電子實訓

1、電 子 實 訓實驗指導書班級： 機 制1303 姓名： 學號： 目錄一 電烙鐵的使用及其工作原理 P1二 焊接的注意事項P4三 電子門鈴的工作原理P7四 9013三極管的工作原理P9五 報警器的工作原理P10六 報警器音樂芯片的工作原理P11七 555芯片的引腳圖P13八 水銀開關的工作原理P15九 瓷片電容和電解電容的作用與區(qū)別P1622 一 電烙鐵的使用及其工作原理1、前言目 的：對電烙鐵有個基本認識，并了解電烙鐵的使用方法和使用注意事項。分析內容：電烙鐵結構，工作原理，正確的使用過程及注意事項。結 論：電烙鐵是電子制作和電器維修必工具，主要用途是焊機元件及導線。2分析2.1總體結構介紹電

2、烙鐵分為外熱式和內熱式兩種：外熱式電烙鐵由烙鐵頭、烙鐵芯、外殼、木柄、電源引線、插頭等部分組成。由于烙鐵頭安裝在烙鐵芯里面，故稱為外熱式電烙鐵。烙鐵芯是電烙鐵的關鍵部件，它是將電熱絲平行地繞制在一根空心瓷管上構成，中間的云母片絕緣，并引出兩根導線與220V 交流電源連接。外熱式電烙鐵的規(guī)格很多，常用的有25W、45W、75W、100W等，功率越大烙鐵頭的溫度也就越高。內熱式電烙鐵由手柄、連接桿、彈簧夾、烙鐵芯、烙鐵頭組成。由于烙鐵芯安裝在烙鐵頭里面，因而發(fā)熱快，熱利用率高，因此，稱為內熱式電烙鐵。內熱式電烙鐵的常用規(guī)格為20W、50W 幾種。由于它的熱效率高，20W 內熱式電烙鐵就相當于40W

3、 左右的外熱式電烙鐵。內熱式電烙鐵的后端是空心的，用于套接在連接桿上，并且用彈簧夾固定，當需要更換烙鐵頭時，必須先將彈簧夾退出，同時用鉗子夾住烙鐵頭的前端，慢慢地拔出，切記不能用力過猛，以免損壞連接桿。下面以20W內熱式電烙鐵的工作原理進行介紹：該電烙鐵控溫范圍是100400，調溫標志標明低、中、高位，控溫精度標稱±，采用了熱電偶傳感器。控制電路采用了交流市電直接降壓、濾波、穩(wěn)壓供電方案。工作原理見下圖：市電AC220V經R1降壓、D1半波整流、D2削波穩(wěn)壓、C1濾波后作為比較器件IC的電源電壓及調溫設定電壓源。ICA腳為熱電偶檢測電壓輸入端（與溫度值對應）；腳為調溫設定電壓。在、腳

4、兩端電壓比較后，由腳輸出。其中R的作用是將輸入的很少一部分反饋至同相輸入端腳，以使在小信號波動時輸出鎖定不變。當熱電偶檢到溫度偏低時；腳電平相對腳低，使輸出腳也低。進而使IC放大器腳相對于固定偏置的腳偏低，使輸出腳為高。由于IC腳電壓是由AC220V經R、R分壓而得，因而，頻率、相位完全與AC220V相同。與腳直流比較后在腳輸出交流電壓。該交流電壓經C2、D4、D和D4反向并聯(lián)（作用同雙向二極管）觸發(fā)雙向可控硅，使相應的電壓加到烙鐵電熱絲上，以達到恒溫的目的。2.2使用過程介紹（1）右手持電烙鐵。左手用尖嘴鉗或鑷子夾持元件或導線。焊接前，電烙鐵要充分預熱。烙鐵頭刃面上要吃錫，即帶上一定量焊錫。

