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电子基本技能训练. 电工电子中心 蒋正金 E-mail: jazzealking@zjnu.cn. 学分:2学分 学时:24学时 考核:总分(100分) 平时考勤(30分); 安装布局(20分); 焊接工艺(20分); 调试结果(30分)。 要求:电路板上贴上学号名字 如果验收时发现电路板是别人调试成功的电路板,成绩扣除50分; 请自己携带焊接工具和带上机卡; 离开时收拾实验台面,自己的元器件和工具自己整理带走。. 电子基本技能训练. 课程内容 第 1 章 常用电子元器件的识别 1.1 电阻器 1.2 电容器 1.5 半导体分离器件

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电子基本技能训练

电工电子中心 蒋正金

E-mail: jazzealking@zjnu.cn

slide2
学分:2学分

学时:24学时

考核:总分(100分)

平时考勤(30分);

安装布局(20分);

焊接工艺(20分);

调试结果(30分)。

要求:电路板上贴上学号名字

如果验收时发现电路板是别人调试成功的电路板,成绩扣除50分;

请自己携带焊接工具和带上机卡;

离开时收拾实验台面,自己的元器件和工具自己整理带走。

电子基本技能训练

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课程内容

第1章 常用电子元器件的识别

1.1 电阻器

1.2 电容器

1.5 半导体分离器件

第2章 电子基本技能基础

2.2 整机装配工艺

2.3 焊接技术

2.5 电路故障排除方法

第3章 电子基本技能训练实例

3.1 模拟母鸡下蛋叫声电路

3.2 彩灯控制器电路

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第1章 常用电子元器件的识别
  • 1.1 电阻器
    • 1.1.1 电阻器的分类
      • 电阻器的品种繁多,按材料可分为3类:薄膜类电阻器(金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、碳膜电阻器等)、合金类电阻器(线绕电阻器和精密合金箔电阻器)、合成类电阻器(金属玻璃釉电阻器、实心电阻器、合成膜电阻器)。
    • 1.1.2 电阻器常用标注方法
      • 电阻器常用的标注方法有直标法、文字符号法和色标法3种。

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第1章 常用电子元器件的识别
  • 1.直标法
    • 直标法是把元件的主要参数直接印制在元件的表面上,这种方法主要用于功率比较大的电阻器。例如,电阻器表面上印有RXYC-50-T-1K5-±10%,其含义是耐潮被轴线绕可调电阻器,额定功率为50W,阻值为1.5KΩ,允许误差为±10%。
  • 2.文字符号法
    • 传统的电阻器文字符号标注法,是将电阻器的阻值、精度、功率、材料等文字符号在电阻器主体上表示出来。例如,阻值单位用Ω、KΩ、MΩ表示,精度用等级J(±5%),等级K(±10%)、等级M(±20%)表示,电阻器的材料可通过外表的颜色予以区别等。

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第1章 常用电子元器件的识别
  • 3.色标法
    • 小功率电阻器广泛使用色标法。一般用背景颜色区别电阻器的种类:浅色〈淡绿色、淡蓝色、浅棕色〉表示碳膜电阻器,红色表示金属或金属氧化膜电阻器,深绿色表示线绕电阻器。一般用色环表示电阻器阻值的数值及精度。
    • 普通电阻器通常用4个色环表示其阻值和允许偏差。第一、二环表示有效数字,第三环表示倍率(乘数),与前3环距离较大的第四环表示精度。
    • 精密电阻器采用5个色环。第一、二、三环表示有效数字,第四环表示倍率,与前4环距离较大的第五环表示精度。有关色码标注的定义如表1.1所示。

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第1章 常用电子元器件的识别
  • 例如:具有蓝、灰、橙、金4环标注的电阻器,其阻值大小为68×103=68kΩ,允许偏差为±5%:具有棕、黑、绿、棕、棕5环标注的电阻器,其阻值大小为105×101=1050Ω,允许偏差为±2%。

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第1章 常用电子元器件的识别
  • 1.1.3 电阻器的测试
    • 使用电阻器时,首先要知道电阻器的好坏,然后再测定它的实际阻值。测量电阻时一般采用万用表的欧姆挡来进行。
    • 注意:测量时手不能同时接触被测电阻器的两根引线,以免人体电阻影响测量的准确性。若测量电路中的电阻器,必须将电阻器的一端从电路中断开,以防电路中的其他元器件影响测量结果。

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第1章 常用电子元器件的识别
  • 1.2 电容器
    • 1.2.1 电容器的分类
      • 电容器的种类很多。按所用介质可分为纸介、金属化纸介电容器,有机薄膜电容器,云母电容器,独石电容器,陶瓷电容器,铝、钽电解电容器,空气和真空电容器等;按其容量是否可调可分为固定电容器,半可调电容器和可调电容器。
    • 1.2.2 电容器的基本参数
      • 1.标称容量及精度

