖：其中要注意在焊接電路板時(shí)不能虛焊，芯片管腳位置要對(duì)應(yīng)正確，三極管的引腳必須分清。 第三章 電壓變換電路 根據(jù)前面的討論可得：r22*u /r21=7 取r24=4r ，r22=4r ,r23=r ,r21=r u=1.75 取r=7.5k，則4r=30k r25和r26就是產(chǎn)生1.75v電壓的，通過運(yùn)放隔離后加到電路中第四章 調(diào)試及性能分析 運(yùn)用減法器使取樣電阻上另一端的電位信號(hào)升高與降低正好與控制電壓相反

12、,提高了在取樣電阻上取得的穩(wěn)定度。運(yùn)用減法比例放大電路，這個(gè)輸出電壓是不能直接加到取樣電阻上的，而是要通過隔離后加到取樣電阻上。這樣設(shè)計(jì)的電路還有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)，是克服了電源電壓vcc的波動(dòng)帶來的誤差，大大的增進(jìn)了取值的精確度。采用運(yùn)算放大器構(gòu)成加減法比例放大器來完成輸入輸出的要求。運(yùn)用減法比例放大電路減小電流對(duì)信號(hào)源即控制電壓的影響采用運(yùn)算放大器構(gòu)成加減法比例放大器來完成輸入輸出的要求。調(diào)試結(jié)果：次數(shù)開關(guān)狀態(tài)（4321）輸出電壓u0輸出電流i01輸出電流i02100003.20v23.50ma25.10ma 200012.90v24.10ma20.50ma300102.80v27.10ma2

13、1.70ma400112.40v23.60ma21.00ma501002.60v26.50ma26.10ma601012.10v23.30ma20.40ma701102.10v21.00ma19.60ma801112.40v26.70ma18.70ma910003.00v19.40ma22.20ma1010012.60v21.00ma19.40ma1110102.760v20.50ma22.60ma1210112.50v22.4ma19.00ma1311002.60v21.20ma20.80ma1411012.30v21.40ma20.10ma1511102.50v20.00ma18.80ma

14、1611112.30v19.00ma18.50ma第五章 相關(guān)知識(shí)概述本電路關(guān)鍵在lm358構(gòu)成的減法比例器電路和合適恰當(dāng)?shù)娜与娮琛?012和9013三極管作為驅(qū)動(dòng)，而且是復(fù)合三極管有利于減少基極電流對(duì)輸出電流的影響，使實(shí)驗(yàn)的精確性提高。電阻的識(shí)別：黑（0） 棕（1）紅（2）橙（3）黃（4）綠（5）藍(lán)（6）紫（7）灰（8）白（9）。當(dāng)電阻為四色環(huán)，第一色環(huán)為十位數(shù)，第二色環(huán)為個(gè)位數(shù)，第三環(huán)是次冪色，第四環(huán)是誤差率。當(dāng)電阻為五色環(huán)，第一色環(huán)是百位數(shù)，第二色環(huán)為十位數(shù)，第三色環(huán)為個(gè)位數(shù)，第四色環(huán)為次冪色，第五色環(huán)為誤差率。三極管電極區(qū)分：判別電極時(shí)，先確認(rèn)基極，對(duì)于npn管，用黑表筆接假定的基極

15、，用紅表筆分別接觸另外兩個(gè)電極，若測(cè)得電阻都小，而將黑紅表筆對(duì)調(diào)，測(cè)得的電阻均較大，此時(shí)黑表筆接的為基極。pnp管相反，紅表筆接的為基極。確定基極后，假設(shè)余下管腳之一為集電極，另一管腳為發(fā)射極，將萬用表兩表筆分別與c，e接觸。觀察偏轉(zhuǎn)角度，角度大的為發(fā)射極。焊接和注意事項(xiàng)：焊接時(shí)利用烙鐵頭對(duì)元件引線和焊盤預(yù)熱，烙鐵頭與焊盤的平面最好成45度角，等待焊金屬上升至焊接溫度時(shí)，再加焊錫絲。被焊金屬未經(jīng)預(yù)熱，而是直接把焊錫加在烙鐵頭上，這容易導(dǎo)致虛焊。常用的通用運(yùn)算放大器lm358介紹：通用運(yùn)算放大器lm358是一塊雙運(yùn)放集成電路，內(nèi)含二個(gè)完全一樣的運(yùn)算放大器，引腳8個(gè)，引腳編號(hào)1,2,3,4,5,6

