适用场景:电子实习焊接操作、收音机组装调试指导
报告要点:焊接质量把控、元器件安装规范、中频调校方法
行文逻辑:学习焊接技术→掌握元器件安装→完成收音机调试
一、实习目的与要求
1.实习目的
(1)学习并掌握收音机的工作原理。
(2)掌握电烙铁的正确使用方法和手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。
(3)熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及使用范围。
(4)学会读电路图,熟悉电子元器件符号的识别,组装收音机并掌握其调试方法。
2.实习要求
(1)焊接时不能出现有假焊、气孔的现象。焊接要均匀美观。
(2)正确放置元器件并完成电路板的焊接。
(3)正确组装收音机并且调试收音机正常工作。
二、收音机工作原理
1.超外差收音机原理
由天线接收的信号经输入回路选频后与本机产生的正弦波振荡信号(其频率总比输入回路选出的信号的频率高465kHz),共同送入变频级进行混频,产生一个固定的差频信号,即465kHz。465kHz中频信号经过几级中频选频放大电路的放大后,加至检波级进行检波。解调出的音频信号经前置低级电压放大、功率放大级放大后推动喇叭发出声音。超外差式收音机的基本组成如图所示:
图
1 超外差式收音机基本组成
HX203T FM/AM集成电路收音机电原理图如下:
图2 HX203T FM/AM集成电路收音机电原理图
(1)输入调谐(即选台)与变频
由于同一时间内广播电台很多,收音机天线接收到的不仅仅是一个电台的信号,是很多个电台的信号。由于各个电台发射的载波频率均不相同,收音机的选频回路通过调谐,改变自身的振荡频率,当振荡频率与某电台的载波频率相同时,即可选中该电台的"无线信号,从而完成选台。
由于我们采用的是超外差式收音机,选出的信号并不立即送到检波级,而是要进行频率的变换(即变频,目的是让收音机整个频段内的电台放大量基本一致,因为频率稳定放大倍数也就相对稳定)。利用本机振荡产生的频率与外来接收到的信号进行混频,选出差频,即获得固定的中频信号。
变频级担负着把输入的广播电台高频载波信号变为465kHz的中频载波信号的重要任务。它的工作正常与否及指标优劣将直接影响后级电路和整机的性能,因此它是收音机的关键部分。
(2)中频放大与检波
将选台、变频后的中频调制信号(调幅为465kHz,调频为10.7M)送入中频放大电路进行中频放大,然后再进行解调,取出低频调制信号,即所需要的音频信号。
中级放大级是指变频输出至振幅检波器之间的电路,其作用是放大中频信号,它是收音机的“心脏”。收音机的灵敏度、选择性及音质都有直接影响。
在调幅超外差式收音机中,检波器的作用是从中频调幅信号中检出低频(音频)信号,送到低频放大器进行放大。检波级输出的拨动直流成分信号能反映输入的高频信号强弱,将它经自动增益控制电路后去控制中级的增益。这样可使高频信号强时中级增益下降,从而使输出音量不随高频信号强弱变化而发生变化,也使中级工作稳定,性能提高。
(3)低频放大与功率放大
解调后得到的音频信号经低频和功率放大电路放大后送到扬声器或耳机,完成电声转换。
检波器与功率放大器之间的电路称为低频放大器,主要作用是放大低频信号,激励功率放大器,使功率放大器有足够的输出功率。
功率放大器是收音机的最后一级,主要任务是把低频放大器送来的信号进行功率放大,以足够的功率输出去推动扬声器。
2.超外差式收音机的优点
(1)中放可采用窄带放大器。可以较容易地实现很高的增益,工作也比较稳定。能获得较高的灵敏度和稳定性。直接放大式的高放必须采用宽带放大器,在增益要求较高的情况下其实现较为困难,而工作也不稳定。
(2)中放级采用窄带放大器,经多个谐振回路选择。有较强的选择性和较高的信噪比。
(3)由于不论哪一个电台的广播信号,在接收中都变成固定频率的中频信号在放大,因此,对不同电台具有大致相同的灵敏度。
三、整机组装与系统调试
