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文檔簡介

1、電子工藝概述目前,我們根據電子學原理制成的設備、裝置、儀表儀器等統(tǒng)稱為電子設備。例如,通訊設備、電子計算機、電視機、電子測量儀器等。這些設備一般我們分為模擬設備、數字設備,二者由于生產、變換、傳輸和接收的電信號不同,雖然在其組成功能上有相同之處,但其組成方法上有著本質的區(qū)別。隨著電子技術的發(fā)展,電子設備亦趨現代化,正廣泛應用于人類生活的各個領域。正是由于電子科學技術的飛速發(fā)展和電子設備的現代化使現代電子設備具有許多不同于其它設備的特點,而且電子設備種類繁多,且各有其特點,但就整體而言,有比較突出的幾點:1.電子設備具有短、小、輕、薄等特點,它在技術、知識、信息的容集程度上遠高于其它設備。正因為

2、如此,電子設備的應用大大提高了生產效率和工作效率,降低能源消耗,可獲得較大的經濟效率。2.電子設備使用非常廣泛。在國防、科技、國民經濟各個部門以及人民生活等各個領域都有其廣泛用途,上至天空、宇宙,下至地下,海洋,也可在惡劣的氣候,復雜的機械條件下等等都可以工作。 3.可靠性高,如果沒有這一點,將會帶來不可彌補的損失,例如在航天電子設備中,其設計十分復雜,若有一個元器件或連接點發(fā)生故障,將會導致導彈、火箭和衛(wèi)星的失控。4.還有其更重要的特點就是,因有其復雜的控制系統(tǒng),整個電子設備的精度要求很高,當代科學技術的許多進步和人類征服自然的輝煌成績往往都是電子設備的高精度和高度自動化帶來的成果,例如,衛(wèi)

3、星通訊地面站。任何電子設備,從原材料進廠到成品出廠,往往要經過若干道的生產過程,這些生產過程都是按照特定的工藝規(guī)程去完成的。是工藝要素的有機組合。任何企業(yè)都少不了工藝工作這一環(huán)節(jié)。我們將同類電子產品各生產廠家的生產特點和產品特點作一對比,可以發(fā)現:一個企業(yè)的工藝狀況正是該企業(yè)的生產管理狀況的概況。“工藝就是專利,專利就是資本”,是有一定道理的,目前我國重視設計,輕視工藝的傾向和作法已經改變,工藝已經在新技術革命的今天,起著十分重要的作用。工藝是企業(yè)生產技術的中心環(huán)節(jié),是組織生產和指導生產的一種重要手段。在產品的設計研制階段,它的工作內容是確定產品的制造方案,并完善生產前的技術準備。在產品的制造

4、階段它的工作內容就是組織和指導符合設計要求的加工生產。直到成品出廠為止而采取的一切必要的技術和管理措施。因此,工藝工作就象一條紐帶把企業(yè)各個部門,把生產各個環(huán)節(jié)聯系起來,成為完整的制造條件。工藝工作的內容可分為工藝技術和工藝管理兩個方面。工藝技術是生產實踐勞動技能及應用和應用科學研究成果的積累和總結,提高工藝技術水平是工藝工作的中心。但是任何先進的技術又都是通過管理工作的保證才能實現和發(fā)展,工藝管理是對工藝工作的計劃、組織、協調與實施,是保證工藝技術在生產實際中貫徹和不斷發(fā)展的科學。這里我們著重介紹工藝技術。2第一章 安全用電安全用電技術是研究如何預防用電事故及保障人身,設備安全的一門技術。在

5、電子設備的裝配調試中安全使用各種工具和儀器。在日常的工作環(huán)境中,安全用電,有時還遇到使用高壓電,如果我們不掌握必要的安全用電常識,工作中缺乏足夠的認識和警惕,就可能發(fā)生人身或設備事故。因此,了解最基本最常見的用電安全常識,了解技術操作中不安全因素及預防措施是非常必要的。1. 1觸電對人體的危害觸電對人體的傷害有電擊和電傷兩類。1電擊電擊是指電流通過人體內部,影響心臟和神經系統(tǒng),造成人體內部組織損傷及至死亡的觸電事故。由于人體觸及帶電的導體、漏電設備的外殼,以及由于雷擊或電容器放電等都可能導致電擊。通常觸電死亡事故都是由電擊造成的。 2電傷電傷是指電流的熱效應、化學效應或機械效應等對人體造成的危

6、害。電傷包括電熱傷、電烙印、皮膚金屬化、機械損傷、電光眼等多種傷害。1.2 觸電對人體傷害程度觸電對人體的危害程度起決定作用的是通過人體電流的大小和通電時間。1電流大小的影響 通過人體的電流越大,人體的生理反應越明顯,感覺越強烈,且致命的危險性越大。通過人身的電流,交流在15mA20mA以下,直流在30mA以下,一般對人體的危害較輕,超過上述數值,對人體就會造成危險,如表1.1所示。表1.1 電流對人體作用電流(mA)對人體的作用0.7無感覺。1有輕微感覺。13有刺激感,一般電療儀器取此電流。310感到痛苦,但可自行擺脫。1030引起肌肉痙攣,短時間無危險,長時間有危險。3050強烈痙攣,時間

