第3章典型電子產(chǎn)品實習

訓練4指針式萬用表的組裝

訓練5直流穩(wěn)壓電源

訓練6AM收音機

訓練7SMT技術(FM收音機)

訓練8秒表電路的設計與制作

思考題與練習題訓練4指針式萬用表的組裝

一、MF-47指針式萬用表的結構特點

萬用表是一種多功能、多量程的便攜式電工儀表。一般的萬用表可以測量直流電流、交直流電壓和電阻,有些萬用表還可測量電容、功率、晶體管共射極直流放大系數(shù)hFE等。MF-47型萬用表具有26個基本量程和電平、電容、電感、晶體管直流參數(shù)等7個附加參考量程,是一種量限多、靈敏度高、使用方便的指針式萬用表。MF-47指針式萬用表的結構主要由機械部分、

顯示部分和電氣部分三大部分組成,如圖3-1所示。

圖

3-1MF-47型萬用表的組成

1.機械部分

機械部分由外殼、轉換開關旋鈕部分組成。轉換開關由轉軸、電刷及測量電路的觸片組成。轉換開關是萬用表選擇不同測量種類和不同量程時的電路切換元件。萬用表用的轉換開關都采用多層多刀多擲波段開關或專用的轉換開關。開關里面有固定觸點和活動觸點,通?；顒佑|點稱為“刀”,固定觸點稱為“擲”。旋動“刀”的位置,可以使其與不同擋的固定觸點閉合,從而接通相應的測量電路。有幾個擋位就叫幾“擲”。MF-47型萬用表轉換開關是三觸點二十四擲的開關。最外層有二十四個擋位,每個擋位均與一定的測量對象所對應,當轉軸轉動時,電刷也隨著轉動,擋位也隨之改變。

2.顯示部分

顯示部分是由表頭及刻度盤組成的。表頭由高靈敏度的磁電式直流微安表組成,表頭靈敏度(表頭滿偏電流)I0≤50μA,表頭內(nèi)阻不大于1.8kΩ。表頭刻度盤上刻有多種量程的刻度,用以指示被測量的數(shù)值。其滿刻度偏轉電流越小,表頭特性越好,靈敏度就愈高。表頭的表盤上有對應各種測量所需的多條刻度尺,以便直接讀出被測量數(shù)據(jù)。在表盤上還標有一些數(shù)字和符號,它們表明了萬用表的性能和指標。

3.電氣部分電氣部分由測量線路板、電位器、電阻、二極管、電容、分壓電阻、分流電阻、整流器等元件組成,電氣部分的功能是把各種被測的電量轉換成表頭所需的微弱電量,例如將被測的大電流通過分流電阻變換成表頭所需的微弱電流;將被測的高電壓通過分壓電阻及整流器變換成表頭所需的低電壓;將被測的交流電壓通過分壓電阻及整流器變換成表頭所需的直流電壓。

二、萬用表工作原理

指針式萬用表的功能方框圖如圖3-2所示。MF-47型萬用表的原理圖如圖3-3所示。

1.表頭保護電路原理

表頭采用VD3、VD4兩個二極管反向并聯(lián)并與電容并聯(lián),用于限制表頭兩端的電壓,保護表頭不至因電壓、電流過大而燒壞。

圖

3-2指針式萬用表功能方框圖

圖

3-3MF-47型萬用表原理圖

2.直流電流的測量原理當轉換開關擲于直流電流擋時,萬用表就相當于一個直流電流表。萬用表的表頭是一磁電式電流計,其靈敏度一般都很高,因此測量直流電流的范圍很小。為了擴大量限以適應不同測量范圍的要求,可在表頭上并聯(lián)不同阻值的分流電阻(亦稱分流器),如MF-47表中的R1～R4。有了分流電阻,便可使表頭中仍通過額定電流,多余的電流則從分流電阻中通過。這樣,既能使很大的電流通過萬用表,又不致?lián)p壞表頭。萬用表的多量程測量是通過轉換開關改變分流電阻的大小來實現(xiàn)的。

3.直流電壓的測量原理當轉換開關擲于直流電壓擋時,萬用表就是一個多量程的直流電壓表。萬用表的表頭具有一定的內(nèi)阻,當有直流電流從表頭流過時,就能產(chǎn)生一定的電壓降。表頭上的電壓降與流經(jīng)表頭的直流電流成正比,因此可以在表盤上標出對應于一定直流電流的電壓值。由于表頭靈敏度很高,內(nèi)阻很小,因此壓降也很小,一般在十幾毫伏至上百毫伏之間,如不串聯(lián)分壓電阻,量程很小,不適于實際測量。因此,必須在表頭回路中串聯(lián)一只阻值適當?shù)碾娮?這個電阻叫做附加電阻(又稱倍增電阻),如MF-47表中R11～R17。通過附加電阻將絕大部分電壓降掉,而將適當?shù)碾妷杭佑诒眍^,這樣就可以擴大表頭測量電壓的量程。附加電阻越大,能擴大測量電壓的范圍就越大。萬用表測量直流電壓時,電壓表所顯示的均為平均值。

4.交流電壓的測量原理萬用表的交流電壓擋就是一個多量程的整流系交流電壓表。萬用表的測量裝置為直流微安表頭,以致測量交流電壓時必須引入整流元件,如MF-47型萬用表中VD1、VD2,將被測交流電變成直流電再作用于測量機構。萬用表中的整流電路多采用鍺或硅二極管構成的半波整流或全波整流電路,經(jīng)整流后就可以應用測直流電壓的方法來測交流電壓了。由于人們總是習慣以有效值來量度交流電壓,因此萬用表表盤上的刻度也是以有效值來表示的。

5.直流電阻的測量原理萬用表電阻擋實際是個多量程的歐姆表。電阻測量的基本原理如圖3-4所示。E為電池電壓,R為調(diào)零電位器,Rx為被測電阻。當Rx=0(相當于表筆短接)時,調(diào)節(jié)R使表頭指針指向滿刻度,也就是零歐姆,此時流過表頭的電流Io=E/(Ro+R)。當接入被測電阻Rx之后,流過表頭的電流為I=E/(Ro+R+Rx),可以看出:圖

3-4直流電阻測量原理圖

(1)在電池電壓E、調(diào)零電阻R為定值的情況下,當電路中接入某一確定的被測電阻Rx時,電路中就有一相應電流使表頭的指針有一個確定的偏轉角度。當被測電阻Rx的值改變時,電路中的電流會跟著發(fā)生變化,于是表頭的指針偏轉角度也相應地變化?？梢?表頭指針的偏轉角度大小與被測電阻大小是一一對應的。如果表頭的標度尺按電阻刻度,那么就可以用該電路直接測量電阻了。

(2)被測電阻Rx越大,電路中的電流就越小,表頭指針向右偏轉的角度越小。當Rx無窮大時,電路中電流為零,此時表頭指針不偏轉,指在零位?？梢?當被測電阻阻值在0～∞之間變化時,表頭指針則在滿刻度與零位之間變化,所以歐姆標度尺應是反向刻度,它與電流電壓擋標度尺的刻度方向相反。同時從公式I=E/(Ro+R+Rx)可以看出,電路中的電流與被測電阻大小不成正比關系,而是非線性關系,所以測量電阻的標度尺分度是不均勻的。調(diào)零電阻R的作用是:當電池電壓變化,使得Rx=0而表頭指針不能滿刻度偏轉時,可以調(diào)節(jié)R使表頭指針滿度偏轉,即指在歐姆標度尺的零位。因此稱R為零歐姆調(diào)整器。由上可知,在用歐姆表測量電阻之前,為避免因電池電壓變化而引起的測量誤差,應首先將萬用表測試表筆短接,同時調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕,使表針指在Rx=0的位置(即滿偏轉),然后再進行測量。

6.晶體管的hFE測試

根據(jù)三極管的放大原理測量NPN、PNP管直流放大倍數(shù)hFE。將三極管插入相應的測量孔中,利用萬用表內(nèi)部線路滿足三極管的放大條件,使三極管的放大性能從表頭指示上得以體顯。表頭實際上反映了被測晶體管集電極回路中的電流IC。IC電流越大,表頭指針擺動的幅度越大。

