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1、SMT工艺训练实训项目一：贴片FM收音机组装一 实训目的：通过对FM收音机的安装、调试，让学生了解SMT（Surface Mounted Technology表面贴装技术）的特点和发展趋势，熟悉SMT技术的基本工艺流程，掌握手工SMT操作技能和常见贴片元器件的识读。二 实训要求： 能看懂FM收音机的原理框图、电原理图及装配图。 熟悉FM收音机的装配工艺流程。 制作一台用SMT元件组装的FM收音机。 运用电路知识，分析、排除调试过程中所遇到的问题。根据FM收音机的技术指标测试FM收音机的主要参数。图1-1 贴片收音机外型图三 产品特点和主要性能指标：l 采用电调谐单片FM收音机集成电路SC108
2、8，调谐方便准确；l 接收频率为87108MHz；l 外型小巧，便于随身携带（见图1-1）;l 电源范围：1.8V3.5V，AAA 7号电池两节；l 内设静噪电路，抑制调谐过程中的噪音。 四 FM收音机电路原理电路的核心是单片收音机集成电路SC1088。它采用特殊的低中频（70kHz）技术，外围电路省去了中频变压器和陶瓷滤波器，使电路简单可靠，调试方便。SC1088采用SOT16脚封装，表1.1是引脚功能，图1-2是FM收音机电原理框图。表1.1 FM收音机集成电路SC1088引脚功能引脚功 能引脚功 能引脚功 能引脚功 能1静噪输出5本振调谐回路9IF输入13限幅器失调电压电容2音频输出6I
3、F反馈10IF限幅放大器的低通电容器14接地3AF环路滤波71dB放大器的低通电容器11射频信号输入15全通滤波电容搜索调谐输入4Vcc8IF输出12射频信号输入16电调谐AFC输出87-108MHz高频载波信号70kHz 中频载波信号 音频信号 图1-2 FM收音机电原理框图输入电路混频电路 中频放大滤波电路鉴频电路静噪电路低放电路耳机本振电路信号检测电路SC1088天线图1-3 FM收音机电原理图FM收音机原理框图由输入电路、混频电路、本振电路、信号检测电路、中频放大电路、鉴频电路、静噪电路和低频放大电路组成。收音机电原理图见1-3所示。 输入电路FM调频信号由耳机线馈入经C14、C15、
4、C16和L1的组成的输入电路（高通滤波器）进入IC的11、12脚混频电路。此处的FM信号没有调谐的调频信号，即所有调频电台信号均可进入。 混频电路混频电路集成在集成电路内，它的作用是把从输入回路送来的高频载波信号与本机振荡电路产生的信号进行差频，产生一个70kHz的中频载波信号并把它送入中频限幅放大电路进行放大。 本振自动调谐电路本振自动调谐电路由信号检测电路、自动搜台调谐电路组成。 信号检测电路。信号检测电路在集成电路内部，它的作用是检测有无电台信号，并对自动搜台电路发布指令以及控制静噪电路的工作状态。 自动搜台调谐电路。自动搜台调谐电路由本机振荡调谐电路、C13、自动搜台按钮S1和复位按钮
5、S2及集成电路内自动搜台电路组成，参见电原理图1-3。该电路的作用是自动搜索调谐（选台）及电台锁定。本机振荡电路中的关键元器件是变容二极管，它是利用PN结的结电容与反偏电压的有关特性制成的“可变电容”(见图1-4a)。图1-4b为变容二极管加反向电压Ud时,其结电容Cd与Ud的特性图，是非线性关系。这种电压控制的可变电容广泛用于电调谐、扫频等电路。(a)(b)图1-4 变容二极管 本振自动调谐电路工作过程：当按下自动搜台按钮S1，自动搜台电路内恒流源打开，+3V电压对C9恒流充电，使C9两端电压逐渐升高，该变化的电压通过R4加至变容二极管V1正极，使V1两端的反向电压逐渐升高，结电容逐渐变小，
6、由V1、C8、L4构成的本振电路的频率逐渐升高，进行搜索调谐（选台）。当收到电台信号时，信号检测电路检出后发一指令给集成电路内的自动搜台电路，自动搜台电路内AFC电路对C9的充电电流进行微调，当达到最佳接收频率时，停止对C9充电，从而锁住所接收电台节目频率，稳定接收电台广播。若要接收其它节目，只要再次按下S1即可继续搜索新的电台。当按下S2，电容C9放电，本振频率回到最低端。电容C8由于容量比较大，只起到隔直的作用，与本振频率无关。 中频放大、限幅与鉴频电路电路的中频放大，限幅及鉴频电路的有源器件及电阻均在IC内。FM广播信号和本振电路信号在IC内混频器中混频产生70kHz的中频信号，经内部1
7、dB放大器，中频限幅器，送到鉴频器，把音频信号从70kHz载波信号中解调出来，经内部环路滤波后由IC1的2脚输出音频信号。电路中1脚的C10为静噪电容，3脚的C11为AF（音频）环路滤波电容，6脚的C6为中频反馈电容，7脚的C7为低通电容，8脚与9脚之间的电容C17为中频耦合电容，10脚的C4为限幅器的低通电容，13脚的C12为中频限幅器失调电压电容，C13为滤波电容。 耳机驱动电路由于用耳机收听，所需功率很小，本机采用了简单的晶体管放大电路，集成电路IC1的2脚输出的音频信号经电位器Rp调节电量后，由V3，V4组成复合管甲类放大。R1和C1组成去加重电路，电感线圈L1和L2为射频与音频隔离线
