光電資訊工程光電專業
《電子設計》實習報告
姓名李雪松
學號 3090104147
專業、班級資訊工程（光電） 0904班
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成績：2010-7
實驗一實驗名稱：_______wfs-509型紅外線感應開關製作
1.實驗目的
1、在模電實驗課程的基礎上繼續加深對電子線路焊接過程的了解，並在操作中熟練焊接工藝技巧，減少誤焊、虛焊、焊點短路等錯誤；
2、初步熟悉pcb板的佈線格局、元件放置與線路的設計要求；
3、通過在電路板出現問題時的除錯，學會發現問題（如元件問題、虛焊漏焊、正負極接反等）與解決問題（如何拆下已焊元件、如何更換元件、如何切斷焊點間的短路等），並通過控制變數等簡單方法，利用示波器和萬用表逐一排查可能存在的問題；
4、在實驗中鞏固原來的數電模電理論知識，並學會將它們應用於實踐，為以後的設計競賽、diy等打下基礎。
2.實驗內容（工作原理，實驗過程焊接除錯步驟，測試專案，碰到的問題及解決的經過，達到的目標）
選定套件（pcb板和元件）進行焊接，除錯，實現特定功能。（每人一套）
所選：紅外感應開關。
2.1工作原理：
電路原理如圖所示：
ic1b、r5、r6、vd2、c2組成振盪器，從ic1的4腳輸出脈衝訊號，經vt3放大後，驅動紅外發光管發射紅外線訊號。發射的訊號前面若沒有東西擋住，紅外置收管便無法接收訊號，後續電路不工作，當前面有物體擋住時，如人手在前面晃動，發射的紅外訊號便被反射回來，經vd1接收後、vt1、vt2放大後，在r3端輸出放大了的紅外線訊號，在ic1a與非門電路上進行選頻放大，然後反相後從ic1的3腳輸出，經ic1c、ic1d處理後，驅動繼電器工作。r10、c5組成延時電路，調節這二個元件的引數，可以調節很次動作後自動延時的時間，本電路設計的延時時間為30秒，具體由於阻容元件均有一定的誤差，實際延時可能會略有差別；
具體實現方法是：我們利用紅外線反射原理作為感測器，當人體的手或身體的某一部分在紅外線區域內，紅外線發射管發出的紅外線由於人體手或身體摭擋反射到紅外線接收管，從而控制繼電器的開關動作，通電使二極體發光；當人體的手或身體離開紅外線感應範圍，沒有訊號，一段時間後（即前述由r10、c5控制的延遲時間）自動復位（二極體熄滅）。
在一些高檔的公共場所，自動幹手機、自動取票機等相應很多人都接觸過，只要人手在機器前面一晃，機器便被啟動，延時一段時間後自動關閉，非常方便。我們製作的紅外感應開關可以實現以上介紹的產品的功能。
2.2焊接步驟：
（1）根據廠家提供的原件清單核對元件，確保不差漏元件，如果有確實或損壞，應及時補足元件；
（2）對一些比較可能出問題的元件先用萬用表檢查一下，減少出問題的機率。綜合4種熱身練習中的有可能出現的各種元器件，我總結出了如下檢測方式：
※色碼電阻的檢測：
先由電阻的色碼讀取阻值，再用萬用表測量。
※音量電位器的檢測：（本實驗不需要）
音量電位器可以通過萬用表檢測。音量電位器的開關應通、斷明顯；
音量電位器的電阻應該隨著轉軸的（緩慢）旋轉而平滑變化。
音量電位器的旋紐與安裝螺釘應該齊備。
※電容的檢測：
有極性電容要區分正、負引腳，負極引腳的外殼上標有「-」號；有極性電容的容量較大（μf級）， 0.01μf以上的容量需要用萬用表的高阻檔檢查有無短路、開路或者變質。
無極性電容的容量識別： 1μf=1000nf=1000000pf
104=10×104=100000pf=0.1μf
10n =10nf =0.01μf =10000 pf
103 = 10000pf 472 = 4700pf
333 = 33000pf 222 = 2200pf