7.音頻電平的測量原理

將轉換開關擲交流電壓10V擋,就可以測量音頻電平了(單位為dB),其工作原理同交流電壓的測量。分貝的定度是以600Ω負載電阻上得到功率為1mW(壓降為0.775V)定為零分貝的。表盤上的分貝刻度是以10V交流電壓擋經(jīng)換算而標出的。在這一擋,可以直接讀出音頻電平的分貝數(shù)。

其中:U1是零分貝電壓有效值,即0.775V;U2是輸入交流電壓有效值。

三、裝焊工藝

1.實訓說明本實訓練習以MF-47型萬用表的組裝、調(diào)試為主要任務,其原理圖如圖3-3所示。

2.訓練器材與設備(1)萬用表的零、組件(MF-47型)1套。(2)電烙鐵(220V,20W或30W)1把。(3)鑷子、起子、剪刀、尖嘴鉗等常用工具1套。(4)直流穩(wěn)壓電源1臺。(5)自耦調(diào)壓器(0.5kVA0～240V)1臺。(6)標準表(0.5級交、直流電壓表,直流電流表各1只)。(7)標準電阻箱1只。(8)可變電阻器(200Ω,1A)1只。

3.識讀電路原理圖運用所學電子技術基本知識和基本技能,結合電路圖形符號,對電路原理圖所描述的測量功能、結構特點、工作原理和元器件作用等逐一進行分析、理解,掌握原理圖中所給出的全部信息。理清原理圖各部分的功能,并按功能簡化出方框圖;突出重點,找出核心單元;按信號流程逐級分析;最后歸納、

總結全電路的工作原理和特性。

4.繪制裝配圖應用已學過的萬用表結構原理和線路設計知識,結合萬用表的零、組件實物,繪制裝配圖,供組裝萬用表時使用。首先要周密考慮和充分利用萬用表表盒空間,合理安置表頭、轉換開關、電池、零歐姆調(diào)節(jié)電位器等零、組件的位置。確定轉換開關各擋位的測量種類及量程,安排好各電阻的位置,排列要整齊。最后,繪出各零、組件的連接引線,構成裝配圖。圖3-5所示是MF-47型萬用表的電路裝配圖。

圖

3-5MF-47型萬用表裝配圖

5.檢測并選擇零、組件

1)測量表頭靈敏度I0和內(nèi)阻R0

(1)表頭靈敏度I0的測量。按圖3-6所示測量電路接線。取Us＝5V,R1為標準電阻箱,R為限流電阻,可變電阻Rw的滑動觸頭放在中間位置。開關S2合向位置“1”,閉合開關S1,調(diào)節(jié)可變電阻Rw,使被測表頭為滿偏電流,讀取標準表的電流值,即為被測表頭的靈敏度I0

。

(2)表頭內(nèi)阻R0的測量。開關S2合向位置“2”,調(diào)節(jié)標準電阻R1,使標準表仍指在被測表頭的靈敏度I0處,讀取R1的值即為被測表頭的內(nèi)阻R0。

圖

3-6表頭靈敏度和內(nèi)阻的測量電路

2)檢測電阻元件的阻值選用直流單臂電橋對各個電阻的阻值進行精確測量,選擇符合要求的電阻值。

3)選擇轉換開關轉換開關觸點接觸要緊密,導電性能應良好,旋動轉軸時輕松而且具有彈性,到擋位時可聽到清脆的“嗒”聲,定位準確。在某一位置上如再輕輕撥動轉軸,轉換開頭不應左右搖晃。

6.萬用表的組裝要求和工藝

1)組裝萬用表的要求

(1)萬用表的體積較小,裝配工藝要求較高,元、組件的布局必須緊湊,否則焊接完工后也無法裝進表盒。

(2)各元、組件布局要合理,位置恰當,排列整齊。電阻阻值標示要向外,以便查對和維修更換。

(3)布線合理,長度適中,引線沿底殼應走直線、拐直角。

(4)轉換開關內(nèi)部連線要排列整齊,不能妨礙其轉動。

(5)焊點大小要適中、圓潤、牢固、光亮美觀,不允許有毛刺或虛焊,焊錫不能粘到轉換開關的固定連接片上。

2)注意事項

(1)R35用3個2MΩ電阻串聯(lián)制成,并套上絕緣套管。

(2)R31是5A分流器,焊接部分不要超出線路板焊接面2mm,否則影響測量精度。

(3)保險管夾應焊在印刷線路板一面,以便更換保險管。

3)結構裝配順序(1)將銘牌貼在面板上,裝電池夾。(2)將彈簧、鋼珠放入孔內(nèi)。(3)將開關旋鈕插入面板中心孔。(4)裝入表頭,用4顆M3X6螺釘固定。(5)將焊接好的線路板卡入機殼中。(6)裝上電刷,用M5螺母固定,注意螺母要上緊。(7)按調(diào)試說明調(diào)試線路板,并將線路連接好。(8)裝配提手,注意墊圈位置不可裝錯，提手螺母應松緊合適。(9)把后蓋組件與面板組件組合。

四、檢測調(diào)試

1.數(shù)字萬用表校準校準數(shù)字萬用表的方法如下(A、B點見裝配圖):

(1)表頭引線不焊,數(shù)字表撥至200kΩ擋,紅表筆接電流口A端,黑表筆接B端,調(diào)可調(diào)電阻R9,使顯示值為30.4kΩ,調(diào)好后焊好電流口。

(2)焊好表頭引線正端,數(shù)字表撥至20kΩ擋,紅表筆接B端,黑表筆接表頭負端,調(diào)可調(diào)電阻R10,使顯示值為2.5kΩ(溫度為常溫20℃),調(diào)好后焊好表頭線負端。

2.機械表校試方法

(1)按照電表校試規(guī)程規(guī)定,標準電表的準確度等級至少要求比被校表高兩級。以校試直流電壓擋為例,電路如圖3-7所示。圖中V0為0.5級標準直流電壓表,Vx為被校準的萬用表,Uo為標準表測得的被測電壓值(可看作實際值),Ux為被校表的讀數(shù)。按圖3-7接線,調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓Us,使被校表的指針依次指在標尺的整刻度處,即如圖3-8所示的A、B、C、D、E五個位置上,分別記下標準表和被校表的讀數(shù)U0和Ux,則在每個刻度值上的絕對誤差為ΔU=Ux-U0,取絕對誤差中的最大值ΔUmax,按下式計算被校萬用表電壓擋的準確度等級(最大引用誤差):圖

3-7機械表校試電路

圖

3-8校試刻度

式中:Um為被校表的量限。若Ku=±2.5%,則被校表電壓擋在此量程的準確度等級為2.5級。若準確度已達到設計的技術要求,則認為被測表合格。若低于設計的指標,必須作重新調(diào)整和檢查,直到符合要求為止。對于直流電流擋、交流電壓擋、電阻擋及其各量程的校試,均可按照上述方法進行。

(2)校試步驟。按圖3-9所示校試電路接線,被校表分別放置在直流電流為10μA、50μA、100μΑ、1mA、10mA、100mA、1000mA的各擋上,標準表相應放置在直流電流各量程上,調(diào)節(jié)可變電阻器Rw,使標準表的電流讀數(shù)分別為8μΑ、40μΑ、80μΑ、0.8mA、8mA、80mA、800mA,再從被校表讀取相應測量數(shù)據(jù),記入表3-1中。由表中最大引用誤差確定準確度等級。若不符合要求,說明環(huán)形分流電阻不合格,可調(diào)整、

檢查分流電阻阻值,直到符合技術指標為止。

圖

3-9直流電流擋校試電路

①直流電壓擋校試。按圖3-7所示校試電路接線,分別校試0.5V、1V、2.5V、10V、50V、100V、250V、500V直流電壓擋。調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓,使標準表的直流電壓讀數(shù)分別為0.4V、0.8V、2V、8V、40V、80V、200V、400V,再從被校表讀取相應的測量數(shù)據(jù),記入表3-1中。由表中的最大引用誤差確定準確度等級,若準確度不符合要求,需檢查或更換分壓電阻。

