1、复习,09电子信息,Chap 1 电子元器件的选用和检测,1.电阻、电容和电感的型号包括主称、材料、分类、序号四个部分，第一部分主称用字母表示；第二部分材料用字母表示；第三部分分类用数字表示，个别用字母表示；第四部分序号用数字表示。2.某电阻上标志为RX20-100-510-1，表示该电阻为线绕电阻，型号为RX20，功率为100W，阻值为510，最后的1表示允许偏差为5；某电阻上标志为RJ1W2.7k5，RJ表示该电阻为金属膜电阻，功率为1W，阻值为2.7k，允许偏差为5。3.对于阻值或容量较小的阻容元件，在直标法中通常可用单位符号代替小数点，如电阻可用k或表示小数点。例如，某电阻上标志为33
2、，表示该电阻阻值为0.33；某电阻上标志为3k3，表示该电阻阻值为3.3k；某电阻上标志为2M7，表示该电阻阻值为2.7M。,图1.1 电阻色环表示法含义,4.在片状电阻器的标注中，通常用三位阿拉伯数字标注其标称阻值，其中前两位数字表示有效数值，第三位数字表示倍率，即乘以10的几次方。例如，221表示22101=220；472表示47102=4.7k。,5.电容的主要技术指标包括额定工作电压、标称容量及允许偏差、绝缘电阻及漏电流、电容温度系数、损耗因数和绝缘耐压等内容。6.电容的容量受温度的影响会发生变化，容量随温度变化的程度可用温度系数C来描述，即,式中：C表示室温t1和极限温度t2下所测得
3、的电容容量C1、C2之差。t表示室温t1和极限温度t2之差。 大多数电容为正温度系数，个别类型的电容为负温度系数，如瓷介电容。,7.电感：品质因数是指线圈在某一频率的交流电压下工作时，线圈所呈现出的感抗和线圈的直流电阻的比值，是表示电感线圈质量的重要参数，反映了电感线圈损耗的大小。Q值越高，损耗功率越小，电路效率越高，选择性越好。谐振电路要求线圈品质因数较高。8、根据二极管的单向导电性，即二极管的正向电阻小，反向电阻大的特性，可以通过测量的方法确定二极管的正极和负极。9、稳压管工作电流越大，动态电阻越小，稳压效果越好。 10、晶闸管一旦被触发导通，在触发信号停止作用后仍然维持导通状态。,11、
4、表面安装元器件、可编程逻辑器件,表面安装元器件包括表面安装元件（SMC）和表面安装器件（SMD）两大类，它们可按产品功能、形状进行分类。可编程逻辑器件可分为低密度可编程逻辑器件（LDPLD）和高密度可编程逻辑器件（HDPLD）两大类。随着集成技术和计算机技术的发展，数字系统的实现方法也经历了由分立元件、SSI、MSI到LSI、VLSI的过程。在数字系统设计领域中使用较为广泛的器件主要包括以下两种类型：一种是FPGA，即现场可编程门阵列；另一种为CPLD，即复杂可编程逻辑器件。这两种类型的器件在内部结构上有所差别，因此在实际应用中各有优缺点。,Chap 2 电磁兼容性设计技术,1、电子设备的电磁
5、兼容性设计包括控制干扰源的电磁发射,抑制电磁干扰的传播,增强敏感设备的抗干扰能力。2、随着电子、电气设备的研制或建设工作的完成，可以采取的抗干扰措施的总数减少，而花费却要大大增加。在早期阶段排除干扰或辐射会带来较好的效果，经济上的花费更合算。通常，在电气、电子设备的设计阶段采取措施，可以避免80%90%的电磁干扰问题。 3、设备中的元件可以分成两类：无源器件和有源器件。4、电子设备的电磁兼容性可以分为不同等级，主要划分为：元部件级的电磁兼容、设备级电磁兼容、综合系统级电磁兼容、业务级的电磁兼容。,5.接地导线及公共母线的阻抗应尽可能小。接地导线应该具有最小的阻抗和自感。接地导线的长度应该尽量短
6、，应比波长小得多，通常要求接地导线的长度远小于0.02。6、接地母线电阻越大，接地回路的面积越大，接地导线的复阻抗越大，则接地系统产生的电磁干扰就越大。,7、为减小导线之间的耦合而进行的屏蔽接地的方式主要有以下几种：（1）信号线与屏蔽相接，但与地隔离。这种情况对电容耦合的屏蔽效果却很差。 （2）采用导线扭绞的方式达到屏蔽作用。（3）将两根导线扭绞之后再加上同轴导体屏蔽，则能够获得最大的屏蔽效果，这种方式也是实际上广泛采用的综合方法。接地：接地母线电阻越大，接地回路的面积越大，接地导线 的复阻抗越大，则接地系统产生的电磁干扰就越大。,8、接地主要实现以下功能： （1）地表面是良好的导电表面，电位