7、超過60秒即有生命危險。50250產生心臟室性纖顫,喪失知覺嚴重危害生命。250短時間內(1秒以上)造成心臟驟停,體內造成電灼傷。2電流持續(xù)時間的影響 通電時間愈長,愈容易引起心室顫動即電擊的危險性愈大。3電流途徑的影響 電流通過心臟會引起心室顫動,較大的電流還會使心臟停止跳動使血循環(huán)中斷而導致死亡。電流經過中樞神經系統(tǒng)或有關部位會引起中樞神經系統(tǒng)失調而導致死亡;電流通過頭部會使人昏迷;通過脊髓,會使人截癱等。其中以對心臟傷害的危險性最大。4電流性質的影響 交流電的危險性大于直流電,特別是40100Hz的交流電對人體最危險(我國為50Hz工頻交流電正是這個危險的頻段)。另外電壓越高,危險性越大

8、。5人體電阻的影響 人體電阻是一個不確定的值,皮膚干燥時電阻可呈現100K以上,而一旦潮濕,電阻可降到1K以下。1.3 安全電壓作為交流安全電壓,在任何情況下有效值不得超過50V,我國規(guī)定的交流安全電壓系列有36V、24V、12V等。直流安全電壓為72V,我國規(guī)定的直流全電壓系列是42V、36V、24V、12V、6V。安全電壓是對人體皮膚干燥時而言的。因為通過人體電流的大小,主要取決于施加于人體的電壓和人體本身的電阻。用濕手接觸36V的電壓時,同樣會受到電擊,此時安全電壓也不安全了。1.4 防止觸電1安全制度在工廠企業(yè)、科研院所、實驗室等用電單位,都訂有各種樣的安全用電制度。這些制度絕大多數都

9、是在嚴格的科學分析基礎上制定的。2安全措施預防觸電的措施很多,有關安全技術問題將在后面討論,這里提出的幾條措施都是最基本的安全保障。(1)對正常情況下帶電的部分,一定要加絕緣防護,并且置于人不容易碰到的地方。例如輸電線、配電盤、電源板等。(2)所有金屬外殼的用電器及配電裝置都應該裝設保護接地或保護接零。對目前在多數工作生活用電系統(tǒng)而言是保護接零。(3)在所有使用市電場所裝高漏電保護器。(4)隨時檢查所用器插頭、電線、發(fā)現破損老化及時更換。3安全操作(1)任何情況下檢修電路和電器都要確保斷開電源,僅僅斷開設備上開關是不夠的,還要撥下插頭。(2)不要濕手開關、插撥電器。(3)盡量養(yǎng)成單手操作電工作

10、業(yè)。4安全產品進入市場的產品都應該是安全性能有保證的,但實際社會中,一些不合格產品往往給用戶造成安全事故。作為用戶選擇由國家安全檢驗權威部門即中國電工產品認證委員會(CCEE)檢測通過的產品,是安全的根本保證。該委員會是國際電工委員會電工產品安全認證組織(IECEE)批準的國家認證組織,檢測標準符合國際標準,并有統(tǒng)一的認證標志,如圖1.1所示圖1.1 CCEE認證標志5第二章 常用電子元器件的識別與測試2.1 電阻器1電阻器的分類與型號電阻器分為固定電阻器和可變電阻器(電位器)兩大類,這里介紹固定電阻器。電阻器的分類見圖2-1,型號及命名見表2-1。按材料分電 阻 器通用型普 通 固 定 電

11、阻特 種 電 阻熔斷電阻 敏感電阻按用途分按外型分薄膜型合成電阻高阻型高頻無感高壓型圓柱形管 形方 形片 狀集成電阻金屬膜氧化膜碳 膜線繞電阻光敏電阻熱敏電阻壓敏電阻濕敏電阻磁敏電阻力敏電阻氣敏電阻 圖2-1 電阻器的分類2電阻器阻值表示方法(1)直標法在元件表面直接標出數值與偏差,如圖2-2所示。允許偏差商標型號功率2.7 5%RJ1W94.2阻值制造日期線繞電阻型號允許偏差制造年月100W 功率 95*06 RX20-100-510-1阻值510±5%圖2-2 電阻元件直標法示例直標法中可以用單位符號代替小數點,例如0.33可標為33,3.3可標為33, 3.3k可標為3k3。直

12、標法可一目了然,但只適用于體積較大的元件。表2-1 電阻器型號和命名第一部分:主稱第二部分:電阻體 材 料第三部分:類型第四部分:序號字 母含 義字 母含 義符 號產品類型用數字表示R電阻器T碳 膜0常用個位數或無數字表示1普通型H合成膜2普通型3超高型N無機實芯4高阻J金屬膜5高阻6Y金屬氧化膜7精密型8高壓型C化學沉積膜9特殊型G高功率I玻璃釉膜W微調T可調X線繞D多圈(2)色環(huán)表示法對于體積較小的電阻器,采用直接標示法有困難,于是就用不同顏色的色環(huán)來表示電阻值的大小和誤差,如圖2-3所示。不同的顏色代表不同的數碼,見表2-2棕 偏差紅 乘數黑橙黃金(第四環(huán))棕(第三環(huán))灰(第二環(huán))棕(第