1.焊接
(1)电烙铁的使用
电烙铁是焊接的主要工具之一,焊接收音机应选用30W-50W电烙铁。新烙铁使用前应用锉刀把电烙铁头两边修一修。并将电烙铁头部倒角磨光,以防焊接时毛刺将印刷电路板焊盘损坏。如采用长命烙铁头则无需加工。电烙铁修改完成即可接通电源,在温度渐渐上升的过程中,给电烙铁头部上锡,使电烙铁上粘附一层光亮的锡,电烙铁就可以使用了。
(2)焊接基本步骤
①准备施焊:焊接前的准备包括焊接部位的清洁处理,元器件安装及焊料、焊剂和工具的准备。左手焊锡丝,右手握电烙铁(烙铁头要保持清洁,并使焊接头随时保持施焊状态)。
②加热焊件:应注意加热整个焊件整体,要均匀受热。
③送入焊锡丝:加热焊件达到一定温度后,焊锡丝电烙铁从对面接触焊件。 ④移开焊锡丝:当焊锡丝融化一定量后,立即移开焊锡丝。
⑤移开焊铁:焊锡渡润焊盘或焊件的施焊部位后,移开电烙铁。
(3)焊接注意事项
①在焊接前,电烙铁应充分加热,达到焊接的要求。
②用内含松香助焊剂的焊锡进行焊接,锡接时焊锡丝的量要适中。
③焊接时两手各持电烙铁、焊锡丝,从两侧先后依次各以45度角接近所焊元器件管脚与焊盘铜箔交点处。待融化的焊锡丝均匀覆盖焊盘和元器件管脚后,撤出焊锡丝并将烙铁头沿管脚向上撤出。待焊点冷却凝固后,剪掉多余的管脚引线。
④每次焊接时间在保证焊接质量的基础上应尽量短(最多三秒)。时间太长,容易使焊盘铜箔脱落,时间太短,容易造成虚焊。
(4)焊接质量要求
良好的焊点要求焊料用量恰到好处,外表有金属光泽,无拉尖、桥接等现象,并且不伤及导线的绝缘层及相邻元件,良好的外表是焊接质量的反映。表面有金属光泽是焊接温度合适、生成合金层的标志,这不仅仅是外表美观的要求。典型焊点的外观应该是:外形以焊接导线为中心,匀称成裙形拉开;焊料的连接呈半弓形凹面,焊料与焊件交界处平滑,接触角尽可能小;表面有光泽且平滑;无裂纹、针孔、夹渣。
要求焊接的质量是为了避免出现焊料引起导线间短路(即桥接)、虚焊导致焊接不牢松动、焊盘剥落等现象,造成安全事故。为之后收音机的组装提供更好的前提条件。
2.收音机的组装
HX203T FM/AM 装配图如下图所示:
图
3 HX203T FM/AM 装配图
(1)元器件的检测:装机之前,对所使用的每个元器件一一进行严格的检查,看看有没有遗漏或损坏的元件。
(2)元器件的安装:先将四联、中周、滤波器按老师指点装在指定位置,然后按照电路图将剩下的电阻、电容等元器件焊到指定位置,遵循先小后大、先轻后重、先低后高、先里后外的原则。插元器件时,要注意电解电容的极性以及二极管的管脚,防止插错。
(3)将电位器、耳机插孔安装在指定位置,并用烙铁焊好。要注意使电位器处于一个平面内。
(4)最后将扬声器和电源线焊好。
(5)检查焊接是否正确。元器件装插正确,不能有插错,漏插;焊点要光滑、无虚焊、假焊和连焊。
(6)安装焊接完毕后,仔细对照电路图和电路板图核对每个元器件位置和引线极性,另外还要注意有无搭锡的地方。
(7)再把天线,螺丝之类的都装上,再把外壳弄好。
3.收音机的调试
收音机组装后都应当按照调试工艺规程进行调试,以保证其各项性能指标达到要求,避免出现故障。收音机调试的主要内容包括各级中周的调整、频率范围的调整和同步跟踪调整等内容。
(1)中频频率的调整
收音机的中频变压器的初级与槽路电容组成谐振回路,只有每个谐振回路都谐振与465kHz,才能保证整机具有良好的选择性和灵敏度。
如果收音机能收到电台,只是灵敏度低、收台少、声音小,可以在低端收到一电台,从后级往前级依次调整各中周,使收到的声音最大。再改收弱电台或改变收音机的方向,反复调几次就可以使各中周基本谐振于465kHz。
中频调好以后,可以在磁帽上滴几滴白蜡加以固定。
(2)调整频率范围(对刻度)
收音机每一个波段都有一定的频率范围,中波段收音机的频率范围为525-1605kHz。调整频率范围的目的就是要让调谐指针所对的频率刻度与接收到的电台频率对应。调整时一般先调低端频率,再调高端频率。
