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1、2010年重慶市第三屆中等職業(yè)學校電子技能競賽（學生組）2010年重慶市第三屆中等職業(yè)學校電子技能競賽（學生組） InpuUOutputsLEInpuUOutputsLEBiLTDCBAabcdafgDisplayXCXXXX111-11-B01XXXX0000000110000111J11001100010110000101100101101101011001101101000110011011010110110110110110001J11J01101111110000011ODO111-11-01110011110011011J010000000001110110000000011110

2、0ooooaoo01111010000000011J110ooooaoo01111110000000111XXXXH冷CD406014級進位二進制計數(shù)器CD4060由一振蕩器和14位二進制計數(shù)器位組成，組成接通圖如圖15，引腳圖如圖16。振蕩器的結(jié)構(gòu)可以是RC或晶振電路。CR為高電平時，計數(shù)器清零且振蕩器使用無效，所有的計數(shù)器位均為主從觸發(fā)器。在輸入脈沖1和e0的下降沿計數(shù)器以二進制進行計數(shù)，在時鐘脈沖線上使用施密特觸發(fā)器對時鐘上升和下降時間無限制。RIPPLECOUNTERANDOSCILLATOR圖16圖15圖167、CD4511BCD-7段譯碼驅(qū)動器CD4511是常用的七段顯示譯碼驅(qū)動器

3、，它的內(nèi)部除了七段譯碼電路外，還這有鎖存電路和輸出驅(qū)動器部分，具有輸出電流大，最大可達25mA,可直接驅(qū)動LED數(shù)碼管。CD4511由4個輸入端A/B/C/D和7個輸出端ag,它還具有輸入BCD碼鎖存、燈測試和熄滅控制功能，它們分別由鎖存端LE、燈測試LT、熄滅控制端BI來控制。引腳圖如17所示，真值表如圖18所示。圖18圖圖188、CD45533位BCD碼計數(shù)器CD4553是3位十進制計數(shù)器，它只有1組BCD碼輸出端，要完成3位輸出，所有它采用動態(tài)掃描輸出方式，通過選通脈沖信號，依次控制3位LED數(shù)碼管輸出。CD4553引腳功能：CLOCK：計數(shù)脈沖輸入端，下調(diào)沿有效。CIA、CIB：內(nèi)部振

4、蕩器的外界電容端子。MR：計數(shù)器清零（只清計數(shù)器部分），高電平有效。LE：鎖定允許。當該端為低電平時，3組計數(shù)器的內(nèi)容分別進入3組鎖存器，當該端為高電平時，鎖存器鎖定，計數(shù)器的值不能進入。DIS：該端接地時，計數(shù)脈沖才能進行計數(shù)。DS1、DS2、DS3：位選通掃描信號的輸出，這3端能循環(huán)地輸出低電平，供顯示器作為位通控制。Q0、Q1、Q2、Q3：BCD碼輸出端，它能分時輪流輸出3組鎖存器的BCD碼。CD4553內(nèi)部雖然有3組BCD碼計數(shù)器（計數(shù)最大值為999）,但BCD的輸出端卻只有一組Q0Q3通過內(nèi)部的多路轉(zhuǎn)換開關(guān)能分時輸出個、十、百位的BCD碼，相應(yīng)地，也輸出3位選通信號。例如：當Q0Q3

5、輸出個位的BCD碼時，DS1端輸出低電平；當Q0Q3輸出十位的BCD碼時，DS2端輸出低電平；當Q0Q3輸出百位的BCD碼時，DS3端輸出低電平時，周而復(fù)始、循環(huán)不止。圖20圖圖201.3裝配及調(diào)試說明注意：電路焊接完成，仔細檢查無誤后，才可通電調(diào)試。外部接線通過COM1端子接入+12丫、-12V和GND工作電源（請注意電源極性）。調(diào)試方法電源電路:整機電路供電采用5V供電，從COM1接入的DC12V電源，經(jīng)過電路板上的78L05和79L05穩(wěn)壓為5V。溫度檢測電路：JP2為PT100連接跳線，JP1為RP4連接跳線，在電路調(diào)試過程中，根據(jù)實際要求連接或斷開跳線。溫度檢測電路主要由：并聯(lián)穩(wěn)壓電