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第1章 常用电子元器件的识别
    • 电容是电容器的基本参数,其数值标注在电容器表面。不同类别的电容器具有不同型式的标称值。常用的电容标称值系列与电阻标称值系列相同。
    • 注意:某些电容器的体积过小,常常在标注其电容容量时不标单位符号,只标数值,这就需要根据电容器的材料、外形尺寸、耐压等因素加以判断,以读出电容器电容的真实数值。
    • 电容器电容的容量精度较低,一般允许偏差可在土5%以上,最大可达-20%~+50%。
  • 2.额定电压
    • 电容器两端加上电压后,能保证长期工作而不被击穿的电压称为电容器的额定电压。额定电压随电容器类别的不同而有所区别。额定电压值通常都标注在电容器上。
  • 3.损耗角正切

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第1章 常用电子元器件的识别
  • 1.2.3 电容器的命名和标注方法
    • 1.型号命名方法
      • 根据国家标准,电容器型号命名由4部分组成。其中第三部分作为补充内容,说明电容器的某些特征;如无说明,则只需由3部分组成,即两个字母一个数字。大多数电容器型号命名都由3部分组成。型号命名格式如下:

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第1章 常用电子元器件的识别
  • 2.电容容量的标记方法
    • (1)直标法
      • 常用的电容单位有:F(法)、mF(毫法)、μF(微法)、nF(纳法)、pF(皮法);其中m=10-3,μ=10-6,n=10-9,p=10-12。
      • 例如:4n7表示4.7 nF或4700pF;0.22表示0.22μF;510表示510pF。
      • 没标单位时的读法是:当电容在1~9999pF之间时,单位读为pF,如510pF;当电容大于105pF时,单位读为μF,如0.22μF。
      • 有时可认为,用大于1的三位以上数字表示时,电容单位为pF;用小于1的数字表示时,电容单位为μF。

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第1章 常用电子元器件的识别
  • (2)数码表示法
    • 一般用三位数字来表示电容的大小,单位为pF。前两位为有效数字,后一位表示倍率,即乘以10i,i为第三位数字。若第三位数字为9,则乘10-1。例如,223代表22×103pF=0.022μF;479代表47×10-lpF。这种表示方法最为常见。
  • (3)色码表示法
    • 这种表示法与电阻器的色环表示法类似,颜色涂于电容器的一端或从顶端向引线排列。色码一般只有三种颜色,前两个色码表示有效数字,第三个色码表示倍率,单位为pF。有时色环较宽,如红、红、橙,两个红色的色码环涂成一个宽色码环,表示22000pF。

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第1章 常用电子元器件的识别
  • 1.2.4 电容器的测试
    • (1)对于电容大于5100pF的电容器,可用万用表R×10KΩ、R×1KΩ挡测量电容器两端的引线。正常情况下,表针先向“R=0”的方向摆去,然后向“R→∞”方向退回(充电)。
    • (2)对于电容小于5100pF的电容器,由于充电的时间很快,充电电流很小,即使用万用表的高阻值挡也看不出表针摆动。所以可以借助一个NPN型的三极管(β=100,ICEO越小越好)的放大作用来进行测量。
    • (3)测量电解电容器时应注意电容器的两极,一般正极引线长。测量时电源的正极与电容器的正极相接,电源的负极与电容器负极相接,这时称为电容器的正接。因为电容器正接时的漏电电阻比反接时大。当电解电容器极性无法判别时,可用这一原理来判别。
    • (4)用万用表只能判断电容器的好坏,不能测量其电容值的多少,若需精确地测量其电容值,则需用“电容测量仪”进行测量。

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第1章 常用电子元器件的识别
  • 1.3 电感器(略)
  • 1.4 接插件和开关(略)
  • 1.5 半导体分离器件
    • 晶体管是由半导体材料PN结组成的。由于半导体材料的特殊性能及PN结的单向导电性,使晶体管在电子电路中得到广泛应用。其功能是在电路中起整流、检波、开关、放大等作用。晶体管也是集成电路的基本单元之一。

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第1章 常用电子元器件的识别
  • 1.5.1 型号命名与分类
    • 1.晶体管的命名方法
      • 第一部分:电极数目,用阿拉伯数字表示(2——二极管,3——三极管)。
      • 第二部分:材料和极性,用汉语拼音表示,字母含义如表1.3所示。
      • 第三部分:类型,用汉语拼音表示,字母含义如表1.3所示。
      • 第四部分:序号,用阿拉伯数字表示。
      • 第五部分:规格,用汉语拼音表示。
      • 对于场效应管、半导体特殊器件、复合管等型号的命名,只有第三、第四和第五部分。

