1、第一章 电子技术实验和实训基础知识,第三节 电子设备制作工艺,第二节 电子测量的基本知识,第一节 电子技术实验的目的和要求,第一篇 基础篇,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。,第一节 电子技术实验的目的和要求,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
2、 : 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,一、实验的过程和要求,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
3、臭味及设备发烫等)应立即切断电源，分析原因，查找故障。(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。,(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
4、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。,二、实验过程注意问题：,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,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
5、，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 ）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。（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。,三、电子测量方法,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 接近被测量真值的实际值A来代替真值 ，得 修正值 ：与绝对误差的绝对值大小相等，但符号相反的量值，
6、称为修正值，用C 表示为 （2）相对误差 相对误差、实际相对误差、示值相对误差 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代替真值示值相对误差：用测量值代替实际值A来表示相对误差, 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,注意：在使用
7、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。,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。 12.434412.43 0.694990.69 17.695517.70 （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
8、.0005 8.700 四位有效数字，极限误差0.0005 8.7103 二位有效数字，极限误差0.05103 0.0807 三位有效数字，极限误差0.00005,（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,（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，
9、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。（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。,测量数据表,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.,第三节 电子设备制作工艺,一、焊接技术,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。
10、 （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 。,图1-2 内热式电烙铁 图1-3外热式电烙铁,常用手工焊接工具：,图1-4 吸锡器,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,表1-2 通电检查焊接质量的结果及原因分析,MOSFET焊接时必须非常小心。焊接器件时应该注意： 引线如果采用镀金处理或已经镀锡的
11、，可以直接焊接。 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。 在保证浸润的前提下，焊接时间一般不要超过2秒钟。 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）。 使用低熔点的焊料，熔点一般不要高于180。 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。 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。 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
12、入端。,MOSFET及集成电路的焊接,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,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
13、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,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互有影响或产生干扰的元器件，应尽可能分开或屏蔽。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。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。元器件的布置还应注意整个装置的重心平衡和稳定。,3、电子装置中元器件布局,(2)整机的布线与接地问题布线的原则a按电路图的走向
14、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。,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。,(
15、2)整机的布线与接地问题,例如：多级放大电路正确的接法有两种，如图所示图1-11(a)为串联接地，电路连线比较简单，但因存在地线电阻，所以这种接法抑制干扰能力较差。图(b)为并联接地，比前一种接法更为合理，只是引线加长了，电感效应较强，容易影响高频特性。这两种电路接地法使输入回路没有了干扰信号，是它们共同的优点。 (a)串联接地 (b) 并联接地 图1-11 正确接地方法示例,四、表面安装技术概述,表面安装技术（SMT）是目前先进电子制造技术的重要组成部分。,1、SMT元器件, 无源元件SMC:SMC包括片状电阻器、电容器、电感器、滤波器和陶瓷振荡器等。,图1-12 SMC的基本外形,有源元件SMD:SMD有分立元件和集成器件。分立元器件如二极管、三极管、场效应管，也有由两、三只三极管、二极管组成的简单复合电路。集成电路器件包括各种数字和模拟电路的集成器件。,图(a)表面安装。 图(b)双面混合安装。图(c)两面分别安装。,2.、SMT装配焊接技术,SMT电路板安装方案,图1-15 三种SMT安装结构示意图,