6、路、電橋和差分放大器組成，調(diào)節(jié)RP1使TP-C點電壓為4.069V。斷開JP2，將RP4的電阻值調(diào)節(jié)到100歐姆，模仿PT100在0下的電阻值，用于電路調(diào)零，斷開JP2、連接JP1此時U7的7腳輸出電壓應(yīng)該為0V。放大電路調(diào)試:上一項調(diào)試完畢后方可進行此項調(diào)試，斷開JP2調(diào)節(jié)RP4使其兩端電阻為138.56Q（模擬溫度在100時PT100的電阻值），斷開JP2、連接JP1，通過調(diào)節(jié)RP6（又可稱為滿刻度調(diào)節(jié)）改變由U7A組成的同相比例放大電路的放大系數(shù)。使用毫伏表測量TP-A點的電壓，調(diào)節(jié)RP6使TP-A點電壓等于1.000V。當TP-A點的電壓調(diào)整正常后，此時TP-A點的電壓與溫度關(guān)系為10

7、mV/。V/F變換及顯示電路調(diào)試：測量TP-E點是否有2Hz的方波脈沖，若有表示門控電路正常。V/F變換電路由U1/R5/C13/R2/R34/R32/RP3/R6/RP2等元件組成，RP2為量程調(diào)節(jié)電位器，RP3為零點遷移電位器。根據(jù)上一級調(diào)試方法，使TP-A點的電壓為0.999V,此時調(diào)節(jié)RP2使，LED數(shù)碼管的顯示值為99.9。PT100采集的溫度信號經(jīng)過前級的檢測放大電路后，已被轉(zhuǎn)換為標準的電壓信號10mV/，此時給V/F送入0.999V的電壓它顯示的是99.9，說明溫度已能正常顯示，此時連接JP2,斷開JP1,此時LED顯示器的值為實際測量的溫度值?；鶞孰妷喊l(fā)生電路：基準電壓發(fā)生電路

8、由U10等外圍器件組成，CD4017為十進制計數(shù)器，它的Q3輸出端連接到RST，當計數(shù)器計數(shù)到Q3后自動復(fù)位，由于我們的超限報警溫度是40/50/60，那么我們需要產(chǎn)生的基準電壓是400mV/500mV/600mV。按下S1鍵，使指示燈D5點亮，此時調(diào)節(jié)RP5使R37的端電壓為400mV;再按下S1鍵，使指示燈D4點亮，此時調(diào)節(jié)RP7使R37的端電壓為500mV；再次按下S1鍵，使指示燈D3點亮，此時調(diào)節(jié)RP8使R37的端電壓為600mV。R37上的電壓經(jīng)過U8A組成的射極跟隨器，送入到電壓比較電路。超溫報警電路:超溫報警電路由U8B/R46/R18/R17/Q5/F1/D2組成，TP-B點為

9、基準電壓，當TP-A點的電壓大于TP-B點的電壓時，U8B輸出高電平D2點亮F1發(fā)出報警聲。整機功能驗證斷開JP1點，接通JP2點，將PT100熱電阻接入系統(tǒng)中，接入電路工作電源，此時LED數(shù)碼管顯示實時測量溫度值，使用發(fā)熱元件（如電烙鐵或熱風槍等）烘烤溫度傳感器，實時測量溫度開始上升，當測量溫度大于設(shè)定溫度時，超限報警啟動。當測量溫度超出系統(tǒng)最大測量溫度99.9時，超限指示燈D1閃爍。二、考題答卷部分2.1電子產(chǎn)品裝配（30分）焊接電路前，需選對元件進行篩選，并完成2.2題的元器件測試報告。內(nèi)容技術(shù)要求配分評分標準得分元器件引腳1、引腳加工尺寸及成形應(yīng)符合裝配工藝要求51、檢查成品，不符合要