13、一環(huán))有效數前三環(huán)為色環(huán)電阻器18×101=180標稱值180,偏差±5%精密色環(huán)電阻器標稱值430×102=43k 偏差±1%(a) (b)圖2-3 電阻器色環(huán)標志法表2-2 各種顏色與數碼的對應關系棕紅橙黃綠藍紫灰白黑1234567890在圖2-3(a)是四環(huán)電阻,其中第一環(huán)及第二環(huán)分別表示電阻器阻值的第一位和第二位有效值。第三環(huán)表示倍率,即第二位有效值后面零的個數。第四環(huán)表示阻值的誤差。精密電阻采用五道色環(huán)表示阻值及誤差,其中前三環(huán)表示阻值的有效值,第四環(huán)表示倍率,第五環(huán)表示誤差。表示倍率的那一環(huán)若是金色,則倍率為10-1。電阻器的阻值誤差與色環(huán)顏

14、色的對應關系如表2-3所示。表2-3 阻值誤差(%)與色環(huán)顏色的對應關系金銀棕紅綠蘭紫白無色±5±10±1±2±0.5±0.25±0.1+50 -20±203常用電阻器的功率與外形尺寸電阻器在電路中要吸收電能轉換成熱能,使其自身的溫度升高。因此根據在電路中長期穩(wěn)定工作允許的發(fā)熱溫度而規(guī)定其額定功率。在使用中,電阻器的額定值應高于電路中的實際值1.5-2倍以上。只有體積較大的電阻器在其表面標出額定功率,而體積小的電阻器是根據它的幾何尺寸來確定其功率大小。表2-4是常用的部分電阻器外形尺寸與功率的對應關系。此外,在實際

15、電路中,電阻采用一定的符號表示功率見圖2-4。表2-4 常用電阻器功率與外形尺寸名 稱型 號額定功率外形尺寸(mm)最大直徑最大長度超小型碳膜電阻RT130.1251.84.1小型碳膜電阻RTX0.1252.56.4碳膜電阻RT0.255.518.5碳膜電阻RT0.55.528.0碳膜電阻RT17.230.5碳膜電阻RT29.548.5金屬膜電阻RJ0.1252.27.0金屬膜電阻RJ0.252.88.0金屬膜電阻RJ0.54.210.8金屬膜電阻RJ16.613.0金屬膜電阻RJ28.618.5注:有些RT型電阻的型號后標有0.25,0.5等數值,如RT0.25,RT0.5等,該數值亦指額定

16、功率1/4W1/2W1W2W3W5W10W 1W以下或 在電路中說明圖2-4 電阻器功率的標示4極限電壓電阻器兩端電壓增加到一定數值時,會發(fā)出電擊穿現象,使電阻損壞,一般常用電阻器功率與極限電壓如下: 0.25W 250V 0.5W 500V 12W 750V5電位器 (1)電位器與可變電阻電位器與可變電阻都是一種電阻值可調節(jié)的電阻,一般對外有三個引出端,靠一個活動端(也稱為中心抽頭或電刷)在固定電阻體上滑動,以得到所需要的電阻值。當電位器用作電位調節(jié)(分壓)時,稱為電位器,它是一個四端元件,為圖2-5a所示,輸入電壓Vi加到AB端,由CB端可獲得隨C點RP上下移動而變化的電壓Vo。電位器作為

17、可調電阻器使用時,是一個二端元件,為圖2-5b所示。將RP的A、C端連接,調節(jié)C點位置,由AB端電阻隨C位置的改變而改變。BRpViVuCAVABABCR(b)(a)圖2-5 電位器與可調電阻(2)常用電位器幾種常用電位器特性參數及應用見表2-5。70表2-5 常用電位器參數圈.56W15D23mA明、葛保華、孫名 稱外 形結 構阻值范圍功 率特 點應 用合成膜電位器WH用碳黑、石墨、碳粉、黏合劑等覆在絕緣基體上經加熱聚合而成1004.7M0.1W2W阻值范圍寬、分辨力高壽命長,價廉非線性、噪聲大溫度系數大民用中低檔產品及一般儀器儀表電路,如WH4、WH14WH23等有機實芯電位器WS由碳黑、

18、石墨、碳粉及有機黏合劑經熱壓制成實芯電阻體1004.70.25W2W常見0.5W耐熱、耐磨體積小,過載能力強溫度系數,噪聲大耐濕性差,精度低價格高于WH對可靠性,溫度及過載能力要求較高的電路,如W512、W23等線 繞電位器(WX)電阻絲繞在基體上并彎成圓形電刷在電阻絲上滑動4.7100k0.25W25W功率大、精度高溫度系數小,耐高溫,穩(wěn)定性好分辨力低,耐用磨性能差,高頻性能差 價格較高高溫,大功率電路及精密調節(jié)電路,常用WXX-5,WX8,WXD23等金屬玻璃釉電位器WI將金屬粉末、玻璃釉粉及黏合劑混合燒結在基體上而成1001M0.25W0.75W耐磨耐濕、耐熱、強度系數小分辨力、可靠性高

