五邑大学电子实习指导书版.docx

五邑大学电子实习指导书版.docx

《五邑大学电子实习指导书版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《五邑大学电子实习指导书版.docx（78页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

五邑大学电子实习指导书版

电子实习报告编写要求

1、概述

a.本次电子实习时间、实习地点（电子电工实验中心503、605）；

b.主要实习内容及实习指导老师；

2、实习目的

通过实习学会有关电子工艺基础知识，培养一定的实践动手能力，培养严谨、细致、实干的科学的作风。

3、工作原理

电子实习产品工作原理简介。

4、设计制作技术要点（步骤）总结

★①CAD印制板设计技术要点

★②热转印法制板技术要点

☆③印制板手工排版设计与制作技术要点

★☆④手工锡焊技术要点

说明：

带★项目适用信息工程学院、计算机工程学院、机电工程学生

带☆项目适用化工系、土木系、纺织系学生

5、实习产品自检报告

对照实习产品交检要求，一一对应列表给出客观结论（按“上”、“中”、“下”三等或给出具体数值）。

6、经验总结

对制作技术要点（步骤）和产品装焊过程中本人印象最深的某个别环节的领会或经验教训总结。

7、调试排障总结

本人产品在检测调试过程中出现的故障及排除方法总结。

8、收获及体会

对照实习目的谈谈你的收获及体会。

9、信息反馈

谈谈你对现实习方式、内容、成绩评定方法或有关电子实习的其他方面的改善建议、要求或批评意见。

实习成绩评定

实习总分100

1、考勤、纪律、学风1010

2、焊接考核1015

3、手工设计图20

4、CAD设计实习过程30

5、CAD设计图10

6、实习产品3040

7、实习报告1015

说明：

不带下划线的分值适用于信息学院、机电系学生

带下划线的分值适用于化工系、土木系、纺织系学生

实习成绩最终评定根据实习分数按“优”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”给出。

实习过程的一般要求

注意安全，爱护公物，积极认真，亲自动手，遵守实验室纪律和仪器设备操作规程，听从老师安排。

对于不仔细参考指导书或者不积极思考而盲目操作者视作实习态度不认真。

常用工具使用说明

台式电烙铁使用说明：

1、先打开烙铁座电源开关，温度调节不得超过330℃。

2、使用烙铁前务必保证清洁海棉的湿润及洁净。

3、焊接动作前后焊咀应于清洁海棉上揩擦干净非焊料杂质，以利传热。

4、焊接过程中不得用力按压电烙铁，以免烙铁及焊咀弯折。

5、焊接结束，应把烙铁置于烙铁架上。

6、长时间不用，应关闭烙铁座电源，保护焊咀，节约能源。

吸锡器使用说明：

1、先把吸锡器活塞向下压至卡住。

2、用电烙铁加热焊点至焊料熔化。

3、把吸锡器咀贴上焊点，移开电烙铁的同时，按动吸锡器按钮。

4、一次吸不干净，可重复操作多次。

拆焊台使用说明：

1、打开拆焊台电源，待温度显示稳定后（约330℃），方可使用。

2、根据待拆焊元件大小调节气流量（AIR旋钮）和气流温度（SETTEMP旋钮）。

3、左手用镊子夹住元件体，向上轻提，右手持喷气枪（注意别烫伤自己或别人），将喷咀靠近并对准待拆元件引脚来回加热，直至把元件取下。

4、把喷枪放回喷枪架上。

5、关闭拆焊台电源，待温度显示熄灭，才可拔掉电源插头。

FM收音机CAD指导书

我们要制作一个FM收音机（班长先到黎耀球楼301领元器件，注意保管好，特别是电路板面应避免手指太多触摸而导致焊盘氧化），首先要从电路板的设计开始，虽然我们已经有现成的电路板，但只作为参考和焊接练习用板。

