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1、 高高 低低 频频 电电 子子 线线 路路 课课 程程 设设 计计 报报 告告 设设 计计 题题 目目 3 组 12 LED 循环灯 学生专业班级学生专业班级 学生姓名（学号）学生姓名（学号） 指指 导导 教教 师师 完完 成成 时时 间间 实实 习（设计）地点习（设计）地点 2016 年 12 月 10 日一、课程设计目的和任务1. 学会识别各种元器件。 2. 学习并掌握焊接技术以及简单元器件装配。 3. 学习印刷电路板。 4. 掌握 3 组 LED 循环灯的工作原理。 5. 了解安全用电常识。二、设计任务分析1.实验器材印刷电路板、电阻、三极管、发光二极管、电烙铁、松香、锡线 2.电子器件
2、的识别 1）电阻 分类：a.普通电阻 表示方法： 直标法、文字符号法、色标法 直标法：用阿拉伯数字和单位符号在电阻器表面直接标出标称阻值，容许误差 直接用百分数表示 文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称 色标法：用不同颜色的环或点在电阻器表面上标出标称阻值和允许误差有四环 表示法（允许误差5%） 、五环表示法(允许误差2%) 色标法的颜色意义：颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银本色有效数字012345678910的次方 0123456789-1-2允许误差120.50.20.151020b.可变电阻 所标注大小一般为最大阻值c.热敏电阻 阻值随温度升高而变大d.光敏电阻 光线
3、月暗，电阻越大 2） 电容 瓷片电容 无正负极 电容值大小表在电容上 表示方法：用 13 位数字表示，容量单位为 pF，如 103=10103 PF 电解电容 有极性 长引脚为正短引脚为负 电容值标在圆环上 3) 三极管 以面对矩形面为参考面由左至右依次为射极、基极、集电极 4） LED 发光二极管 长脚为正短脚为负 3.焊接技术及元器件安装：焊接：焊接步骤： 1）去氧化膜2）引脚吃锡（薄厚均 匀且有一定厚度） 3）焊接（保证插入元 器件的正负极正确，注意焊接时松香适量）焊接技术： 1）焊点良好，牢固可 靠，整洁可观，无毛刺 2）锡量适中，焊接实 践不宜太长，2-3s 为宜注意事项： 1）尽量
4、不出现虚、漏、 假焊 2）剪引脚时不能破坏 焊点 3）焊接完成后，经仔 细检查无虚、漏、假焊，并确保无短路状态后，通电调试 4）三极管的引脚要插 入正确 5）安全用电 6）操作过程中不能带 电操作 元器件安装及要求： 在确保识别正负极正确的情况下，将元器件插入电路板中，先安装低矮和耐 热的元件（如电阻） ，让后安装大一点的元件（如中周、变压器） ，最后安装怕热 的元件（如三极管等） 。 电阻的安装：将电阻的阻值选择好后可采用卧式紧贴电路板安装 发光管安装在印制板焊接面（铜箔面）焊接。注意其安装高度应刚好达到机 壳上盖发光二极管安装孔的表面 4.印刷电路板 1实验工具和材料 (1) 电烙铁 (2
5、) 吸锡器 (3) 尖嘴钳 (4)斜口钳 (5) 镊子 (6) 万用表 (7) 改锥 (8)松香 (9) 焊锡丝 (10) 单面薄铜板 (12) 5 %硫酸溶液 (11) 小锉 (13) 光感应纸(或热感应纸和制板机) 2 .制作步骤 (1) 裁板: 依据所需尺寸,裁出合适的薄铜板,再把板的边缘毛刺平。 (2) 清洗: 铜板的表面有一层黑褐色的氧化物,必须把它除去,因此先把铜板放入 5 %的中 使氧化物松软。然后再用细铜丝刷净氧化物,则立即露出光亮的铜层,最后放入 5 % 的重铬酸钾溶液中进行钝化,这样铜箔就不易被氧化。 (3) 覆盖: 把打印布线层路板图光感应纸敷铜板上(或者将线路板图打印在
6、热感应纸,再用 制板机将热感应纸上的电路板图印在铜板上) 。 (4) 腐蚀:在腐蚀前,要检查一下线路有没有错误及遗漏的地方,如有要及时改正,否则一 旦腐蚀好后就无法弥补。油漆干燥后将板放入三氯化铁溶液中,并不时搅动加快腐 蚀速度,等到没有被覆盖的铜箔全部腐蚀干净后,取出用清水冲洗干净。 (5) 去漆: 覆盖物若为油漆则用汽油清洗,若为红粉、虫胶漆可用酒精清洗。 (6) 钻孔: 腐蚀后的焊盘中均有一小孔,可用作钻孔定位孔。元件孔一般用 0. 8mm 左右 的钻头孔。打孔后再用细砂纸轻轻擦掉线路上的保护漆膜,然后涂上松香水助焊剂. (7) 完成 5.实验原理 本电路是由 3 只三极管组成的循环驱动
