《科技创新1-实验报告-张骏.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《科技创新1-实验报告-张骏.doc（17页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、 上海交通大学 电子信息与电气工程学院地 址：东川路800号邮 编：200240目次1. 概述11.1 编写说明11.2 定义11.3 缩略语12. 调频无线话筒的制作22.1 实验目的22.2 无线话筒的主要性能指标22.3 无线话筒的主要功能和工作原理22.4 实验过程32.4.1 装配过程32.4.2 调试过程42.4.3 实验数据和结果讨论43. 万用电表的制作53.1 实验目的53.2 万用电表的主要性能指标53.3 万用电表的主要功能和工作原理63.4 实验过程93.4.1 装配过程93.4.2 调试过程103.4.3 实验数据和结果讨论114. 致谢125. 附录135.1 心得
2、体会135.2 其他材料136. 参考文献16第 1 页上海交通大学 电子信息与电气工程学院1. 概述1.1 编写说明编写目的：本试验报告的写作是为了更好地学习总结调频无线电话筒和万用电表的装配及理论知识以及锻炼自己科技论文写作的水平及能力。适读对象：本文档适合所有入门的电子爱好者和想装配V2型调频无线话筒与DT832万用表的同学阅读，同时也主要用于评分老师审阅。1.2 定义无1.3 缩略语C：capacitance电容D：diode二极管R：carbon resistance碳膜电阻L：inductance电感V：audion三极管MIC：microphone驻极体话筒AC：Alternat
3、ing Current的缩写，即交流电DC：Direct Current的缩写，即直流电PCB：printed circuit board的缩写，即印刷电路板IC：integrated circuit的缩写，即集成电路MIC：microphone，话筒2. 调频无线话筒的制作2.1 实验目的练习基本工具的使用；掌握电路连接的基本方法；练习掌握简单电路的调试方法。2.2 无线话筒的主要性能指标工作电压：3V直流发射频率：88108HZ中心频率： 106MHz左右稳定性： 8MHz2.3 无线话筒的主要功能和工作原理主要功能：在短距离内（无障碍15米范围内）可由普通调频收音机在88MHz108MH
4、z接收到较清楚的话筒信号。工作原理：高频三极管V1和电感L、电容C4、C5、C6组成一个电容三点式的高频振荡器。工作频率就是调频话筒的发射频率，发射频率可以在88108MHZ之间，正好覆盖调频收音机的接收频率，通过改变三极管的基极和发射极之间电容来实现调频的，当声音电压信号加到三极管的基极上时，三极管的基极和发射极之间电容会随着声音电压信号大小发生同步的变化，同时使三极管的发射频率发生变化，实现频率调制。具体操作过程是拉伸或者压缩线圈L。发射信号通过C7耦合到天线上再发射出去。原理图如：图1图1 调频无线话筒的电路图R4是V1的基极偏置电阻，给三极管提供一定的基极电流，使V1工作在放大区，R5
5、是直流反馈电阻，起到稳定三极管工作点的作用。MIC用于采集外界的声音信号，我们在这里使用的适驻极体小话筒，灵敏度很高，可以采集微弱的声音，同时这种话筒工作时必须要有直流偏压才能工作，电阻R3可以提供一定的直流偏压，R3的阻值越大，话筒采集声音的灵敏度越弱，电阻越小话筒的灵敏度越高。话筒采集到的交流声音信号通过C2耦合和R2匹配后送到三极管的基极，电路中D1和D2两个二极管反向并联，主要起一个双向限幅的功能，二极管的导通电压只有0.7V，如果信号电压超过0.7V就会被二极管导通分流，这样可以确保声音信号的幅度可以限制在正负0.7V之间，过强的声音信号会使三极管过调制，产生声音失真甚至无法正常工作