5、（2）將烙鐵頭刃面緊貼在焊點處。電烙鐵與水平面大約成60角。以便于熔化的錫從烙鐵頭上流到焊點上。烙鐵頭在焊點處停留的時間控制在23秒鐘。（3）抬開烙鐵頭。左手仍持元件不動。待焊點處的錫冷卻凝固后，才可松開左手。（4）用鑷子轉動引線，確認不松動，然后可用偏口鉗剪去多余的引線。（1）基本操作步驟： 步驟一：準備施焊（圖(a) ）左手拿焊絲，右手握烙鐵，進入備焊狀態(tài)。要求烙鐵頭保持干凈，無焊渣等氧化物，并在表面鍍有一層焊錫。 步驟二：加熱焊件（圖(b) ）烙鐵頭靠在兩焊件的連接處，加熱整個焊件全體，時間大約為1 2 秒鐘。對于在印制板上焊接元器件來說，要注意使烙鐵頭同時接觸兩個被焊接物。例如，圖(b

6、) 中的導線與接線柱、元器件引線與焊盤要同時均勻受熱。 步驟三：送入焊絲（圖(c) ）焊件的焊接面被加熱到一定溫度時，焊錫絲從烙鐵對面接觸焊件。注意：不要把焊錫絲送到烙鐵頭上！ 步驟四：移開焊絲（圖(d) ）當焊絲熔化一定量后，立即向左上45° 方向移開焊絲。步驟五：移開烙鐵（圖(e) ）焊錫浸潤焊盤和焊件的施焊部位以后，向右上45° 方向移開烙鐵，結束焊接。從第三步開始到第五步結束，時間大約也是1 至2s 。（2）錫焊三步操作法對于熱容量小的焊件，例如印制板上較細導線的連接，可以簡化為三步操作。準備：同以上步驟一；加熱與送絲：烙鐵頭放在焊件上后即放入焊絲。去絲移烙鐵：焊錫

7、在焊接面上浸潤擴散達到預期范圍后，立即拿開焊絲并移開烙鐵，并注意移去焊絲的時間不得滯后于移開烙鐵的時間。圖3 焊錫絲的拿法圖4 手工焊接步驟二 焊接的注意事項1注意事項一、電烙鐵使用前應檢查使用電壓是否與電烙鐵標稱電壓相符; 二、電烙鐵插頭最好使用三級插頭，要使外殼妥善接地；三、電烙鐵通電后不能任意敲擊、拆卸及安裝其電熱部份零件; 四、電烙鐵應保持干燥，不宜在過份潮濕或淋雨環(huán)境使用; 五、拆烙鐵頭時，要關掉電源；六、關電源后，利用余熱在烙鐵頭上上一層錫，以保護烙鐵頭；七、當烙鐵頭上有黑色氧化層時候，可用砂布擦去，然后通電，并立即上錫；八、海綿用來收集錫渣和錫珠，用手捏剛好不出水為適；九、焊接之

8、前做好“5S”，焊接之后也要做“5S”；十、使用前，應認真檢查電源插頭、電源線有無損壞。并檢查烙鐵頭是否松動；十一、焊接過程中，烙鐵不能到處亂放，不焊時，應放在烙鐵架上，注意電源線不可搭在烙鐵頭上，以防燙壞絕緣層而發(fā)生事故；十二、使用結束后，應及時切斷電源，拔下電源插頭。冷卻后，再將電烙鐵收回工具箱；十三、為了方便焊接操作常采用尖嘴鉗、偏口鉗、鑷子和小刀等做為輔助工具；十四、焊接時，還需要焊錫和助焊劑（焊錫：焊接電子元件，一般采用有松香芯的焊錫絲。這種焊錫絲，熔點較低，而且內含松香助焊劑，使用極為方便。助焊劑：常用的助焊劑是松香或松香水（將松香溶于酒精中）。使用助焊劑，可以幫助清除金屬表面的氧