8、圈。这种电路耗电大小与有无广播信号以及音量大小关系不大，不收听时要关断电源。五 实训器材 FM收音机套件一套 手动丝印台一台 手工贴片生产线一条 再流焊机一台 万用表、电烙铁、直流稳 压源等工具六 实训步骤1 安装流程（见图1-5）图1-5 SMT实习产品装配工艺流程 安装步骤 安装前检查a.印制电路板检查（对照图1-6进行检查）。1.图形完整，有无短、断路缺陷2.孔位及尺寸是否正确3.表面涂覆（阻焊层）b.外壳及结构件检查。1.按材料表检查元器件品种规格及数量（见附表一，表贴元器件除外）2.检查收音机外壳有无缺陷及外观损伤3.耳机c.THT（通孔）元件检测。1.电位器阻值调节特性2.LED、
9、电感线圈、电解电容、插座、开关的好坏3.判断变容二极管及发光二极管的好坏及极性（a）SMT贴片 （b）THT安装图1-6 印制电路板安装贴片及焊接（参见图1-6（a）a. 丝印焊膏 检查焊膏印刷情况是否良好，参见图1-7。图1-7 焊膏印刷及贴片、焊接示意图按工序流程贴片。顺序：C1/R1, C2/R2, C3/V3, C4/V4, C5/R3, C6/SC1088, C7, C8/R4, C9, C10, C11, C12, C13, C14, C15, C16。贴片过程注意事项：1.贴片元件不得用手拿。2.用镊子夹持不可夹到引线上，参见图1-8。图1-8 贴片元件夹取方式3.注意IC1 S
10、C1088标记方向不可贴错，参见图1-9。图1-9 注意IC1 SC1088的方向4.贴片电容表面没有标志，一定要保证准确及时贴到指定位置。c.检查贴片数量及位置。d. 再流焊机焊接，参见图1-10。e.检查焊接质量及修补。 安装通孔元器件（参考图1-6（b）。a.跨接线J1、J2（可用剪下的元件引线）。b. 安装并焊接电位器Rp，注意电位器与印制板平齐。图1-10 再流焊机及再流焊工艺曲线c.耳机插座XS（只有先将耳机插头插入耳机插座中进行焊接，才能保证耳机插座XS完好，不致损坏。）d. 轻触开关S1、S2。e. 电感线圈L1L4（磁环L1,色环L2，8匝线圈L3，5匝线圈L4）。f. 变容
11、二极管V1(注意图上的极性方向标记)。g.电解电容C18（100F）卧式安装，参见图1-11。图1-11 电解电容C18安装方式及发光二极管V2的安装高度示意图h.发光二极管V2，注意安装高度，参见图1-11。i.焊接电源连接线J3、J4,注意正负导线颜色。 调试 所有元器件焊接完成后目视检查。1.元器件：型号、规格、数量及安装位置，方向是否与图纸符合。2.焊点检查，有无虚、漏、桥接、飞溅等缺陷。 测总电流1.检查无误后将电源线焊在电池片上。2.在电位器开关断开(逆时钟旋转到底)的状态下装入电池或加入3V直流电压(注意正负极)。3.插上耳机。4.用数字万用表200mA接跨接在开关两端测电流（图
12、1-12）。正常电流应为730mA（与电源电压有关），并且LED正常发光。以下是样机测试结果，可供参考。工作电压（V）1.82.02.53.03.2工作电流（mA）811172428注意：如果电流为零或超过35mA应检查电路。图1-12 数字万用表表笔接触位置 搜索电台广播如果电流在正常范围，可按S1搜索电台广播。只要元器件质量完好，安装正确，焊接可靠，不用调任何部分即可收到电台广播。如果收不到广播，先检查有无错装（由于片状电容表面无标志，电容错装检查用专用测量电容容量仪器进行测量，并与正常印制板上电容容量进行比较来检查）、虚焊、漏焊等缺陷，然后通电检查集成电路引脚电压及三极管三个电极工作电压
13、是否与正常工作时电压相符等来分析、检查、排除故障。表1.2为收音机正常工作时集成电路各个引脚所测的电压及三极管V3、V4的各管脚电压，仅供参考。表1.2集成电路及三极管各引脚电压值IC各引脚电压(V)U1U2U3U4U5U6U7U82.560.803.03.02.702.702.701.95U9U10U11U12U13U14U15U162.402.400.900.902.4002.23变化V3(9014)V4(9012)UeUbUcUeUbUc0V0.63V1.50V2.50V1.80V0V 总装 腊封线圈。调试完成后将适量泡沫塑料填入线圈L4（注意不要改变线圈形状及匝距），滴入适量腊使线圈固
14、定。 固定印制板/装外壳。将外壳板平放到桌面上（注意不要划伤面板），将2个按键帽放入孔内。注意：SCAN键帽上有缺口，放键帽时要对准机壳上的凸起，RESET键帽上无缺口。 将印制板对准位置放入壳内。a. 注意对准LED位置，若有偏差可轻轻掰动，偏差过大必须重焊。b. 注意三个孔与外壳螺柱的配合。c. 注意电源线，不妨碍机壳装配。 装上中间螺钉(见图1-12)。 装电位器旋钮，注意旋钮上凹点位置。 装后盖，上两边的两个螺钉。 装卡子。 检查总装完毕，装入电池，插入耳机进行检查，要求：1.电源开关手感良好，表面无损伤。2.音量正常可调，收听正常。附表一：SMT收音机材料清单类别序号规格型号/封装数量备注
