實(shí)驗(yàn)二 焊接技術(shù)訓(xùn)練自制單管共射放大電路

1、實(shí)驗(yàn)二 焊接技術(shù)訓(xùn)練（自制單管共射放大電路）一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.初步掌握焊接技術(shù)。2.掌握單級(jí)共射放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量和調(diào)整。3.掌握單級(jí)共射放大電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)如電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻及通頻帶的測(cè)量。二 焊接工藝和方法焊接是電子設(shè)計(jì)制作中很重要的環(huán)節(jié)，關(guān)系到作品的成功與否以及性能指標(biāo)的優(yōu)劣。1.焊接工具(1)電烙鐵電烙鐵是焊接的主要工具，作用是把電能轉(zhuǎn)換成熱能對(duì)焊接部位進(jìn)行加熱，同時(shí)熔化焊料，使熔化的焊料潤(rùn)濕被焊金屬形成合金。電烙鐵使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：新電烙鐵使用前，首先給電烙鐵上一層松香，然后給電烙鐵上一層薄錫。電烙鐵在使用過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常維護(hù)，保證烙鐵頭掛上一層薄錫，當(dāng)烙鐵頭上有雜物時(shí)

2、，用濕潤(rùn)的耐高溫海綿或棉布擦拭。在使用電烙鐵時(shí)，不要向外甩錫，以免傷到皮膚和眼睛。電烙鐵使用后一定要穩(wěn)妥放于電烙鐵架上，并注意導(dǎo)線(xiàn)等物不要碰到電烙鐵頭。(2）其它工具吸錫器用于拆焊。 剝線(xiàn)鉗用于剝離導(dǎo)線(xiàn)上的護(hù)套層。2.焊接材料(1)焊料焊料是一種易熔的金屬及其合金，它能使元件引線(xiàn)與電路板連接在一起，形成電氣互連。焊料的選擇對(duì)焊接質(zhì)量有很大的影響。錫（Sn）是一種質(zhì)地柔軟、具有很大延展性的銀白色金屬，熔點(diǎn)為2320C,在常溫下化學(xué)性能穩(wěn)定，不易氧化，不失金屬光澤，抗大氣腐蝕能力強(qiáng)，所以常被用作焊料。(2)助焊劑焊接的原理是使焊件和被接合金屬之間的距離達(dá)到金屬原子相互作用的距離時(shí)兩者間就開(kāi)始產(chǎn)生潤(rùn)

3、濕和擴(kuò)散現(xiàn)象。但金屬表面的氧化物和污垢是影響潤(rùn)濕最有害的物質(zhì)，所以焊接時(shí)必須采取防止金屬表面氧化的措施，助焊劑的作用就是用來(lái)清除金屬表面的氧化物和污垢。另外助焊劑在焊接加熱時(shí)包圍金屬的表面，使之和空氣隔絕，防止金屬在加熱時(shí)氧化，助焊劑還可降低焊錫表面張力，有利于焊錫的濕潤(rùn)。常用的助焊劑為樹(shù)脂系列的助焊劑松香。松香的熔化溫度為520C830C，加熱到1250C時(shí)變?yōu)橐簯B(tài)。但松香經(jīng)過(guò)反復(fù)加熱后就會(huì)失效，發(fā)黑的松香實(shí)際已經(jīng)不起什么作用，應(yīng)及時(shí)更換。有的焊錫制成絲管狀，管內(nèi)夾帶固體松香。3.焊接工藝和方法(1)焊接要求焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度要足夠。焊接要可靠，以保證導(dǎo)電性能。為使焊點(diǎn)有良好的導(dǎo)電性能，必須防止