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第1章 常用电子元器件的识别
  • 2.示例

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第1章 常用电子元器件的识别
  • 2.分类
    • 晶体管的种类主要有二极管、三极管、场效应管等,分类方式有材料、结构、用途等。
    • (1)二极管的分类
      • 按材料可分为锗二极管、硅二极管和砷化钾二极管等;按结构可分为点接触型二极管与面接触型二极管,如图1.8所示;按用途可分为整流二极管、检波二极管、开关二极管、稳压二极管、变容二极管、发光二极管。
    • (2)三极管的分类
      • 按半导体材料可分为锗管和硅管;按结构可分为点接触型和面接触型;按生产工艺可分为合金型、扩散型、台面型和平面型;按工作频率可分为低频管、高频管和开关管;按导电特性可分为NPN管和PNP管。

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第1章 常用电子元器件的识别
    • 1.5.2 封装形式与管脚结构
    • 1.5.3 使用注意事项
      • (1)焊接时应选用20~75W的电烙铁,每个管脚焊接时间应小于3s,并保证焊接部分与管壳散热良好(可用平口钳或慑子夹在被焊端附近,以利散热)。
      • (2)管子引出线弯曲处离管壳的距离不得小于2mm。
      • (3)大功率管的散热器与管子底部的接触部分均应平整光滑,中间可涂凡士林或有机硅酶,以减小腐蚀,并有利于导热。在散热器上用螺丝钉固定管子时,要保证各螺丝钉的松紧一致,结合紧密。
  • 1.6 半导体集成电路(略)

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第2章 电子基本技能基础
  • 2.1 电子产品的设计与生产过程(略)
  • 2.2 整机装配工艺
    • 2.2.1 整机装配工艺概述(略)
    • 2.2.2 印制电路板组装工艺
      • 1.印制电路板装配过程
        • 印制电路板装配过程为:准备待安装元件→将元器件引线成型→插装到PCB板上→准备焊接材料和焊接工具→进行焊接→剪切元器件引线→检查焊接质量,对焊接不良处进行修补。
      • 2.印制电路板组装的基本原则

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第2章 电子基本技能基础
  • (1) 元器件安装时应根据PCB板的设计要求,选择合适的插装形式。安装时应遵循先小后大、先低后高、先里后外、先易后难、先—般元器件后特殊元件的基本原则。例如,先安装卧式元器件、IC插座、表面安装元器件等小型器件,再安装立式元件、中(小)功率器件的安装支架或散热片等,再安装大容量电容、变压器等大体积元器件,最后安装传感器类等敏感元器件,连接导线等。
  • (2) 元器件安装的方向应一致,如电阻器、电容器、电感器等无极性的元件,应使标记和色码朝上,以利于辨认。对于插装方向,建议水平方向安装的元器件其标记读数应从左到右,垂直方向安装的元器件其标记读数应从下到上。
  • (3) 安装体积大、质量重的元器件时,应利用黏合剂将其底部粘在PCB板上并加橡胶衬垫或采用支架安装,以防止其歪斜、引线折断或焊点、焊盘的损坏。

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第2章 电子基本技能基础
  • (4) 元器件引线穿过焊盘后应至少保留2mm以上的长度。建议不要先把元件的引线剪断,待焊接好后再剪断元件引线。
  • (5)功率小于1W的元器件可直接贴在PCB板上进行平面安装(此处的印制导线必须涂有阻焊剂或此处没有印制导线),功率较大的元器件应距离PCB板2mm以上,以便于元器件散热。
  • (6)高频部分的元器件应尽量相互靠近,连线与元件引线应尽量缩短,以减少分布参数。
  • (7)装配中任何两个元器件以及元器件引线都不能相碰,当元器件密度比较大时应采用绝缘材料进行隔离或重新调整安装形式。
  • (8)多引线元器件插入印制板前,应将引线进行校正以保证引线对准插孔中心,如集成电路、集成电路插座、微型插孔、多头插头等。
  • (9)凡不宜采用自动焊接的元器件,一般在其他元器件焊接好后再进行安装。

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第2章 电子基本技能基础
    • 3.常用元器件的安装方法
      • (1)卧式安装。要求将元器件水平地紧贴印制电路板进行安装。优点是稳定性好,比较牢固,受振动时不易脱落。
      • (2)立式安装。优点是安装密度大,占用印制电路板面积小,拆卸方便。
      • (3)表面安装。表面安装元器件常见的安装形式如图2.1所示,优点是安装元器件密度大。
      • (4)双列直插式集成电路(DIP)的安装,一般不直接安装集成电路芯片,而是安装对应的集成电路插座,方便维修更换。
      • (5)大电解电容器的安装。先将电容器安装在固定支架上,然后插入PCB板,再固定安装支架,方法如图2.2(c)所示。
      • (6)TO封装器件安装。
      • (7)瓷件、胶木件、塑料件的安装。
      • (8)功率器件安装。
  • 2.2.3 整机总装工艺(略)