②交流電壓擋校試。按圖3-10所示校試電路接線,被校表放置在交流電壓10V擋位上,標準表也放置在相應的量程上,調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器輸出電壓,使標準表指示為8V,從被校表讀取相應數(shù)據(jù),記入表3-1中。若準確度不符合要求,可通過調(diào)節(jié)R２０電阻來實現(xiàn)。再分別校試50V、250V、500V交流電壓擋,調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器輸出電壓,使標準表交流電壓讀數(shù)分別為40V、200V、250V,從被校表上讀取相應的讀數(shù),記入表3-1中。

圖

3-10交流電壓擋校試電路

③電阻擋校試。將被校表裝上電池,進行零歐姆點調(diào)節(jié),對各電阻擋都要調(diào)節(jié)零歐姆點。若調(diào)節(jié)零歐姆調(diào)節(jié)旋鈕,指針不能指到零歐姆位置上,則可能是電池電量不足,應予以更換;也有可能是調(diào)零電位器R8有故障。

取標準電阻箱的阻值為15Ω、165Ω、1.78kΩ、55.4kΩ和141kΩ,將被校表置于R×1Ω、R×10Ω、R×100Ω、R×1kΩ、R×10kΩ擋,分別測量上述五個中心電阻值,讀取測量數(shù)據(jù),記入表3-1中。

五、常見故障

(1)短路故障。造成短路故障的可能的原因有：焊點過大;焊點帶毛刺;導線頭的芯線露出太長或焊接時燙破導線絕緣層;裝配元、組件時導線過長或安排不緊湊,裝入表盒后互相擠碰。

(2)斷路故障。造成斷路故障的可能的原因有：焊點不牢固,虛焊、脫焊,漏線,元組件損壞,轉換開關接觸不良等。

(3)電流擋測量誤差大,可能是分流電阻值不準確或互相接錯。

(4)電壓擋誤差大,可能是分壓電阻值不準確或互相接錯。

(5)測量交流電壓時,電表指針偏小,可能是整流二極管損壞或分壓電阻不準確。只要在組裝萬用表過程中認真細心地按照每個組裝工序的要求去做,以上各種故障現(xiàn)象均可排除。萬用表在使用過程中的常見故障及原因見表3-2。

表3-2萬用表常見故障及原因

表3-2萬用表常見故障及原因

表3-2萬用表常見故障及原因

六、

驗收考核

表3-3MF-47型萬用表實訓考核評分細則表

表3-3MF-47型萬用表實訓考核評分細則表

一、原理簡介直流穩(wěn)壓電源是一種通用電源設備,能為各種電子儀器和電路提供穩(wěn)定的直流電源。當電網(wǎng)電壓波動、負載變化和環(huán)境溫度變化時,其輸出電壓能維持相對穩(wěn)定。直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器、整流器、濾波器、穩(wěn)壓器(穩(wěn)壓電路)等四部分組成,如圖3-11所示。

訓練5直流穩(wěn)壓電源圖

3-11直流穩(wěn)壓電源基本組成框圖

常用直流電源有6V、12V,18V、24V,30V等額定電壓值,而電網(wǎng)電壓一般為交流220V,要把電網(wǎng)的交流電壓變換成所需要的直流電壓,首先要經(jīng)過電源變壓器降壓,然后通過整流電路將交流電變成脈動的直流電,由于整流后的電壓還有較大的交流成分,因而必須通過濾波電路加以濾除,從而得到比較平滑的直流電壓。

經(jīng)過濾波電路后所得到的直流電壓,雖然脈動小了,但是電壓的數(shù)值仍是不穩(wěn)定的,其主要原因有:一是交流電網(wǎng)電壓一般有±10％左右的波動,會引起整流濾波輸出的直流電壓也有±10％左右的波動;二是整流濾波電路存在內(nèi)阻(如電源變壓器繞組的內(nèi)阻、整流元件的內(nèi)阻、濾波元件的內(nèi)阻等),當負載電流變化時,在內(nèi)阻上的電壓降也會變化,使輸出直流電壓也隨之變化;三是在整流穩(wěn)壓電路中,由于采用的半導體器件特性隨環(huán)境溫度而變化,因而也造成輸出電壓不穩(wěn)定。

穩(wěn)壓電路可以保持輸出直流電壓的穩(wěn)定,使之不隨電網(wǎng)電壓、負載或溫度的變化而變化。常見穩(wěn)壓電路有三種類型,即串聯(lián)型穩(wěn)壓電路、并聯(lián)型穩(wěn)壓電路和開關型穩(wěn)壓電路。開關型穩(wěn)壓電路常用在輸出功率較大的情況下,它的效率高,但輸出電壓的紋波較大;并聯(lián)型穩(wěn)壓電路只適合于輸出電壓和輸出電流固定不變的場合;而串聯(lián)型穩(wěn)壓電路輸出電壓調(diào)節(jié)靈活,輸出電流大,穩(wěn)壓性能好,是目前廣為流行的電路之一。

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路由調(diào)整環(huán)節(jié)、比較放大電路、取樣電路、基準電壓等部分組成,如圖3－12所示。調(diào)整環(huán)節(jié)中的調(diào)整管串接在濾波電路和負載之間,故稱為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。調(diào)整管相當于一個可變電阻,如果輸出電壓升高了,則其電阻值相應增大,使輸出電壓降回來;反之,如果輸出電壓下降了,則其電阻值相應減小,使輸出電壓有所升高。這樣調(diào)整輸出電壓,使其維持不變,就可達到穩(wěn)壓的目的。

圖

3-12串聯(lián)型穩(wěn)壓電路組成框圖

取樣電路用電阻分壓的方法將輸出電壓的變化按一定比例取樣下來,作為取樣信號?；鶞孰妷菏欠€(wěn)定而標準的參考電壓。取樣信號與基準電壓同時加至比較放大電路進行比較,然后將兩者之差進行放大,用放大后的電壓去控制調(diào)整管的基極注入電流,從而改變調(diào)整管的直流內(nèi)阻,調(diào)整輸出電壓穩(wěn)定不變。圖3-13所示為分立元件構成的典型串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。

圖

3-13串聯(lián)型穩(wěn)壓電路

輸入電壓Ui是由整流濾波電路供給的。電阻R1、R2、Rw組成取樣電路,把輸出電壓的變化量取出一部分加到由V3組成的放大器的輸入端；電阻RD、穩(wěn)壓管VD組成穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路,用以提供基準電壓,使V3的發(fā)射極電位固定不變;晶體管V3組成放大器,起比較和放大信號的作用,從V3集電極輸出的信號直接加到復合調(diào)整管V1、V2的基極。如果由于電網(wǎng)電壓或負載變化而引起輸出電壓Uo增大,則經(jīng)取樣電路產(chǎn)生的取樣電壓(V3的基極電壓UB3)也增大,由于V3的發(fā)射極電位UE3被穩(wěn)壓管VD穩(wěn)住而基本不變,二者比較的結果使V3發(fā)射極的正向電壓增大,從而使V3的IC3增大和UC3減小。UC3的減小使調(diào)整環(huán)節(jié)V1的IB1、IE1(IB2)及IC1、IC2減小,調(diào)整管的直流內(nèi)阻增大,致使復合調(diào)整管的管壓降UCE2增大,從而使輸出電壓Uo減小到接近原來的數(shù)值,維持了輸出電壓的穩(wěn)定。以上穩(wěn)壓過程可以表示為Uo↑→UB3↑→UC3↓→UCE2↑→Uo↓

同理,當輸出電壓減小時,通過類似過程使調(diào)整管的直流內(nèi)阻減小,其管壓降減小,也將使輸出電壓回升,從而基本保持不變。圖3-13中的比較放大器是一個單管放大電路,為提高其增益和輸出電壓的溫度穩(wěn)定性,也可以采用多級差動放大電路和集成運放。

傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電路由分立元件組成,隨著集成電路技術的發(fā)展,出現(xiàn)了集成穩(wěn)壓器。目前常用的三端集成穩(wěn)壓器是一種固定或可調(diào)輸出電壓的穩(wěn)壓塊,并具有過熱和過流保護。固定輸出電壓的穩(wěn)壓塊有W78××系列和W79××系列。其中78表示正電壓輸出,79表示負電壓輸出,××表示輸出電壓值?？烧{(diào)輸出電壓的穩(wěn)壓塊有W117、W217、W317(正電壓輸出)和W137、W237、W337(負電壓輸出)等。圖3-14所示為一固定輸出電壓的三端集成穩(wěn)壓器接線圖。

圖

3-14三端集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電路

二、裝焊工藝

1.實訓電路及說明圖3-15所示為分立元件直流穩(wěn)壓電源原理圖,主要由電源變壓器、單相橋式整流器、電容濾波器及穩(wěn)壓部分等組成。其中整流器采用橋堆QZ3A,耐壓50V,也可以用普通整流二極管。該電路的輸出電壓通過改變Rw來調(diào)節(jié)。

圖

3-15分立元件直流穩(wěn)壓電源原理圖

圖3-15中各元件參數(shù)如下表所示:圖3-16為集成穩(wěn)壓電源電路原理圖,是一個由集成穩(wěn)壓器構成的輸出電壓可調(diào)(范圍從0開始)的電路,通過改變Rw來調(diào)節(jié)輸出電壓。

圖3-16中各元件參數(shù)如下表所示:圖

3-16集成穩(wěn)壓電源電路原理圖

2.元器件的識別與檢測

對照電路原理圖認真核對各個元器件的型號、參數(shù),用萬用表對器件進行初步檢測,以確保元器件性能符合要求。

3.識讀電路原理圖運用所掌握的電路理論知識和圖形符號,對電路原理圖所描述的功能、特點、工作原理和元器件作用等逐一分析理解,掌握圖中所給出的全部信息。理清所要分析的原理圖的功能,并按功能畫出方框圖;突出重點,找出核心單元電路和關鍵元器件;明確電路工作狀態(tài),按信號流程逐級分析。如遇看不懂的部分,可利用輸入、輸出信號判斷該電路的作用或將電路簡化,并畫出其交流及直流等效電路,然后再分析。最后,歸納、總結全電路的工作原理和特性。

4.連接線路印制電路是指在絕緣基板上的印制導線和印制元件系統(tǒng)。具有印制電路的絕緣底板稱為印制電路板。若在印制板上連接有元器件和機械零件,并且完成安裝、焊接等裝配過程,則稱該印制電路板為印制電路裝配板。常見的印制電路板有三種類型,即單面印制板、雙面印制板和多層印制板。用于印制電路板的絕緣基板材料主要分絕緣層壓紙板和玻璃布板兩大類,絕緣層壓紙板價廉但電氣性能較差,主要用于低頻電路和技術參數(shù)要求不高的電子裝置。當電路工作頻率較高時多采用玻璃布板。

印制電路的設計是指將電子裝置的電氣原理圖按一定的方式在敷銅板上布置出來,成為印制電路圖。設計合理的印制電路圖應具有良好的工藝、電氣、機械和物理性能,并能滿足進一步加工和安裝的技術要求。設計印制電路的主要原則介紹如下。

1)布置元器件的一般原則:在—般情況下,所有元器件均布置在印制板的一面(稱為正面或元件面),以便加工、安裝、測試和維修。板面上的元器件一般按電氣原理圖順序自左向右成水平排列,應力求安排緊湊、密集,以縮短連線(對高頻和寬帶電路尤為重要),同時還應考慮與外接元器件連接方便。對一些笨重和體積較大的元件,如變壓器、扼流圈、大電容、繼電器等,可安裝在印制板以外的輔助底板上,以利于裝配加工,并可縮小印制板體積,提高機械強度。

元器件安裝的位置應盡量避免相互影響。元器件放置的方向應與相鄰的印制導線交叉,特別是電感性元件,要注意防止電磁干擾。發(fā)熱元器件,應放置在有利于散熱的位置,必要時可單獨放置或加散熱片。對溫度敏感的元器件應遠離發(fā)熱區(qū),或采用熱屏蔽結構,盡量減少發(fā)熱元件的影響。

允許安置在印制板上的較大或較重元件,應盡可能靠近固定端的位置,并降低其重心,以利于提高印制裝配板的機械強度,提高耐振、耐沖擊能力,減少印制板的負荷和變形。一般元件可直接用其引線焊接在印制板上。但當元件重量超過15g或體積超過27cm3時,則應另用金屬緊固件固定。元器件在印制電路板上的固定方式有直立式與臥式兩種。直立式排列占板面積小,密集度高,結構緊湊,體積小。臥式排列安裝牢固、維修方便。排列時,同類元件應同一方向,做到橫平豎直、

整齊美觀。

2)布線的一般原則一般將公共“地”線布置在印制板的最邊緣,以便于將印制板安裝在機架上,也便于與機架(“地”)相連接。電源、濾波等低頻與直流電路的導線和元件靠邊緣布置,高頻元件、器件和導線布置在印制板中間,以減小它們對“地”線和機殼的分布電容。導線與印制板的邊緣應留有一定距離,一般為4～10mm,以便于安裝和進行機械加工。輸入線與輸出端應盡量遠離,以免產(chǎn)生寄生耦合。

3)印制導線的尺寸和圖形印制導線的寬度一般選擇0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm,其中0.5mm主要用于微小型電子裝置。由于導線具有一定電阻,流過電流會產(chǎn)生壓降和發(fā)熱,因此,導線的寬度主要是由經(jīng)過的電流量決定的。表3-4中給出0.05mm厚導線的寬度與允許載流量。導線的電阻一般情況下可不考慮,但作為公共“地”線時要予以重視,以避免“地”線電位差引起寄生振蕩。

表3-40.05mm厚導線寬度和允許載流量、電阻的關系

印制導線的間距一般情況下選擇與導線寬度相等,且不小于1mm。最小導線間距受焊接工藝的限制。在高壓電路中,可根據(jù)基板的表面抗電強度適當選擇間距。高頻電路的導線間距設計應盡量減小分布電容的影響。印制導線的寬度除“地”線外在同一塊印制板上最好相等。所有印制導線不應有急劇的彎曲和尖角,以防止銅箔在焊接過程中翹起、

剝脫損壞。

印制接點的圖形尺寸設計除了考慮銅箔牢固性外,還要考慮各種分布參數(shù)的影響和美觀。接點的尺寸取決于安裝孔尺寸,安裝孔是指固定元件引線或跨接線貫穿基板的孔。實際中,安裝孔直徑最小應比元器件引線直徑大0.4mm,但最大不能大于元器件引線直徑的1.5倍,否則將不便于焊接,也影響機械強度。表3-5給出了實際使用中接點外圓直徑與安裝孔直徑的關系。

表3-5接點外圓直徑與安裝孔直徑的關系

5.印制電路板的制作

印制電路板的制作方法很多,大致分手工制板和批量制板兩類,其不同之處僅在于如何“描繪”電路圖。

1)批量制板法

(1)照相制板:把黑白圖樣按印制板實際尺寸縮小拍照,制成照相底片。

(2)涂敷感光膠液:將感光膠用浸蘸、滾涂或噴涂的方法涂敷在敷銅板表面,并進行烘干。感光膠配方常用聚乙烯醇90～100g、

重鉻酸鉀8～12g加水到1000mL。

(3)感光:將底片放在經(jīng)過感光膠處理的敷銅板上夾緊,按照底片的圖形進行感光處理,感光的光源常用碳精燈、氙燈、高壓水銀燈,也可使用太陽光。感光時間因光源不同而異,一般約為2～5分鐘。