4、虛焊。虛焊是指焊料與被焊物表面沒(méi)有形成合金結(jié)構(gòu)，只是簡(jiǎn)單地依附在被焊金屬表面上。這種焊點(diǎn)在短期內(nèi)也能通過(guò)電流，用儀表測(cè)量也很難發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。但隨著時(shí)間的推移，沒(méi)有形成合金的表面將會(huì)被氧化，此時(shí)便會(huì)出現(xiàn)時(shí)通時(shí)斷的現(xiàn)象。焊點(diǎn)表面要光滑、清潔。(2)焊接步驟焊接材料、焊接工具、焊接方法和操作者是焊接的四要素。操作者在焊接實(shí)踐過(guò)程中應(yīng)用心體會(huì)，不斷總結(jié)，保證每個(gè)焊點(diǎn)的質(zhì)量。準(zhǔn)備施焊：右手拿電烙鐵，處于隨時(shí)可施焊狀態(tài)。加熱焊件：應(yīng)注意加熱整個(gè)焊接體，例如元器件的引線(xiàn)和焊盤(pán)都要均勻受熱。送入焊絲：加熱焊件達(dá)到一定溫度后，用左手將焊錫絲送到烙鐵對(duì)面接觸焊件，注意不是直接接觸電烙鐵頭。移開(kāi)焊絲：當(dāng)焊絲熔化一定量后

5、，立即移開(kāi)焊絲。移開(kāi)烙鐵頭：焊錫浸潤(rùn)焊盤(pán)或焊件的施焊部位后，移開(kāi)電烙鐵。 對(duì)于小熱容量焊件而言，上述整個(gè)過(guò)程不過(guò)24秒時(shí)間。一般烙鐵接觸焊點(diǎn)后數(shù)一、二(約2秒），送入焊絲后數(shù)三、四即移開(kāi)烙鐵。各步時(shí)間的控制，時(shí)序的準(zhǔn)確掌握，動(dòng)作的協(xié)調(diào)熟練，這些都是應(yīng)該通過(guò)不斷實(shí)踐、用心體會(huì)，才能解決的問(wèn)題。由于電烙鐵功率、焊點(diǎn)熱容量的差別等因素，實(shí)際掌握焊接火候，決無(wú)定章可循，必須依具體條件具體對(duì)待。(3)焊接注意事項(xiàng)保持烙鐵頭的清潔。采用正確的加熱方法：要靠增加接觸面積加快傳熱，而不要用烙鐵對(duì)焊件施力。加熱要靠焊錫橋：所謂焊錫橋，就是靠烙鐵上保留少量焊錫作為加熱時(shí)烙鐵頭與焊件之間傳熱的橋梁。但焊錫橋的錫保留

6、量不可過(guò)多。焊錫凝固之前不要使焊件移動(dòng)或振動(dòng)。焊錫量要合適。過(guò)量的焊錫很容易造成不易覺(jué)察的短路、堆焊，也容易造成虛焊。焊接前，將所有的元器件做好焊前準(zhǔn)備工作(整形、鍍錫等)。焊接時(shí)，根據(jù)元器件尺寸高度，一般工序應(yīng)先焊接尺寸較低的元件，后焊接尺寸較高的和要求比較高的元件。次序是：電阻電容二極管三極管其它元件等。不論哪種焊接工序，元器件都要排列整齊，同類(lèi)元件要保持高度一致。三 單管共射放大電路實(shí)驗(yàn)原理 1.實(shí)驗(yàn)電路 實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。該電路為穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的分壓式偏置電路，其溫度穩(wěn)定性較好，三極管選用集電極與發(fā)射極之間的穿透電流很小的NPN型硅管，型號(hào)：C9013H。電路中50k的電位器用來(lái)調(diào)整

