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1、苏 州 市 职 业 大 学实习（实训）报告 名称 电子百灵鸟电路设计与制作 2013年 12月 23日至 2013年 12月 27日共 1 周学院(部) 电子信息工程学院 班 级 12电气 4 姓 名 朱春辉 学院(部)负责人 张红兵 系 主 任 邓建平 指导教师 张丽 目 录第一章 1.1 光敏百灵鸟3 1.2 光敏百灵鸟电路及其原理3第二章 元器件介绍及测试.4 2.1 电阻的测试.42.1.1 碳膜电阻4.2.1.2 光敏电阻.42.1.3 湿敏电阻.52.1.4 热敏电阻.6 22 电容的测试.6 2.3 三极管的测试.7 2.4 555芯片8第三章 制作与调试11 3.1 光敏百灵鸟
2、的制作与测试.11 3.2 湿敏百灵鸟的制作与测试11 3.3 热敏百灵鸟的制作与测试12第四章 个人小结13参考文献14第一章绪论111光敏百灵鸟电路中，555 和 R1、RG1、C1 等组成多谐振荡器，光敏电阻 RG1 是利用光致导电的特性，它的阻值会随照射光的强度而变化，当光照射时阻值小，光照弱时阻值大。本电路利用这一光敏特性，来改变振荡器的充放电的时间的常数，从而改变多谐振荡器的频率，本电路的振荡频率为：=1.44(R1+RG1)C1，555输出的可变频率信号经过 R2限流后，驱动三极管 VT1带动扬声器发出多变的鸣叫声。如果手拿实验电路板移动，扬声器就会随这移动时光照强度的变化，发出
3、多变的鸣叫，如果将本电路放置在霓虹灯前，则扬声器就会随着光线强度变化无穷的音色。122光敏百灵鸟电路及其原理（光敏百灵鸟原理图）第二章元器件介绍以及测试2.1电阻的测试将万用表打到欧姆档，分别将两根表棒接到电阻的两端，正确读出万用表的读数，该读数就是电阻的阻值.2.1.1碳膜电阻碳膜电阻器是膜式电阻器(Film Resistors)中的一种。它是采用高温真空镀膜技术将碳紧密附在瓷棒表面形成碳膜，然后加适当接头切割，并在其表面涂上环氧树脂密封保护而成的。其表面常涂以绿色保护漆。碳膜的厚度决定阻值的大小，通常用控制膜的厚度和刻槽来控制电阻器。碳膜电阻器是用有机粘合剂将碳墨、石墨和填充料配成悬浮液涂
4、覆于绝缘基体上，经加热聚合而成。气态碳氢化合物在高温和真空中分解，碳沉积在瓷棒或者瓷管上，形成一层结晶碳膜。改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳膜的长度，可以得到不同的阻值。碳膜电阻成本较低，电性能和稳定性较差，一般不适于作通用电阻器。但由于它容易制成高阻值的膜，所以主要用作高阻高压电阻器。其用途同高压电阻器。碳膜电阻器误差率一般分为三个等级：I级的误差率为5%二级的误差率为10%III级的误差率为20%碳膜电阻器常用符号RT作标志，R代表电阻器，T代表材料是碳膜，2.1.2热敏电阻热敏电阻是一种电阻元件，即电阻值随温度变化的电阻，一般分为两种基本类型：负温度系数热敏电阻（NTC）和正温度系数热敏
5、电阻（PTC）。NTC热敏电阻表现为随温度的上升，其电阻值下降；而PTC热敏电阻正好相反。这两种热敏电阻均具有特定的特点和优点，以应用于不同的领域。NTC热敏电阻体一般由两种以上过渡金属氧化物按特定比例混合型后，经高温烧结形成，属于一种电子陶瓷材料。可以按照电学参数（电阻值、材料常数B）、测温精度、封装形式和应用领域等标准分类。 2.1.3光敏电阻定义：电阻值随入射光强弱变化而明显变化的光敏元件光敏电阻器简介： 光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器。主要用于光的测量、光的控制、和光电转换。 光敏电阻器如图：光敏电阻器都制成薄片结构，以便能吸收更多的光能。
6、该类电阻器的特点是入射光越强，电阻值就越小，入射光越弱，电阻值就越大。如声控灯中采用了光敏电阻器座为白天控制灯光的装置。光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体 光敏电阻原理图及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的
7、能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子空穴对了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强的而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少2.1.4湿敏电阻湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。工业上流行的湿敏电
