《电子技能实训》new.doc

1、电子技能实训指 南主 编： 蔡 艳 武 副主编： 陶荣新 邓国平华容县职业中专前 言为了配合电子技能与训练课程的教学，体现教材的编写特色，更好地为了用好教材，编写了此教学资 料。教学资料内容有两个部分：第一部分是教学指南，包括了课程性质与任务、 课程内容和要求、教学建议、教学时间分配。第二部分是电子教案，采用 PowerPoint 课件形式。我校教 师可以根据不同的教学要求按需选取和重新组合。限于编著者水平，教学资料中有错误或不妥之处， 请读者给予批评指正。编 者2009 年 3 月电子技能与训练教学指南一、课程的性质与任务电子技能与训练是中等职业学校电子工程类专业的一门实践课，它以培养高素质

2、的中级电子工程专门人材为目的，既着眼于电子技术的基本技能的训练，又努力培养新技术、新器件的应用能力。教材内容和形式都有所创新，突出工程类中等职业教育特色，改革传统实验实习教学模式，以基本操作技能和十一类实用电路的制作、调试为主线，使学生通过电子产品的制作调试过程，学会阅读电原理图和 PCB 图，熟悉常用电子元器件的选择、测试，掌握焊接和电路组装技能，并能熟练查阅元器件手册。学会使用电子仪器调试电路的方法并能处理安装调试过程中出现的问题，对所制作电路提出改进意见。教材重点放在能力培养上，所选实训电路涵盖开关、音 频视频、信号 产生、计数、 译码、 显示、测量、控制等领域。全书由三部分组成。第一、

3、二、三、四章为基本技能训练部分，包括电子元器件使用、常用仪器仪表的使用、电子产品生产工艺流程、电路焊接组装调试等基本电子技能训练部分。第五章为专业实训部分，提供了 20 种实用电路的制作调试资料。第六章为电路仿真部分，介绍了 Eiectronics Workbench 电路仿真软件的使用和用 Protel 99 制作印刷电路版的方法，本书的核心部分为第五章电子技术实践训练，其主要特点是通过对实际电路的制作调试，获得工程实践能力。本书适用于电子信息、控制、检测及相关专业。教学内容可根椐专业特点灵活选择，整体方案按 120 学时设计，若 执行 60 学时方案，可 删去第六章并对第五章部分实训内容作

4、适当删减。二、教学提要、课程内容、教学要求第 1 章：电子元器件本章教学提要教学重点： 电阻器的参数、标注方法及简单测试；电容器的参数、标注方法及简单测试；电感器的基本参数及简单测试；常用接插件、开关的选用；小型继电器特性及选用；半导体分离器件的分类、命名方法测量、极性判 别和选用方法；光电器件的原理、分类及选用方法；晶闸管的原理、分类及选用方法；集成电路的分类、命名及使用注意事项。教学难点：电子元件的工作特性及选用方法。本章教学内容电子元器件是构成电子电路的基础，也是组成一个电子产品的重要组成部分。对于电子工程技术人员来说，熟悉各 类电子元器件的性能、特点和用途，对设计和安装调试电子线路十分

5、重要。近一个时期以来，随着电子工业的迅速发展，对元器件不断提出新要求、新 标准，同时元器件行 业也在不断采用新材料、新工艺，不断推出新产品，为电子产品的发展开拓新途径。本章将对常用的电子元器件，按其类别、性能、选用等进行简单介绍，力求对各种各样的电子元器件有一个概括性了解，以便于在设计研制电子产品中能够正确地选用元器件。由于电子元器件种类繁多，新品种不断涌现， 产品的性能也不断提高，因此 读者必须经常查阅有关期刊、电子技术手册， 调研电子产品相关生产厂家，及 时了解最新器件，不断丰富自己的电子元器件知识。1、电阻器主要有薄膜类、合金类、合成 类；标志方法主要包括直标法、文字符号法和色标法，各种