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第2章 电子基本技能基础
  • 2.3 焊接技术
    • 2.3.1 焊接工具
      • 1.常用装接工具
        • (1) 钳子。尖嘴钳一般用来夹持小螺母、小零件,在电路焊接时用来弯折、加工细导线和夹持元器件的引线等;斜口钳可用于剪切细小导线、元器件的引脚以及在装配中使用的塑料绑线等,也可用来修整印刷电路板;平口钳主要用于重型作业,如夹持和折断金属薄板及金属丝;剥线钳是用来剥掉电线端部绝缘层的专用工具;止血钳使用方便、灵活,它的主要用途是用来夹持物体尤其在焊接不易固定的元器件和拆卸电路板上的元器件时更能显示出其突出的优越性。

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第2章 电子基本技能基础
  • (2) 镊子。在焊接时可用镊子夹持导线和元器件,这样既可使它们固定不动,也有助于元器件的散热;拆卸小的电子元器件时,用镊子作为夹具,可使操作更加方便。
  • (3) 螺丝刀。螺丝刀是一种最常用的手工工具,按头部形状的不同可分为一字形和十字形两种。螺丝刀用于紧固螺丝钉,调整可调元器件。
  • (4) 其他工具。在电子整机装接过程中使用的工具除了上面所述的工具以外,还有一些其他工具,如电动螺丝旋具、电动螺母旋具、组合扳手、六角组合扳手、内六角扳手、同轴电缆剥线器、压接工具等。这些工具在整机装配和电子设备检修中也经常用到,灵活使用这些工具可以大大提高工作效率,改善装配工艺水平。

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第2章 电子基本技能基础
  • 2.焊接工具
    • (1) 内热式电烙铁。
    • (2) 吸锡电烙铁。
    • (3) 长寿型电烙铁。
    • (4) 红外焊枪。
  • 3.电烙铁使用方法
    • (1) 电烙铁的选用。
    • (2) 电烙铁的握法。
    • (3) 烙铁头的选用。烙铁头的作用是储存热量和传导热量。烙铁头的温度与烙铁头的体积、形状、长短等都有一定的关系。
    • (4)烙铁头的处理。烙铁头是用纯铜制作的,在焊锡的润湿性和导热性方面性能非常好,但它有一个最大的弱点是容易被焊锡腐蚀和被氧化;所以应对电烙铁进行一些处理。

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第2章 电子基本技能基础
  • (5) 烙铁头温度的调整与判断。烙铁头的温度可以通过插入烙铁心的深度来调节。烙铁头插入烙铁心的深度越深,其温度越高,否则就低。
  • (6) 电烙铁的接触及加热方法。
  • (7) 电烙铁使用注意事项。
    • ①在使用前或更换烙铁心后,必须检查电源线与地线的接头是否正确。尽可能使用三脚电源插头,注意接地线要正确地接在烙铁的壳体上。如果接错就会造成烙铁外壳带电,人体触及烙铁外壳就会触电,用于焊接则会损坏电路上的元器件。
    • ②在使用电烙铁的过程中,烙铁线不要被烫破,否则可能会使人体触电。应随时检查电烙铁的插头、电线,发现破损或老化应及时更换。

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第2章 电子基本技能基础
  • ③ 在使用电烙铁的过程中,一定要轻拿轻放,应拿烙铁的手柄部位并且要拿稳。不焊接时,要将烙铁放到烙铁架上,以免灼热的烙铁烫伤自己或他人;长时间不使用时应切断电源,防止烙铁头氧化;不能用电烙铁敲击被焊工件;烙铁头上多余的焊锡,不要随便抛甩,这样做很危险,落下的焊锡溅到人身上会造成烫伤,若溅到正在维修或调试的设备内,焊锡会使设备内部造成短路,造成不应有的损失,要用潮湿的抹布或其他工具将其去除。
  • ④电烙铁在焊接时,最好选用松香焊剂,以保护烙铁头不被腐蚀。
  • ⑤使用合金烙铁头(长寿烙铁)时切忌用锉刀修整。
  • ⑥人体头部与烙铁头之间一般要保持30cm以上的距离,以避免过多的有害气体吸入体内,因为焊剂加热时挥发出的化学物质对人体是有害的。

