电子技术实训 第1章 电子技术实验和实训基础知识

电子技术实训
表1-2
通电检查焊接质量的结果及原因分析
通电检查结果
失效
性能降低
原因分析 过热损坏、烙铁漏电 烙铁漏电 桥接、焊料飞溅
元器件 损坏
短路
导通 不良
断路
时通时断
焊锡开裂、松香夹渣、虚焊、 插座接触不良等
导线断丝、焊盘剥落等
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MOSFET及集成电路的焊接
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二、元器件装配工艺 1、元器件的测试分类 2、元器件的引线成型及插装 根据元器件的尺寸及其在印刷电路板上的安装位置，决定元器件的 引线成型和插装方法。元器件的插装方法一般有卧式插装法、立式插 装法和粘贴法(如图1-10所示)
图1-10 元器件插装方法 3．印刷电路板上的焊接前检查 4．元器件引线及导线端头的焊前加工 5．印制导线的修复
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二、实验过程注意问题：
(1)按确定的实验线路图接线。一般情况下，接线次序为：先 主电路，后控制电路；先串联后并联；实验电路走线、布线应简 洁明了、便于测量； (2)实验电路通电。完成实验系统接线后，必须进行复查，按 电路逐项检查各仪表、设备、元器件的位置、极性等是否正确。 确定无误后，方可通电进行实验。实验中如有异常现象(例如有 声响、冒烟、打火、焦臭味及设备发烫等)应立即切断电源，分 析原因，查找故障。
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（3）近似运算法则
保留的位数原则上取决于各数中准确度最差的那一项。
加法、减法运算：以小数点后位数最少的为准（各项无小数点则以 有效位数最少者为准），其余各数可多取一位。
乘除法、乘方、开方运算：以有效数字位数最少的数为准，其余参 与运算的数字及结果中的有效数字位数与之相等或多保留一位有效 数字。
注意：测量数据处理一定要按正确的原则处理
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2、测量数据的表示方法
(1）列表法：根据测试的目的和内容，设计出合理的表格，把测量数据 列入其中，然后再进行其它处理.
（2）图示法： 作图方法一般是先按成对数据（x，y）描点，再连成曲线。但要注意 连出的曲线光滑匀整，并尽量使曲线于所有点接近，不强求通过各点，要 使位于曲线两边的点数尽量相等。图示法形象、直观，但是，图形只能得 出函数的变化关系或变化趋势，而不能进行数学分析。
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三、电子测量方法
电子测量根据被测参数、测量环境的不同等，有很多测量的方法。 1、直接测量与间接测量 （1）直接测量 直接测量是指用现有的仪器，直接地测量出某一待测未知量量值的方 法，或者是将未知量与同类的量在仪器中比较，从而直接获得未知量数 值的方法。 （2）间接测量 测量某未知量y，必须先通过与未知待测量y有确切函数关系的其他变 量 x （ 或 n 个 变 量 x1 , x2 , , xn ） 进 行 直 接 测 量 ， 然 后 再 通 过 函 数 计算出待测量y，这种测量称为间接测量。
A
A 100%
示值相对误差：用测量值代替实际值A来表示相对误差
x
x 100% x
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② 满度相对误差（引用相对误差）
实际测量中，测量仪器在一个量程范围内出现的最大绝对误差与该量 程的满刻度值（该量程的上限值与下限值之差）之比为满度相对误差（ 引用相对误差）即 x m m 100% xm 电工仪表就是按引用误差之值进行分级的。我国电工仪表共分七级： 0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5及5.0。 如果仪表为 S 级，则说明该仪表的最大引用误差不超过 S% ，即则仪表 在该测量点的最大相对误差可表示为 x
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3、电子装置中元器件布局