7、被看做零电位，并作为各种电压信号的比较基准。 （2）接地表面作为各种信号电路的返回电流的通道和电源回路的一部分。 （3）接地用来配合各种屏蔽系统功能，作为各种频率的干扰电流的通道。 （4）接地作为零电位基准，连接裸露的设备金属外壳以保护操作人员不受到伤害。9、电磁屏蔽要实现的功能主要在于，如果屏蔽体内部有干扰源，则屏蔽的目的是减弱内部干扰源对周围空间的电磁干扰；如果屏蔽体内部没有干扰源，则屏蔽的目的是减小外界电磁干扰对屏蔽体内部电路的作用，并且降低设备的电磁敏感性。,10、电磁兼容性设计措施,电磁兼容性设计的最终目的是克服潜在故障，满足电磁兼容性指标，保证电子系统和设备能正常工作，因此，必须采
8、取适当的电磁兼容性设计措施，保证电磁兼容性指标的实现。正确接地改善电磁兼容性指标。其目的是泄放积累或感应的电荷，保证设备和人身安全。通过屏蔽减小辐射强度。电磁辐射的指标包括辐射发射和辐射敏感度，通过电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽，可以降低电磁辐射的强度和减少敏感度。 采用电源滤波器抑制干扰。电源滤波器能有效抑制电源线传导干扰，降低传导敏感度。 11、电磁干扰源及其特性电磁干扰源通常可以分为自然干扰源和人为干扰源两大类。自然干扰源是指自然界所固有的与人的活动无关的电磁干扰现象；人为干扰源是指由于人类的工业和社会的活动所产生的电磁干扰。,12、电磁干扰作用途径及分析方法,电子设备的工作是否受这些干扰源的
9、影响，主要决定于三个要素：干扰源的强度和特性，电磁干扰作用途径的类型和性质，设备本身对电磁干扰的敏感度以及是否采取了必要的防护措施。 13、电子设备电磁兼容性设计的内容：要控制这三要素，即控制干扰源的发射，抑制电磁干扰的传播（阻断其传播途径），增强敏感设备的抗干扰能力（采取屏蔽措施）。 14、按照电磁干扰的原理，电磁干扰的作用途径主要包括两大类，即辐射干扰和传导干扰。辐射干扰是指通过空间传播的电磁干扰，干扰源比较远，干扰源发出的干扰以电磁波的形式被接收。传导干扰是指沿电源线或信号线传输的电磁干扰，干扰源距离比较近，或干扰源经过耦合电容、耦合电感和公共阻抗等途径进入受干扰的设备。,16、电子设备
10、进行电磁屏蔽的意义和目的 电磁屏蔽是利用屏蔽体来阻挡或减小电磁能量传输的一种技术，是抑制电磁干扰的重要手段之一。从电磁场理论的观点可以认为，有两个电磁空间，在其分界面上存在一物体，如果因该物体的存在而能将这两个电磁空间看成是相互独立存在的，那么这个界面就被称为屏蔽，而分界面上所存在的物体就被称为屏蔽体。 电磁屏蔽的目的包括两个方面：一是限制某一区域内部的电磁能量泄漏出该区域，干扰外部的其他设备；二是防止区域外部的电磁能量进入区域内部，造成对内部设备的影响。 17、电磁屏蔽的分类按屏蔽原理，屏蔽可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁屏蔽。,15、无论是自然干扰源还是人为干扰源，对电子设备的安全性和可靠性
11、都会构成威胁，影响程度最大的四类干扰依次为：雷电、强电磁脉冲、静电放电和开关操作。,18、静电屏蔽 带电物体周围存在着电场，处在该电场中的其他物体会产生静电感应，受到静电干扰。当这种静电场的电场强度达到一定数值时就会击穿空气，发生放电现象, 不仅会干扰电子系统的工作，而且可能造成器件损坏，影响设备正常工作，还可能引起其他更为严重的事故。 静电放电还将对邻近的电子设备造成辐射干扰，这种干扰属于宽带干扰。,根据电磁理论可知，处于静电场中的导体，在静电平衡的情况下有以下性质： （1）导体内部任何一点的电场为零。 （2）导体表面上任何一点的电场方向与该点的导体表面垂直。 （3）整个导体是一个等位体。
12、（4）导体内部没有静电荷存在，电荷只能分布在导体表面上。,图2.4（b）表示用球形导体壳B包围带电体A时的电力线分布。可以看出，除了导体壳B的壁内不存在电场外，其他区域的电场与图2.4（a）相同。这说明，单纯采用金属壳将带电体包围起来的方法并不能起到屏蔽的作用。 图2.4（c）表示将导体B接地的情况，此时导体B的电位为零，导体B外部的电力线消失，即带电体B所产生的电场被封闭在B导体内，从而达到了屏蔽的目的。因此，静电屏蔽时屏蔽体一定要良好接地，否则将起不到屏蔽的作用,图2.4 主动静电屏蔽,上述静电屏蔽是将电场封闭在屏蔽体内，这种屏蔽叫做主动屏蔽。将电场挡在屏蔽体以外的屏蔽叫做被动屏蔽。被动屏