※雙聯可變電容用萬用表檢查兩組定片與動片之間，有無短接。（本實驗不需要，為9018-2型超外差式袖珍收音機需要檢測部分）
※喇叭的檢測：（本實驗不需要）
主要用萬用表的低阻檔檢查有無開路、短路以及聲音大小。
※二極體、led的檢測：用萬用表檢查其導通、截止的狀態是否正常。
※晶體三極體管的檢測：
主要對三極體電流放大倍數與單元電路增益要求相符（功放配對）、區別bce電極。
※振盪線圈與中周的檢測：（本實驗不需要，為9018-2型超外差式袖珍收音機需要檢測部分）
主要是以色點區別它們（對照說明書分清）千萬不要混淆。
※磁棒天線線圈的檢測：（本實驗不需要，為9018-2型超外差式袖珍收音機需要檢測部分）
磁棒天線線圈一般用漆包線繞在磁棒上，可以用細砂紙輕巧的擦掉引線端的漆膜，以便測量。主要是分清原邊繞組與副邊繞組。用萬用表測量，仔細辨別1～4引腳，2、3 切不可弄反。
（3）將各個元件按照pcb板子上的插口插好，安裝時先裝低矮和耐熱的元件（如電阻、積體電路），然後再裝大一點的元件（如接線柱、繼電器），最後裝怕熱的元件（如三極體）。電阻的安裝：將電阻的阻值（參照說明書的電阻值計算示意圖）選擇好後根據兩孔的距離彎曲電阻腳課採用臥式緊貼電路板安裝，也可以採用立式安裝，高度要統一。
瓷片電容和三極體的管腳剪的長度要適中，不要剪得太短，也不要留得太長。電解電容緊貼線路板立式安裝焊接。發光二極體、紅外發光管、光電二極體接收器應先按照圖示彎曲成形，直接插在電路板上焊接按照元器件的耐熱性依次將元件焊好，避免虛焊的同時，應注意不要出現搭錫短路；最後剪掉過長的引腳，完成焊接。
2.3除錯步驟和測試專案：
1、全部電路裝好後，串入電流錶，接上直流12v電源，若電流大於100毫安，說明電路中有故障，應仔細檢查，積體電路有沒有裝反，焊接時是否有搭錫短路等情況；
——實驗情況良好，電流值遠小於100ma，兩led發光管均正常工作。
2、用鑷子短接vt5的c、e極，正常可聽到繼電器吸合的聲音，同時可看到工作指示燈點亮，若短接時電流較大，且沒聽到繼電器吸合聲，應檢視vd5是否裝反；
——短接vt5的c、e極，可以聽到繼電器吸和的「嘀噠」聲，工作正常
3、在對紅外線電路除錯時，最好配一台雙蹤示波器，以便更好地學習同相濾波抗干擾電路的原理；
4、通電後測量ic1第4腳波形，正常時可以看到方波訊號，若不正常，應仔細檢視相關元件是否裝錯，是否有虛焊等；
——觀察到的方波訊號如下圖所示：
5、測量ic1第2腳波形，可以看到幅值為電源電壓的方波訊號，若不正常，應檢查vt3是否裝反；
——觀察到的方波型號如下圖所示：（幅值約為為12v）
6、測量ic1第1腳波形，在紅外對管前面沒有物體時，此腳電壓基本為0，當有物體擋住時，可以看到接收並被放大的訊號波形，物體離紅外管越近，幅值越大，如果看不到以上所述的電壓波形，應仔細檢查vt1、vt2是否反裝，紅外置收管vd1是否有搭錫現象，只要元件安裝無誤，都能看到正常波形；
（1）紅外對管前面沒有物體時，ic1第1腳波形：
（2）紅外對管前面有物體擋住時，ic1第1腳波形：
7、將ic1第1腳和第2腳電壓波形同時顯示在示波器螢幕上，用物體（可直接用手）靠近紅外管，注意檢視兩處波形，當物體離紅外管遠時，1腳電壓幅度小，同時為三角波，而當足夠近（10cm以內）時，幅值為電源電壓值，同時為梯形波，且與2腳電壓波形具有相同的相位，當ic1的1腳和2腳都為高電平時，其3腳就輸出低電平訊號，只有與發射端相位相同，且頻率相同的訊號，才能被有效放大，這也是同相濾波抗干擾電路設計的原理所在，我們實訓時因重點掌握。
——物體遠離紅外管物體靠近紅外管
（注：由於ic1第1、2管腳排布緊湊、示波器尖頭觸筆有限，實際測試中並沒有同時將兩者電壓波形顯示在示波器螢幕上）