(4)顯影和化學固膜:將感光后的敷銅板放在顯影液中顯影后,再放入4％～5％的鉻酸溶液中浸泡一分鐘左右,然后進行沖洗、涼干、熱處理,以增加膠膜的耐腐蝕性。

(5)化學腐蝕:將敷銅板上沒有涂復保護膠膜部分的銅箔腐蝕掉,留下所需要的電路圖形。腐蝕液的配方采用三氯化鐵450～550g,鹽酸5～10mL,水1000mL。腐蝕溫度以20℃～40℃為宜,腐蝕時間受溫度和濃度影響而不等。

2)手工制板法在實驗、產(chǎn)品試制中,常常需要自己動手制作印制電路板。這類電路板數(shù)量極少,不能采用上述的批量作業(yè)方法,而直接將防腐涂料描繪在敷銅板上,形成印制電路圖形保護電路,經(jīng)腐蝕后完成制板,大致過程如下。

(1)裁板:將敷銅板按要求尺寸下料,并將邊緣磨削成弧形。

(2)復印印制電路:用復寫紙將電路印制圖復印在敷銅板上,要求尺寸準確、

圖形清晰。

(3)描圖:將防腐蝕涂料用蘸水鋼筆或毛筆均勻一致而又準確地涂敷在復印的電路圖上,經(jīng)過干燥形成保護層。涂料的種類很多,如蟲膠片-酒精溶液、耐酸清漆-二甲苯溶液等,配制比例要使涂料具有可靠的保護作用又便于涂敷。

(4)腐蝕:將三氯化鐵溶液置于瓷盤或塑料盤中,放入敷銅板進行腐蝕。為了加快腐蝕速度,可用竹鑷子夾住敷銅板進行移動,腐蝕后用清水洗凈,再用適當溶劑擦去涂層,印制板就制成了。在手工制板中,如果電路比較簡單,也可采用刀刻法,只需用刀具將印制電路不需要的銅箔刻去,余下就是所需的電路。

3)印制板的裝配前加工無論批量生產(chǎn)還是手工制板,在腐蝕印制板后都需進行下列工藝流程。

(1)機械加工:主要內(nèi)容是鉆孔,如安裝元器件的插孔、固定電路板的裝配孔等。

(2)涂敷助焊劑:助焊劑的作用是改善焊接的工藝性能,同時可以防止印制電路表面的氧化。助焊劑多采用噴涂方法,也可用刷涂方法。涂敷后應烘干(70℃、20～30分鐘)處理。助焊劑配方很多,下面是兩種常用配方,僅供參考:配方一:丙烯酸清漆10～12g,溴化水楊酸5～6g,松香30g,酒精100mL,三乙醇胺0.5mL。配方二:松香80g,酒精500mL,三乙醇胺2～3滴。兩個配方相比前者效果較好。后者適用于存放時間不長的印制板,其缺點是受潮時銅箔容易生銹。

(3)印制板質量檢查:印制板的全部制造過程完成后,應進行認真的質量檢驗,其主要內(nèi)容包括:導線是否整齊、清晰,有無毛刺、麻點、缺口、斷線或搭橋式短路現(xiàn)象;孔眼是否光潔無毛刺,有無漏打、錯打;板面是否平整,各尺寸是否符合要求,需要配合的部分是否符合安裝要求,等等。

此外,還應通過抽樣檢查確定其焊接性能是否良好。

6.印制裝配板的裝配工藝(安裝與焊接)印制電路板的裝配可以分為元器件裝配前的準備、插裝和焊接三個步驟進行。在完成全都焊接工作后,應對焊接質量進行檢查,主要檢查有無虛焊、漏焊、錯焊以及其他不合要求的焊接現(xiàn)象。焊點的外觀檢查要求無毛刺、無堆積、無氣泡,焊點表面光亮而圓潤,焊件與焊面牢固結合,錫量適當且隱約可見被焊導線的輪廓。然后再根據(jù)裝配圖檢查、核對組裝后的穩(wěn)壓電源電路,裝上散熱片,連接好電源變壓器連線,送指導教師檢查。

三、檢測調(diào)試

1.感觀檢查首先檢查電路的元器件是否有裝配差錯,特別應檢查晶體管、二極管及電解電容等元器件的極性有無接反。再檢查焊點有無漏焊、虛焊,特別應注意焊點之間或印刷線路板上導線間有無短接,防止通電后由于某一部分的短路而造成元器件損壞。

2.萬用表測試檢查

通電前,用萬用表測試是否有斷路和短路的情況,共地點是否可靠共地,二極管、三極管、電容器、穩(wěn)壓塊在焊接過程中是否有損壞等。在排除了可能存在的問題后,即可進行通電調(diào)試。

3.空載檢查

(1)整流濾波電路檢查。把整流濾波部分和穩(wěn)壓部分斷開,然后接通電源。通電后,調(diào)節(jié)自耦變壓器,使整流濾波電路的輸入電壓Ui由小增大,測量其輸出Uo是否正常;當Ui=220V時,Uo是否為設計值。如正常,則進行下一步調(diào)試;若不正常,先排除故障,再進行下一步調(diào)試。

(2)穩(wěn)壓電路的檢查。把整流濾波電路與穩(wěn)壓電路接通(若有保護電路,則需斷開),然后接通電源。通電后,先觀察各元件的發(fā)熱情況是否正常,如元件有發(fā)熱過快、冒煙、打火花等異?，F(xiàn)象,應立即斷電檢查,直至排除故障。再用萬用表檢查輸出電壓是否正常，同時測試穩(wěn)壓塊、調(diào)整管、放大管各管腳的電壓值是否正常。調(diào)節(jié)電位器Rw,輸出電壓應在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),否則可適當更換取樣電路電阻的阻值。如果接通電源后穩(wěn)壓電路無輸出電壓,或其輸出電壓與輸入電壓相同,則說明穩(wěn)壓電路有故障,應排除故障后再繼續(xù)調(diào)試。

4.保護電路檢查

(1)調(diào)節(jié)Rw,看輸出電壓是否隨之變化,變化正常則說明電路工作正常,否則,先排除故障再調(diào)試。

(2)將輸出電壓調(diào)在額定值處,然后改變RL數(shù)值,使輸出電流達到額定輸出值,這時輸出電壓應基本不降低。輸出電流升高到額定值的20%后,過流保護電路工作,使輸出電壓降為0,起到保護作用;否則,應檢查、調(diào)整保護電路的取樣電阻值,直至符合要求。

5.穩(wěn)壓性能檢查

將輸入電壓變化約±5%或±10%,這時輸出電壓應穩(wěn)定在正常值。如穩(wěn)壓不良,則應檢查取樣電壓、基準電壓、輸入電壓及調(diào)整管、比較放大管等各級電壓。比較放大器基極電位太高或太低將引起集電極電位太高或太低,這會造成穩(wěn)壓不良,原因可能是基準電壓電路或取樣電路產(chǎn)生故障。

6.調(diào)整管功耗檢查在輸入電壓最高即Ui＝(1+10%)Ui時,調(diào)整管的Uce·Io應不大于晶體管所允許的最大功耗Pcm。在通電15分鐘后用手摸調(diào)整管應無異常溫升現(xiàn)象,還要用示波器觀察其輸出是否有寄生振蕩。

7.測量穩(wěn)壓系數(shù)s和電源內(nèi)阻r0

1)測量穩(wěn)壓系數(shù)s

穩(wěn)壓電源處于空載狀態(tài),調(diào)自耦變壓器,使輸入電壓分別為242V和198V,測量對應的輸出電壓變化量ΔUo,將兩個結果中ΔUo大的代入下列公式,可計算電源的穩(wěn)壓系數(shù):

2)測量穩(wěn)壓電源內(nèi)阻ro

在輸入電壓為220V時,改變負載電阻值,測量相應的輸出電流的變化量ΔIo,讀出相應的輸出電壓的變化量ΔUo,計算電源內(nèi)阻r:

3)紋波系數(shù)測量將穩(wěn)壓電源的輸出通過電容器接至交流毫伏表,讀出交流毫伏表的指示值,則紋波系數(shù)為毫伏表讀數(shù)與電源輸出電壓的比值。