13、蔽的静电屏蔽原理是，根据导体在电场中的性质，屏蔽导体的整个表面处于等电位，其内部空间就不存在电场，实现了对外界电场的屏蔽。为了使屏蔽体的电位与地电位相等，常常将屏蔽体接地。,19、交变电场屏蔽 设有一干扰源，它周围产生一交变电场。处在该电场中的其他电子设备（感受器）都会通过干扰源与其自身之间的分布电容受到干扰，这种干扰叫做电容性耦合干扰，实质上是一种电场感应，可用电场屏蔽来消除或减弱这种干扰。 图2.5说明了电容性耦合干扰原理。设A为一干扰源，其干扰交变电压为UA。在其附近有一感受器B，它与地之间的分布电容为C2，干扰源A与受感器B之间的分布电容为C1,UA、C1、C2通过地构成耦合回路，如图
14、2.5所示。,图2.5 电容性耦合干扰原理,感受器B上产生的干扰电压为,（2.3）,从式（2.3）中可以看出，干扰源与感受器之间的分布电容越大，干扰越严重。为了减小这种干扰（减小UB），可使干扰源与感受器之间的距离尽可能远些，这样可以减小二者之间的分布电容，同时可将感受器（敏感元件）贴近金属板或地线布置，即尽量增大C2。当仍无法满足要求时，可采用电场屏蔽的方法。,在干扰源和感受器之间加一足够大的导体板S作为屏蔽体，如图2.6所示。C1为放置屏蔽后干扰源与感受器之间的分布电容，由于屏蔽体足够大，C1可不考虑。C3、C5分别为干扰源与屏蔽体、感受器与屏蔽体之间的分布电容，C4为屏蔽体与地之间的分布
15、电容。,图2.6 静电屏蔽原理图（屏蔽体不接地）,当屏蔽体不接地时，通过计算可以得到：,（2.4）,（2.5）,（2.6）,显然有C5C1，因为屏蔽金属板离干扰源比感受器离干扰源更近，且屏蔽体的尺寸比感受器的尺寸大，比较式（2.3）和式（2.6）可以看出，加了不接地的屏蔽体后，不但没有起到屏蔽作用，反而增大了干扰。这是因为增加了不接地的导体板后增加了干扰源与受感器之间的耦合。 屏蔽体良好接地的情况如图2.7所示。,图2.7 静电屏蔽原理图（屏蔽体接地）,当屏蔽体良好接地时，屏蔽体对地的电容C4趋向无穷大，屏蔽体的电位趋于零。感受器上的电压也趋于零，屏蔽体起到良好的屏蔽作用。但屏蔽金属板不是无穷
16、大，A、B间存在剩余电容C1，则：,（2.7）,如果感应源与感受器之间不是加屏蔽金属板，而是用金属壳体（金属罩）将感受器B封闭起来，并且金属罩良好接地，同样可以起到良好的屏蔽作用。这是因为金属壳接地后C2变为无穷大，由式（2.6）可得干扰电压趋于零。,20、金属板的电磁屏蔽作用原理电磁屏蔽可以用金属板或金属罩将感受器和感应源分隔，并可靠接地来实现。 设有一厚度为t的无限大金属板将空间分为两部分，感应源和感受器分别位于这两个空间中。设定感应源在左部，感应源发出的高频电磁波P自左向右传播至金属板的左表面。 由于空气和金属材料是两种不同的介质，高频电磁波在金属板的左表面产生反射，一部分电磁波P1（反
17、射波）因反射向左传播，另一部分电磁波P2进入金属内部，继续向右传播。电磁波P2经过厚度为t的金属板后衰减为P3，在金属板的右界面，又有一部分电磁波P4反射回金属板向左传播，另一部分电磁波P5穿过右界面继续向右传播。,假设某感应源的工作频率为1MHz，若用铝做屏蔽盒，要求屏蔽效果为200dB，求屏蔽盒所需厚度。解 本例是对感应源的屏蔽，电磁波在屏蔽盒的内部，盒外的电磁场是盒内的电磁场经屏蔽盒的吸收损耗后穿出的电磁场，故在设计屏蔽盒的厚度时，必须保证吸收损耗在200dB以上方可，即A=S=200dB。从表2.2可查得r0.63，r1，则根据吸收损耗的计算公式可得,铝制屏蔽盒的厚度应选用1.92mm
18、以上。,21、计算题,22、某设备的高频振荡器的工作频率为510MHZ,屏蔽后要求衰减200dB,分别选铝和铜做屏蔽盒，试计算其壁厚。,23、电磁干扰的形成条件 形成电磁干扰必须同时具备三个条件： （1）干扰源（感应源）：会产生电磁干扰的元器件和电路； （2）接收器（感受器）：对电磁干扰敏感的元器件和电路； （3）传播途径：电磁干扰从干扰源传播到接收器上的途径。 电磁干扰的传播途径分为两种：传导干扰和辐射干扰。 24、电磁兼容测试内容 1）传导发射测试 传导发射测试是测量被测设备通过电源线或信号线向外发射的干扰，因此，测试对象为设备的输入电源线、互连线及控制线等。 2）辐射发射测试 辐射发射测