7、靜態(tài)工作點(diǎn)， C4、C5為電源退耦電容，濾除電源的噪聲電壓。2.靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量 為了獲得最大不失真的輸出電壓，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)選在輸出特性曲線(xiàn)上交流負(fù)載線(xiàn)的中點(diǎn)。若工作點(diǎn)選得太高，容易引起飽和失真，而選得太低，又容易引起截止失真。實(shí)驗(yàn)中如果測(cè)得UCEQ<0.7V,說(shuō)明三極管已飽和；如果測(cè)得UCEQ接近電源電壓Vcc，則說(shuō)明三極管已截止。對(duì)于線(xiàn)性放大電路，這兩種工作點(diǎn)都是不合適的，必須對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。 靜態(tài)工作點(diǎn)的位置與電路參數(shù)Vcc、Rc、Re、Rb都有關(guān)。圖1所示電路工作點(diǎn)的調(diào)整主要是通過(guò)調(diào)節(jié)電位器Rp來(lái)實(shí)現(xiàn)的。3.電壓放大倍數(shù)的測(cè)量 電壓放大倍數(shù)Au是輸出電壓Uo與輸入電壓Ui之比，實(shí)驗(yàn)

8、中，用示波器監(jiān)視放大電路輸出電壓的波形不失真，并用示波器分別測(cè)量輸入電壓與輸出電壓的峰峰值。4.輸入電阻的測(cè)量 輸入電阻Ri定義為輸入電壓Ui與輸入電流Ii之比，輸入電阻越大，放大電路從信號(hào)源索取的電流越小，輸入電壓就越接近信號(hào)源的電壓。 輸入電阻的測(cè)量原理如圖2所示。在信號(hào)源與放大電路之間串入一個(gè)已知阻值的電阻，用示波器分別測(cè)量?jī)啥说碾妷汉?則輸入電阻為 電阻的值不宜取得過(guò)大，過(guò)大易引入干擾；但也不宜取得太小，太小易引起較大的測(cè)量誤差。5.輸出電阻的測(cè)量 輸出電阻Ro為放大電路輸出端開(kāi)路時(shí)的等效電阻。輸出電阻越小，帶負(fù)載的能力越強(qiáng)。若測(cè)得輸出端開(kāi)路時(shí)的輸出電壓為,帶上負(fù)載RL時(shí)的輸出電壓為,

9、則輸出電阻可由下式計(jì)算求得。 6.最大不失真輸出電壓的測(cè)量受電源電壓及靜態(tài)工作點(diǎn)的限制，每一放大電路在輸入信號(hào)達(dá)到一定大小時(shí)將產(chǎn)生非線(xiàn)性失真，即飽和失真和截止失真。在不斷增大輸入信號(hào)的同時(shí)，用示波器監(jiān)視輸出波形的變化，在剛剛要失真而沒(méi)失真的的狀態(tài)下從示波器上可讀得其最大不失真輸出電壓。7.頻率特性的測(cè)量通常將放大電路的放大倍數(shù)下降到中頻電壓放大倍數(shù)的0.707倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率稱(chēng)為該放大電路的上、下截止頻率，用fH和fL表示，放大電路的幅頻特性如圖3所示。放大電路的通頻帶為：。 圖3 放大電路的幅頻特性測(cè)量時(shí)固定輸入電壓大小不變，使輸入電壓的頻率發(fā)生變化，在輸出端觀察其輸出電壓的變化，從示波器上

10、讀得輸出電壓下降到中頻電壓的0.707倍時(shí)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率即分別為上限截止頻率和下限截止頻率。四 實(shí)驗(yàn)儀器 DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（型號(hào)：TFG2003） 雙蹤示波器（型號(hào)：SS-7802A） 直流穩(wěn)壓電源（型號(hào)： QJ3003AIII） 數(shù)字萬(wàn)用表（型號(hào)：VC9205）五 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.焊接單管共射放大電路。2.測(cè)量并調(diào)整單管共射放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。3.測(cè)量放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。4.測(cè)量放大電路輸出電壓的最大幅度。5.測(cè)量放大電路的通頻帶。六 實(shí)驗(yàn)步驟1.用萬(wàn)用表的hEF檔測(cè)量三極管的放大倍數(shù)b,將數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)記錄表1。2.按圖1焊接單管共射放大電路。3.用萬(wàn)用表仔細(xì)檢查已焊