电路板的设计我们借助工具软件Protel99SE进行设计。

一、Protel99SE软件的下载、安装与启动：

1、Protel99SE软件可在校园网（心月湖软件下载）内下载。

2、软件的安装参照下载软件包内的安装说明及汉化安装说明。

注意汉化前要把原英文菜单Client99se.rcs保存起来（直接更名为：

英文菜单Client99se.rcs）备用。

3、软件的启动及文件管理。

（见教材P6—12）。

二、FM收音机电原理图的绘制：

㈠必需的预备知识（预习内容）：

1、首先认识Protel99SE原理图编辑器（SCH）的启动及界面。

P15-17

2、设置图纸大小。

P17-18

3、元件库的认识及装入。

P23,P27-29

4、放置元件P31-40

5、连线操作P40－44

6、放置电气节点、电源和地线以及存盘。

P44－47

7、原理图编辑技巧。

P57－60

8、元件自动编号。

P71－73

9、电气检查。

P78－81

10、生成材料清单。

P93－95

11、元件电气图形符号编辑与创建。

P98－111

㈡绘制FM收音机电原理图：

1、创建集成电路CD9088CB及开关电位器SWPOT电气图形符号：

图1

图1就是FM收音机电原理图，我们可以看到其核心元件是CD9088CB，其次是开关电位器SWPOT和两个三极管，绘制电原理图时核心元件应首先放置，但是，CD9088CB和SWPOT却无法在元件库里找到，所以在绘制电原理图之前，首先要创建集成电路CD9088CB及开关电位器SWPOT的电气图形符号。

下面，我们先把屏幕分辨率调为1024×768，然后启动Protel99SE，创建一个新的设计数据库文件包（以“班号+学号+FM收音机”命名如——AP0504101FM收音机.ddb，计算中心的机子上需要创建在E:

盘，并随时存盘，离开时可用U盘带走你的设计文件，下次继续设计），然后，在其Documents文件夹里面创建一个自己的元件电气图形符号库文件——MySchlib.Lib并打开它（P6－8）。

⑴在元件电气图形符号绘制区的坐标原点开始绘制CD9088CB的符号。

如图2。

图2

注意：

a.引脚放下前先设置引脚工具：

Tab键进入对话框，Name和Number统一并确认起始数字，勾选ShowName。

P102

b.放置引脚时，必须保证引脚圆头向外。

P102

⑵继续绘制开关电位器SWPOT的图形符号。

a.单击“Tools\NewComponent”命令，并输入“SWPOT”元件名，单击“OK”,准备绘制。

b.单击主工具栏上的“打开”工具，在“OpenDesignDatabase”窗口下，找出并打开C:

\ProgramFiles\DesignExplorer99SE\Library\Sch文件夹下的MiscellaneousDevices.ddb元件电气图形符号库文件包，在屏幕左侧“BrowseSchLib”标签下找到并点中POT2，如图3。

c.执行“Edit\Select\All”命令，选中整个POT2元件，再单击“Edit\Copy”命令，将光标移到POT2图形某一位置，单击鼠标左键，确定复制中心，完成复制。

d.切换回MySchlib.Lib文件，再执行Edit\Paste命令，将复制到剪贴板内的图形符号粘贴到新绘图区坐标原点上，并单击主菜单栏内的

解除标记。

e.同样利用Copy和Paste命令，把SW-SPST图形符号粘贴到SWPOT绘图区内。

图3

f.执行“View\SnapGrid”命令——设定图件能停留在栅格之外的任何地方，然后利用绘图工具条加上一个椭圆圈（先定圆心，再长轴、短轴、起点、终点），再修改引脚标号和填写元件缺省序号“SP?

”，存盘，即完成绘制，如图4。

图4

2、绘制原理图

图5

a．在Documents内创建一个“原理图.Sch”的设计文件并打开。

P15

b．选择图纸大小为A4。

P17

c．装入Miscellaneous.ddb、Sim.ddb和FM收音机.ddb（注意所在目录）三个设计文件包。

如图5。

P27-28

d．先把元件放置布局好（三极管NPN和PNP在BJT.LIB库内），再连线（注意要使用“WiringTools”工具条中第一个按钮），然后放置连接点，最后放置电源符号（P40-47）。

放置电源符号时，注意正电源符号和地线符号的属性（P45、46），图6为正电源属性，图7为地线属性，当然其中X、Y的坐标是根据实际而定。

图6图7

e．元件自动编号（P71-73），修改各元件值或型号（P36），最后得到图1的电路图。

注意你的电路图元件编号与图1的不同，并修正以免下文指代出现偏差。

f．执行Tools\ERC命令，检查原理图的错误并改正（P78），再生成一个元件清单（图8），以便检查和清点元件（元件值，标号，数量32）。

图8

到此，除了各元件Footprint（封装）未指定外，FM收音机原理图已经完成。

三、FM收音机印制电路板的设计。

㈠必需的预备知识：

1、印制电路板的定义、制作方法。

P197中

2、Protel99SEPCB的启动及界面认识。

P199-202

3、Protel99SEPCB基本操作。

P202-222

4、布线及布线规则。

P266-267

5、PCBLib编辑器的启动及界面认识。

P316－319

㈡元器件封装的创建：

所谓元件封装图形，就是元件外轮廓形状及引脚尺寸，它由元件引脚焊盘大小、相对位置及安装时在元件面投影的外轮廓形状、尺寸等部分组成。

反映元件安装时的真实情况——所占板面位置的形状及大小、焊盘大小及位置。

但是，在Advpcb.ddb和Miscellaneous.ddb两个设计文件包内，都找不到除三极管Q1、Q2和集成电路CD9088CB以外的封装图形（P208-209），所以，我们首先要创建自己的元件封装图形库,才能进行印制板的进一步设计。