用一台频率范围正确的收音机做样进行调整,先将样机在低端收到一电台,将被调机的调谐指针也调至该频率刻度位置,用无感起子调节振荡线圈的磁帽,直至被调机接收到与样机相同的电台。然后再将样机在高端选择一电台,将被调机的调谐指针也调至该频率刻度位置,调节本机振荡电路中的微调电容,使被调机收到与样机相同的电台。反复调几次,就可使高低端的频率覆盖调好。
适用场景:电子专业学生实训准备、焊接技能考核前复习
报告要点:电烙铁上锡操作、多股导线焊接练习、元器件安装规范
行文逻辑:了解实习目的→进行焊接练习→掌握焊接技术→完成抢答器焊接
一、实习目的
这次为期一周的电子工艺设计实习,主要的目的就是让我们了解电烙铁的使用以及手工焊接的方法,其次是让我们对实习过程中需要接触到的元器件有基本的认识并了解它们的安装方法。
二、实习过程
周一:上午在理教1-202听刘伟老师讲解电子工艺实习周的具体时间安排以各种相关知识;
周二:上午在自动化创新基地进行焊接练习,练习目标是40个电阻、20根单股导线、20根多股导线;
周三:上午在自动化创新基地进行焊接练习,练习目标是40个电阻、20根单股导线、20根多股导线。下午在自动化创新基地进行焊接考试,考试内容是10个卧式电阻、10个立式电阻、10根导线(至少3根多股)、2个无极性电容以及2个有极性电解电容;
周四:下午在自动化创新基地焊接八路抢答器。
三、实习知识
3.1电烙铁的使用方法
新的电烙铁,或者使用时间长后要更换新的烙铁头的电烙铁,在使用电烙铁之前应该通电给烙铁头“上锡”。首先用锉刀把烙铁头按需要挫成一定形状,然后接上电源,当烙铁头温度能升到融锡时,将烙铁头在松香上沾涂一下,等松香冒烟后在沾涂一层焊锡,如此反复进行2到3次。在使用中,应使烙铁头保持清洁,并保证烙铁头的尖头上始终有焊锡。电烙铁不宜长时间通电且不使用,同时使用电烙铁是,控制烙铁温度,并且控制好焊接时间。
3.2手工焊接技术
3.2.1焊接的注意事项
在焊接前,先检查电烙铁是否是最佳状态,焊接过程中电烙铁应与电路板呈45度,花线刨开后应在裸线上镀一层锡,镀锡时应在裸线上先沾点松香,再开始镀锡,这样才能镀上锡,裸线一端应紧贴电路板,放锡时应注意控制锡的用量,焊点要均匀,焊好后再剪掉多余的裸线,以防止虚焊,另外焊接过程中要注意防烫伤,以及不能损害元件和印刷电路板,焊接完后应检查电路板是否出现虚焊和漏焊。
3.2.2对元器件焊接要求
遵循从小到大,先低后高,先轻后重,先内后外的原则。
电阻:标记方向一致,高低一致;
电容:标记方向要仔细看,先焊无极性电容,再焊有记性电容;
二极管:正负极性一致,高低一致。
3.2.3印制板的拆焊
首先加热焊点,使焊点上的锡融化,然后吸走焊锡,最后取走原件。注意点:不要硬拉元件,集成电路拆焊使一根一根的加热,融锡,吸走熔锡后才能拆卸。
四、实习感悟
4.1周一
今天的实习,与其说是是实习,不如说是实习前奏曲,通过刘伟老师对实习周的简单时间安排介绍以及其对于些相关知识的介绍,使我们对于电子工艺设计尤其是焊接工艺的了解有了较大的提升,也让我们对于接下来的一周实习有了较大的期待。
4.2周二
今天是我有生以来第一次焊接,其实以前我就对那些工人师傅的焊接活挺感兴趣的,但苦于一直没有工具,但今天我真正体验到了焊接的幸福感。第一次拿到电烙铁,第一感觉就是“怎么没有开关呀,每次都要拔插头,太麻烦了”,上网百度来着,但毫无结果。但这已是无关紧要,待老师分发完通用板、电阻、导线、锡线之后,我迫不及待的便插上了电烙铁的插头,并开始往通用板上装电阻。其实电阻相对来说是比较容易的,尤其是在被老师夸奖之后,更是倍感小菜一碟。但随后的多股导线就让人头痛了,没有专用的去皮钳子,总是一不留神就剪断了,尤其是在导线勉强够用的情况下,更是纠结呀。好在黄天不负有心人,努力了好一阵子,总算是剪好了20根多股导线。或许是因为觉得焊机很有意思吧,晚上,我也依旧来到了自动化创新基地,继续我的焊接时光。晚上的光线比较暗淡,所以焊接也不是很利索,甚至是在修补的时候,将一个焊盘给焊掉了,导致彻底无法焊好一个立式电容,于是乎,我就焊了41个电容,希望老师能无视那个失败品。