19、,過載能力強高頻性能好接觸電阻電流噪聲大要求較高的各種電路及高頻電路,常用WI110、WIW21、WIW23等金屬陶瓷微調電阻3XXX系列與金屬玻璃釉電位器類似202M0.5W0.75W阻值范圍寬,體積小溫度系數小,穩(wěn)定性好分辨力高 機械壽命較短各種要求較高的電路微調用3323單圈0.5W300615圈0.75W329625圈0.5W數 字電位器數控模擬開關一組同值電阻1k2k10k50k100k1mW16mW中心抽頭電流<1mA長壽命,易數字化,輸出為離數量音視頻設備,數字系統(tǒng)2.2電容器1電容器的分類及型號電容器的分類見圖2-6滌淪塑膜介質矩形按 介 質 材 料 分 類有機介質復合介

20、質聚苯乙烯聚丙烯聚碳酸酯聚四氟乙烯紙介電容塑料電容薄膜復合云母電容玻璃釉電容陶瓷(獨石)電容無機介質空氣電容真空電容充氣電容氣體介質普通鋁電解鉭電解鈮電解電解質按容量是否可調分類固定電容可變電容空氣介質塑膜介質微調電容空氣介質陶瓷介質圓片狀管狀片狀電容穿心電容電 容 器圖2-6 電容器分類固定電容器型號一般由四部分組成,舉例說明如下: C C 2 3第四部分 數字表示產品序號第三部分 數字或字母表示外形,結構等分類,2為管形第二部分 字母表示介質材料,C為高頻陶瓷第一部分 用C表示電容一般使用主要掌握第二、第三部分即可,表2-6(a)、(b)分別給出它們具體意義。有些產品在第四部分后再加字母表

21、示產品某一型號的差異,可參考相應產品手冊。塑膜介質2 固定電容器電容量的表示方法(1)直接標示法25V100uf在電容器的表面或外殼(如電解電容器)上直接標出其電容量,如圖2-7所示。圖2-7 電容量直接標出(2)數碼表示法對于體積較小的電容器,如瓷介電容器,滌綸電容器等則采用數碼表示其電容量。數碼的前兩位表示電容量的前兩位有效值,第三位數碼表示第二位有效值后面零的個數。此法表示的電容量,其單位為pf。例如圖2-8(a)瓷片電容器上標的數碼的103,其電容量應是10000pf=0.01uf。若第三位是數碼是9,則不表示在第二位有效值后面加9個零,而是表示前兩位有效值之后乘以。因此圖2-8(b)

22、上面279表示的電容量為2.7pf。103279(a) (b) 圖2-8 用數碼表示電容量表2-6(a) 第二部分字母含義字 母電容介質材料A鉭電解B(BB、BF)聚苯乙烯等非極性薄膜(常在B后再加一字母區(qū)分具體材料)C高頻陶瓷D鋁電解(普通電解)E其他材料電解G合金電解H紙膜復合I玻璃釉J金屬化紙介L(L、S等)聚酯等極性有機薄膜(常在B后再加一字母區(qū)分具體材料)N鈮電解O玻璃膜Q漆膜ST低頻陶瓷V云母紙X云母YZ紙介表2-6(b) 第三部分數字(字母)含義數字或字母瓷介電容云母電容有機電容電解電容1圓形非封閉大封閉箔式2管形非封閉非封閉箔式3疊片封閉封閉燒結粉、非固體4獨石封閉封閉燒結粉、

23、固體5穿心穿心6支柱形等7無極性8高壓高壓高壓9特殊特殊G高功率T疊片式W微調電容(3)色碼表示法有的小電容器用色點或色環(huán)來表示其電容量 如圖2-9所示。藍灰紅銀棕綠橙銀棕黑橙銀位置方向 標稱值0.01F偏 差 ±10%工作電壓標稱值6800pF偏 差 ±10%標稱值4700pF偏 差 ±20%標稱值0.015F偏 差 ±10%圖2-9 電容器色碼表示法3電容器的額定電壓電容器中的電介質所能承受的電場強度是有限的,當施加在電容器上的電壓達到一定值時,電介質會漏電而被擊穿,造成電容器失效,因此對電容器規(guī)定了一個在允許環(huán)境溫度范圍內能夠長期施加的最大電壓的有

24、效值稱為額定電壓。一般又叫耐壓。額定電壓通常指直流工作電壓,若電容器工作于脈動電壓下,則交直流分量的總和須小于額定電壓。在交流分量較大的電路中(如濾波電路),電容器的耐壓應有一定的余量。體積較大的電容器,如電解電容,都將額定電壓值直接標在電容器上,如圖1-7所示。體積較小的電容器須根據型號來判斷其額定電壓值或查手冊。表2-7列出了常用固定電容器的外形、結構特點、電容量、額定電壓、主要特點和應用范圍。4電解電容器電解電容器是一種極性電容器,它的兩根引線有正、負之分。通常不太大的電解電容器都有兩條引腳,其中長的一條引腳為正極,短的引腳為負極。同時在外殼上靠近負極的一側標有負號“-”,如圖2-10(