四、常見故障

1.無輸出電壓

Uo≈0,這是由于調(diào)整管截止或整流濾波電路不正常造成的。首先應查整流濾波電路輸出電壓,如不正常,則先檢查和排除整流濾波電路故障;如為正常值,則說明調(diào)整管或電路其他部分有故障,此可斷開調(diào)整管基極,觀察輸出電壓有無變化。如Uo升高接近整流濾波電路的輸出電壓,則說明故障出在比較放大級,檢查放大管是否損壞或斷路,各點連接是否正確,找到故障并排除之。

2.輸出電壓與穩(wěn)壓器輸入電壓近似相等輸出電壓與穩(wěn)壓器輸入電壓近似相等說明調(diào)整管飽和,把放大管集電極斷開,如Uo降到0,則表明調(diào)整級良好,故障出在比較放大級,檢查比較放大部分,找到故障并排除之。如Uo仍不下降,表明故障在調(diào)整管部分,找到故障并排除之。

3.輸出電壓不可調(diào)節(jié)

輸出電壓不可調(diào)節(jié)時，應檢查取樣電路的電位器是否完好,然后檢查比較放大部分,找出故障并排除。

五、

驗收考核

表3-6直流穩(wěn)壓電源實訓考核評分細則表

訓練6AM收音機(超外差收音機的裝配調(diào)試)一、AM收音機簡介晶體管超外差收音機的原理方框圖如圖3-17所示。天線將接收到的高頻信號通過輸入電路與收音機的本振頻率(其頻率較外來高頻信號高一個固定中頻,我國中頻標準規(guī)定為465kHz)一起送入變頻管內(nèi)混合變頻(圖中A處)。在變頻級的負載回路(選頻)產(chǎn)生一個新頻率,即通過差頻產(chǎn)生新中頻(圖中B處)。中頻只改變載波的頻率,原來的音頻包絡線并沒有改變。中頻信號可以更好地得到放大。中頻信號經(jīng)檢波并濾除高頻后得到音頻信號(圖中D處),再經(jīng)低放和功率放大后,推動揚聲器發(fā)出聲音。

圖

3-17晶體管超外差收音機的原理方框圖

圖3-18所示為超外差收音機原理圖。其中C1a、T1組成天線輸入回路,V1、T2、C1b、T3組成變頻級。V1為變頻管,T3初級為變頻級負載,C1b、T2組成本機振蕩回路,C3為振蕩耦合電容。T3、V2、T4、V3組成一級中放三極管檢波電路,同時V3、R4、C5、V2組成自動增益控制電路。經(jīng)檢波的音頻信號通過C8進入V4基極進行前置放大。V5為低頻放大電路,其負載是T5的初級線圈,T5為音頻推挽輸入變壓器,T6為自耦式功率輸出變壓器,Rp為音量控制電位器(帶電源開關)。R9、C4組成電源濾波電路,VD1正向壓降起穩(wěn)定電壓及控制V1偏流的作用,而R1也可以調(diào)節(jié)V1直流電流。R4為V2的直流偏置電阻,R7用于調(diào)節(jié)V4的偏流,R10調(diào)節(jié)V5的偏流,R12用于調(diào)整V6、V7的偏流。圖中帶“*”標記的電阻為可調(diào)整電阻,所標靜態(tài)電流參考值一般指是在電源電壓為1.5V、內(nèi)阻較小時測得的。V1電流0.4～0.60mA;V2電流0.5～1.0mA;V4電流0.3～0.45mA;V5電流5～15mA;V6、V7電流5～15mA。

圖

3-18超外差收音機原理圖

二、裝配步驟

(1)按材料清單清點全套零件,并分類妥善保管。

(2)熟悉所焊印制電路板的裝配圖,如圖3-19所示。按圖紙配料,查看圖形孔徑及孔位是否符合圖紙要求,有無斷線、缺孔等現(xiàn)象,檢查器件型號、規(guī)格及數(shù)量是否符合圖紙要求。

(3)將組成收音機的各類元件分類,用萬用表檢測各類元件,將檢測的數(shù)據(jù)記錄在相應表格內(nèi)(表格由教師設計)。

(4)元器件引線及導線端頭焊前加工(刮腳、

上錫)。

圖

3-19裝配圖

1.電子裝配常用的導線

(1)單股導線,其絕緣層內(nèi)只有一根導線,俗稱“硬線”,容易成型固定,常用于固定位置的連接。漆包線也屬于此范圍,只不過它的絕緣層不是塑料,而是絕緣漆。

(2)多股導線,絕緣層內(nèi)有多根導線,俗稱“軟線”,使用范圍最為廣泛。

(3)屏蔽線,在弱信號的傳輸中應用很廣,同樣結構的還有高頻傳輸線,一般也叫同軸電纜。

2.絕緣導線端頭的加工

(1)剝絕緣層。剝絕緣層可用普通工具或專用工具。將電烙鐵加熱后沿導線旋轉來剝掉絕緣層也是常用的一種辦法。對多股導線剝除絕緣層后,注意應將線芯擰成螺旋狀。

(2)預焊。導線的預焊很重要,尤其是多股導線,如果沒有,預焊處理,其焊接質量很難保證。導線的焊接又稱掛錫,方法同元器件的預焊一樣,但注意導線掛錫時要邊上錫邊旋轉,旋轉的方向應與擰合的方向一致。多股導線的掛錫要注意“燭心效應”,即將焊錫浸入到絕緣層內(nèi),造成軟導線變硬,容易導致接頭故障,如圖3-20所示。

圖3-20導線掛錫(a)良好鍍錫，

表面光滑均勻;(b)燭芯效應，

不好

3.裝配前元器件引線成型

(1)所有元器件均不得從根部彎曲,因為制造工藝上的原因,根部很容易折斷,一般應留2mm以上,如圖3-21所示。

圖

3-21元器件引線成型

(2)彎曲時一般不要成死角,圓弧R半徑應大于等于元件直徑,彎曲r要大于等于引線直徑的1～2倍,如圖3-21所示。

4.元器件引線浸錫(搪錫)由于元器件長期存放,其引線表面會附有灰塵、雜質與氧化層,使可焊性變差。為保證焊接質量,必須在裝配前對引腳進行浸錫處理,這一工藝過程亦稱搪錫。在給元器件引線浸錫前,必須去掉引線上的雜質。手工去除雜質方法是:用小刀或鋒利工具,沿引線方向,距離引線根部2～4mm外刮,邊刮邊轉,將雜質、氧化物刮凈為止;也可用細紗布擦拭去氧化物。在刮引線時,應注意不能把原有鍍層刮去,不能用力過猛,以防止傷及引線。

刮凈后的引線應及時沾上助焊劑,放入錫鍋浸錫或用電烙鐵上錫。在浸錫或上錫過程中,注意上錫時間不能過長,以免過熱而損壞元器件。半導體器件上錫時,可用鑷子夾住引線端,以利散熱,避免損壞。

5.元器件的接插

(1)元器件的接插方式一般為貼板與懸空插裝。貼板插裝穩(wěn)定性好,插裝簡單,但不利于散熱,且對某些安裝位置不適應;懸空接插使用范圍廣,有利于散熱,但插裝較復雜,需要控制一定的高度以求插件的美觀,懸空接插的高度一般2～6mm。

(2)安裝時,應注意元器件的字符標記方向一致,以便容易讀出。

(3)插裝后,為了固定,可對元器件的引線進行折彎處理,如圖3-22所示。

在進行焊接時,應將拆彎的引線還原。

圖3-22元器件引線彎曲和拆彎固定示意圖(a)元器件引線彎曲;(b)焊接引腳1;(c)焊接引腳2

(4)元器件裝接順序原則為先底后高,先輕后重,先易后難,先一般元器件后特殊元器件,如電阻(R1～R12)→電容(C1-C13)→二極管(VD1～VD2)→三極管(V1-V7)→中周(T2-T4)→變壓器(T5-T6)→天線線圈(T1)→其它等。