8、阻主要有1、半导体陶瓷湿敏元件2、氯化锂湿敏电阻3、有机高分子膜湿敏电阻湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。2.2 电容的测试测量电容器时用电阻档，电容量越大所选量和越小，有充放电能力初步判断是好的，再测量一下反向测量一下电阻越大越好，在路测量要先放电，以免损坏电表。2.2.1 陶瓷电容陶瓷电容器
9、 （ceramic capacitor；ceramic condenser ） 就是用陶瓷作为电介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后经低温烧成银质薄膜作极板而制成。它的外形以片式居多，也有管形、圆形等形状。 陶瓷电容器是以陶瓷材料为介质的电容器的总称。其品种繁多，外形尺寸相差甚大。按 陶瓷电容器使用电压可分为高压，中压和低压陶瓷电容器。按温度系数，介电常数不同可分为负温度系数、正温度系数、零温度系数、高介电常数、低介电常数等。此外，还有I型、II型、III型的分类方法。一般陶瓷电容器和其他电容器相比，具有使用温度较高，比容量大，耐潮湿性好，介质损耗较小，电容温度系数可在大范围内选择等优点。广泛用
10、于电子电路中，用量十分可观。 2.3 三极管的测试1判定基极。用万用表R100或R1k挡测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极，而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时，则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。这时，要注意万用表表笔的极性，如果红表笔接的是基极b。黑表笔分别接在其他两极时，测得的阻值都较小，则可判定被测三极管为PNP型管；如果黑表笔接的是基极b，红表笔分别接触其他两极时，测得的阻值较小，则被测三极管为NPN型管。 2判定集电极c和发射极e。(以PNP为例)将万用表置于R100或R1K挡，红表笔基极b，用黑表笔分别接触另外两个管脚时，所测得的
11、两个电阻值会是一个大一些，一个小一些。在阻值小的一次测量中，黑表笔所接管脚为集电极；在阻值较大的一次测量中，黑表笔所接管脚为发射极。 3判别高频管与低频管 高频管的截止频率大于3MHz，而低频管的截止频率则小于3MHz，一般情况下，二者是不能互换的。 4在路电压检测判断法 在实际应用中、小功率三极管多直接焊接在印刷电路板上，由于元件的安装密度大，拆卸比较麻烦，所以在检测时常常通过用万用表直流电压挡，去测量被测三极管各引脚的电压值，来推断其工作是否正常，进而判断其好坏。2.4 发光二极管 发光二极管它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个P
12、N结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。 发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流2.5 555定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，
13、除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V16V 工作，7555 可在 318V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。2.5.1 555定时器的电路结构及其功能下图所示为双极型5G555定时器的逻辑图。它的电压比较器C1和C2(包括电阻分压器)、G1和G2组成的基本RS触发器、集电极开路的放电管V和输出缓冲级G3三部分组成。C1和C2为两个电压比较器，当CO端悬空时，他们的基准电压为VCC经3个5k的电阻分压后提供。UR1=2/3VCC为比较器C1的基准电压，TH（阈值输入端）为其输
