广东工业大学电子工艺实习报告书(双路输出可调稳压电源)
1. 實習目的
本次實習通過電子焊接電路板(洞洞板可調直流穩壓電路與PCB小黃鴨收音機電路),訓練對基本焊接工具、對萬用表等測量工具的掌握;掌握手工焊接的方法;了解元器件的基礎知識,如:電阻器,電容,電感等相對應的封裝知識等等;了解電路板的種類;學習使用 Multisim 仿真實現穩壓源等等的技能來達到制作要求的。
2. 實習使用的儀器設備:
- 儀器:萬用表、變壓器;
- 工具:電烙鐵、鉗子、螺絲刀、鑷子、焊錫、松香、助焊劑;
- 材料:1 個 LM317 集成穩壓器,1 個 LM337 集成穩壓器,1 個 B2K 電位器,120Ω和 1kΩ電阻各 2 個,1 個 2200uF/50V 有極電容,1000uf/50V、10uf/25V、100uf/25V 型有極電容、100nf 無極電容各 2 個,8 個 IN4007 二極管。
3. 實習的產品說明:
1)產品名稱;
雙路輸出可調直流穩壓電路
2)工作原理;
先由一個整流電路進行AC全橋整流成DC,再濾波整形,以便形成一個相對平穩幅度的直流輸出電源,搭配集成電路LM337,LM317使用(穩壓電路),輸出一個穩定的直流電壓。
大致框圖如下:
3)畫出電路原理圖,標明元器件參數;
4)該實習中焊接穩壓電路所使用的電子元器件如下:
1 個 LM317 集成穩壓器1 個 LM337 集成穩壓器,1 個 B2K 電位器,120Ω和 1kΩ電阻各 2 個,1 個 2200uF/50V 有極電容,1000uf/50V、10uf/25V、100uf/25V 型有極電容、100nf 無極電容各 2 個,8 個 IN4007 二極管。
4.使用Multisim(或proteus)對電路圖進行仿真,按輸出數據要求測試仿真結果。
本次實驗的仿真使用multisim14.1平臺,仿真時略去原先原理圖的變壓器,并使用了兩個理想的POWER SOURCE串聯(兩個source的連接處接地)來代替±15V交流電壓輸入,此處處理意在更加真實模擬仿真實際實驗室操作效果。在此處仿真中,所使用元件為本人實際操作時的元件(實際電路中兩個2K ohms滑動變阻器用一個同軸2K ohms雙電位器代替,該處仿真圖上使用兩個2K ohms滑動變阻器)。本次仿真測試電路各項仿真結果為圖所示:
從上面6圖,我們可以看出,當正/負電阻器(實操時,因材料限制,原理圖上兩個電阻器用一個同軸電位器來代替)同時變大/變小時,對應的正/負輸出也相對應地變大/變小,
各種情況下的輸出值至于下表之中:
參數對照 紅表筆接正輸出端,黑表筆接地 紅表筆接負輸出端,黑表筆接地
最大值MAX(V) 17.158 -17.158
最小值MIN(V) 2.504 -2.504
5.實習數據記錄與分析:
1)檢測電路時在實驗室中實際測出的輸出數據:
參數 萬用表接負輸出端時 萬用表接正輸出端時
MAX(V) -16.88 16.87
MIN(V) -2.55 2.54
在實驗室具體實操時測量數據圖片如下所示:
2)電路板元件布局圖片:
3)電路板焊接面:
4)電路安裝與調試時的問題、分析、處理與結果。
在電路布局時:為了使元器件分布盡量緊靠,又要使在洞洞板上可以不使用飛線來完成排線,同時使電氣特性盡可能好,因此花了比較長的時間來考慮版面布局,在焊接前用筆在電路板上畫線作記號,標明連線位置。隨后便開始焊接。
在安裝過程時:對于LM317,LM337的引腳,通過在網路上找其芯片手冊來獲得其引腳數據。對于電位器六個腳各自的連線方法一開始并不懂,通過向老師請教及網上社區查詢B2K電位器,學會其工作原理。因自己之前參加過電賽,有相關的布線焊接經驗,所以整體焊接起來較為順利。
在調試過程中:在調試過程中通過接入變壓器的電源使用萬用表測量輸出的電壓,結果與仿真結果有所誤差。后通過仔細排查電路走線和電表測量是否有短路或者斷路情況,最終發現是一處引腳焊接連上一起。最終將用焊筆將其連焊的去除,重新調試測量最終得到了與仿真結果接近的數據。
6.對實習結果進行質量分析,并與仿真結果進行對比分析。
本次所做的可調穩壓電源是±2.55-16.88V,由于器件的制造差異和變壓器輸入電源電壓和所要求的有稍微的差異,但總體來說,制作質量較好,達到預期實習效果,完成了制作要求。
實習所測得的實驗數據,與仿真數據相比,MAX輸出相差0.278V左右,MIN輸出0.036V以內。因為元器件的損耗以及實際測量誤差的存在,所以可以認為:該實操得到的數據符合仿真得到的數據,符合題目要求,可以認為本次電子工藝實習是成功的。
7.在了解本電路原理基礎上,若電源輸出為±1.25V~37V時,電路參數應如何選擇和修改?給出計算和選擇的依據?若電源輸出要求從0V開始可調,應增加補償電路,請畫出補償電路。
若電源輸出為±1.25V~37V:先查詢LM317、LM337的輸出表達式如圖:
可以計算可得:正輸出: Vout=1.25*(1+R2/R1)
負輸出:Vout =-1.25*(1+R2/R1)
由此可以得:要使輸出為37V,可由各自的R2/R1的比值確定,為LM317\LM337的R2/R1=0-28.6,即可實現從1.25~37V的調節,仿真結果如圖:
另外,要使輸出從0開始,應該引入-2.5V的輸出來抵掉原來2.5V的輸出,可以如下圖:
穩壓管 D10、D11 構成補償電路,當調節R5電位器為0時,適當調節R6使輸出電壓接近于0V,后繼續增加R6的阻值,輸出電壓 Uo 變大。
8.簡答思考題:
(1)電子元器件的主要參數包括哪幾項?其規格參數有哪些?