9、化物，利于焊接，又可保護烙鐵頭。焊接較大元件或導線時，也可采用焊錫膏。但它有一定腐蝕性，焊接后應及時清除殘留物。）十五、焊接前，應對元件引腳或電路板的焊接部位進行焊前處理。包括清除焊接部位的氧化層、將元件鍍錫；十六、焊接時，要保證每個焊點焊接牢固、接觸良好。要保證焊接質量；十七、焊接電路板時，一定要控制好時間。太長，電路板將被燒焦，或造成銅箔脫落。從電路板上拆卸元件時，可將電烙鐵頭貼在焊點上，待焊點上的錫熔化后，將元件拔出；十八、焊接時候助焊劑（松香和焊油）是關鍵，新鮮的松香和無腐蝕性的焊油可以幫助你很好的完成焊接，而且可以讓表面光潔漂亮，使用的時候可以多用點助焊劑；十九、元件必須清潔和鍍錫，

10、電子元件在保存中，由于空氣氧化的作用，元件引腳上附有一層氧化膜，同時還有其它污垢，焊接前可用小刀刮掉氧化膜，并且立即涂上一層焊錫（俗稱搪錫），然后再進行焊接；二十、焊接時應使電烙鐵的溫度高于焊錫的溫度，但也不能太高，以烙鐵頭接觸松香剛剛冒煙為好。焊接時間太短，焊點的溫度過低，焊點融化不充分，焊點粗糙容易造成虛焊，反之焊接時間過長，焊錫容易流淌，并且容易使元件過熱損壞元件；二十一、焊接點上的焊錫數(shù)量不能太少，太少了焊接不牢，機械強度也太差。而太多容易造成外觀一大堆而內部未接通。焊錫應該剛好將焊接點上的元件引腳全部浸沒，輪廓隱約可見為好；二十二、焊接結束后必須檢查有無漏焊、虛焊以及由于焊錫流淌造成

11、的元件短路。虛焊較難發(fā)現(xiàn)，可用鑷子夾住元件引腳輕輕拉動，如發(fā)現(xiàn)搖動應立即補焊；2分析結論電烙鐵是最常用的焊接工具，主要用途是焊機元件及導線，按結構可分為內熱式電烙鐵和外熱式電烙鐵，按功能可分為焊接用電烙鐵和吸錫用電烙鐵。具有體積小、操作方便、易維修等優(yōu)點。但在使用過程中，烙頭會產生高溫，具有一定的危險性，所以在使用過程中要注意安全。三 電子門鈴的工作原理1、分類無線門鈴從傳輸?shù)膬热輥矸?，可分為無線非可視門鈴和無線可視門鈴。無線非可視門鈴僅傳輸語音信號。當來訪者按門鈴時，主人只能聽到聲音，而看不到來訪者的圖像。無線可視門鈴則既能進行語音通話，而且能看到來訪者的圖像。無線門鈴從發(fā)射器的供能來分，可

12、分為有源無線門鈴和無源無線門鈴，無源無線門鈴又稱自發(fā)電門鈴，是指發(fā)射器由來訪者按門鈴的能量轉換成電能來驅動（不需要電池），而有源無線門鈴則是依靠內部的電池供能。2、組成部分無線門鈴通常都由三部分：室外機、室內機和鎖控制器組成。3、工作原理無線門鈴的三個組成部分組成一個無線系統(tǒng),系統(tǒng)內的各個部分相互通信,實現(xiàn)語音對講或可視語音對講、監(jiān)控、拍照和開鎖等功能。室外機的工作原理為： （1）利用麥克風采集語音和攝像頭采集圖像信號，并將采集的模擬信號進行模數(shù)轉換為數(shù)字信號。主處理器對語音和數(shù)字圖像信號進行壓縮和增強等處理，然后將壓縮好的信號通過無線信號發(fā)射器發(fā)射出去； （2）將外設比如門鈴按鈕等產生的控制