在制作印制电路板时，应该考虑到不同元器件的合理布局 (1)整机结构的布局原则 ①互有影响或产生干扰的元器件，应尽可能分开或屏蔽。 ②发热部件应当安置在靠近外壳或装置的后部，并在外壳上开凿通风孔以 利于散热。 ③电路板的装接方式和元器件的位置要便于整机调试、测量和检修。
(3)测量数据，观察现象。接通电源后，先将设备大致调试一 遍，观察各被测量的变化情况和出现的现象是否合理，若不合理 ，应切断电源，查找原因，进行改正；若无问题，则读取数据。
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二、实验过程注意问题： (4)将所有数据记在原始记录表上，数据记录要完整、清晰，力求 表格化，一目了然，合理取舍有效数字。要尊重原始记录，实验 后不得涂改，养成良好的记录习惯，培养工程意识。 (5)完成本次实验全部内容后，应先断电，暂不拆线，待认真检查 实验结果无遗漏和错误后，方可拆除接线。整理好连接线、仪器 工具，使之物归原位。 (6)实验过程中应特别注意人身安全与设备安全。改接线路和拆线一 定要在断电的情况下进行。发现异常情况，立即切断电源，查找故 障，排除后再继续进行。
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第二节
电子测量的基本知识
电子测量：从狭义上讲，电子测量则是利用电子技术对电子 学中有关的电量所进行的测量
一、电子测量的内容
从基本的测量对象来分类，电子测量是对电信号测量和电系 统的测量
二、电子测量的特点 1．测量频率范围宽；2．量程范围宽；3．测量准确度高； 4．测量速度快； 5．易于实现遥测 、遥控 6．易于实现测量过程的自动化和测量仪器智能化
X Y 2 8.0 4 8.2 6 8.3 8 8.1 10 8.0
测量数据表 （3）经验公式法： 用数学表达式表示各变量之间关系。也称为数学模型。
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第三节 一、焊接技术
电子设备制作工艺
焊接是制造电子产品的重要环节之一 ，主要介绍锡焊技术 （一）焊接材料和工具 1、焊接材料 （1）焊料：焊料是易熔金属，它的熔点低于被焊金属。目前在一 般电子产品的装配焊接中，主要使用铅锡焊料，俗称为焊锡。 （2）助焊剂：助焊剂就是用于清除氧化膜、保证焊锡润湿的一种 化学溶剂。不要企图用助焊剂清除焊件上的各种污物。 2、焊接工具 （1）电烙铁：手工焊接主要使用电烙铁最常用的是单一焊接使用 的直热式电烙铁，它又可以分为内热式和外热式两种 （2）辅助工具 如镊子、螺丝刀、剥线钳、吸锡器等 。
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常用手工焊接工具：
图1-2 内热式电烙铁
图1-3外热式电烙铁
图1-4
吸锡器
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3、手工焊接技术
(1) 焊接前的准备—镀锡 (2) 手工烙铁焊接的基本技能
图1-8
锡焊五步操作法
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x
m
x
S%
注意：在使用这类仪表测量时，应选择适当的量
程，使示值尽可能接近于满度值，指针最好能偏 转在不小于满度值2/3以上的区域。。
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五、测量数据处理 1、有效数字的处理 （1）数字修约规则 小于 5 舍去，末位不变；大于 5 进1 ，在末位增 1 ；等于 5 时，取偶数 ，则当末位是偶数，末位不变；末位是奇数，在末位增1。 例如，将下列数据舍入到小数第二位。 12.4344→12.43 0.69499→0.69 17.6955→17.70 （2）有效数字 若截取得到的近似数，其截取或舍入误差的绝对值不超过近似数末 位的半个单位，则该近似数从左边第一个非零数字到最末一位数为止 的全部数字，称之为有效数字。 例如：3.142 四位有效数字，极限误差≤0.0005 8.700 四位有效数字，极限误差≤0.0005 8.7×103 二位有效数字，极限误差≤0.05×103 0.0807 三位有效数字，极限误差≤0.00005
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第一篇 基础篇
第一章
电子技术实验和实训基础知识
第一节 电子技术实验的目的和要求
第二节 电子测量的基本知识 第三节 电子设备制作工艺