10、求的，每處每件扣0.5分/件。2、根據(jù)監(jiān)考記錄，工具的不正確操作，每次扣0.5分。元器件安裝2、兀件高度及字符方向應(yīng)符合工藝要求3、元件安裝橫平豎直4、PT100的安裝引線長度要大于25mm5、電路板底層安裝貼片元件6焊點6、焊點大小適中，無漏、假、虛、連焊，焊點光滑、圓潤、干凈，無毛刺7、焊盤不應(yīng)脫落8、修腳長度適當，一致，美觀8安裝質(zhì)量9、集成電路、二三極管等及導(dǎo)線安裝均應(yīng)符合工藝要求10、元器件安裝牢固，排列整齊11、無燙傷和劃傷，整機清吉無污物6常用工具的使用和維護12、電烙鐵的正確使用13、鉗口工具的正確使用和維護14、萬用表正常使用和維護15、毫伏表正常使用和維護16、示波器正常使

11、用和維護52.2參數(shù)測試（25分）1、元件參數(shù)測試（10分）將下表中涉及元器件檢測結(jié)果填入表中。注意：質(zhì)量判定填寫“可用”、“斷路”、“短路”、“漏電”。所使用的萬用表型號為:元器件識別及檢測內(nèi)容配分評分標準得分電阻器R9標稱值（含誤差）測量值測量檔位每支1分錯1項，該電阻不得分。電容器C1標稱值Mf）介質(zhì)質(zhì)量判定每支1分錯1項，該電容不得分。二極管D2正向電阻反向電阻測量檔位質(zhì)量判定每支1分錯1項，該二極管不得分。三極管Q1畫外形示意圖標出管腳名稱電路符號質(zhì)量判定每支1分錯1項，該三極管不得分。可調(diào)電阻RP1畫外形示意圖標出管腳名稱電路符號質(zhì)量判定每支1分錯1項，該可調(diào)電阻不得分。蜂鳴器F1

12、畫外形示意圖標出管腳名稱電路符號質(zhì)量判斷每支1分錯1項，該蜂鳴器不得分。元件挑選全部元器件元件應(yīng)用正確2分檢查電路板上安裝的元件，裝錯、漏裝或操作損壞元件扣0.5分/件。萬用表的使用和維護萬用表正常使用和維護操作全過程中，對萬用表的使用逐工位檢查2分各項操作方法不當及錯誤操作手法扣0.5分/項2、電路參數(shù)測試（15分）為保證測量數(shù)據(jù)準確，最好是先將電路調(diào)試完畢后，再完成以下答案。1）電路正常工作時，整機電路為mV。（0.5分）2）電路正常工作時，TP-C點的電壓為V。（0.5分）3）電路正常工作時，當PT100測量溫度為80時，TP-A點電壓為V，TP-D點的頻率為Hz。（1分）4）測量流過R

13、29的電路為mA，它的實際功耗為W。（1分）5）斷開JP2點，測量PT100的電阻Q,根據(jù)表1查出對應(yīng)的溫度是。（1分）6）電路正常工作時，電容C4擊穿TP-A點電壓將（升高、降低、不變）。（0.5分）7）電容C1開路電路會出現(xiàn)（LED顯000、LED顯999、不變）。（0.5分）8）發(fā)光二極管D1什么時候會點亮或閃爍。（1分）9）由U7B組成的放大電路，電壓放大倍數(shù)為多少倍。（1分）10）運算放大器U8A的放大倍數(shù)是。（0.5分）11）當RP2的等效電阻為0Q時，V/F變換器在相同輸入電壓情況下，輸出頻率會（上升、下降、不變）。（0.5分）12）電路中C20的作用是。（0.5分）13）電路中