25、a)所示,另外還有體積較大的鋁殼電解電容器,其圓筒中心的一極為正,鋁殼為負極,如圖2-10(b)。 16V33f1000f50V(a) (b)圖2-10 電解電容器的極性此外還可以用萬用表的OHM擋來測試。根據電解電容器的正向漏電電阻大于反向漏電電阻特點來判斷。方法是:將萬用表撥到R×100擋兩表筆分別與電容器的兩引腳接觸,測出電阻值,然后將兩表筆交換,又測出一個電阻值,以測出電阻大的為正向漏電阻,則與黑表筆所接觸的引腳為正極。5可變電容器可變電容器在電路圖中的符號是: 其電容量可在一定范圍內調變。此外還有微調電容器,又稱為半可調電容器,符號是: 其電容量只能在很小的范圍內調節(jié)。表2

26、-8列出了常用可變電容器的可變范圍,主要特點及應用范圍。表2-7 常用固定電容器名 稱外 形結 構特 點主 要 參 數主要特點應 用電容量額定電壓(1kH)(ppm/)聚酯(絳綸)電容(CL)卷繞式密封470O463630V0.005+200+600小體積,大容量,耐熱耐濕,穩(wěn)定性差對穩(wěn)定性和損耗要求不高的低頻電路聚苯乙烯電容(CB)卷繞式非密封10P1100V30kV0.0002±200穩(wěn)定,低損耗,體積較大對穩(wěn)定性和損耗要求較高的電路聚丙稀電容(CBB)卷繞式或疊片式1000P10632000V0.0005-100-300性能與聚苯相似但體積小,穩(wěn)定性略差代替大部分聚苯或云母電容

27、,用于要求較高的電路云母電容(CY)疊片式密封外殼10P0.1100V7kV0.0005±60±200高穩(wěn)定性,高可靠性,溫度系數小高頻振蕩,脈沖等要求較高電路高頻瓷介電容(CC)類陶瓷疊片密封16800P63500V0.02±30高頻損耗小,穩(wěn)定性好高頻電路低頻瓷介電容(CT)類陶瓷疊片密封10P4.750100V0.004C+22%56%(1083)體積小,價廉,損耗大,穩(wěn)定性差要求不高的低頻電路玻 璃 釉電容(CI)玻璃片疊片密封10P0.163400V0.001+120穩(wěn)定性較好損耗小,耐高溫(200)脈沖,耦合、旁路等電路鋁 電 解電容(CD)鋁箔卷繞密

28、封0.47100006.3450V0.020.05+10002000體積小,容量大,損耗大,漏電大電源濾波,低頻耦合,去耦,旁路等鉭電解電容(CA)鈮電解電容(CN)固體型采用鉭粉燒結,液體型同鋁電解電容0.110006.3125V0.05+100500損耗,漏電小于鋁電解電容在要求高的電路中代替鋁電解電容表2-8 常用可變電容器分類外形可變范圍主要特點應用可變電容空氣介質1001500P損耗小,效率高可根據要求制成直線式、直線波長式、直線頻率式及對數式等。電子儀器,廣播電視設備等薄膜介質15550P體積小,重量輕損耗較空氣介質的大通訊、廣播接收機等微調電容器薄膜介質129P損耗較大,體積小收

29、錄機、電子儀器等電路作電路補償陶瓷介質0.322P損耗較小,體積較小精密調諧的高頻振蕩回路2.3電感器電感器又稱為電感線圈,在諧振、耦合、濾波等電路中應用很廣。用于低頻的電感器大多采用鐵心或磁芯增大電感量,而用于高頻的電感器則采用高頻磁芯或空心線圈。常用的電感器有用于調頻調幅收音機、電視接收機、通訊接收機等電子設備中的振蕩線圈,其電感量可以通過調節(jié)磁帽而改變。有用作電壓變換的電源變壓器,有用于收音機電路中阻抗匹配的輸入變壓器和輸出變壓器。有用于收音機電路中諧振,耦合的中頻變壓器,以調節(jié)磁芯來改變電感量,一般工作在某一固定頻率(例如465KHz),且有電磁屏蔽的要求。小型電感器的電感量采用色標志

30、法表示,見圖2-11第一位 第二位黑棕黑金EL藍棕綠銀EL乘數標稱值 560H偏 差 ±10%標稱值 10H偏 差 ±5%標稱值220H偏差±5%標稱值1.8mH偏差±10%紅紅棕金棕灰紅銀 (a)EL型電感器 (b) SL型電感器偏差 圖2-11 電感器色標志法2.4半導體二極管 1半導體器件的分類、命名及引腳排列見表2-9、表2-10、表2-11。通常二極管以應用領域分類:三極管以功率、頻率分類;晶閘管以特性分類:而場效管則以結構特點分類。2二極管引腳極性的識別方法(1) 普通二極管:包括整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關二極管等。a. 由二極管的外觀識別