6、标志方法的特征，特 别是色标法的应用；电阻器的测试方法与合理选用。2、电容器主要有按介质分类、按容量分类等；电容器的基本参数主要包括标称容量及精度、额定电压、 损耗角正切等技术参数；电容器的型号命名方法由四部分组成；容量的标称方法主要有直标法、数码表示法、色码表示法等来标称电容容量；电容器的测试方法与合理选用。3、电感器的分类主要包括小型固定电感器、平面电感、中频变压器；电感的主要参数有电感量、分布电容、品 质因数（Q 值）和额定电流等；电感器的测试主要包括通断测量和电感量的测量。4、常用的接插件按外型结构特征分为圆形、矩形、印刷板插座和带状电缆接插件等；开关器件常见的机械开关主要有波段开关、

7、刷型开关、按钮开关、 键盘开关、琴键开关、钮子开关和拨动开关等，在 电子设计 中应用较多；要能够正确的选择接插件和开关器件。5、小型继电器包括电磁式继电器固态继电器，小型继电器的结构及工作原理，继电 器参数及命名方法，使用注意事 项。6、半导体分立器件主要介绍了二极管、三极管以及场效应管。包括晶体管的命名方法、按不同方法的分类；半导体分立器件封装形式及管脚结构；选用时的原则和注意事项以及选用过程中的原则。7、光电器件包括光敏电阻、发光二极管、光 电二极管、光电三极管、光电耦合器，光电器件的结构及工作原理，光电器件的使用注意事项。8、晶闸管包括单向晶闸管、双向晶闸管，晶闸管的 结构及工作原理，晶

8、闸管的使用注意事项。9、半导体集成电路的基本结构、分 类；集成电路型号与命名方法；集成电路的封装形式有金属封装、陶瓷封装、塑料封装等形式；集成电路使用时的注意事项和选用原则。第 2 章：常用仪器仪表本章教学提要教学重点： 模拟式万用表和数字式万用表的使用方法；信号发生器（函数信号发生器、高频信号发生器）的使用方法；模拟式电子电压表（SH2172 型交流毫伏表、 DA22B 超高频毫伏表）的使用方法；SS-5702 型双踪示波器旋钮和开关的作用、基本操作步骤和测量方法；XJ4810 型晶体管特性图示仪旋钮和开关的作用、基本操作步骤和测量方法；数字频率计的技术参数及使用方法。教学难点：常用仪器仪表

9、的正确使用和测量方法。本章教学内容电子测量仪器是专业技术人员从事科研和生产活动重要工具，也是学生进行专业技能实训的必不可少的设备。随着电子技术和计算机技术的发展，电子测量仪器的性能得到了快速发展，同时涌现出许多数字化测量仪器。本章按照教学大纲的要求，以培养学生对仪 器仪表的操作能力为目的，重点介绍了万用表、信号发生器、 电子电压表、示波器、晶体管特性 图示仪 、数字频率计等常用电子测量仪器的功能、特点及使用方法。通过本章的学习，使学生能够熟练地使用各种测量仪器进行工程测量。本章以培养学生对仪器仪表的操作能力为目的，以常用电子测量仪器的功能、特点及使用方法为主线 ，重点介 绍了万用表、信号发生器

10、、电子电压、示波器、晶体管特性图示仪、数字频 率计等常用电子测量仪器的功能、特点及使用方法。1、以 MF30 型万用表为例介绍了其技术性能和使用方法。MF30 是一种高灵敏度袖珍型万用电表，可测 量直流电流、直流 电压、 电阻和交流电压，此外，还可以测量晶体管的电流放大系数（h FE）、音频电平、 电 容、 电感等。同时介绍了DT890D 数字万用表的特点，与模拟万用表在测量 过程中的区别。要求熟练掌握直流电流、直流电压、交流电压、电阻、三极管的测量方法。2、介绍了 SG1645 函数信号 发生器和 AS1051S 型高频信号发生器技术性能和仪器面板。信号发生器是无线电调试和修理的重要仪器，特

11、别是在收音机的生产调试中，它得到了广泛的应用。 应重点掌握两种信号发生器的使用条件和操作方法。3、以 SH2172 型晶体管毫伏表和 DA22B 超高频 晶体管毫伏表为例介绍了其技术性能和使用方法。应重点掌握两种电子电压表的使用条件和测量方法。4、示波器是近代电子科学领域的重要测量工具之一，同时也是其它许多领域广泛应用的测量仪器，它不仅能观察电压（电流）的波形，而且还可以测量电压、频率、相位、功率等参数，也可以利用换能器将各种非电量（如温度、压力、振动、声、光、热、磁效应等）变换为电量，然后再进行观察与测量。以 SS-5702 双踪示波器为例，介绍其技术性能和测量方法。5 、晶体管特性图示仪由