13、信號，通過無線信號發(fā)射器發(fā)射出去； （3）無線信號接收器接收室內機發(fā)射過來的無線語音信號，主處理器將接收的語音信號進行解壓縮處理，然后數(shù)模轉換為模擬信號，通過揚聲器播放出來； （4）無線信號接收器接收室內機發(fā)射過來控制信號，主處理器將接收的控制信號轉換為鎖控制命令，并通過短距離的無線發(fā)射器（通常采用Zigbee協(xié)議）發(fā)射給開鎖控制器。 室內機的工作原理為： （1）無線信號接收器接收來自室外機的無線語音或視頻信號，主處理器對接收的信號進行冗錯和解碼等處理，然后將解碼的視頻信號通過顯示屏顯示出來，而解碼的語音信號經D/A轉換為模擬信號，通過揚聲器播放出來； （2）將室內機的各種外設比如通話、開鎖等

14、按鈕產生的控制信號，通過無線信號發(fā)射器發(fā)射出去； （3）利用麥克風采集語音信號，并將采集的模擬信號進行模數(shù)轉換為數(shù)字信號，主處理器對語音信號進行壓縮處理，然后將壓縮好的信號通過無線信號發(fā)射器發(fā)射出去。 開鎖控制器主要用來實現(xiàn)無線遙控開鎖。開鎖控制器內嵌入各種智能鎖（電控鎖、磁力鎖、靜音鎖、指紋鎖和密碼鎖等）的控制器。當開鎖控制器接收到來自室外機的無線控制信號后，通過解密和解碼產生是否開鎖的信號，從而遙控開鎖。四 9013三極管的工作原理1、  9013三極管參數(shù)： 集電極 - 基極電壓：40V 集電極 - 發(fā)射極電壓：25V發(fā)射極 - 基極電壓：5V集電極電流：500mA集

15、電極耗散功率:300mW結點到環(huán)境的熱阻:416 /W結溫:150儲藏溫度:-55+1502、9013三極管工作原理： 晶體三極管（以下簡稱三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結構形式，但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管，（其中，N表示在高純度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在電壓刺激下產生自由電子導電，而p是加入硼取代硅，產生大量空穴利于導電）。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。3、9013三極管的電流放大作用：晶體三極管具有電流放大作用，其實質是三極管能以基極電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變化量。

16、這是三極管最基本的和最重要的特性。我們將Ic/Ib的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數(shù)，用符號“”表示。電流放大倍數(shù)對于某一只三極管來說是一個定值，但隨著三極管工作時基極電流的變化也會有一定的改變。9013是一種NPN型小功率三極管。三極管，是半導體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結，兩個PN結把整塊半導體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)。三極管的排列方式有PNP和NPN兩種。s9013 NPN三極管主要用途：作為音頻放大和收音機1W推挽輸出以及開關等 。五 報警器的工作原理報警器（alarm）是一種為防

17、止或預防某事件發(fā)生所造成的后果，以聲音、光、氣壓等形式來提醒或警示我們應當采取某種行動的電子產品。報警器，分為機械式報警器和電子報警器。報警器主要利用現(xiàn)有的電話網絡或則無線手機GSM.GPS網絡，通過無線或則有線的方式，連通主人電話，或則手機，實現(xiàn)遠程防盜功能的電子產品，如紅外探測器，門磁，煙霧探測器，紅外柵欄等。隨著科技的進步，機械式報警器越來越多地被先進的電子報警器代替，經常應用于系統(tǒng)故障、安全防范、交通運輸、醫(yī)療救護、應急救災、感應檢測等領域。工作原理：通過傳感器探頭感受光線、溫度、壓力等參數(shù)，如果參數(shù)變化值（模擬量或數(shù)字量）超過報警預先設定值，則報警器的報警電路接通發(fā)出聲光報警信號，比

18、如溫度升高到一定程度后，感溫元件發(fā)生熱力形變導致接通電路或者因感溫元件電阻值發(fā)生變化導致相關繼電器發(fā)生動作，發(fā)出報警。六 報警器音樂芯片的工作原理1、音樂芯片電路圖2、音樂芯片工作原理合上電源開關SA，由于按鈕開關SB還是斷開的，所以VT1、VT2沒有基極偏流處于截止狀態(tài)。這時電源通過R1給VT3注入基極電流，使VT3導通，音樂IC被觸發(fā)工作，揚聲器BL放出響亮的樂曲。定時開始時，按下SB，VT1、VT2通過RP獲得基極電流而導通，a點電位突然降低，迫使VT3截止，切斷了音樂IC的供電電源，揚聲器停止放音。當松開SB時，C1經RP向VT1基極放電，放電電流維持VT1、VT2繼續(xù)導通。經過一定的