14、R22的作用是。（0.5分）14）電路中Q1的作用是（放大、開關(guān)、檢波）。（0.5分）15）電路中C3的作用是。（0.5分）16）使用雙蹤示波器對比TP-D與TP-E腳波形（4分）記錄波形（2分），其他（2分）示波器TP-D頻率TP-E頻率得分峰峰值:峰峰值:3、電子產(chǎn)品功能測試（30分）電路的調(diào)試方法，詳見第8頁的裝配調(diào)試說明。本電路功能完成（25分）鑒定內(nèi)容技術(shù)要求配分評分標準得分實現(xiàn)功能能準確地測量并顯示環(huán)境溫度，D3點亮時，溫度超過40開始報警，D4點亮時，溫度超過50開始報警，D5點亮時，溫度超過60開始報警。報警時D2點亮，蜂鳴器發(fā)聲。25分電源部分輸出正常0.2V（2分）并聯(lián)穩(wěn)壓

15、輸出正常0.1V（3分）橋式溫度測量電路正常工作（3分）TP-A點有正確的溫度-電壓信號輸出10mV/（6分）LED數(shù)碼顯示能正確顯示測量溫度值（6分）超溫報警電路正常工作（5分）電路原理分析（5）（1）、在由U7A組成的放大電路中，如果將RP6短接即RP6=0Q,請計算該放大電路的電壓放大倍數(shù)？（2分）（2）、當PT100的環(huán)境溫度為10,R44=100Q,RP6等效電阻為30kQ時，請計算TP-A點的電壓為多少毫伏？（3分）四、電路設(shè)計軟件PROTELDXP2004應(yīng)用OTL功率放大器（15分）考生須知：考生必須在D:盤以“準號證號”為名建立一個文件夾，并在該文件夾中以“準號證號”為名建立

16、設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件，將所有答題放入設(shè)計數(shù)據(jù)庫里。試題（以下所有題目都以圖21為依據(jù)）：R10470KR10470K圖21OTL功率放大器原理圖1、新建設(shè)計，命名為“OTL功率放大器”。2、制作電路圖元件符號，新建原理圖元件庫文件，在庫中繪制LS1。（1分）制作封裝（共2分）建立PCB元件庫文件，并在庫中繪制元件RP1和C4的封裝。要求：元件R2的封裝外形尺寸如圖22所示，它的焊盤直徑為2mm，焊盤孔徑為0.8mm，焊盤間距為2.54mm。（1分）元件C1的封裝外形尺寸如圖23所示，它的焊盤直徑為1.5mm，焊盤孔徑為0.7mm，焊盤間距為3mm，外形直徑為5mm。（1分）圖22（單位：mm）圖24

17、（單位：mm）畫原理圖（共5分）（1）建立名為“OTL功率放大器”的原理圖文件，并設(shè)置原理圖圖紙尺寸為A4。（0.5分）（2）根據(jù)圖21繪制原理圖，必須將自制的元件符號用于原理圖中。（4.5分）創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表文件（1分）根據(jù)原理圖創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表文件。6、PCB設(shè)計（6）要求：元件布局合理，布線完整，外形尺寸合適，使用單面電路板設(shè)計，走線簡潔、寬窄合理。元件的封裝根據(jù)表二表2DescriptionDesignatorFootprintLibRefQuantityPolarizedCapacitor(Radial)C1CAPPR1.27-1.7x2.8CapPol11PolarizedCapacitor(

18、Radial)C2CAPPR1.27-1.7x2.8CapPol11PolarizedCapacitor(Radial)C3CAPPR1.27-1.7x2.8CapPol11PolarizedCapacitor(Radial)C4自制CapPol11CapacitorC5CAPR2.54-5.1x3.2Cap1CapacitorC6CAPR2.54-5.1x3.2Cap1MicrophoneMK1PIN2Mic11NPNBipolarTransistorQ1BCY-W3NPN1NPNBipolarTransistorQ2BCY-W3NPN1NPNBipolarTransistorQ3BCY-W3NPN1PNPBipolarTransistorQ4SO-G3/C2.5PNP1PNPBipolarTransistorQ5SO-G3/C2.5PNP1NPNBipolarTransistorQ6BCY-W3NPN1NPNBipolarTransistorQ7BCY-W3NPN1ResistorR1AXIAL-0.4Res21ResistorR2AXIAL-0.4Res21ResistorR3AXIAL-0.4Res21ResistorR4AXIAL-0.4Res21ResistorR5AXIAL-0.4Res21PotentiometerR6自制RPo