12、测试晶体管特性参数的辅助电路与示波器组成。在荧光屏上可以直接观察晶体管的各种特性曲线，通过标尺刻度可以直接读出晶体管的各项参数。该仪器可以测试 NPN 型和 PNP 型晶体管的共发射极、共基极电路的输入特性、转移特性；测量电流放大特性（ 及 ）和输出特性；测试各种反向饱和电流和击穿电压；测量场效应管、稳压管、隧道二极管、 单结晶体管、可控硅、光电耦合器件等的特性及参数。以 XJ4810 型晶体管特性图示仪为例介绍了其开关旋钮的作用和测量方法。6、数字频率计是电子技术领域常用的测量仪器， SP1500 型数字频率计是采用微处理器开发完成的等精度数字频率计。该仪器的最大特点是采用倒数计数技术， 测

13、量精度高、测频范围宽，灵敏度高。该机前置电路有低通滤波器、衰减器，闸门时间连续可调，具有工程符号指数显示，适合邮电通信、广播电视、学校、研究所及工矿企业科研、生 产之用。介 绍仪器的开关旋钮的作用、技 术性能和测量方法。第 3 章：电子产品的设计制作与工艺流程本章教学提要教学重点：1 、整机工艺设计结构设计环境保护设计外观及装潢设计2、单元电路的设计、计算和元器件选择设计单元电路的一般方法和步骤参数的计算元器件的选择印刷电路板的设计3、电子产品的生产过程器件材料入库电子电路的焊接组装电子电路的调试教学难点：单元电路的设计、计算和元器件选择电子电路的焊接组装电子电路的调试本章教学内容：电子电路的

14、设计包括整体电路的构思、单元电路的设计、组装、 调试和总结报告等过程，本章主要介绍电 子产品设计的有关知识。在设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计 任务，根据任 务进行方案 选择，然后 对方案中的各部分进行单元电路的设计、参数计算和器件选择，最后将各部分连接在一起，画出一个符合要求的完整的系统电路图。1 、整机工艺设计（1）结构设计将电子元器件和机械零部件通过一定的结构组成一台整机，才能有效地实现其功能。所谓结构，包括外部结构和内部结构两部分。外部结构指机柜、机箱、机架、底座、面板、底板等。内部结构指零部件的布局、安装、相互连接等。欲达到合理的结构设计，必须对 整机的原理方案、使用条

15、件和环境、整机的功能与技术指标及元器件等十分熟悉，因此，在整机工艺设计 前必须了解上述各项内容，然后进行下述内容的设计，主要包括：机柜、机箱的 选用；面板设计；内部结构和连接；（2）环境保护设计环境保护设计是双向的，一方面是产品的可靠运行必须适应和克服周围环境对它的影响，而另一方面又要考虑产品对所处环境的影响。这里我们只对前一方面较普遍的现象进行介绍。 该设计包括：散热设计，屏蔽设计，防振 动以及防潮、防腐、防寒设计等。（3）外观及装潢设计在科学技术高速发展的今天，产品的竞争也越来越激烈。随着产品逐渐商品化，产品的外 观及装潢也越来越引起各企 业的重视，企业在重视产品质量的前提下，越来越重视产

16、品的造型及外 观质量。 产品的外形 设计必须在满足技术要求的前提下尽量美观。所谓美观也是比较而言，不同 时代、不同应用场合对美学的要求也不相同。产品外观设计中要找到一种满足美学要求的现成方案是不可能的，也是不现实的。但造型与外观设计中应考虑如下因素：技术上合理性、经济上合算，外形简单、表意明白，局部 设计应与整体设计风 格统一，外形尺寸比例适宜，避免过分扁平、瘦长、高耸的形状，注意色彩与明暗，一般产品面板与机身的颜色应深浅区分，以使面板突出，操作时注意力集中。2、单元电路的设计、计算和元器件选择（1）设计单元电路的一般方法和步骤（2）参数的计算（3）元器件的选择（4）印刷电路板的设计3、电子产