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第一章 电子技术实验基础知识 本章要求：
一、了解电子技术实验的目的和要求 ；掌握实 验过程注意问题； 二、了解电子测量的内容、电子测量的特点、和 方法；掌握测量误差的表示方法，测量数据处理方 法。 三、了解电子工艺基础知识 ：焊接技术 、元器 件装配工艺、印制电路板的制作和表面安装技术。
MOSFET焊接时必须非常小心。焊接器件时应该注意：
①引线如果采用镀金处理或已经镀锡的，可以直接焊接。 ② 对于CMOS电路，如果事先已将各引线短路，焊前不要拿掉短路 线，电烙铁最好采取防静电措施。 ③ 在保证浸润的前提下，焊接时间一般不要超过2秒钟。 ④ 保证电烙铁良好接地。必要时，还要采取人体接地的措施（佩 戴防静电腕带、穿防静电工作鞋等）。 ⑤ 使用低熔点的焊料，熔点一般不要高于180℃。 ⑥ 工作台上如果铺有橡胶、塑料等易于积累静电的材料，则器件 及印制板等不宜放在台面上，以免静电损伤。工作台最好铺上防静电 胶垫。 ⑦使用电烙铁，内热式的功率不超过20W，外热式的功率不超过30W ，且烙铁头应该尖一些，防止焊接时碰到相邻端点。 ⑧ 集成电路若不使用插座而直接焊到印制板上，安全焊接的顺序 是：地端→输出端→电源端→输入端。
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三、印制电路板的制作 1、印制电路板的设计方法 (1)确定元器件在电路板上的最佳位置。 (2)元器件应安装在电路板的同一面上。 (3)焊点之间的距离应根据器件的大小确定。 (4)布线时应考虑尽可能减小电磁干扰和发热器件的影响，要兼顾 调试、检测和维修的方便，保证使用可靠。印刷电路板的四周要留出 5mm以上的边框和固定用的螺孔等。 2、印制电路板的制作方法 (1)选择敷铜板，清洁板面 (2)复印印制电路 (3)备漆、描板 (4)制腐蚀溶液，腐蚀电路板 （5）钻孔、涂焊剂
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第一节 电子技术实验的目的和要求
一、实验的过程和要求 一个完整的实验过程应包括实验准备、实验操作和实验总 结等环节。不论是验证性实验还是设计性实验，各环节的完 成质量都会直接影响到实验的效果。 1.实验准备 : 实验的第一个环节即为实验预习 2.实验操作: 在完成理论学习，实验预习等环节后，就可 进入实验操作阶段。 3.实验报告的编写: 实验报告是实验成果的书面总结， 编写实验报告是一项重要的基本训练，必须认真完成，报告 应按学校规定的格式编写
接地可分为两种：一是安全接地；另一种是工作接地。 当模拟电路和数字电路组成模—数混合电子系统时，通常要将“ 模拟地”和“数字地’隔离出来，以确保整个系统的正常工作。 一般情况下，为合理接地需要注意如下几点： （a）电路尽可能一点接地，以避免地电流干扰和寄生反馈。 （b）输出级和输入级不要共用一条地线。 （c） 输入信号的“地”应就近在输入级放大器的地端，不要和 其他地方的地线公用。 （d）各种高频和低频去耦电容的地端，应尽可能远离输入级的接 地点，可靠近高电位的接地端。
④元器件的布置还应注意整个装置的重心平衡和稳定。
(2)整机的布线与接地问题 ①布线的原则 a按电路图的走向顺序排列各级电路，尽量缩短接线。 b集成电路外接元器件尽可能安排在对应管脚附近 c在实验箱面包板上连线尽量做到横平、竖直，紧贴面包板。
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(2)整机的布线与接地问题
y f ( x) 或 y f ( x1 , x2 ,
, xn )
（3）组合测量 在比较复杂的参数或某个实验中，往往直接测量、间接测量多次混合 使用，也就是组合测量。
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四、实验测量误差
1．测量误差的表示方法 测量误差有绝对误差和相对误差两种表示方法。 （1）绝对误差 绝对误差：由测量所得到的测量值与其真值之差即 x x A0 接近被测量真值的实际值A来代替真值 A0 ，得 x x A 修正值 ：与绝对误差的绝对值大小相等，但符号相反的量值，称为修正 值，用C 表示为 C x A x （2）相对误差 ① 相对误差、实际相对误差、示值相对误差 x 100% A0 相对误差：绝对误差与被测量对象的真值之比 实际相对误差：用实际值A代替真值 x