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第2章 电子基本技能基础
  • 2.3.2 焊接材料
    • 1.焊锡(锡铅合金)
    • 2.助焊剂(松香)
    • 3.阻焊剂
  • 2.3.3 印制电路板的焊接工艺
    • 1.焊接操作步骤
      • (1)做好焊接准备工作。
      • (2)焊接处理应注意以下两方面。
        • ①焊件表面处理。焊接之前,一般需要对焊件表面进行清洗处理,去除焊接面上的锈迹、油污、灰尘、氧化层等影响焊接质量的杂质。
        • ②搪锡。搪锡就是将元器件引线或导线的焊接部位预先用焊锡润湿,使焊件表面镀上—层焊锡。

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第2章 电子基本技能基础
  • (3)元器件引线加工。
    • 在组装印制电路板之前,首先要对元器件引线进行加工处理,以保证元器件排列整齐、美观,并有助于提高焊接质量,避免造成焊接不良。常见元器件引线加工形状如图2.10所示。在图2.10中:(a)为引线的基本形状,所有元器件引线均不得从根部弯曲,要求自引线打弯处距离引线根部要大于1.5mm:弯曲一般不要成直角,弯曲的半径要大于引线直径的二倍,两线打弯后要相互平行。(b)为孔距与元器件引线距离不符时的成型方法。(c)为打弯成型,适合用于焊接时受热易损的元器件。(d)为直接插装时的成型,适合用于元器件的卧式插装或立式插装。(e)集成电路引线成型方法。

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第2章 电子基本技能基础
  • (4) 元器件的插装主要有下列3种形式。
    • ① 卧式插装。卧式插装是将元器件紧贴印制电路板进行插装,采用卧式插装法的元件稳定性好,比较牢固,受振动时不易脱落。
    • ② 立式插装。立式插装的特点是元器件密度较大,占用印制板的面积少,拆卸方便。电容器、三极管、DIP系列集成电路多采用这种方法。
    • ③ 表面安装。常见的表面安装形式如图2.11所示,其特点是工艺简单,适合用于小型、薄型和高密度PCB板的组装,如图2.11(a)所示;双面混装如图2.11(b)所示;单面混装如图2.11(c)所示。混装的特点是先插后贴,工艺较复杂,组装密度高。

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第2章 电子基本技能基础
  • (5) 常用元器件的安装要求如下。
    • ① 晶体管的安装。晶体管安装前一定要先进行管脚识别,区分集电极、基极与发射极。元器件比较密集的地方应分别套上不同彩色的塑料套管,防止因碰极而短路,管脚引线一般保留3~5mm。
    • ② 集成电路的安装。集成电路的封装形式有晶体管式封装、单列直插式封装、双列直插式封装和扁平式封装,在使用时一定要弄清其方向和引线脚的排列顺序,不能插错。
    • ③ 变压器、电解电容器、磁棒的安装。(较大体积的器件要先固定后才能焊接)
    • ④ 安装元器件时应注意,对于无极性的两端子元器件,安装到印制电路板上之后,元器件字符标记方向应一致,并应符合阅读习惯,以便容易读出,利于今后的检查和维修,如图2.13所示。穿过焊盘的引线,手工焊接前建议不要把引线剪断,待焊接以后再剪断,引线至少要保留距焊盘1至2mm的长度。插装后为了固定可对引线进行折弯处理。安装时不要用手直接触碰元器件引线和印制板上的铜箔。

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第2章 电子基本技能基础
  • (6) 焊接步骤。质量好的焊接不容易完成,可通过实践多进行练习,逐步掌握焊接方法,不要急于求成。
    • ① 焊锡的拿法。焊锡丝一般有两种拿法,图2.14所示是焊锡的基本拿法。焊接时,一般左手拿焊锡,右手拿电烙铁。进行连续焊接时采用图2.14(a)所示的拿法,自然收掌,用拇指、食指和小指夹住焊锡丝,另外两个手指进行配合,这种拿法可以连续地向前移送焊锡丝。图2.14(b)所示的拿法在只焊接—个焊点时适用,不适合连续焊接。

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第2章 电子基本技能基础
  • ② 焊接步骤。下面以“五步焊接法”和“三步焊接法”为例介绍焊接步骤。 五步焊接法:对于热容量大的工件,要严格按“五步焊接法”进行操作。“五步焊接法”如图2.15所示。这是焊接的基本步骤。