19、试检测被测件通过空间传播的干扰辐射场强，标准中要求该测试在开阔场或半电波暗室中进行测试。 3）传导抗扰度测试 传导抗扰度测量被测件对耦合到其输入电源线、互连线及机壳上的干扰信号的承受能力。 4）辐射抗扰度测试 辐射抗扰度考核电子设备对辐射电磁场的承受能力，是否会出现性能降低或故障。,1、电子设备接地的目的 （1）提高电子设备电路系统工作的稳定性，有利于抑制干扰。（2）接地可以泄放机箱上积累的电荷，避免电荷积累造成的干扰。（3）接地可以为电子设备和操作人员提供安全保障。电子设备或系统的接地包括电路接地、保护接地、防雷接地等。2、在电子设备中有三种基本的接地方式：悬浮地、单点接地和多点接地。为了获
20、得较好的接地效果，可以将三种接地方式混合使用。地线干扰的分类包括地阻抗干扰和地环路干扰。,chap3 电子设备的接地防雷防静电,安全电流：一般人体能感觉到刺激的电流值大约是1mA。当人体通过520mA时，肌肉就产生收缩现象，使人体不能自离电线。4、供电接地、电子设备接地、避雷接地的相互关系 （1）在一些干扰不敏感场合，设备供电系统接地可与电子设备接地合并。 （2） 对于有些一般性民用设施，避雷针接地与供电系统接地合并，极端的例子是避雷针、供电系统、电子设备使用公共接地点。而对一些敏感的电子设备，为了避免受雷击时产生传导干扰的影响，避雷针接地应独立设置。,3、电子设备接地系统设计还需考虑两个问题
21、。 （1）地线上不应流通工作电流。 （2）机壳不流通工作电流，不允许机壳作为电路组成部分。,5、电子设备的防雷技术,在不同的地区、不同的气候环境下，雷电的分布规律也不同。热而潮湿的地区比冷而干燥的地区雷暴多。 如果有人在被直击雷击中的物体近旁，就有可能发生下列三种形式的雷击。 （1）接触电压。 （2）闪击或侧闪。 （3）跨步电压。雷电流的破坏作用主要表现在对设备的过电压击穿和冲击能量过大的热击穿。雷电电磁脉冲传播的途径主要为传导和辐射两大类。,6、雷电流热效应的破坏作用 根据焦耳定律，一次闪击的雷电流发出的热量为,式中：Q为发热量，单位为J；i为雷电流，单位为A；R为雷电流通道的电阻，单位为；
22、t为雷电流持续的时间，单位为s。,如果雷电击在树木或建筑物构件上，由于雷电流很大，通过的时间极短，被雷击的物体瞬间将产生巨大热量，又来不及散发，以致物体内部的水分大量变成蒸汽，并迅速膨胀，产生巨大的爆炸力，造成破坏。如果金属体的截面积不够大，当雷电流通过金属体时，甚至可使其熔化，因为通道的温度可高达600010000，甚至更高。因此在雷电流通道上遇到易燃物质可能会引起火灾。,7、雷电流冲击波的破坏作用 雷电通道的温度高达几千度甚至几万度，空气受热急剧膨胀，并以超声速度向四周扩散，其外围附近的空气被强烈压缩，形成“激波”。被压缩空气层的外界称为“激波波前”。“激波波前”到达的地方，空气的密度、压
23、力和温度都会突然增加。“激波波前”过去后，该区压力下降，直到低于大气压力。这种“激波”在空气中传播，会使其附近的建筑物、人、畜受到破坏和伤亡。另一种冲击形式是次声波。庞大体积的积雨云因迅速放电而突然收缩，当电应力（典型值为100V/cm）突然解除时，一部分带电积雨云中的流体压力将减小到0.3mm汞柱的程度，这样形成稀疏区和压缩区，它们以零点几赫兹到几赫兹的频率向外传播，这就形成了次声波。次声波对人、畜都有伤害作用。,8、 雷电流电动力效应的破坏作用 根据安培定律，当A、B平行导体上分别通以电流i1、i2（kA），A、B的距离为d（m）时，每米导线所受的作用力按下式计算：,式中，平行导体的长度l
24、0为1m。,雷击时，由于电动力的作用，也有可能使导线折断。 同样，对拐弯的导体或金属构件，在拐弯部分也将受到电动力的作用，它们之间的夹角越小，受到的电动力越大。当拐弯的夹角为锐角时，受到的作用力最大，而为钝角时受到的作用力较小。所以接闪器及其引下线不应出现锐角的拐弯，在不得已采用直角拐弯时应加强构件的强度。,9、雷电电磁脉冲（LEMP）的传播和防护,雷电是自然界中强大脉冲能量的放电过程，是最强大的干扰源，其传播途径包括传导和辐射方式或两者的组合。 根据雷电对地面电子设备和系统的危害方式不同，对雷电电磁脉冲可以采用不同的防护措施。1）接闪。在防雷处理过程中，首先要设法拦截雷电或吸引闪电，这个装置