31、極性圖2-12 由外觀識別二極管的極性一般二極管在其外殼上標有二極管箭頭符號,可以辨別出引線極性。有的二極管的一個端頭的是平的為正極,另一端頭是半球形為負極。有的二極管是用玻璃封裝的,可以看到PN結處有一側是觸針,有觸針的一側為正極,見表2-11。b. 由色碼識別有的二極管一端有色環(huán),色環(huán)顏色有黑色或銀灰色,此端即為負極。還有的二極管一端用色點表示極性,色點是紅色,則該端是正極。色點若是白色,則該端是負極。c. 用萬用表識別極性利用數字萬用表上標有二極管符號的一檔進行測試,若顯示器顯示數值在以下(0.5V左右)此值即為二極管的正向電壓降的近似值。則紅表筆所接的引腳為二極管的正極。指針式萬用表無

32、測二極管電壓的擋,可用R×100或R×1K檔(用R×1K檔,流過管子的電流太大,用R×10K檔,表內電池電壓太高,可能會損壞管了),測二極管的正、反向電阻,以此判斷極性。(2) 發(fā)光二極管a. 利用引腳的長短來識別極性,引腳長的為正極。b. 利用萬用表測試。利用萬用表上檔測試,若顯示數據在1-2V左右,則紅筆所接的引腳為發(fā)光二極管的正極。還可利用萬用表上測三極管的hFE的插座測試,PNP管的插座的E孔是電源的正極,C孔是電源的負極,(NPN管插座相反),將發(fā)光二極管的兩條引腳分別插入PNP插座的E、C孔,若發(fā)光,則插入E孔的引腳為正極,另一引腳為負極。2

33、5半導體三極管 三極管是以功率、頻率分類,見表2-9。三極管引腳排列見表2-11。各種三極管引腳排列不統(tǒng)一,有的從外觀上難于確定,可以借助萬用表測試。一種方法是用萬用表的表筆測三極管的兩個PN結的正反向電阻以確定基極,然后在另外兩極中先假定一極為發(fā)射極(或集電極),用左手拇指和食指將基極和集電極捏住,但基極和集電不要相碰,以測出三極管的放大倍數,然后將假定的發(fā)射極與集電極交換,再重復上述測法,最后比較兩次測得的結果,測出放大倍數大的是對的,所假設e、c極是正確的。另一種方法是試探法:將三極管的三個電極插在萬用表上測hFE參數的插座里,由于事先不知道管是PNP型還是NPN型,三個電極也不知道,可

34、以選任意假設,例如先假設是NPN型,三個電極任意假定后插入插座上對應的三個空,測出數據,再把三個引腳位置換一下重新插測試,以讀數大的為正確值,以此確定出e、b、c三個電極,若所測數據太小,或無讀數,則管子應是PNP型,再重測。半導體分立器件型號命名法3 D G 201 C 規(guī)格號序號高頻小功率管NPN性,硅材料三極管2S 1 B規(guī)格號序號場效應器件例1: 例2:注:場效應器件、半導體特殊器件、符合管、PNP管和激光器件的型號命名法只有表2-10第三、四、五部分。表2-9 半導體器件分類半導體二極管普通二極管整流二極管、檢波二極管 、穩(wěn)壓二極管、恒流二極管、開關二極管等特殊二極管微波二極管、SB

35、D、變容二極管、雪崩管、TD管PIN、TVP管等敏感二極管光敏、溫敏、壓敏、磁敏等發(fā)光二極管雙極型晶體管鍺管高頻小功率管(合金型、擴散型)低頻小功率管(合金型、擴散型)硅管低頻大功率管、大功率高壓管(擴散型、擴散臺面型、外延型)高頻小功率管、超高頻小功率管、高速開關管(外延平面工藝)低噪音管、微波低噪音管、超管(外延平面工藝、簿外延、鈍化技術)高頻大功率管、微波功率管(外延平面型、覆蓋型、網狀結構、符合型)專用器件:單結晶體管、可編程序單結晶體管晶閘管單向晶閘管普通晶閘管、高頻(快速)晶閘管雙向晶閘管可關斷晶閘管(GTO)特殊晶閘管正(反)向阻斷管、逆導管等場效應晶體管結構硅管N溝道(外延平面

36、型)、P溝道(雙擴散型)硅管隱埋柵、V溝道(微波大功率)砷化鎵肖特基勢柵(微波低噪音、微波大功率)MOS(硅)耗盡型N溝道、P溝道增強型N溝道、P溝道表2-10 中國半導體分立器件型號命名法第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分用數字表示器件數目用漢語拼音字母表示器件的材料和極性用漢語拼音字母表示器件的類型用數字表示器件的序號用漢語拼音字母表示規(guī)格號符號意義符號意 義符號意 義符號意 義2二極管ABCDN型,鍺材料P型,鍺材料N型,硅材料P型,硅材料PVWCZLSNUXC普通管微波管穩(wěn)壓管參量管整流管整流堆隧道管阻尼管光電器件低頻小功率管(fhfb < 3MHZPC1W)高頻小功率管(