三、檢測調(diào)試(一)檢查電路收音機裝配好后,應對照電路圖按順序檢查一遍。檢查項目有:(1)每一個元件的規(guī)格、型號、安裝位置、管腳接線是否正確。(2)中頻變壓器的安裝次序和一、二次線圈的接線位置是否正確。(3)檢查每一個焊點是否有漏焊、虛焊和搭錫現(xiàn)象。(4)分段繞制的天線是否安裝正確(安裝方向)。

經(jīng)上述檢查無誤后,便可接通電源,調(diào)整各級的靜態(tài)工作點。

(二)收音機的調(diào)試方法由于新裝的收音機,其各種元件的參數(shù)誤差和線路分布電容的影響,往往會使晶體管的偏置電流失常和調(diào)諧回路嚴重失諧,使收音機不能正常工作或完全不能工作。因此,收音機裝配好后要進行仔細的電路調(diào)試,才能達到預期的性能指標,獲得良好的收音效果。

1.超外差收音機靜態(tài)調(diào)試方法調(diào)整收音機晶體管的直流工作點,就是通過調(diào)整各晶體管的上偏置電阻器的阻值,使其靜態(tài)集電極電流處于最佳工作狀態(tài)。只有各級的工作點調(diào)到最佳位置,才能保證信號不失真?zhèn)鬏敗?/p>

(1)將雙連可變電容全部旋入或旋出,或找一個沒有電臺的位置,此時揚聲器應無聲。

(2)靜態(tài)工作點的調(diào)整應從末級開始,逐級向前推進,防止前級有信號輸入使后級處于工作狀態(tài),將動態(tài)電流誤認為靜態(tài)電流。該七管超外差調(diào)幅收音機正常工作時,各晶體管的電流分別如下:變頻管(V1)0.4～0.6mA,第一中放管(V2)0.5～1.0mA,(V4)第一低放管0.3～0.45mA,(V6)前置推動管5～15mA,(V7、V8)推挽輸出管5～15mA。

(3)在調(diào)整時,先焊下被調(diào)晶體管基極的上偏置電阻器(如原理圖*號所示電阻),然后用一只100kΩ左右電位器串接一只300～10kΩ固定電阻器,代替原上偏置電阻器。斷開被調(diào)晶體管集電極的電流檢測點(為了測量的需要,多數(shù)收音機的印制電路板上均設計有專為檢測晶體管集電極電流斷開的檢測點,俗稱“電流口”。調(diào)整晶體管的集電極電流時,可以用電烙鐵將該點焊開),將電流表或萬用表的毫安擋,串接在被測晶體管的集電極回路,再調(diào)節(jié)電位器,使晶體管的集電極電流為正常值。

(4)調(diào)整完集電極電流后,用萬用表測出電位器的阻值,并換上一只固定電阻(固定電阻的電阻值應等于電位器電阻值與其串聯(lián)電阻的電阻值之和)。再重復檢測一下被調(diào)晶體管的集電極電流,若電流正常,則可將其集電極電流的檢測點用焊錫接通。

2.超外差收音機的動態(tài)調(diào)試方法

1)調(diào)整中頻頻率中頻變壓器安裝好后通常需要調(diào)整,這是因為與它并聯(lián)的調(diào)諧電容的容量總有誤差,底板布線間也存在著大小不等的分布電容,這些因素會使中周變壓器失諧。

(1)將信號發(fā)生器的頻率調(diào)整在465kHz,使它發(fā)生調(diào)幅信號,將收音機靠近信號發(fā)生器,將雙連可變電容全部旋入(刻度最低端),音量控制電位器開到最大,此時收音機應收到信號發(fā)生器發(fā)出的調(diào)幅信號。

(2)在收音機收到的信號中如混有其它電臺的廣播聲,可將雙連可變電容的振蕩鏈短路。

(3)用無感改錐調(diào)節(jié)中頻變壓器,調(diào)整的順序先第二級后第一級,使揚聲器發(fā)出的單一音頻信號聲音最大。

(4)再重復以上步驟一次。

2)調(diào)整頻率范圍收音機中波段頻率范圍是535～1605kHz。為了滿足頻率覆蓋要求,一般實際的頻率范圍調(diào)在525～1640kHz。調(diào)整頻率范圍也稱為對刻度,它是靠調(diào)整本機振蕩頻率來實現(xiàn)的,具體步驟如下:

(1)調(diào)信號發(fā)生器,輸出525kHz調(diào)幅信號,并將輸出端靠近收音機的磁性天線。

(2)將雙連可變電容全部旋入,調(diào)節(jié)指針對準525刻度并調(diào)節(jié)振蕩線圈磁心,使收音機收到此信號。

(3)調(diào)信號發(fā)生器頻率為1640kHz,將雙連可變電容全部旋出,使指針對準1640刻度,調(diào)節(jié)補償微調(diào)電容(雙連電容表面的微調(diào)電容),使收音機收到此信號。

(4)按上述步驟再重復一次,即調(diào)整完畢。

3)三點統(tǒng)調(diào)影響收音機靈敏度和選擇性的一個重要原因是輸入調(diào)諧回路與本機振蕩頻率之差不是在整個頻段范圍內(nèi)都為465kHz,為解決此問題,必須調(diào)整輸入調(diào)諧回路的諧振頻率,使兩者頻率差始終等于465kHz,這一調(diào)整過程稱為統(tǒng)調(diào)。統(tǒng)調(diào)是在頻率低、中、高三端各取一個頻率(如600kHz、1000kHz、1500kHz)進行調(diào)整,也叫三點統(tǒng)調(diào)。調(diào)整方法如下:

(1)調(diào)整信號發(fā)生器,輸出600kHz頻率信號,調(diào)節(jié)雙連可變電容器使指針對準此刻度,收到此信號,然后調(diào)節(jié)調(diào)諧線圈在磁棒上的位置,使收音機輸出的聲音最大。

(2)調(diào)整信號發(fā)生器,輸出1500kHz信號,調(diào)整可變電容器使指針對準此刻度,然后調(diào)節(jié)輸入回路的微調(diào)電容,使收音機輸出的聲音最大。

(3)按上述方法重調(diào)一次。

(4)檢查三點統(tǒng)調(diào)中間一點是否在1000kHz,將信號發(fā)生器調(diào)到1000kHz,旋動可變電容(雙連)使指針對準1000kHz刻度,收音機若能收到此信號,說明三點統(tǒng)調(diào)正確,否則重復調(diào)整。四、常見故障

1.判斷故障位置收音機的檢修順序一般為由后級向前級檢修,即檢修功放→低放→檢波電路→中放電路→變頻電路→輸入電路常見的故障有：

(1)完全無聲,產(chǎn)生這種故障的原因一般是電源電路故障、揚聲器故障、電容斷開、功放管短路等。

(2)有輕微沙沙聲,但旋轉音量電位器時變化明顯,產(chǎn)生這種故障的原因一般是中放電路出現(xiàn)問題。

(3)沙沙聲基本正常,但收不到臺,這種故障一般是變頻級及天線故障造成的。

(4)聲音小,但收到電臺不少。這種故障一般是中放、低放增益太低造成的。

(5)揚聲器中有嘯叫聲,并且不受按鈕控制。這種故障一般是低頻自激造成的。

(6)沙沙聲過大,偏離電臺時有嘯叫聲。這種故障一般是中放級自激造成的,有可能是中放電流過大,或者是中放管hFE太高所導致的。

2.完全無聲故障檢修接通電源,檢查電源線焊接位置是否正確,電壓是否正常。開關閉合,將音量電位器開至最大,若喇叭中沒有任何響聲?？刹捎酶蓴_法確定故障位置是在低放之前還是低放之后。利用人體感應信號,手持金屬鑷子去碰觸電位器中間點,揚聲器如果發(fā)出“咯咯”聲，則說明電位器以后的電路基本正常;如果無聲,可以加大信號注入量,用通電的電烙鐵(50Hz低頻信號)去碰觸電位器中間點,如果能發(fā)出比較大的“嗡嗡”聲,也說明低放之后的電路基本正常。如果采用兩種方法均無聲,則說明故障一定在電位器之后的低放部分。