25、就是避雷针。2）屏蔽。屏蔽是防止任何形式电磁干扰的基本手段。3）均压（等电位）。均压又称等电位连接。 4）接地。接地是分流和泄放直接雷击和雷电电磁脉冲能量的最有效的手段。,10、如果有人在被直击雷击中的物体近旁，就有可能发生下列三种形式的雷击。 （1）接触电压（2）闪击或侧闪。 （3）跨步电压。,11、静电的危害（论述题） 12、建筑物防雷设计中如何对建筑物进行分类和分级（论述题）,1、印制板设计要求 印制电路板设计应做到正确、可靠、合理和经济。 （1）印制电路板设计的正确性是印制板设计最基本、最重要的要求。 （2）印制电路板设计的可靠性是PCB设计中较高一层的要求。 （3）印制电路板设计的合
26、理性是PCB设计中更深一层的要求. （4）印制电路板设计的经济性是一个必须达到的目标。 EDA:电子设计自动化 CAD:计算机辅助设计,Chap 4 印制电路板设计技术,2、敷铜板的性能指标包括机械性能、电气性能、化学性能和物理性能，在工程使用中其机械焊接性能主要包括抗剥强度、耐焊性、翘曲度、抗弯强度等。3、印制电路板上元器件的排列包括不规则排列、坐标排列和坐标网格排列三种方式。4、印制板上大面积铜箔应镂空成栅状，导线宽度超过3mm时中间留槽，以利于印制板涂覆铅锡合金及波峰焊。5、设某单元电路的印制板导线的宽度为0.5mm，如环境温度为40oC,印制电路板允许的温升为30oC，试计算该单元电路
27、的印制导线允许通过的最大电流为多少？,6、 设某单元电路的最大电流为1A，若环境温度为40，印制电路板允许的温升为30，试计算该单元电路所需的印制导线宽度。已知：铜箔厚0.05mm，40时的电阻率为0.0189（mm2/m）。 解：根据题意可得：I1A，0.05mm，0.0189（mm2/m），t30。,设计中可选取印制导线宽度为0.5mm。,由表4.5可查得，环境温度为40，印制板允许温升为30时所对应的单位电压降为：U0.891.08，考虑留有裕量，可取U 0.89。,7、 设计高原用电子设备的60Hz电源印制电路板，其工作电压为1000V，设备在5000m高原气压为54000Pa，取抗电
28、安全系数为3，即击穿电压为工作电压的3倍，试确定印制电路板的导线间距。 解 根据题意，击穿电压为,100033000V,由图4.1可查得在3000V击穿电压时，大气压强与导线间距的乘积为8000Pacm。因为工作环境气压为54000Pa，所以印制导线间距为,Chap5 焊接技术,1、焊点上焊锡应适量，焊点的湿润角以2030为佳，焊点的大小应和焊盘相适应。2、焊接质量检验1.外观检查。用310倍放大镜进行目测检验2.拨动检查。可用镊子轻轻拨动焊接部位进行检查3.焊点强度检验。对试样焊点的引线施加拉力4.焊点金相结构检查,3、焊点形成过程 （1）.润湿作用 在焊接的第一阶段，焊料必须在被焊接的金属
29、表面上充分铺开，这一过程就是润湿过程。 （2）.扩散作用 在焊接过程中，焊点发生润湿现象的同时还伴随着扩散现象，从而形成界面层或合金层。因晶格中金属原子进行着热运动，当温度足够高时，某些原子就会由原来的位置转移到其他的晶格，这一现象叫扩散。 （3）.界面层的凝固与结晶 焊接后，焊料开始冷却，在焊料和母材金属界面上形成的合金层称为界面层。冷却时，界面层首先以适当的合金状态开始凝固，形成金属结晶，然后结晶向未凝固的焊料方向生长，最后形成焊点。,4、焊点形成的必要条件 （1）被焊金属材料应具有良好的可焊性。 可焊性是指被焊金属材料与焊锡在适当的温度和助焊剂作用下形成良好结合的能力。 （2）被焊金属材
30、料表面应清洁。这是形成良好焊点的重要条件之一。 （3）使用适当的助焊剂。它的使用有助于熔化的焊锡润湿金属表面，从而使焊锡与被焊金属牢固地接合。 （4）焊料的成分和性能应适应焊接要求。 焊料的成分和性能应与被焊接金属材料的可焊性、焊接温度、焊接时间、焊点的机械强度等参数相适应，以达到易焊和焊接牢固的目的。 （5）焊接时应保持适当的温度。 焊接时，将焊料和被焊金属加热到焊接温度，才能使熔化的焊料在被焊金属表面润湿扩散并形成金属化合物。 （6）焊接时间必须适当。 焊接时间是指在焊接过程中，进行物理和化学变化所需要的时间,5、电子设备的焊接技术已经历了四个阶段，即电烙铁焊接、浸焊与波峰焊、红外再流焊和