7、电路。每当电源接通时，3 只三极管会 争先导通，但由于元器件存在差异，只会有 1 只三极管最先导通。这里假设 V1 最 先导通，则 V1 集电极电压下降，使得电容 C2 的左端下降，接近 0V。由于电容两 端的电压不能突变，因此此时 V2 的基极也被拉到近似 0V，V2 截止，V2 的集电极 为高电压，故接在它上面的发光二极管 LED5-LED8 被点亮。此时 V2 的高电压通过 电容 C3 使 V3 基极电压升高，V3 也将迅速导通，因此在这段时间里，V1、V3 的集 电极均为低电压，因此只有 LED5-LED8 被点亮，LED1LED4、LED9-LED12 熄灭。 但随着电源通过电阻 R
8、3 对 C2 的充电，V2 的基极电压逐渐升高，当超过 0.7V 时， V2 由截止状态变为导通状态，集电极电压下降，LED5LED8 熄灭。与此同时，V2 的集电极下降的电压通过电容 C3 使 V3 的基极电压也降低，V3 由导通变为截止， V3 的集电极电压升高，LED9-LED12 被点亮。接下来，电路按照上面叙述的过程循 环，3 组 12 只发光二极管便会轮流点亮，这些 LED 被均匀的排列呈一个圆形， 不断的循环发光，达到流动的效果。改变电容 C1、C2、C3 的容量可以改变循环速 度，容量越小，循环速度越快。（图一）电路原理图 （图二）元器件位置排列图 （图三）套件组装完成图6.用
9、电安全 1）在焊接过程中小心谨慎的使用电烙铁，以免触及他人或烫伤自己 2）注意电烙铁放置时不能触及电线，以免融化电线后连电 3）焊接时电路板不带电操作三、系统实施根据实验任务的要求，在对实验任务分析的基础上，进行实验。 实施步骤：1）检查电子元器件是否完好，齐全2）按照原理图将各元器件插到电路板的相关位置3）接通电烙铁电源4）待电烙铁加热一段时间后，蘸取适量松香5）按照焊接步骤依次将各焊点焊接好6）剪掉焊接后的引脚（不能破坏焊点）7）检查焊接是否已经完全并且没有短路现象8）通电测试9）测试完毕后，切断电烙铁电源，收拾实验台 实施中的问题及解决方法1)开始时烙铁无法将锡融化解决方法：将烙铁通电一
10、段时间，待温度升高后再使用2）锡融化后容易粘到烙铁上解决方法：将烙铁在焊接之前蘸少量松香3）焊点太大，不美观解决方法：缩短焊接时间，焊接将要结束时，将烙铁垂直上提，以免毛刺接触 到其他焊点4）通电测试时，发光二极管不亮解决方法：检查电路时发现电路板上导线没有焊接，将其连接并焊接上 调试过程：焊接完成之后，接上电源，观察发光二极管是否正常发光，若只有某些发光二 极管亮，说明焊点出现了问题，或者出现焊点相连的问题，应该认真检查电路板的 焊接情况，反复调整直到发光二极管能正常发光，若最终发光二极管还不能正常发 光，可能元件出现了损坏，需重新焊接。四、总结与体会3组12LED循环灯的实验目的是学会识别
11、各种元器件，学习并掌握焊接技术以及 简单元器件装配，学习印刷电路板，掌握3组LED循环灯的工作原理，了解安全用电 常识。但在进行实习的过程中出现了困难并从中学习和巩固了专业知识。 我对这次实习做一个总结。做任何实验都需要了解实验的器材，这次试验当然 也不例外，所以在做实验之前我查询了有关书籍和资料从中了解实验元器件的名称 和性能，并理解了实验的原理、步骤以及注意事项。实验开始时，由于是第一次做 焊接实验，心中难免有一些紧张，在进行焊接时出现了焊点过大的现象，严重的造 成焊点相连的后果，从而造成电路的紊乱，慢慢的我摆脱了紧张逐渐的进入了焊接 的状态，顺利的完成了焊接。在测试调试阶段，接通电源后出
12、现发光二极管不亮的 现象，通过检查我发现电路板上的导线没有焊接，于是我再次焊接接通电源之后， 发光二极管顺利发光了。总体来说实验是成功的，毕竟发光二极管成功实现发光， 但由于焊点过大造成的总体性能的下降是不言而喻的，我想经过多次焊接实习后我 的焊接技术会有较大的提高的。 我的体会是通过这次实习我学到了许多新的技能，并巩固了所学的专业知识， 理解在自己的不足之处。从中学到元器件装焊顺序依次为：电阻器、电容器、二极 管、三极管、集成电路、大功率管，其它元器件为先小后大。焊接时，要使焊点周 围都有锡，将其牢牢焊住，防止虚焊。当电路连接完后，最好用清洗剂对电路的表 面进行清洗，以防电路板表面附着的铁屑
13、使电路短路。对引脚过长的电器元件（如 电容器，电阻等） ，焊接完后，要将其剪短。 我十分懊恼自己有一身的理论知识却还是焊接处这么差的效果，所以我觉得这 次的实验是很必要的，对于我们这些学了很多理论知识的学生来说是很有帮助的， 它使得我们看到了自己的差距和经验的不足，以后需要勤奋的学习的同时多注重实 际的运用，这样才应该是全面实际的应用型人才！五、参考书目1 张肃文. 高频电子线路. 第四版. 北京: 高等教育出版社. 2004.112 阳昌汉. 高频电子线路. 第一版. 哈尔滨工程大学出版社. 2006.02 3 徐咏冬. 电工与电子技术. 第一版. 机械工业出版社. 2008.09 4 禹德贵. 印制电路板设计入门与典型实例.第一版.人民邮电出版社.2009.02