19、時間，C1的放電電流減小到不足以維持VT1、VT2導通時，VT1、VT2同時截止，VT3由截止變?yōu)閷?，音樂IC通電并被觸發(fā)工作，揚聲器發(fā)出音樂呼叫信號。3、音樂集成電路組成音樂集成電路的內部電路結構如圖所示，它由控制電路、振蕩電路、存儲器(ROM) 、節(jié)拍發(fā)生器、音階發(fā)生器、調制器、音色發(fā)生器、音色和節(jié)拍選擇器及前置放大器等組成。（1） 振蕩電路：振蕩電路由外接電阻R 構成一個完整的振蕩器，其振蕩頻率與R 阻值的大小有關，一般的振蕩頻率為100kHz 或50kHz。振蕩頻率是音調發(fā)生器和節(jié)奏發(fā)生器的時間基準。（2） 存儲器：存儲器(ROM) 的存儲容量有64 字七位的，也有512 字七位的不

20、等，其中四位用于控制音調發(fā)生器，三位用于控制節(jié)奏發(fā)生器，同時也提供自停信號。（3）音調發(fā)生器：音調發(fā)生器按ROM 的數(shù)據分配產生不同音調的代碼。（4）節(jié)拍發(fā)生器：節(jié)拍發(fā)生器按ROM 的數(shù)據分配，可提供八種節(jié)拍去控制ROM 地址時鐘。（5）速度控制：它可提供與放音速度相匹配的速度，這種速度已按編好的程序固化在集成電路內，不能由外部選擇。（6）包絡發(fā)生器：包絡發(fā)生器的功能是產生包絡信號，包絡信號的形狀決定著樂曲的音色。音調信號和節(jié)奏信號經包絡發(fā)生器形成合成音樂信號后輸送給驅動電路。（7）驅動電路：不同的集成電路驅動電路各不相同，有的在輸出端輸出電流，可直接驅動壓電蜂鳴器;有的集成電路內還設置有前置

21、放大器。七 555芯片的引腳圖凡是時基電路555，電路內部結構相同，性能都是相同的。時基電路555有很多廠家型號，如MC555、CA555、XR555、LM555等;國產型號有SL555、FX555、5G1555等，典型的、也是最常用的是NE555。555前的字母只表示生產廠家。時基電路555是一種用途較廣的精密定時器，可用來發(fā)生脈沖、作方波發(fā)生器、自激振蕩器、定時電路、延時電路、脈寬調制電路、脈寬缺少指示電路、監(jiān)視電路等。其工作電壓為518V，常用1015V，最大輸出電流200mA，可驅動功率開關管、繼電器、發(fā)光管、指示燈、，做振蕩器時，最高頻率可達300kHz。時基電路555比較簡單，內部

22、集成了21個晶體三極管、4個晶體二極管和16個電阻組成了兩個電壓比較器、一個R-S觸發(fā)器、一個放電晶體管和一個由3只電阻組成的分壓器。圖中上比較器A1和下比較器A2是由兩個高增益的電壓比較器，VT為放電三極管，3個電阻R1、R2、R3阻值都是5k，是3個5組成，時基電路555名稱由此而來。555的8腳是集成電路工作電壓輸入端，電壓為518V，以UCC表示;從分壓器上看出，上比較器A1的5腳接在R1和R2之間，所以5腳的電壓固定在2UCC/3上;下比較器A2接在R2與R3之間，A2的同相輸入端電位被固定在UCC/3上。1腳為地。2腳為觸發(fā)輸入端;3腳為輸出端，輸出的電平狀態(tài)受觸發(fā)器控制，而觸發(fā)器