31、黏贴。6、为了保证焊接质量和可靠性，必须对被焊元器件的可焊性提出严格要求，并进行适当的控制。通常可以采取焊接前搪锡或镀锡的措施提高元器件的可焊性。 烙铁芯装在烙铁头的里面的电烙铁，称内热式电烙铁。 烙铁头安装在烙铁芯里面的电烙铁，称外热式电烙铁。,7、共晶焊锡的优点：按共晶点配比配制的焊锡称为共晶焊锡。锡铅焊料共晶点处的配比为锡63%，铅37%，共晶点的温度为183。 最为理想的是共晶焊锡，采用共晶焊锡进行焊接具有如下优点： （1）共晶焊锡的熔点低，降低了电子元器件或电路板等被焊物体受热损坏的可能性。因共晶点处的焊锡可直接由液体变为固体，无需经过半液体状态，所以凝固速度快，减少了焊点冷却过程中
32、因元器件松动而引起的虚焊现象。 （2）共晶焊锡的流动性和铺展性较好，表面张力小，提高了焊接合格率。 （3）共晶焊锡的抗拉强度和剪切强度都比其他配比的焊料高。,8、移开烙铁的方向应是大致45的斜上方向。 9、手工焊接的具体操作方法分为三工序法和五工序法。三工序法的操作包括三步：准备阶段；加热焊接部位并溶化焊锡；撤离烙铁头和焊锡丝。五工序法的正确的方法应该包括下列五步：（1）施焊准备。 （2）加热焊件。 （3）熔化焊料。 （4）移开焊锡。 （5）移开烙铁。 10、根据电烙铁的大小、形状和被焊件的要求等不同情况，电烙铁的握法包括正握法、反握法和握笔法三种形式。,11、手工焊接要点 （1）掌握好加热时
33、间。在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好 （2）保持合适的温度。应保持烙铁头在合适的温度范围，通常烙铁头温度比焊料熔化温度高50较为适宜。 （3）避免用烙铁头对焊点施力。烙铁头将热量传给焊点主要靠增加接触面积，用烙铁对焊点加力对加热没有帮助。,12、表面安装技术的优势 表面安装技术是把无引线或为短引线的小型化的表面安装元器件直接贴装在印制板的焊接面上，印制板不需要钻孔。电子产品采用表面安装技术后，与传统的通孔插装技术相比，具有很多优势，其主要特点如下：（1）体积小，重量轻，装配密度高。（2）提高了产品的可靠性。（3）适合自动化生产。（4）降低了生产成本。,Chap 7 电子设备散热设计技术,
34、1、热是一种能量，热能总是自然地从高温向低温方向传递。热能传递的基本方式包括热传导、热对流和热辐射三种形式。 不同物质有不同的传热系数，通常金属的导热系数最大，非金属次之，液体较小，气体最小，如空气可作隔热夹层。结晶体比非结晶体材料有更高的导热系数。导热系数小于0.23W/（m）的材料称为绝缘材料。 根据流体运动的成因不同，对流换热可分为自然对流和强迫对流。,3、 加快传导散热的措施 （1）选用传热系数大的材料制造导热零件，可降低热阻，增大传导热量。如可用铜或铝等材料做散热器。 （2）尽量降低接触热阻。在多个零件接触导热时，因为两接触面之间不可能绝对平整、光滑，所以实际接触面很小。由于接触面间
35、存在空隙，而空气的传热系数很小，实际上起着隔热作用，也增加了接触热阻。 通常采用增大接触面间的接触压力，降低接触表面的粗糙度来增大接触面；有时可在两接触面间涂硅油或垫铜箔等软金属箔等措施来降低接触热阻。 （3）尽量缩短热传导路径。导热路径中不应有绝热或隔热物体阻隔。,4、根据流体运动的成因不同，对流换热可分为自然对流和强迫对流。,5、加快对流换热的措施 要增加对流换热量，可以通过提高对流换热系数或增大换热面积和温差来实现。 （1）加大温差t，即降低散热物体周围的对流介质的温度。 （2）加大换热面积，如增加散热器或散热片，并将散热器做成肋片，并使肋片纵向与气流方向一致，或做成直尾形和叉指形，这样
36、更有利于散热。 （3）在整机设计中，正确安排进出风口，把发热元件安排在有利于对流换热的位置，并注意元件的大小，使要散热的元件排在大元件的上游，以免被大元件挡住气流。 （4）加大流体的流动速度，选择有利于对流换热的流体介质，如水比空气好，以带走更多的热量。,6、辐射换热中吸收能量、反射能量与穿透能量之间的关系当热射线照射在物体上时，热辐射总是一部分被吸收，一部分被反射，一部分穿透物体，从而进行能量交换。被吸收的那部分能量使物体的温度升高，而被反射及穿透的那部分能量落在其他物体上后也同样产生反射、吸收、穿透的过程。由此可见，一个物体不仅是在不断地辐射能量，而且还在不断地吸收能量，这种能量的传递现象