6、。电路中发光二极管D3用来指示工作状态，当调频话筒得电工作时就会点亮。R6是发光二极管的限流电阻。C8、C9是电源滤波电容，因为大电容一般采用卷绕工艺制作的，所以等效电感比较大（换句话讲，在高频时这类电容不能简单地被看做“电容”，它们的“电感”特性会显现出来），并联一个小电容C8可以使电源的高频内阻降低。2.4 实验过程2.4.1 装配过程2.4.1.1 工作环境20W内热式电烙铁：焊接工具，通过融解焊锡、松香将元器件固定在焊接于电路板上斜口钳：用来剪去引脚多余的部分以及剪切各类导线。镊子：焊接时，配合使用，尤其便于一些微小得元件的操作。圆珠笔芯：用于电感的绕制。镊子：用于拔除元件以及其他微小
7、元件的操作。刀片：1) 用于除掉管脚上的锈和油腻，保持清洁。2) 焊接电感前刮去引脚上的漆。主要元器件列表见附表12.4.1.2 工作步骤首先进行准备工作。首先360度全方位将所有电容器、电阻器的引脚刮好，除掉引脚上的锈和油腻，防止导电不畅。并作理论准备，识别电阻阻值；识别电容、发光两极管、话筒的正负极；了解三极管的装配方法；识别印刷电路板的元件面与焊接面。接下来进行元件的焊接。焊接如下步骤: 1.右手电烙铁，把它推向引脚和焊盘。2.将少量的焊锡放在烙铁尖上，可以使热度从烙铁上传到焊盘上。然后用左手在另一面放上焊锡丝，元件和烙铁的热度就可以熔化焊锡。这时，看到焊锡在焊盘上自由流动，充满整个焊盘
8、。3.看到焊锡流淌,23秒钟后，移开电烙铁,冷却后剪掉引脚。焊接过程中可能遇到的问题：1、焊锡没有流至引脚，一块硬物包围住，连接绝缘2、焊得太多，形成焊桥解决方案：1、重新加热，再次焊接。2、可以如图2用电烙铁打开。图2焊接完毕后，即可进入调试阶段。注：如想在一定范围内增加小话筒的有效距离，可适当焊一截天线。2.4.2 调试过程2.4.2.1 工作环境TDS 200-数字式示波器（测试无线话筒的发射频率）、普通调频收音机TECSUM R-202T、3V直流电源：提供工作电压。2.4.2.2 工作步骤1) 用稳压电源向话筒供电，观察发光二级管是否亮。2) 在调试时可以函数信号发生器，输出1KHz
9、左右的正弦波信号，代替声音信号，引入调频发射机，该外部信号通过R1衰减和D1、D2限幅后送到三极管基极进行频率调制。3) 在示波器上观察震荡频率, 然后将调频收音机调到此频率上。4) 改变调频收音机与无线小话筒之间的距离以测定无线小话筒工作的有效接收距离。2.4.3 实验数据和结果讨论发射频率：99.5MHz工作电压：直流3V结果讨论：制作总体比较成功，焊接过程也比较顺利，得到了实验预期要求的结果。能够在较短时间内掌握焊接的要领并熟练运用，焊接比较成功。个人认为在焊接中不能有畏惧心理，应能胆大心细。最后作品在加天线的情况下可以在1015米内保证较清晰的音质。3. 万用电表的制作3.1 实验目的
10、练习基本工具的使用；掌握电路连接的基本方法；练习掌握简单电路的调试方法；初步了解电子设备的结构知识和相应的装配技巧。3.2 万用电表的主要性能指标总体指标：显示3 1/2 位，带极性过档表示3位字空白最大一般方式电压500V峰值温度15至50 018和2850每摄氏度小于0.1X精确度电源9V碱性或碳电池尺寸128X75X24MM表1总体指标测量精度：测量模式档位分辨率精确度DC电压200mv0.1mv0.5%22000mv1mv0.5%220v10mv0.5%2200v100mv0.5%21000v1v0.5%2DC电流2000A1A1%220mA10A1%2200mA100A1.2%210
11、A10mA2%3AC电压200V100mV1.2%1750V1V1.2%1电阻2000.10.8%2200010.8%220K100.8%2200K1000.8%22000K1K1%2表2测量精度二极管检测：档位分辨率最大测试电流最大开路电压二极管1MV1.4MA2.8V表3二极管检测三极管hfe测试：档位测试档测试电流测试电压NPN/PNP0-10001b=10A2.8V表4三极管hfe测试3.3 万用电表的主要功能和工作原理主要功能：可以测量1.多量程直流数字电压 2. 多量程直流数字电流3. 量程交流数字电压4. 量程交流数字电压。工作原理：对直流数字电压表DVM加以扩展，就成为多功能、