23、受上比較器6腳和下比較器2腳的控制。當觸發(fā)器接受上比較器A1從R腳輸入的高電平時，觸發(fā)器被置于復位狀態(tài)，3腳輸出低電平;2腳和6腳是互補的，2腳只對低電平起作用，高電平對它不起作用，即電壓小于1Ucc/3，此時3腳輸出高電平。6腳為閾值端，只對高電平起作用，低電平對它不起作用，即輸入電壓大于2 Ucc/3，稱高觸發(fā)端，3腳輸出低電平，但有一個先決條件，即2腳電位必須大于1Ucc/3時才有效。3腳在高電位接近電源電壓Ucc，輸出電流最大可打200mA。4腳是復位端，當4腳電位小于0.4V時，不管2、6腳狀態(tài)如何，輸出端3腳都輸出低電平。5腳是控制端。7腳稱放電端，與3腳輸出同步，輸出電平一致，但

24、7腳并不輸出電流，所以3腳稱為實高(或低)、7腳稱為虛高。八 水銀開關的工作原理1、 水銀開關水銀開關：又稱傾側開關，是電路開關的一種，以一接著電極的小巧容器儲存著一小滴水銀，容器中多數(shù)為真空或注入惰性氣體。2、工作原理因為重力的關系，水銀水珠會向容器中較低的地方流去，如果同時接觸到兩個電極的話，開關便會將電路閉合，開啟開關，從而觸發(fā)后續(xù)電路工作。水銀是導體,他是采用的是熱漲冷縮的原理,也就相當于一個水銀溫度計,在它的頭尾兩端分別加入兩導電端頭,如達到設計溫度后兩者經過水銀導通,形成開關形式.因它的內部空間較小,又為真空模式,所以不受到水平和位置的影響. 水平報警系統(tǒng):當水銀開關處于水平狀態(tài)時

25、利用水銀將兩觸點接通,傾斜到一定程度時將設備停止同時產生報警. 正置報警系統(tǒng):他安裝在一設備上,當設備是垂直狀態(tài)時,兩觸點是斷開的,當設備傾后水銀將其觸點接通. 容器的形狀亦會影響水銀水珠接觸電極的條件，例如郵包炸彈使用的會是倒 V 字型的，令收件人在不知情的情況下傾側郵包，閉合電路，制動爆炸，但送件人（或是郵包攜帶者或制造者）則不會。 水銀工作原理圖2、注意事項水銀對人體及環(huán)境均有毒害，因此使用水銀開關時，請務必小心謹慎，以免破出；在不再使用時，也應該妥善處理。九 瓷片電容和電解電容的作用與區(qū)別1、瓷片電容的作用：MLCC(1類)微型化,高頻化,超低損耗,低ESR,高穩(wěn)定,高耐壓,高絕緣,高

26、可靠,無極性,低容值,低成本,耐高溫.主要應用于高頻電路中. MLCC(2類)微型化,高比容,中高壓,無極性,高可靠,耐高溫,低ESR,低成本.主要應用于中,低頻電路中作隔直,耦合,旁路和濾波等電容器使用.2、電解電容的作用：電解電容是電容的一種，金屬箔為正極（鋁或鉭），與正極緊貼金屬的氧化膜（氧化鋁或五氧化二鉭）是電介質，陰極由導電材料、電解質（電解質可以是液體或固體）和其他材料共同組成，因電解質是陰極的主要部分，電解電容因此而得名。同時電解電容正負不可接錯。作用如下：1、在低頻放大電路中，可以起到傳輸?shù)皖l信號的作用。2、在直流電源中，還可以起到蓄能、降低電源內阻的作用。3、在整流電路中，可以起到濾波作用，降低直流輸出電壓的紋波。3、兩者區(qū)別：兩種電容的材質是不同的。陶瓷電容無極性,電解電容有極性。陶瓷電容的容量一般較小,電解電容的容值可以做得很大。另外兩者的用途也有差別,陶資電容一般用于信號源濾波,而電解電容一般用于電源部分。陶瓷電容: 用高介電常數(shù)的電容器陶瓷鈦酸鋇