17、品的生产过程（1）器件材料入库（2）电子电路的焊接组装（3）电子电路的调试第 4 章：电子电路的焊接、组装与调试本章教学提要教学重点：1 、手工焊接工艺及质量标准手工烙铁焊接技术及五步焊接法，特殊元件的焊接，焊点的质量要求， 焊接原则。2、单元电路的设计、计算和元器件选择设计单元电路的一般方法和步骤参数的计算元器件的选择印刷电路板的设计3、电子产品的生产过程器件材料入库电子电路的焊接组装电子电路的调试教学难点：单元电路的设计、计算和元器件选择电子电路的焊接组装电子电路的调试本章教学内容： 1手工焊接工艺及质量标准焊接工具及材料（1）元器件焊接前的准备包括电烙铁的选择、元器件引线加工成型、元器件

18、插装以及元器件安装要求、2、 手工烙铁焊接技术包括焊接操作姿势与卫生、焊接温度与加热时间、 焊接操作与注意事项、五步焊接法、3、 焊点合格标准应有足够的机械强度、保证导电性能和焊点外观整齐、美观、4、 特殊元件的焊接集成电路的焊接、易损元件的焊接及导线的焊接、5、 焊接质量的检查有目视检查和手触检查、6、 焊接缺陷产生的原因桥接、拉尖、虚焊、松香 焊、 铜箔翘起或剥离、不对称、气泡、焊料过多或过少、过热 等、7、 焊接的基本原则清洁待焊工件表面、选择适当的工具、采用正确的加热方法、 选用合格的焊料、选择 适当的助焊剂、控制好加热时间、8、 焊接注意事项、9、 拆焊采用专用工具、吸锡烙铁和吸锡材

19、料2组装与调试（1）组装的基本原则组装时应遵循先小后大、先低后高、先里后外、先易后难、先一般元器件后特殊元件的基本原则。（2）元器件的检查元器件安装之前，一定要对元器件进行测试，参数的性能指标应满足设计要求，并留有裕量。（3）使用特殊元件注意事项TTL 电 路的电 源电压不能高于 +5.5V；输出端不允许与电源或地短路，多余的输入端最好不要悬空。焊接 CMOS 电路时，一般用 20W 内热式电烙铁，而且烙铁要有良好的接地线；存放 CMOS 集成电路 时要屏蔽，一般放在金属容器中，也可以用金属箔将引脚短路。（4）调试技术检查电路接线；选择测试仪器；调试方法；调试步骤3电路故障分析及排除方法（1）

20、常用检查方法直观检查法；电阻法；电压法；电流法；示波器法；元器件替代法；分隔法。（2）故障分析与排故判断故障级；寻找故障的具体部位及元器件；更换元器件、3、 故障举例第 5 章：电子技术实践训练本章教学提要教学重点： 串联型直流稳压电源、集成三端稳压器制作的稳压电源的制作；音频功率放大器的制作；无线话筒、PC1651 制作调频话筒；袖珍万用电表的制作函数信号发生器、高频信号发生器的制作；红外线遥控器的制作；数字频率计的制作；智力竟赛枪答器的制作；开关及状态检测电路的制作；计数、译码和显示电路的制作；自动控制和检测电路的制作教学难点： 音频功率放大器的制作；函数信号发生器、高频信号发生器的制作；

21、数字频率计的制作；计数、译码和显示电路的制作；自动控制和检测电路的制作；本章教学内容：1直流稳压电源的制作（1）电路原理（2）电路调整及元件选择（3 ）用集成三端稳压器制作的稳压电源2音频功率放大器的制作（1） 扩音机的基本组成和工作原理（2） 扩音机电路及器件参数（3） 安装焊接（4） 调整和测试3无线话筒的制作（1） 1.5 伏调频无线话筒（2） 用 PC1651制作调频话筒4袖珍万用电表的制作（1）功能（2）电路工作原理（3）组装与调试5. 函数信号发生器的制作*（1）电路原理（2）组装与调试（3）高频信号发生器6红外线遥控器的制作（1）电路功能（2）电路及工作原理（3）安装与调试7数字