12、多量程的数字万用表DMM。多量程直流数字电压表：总原理图见图3图3 万用电表总原理图一 多量程直流数字电压表：(原理如图4)图4多量程直流数字电压表采用电阻分压器可以把基本量程为200mV的表扩展成多量程的直流数字电压表，电路如图4所示。该表共设置五个量程：200mV、2V、20V、200V和2000V，由量程选择开关 K1控制。K1可用双刀五掷开关，另外一个刀控制小数点的定位。各档输入电阻均为10M。这是考率到单片3 1/2位A/D转换器的输入电阻rIN101010000M（典型值），在设计多量程数字电压表时，一般选仪表的输入电阻RIN0.001rIN10M，使rINRIN，故可完全忽略rI
13、N对信号的分流作用。由R1R5构成分压器，总电阻值R15RIN10M。各档满量程时输出电压V0计算如下：200mV档：V0R15/R15VM110M/10 M200mV=200mV2V档： V0R25/R15VM21M/10 M2V=200mV20V档： V0R35/R15VM3100K/10 M20V=200mV200V档： V0R45/R15VM410K/10 M200V=200mV2000V档：V0R5/R15VM51K/10 M2000V=200mV上述五档的分压比依次为1/1、1/10、1/100、1/1000、1/10000。这意味只要选取合适的档，即可把02000V范围内的任何直
14、流电压VIN衰减成0200mV的电压，再利用基本表进行测量。二多量程直流数字电流表：(原理如图5)图5多量程直流数字电流表被测输入电流IIN流过分流电阻R1时可产生压降VR1，以此作为基本表的输入电压VIN，就能实现IV转换，通过数字电压表显示出被测电流的大小。 再利用选择开关扩展成多量程的直流数字电流表。各档满量程时电阻上的压降VIN计算如下：200A档： VINIM1R610200A1K=200mV2mA档： VINIM2R7102mA100=200mV 20mA档: VINIM3R81020mA10=200mV200mA档: VINIM4R910200mA1=200mV这表明只要适当选取
15、电流档，即可把00.2A范围内的任何直流电流IIN转换成0200mV的电压，再利用量程VM200mV的基本表进行测量。三、程交流数字电压表测交流电压时需增加ACDC转换器。利用二极管作整流器，电路简单，但二极管属于非线性元件，尤其在小信号情况下的非线性失真很严重，所以M830B测交流电压时，只选用200V和750V二档。四、多量程数字欧姆表：(原理如图4) 一般采用比例法测量电阻，其优点是即便基准电压存在一定偏差或在测量过程中略有波动，也不会增加测量误差，因此可降低对基准电压的要求。图 4多量程数字欧姆表被测电阻RX与基准电阻R0串联后接在V与COM之间。V与VREF，VREF与IN，IN与C
16、OM两两接通。利用7106的2.8V基准电压源E0，向R0和RX提供测试电流I。R0上的压降VR0兼作基准电压，RX上的压降VRX作为输入电压VIN，有关系式:VIN/VROVRX/VR0=RX/RO当RXR0时显示值为1000，RX2R0时满量程。通常显示值VRX/VR01000RX/R01000 （3.1.3）以200档为例，取R0100并代入式（3.1.3），显示值10RX。将小数点定在十位即可直读结果。利用选择开关改变基准电阻R0的数值，就构成多量程数字欧姆表。为节省元件，在数字万用表中常借用多量程直流数字电压表的分压电阻作为欧姆表的基准电阻。3.4 实验过程3.4.1 装配过程3.4
17、.1.1 工作环境电烙铁：200瓦，焊接元器件。斜口钳：截取导线，漆包线等。镊子：避免直接用手拿而使元件粘上油脂。松香：方便上焊锡。漆包线：制成电感。凡士林：润滑。元件清单：见附表23.4.1.2 工作步骤1) 首先熟悉元件，将元件全部与电路板上的标号建立一一对应关系，并检查防止出错。将所有元件引脚360度刮过。同时将电烙铁预热，将实验台收拾整理，以便接下来工作的顺利进行。2) 个人建议焊元件时按区域分组将元件一次插入电路板，这样做降低出错几率。3) 焊接分流电阻应当预上锡，经过上锡处理的分流电阻（银白色的管脚），可以保证焊接可靠，不要插到底。4) 保险丝夹要焊得饱满。它们的外边有档片，注意方