8、r10、c5是決定輸出延時時間的元件，當有訊號時，vd4向c5充電，c5上電壓維持高電平的時間就是輸出訊號的延時時間。
——由此，可以對電路進行如下公升級：將c5換為雙聯可調電位器或雙聯可調電容器即可方便地獲得不同的延時效果。在常用的rc振盪電路中，一般採用切換高穩定度的電容來進行頻段的轉換（頻率粗調），再採用雙聯可變電位器進行頻率的細調。
2.4碰到的問題及解決的經過：
問題1：接好電源後兩個發光二極體均可以正常工作，但是無法實現30s後led2自動熄滅的功能。
解決方法：未解決二極體長亮不滅的問題，我首先詢問了一同做紅外感應開關的同學，經詢問，發現這是乙個共性問題。儘管許多同學當時都沒有找到問題所在，但是通過幾個失敗後又成功的同學的講解，發現問題可能出現在以下幾個方面：
（1）黑色的紅外光電二極體接收器具有一定的次品率，而且我們在將其管腳彎曲成型的過程中，很可能已經弄壞了二極體。相比之下，發光二極體的損壞率則非常低；
（2）電阻和電磁繼電器是整個電路板中最不容易損壞的零件，因此可以排除；
（3）三極體有可能因為沒有按照原理圖進行安裝，使ce極反接燒掉；
（4）焊點搭錫短路、虛焊；
（5）電解電容正負極反接；
（6）cd4093積體電路已經燒毀；
經過逐一排查，最終確定為原因（1），在換了乙個黑色的紅外置收器之後，套件在通電30s後led2熄滅，符合要求。
問題2：沒有裝上塑料盒之前工作正常，裝上塑料盒以後長亮不滅。
解決方法：通過對《專案指南.pdf》的閱讀，我發現了這樣一段補充「二只發光二極體和紅外對管安裝前先折彎，發光部分要伸出線路板，使其發光面朝向線路板的焊接面方向，焊接時引腳要留有足夠的長度，先焊上乙個腳，然後裝入盒子中，紅外對管安裝時一定要整個發光面全部伸出外殼，否則外殼會將訊號短路，造成開關無法斷開，發光管則與外殼面平。
」癥結所在就是裝上盒子後，由於塑料擋住了大部分的編碼紅外線訊號，並在盒內反射到接收器vd1上，相當於始終有物體反射訊號，造成繼電器開關無法斷開。同時由於塑料盒上留給led1、vd1的孔徑較小，因此用烙鐵把盒子上的孔擴大一些，並使兩個紅外對管伸出更長的長度。經測試，電路再次正常工作。
同時，注意到部分同學在裝入盒子後，led2雖然30s後會熄滅，但是由於接收器露出部分較少，很難感應到由於外界物體的存在而反射回來的紅外編碼訊號，問題和解決方法與此相同。
電子線路實習報告
目錄第一節 電子線路實習簡介及軟體介紹 第二節 基本共射放大電路設計 2.1 電路設計要求 2.2 電路設計總體構思 2.3 電路引數計算及元件選擇 2.4 總體電路圖設計圖 2.5 multisim軟體電路效能 資料測量圖 2.6 波形圖及波形分析 第三節 積分運算放大電路設計 3.1 電路設計要...
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1 實習目的3 2 軟體簡介4 5 3 實習內容6 11 4 實習心得12 實習目的 電子線路實習是為了配合模擬電子技術基礎課程的教學而開設的。首先採用eda技術中的multisim軟體對模擬電路進行 執行，讓學生完成eda技術方面的初步訓練，然後再搭接出實際電路。multisim 是乙個優秀的電子...
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1 引言 本實習是根據實習要求進行高頻小訊號放大器電路的設計，然後用protel軟體進行電路繪製pcb電路板，根據電路圖對設計進行製作，焊接元件，最後進行除錯測試。此實習包括了電路的設計和製作，還要對製作的成品進行除錯，從而完成整個實習。1.1 實習目的 通訊電子電路 是通訊工程的專業課程，以基礎技...