37、就是辐射换热的过程。,总的辐射能量与吸收能量、反射能量、穿透能量之间的关系式满足式,（1）粗糙的表面热辐射能力强。通常将发热元件外的屏蔽罩壳涂覆有色漆，散热片表面涂黑色或粗糙的有色漆。 （2）加大辐射体周围环境的温差，即辐射体周围介质温度越低越好。 （3）加大辐射体的表面积、体积，即从散热效果的角度出发，散热器的面积越大越好。 电子设备实际使用过程中热量的交换包含了传导换热、对流换热和辐射散热，几种换热过程同时存在，是一种复合换热的过程。 承耗比是指电阻实际工作的功率与电阻额定使用功率之比。承耗比越大，电阻的温升越高，电阻的失效率也越大。,7、加快辐射换热的措施,8、 有一直流稳压电源，其输入
38、功率为600W，直流输出功率为250W，设其机箱的外形尺寸为435mm（宽）230mm（高）440mm（长），判断其采取的散热方式？ 解 设机箱的表面积为S，则有,S=2（0.4350.230+0.4350.4400.2300.440）=0.785（m2）0.8（m2）,设该设备的内部耗散功率为P，则有,P=600-250=350（W）,9、设有一台稳压电源，电源机箱尺寸为300mm450mm350mm，输出电压为030V，电流为010A，最大交流输入功率为480W，可否采用自然散热？ 解 机箱表面积为,S=（0.300.45+0.300.35+0.450.35）2=0.795（m2）0.8（
39、m2）,设备在最大输出功率时的损耗为,P=480-3010=180（W）,从图6.4可见该设备温升为17.5，所以可采取自然散热方式。,Chap 7 电子设备组装技术,1、对于高频电路，为了减小分布参数的影响，相互靠近的元器件不应平行排列，引线应作不规则排列，也可互相交错排列。2、高频系统的组装要求 （1）组装时应减小各种耦合。组装高频系统时应减小布线、布局所引起的电感耦合和电容耦合 （2）组装时应满足绝缘性能要求。高频系统安装用的绝缘件应采用介质常数小、介质损耗小、绝缘电阻高的材料 （3）提高导线刚性。减小导线跨度（长度），增大导线直径，都可提高导线刚度。,3、布线时为避免导线间的相互干扰和
40、寄生耦合要注意的问题： 不同用途和性质的导线不能紧贴在一起，应分开走线 不能紧贴和捆扎在一起的导线，布线时应垂直交叉或隔开一定距离。 连接导线应较短，特别是对高频电路尤为重要。当导线长度大于1/4工作波长时，必需采用屏蔽线。 公用电路向各级电路的馈线应分开，并应有各自的去耦电路，以免相互影响。通常情况下应避免外电路的导线穿过本级电路。,布线与连线技术、预加工处理,4、导线的布线原则 1.强电、弱电信号分开布线。包括信号线与输电线要远离、减小电源线干扰、信号线与干扰线原理以及输入和输出信号线远离。 2.交流、直流线路分开布线。交流电流流经导线时的电流变化，将在空间形成交变磁场，这种交变磁场对电子
41、线路所形成的干扰，通常比恒定磁场形成的干扰大得多。 3.高压、低压电路分开走线。在同一电路或同一电子系统的不同电路中，如果既有低电平的信号逻辑电路，又有高压电路，必须考虑采取适当的措施来抑制高压电路对低电平电路的干扰。,7、对于低频电路（如音频为20Hz20kHz），如果受到50Hz或100Hz交流电的干扰，采用滤波器等方法滤波，将同时将这一频率范围内的有用信号滤掉，因此50Hz的工频干扰是低频电路中影响最大的干扰。,6、进行导线的剪裁时，应按先长后短的顺序用斜口钳、自动剪线机或半自动剪线机进行剪切。,5、导线剥头可采用刃剪法和热剪法。,8、屏蔽线的接地 屏蔽线使用中，如果屏蔽层不接地，则不能
42、有效地发挥屏蔽作用，要使屏蔽线具有屏蔽效果，必须将屏蔽层可靠接地。 （1）低频时采用一端接地。屏蔽线的屏蔽层应采取一点接地的方式。（2）高频时采用双端或多点接地。 （3）输入接地与输出接地。,9、焊接是目前应用最多的装连方式，焊接工艺中应注意以下几个方面的问题： （1）做好焊前准备，彻底清除元器件引线或导线上的氧化层并热浸锡。 （2）焊料应选用流动性好的低温焊料，助焊剂应采用非酸性的 （3）焊点形式包括搭焊、穿焊、勾焊和绕焊，应根据电子设备的要求来选用。 （4）手工焊接时应根据焊接对象选择适当的烙铁，并严格控制焊接时间。 （5）应保证焊点质量，焊点要圆滑，不允许出现不合格焊点，应消灭虚焊、假焊