16、,7,8，按如下方法確定：正面朝上，有缺口的一方朝左，左下第一引腳為1，然后逆時(shí)針順序依次確定2,3,4,5,6,7,8.8引腳接正電源，4教接負(fù)電源或者gnd，引腳3,2,1三個(gè)腳組成a運(yùn)放，引腳2為a運(yùn)放的反相輸入端引腳5，6,7三個(gè)引腳組成b運(yùn)放，引腳5為b運(yùn)放的同相輸入端，引腳6為b運(yùn)放的反相輸入端。第六章 心得體會(huì) 經(jīng)過了一個(gè)月的實(shí)習(xí)，學(xué)到了很多的新東西，發(fā)現(xiàn)了自己在電路理論知識(shí)上面的不足，讓自己能夠真正的把點(diǎn)亮學(xué)通學(xué)透。電路實(shí)驗(yàn)，作為一門實(shí)實(shí)在在的實(shí)驗(yàn)學(xué)科，是電路知識(shí)的基礎(chǔ)和依據(jù)。它可以幫助我們進(jìn)一步理解鞏固電路學(xué)的知識(shí)，激發(fā)我們對(duì)電路的學(xué)習(xí)興趣。首先，在對(duì)所學(xué)的電路理論課而言，實(shí)

17、驗(yàn)給了我們一個(gè)很好的把理論應(yīng)用到實(shí)踐的平臺(tái)，讓我們能夠很好的把書本知識(shí)轉(zhuǎn)化到實(shí)際能力，提高了對(duì)于理論知識(shí)的理解，認(rèn)識(shí)和掌握。其次，對(duì)于個(gè)人能力而言，實(shí)驗(yàn)很好的解決了我們實(shí)踐能力不足且得不到很好鍛煉機(jī)會(huì)的矛盾，通過實(shí)驗(yàn)，提高了自身的實(shí)踐能力和思考能力，并且能夠通過實(shí)驗(yàn)很好解決自己對(duì)于理論的學(xué)習(xí)中存在的一些知識(shí)盲點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的有幾點(diǎn)。一，一定要先弄清楚原理，這樣在做實(shí)驗(yàn)，才能做到心中有數(shù)，從而把實(shí)驗(yàn)做好做細(xì)。一開始，實(shí)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，可能會(huì)不注重此方面，但當(dāng)實(shí)驗(yàn)到后期，需要思考和理解的東西增多，個(gè)人能力拓展的方面占一定比重時(shí)，如果還是沒有很好的做好預(yù)習(xí)和遠(yuǎn)離學(xué)習(xí)工作，那么實(shí)驗(yàn)大部分會(huì)做的很不盡人意

18、。 二，在養(yǎng)成習(xí)慣方面，一定要真正的做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，把預(yù)習(xí)報(bào)告真正的學(xué)習(xí)研究過，并進(jìn)行初步的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的估計(jì)和實(shí)驗(yàn)步驟的演練，這樣才能在真正實(shí)驗(yàn)中手到擒來，做到了然于心。不過說實(shí)話，在做試驗(yàn)之前，我以為不會(huì)難做,就像以前做的實(shí)驗(yàn)一樣，操作應(yīng)該不會(huì)很難，做完實(shí)驗(yàn)之后兩下子就將實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫完，直到做完幾次電路實(shí)驗(yàn)后，我才知道其實(shí)并不容易做。它真的不像我想象中的那么簡(jiǎn)單，天真的以為自己把平時(shí)的理論課學(xué)好就可以很順利的完成實(shí)驗(yàn)，事實(shí)證明我錯(cuò)了。在最后的綜合實(shí)驗(yàn)中，我更是受益匪淺。我和同組同學(xué)做的是甲乙類功率放大電路，因?yàn)榇畏糯箅娐分饕悄M電子技術(shù)的范疇，而自己選修專業(yè)與此有很大的聯(lián)系，所以在做綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)候，本著實(shí)踐性，創(chuàng)新性，可行性和有一意義性的原則，選擇了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)本身的原理并不是很復(fù)雜，但那只針對(duì)有過相關(guān)學(xué)習(xí)的同學(xué)，對(duì)于我這樣的初學(xué)者，對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理的掌握本身就是一個(gè)挑戰(zhàn)。通過翻閱有關(guān)書籍和查閱相關(guān)的資源，加深自己對(duì)功放的理解，通過ewb軟件的仿真，比較實(shí)驗(yàn)數(shù)值與理論值之間的誤差，最終輸出正確而準(zhǔn)確的波形和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 總