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第2章 电子基本技能基础
  • 【步骤一】准备:烙铁头和焊锡靠近被焊工件并认准位置,处于随时可以焊接的状态如图2.15(a)所示。
  • 【步骤二】放上烙铁:将烙铁头放在工件上进行加热,注意加热方法要正确,如图2.15(b)所示。这样可以保证焊接工件和焊盘被充分加热。
  • 【步骤三】熔化焊锡:将焊锡丝放在工件上,熔化适量的焊锡,如图2.15(c)所示。在送焊锡的过程中,可以先将焊锡接触烙铁头,然后移动焊锡至与烙铁头相对的位置,这样将有利于焊锡的熔化和热量的传导。此时注意焊锡一定要润湿被焊工件表面和整个焊盘。
  • 【步骤四】拿开焊锡丝:待焊锡充满焊盘后,迅速拿开焊锡丝,如图2.15(d)所示。此时应注意熔化的焊锡要充满整个焊盘,并均匀地包围元器件的引线,待焊锡用量达到要求后,应立即将焊锡丝沿着元器件引线的方向向上提起拿开。
  • 【步骤五】拿开烙铁:焊锡的扩展范围达到要求后,拿开烙铁,注意撤离烙铁的速度要快,撤离方向要沿着元器件引线的方向向上提起。如图2.15(e)所示。

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第2章 电子基本技能基础
  • 2.焊点的质量标准
    • (1) 焊点应具有足够的机械强度。
    • (2) 焊接可靠,保证导电性能。
    • (3) 焊点表面应整齐、美观。焊点的外观应光滑、圆润、清洁、均匀、对称、整齐和美观,应充满整个焊盘并与焊盘大小比例合适。
  • 3.焊接质量的检查
    • (1) 目视检查。
      • ① 是否有错焊、漏焊、虚焊,焊盘是否脱落,焊点是否有裂纹。
      • ② 是否有连焊现象,焊点是否有拉尖现象,焊点外形是否良好,焊点表面是否光亮、圆润。
      • ③ 焊点周围是否有残留的焊剂,焊接部位有无热损伤和机械损伤现象。
    • (2) 手触检查。
      • ① 导线、元器件引线和焊盘与焊锡是否结合良好,有无虚焊现象。
      • ② 引线和导线根部是否有机械损伤。
      • ③ 检查焊点接合处是否有裂缝、元器件是否有松动等现象

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第2章 电子基本技能基础
  • 4.焊点缺陷产生的原因
    • (1) 桥接。(可能原因:元器件未贴紧电路板,尚未冷却就移动)
    • (2) 拉尖。(可能原因:先拿走烙铁头,后拿走焊锡丝)
    • (3) 虚焊。(可能原因:管脚或焊盘被氧化膜覆盖,焊接温度低)
    • (4) 松香焊。(可能原因:焊锡量太少,松香太多)
    • (5) 松动。(可能原因:尚未冷却就移动,焊锡量少,松香多)

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第2章 电子基本技能基础
  • 5.焊接的基本原则
    • (1) 清洁待焊工件表面。
    • (2) 选用合适的工具。
    • (3) 采用正确的加热方法。
    • (4) 选用合格的焊料。
    • (5) 选择适当的助焊剂。
    • (6) 保持合适的温度。
    • (7) 控制好加热时间。
    • (8)工件的固定。
    • (9)使用必要的辅助工具。

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第2章 电子基本技能基础
  • 6.焊接注意事项
      • 焊接的一般顺序是:先小后大、先轻后重、先里后外、先低后高、先普通后特殊。即先焊接轻便、小型的元器件和较难焊接的元器件,后焊接大型和较笨重的元器件。先焊接分立元器件,后焊接集成电路。对外连线要最后焊接。例如,元器件的焊装顺序依次应是电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管。
    • (1) 一般应选择内热式20~35W恒温230℃的电烙铁,以温度不要超过300℃为宜。接地线应保证接触良好。烙铁头形状应根据印制板焊盘大小而定。
    • (2) 焊接时间在保证润湿的前提下应尽可能短,一般不要超过3s。
    • (3) 耐热性差的元器件应使用工具辅助散热。

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第2章 电子基本技能基础
  • (4) 如果元器件的引线是经过镀金处理的,或是刚出厂的元器件,这样的元器件可以直接焊接,不需要对元器件的引线进行处理。
  • (5) 焊接时不要用烙铁头摩擦焊盘。
  • (6) 集成电路若不使用插座而直接焊到印制板上时,其安全焊接顺序应为“地端输出端电源端输入端”。
  • (7) 焊接时应防止邻近元器件和印制板等受到过热的影响,对热敏元器件要采取必要的散热措施。
  • (8) 焊接时,绝缘材料不允许出现烫伤、烧焦、变形、裂痕等现象。
  • (9) 在焊料冷却和凝固前,被焊部位必须可靠固定,不允许摆动和科动,焊点应待其自然冷却,必要时可采用散热措施以加快冷却。
  • (10) 焊接完成后,必须及时对板面进行彻底清洗,以避免残留焊剂。