1、在Documents文件夹里面创建一个自己的元件封装图形库文件——MYPCBLIB.LIB并打开。

P316

2、我们先来创建耳机插座的封装：

a.按元件列表窗下的“Rename”进行元件重命名——“耳机插座”。

b.按主工具栏中的

键，设定捕捉栅格宽度为10mil。

c.单击Tools\Library命令，选Layers标签，如图9勾选，OK。

图9

d.适当放大绘图区，单击“Edit\SetReference\Location”命令，移动光标，设定坐标原点，或单击“Edit\Jump\NewLocation”命令，跳转至坐标原点。

e.利用绘图工具条，先放置焊盘，直径100mil（在焊盘定位之前，按键盘Tab键，进入焊盘属性对话框，把“X-Size”和“Y-Size”分别改成100mil）。

再切换到TopOverlLayer层，放置元件的外轮廓线，最后切换到KeepOutLayer层，放置固定圆孔，半径20mil（放置圆圈时，其操作顺序是先确定圆心位置，然后是半径长度，再就是起点和终点）。

如图10，其中尺寸都是按实际元件的尺寸测量出来的。

请大家精细绘制。

每小格20mil，注意原点所在的位置。

线宽可取5－10mil。

f.耳机插座封装绘制完毕，存盘。

3、接着绘制开关电位器封装：

a.单击Tools\NewComponent命令，出现一个元件创建向导，点击其“Cancel”按钮，放弃使用向导。

b.元件重命名为“开关电位器”，继续完成绘制，焊盘直径100mil，如图11。

注意：

大小圆圈都要放置在KeepOutLayer层上，因为开关电位器安装时要打一个大圆孔，其上禁止布线，其中小圆圈是为打大孔时定位用的。

圆心都在原点。

图10

4、绘制按键开关封装：

如3、中的方法，继续绘制按键开关，元件重命名为“按键开关”，焊盘直径为70mil，如图12。

注意：

中心圆圈代表按钮，外框内的两横线代表按键开关内部引脚“1”和“4”短路，“2”和“3”短路，都在TopOverLayer层上。

5、绘制变容二极管封装如图13：

元件重命名为“变容二极管”，焊盘直径70mil。

注意：

带“+”号一端焊盘必须编号为“1”，因为真实变容二极管这端为正极，而原理图中变容二极管电气图形符号（BB910）的正极编号为“1”。

在根据各引脚功能不同的真实元件而绘制出来的元件封装图形中，各焊盘就被分别赋予了与其位置对应的真实元件引脚所具有的功能（如正极，负极，E极，B极等），而原理图中相应元件的电气图形符号在其被绘制时各引脚已经分别赋予了不同的功能，那么，具有相同功能的元件封装图形中的焊盘与电气图形符号中的引脚，它们的编号必须相同。