11、接的電路，確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行下面的測(cè)量。4.測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)。電源端接上+9V的電源，用萬(wàn)用表測(cè)試UCEQ的大小，調(diào)節(jié)電位器Rp使UCEQ約為4.5V，記錄確定的UCEQ之值，然后用萬(wàn)用表測(cè)量發(fā)射結(jié)電壓UBEQ，將各數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)記錄表1。5.將DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器A路輸出接在放大電路的輸入端，調(diào)節(jié)A路輸出頻率為1kHz,電壓峰峰(Usp-p)值為150mV的正弦波,將示波器CH1通道接在輸入端并觀察輸入波形。6.測(cè)量放大電路的電壓放大倍數(shù)及輸出電阻。將示波器CH2通道接在放大電路的輸出端，觀察輸出波形，如能觀察到不失真的并放大的正弦信號(hào)，說(shuō)明電路準(zhǔn)確無(wú)誤。按數(shù)據(jù)記錄表2所示用示波器分別測(cè)量輸入電壓、

12、開(kāi)路輸出電壓、帶負(fù)載RL的輸出電壓，將數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)記錄表2。7.測(cè)量放大電路最大不失真的輸出電壓。緩慢增大輸入信號(hào)電壓，在示波器上仔細(xì)觀察輸出電壓波形的變化，首先出現(xiàn)什么失真？在剛剛要失真而沒(méi)失真的的狀態(tài)下，在示波器上讀出放大電路輸出端最大不失真的輸出電壓幅值,將數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)記錄表3。8.測(cè)量放大電路在開(kāi)路狀態(tài)及帶上3kW負(fù)載狀態(tài)下的通頻帶。固定輸入信號(hào)電壓的大小不變(固定信號(hào)源)，記錄下中頻輸出電壓（即輸出電壓為常量時(shí)的輸出電壓）,并計(jì)算出0.707值。改變輸入信號(hào)的頻率，觀察其輸出電壓的變化，分別記錄在高頻段和低頻段對(duì)應(yīng)的上限截止頻率和下限截止頻率，將數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)記錄表4。9.測(cè)量放大電路

13、的輸入電阻。按圖2接好電路，用20k電阻，輸入信號(hào)用，用示波器分別測(cè)量和,將各數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)記錄表5。七 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1預(yù)習(xí)時(shí)認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)教材，特別要記住焊接工藝和方法中要注意的事項(xiàng)。2.電路中標(biāo)有“+”符號(hào)的電容為電解電容，電解電容長(zhǎng)腳為正極，短腳為負(fù)極，不能接錯(cuò)，如接錯(cuò)，通電時(shí)，電容會(huì)爆裂。沒(méi)標(biāo)“+”符號(hào)的電容為瓷片電容，無(wú)正、負(fù)之分。3.在焊接電路的過(guò)程要注意安全，不要隨意放置電烙鐵以免燙傷身體及損壞實(shí)驗(yàn)桌、實(shí)驗(yàn)儀器等。八 思考題1.什么是虛焊？虛焊對(duì)電路有什么危害？2.實(shí)驗(yàn)中在觀察波形失真時(shí)，首先出現(xiàn)的失真是什么失真，應(yīng)該增大還是減小Rp來(lái)緩和這種失真？3.在輸入信號(hào)的頻率上升到一定值時(shí)，為什么輸出電壓會(huì)下降？參考教材1.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)電子電路實(shí)驗(yàn)·設(shè)計(jì)·仿真（第二版），華中理工大學(xué)電子學(xué)教研室編， 陳大欽主編，高等教育出版社，2000年6月。2.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)（第二版），高吉祥 主編，電子工業(yè)出版社，2005年2月。3.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）清華大學(xué)電子學(xué)教研組編 童詩(shī)白主編，高等教育出版社，1988年5月4全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