4.3周三
今天上午,和昨天可以说是如出一辙,依旧在进行着焊接练习。但下午就有些不那么幸福了,因为考试如期而至。焊接时很有意思,但考试总是有一丝的紧张。唯一的感觉就是手抖得不是一般的厉害,而且还更容易出汗。所以焊接起来很是不顺,最让我受不了的是我对线的长度需求产生了较大的误差,导致浪费了几乎一大半的单股导线,差一点就不够用了。但不论怎么说,离考试结束还有十分钟的时候,我完美的完成了作品,而且还对他的正面效果进行了修正,保证了视觉效果的好看,毕竟我是一个有轻微强迫症的人,容不下一丝瑕疵的。
4.4周四
回想今天下午的八路抢答器的焊接,我真是不知道去何处哭诉,当然我自己的失误是主因。其实总体来说,今天的焊接还是很不错的,从开始到即将完成,我一直是做的有条不紊,先10kΩ电阻、再360Ω电阻和2k2Ω、100kΩ电
阻一切都是那么的完美,但在在我即将完成的时候,却猛然发现把两个一般电容装反了,我竟然忘了有大小的区别了,真是百般自责,但也没办法,只能拆焊了,但和昨天一样,我又把焊盘给拆了下来,瞬间我真是有点想重做的冲动。好在勉强弥补了之后,抱着试试看的心态继续做,最后还是可以用的。其次的一个纠结点,就是电池座的导线问题,老师没有讲解导线要如何连上去,虽然看着是要用螺丝刀将导线压进去,但是又没有螺丝刀,这是让人百般焦急呀,于是各种问人,但完全没有一个人能好好回答我,好在我想起来了以前见过很多都是直接将导线焊接在焊点处的,于是我也就这么做了,虽然焊得不是很好,但好在一切都好用。但我不得不吐槽的是,这个八路抢答器的质量真是太次了,在我第一次排队的时候,原本很好用的抢答器玩着玩着就又坏了,苦逼的只能是回去继续倒腾,但把电池卸下来再装回去又好用了,真是不想说什么了。就是在这样的曲曲折折、这么多的吐槽点中,我结束了我最后一天的电子工艺设计,虽然不是很顺,但我还是相当的热爱焊接这门技术的",希望以后还能有机会接触。
五、总结
在大一,我们所学的都仅仅是一些理论知识,只是注重理论性,而忽视了我们的实践性。而这一次的实习正如第一节课所体现的,并没有多少要我们去想,更多的是要我们去做。看一个东西简单,但它在实际操作中就是有许多要注意的地方,有些东西也与你的想象不一样,就比如这次的焊接八路抢答器,看到电路板,整理一下元器件,我们就基本知道要怎么去做了,但当我们真正开始焊接时,却总能出现各种错误。而我们这次的实习就是要跨过这道理论与实践之间的鸿沟。
总体来说,我是十分喜爱这次的实习的。我从小就对这种小制作很感兴趣,喜欢把东西给拆来装去,也喜欢自作主张的去修理家里的一些坏了的小电子品,虽然总是把东西搞坏甚至更坏,招来一顿骂,但我依然兴趣不该。而如今,这一周的实习可以说投我所好,让我得以放开手脚来拆来装去。
并且,通过这一周的电子工艺设计实习,我觉得自己在以下几个方面获益匪浅:
首先,对电子工艺有了初步的了解。这一周的实习让我初步掌握了焊接这门精细活,并对不同元器件的焊接以及一些注意事项有了足够的认识。这些知识与技巧不仅在这一周的实习中有用,在以后的学习中甚至是以后的日常生活中同样有着有着现实意义。
再者,充分锻炼了自己的动手能力。高中三年的学习,可以说是将我们的动手能力彻底扼杀,大学第一年也依旧如此。但没有足够的动手能力,就何谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。而这一周的实习,可谓是让我们年久失修的动手能力得到了充分锻炼。
正所谓实践出真知,纵观古今,一切的发明创造都源自于实践,而这次的电子工艺设计实习可以说是我们将理论付诸实践的第一步。对于这第一步,我会铭记于心,但我同样盼望着第二步、第三步希望在一次次的实习实践中,我的动手能力可以得到质的飞跃。
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