22、频率计的制作*（1）数字频率计的性能指标（2）数字频率计的工作原理（3）数字频率计的制作与调试8智力竟赛枪答器的制作*（1）电路功能（2）电路工作原理9开关及状态检测电路的制作（1）电子调光灯电路的制作（2）音乐彩灯控制电路的制作*（3）声、光控照明电路的制作（4）用专用模块组成的路灯控制电路（5）用光敏电阻制作的夜间标志灯控制电路10计数、译码和显示电路的制作（1）3 位计数器电路（2）数字钟电路（3）编码电子锁电路11自动控制和检测电路的制作（1） 红外线自动控制水龙头的制作（2） 电话自动拨号报警器的制作* （3） 交通信号灯控制电路的制作 （4） 袖珍式气体检测仪（5） 用温度传感器制

23、作的电风扇温控开关（6） 双向超温报警器第 6 章：EDA 技术在电子线路设计 中的应用本章教学提要教学重点： EWB 界面菜单的使用；EWB 常用工具按钮的使用；EWB 的基本操作；EWB 元器件库按钮的介绍；用 EWB 创建电路；子电路的创建与使用；EWB 中虚拟仪器的使用与参数调整方法；EWB 仿真的基本过程；PROTEL2004DXP 印制电路板的制作入门；用 Protel 制作电路原理图Protel 99 菜单的使用；Protel 99 原理图绘图环境设置；绘制电路原理图的步骤；印制电路板的设计；PCB 双面板的制作步骤；印制板设计举例。教学难点：1）EWB5.0C 的虚拟仪器的参数

24、调整2）用 Protel2004DXP 制作印制电路板的过程。本章教学内容电子设计自动化(EDA)是一个广泛的概念，凡在电子设计过程中用到计算机辅助手段的相关步骤都可作为 EDA 的组成部分。当前，EDA 技术正受到高度的重视和广泛的应用，并在深度和广度上不断发展。 电 子系统的设计已经无法脱离EDA 工具的支持，并且依 赖性越来越强。掌握 EDA 技术已经成为电子设计的基本技能。因此，必须开展关于 EDA 技术的相关教学。电子系统的设计分为多个层次，由上至下依次为系统级(算法级)，功能级(寄存器传输级 RTL)，逻辑(门)级，电路级和物理级(版图级)。电子系统的设计过程包括设计， 验证与实现

25、三大方面。而 EDA 技术也正是围绕这几个方面发展起来的。 仿真(Simulation)又称为模拟，是 为满足对电 子系统的验证而首先出现的EDA 技 术。 电 子系统的仿真就是用计算机模仿电子系 统的实际工作情况。仿真有助于在进行下层设计或制作电路前发现设计错误，从而节省时间，避免经济损失。电子系统的综合是将较高层次的描述转换为由低层次便于实现的模块所装配成的统一实体。EDA 综合工具的出现，使 电子系统的设计者将主要精力集中在系统级设计与优化上，摆 脱了繁杂的低层次设计，从而大大提高了设计效率。Interactive Image Technologies 公司的 Electronics W

26、orkbench 软件是世界上公认的最容易使用的电子技术设计自动化（EDA）工具无论设计工程师还是教育工作者和学生都非常欢迎它。 虽说该产品具有设计电路板的功能但目前各个大学中主要是使用 Multisim 2001 用于电路仿真。当然更多的用户由于资金问题还在使用 EWB5.0C 版（Multisim 的早期版本）虽说版本老了点，但是使用简单，学生上手快，节省学时。电子系统的实现除了器件的支持，还需要制作印刷电路板(PCB)，因此 PCB的设计与制作也成为 EDA 技术的一个方面。Protel2004DXP 是 Protel 公司近 10 年来致力于 Windows 平台开发的最新结晶，能实现

27、 从电学概念设计 到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、 验证和设计数据管理。因而今天的 Protel 最新产品已不是单纯的 PCB（印制电路板）设计工具，而是一个系统工具，覆盖了以 PCB 为核心的整个物理设计。 最新版本的 Protel 软件可以毫无障碍地读 Orcad、Pads、Accel(PCAD)等知名 EDA 公司设计文件，以便用户顺利过 渡到新的 EDA 平台。Electronics Workbench 5.0c1. 启动 Electronics Workbench 5.0c。它由菜单、常用工具按钮、元件选取按钮和原理图编辑窗口组成，自上而下是 标题栏、菜 单栏 、工具 栏、