37、fhfb 3MHZPC < 1W)DATBJCSBTFHPINJG低頻大功率管(fhfb < 3MHZPC1W)高頻小功率管(fhfb < 3MHZPC1W)場效應器件雪崩管階躍恢復管聲效應器件半導體特殊器件復合管PIN型管激光器件3三極管ABCDEPNP型,鍺材料NPN型,鍺材料PNP型,硅材料NPN型,硅材料化合物材料第三章 印刷電路板的設計與制作工藝印刷電路板是由設計人員根據電路原理圖、邏輯圖、元件表、文件表及一些技術要求,在絕緣基材的敷銅板上,用印制的方法得到電路。印刷電路的設計是現代電子設備,電子儀器和電子計算機中不可缺少的部分。印刷板的設計質量不僅關系到元件在焊接

38、裝配、調試中是否方便,而且直接影響整機的技術性能指標。一般情況印刷電路的設計并不象電路原理圖那樣需要嚴格的理論和精確的計算,而只需掌握一些技巧,因此在設計中具有很大的靈活性和離散性,同一張原理圖,不同的設計會得到不同的設性方案。印刷電路板設計的主要內容是排版設計,但排版設計之前必須考慮敷銅板材、規(guī)格、尺寸、形狀,對外連接方式等內容,這些工作稱為排版設計前的準備工作。3.1 材料的準備1. 敷銅板的形狀、尺寸通常與整機外形、內部結構,以及元件的數量、大小等諸因素有關,應根據實際的具體情況選取,印刷線路板可分為單面板、雙面板、多層板、撓性印刷電路板和平面板5種。(1)單機板適用于電性能要求不高的電

39、子儀器。(2)雙面板適用于電性能要求較高的通信機等。(3)多層板(四層、八層)與集成線路配合使用,減少產品的體積和重量,電路信號失真小。(4)撓線印刷電路板。(5)平面印刷電路板。2. 元器件的安裝與排列方式分為立式、臥式 立式 臥式 元器件三種排列方式:(1)不規(guī)則排列 任意方向排列可減少線路板的分布參數,特別是對高頻干擾抑制較強30mHg如圖3-1(a)。(2)坐標排列:指元器件與印刷板四周呈現平行或垂直排列如圖3-1(b) 。(3)坐標格排列 除平行或垂直排列外,元件的引線穿孔均于等距的垂直和水平坐標整齊美觀,維修方便,加工時孔位準確如圖3-1(c)。 (a) (b) (c)圖3-1 元

40、器件排列方式3印刷導線要求(1)直線方向寬窄一致。(2)不能有急劇的彎曲成直角。(3)彎曲時盡量夾角>90°。(4)導線間最小間距一般不小于1。4焊盤要求(1)焊盤尺寸0.20. 4常用11.5。(2)焊盤形狀。除園形外,為增加粘附強度除園形外,有正方形、長方形、橢圓形等。5.連接方式 (對外)(1)導線連接,方便、簡單而且可靠。(2)對外焊點盡可能引在板的邊緣,并按規(guī)則排列。(3)為提高導線與焊盤的強度,引線應通過即印刷板的穿線孔。(4)將導線排列整齊扎緊。(5)同一性質的導線最好用同一顏色。6接插件提供了方便的調試,維修條件,但可靠性差。3.2 印刷板的排版設計1印刷板的布

41、局直接影響整機的電路性能,它的依據是電路原理圖。電路中元器件的排列,應考慮到各元件中的尺寸、重量、電氣連接關系和散熱等因素,應確定它們在印刷板上的最佳位置,可先草擬幾種方案,經比較后確定最佳方案。在一個電子產品整機中,印刷板的數目應盡可能少,以減少電路發(fā)生故障的機會,并降低成本。(1)如減少輸入級與輸出級之間的寄生耦合,應相互較遠,信號左輸入,右輸出或從上到下。(2)應按原理圖上的順序排列,并盡量緊湊,縮短專線。(3) 在不影響電性能的前提下,盡量平行或垂直排列。(4)以電路的核心元器件為中心圍繞它來布局,例如 三極管、集成電路。2草圖繪制排版設計不是單純的按照原理圖聯接起來,而是遵循一定的設

42、計原則、合理布局,并按采取一定的抗干擾措施,這是不可缺少的重要環(huán)節(jié)。(1)地線共阻干擾及抑制干擾現象在整機問題或和工作中經常出現,除外界因素造成的干擾外,印刷板布線不合理,元件位置安裝不當等。所有電路都存在一個自身的接地點,電路中接地點在電位的概念中表示零電位,其它電位均是相對這一點而言,但在實際電路中,印刷板上的地線并不能保證絕對零電位,雖然電位可能很小,但由于電路放大作用,就可能產生較大的干擾。如圖3-2,電路與共用地線,A、B在原理圖中A、B點為同電位,但在實際電路中,如果A、B有導線存在就必須存在一定阻抗,當有較大電流通過,或較高頻率的電流流經回路時,就可造成不可忽視的干擾。電路I 電