14、入端。UR2=1/3VCC为比较器C2的基准电压，TR（触发输入端）为其输入端。CO为控制端，当外接固定电压UCO时，则UR1=UC0、UR2=1/2UCO。RD 为直接置0端，只要RD =0，输出u0便为低电平，正常工作时，RD 端必须为高电平。它的各个引脚功能如下：1脚：GND(或VCC)源负端VSS或接地，一般情况下接地。2脚：TR低触发端。 3脚：OUT（或Vo）输出端。 4脚：R是直接清零端。当R端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。 5脚：CO(或VC)为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，
15、当该端不用时，应将该端串入一只0.01F电容接地，以防引入干扰。6脚：TH高触发端。7脚：D放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。电阻分压器由三个5k的等值电阻串联而成。电阻分压器为比较器C1、C2提供参考电压，比较器C1的参考电压为2/3Vcc，加在同相输入端，比较器C2的参考电压为1/3Vcc，加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放C1、C2组成。高电平触发信号加在C1的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本RS触发器R端的输入信号；低电平触发信号加在C2的同相输入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本RS触发器S端的输入信号。基本RS
16、触发器的输出状态受比较器C1、C2的输出端控制。 8脚：VCC(或VDD)外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.516V，CMOS型时基电路VCC的范围为318V。一般用5V。第三章 制作与调试3.1 光敏百灵鸟的制作与调试操作步骤：1、配齐元件和其他附件，并对元件进行检测。2、根据电路图合理安排元件安装位置和走线。工艺要求 3、安装元件，检查无误后下焊。工艺要求 4、按图接线。调试：当用手或用其他不透光物体遮挡光敏电阻，随着光敏电阻所受光多少，蜂鸣器发出不同频率的声音，像鸟的叫声，即达到了设计要求。如果没有出现预期的效果，那就要回过头仔细检查错误。一直到达到设计要求为止。 3.2
17、热敏百灵鸟的制作与调试 操作步骤：1、配齐元件和其他附件，并对元件进行检测。2、根据电路图合理安排元件安装位置和走线。工艺要求 3、安装元件，检查无误后下焊。工艺要求 4、按图接线。调试：当用发热物体靠近热电阻，蜂鸣器发出声音的频率会改变，像鸟的叫声，即达到了设计要求。如果没有出现预期的效果，那就要回过头仔细检查错误。一直到达到设计要求为止。3.3 湿敏百灵鸟的制作与调试操作步骤：1、配齐元件和其他附件，并对元件进行检测。2、根据电路图合理安排元件安装位置和走线。工艺要求 3、安装元件，检查无误后下焊。工艺要求 4、按图接线。调试：当用一点水涂在湿敏电阻表面，蜂鸣器发出不同频率的声音，像鸟的叫
18、声，即达到了设计要求。如果没有出现预期的效果，那就要回过头仔细检查错误。一直到达到设计要求为止。 第四章 个人小结这次实训过程中，我有太多收获了：1.对电子技术有了更直接的认识，对放大和整流电路也有了更全面的认识，虽然曾经也做过简单的单管收音机，但与这次的相比，无论从原理还是实际操作上来讲那都只能算小儿科。2.对焊接技术有了更进一步的熟悉，对焊接程序也有了更清晰的认识，也更熟悉了焊接的方法技巧。看着我们的焊点从最初的惨不忍睹到最后的爱不释手真的很有成就感。3.对问题的分析处理能力有了很大的进步，由于一开始的盲目行动，我们犯了很多低级的错误，比如一开始居然把元件焊在了印制板的反面，先焊了集成块等
19、等。随着实习的进行，我们深刻体会到了事前分析规划的重要性，相信这是没有进行过这种实践活动的人所体会不到的。4.对动手能力有很大提高，也认识到了所见和所做的差距，尤其是当我们满头大汗颤颤抖抖焊集成块时，才知道原来保持抓烙铁的手不抖都是很难的。5.通过了电子实训，我确实是学到了很多知识，拓展了自己的的视野。通过这一次的电子电工实训，增强了我的动手打操作的能力。记得我在读高中的时候，我帮家里安装一个开关控制电路，由于自己的动手能力不够强，结果把电路接成短路，还好因为电路原先装有保险丝，才没有造大的安全事故。而通过这一次的电子电工实训，我就掌握了比日光灯电路安装更标准的电路，学会了许多。也学习了一些低压电器的有关知识，了解了其规格、型号及使用的方法。参考文献1. 杨志忠、卫桦林编，杨志忠主编 数字电子技术第2版2. 胡晏汝主编，耿苏燕副主编 模拟电子技术第2版14