43、现象。,Chap 8 调试与检测,1、电子产品的调试装配过程只是将元器件、部件或组件按照设计图纸要求连接起来。因各种元器件的参数具有一定的离散性，元器件的安装位置及接地点等对分布参数也有一定的影响，电路的某些性能可能产生一定的偏差，使得刚装配完毕的电路或整机性能不一定符合设计要求。因此，必须对电子产品的部件及整机进行调试，使各项技术指标达到要求，实现预定的功能。2、 调试包括调整和测试两个部分。调整主要指对电路参数的调整，即对整机内的可调元件以及与电气指标有关的调谐系统、机械传动部分进行调整，使之达到预定的指标和功能要求。测试则是在调整的基础上，用仪器、仪表测出单元电路板或整机的各项技术指标。
44、,3、各种测试仪器按显示特性可分为模拟式、数字式和屏幕显示仪器三类。 4、调试程序：1）电源调试2）各单元电路的调试3）整机调试,5、整机调试的工艺流程应根据整机的功能、结构及组成等情况 确定，不同的电子产品有不同的工艺流程。 整机调试的一般工艺流程通常应包括（1）整机的外观检查。整机的外观检查项目因产品的种类、要求不同而各异。（2）结构调整。结构调整的目的是检查整机装配的牢固性和可靠性（3）整机功耗测试。测试时常用调压器对整机供电。（4）整机联调。应对装配后的整机各单元部件再进行必要的调试，使各单元部件的功能符合整机要求，使整机的功能符合设计要求。 （5）整机技术指标测试。不同类型的整机有不
45、同的技术指标，且应具有相应的测试方法。,调试技术,6.调试技术包括调整和测试两部分。 7、调试包括产品调试和样机调试两种完全不同类型的工作。 8、调试技术的发展趋势 减少部件调试：微电子技术和EDA技术飞速发展使电子产品元器件数量减少，调试工作主要在整体调试；趋向免调整、少测试：采用高集成度、超大规模集成电路改变了传统的反复调整和测试模式；发展计算机辅助测试：基于计算机软硬件和虚拟仪器的自动测试技术。 9、产品 调试工艺三要素包括技术要求、生产效率要求和经济要求。,10、故障检测方法的观察法又可分为静态观察法和动态观察法。 11、验收检验工作的内容一般包括三个环节：元器件、零部件、整件等在入库
46、前的检验；入库前的检验是保证产品质量可靠性的重要前提。装配车间在生产过程中的检验；生产过程中的各道工序都应进行检验。生产过程检验可采用操作人员自检、生产班组互检和专职人员检验相结合的方式。 整机检验。整机检验是检查电子产品经过总装、调试之后是否达到了预定的功能要求和技术指标的过程。整机检验主要包括直观检验、功能检验和主要性能指标测试等内容。,12.故障诊断就是采用适当的方法，查找、判断和确定故障具体部位及其原因。1、观察法2、测量法3、跟踪法4、替换法5、比较法 6.计算机自动检测(内容略写） 13.检验的分类（其他内容写大意）按检验的阶段分类，可分为：采购检验、过程检验、整机检验。按检验过程
47、分类，可分为：全检和抽检。按检验的特点分类，可分为：外观检验、性能检验和例行试验等。 14、寿命试验分为工作寿命试验和储存寿命试验两种，因储存寿命试验的时间太长，故常采用工作寿命试验。,15、产品的调试与样机调试有很大的不同，具体表现在以下几方面： （1）正常情况下产品调试没有原理性错误，工艺性问题也不会造成调试障碍。 （2）电子元器件和零部件按正常生产程序都经过检验和测试，一般情况下，调试仅解决元器件特性参数的微小差别，在拷机之后、调试之前不用考虑它们的失效和参数失配问题。（3）由于批量生产采用流水作业，如果出现装配性故障，通常都有一定的规律。 （4）产品调试是装配车间的一个工序，调试要求和
48、操作步骤完全按调试工艺卡进行，生产产品调试的关键是制定合理的工艺文件。 （5）调试的质量与生产管理和质量管理水平有直接关系。,1.电子产品的可靠性 电子产品的可靠性是对电子元器件、整机和系统长期可靠并有效地工作这一能力的综合评价，是与使用时间密切相关的技术指标。可靠性包含固有可靠性、使用可靠性和环境适应性等基本内容。 （1）固有可靠性：指产品由设计方案、选用材料及元器件、产品制作工艺过程所决定的可靠性因素。固有可靠性在产品使用之前就已确定了。 （2）使用可靠性：指产品使用、操作、保养、维护等因素对其寿命的影响。使用可靠性随使用时间的增加而逐渐下降。 （3）环境适应性：指产品对各种温度、湿度、酸碱度、振动、灰尘等环境因素的适应能力。电子产品的使用环境对产品的可靠性有一定的影响。,Chap 9 电子设计技术标准和文件,概念:可靠度，失效率，平均寿命，失效密度,