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第2章 电子基本技能基础
  • 2.3.4 拆焊与印制导线的修复
    • 1. 拆焊
      • (1) 用电烙铁拆焊。
      • (2) 用吸锡电烙铁拆焊。
      • (3) 用热风枪进行拆焊。
      • (4) 用红外线焊枪拆焊。
    • 2.印制导线的修复
        • 在调试或维修过程中,经常会遇到印制电路板铜箔(印制导线)翘起、断裂、焊盘脱落等现象。对于印制导线断裂常采用搭接法和跨接法,如图2.20所示。修复脱落的焊盘时可先将脱落的焊盘从PCB板上去掉,然后把连接焊盘的印制导线上的阻焊剂和涂覆层清除干净,再把单芯导线一端弯成一个小圆圈,其圆圈的内径视焊盘的孔径而定。将弯好的导线放到印制导线上,导线圆圈的圆心正对焊盘孔;也可以把元器件的引线穿入原来的焊盘孔中,如图2.21所示。

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第2章 电子基本技能基础
  • 2.4 整机调试(略)
  • 2.5 电路故障排除方法
    • 2.5.1 故障原因分析
        • (1) 元器件变值、损坏或特性发生变化,绝缘不良造成的漏电短路等。
        • (2) 焊点虚焊、脱焊或接触不良,接插件接触不良。
        • (3) 活动部件,如开关、电位器等工作异常。
        • (4) 外界干扰等原因造成的元器件损坏等。
        • (5) 对于刚组装完的设备应注意:电子元器件是否存在插接错误,有极性的元器件的连接方向是否正确,元器件参数是否正确,导线连接是否正确,元器件是否有漏插、漏焊现象等。

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第2章 电子基本技能基础
  • 2.5.2 故障检修程序
    • 1.了解故障发生时的情况
    • 2.确定故障范围
    • 3.故障部位确定
    • 4.更换故障元器件
        • (1) 尽可能选择同型号的元器件,即几何尺寸和电气参数完全相同。
        • (2) 若暂时没有同型号的元器件,应选择几何尺寸和电气参数尽可能相同的元器件。
        • (3) 更换的保险丝规格应相同,不能用额定电流大的保险丝代换。
        • (4) 对于多参数的元器件,要求重要参数相同或相近,次要参数可以有些变化。例如,代换某电容器,一定要保证容量相同,而耐压值则可以略微高一些。

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第2章 电子基本技能基础
  • 2.5.3故障检测方法
    • 1.直观检查法
    • 2.电阻值检查法
    • 3.电压检查法
        • (1) 交流电压的检测。
        • (2) 直流电压的检测。
    • 4.替换法
        • (1) 元器件替换。
        • (2) 单元电路替换。
    • 5.波形法
        • (1) 波形的有无和形状。
        • (2) 波形参数。
        • (3)波形失真。
    • 6.智能自动检测

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第3章 电子基本技能训练实例
  • 3.1 模拟母鸡下蛋叫声电路
    • (1)电路原理图
    • (2)电路工作原理
    • (3)元器件清单
    • (4)集成电路引脚功能
    • (5)电路通用板结构图
    • (6)母鸡下蛋叫声电路实物图
    • (7)直流稳压电源、数字万用表、模拟示波器
    • (8)电路调试步骤

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电路工作原理
  • 本电路可产生类似于母鸡下蛋后发出的叫声,可给养鸡场营造出一个下蛋的环境。略加改动,还可模拟公鸡、机器人、计算机及各种鸟鸣等多种声音效果。
  • 电路如图3.1所示,双或非门U2:A和U2:B组成频率低于1Hz的低频振荡器,其频率可以通过电位器W1来调整。振荡器的输出信号送至十进制计数器U1的第14脚时钟输入端。U1的前三对交变输出经过三只二极管D1、D2、D3和电位器W3连接到U3的第7脚。U1的第5脚和第9脚输出送至由U2:C和U2:D组成的触发器的置位端和复位端。当U2:C的第8脚收到高电位脉冲时,U2:D的第11脚变成高电位,并一直维持到U2:D的第13脚接收到高电位脉冲为止。

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电路工作原理
  • 由时基集成电路U3组成定时器,它发出的音频频率取决于U3的第7脚上的电压。根据本电路所给出的参数,其发出的声音为三点一划,划的高音比点的高音稍微高一些,于是听起来便是“咯、咯、咯、噶——”的类似于母鸡下蛋的叫声,其长短节律可通过W2、W3来调整,还可以通过改变电容C3的值来得到准确的母鸡下蛋叫声。
  • 十进制计数器U1选用CD4017型;或非门电路U2选用CD4001型;时基极成电路U3选用NE555型;二极管