否则在电路板的绘制过程中会带来违反原理图的连接错误。

图11

图12图13

图14

6、绘制卧式电解电容封装，如图14：

重命名为“卧式电解电容器”，焊盘直径70mil。

注意：

该封装正极编号为“1”。

7、绘制立式电阻封装，如图15：

命名为“立式电阻”，带圈焊盘，表示元件安装时该端要贴板安装。

8、绘制瓷片电容（图16）、线圈（图17）和灯（图18）的封装：

分别命名为“瓷片电容”，“线圈”和“灯”、焊盘直径70mil。

注意：

灯封装的方框是放置在KeepOutLayer层上。

图15图16

图17图18

至此，我们把要用到的元件封装都创建好了，下面，我们开始印制电路板的设计。

㈢印制电路板的设计：

1、在原理图.Sch中给各元件指定采用的封装。

a.双击元件，进入元件属性对话框，在Footprint框内填上所需的封装名字，参考图19。

图19

b.对于同类元件（如瓷片电容CAP），可采用统一填写的方法，又快又好。

P114-116

c.填写完以后，生成一个材料清单，如图19，检查有无漏填、错填或其它项目有错。

2、在Documents目录下，建立一个PCB设计文件——收音机.PCB，并作适当设置。

a.创建收音机.PCB并打开。

P200-202

b.设置工作层，执行Design\Options命令，选Layers标签，如图20设置。

P202－205

图20

c.设置元件移动步距、画线移动步距、电气栅格大小，执行Design\Options命令，选Options标签，如图21设置。

图21

d.元件封装库的装入，如图22。

P208-209

图22

e.执行Design\Rules…命令，设置布线规则。

P268－274

ClearanceConstraint（安全间距）：

20mil

RoutingCorners（拐角模式）：

45Degrees

RoutingLayers（布线层及走线方向）：

关闭TopLayer（选NotUsed）

全开BottomLayer（选Any）

WidthConstraint（布线宽度）：

20mil

f.设置元件旋转步角度为10及其它设定，执行Tools\Preferences，选Options标签，如图23设置。

P206-208

3、在编辑区内画一个电路板的边框。

P239-241

a.切换到KeepOutLayer层，适当放大绘图区，设定坐标原点，光标所在位置的坐标显示在窗口左下角。

图23

b.单击

“导线”工具，通过不断重复“单击、移动”操作方式画出一个封闭的多边形框。

导线的线宽10mil，起点是原点，其它点坐标如下，单位是mil：

（0，0）、（－170，0）、（－170，－60）、（－400，－60）、（－400，0）、（－1050，0）、（－1000，300）、（－950，650）、（－800，950）、（－600，1200）、（－350，1350）、（350，1350）、（600，1200）、（800，950）、（950，650）、（1000，300）、（1050，0）、（400，0）、（400，－60）、（170，－60）、（170，0）、（0，0）。

c.画出电路板的边框如图24。

图24

4、通过“更新”方式实现原理图文件与印制板文件之间的信息交换。

P234-239

a.在原理图编辑状态下，执行“Design\UpdatePCB”命令。

b.在“UpdateDesign”对话框中，把Classes栏两个勾选取消。

c.一定要先预览更新情况，单击“PreviewChange”按钮，观察是否有错误提示，如果有，必须认真分析错误提示信息，找出错误原因，并单击“Cancel”按钮，放弃更新，返回原理图编辑状态，改正后再执行更新操作，直到没有错误提示信息为止。

（常见出错信息、原因以及处理方式见P236）

d.执行更新，单击“Execute”按钮。

e.切换回收音机.PCB文件，单击

即可观察到被装进去的元件封装。

5、将印制板布线区外的元件移到区内。

a.执行Tools\AutoPlace…命令，作如图25选择，按OK。

图25

b.把未能移到区内的元件，手动移到区边。

6、元件位置调整。

a.双击任一元件，在元件属性对话框中，单击统一修改按钮“Global”，先暂时隐藏元件的元件值字符串（选Comment标签，勾选两个“Hide”框），同时修改其大小（Height框填30mil，Width框填5mil，并勾选右边Height框和Width框），再修改元件编号字符串大小（选Designator标签，Height框填30mil，Width框填5mil，并勾选右边Height框和Width框）。

按OK。

b.在左边浏览窗选“Components”为浏览对象。

c.因为涉及安装时与外壳匹配，某些元件需要精确定位。

在左边元件列表窗双击某一元件，进入元件属性对话框，对某些元件进行精确定位（修改属性参数，并勾选“Locked”框以锁定元件位置）。

以下为一些元件位置的精确坐标：

PCB固定用螺丝圆孔属性

d.利用旋转、移动操作对其余元件进行恰当定位，尽量减少交叉飞线的数目和长度，这是一个需要细致和耐心并且非常重要的操作过程，参照图26（其中有几个元件的焊盘位置已经过微调，见e.）。

当然，提倡同学们发挥自己的聪明才智，把元件定位得更好。

图26

e.在定位过程中，有些元件变成绿色，那是对元件靠得太近的错误标志，如果元件没有重叠（CD9088CB安装在BottomLayer层，而其它元件在TopLayer层，不算重叠），不影响安装，焊盘间有足够的安全间距，可不以理会。

但如果安全间距不足，则需要调整元件位置或微调焊盘位置。

微调元件焊盘位置的方法：

打开元件属性对话框，取消“LockPrims”框的勾选，即可单独移动元件焊盘位置。

不过，移动时一定要考虑元件因此安装的可行性、安全性。

移动完再勾选上“LockPrims”框。

不能单独移动集成块、耳机插座等引脚较短元件的焊盘，否则会造成元件无法安装。

如图26中，已经微调焊盘位置的元件有：

L3、C8、C14、C11、SP1（见f.）。

f.元件SP1焊盘位置的调整。

如果把焊盘2和焊盘4对调位置，它们的飞线就不会交叉，因为焊盘2和焊盘4是可调电阻的两端，没有极性，对它们调整不会带来安装的问题，可采取以下办法：

先打开MYPCBLIB.LIB文件，在浏览框选中“开关电位器”，双击焊盘，在焊盘属性对话框中直接把焊盘编号2改成4，4改成2，然后，单击浏览框下的UpdatePCB按钮，调整成功（此法不适用于集成块）。