43、路II 電路I1 I2A B電路I 電路II 圖3-2 地線產生干擾 圖3-3 并聯分路式接地(2)抑制方法:并聯分路式見圖3-3。大面積覆蓋,多用于高頻信號。一子型地線見圖3-4在一塊印刷板上,如布設模擬地和數字地,則兩種地線要分開,供電也要分開。(3)電源干擾抑制圖3-4 一字型地線電子儀器供電大多數是由交流市電通過降壓整流,穩(wěn)壓后獲得,電源的質量直接影響整機的技術指標,如布線不合理,使交直流回路彼此相連,造成交流信號對直流信號的干擾。電源線不要走平行大環(huán)線,電源線與信號線不要太近。磁場干擾,分布參數,導線盡量避免平行,電感、電容、揚聲器電磁鐵熱干擾,熱傳導、熱輻射等等。第四章 電子元器件

44、的插裝與焊接4.1 電子元器件的插裝1插裝順序:電子元器件在電路板上插裝順序無特別規(guī)定,一般是以前面先插裝好的元件不影響后面元件的插裝,大元件插裝好后不影響小元件的插裝。可以從左向右裝,從上往下裝,或者相反。2元器件引線成型如圖4-1所示,是印制版上裝配元器件的部分實例,其中大部分需在裝插前彎曲成形。彎曲成形的要求取決于元器件本身的封裝外形的印制版上的安裝位置,有時也因整個印制版安裝空間限定元件安裝位置。圖4-1 印制版上元器件引線成型元器件引線成型要注意以下幾點:(1)所有元器件引線均不得從根部彎曲。因為制造工藝上的原因,根部容易折斷。一般應留1.5以上,如圖4-2所示。1.5mm1.5mm

45、 圖4-2 元器件引線彎曲(2)彎曲一般不要成死角,圓弧半徑應大于引線直徑的12倍。(3)要盡量將有字符的元器件面置于容易觀察的位置,如圖4-3所示。標記位置45。 45。圖4-3 元器件成型及插裝時注意標記位置3元器件插裝(1) 貼板與懸空插裝如圖4-4(a)所示,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。懸空插裝,適應范圍廣,有利散熱,但插裝較復雜,需控制一定高度以保持美觀一致。如圖4-4(b)所示,懸空高度一般取26。插裝時具體要求應首先保證圖紙中安裝工藝要求,其次按實際安裝位置確定。一般無特殊要求時,只要位置允許,采用貼板安裝較為常用。(a) (b) 2-6mm

46、電容器一般采用立式安裝,只有在高度受到限制或安裝不方便時才采用臥式。圖4-4 元器件插裝形式(2)安裝時應注意元器件字符標記方向一致,容易讀出。圖4-5所示,安裝方向是符合閱讀習慣的方向。5K1103第一環(huán)XY 圖4-5 安裝方向符合閱讀習慣(3)安裝時不要用手直接碰元器件引線的印制上銅箔。(4) 安裝高度電子元器件插裝后的高度以不影響整機裝完后機殼蓋的安裝,例如在超外差收音機中,振蕩線圈和中頻變壓器的高度一定,不能縮短,收音機的后蓋就是考慮到它們的高度設計的,其他元器件的引腳長短和安裝形式可以調節(jié),因而其它元器件的安裝就以不超過中周的高度為準來確定插裝時引腳的長短和安裝形式。(5) 插裝后為

47、了固定可對引線暫時進行折彎處理,如圖4-6所示。焊接時,再扶直引線,使引線與電路板接垂直,焊接后,焊點美觀。圖4-6 元器件引線折彎固定(6) 外殼有支腳的元器件,如收音機的振蕩線圈和中頻變壓器,應將外殼支腳在電路板上插到底,并向內彎90度,然后焊在電路板上(見收音機的裝焊部分表三)。同樣帶開關的電位器,以及雙連電容的引腳也應插到底向內彎90度并焊在電路板上。4.2電子元器件的焊接1焊接工具電子元器件的焊接工具是電烙鐵。電烙鐵有內熱式、外熱式之分,它們的結構如圖4-7所示。它們的發(fā)熱元件是由鎳鉻電阻絲纏繞在云母、陶瓷等耐熱、絕緣材料上而構成的,俗稱烙鐵芯子。內熱式與外熱式的主要區(qū)別在于外熱式的

48、發(fā)熱元件在傳熱體的外部,而內熱式的發(fā)熱元件在傳熱體的內部,而烙鐵芯在內部發(fā)熱。顯然,內熱式能量轉換效率高。因而,在同樣溫度的情況下,內熱式的體積、重量都小于外熱式,內熱式烙鐵使用壽命短,外熱式烙鐵使用壽命長,價格也高一些。圖4-7所示為典型烙鐵結構,主要由以下幾部分組成。圖4-7 典型烙鐵結構示意圖以上介紹的是直熱式烙鐵,此外還有感應式烙鐵、調溫烙鐵。直熱式烙鐵有各種瓦數的,可按焊件及工作性質參照表4-1選用。表4-1 電烙鐵選擇焊件及工作性質烙鐵頭溫度選用電烙鐵一般印制版、電路板、安裝導線20W內熱式、30W外熱式、恒溫式集成電路25040020W內熱式、恒溫式、儲能式焊片、電位器、28W電阻、大電解電容、功率管3504503550W內熱式、調溫式5075W外熱式8W以上大電阻、2以上導線等較大元器件4005501000W內熱式150200

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