D1~D4选用1N4007型;BUZ1喇叭选用5V蜂鸣器。

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电路调试步骤
  • 检查元器件及连线是否完成;焊接是否良好;剪断所有焊接面上余下的管脚引线;
  • 检查线路连接是否正确;电源线是否都连接好;地线是否都连接好;可用万用表测量;
  • 电源线用红色的导线引出10cm;地线用其它颜色的导线引出10cm;电源线与地线切忌短路;
  • 直流稳压电源的“-”端与“GND”端用导线连接在一起作为接地端;“+”端作为正电压输出端;输出电压选在8V~12V之间;以万用表测量为准;

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电路调试步骤
  • 把桌面上剪下的引线清理干净;集成电路芯片不插;把电源线与“+”端相连接;地线与“-”端相连接;
  • 用万用表逐一测试与电源线相连的地方电位是否正确;与地线相连接的地方电位是否为0V;
  • 用万用表逐一测试所有集成电路插座的其它引脚看电位是否为0V;

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电路调试步骤
  • 如果测试没有发现问题;先关闭电源;插上集成电路芯片;
  • 打开电源;调节电位器W1/W2/W3可以改变叫声及节律;要求能发出“三点一划”的声音;前面三声短,后面一声长;
  • 如果调节电位器没有任何声音;则用示波器探头测试CD4001的第3脚看是否能产生一个频率为3Hz~4Hz的矩形波;调节W1可改变此频率;然后测试NE555的第3脚看是否有信号,该信号也是一个矩形波,而且其频率在几百个赫兹;而且应该按照“三点一划”的规律变化;测量蜂鸣器的正极看看电位是不是在5V以上;

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第3章 电子基本技能训练实例
  • 3.2 彩灯控制器电路
    • (1)电路原理图
    • (2)电路工作原理
    • (3)元器件清单
    • (4)集成电路引脚功能
    • (5)电路通用板结构图
    • (6)彩灯控制器电路实物图
    • (7)直流稳压电源、数字万用表、模拟示波器
    • (8)电路调试步骤

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彩灯控制器电路原理图

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电路工作原理
  • 如图3.2所示,时基集成电路U1及外围元器件R1、R2、C2构成一个多谐振荡器,从U1的第3脚输出频率f=1/[(R1+2R2)·C2·ln2],脉冲的占空比q=R1/(R1+R2)的矩形波。
  • U1的第3脚输出的矩形波信号作为四位双向移位寄存器U2的时钟信号,U2采用右移的接法,U2的输出端Q3,Q2,Q1,Q0分别驱动发光二极管D1、D2、D3、D4,随时钟信号的变化,发光二极管D1、D2、D3、D4的点亮情况为:

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电路工作原理

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电路工作原理

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电路工作原理

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电路工作原理
  • 综合上面的详细分析可知,发光二极管D1~D8将以32个时钟周期为一个循环周期,点亮情况复杂多变,并且按照一定的规律变化。
  • 时基集成电路U1选用NE555型;四位双向移位寄存器U2及U3选用74LS194型;双上升沿D触发器U4选用74LS74型;四位二进制同步计数器U5选用74LS163型;六反相器U6选用74LS04型;或门电路U7选用74LS32型;发光二极管选用黄色LED。

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彩灯控制器电路实物图

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电路调试步骤
  • 检查所有的元器件及连线是否安装完成;焊接是否良好;剪掉所有焊接面上余下的管脚引线;
  • 对照原理图检查线路连接是否正确;电源线是否都连接好;地线是否都连接好;可用万用表测量;
  • 电源线用红色的导线引出10cm;地线用其它颜色的导线引出10cm;电源线与地线切忌短路;
  • 直流稳压电源的“-”端与“GND”端用导线连接在一起作为接地端;“+”端作为正电压输出端;输出电压选在5V~6V之间;以万用表测量为准;

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电路调试步骤
  • 把桌面上剪下的引线清理干净;集成电路芯片不插;把电源线与“+”端相连接;地线与“-”端相连接;
  • 用万用表逐一测试与电源线相连的地方电位是否正确;与地线相连接的地方电位是否为0V;
  • 用万用表逐一测试所有集成电路插座的其它引脚看电位是否为0V;

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电路调试步骤
  • 如果测试没有发现问题;先关闭电源;插上集成电路芯片;
  • 打开电源:如果发光二极管变化规律正确则不需要进行调试;
  • 打开电源:如果不亮或者是不正确,先用示波器探头测试NE555的第3脚看能否输出一个矩形波,幅度值是否在5V左右;然后进一步检查74LS163计数器工作是否正确;74LS194双向移位寄存器工作是否正确;

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附一:直流稳压电源

电子基本技能训练

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附二:数字万用表

电子基本技能训练

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附三:模拟示波器

电子基本技能训练

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附四:电路通用板元件面

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附五:电路通用板焊接面

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