直接的焊盘位置移动，会带来定位不准，安装困难。

g.排齐元件，使元件移到网格上。

执行Tools\AlignComponents\MoveToGrid命令，在出现的对话框中改为“5mil”，OK。

h.元件定位好以后，还需把元件编号字符串通过移动、旋转操作进行恰当放置，以利辨别。

由于元件比较拥挤，可能基本上都变绿了，我们可以执行Tools\ResetErrorMarkers命令，清除错误标志，使版面更清晰。

7、布线前，要先参考布线规律。

P266-267

8、元件定位好以后，我们可尝试自动布线（P284-285）：

a.执行AutoRoute\All命令，在图27中，填上“5”，单击“RoutAll”按钮，在图28中，单击“否”，启动自动布线进程。

图27

图28

b.待到布线结束后，执行Tools\DesignRuleCheck…命令，在出现的对话框中点击“RunDRC”，版面即刷新并标志出违反布线规则的连线。

c.手工修改（参考图35）。

由于电路板幅面较小，又是单层板（布线层只有BottomLayer），而且有较多指定位置的元件，为了制板的可靠而设定的线宽较宽，细小元件较多等等原因，造成自动布线效果不理想，布通率低，违反布线规则的连线多，走线太密，拐弯多等，如图29（为了显示清晰，已取消了TopOverLayer工作层，参考图20，不勾选TopOverLayer），所以，必须进行手工修改，使走线尽可能合理。

（P286－288）

图29

注意：

●修改过程中，一些元件或者焊盘位置还可以调整，这些元件主要有C3、C5、D1、L4、Q1、Q2。

对于Q1、Q2焊盘的调整是在保证元件能贴板安装的情况下，适当拉宽焊盘距离和增大焊盘尺寸，使手工焊接更容易和可靠：

i.如上6.e.的方法，把Q1、Q2的焊盘1和焊盘3分别向两侧拉开刚到外框的边缘。

ii.在焊盘属性对话框，把“Y-Size”中的60mil改成80mil。

●对于一些难以在BottomLayer层走线连接或者无法连接的节点，可采用在元件面用导线连接的方法：

i.先在适当位置添加两个焊盘P219，并在其属性对话框中指定直径、孔径，再选“Advanced”标签，在“Net”栏中指定其所属网络（与需连接节点相同）。

ii.在BottomLayer层，把焊盘和节点连好。

iii.在TopOverLayer层，用飞线把两个焊盘连上，代表在元件面的导线连接，如J2、J3、J4。

●遇到连接不上的焊盘或导线，原因大概有：

i.导线的通过会带来安全间距的不足。

ii.所属的网络“Net”不同，不可连接。

iii.某些元件的个别焊盘（如S1、S2、S3）或新添加的焊盘还没有指定所属的网络“Net”。

●某些元件（S1、S3）不用连接的焊盘，可以在它们的属性框内把直径直接改为40mil，以增加安全间距。

●修改过程中，导线不要太靠近机械钻孔位，以免钻孔时被损伤。

9、同学们如果觉得自动布线后再手工修改操作比较麻烦，也可以在元件定位好之后，直接手动布线，不过同样要注意手工修改的注意事项。

10、设置泪滴焊盘，以提高焊盘与印制导线连接处的宽度。

执行“Tools\Teardrops\Add”命令，在出现的对话框（图30）中点选“Add”，点OK，即可添加泪滴焊盘。

泪滴化的焊盘如图31。

图30图31

11、添加标识性文字。

a.添加你自己的姓名，执行“Place\Chinese”命令，先在“AdvancedTextSystem”对话框中如图32设定，然后点击其中的“Select”键，选字体大小为“六号”，点确定，再点击“OK”，最后，在“ChineseString”对话框中点击“OK”，即出现你姓名的文字，按“Tab”键，在属性对话框中的Layer框内选“BottomLayer”，然后通过旋转、移动操作，在如图35的位置放置。

b.添加你的班号、学号，执行“Place\String”命令，按“Tab”键，在出现的对话框中参考图33设置，通过旋转、移动操作，在如图35的位置放置。

c.添加电源连接位置标记“+3V”、“V－”和飞线标号“J2”、“J3