主要參數包括:規格參數、特性參數與質量參數。規格參數包括了:標稱值,允差值、額定值與尺寸。
(2)在元器件上常用的數值標注方法有以下三種:
常用數值標注方法:1、直接標注法(例:4R7(4.7ohms)、103(10*103)、14(1*104));2、四道色環標稱;3、五道色環標稱。
1) 用四色環標注出電阻:6.8KΩ±5%,47Ω±5%;
藍灰紅 金;黃紫黑 金
2) 用五色環標注出電阻:2.00KΩ±1%,39.0Ω±1%;
紅黑黑棕 棕;橙白黑金 棕
3) 已知電阻上的色標排列次序如下,試寫出各對應的電阻值及允許偏差:
a “橙白黃 金” 390000ohms±5%
b“棕黑金 金” 1.0ohms±5%
c“綠藍黑棕 棕” 5600ohms±1%
d“灰紅黑銀 棕” 8.20ohms±1%
(3).電阻、電容如何分類,他們的技術指標有哪些?試述它們的主要用途?
1)電阻:
按使用的材料分:金屬膜電阻(用于精密電路中),炭質電阻(早期電路 中使用)、炭膜電阻(現在電路中使用最普遍)、保險電阻(用于電路中的 電流保護和溫度保護)、半導體電阻(用于傳感器的敏感電阻)、水泥電 阻(用于功率較大的場合)、線繞電阻(用于功率較大且需要較嚴格的場 合);
按結構分:固定電阻(一般不需要調節的電路中使用)、可調電阻(用于 需要隨時可以調節的電路)、半可調電阻(用于小范圍調節的電路)、電 位器(用于亮度、聲音、對比度等模擬量調節的面板上);
技術指標:有標稱值、額定功率、允許偏差等;
用途:限流、分壓、耦合、負載、調節電壓和信號大小等。
2)電容:
分類:貼片電容、陶瓷介質電容、薄膜介質電容、空氣介質電容、鈕 電解電容(CA)鋁電解電容、玻璃釉電容、低頻瓷介電容(CT)、高頻瓷 介電容(CC)、聚丙烯電容(CBB)、聚苯乙烯電容(CB)、聚酯電容( CL);
技術指標:有標稱值、允許偏差、額定電壓、漏電阻、漏電流和穩定性等;
用途:耦合、濾波﹑退耦、高頻消振、諧振、旁路、中和、定時、積分、微分、分頻、負載電容。
(4).什么是IC芯片?它與分立元件電路比較有哪些特點?根據什么原則選用它?
9.實習心得:實習中的收獲及存在的問題.
本次實習中,學習了很多關于實際焊接操作的知識,得自己不再停留在仿真層面,拓寬了自己的技能面,掌握了手工焊接的技術方法。在本次實習中,我用了大約一天半左右的時間就焊接調試完自己的穩壓器電路以及選做的小黃鴨收音機,效果基本達到預期要求。此外,也為在焊接過程中遇到困難的班里的其他同學提供了幫助,例如焊接貼IC9088。更加深刻理解萬用表為什么叫萬用表了,可以用來檢查是否通路,可以用來測量電阻大小,還可以用來判斷二極管的正負極,還有很多很多的功能對于使用Multisim 的仿真更加熟練了,能記住一些元器件的查找方法。在這次實習中,最主要的還是學到了實際操作,給自己的能力帶來了長進。存在問題也有很多,比如元器件排版雖然整齊但是由于方向放置不恰當導致焊接出現困難。焊接完成的收音機接受的信號不穩定有雜音,通過仔細排查,重新焊接天線,使用新的干電池為收音機的工作環境提供充足的電壓最終得到不錯的收音效果等等。
10. 選做(附加)題:給出FM收音機焊接正反面圖片。收到多少個電臺?聲音質量如何?
最開始焊接完成后可以接收到電臺但信號不穩定,有較大的雜音,后經過天線電路的重新焊接,在不同方向和位置測量接受電臺效果及換用新的干電池以提供工作環境所需的電壓電流最終解決問題所在,實現較好的收音效果。
據焊接完實測:該FM小黃鴨收音機在信號強度較好的位置能夠接收到8個電臺。聲音清晰響亮,音質較高。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的广东工业大学电子工艺实习报告书(双路输出可调稳压电源)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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