低放之后的故障可以通過測量三極管各引腳電壓或測開口電流來觀察低放之后的各級靜態(tài)電路是否正常。若某一級不正常,檢查該級電路中與靜態(tài)有關的元件,縮小故障點；如果各級的靜態(tài)電路正常,則要重點檢查與靜態(tài)無關的元件(電容、變壓器等)。如果電位器后聲音正常,問題可能在低放之前?？梢岳眯盘柛蓴_法從后向前碰觸三極管(V2、V1)的基極,若碰到V2無聲,除了懷疑本級之外,還應檢查V3檢波級;若碰觸V2基極有聲,說明V2、V3電路正常。繼續(xù)碰觸V1無聲,說明問題在V1變頻級;若有聲,說明V1之后的電路都是正常的,問題在輸入回路。五、驗收考核

表3-7AM收音機實訓考核評分細則表

訓練7SMT實習(FM收音機)一、SMT技術

(一)SMT簡介

SMT是SurfaceMountingTechnology的縮寫,即表面安裝技術。SMT是一種將微型化的無引線或短引線元器件直接貼焊到印制板上的電子裝接技術。由于適應了電子產(chǎn)品高可靠性、高性能、小型化的潮流,SET已成為當前最熱門的電子裝接技術,被譽為電子組裝技術的一次革命。SMT已經(jīng)在很多領域取代了傳統(tǒng)的通孔安裝(ThroughHoleTechnology,THT),并且這種趨勢還在發(fā)展,預計未來90%以上的產(chǎn)品將來采用SMT。它使電子組裝變得越來越快速和簡單,隨之而來的是各種電子產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快,集成度越來越高,價格越來越便宜。

(二)SMT工藝及設備簡介

SMT有兩種基本焊接方式:波峰焊和再流焊。

1.波峰焊波峰焊適合大批量生產(chǎn),對貼片精度要求高,生產(chǎn)過程自動化程度要求也很高。如圖3-23所示。圖中點膠可采用手動或自動點膠;貼片使用手動貼片機;固化使用加熱的方法使貼片固化;焊接采用用波峰焊機。

圖3-23波峰焊(a)點膠；

(b)貼片；

(c)固化；

(d)焊接

2.再流焊再流焊的焊接方法較為靈活,視配置設備的自動化程度,既可用于中小批量生產(chǎn),又可用于大批量生產(chǎn),如圖3-24所示。

圖3-24再流焊(a)焊膏印制;(b)貼片;(c)焊接

(1)焊膏印制:在PCB上用印刷機印制焊錫膏。印刷機結構如圖3-25所示,

操作方式為手動,如圖3-26所示,其技術關鍵是定位精度與模板制造。

圖

3-25焊膏印刷機

圖

3-26刷焊膏

(2)貼片:如用手動/半自動/自動貼片機貼片。手工貼片可用鑷子拾取也可用真空吸取。圖3-27所示為用鑷子拾取。

圖

3-27手工貼片

(3)焊接:再流焊機焊接。桌面自動再流焊機如圖3-28所示。選擇合理加熱曲線,利用強制熱風與紅外混合加熱的原理將工件加熱到焊接溫度,使焊膏熔化潤濕焊件,最后降溫凝固形成焊點。

再流焊機的工作過程如圖3-29所示。

圖

3-28臺式自動再流焊機

圖

3-29再流焊機的工作過程

二、電調(diào)諧微型FＭ收音機技術指標及工作原理1.電調(diào)諧微型FM收音機主要技術指標(1)頻率范圍:87～108MHz,頻道間隔為200kHz。(2)電源電壓:3V。(3)電源消耗電流:7～15mA。(4)靈敏度:5μV。(5)信噪比:50dB。(6)音頻輸出功率(RL＝64Ω):2～5mW。(7)音頻帶寬:125～12000Hz。

2.工作原理

電調(diào)諧微型FＭ收音機原理圖如圖3-30所示,由輸入回路、本振調(diào)諧電路、中頻放大電路、限幅與鑒頻電路、耳機放大電路等幾部分組成。

1)輸入電路該機采用耳機線作為天線,如圖3-30所示。頻率信號由耳機線饋入,經(jīng)C14、C15和L3的輸入電路進入IC(SC1088集成電路各引腳的功能見表3-8)的11、12腳混頻電路,與本振混頻后產(chǎn)生70kHz中頻信號。此處的ＦＭ信號沒有調(diào)諧的調(diào)頻信號,即所有調(diào)頻電臺信號均可進入。

表3-8FM收音機集成電路

SC1088引腳功能

2)本振調(diào)諧電路構成本振電路的元件主要有S1、S2、V1、C8、C9、L4。其中S2為復位按鈕,S1為調(diào)諧按鈕。按一下S1按鈕,收音機就會自動從頻率低端向頻率高端選臺,當收到一個電臺時,便自動鎖定電臺并停止搜索。如要收聽下一個電臺節(jié)目,可再按一下S1按鈕順序搜索電臺。當搜索到頻率最高端時,按一下S2按鈕即可回到頻率最低端,然后重新選臺。本振電路中的關鍵元器件是變?nèi)荻O管V1,它是利用PN結的結電容與偏壓有關的特性制成的“可變電容”。這種電壓控制的可變電容廣泛用于電調(diào)諧、掃頻等電路。本電路中,控制變?nèi)荻O管V1的電壓由IC第16腳給出。當按下掃描開關S1時,IC內(nèi)部的RS觸發(fā)器打開恒流源,由16腳向電容C9充電,C9兩端電壓不斷上升,V1電容量不斷變化,由V1、C8、L4構成的本振電路的頻率不斷變化而進行調(diào)諧。收到電臺信號后,信號檢測電路使IC內(nèi)的RS觸發(fā)器翻轉,恒流源停止對C9充電,同時在自動頻率控制電路作用下,鎖住所接收的廣播節(jié)目頻率,從而穩(wěn)定接收電臺廣播,直到再次按下S1開始新的搜索。當按下開關S2時,電容C9放電,本振頻率回到最低端。圖

3-30電調(diào)諧調(diào)型FM收音機原理圖

3)中頻放大、限幅及鑒頻電路電路的中頻放大、限幅及鑒頻電路的有源器件及電阻均在IC內(nèi)。ＦM廣播信號的本振電路信號在IC的混頻器中混頻產(chǎn)生70kHz的中頻信號,經(jīng)內(nèi)部1dB放大器、中頻限幅器送到鑒頻器檢出音頻信號,經(jīng)內(nèi)部環(huán)路濾波后由2腳輸出音頻信號。電路中１腳的C10為靜噪電容,３腳的C11為AF(音頻)環(huán)路濾波電容,６腳的C6為中頻反饋電容,７腳的C7為低通電容,８腳和９腳之間的電容C17為中頻耦合電容,10腳的C4為限幅器的低通電容,13腳的C12為中限幅器失調(diào)電壓電容,15腳C13為濾波電容。

4)耳機放大電路由于用耳機收聽所需功率很小,因而本機采用了簡單的晶體管放大電路,2腳輸出的音頻信號經(jīng)電位器Rp調(diào)節(jié)電量后,由V3、V4組成了復合管放大電路。R1和C1組成音頻輸出負載,線圈L1和L2為射頻與音頻隔離線圈。這種電路耗電大小與有無廣播信號以及音量大小關系不大,不收聽時要關斷電源。

三、裝焊工藝1.THT(通孔安裝)元件檢測THT元件檢測包括以下內(nèi)容：(1)電位器阻值調(diào)節(jié)特性檢查與測量。(2)LED、線圈、電解電容、插座、開關的檢查與測量。(3)變?nèi)荻O管的好壞及極性檢查與測量。(4)集成電路各引腳直流電阻的檢查與測量。

2.貼片及焊接

SMT貼片參見圖3-10(a)。

(1)將印刷電路板放進絲印臺定位部位,用錫膏刮印,使錫膏印在需要貼片的部位。