28、元器件库栏、最下边是状态栏。主窗口菜单 有文件、编辑、电路、分析、窗口、帮助等菜 单组成。2. 常用工具按钮的使用。它们是新建、打开、存 盘、打印、剪切、复制、粘贴、旋转、水平翻转、垂直翻转、 创 建子电路、 显示分析结果图、属性、缩小、放大、 显示比例、帮助。3. EWB5.0C 提供了丰富的元器件库。它包含：信号源库、基本元器件库、二极管库、三极管库、模拟集成电 路库 、数字集成电路库、 逻辑门电路库、数字器件库、指示器件库、控制器件库 、其它器件 库、 仪器库和自定义器件库。它们均是以图标的形式显示在电子工作台的主窗口界面上。4. 电路的创建的基本操作：元器件选用， 对元器件的操作，元器

29、件参数的设置，电路 图选项的设置。5. 导线的操作：导线的连接， 导线的删除与改动，改变导线的颜色，调整弯曲的导线， 连接点的使用，向电 路中插入元器件。6. 虚拟仪器的使用。数字万用表，函数信号发生器，示波器，波特图仪，字信号发生器， 逻辑分析仪。7. 新元器件库的建立。新库名的建立，向新库中装载新元器件模型。8. 输出实验结果。打印图标的使用，将电路图文件转换成 SPICE 网络表文件，将电 路图文件转换成 PCB 印刷电路板文件。9. 应用举例，仿真中遇到的问题及解决方法。PROTEL2004DXP 印制电路板的制作入门10.电路板设计步骤。11. 用 Protel 制作电路原理图。进入

30、 Protel 99 系统，Protel 99 菜单：它包括File、Edit、View、Windows 和 Help 五个下拉菜单。12. Protel 99 原理图绘图环境设置。屏幕分辨率，窗口设置，图纸参数设置。13.绘制电路原理图。进入原理图编辑器 SCH。添加元件库，添加元件， 编辑元件，放置电源与接地符号，连线 和放置接点，保存文件，报表输出，文件保存及打印输出。14. 印制电路板的设计。认识印制电路板，PCB 双面板的制作，电路板设计步骤。15. 双面板的制作过程。使用 Sch 绘制电路图，产生网络表文件，进入 PCB 编辑器，定 义板框，进行工作层 面的设置，加载网络 表及装入

31、元件，元件自动布局，手工调整元件的布局，自动 布线参数的设置，自 动布 线，手工 调整，加上代表电源 (VCC) / 地(GND) 输入端的 焊盘 ，将文件命名 为“* PCB”存盘退出。16. 印制板应用举例。三、教学建议1改革传统实验、实习教学模式，以 实用电路为主 线，通过设计、制作、调试和故障排除等环节练习，使学生掌握电子产品设计与制作过程，学会读图、元件选择、测试 、仪 表使用以及处理常见故障的方法。重点放在电路制作调试及维修能力的培养上，选用实训电 路均来自实际设备， 类型函盖开关、音频、射频、信号产生、计 数、 编译码、 显示、 检测、控制等电路。能力标准要达到国家“ 无线电装接

32、工”“无线电调试工”“家用电子产品维修工”初、中级水平。2将电子技术专业知识和技能渗透到电路制作过程中去。训练内容新颖、实用与工程实际紧密结合，通 过典型电路的制作， 归纳 出共性问题， 给学生留出更多的创造空间。 3将实训电路分解为几个层次和若干个模块，不同学校，不同学制和不同生原可根据实际需要选择部分模块。也可划出必做内容，课外选作内容及发挥创新内容。四、教学时间分配章 课 程 内 容 课时第 1 章 电子元器件 6第 2 章 常用仪器仪表 10第 3 章 电子产品的设计制作与工艺流程 8第 4 章 电子电路的焊接、组装与调试 16第 5 章 电子技术实践训练 60第 6 章 EDA 技 术在电子线路设计中的应用 20注：以上课时分配仅供参考，教学中可根据教学的安排再做 调整。