18、向。5) 焊接输入插座时，插座的焊接部分要预上锡，保证焊接时均匀地焊上一层饱满的焊锡。6) 焊接晶体管插座，将插座引脚朝上，不要焊反，注意定位凸块的方向要正确，焊电源线，双线要从孔中穿过，焊接蜂鸣器。7) 安装：先贴封面，转动开关放入弹簧，再放上钢珠，合上转动开关与机壳，翻转过来，放入液晶片（凸块向右），固定架和导电胶，安装开关接触片 ，放入并固定PCB板，上螺丝和保险丝，装入电池触片和电池。8) 调试完后安装外壳。3.4.2 调试过程3.4.2.1 工作环境DF1641A函数信号发生器输出1KHz左右的正弦波信号，代替声音信号，引入调频发射机进行调试。TDS 200数字式示波器检测麦克风发出
19、电波信号的频率、均方根等数据。3.4.2.2 工作步骤1) 测试开关，查看是否旋转顺利且顺手。2) 测试液晶显示器，查看是否能够正常显示。如果旋转开关时液晶没有显示，可以尝试下列操作：用一根导线将IC的 C脚与V+直接相连（ 注意：连接时间不能超过1分钟，否则会降低LCD的使用寿命）液晶测试的正确结果：液晶显示器应全部点亮（注意：开关不能在OFF档）。3) 校准参考电压：调节微调电阻201，使IC的A脚 +Vr 与B脚GND间的电压为100mV（用标准数字万用表测）。4) A/D转化测试：将旋转开关转到200mV档,用精密分压器输出一个200mV的直流电压，接入万用表，应显示读数为199.9
20、。如读数不正确，可以略微调节微调电阻201，直到液晶显示器上的读数为199.95) DCV测试：准备一个可变直流电源。将待测电压设置在每个DCV档的中间，比较自制仪表和已知精确仪表的读数误差应在允许范围内。6) ACV档测试：准备一个AC电压源（50Hz,10V）。档位至200VAC，输入AC电压，跟已知精确表比较读数误差应在允许范围内。档位至750VAC，输入AC电压，跟已知精确表比较读数误差应在允许范围内。 7) DCA测试：与已知精确仪表比较读数，看结果是否在规定误差范围内。8) 通断档的测试。转动开关旋到通断档，两表笔短接，听到“嘀”的鸣叫声9) 测试输出的方波。旋转开关到方波档，红黑
21、表笔接到示波器上，可以观察到， 万用表输出的波形，频率：50Hz左右峰值：3V左右3.4.3 实验数据和结果讨论被测电压：10.0V 实测电压：10.1V 被测电阻：10.00千欧姆 实测电阻：10.04千欧姆精确度被控制在5内。本万用表制作过程较为顺利，在装配过程中由于经验不足遇到了些困难，在装备步骤，本人认为应该先把电路板固定在上层卡口，随后拧上后部螺丝，再用平口螺丝刀将电路板卡入下层卡口，经多次试验感觉这种方法比较方便但一定要把握力度，不能过于使劲。另外导电橡胶千万不能用手直接接触，否则会造成显示障碍。4. 致谢感谢学校给我这次动手实践的机会，感谢我的科技创新理论课老师马伟敏以及实验室助
22、教的帮助。感谢感谢DT832万用表制作和调频无线话筒制作原理教程的编写者，他们的教材给予了我理论上的很大帮助。感谢本试验报告模板的提供老师。感谢参加评测的助教和老师。5. 附录5.1 心得体会通过一个学期的电院科技创新课程，我深深的体会了动手的可贵与不易，同时也体会到了同学间互帮互助的重要性。以前的学习长期局限于书本知识和理论，而通过这学期的科创学习，明白了在自己实践中创新性的重要，就拿试验提供的标准步骤来说，在亲自制作中我发现有些步骤不用完全按照既定步骤，完全可以在保证正确的情况下作出适合自己的相应调整，这一点对长期处于应试教育的我们来说是难的可贵。更重要的是，在试验中，我学会了坚持和耐心，
23、在万用表的装配完成后，我长出一口气，但检测时又发现液晶片显示有问题，我抱着侥幸心理没有认真考虑，没有能在一开始就走向解决问题的正确途径，反而在装配上浪费了不少时间，而且中途几乎灰心，把一颗钢珠掉在地上。找到钢珠后，我检讨了自己不踏实的态度，仔细检查了电路板，终于发现原来是自己粗心将一个电容焊错了，认识到错误后，才把自己调整到正常心态，最终完成了制作任务。5.2 其他材料附表1：标称值元件标号简要说明引脚极性1uFC1电解电容有4.7uFC2电解电容有1000PC3瓷片电容无18PC4瓷片电容无6.2PC5瓷片电容无100PC6瓷片电容无47PC7瓷片电容无0.01uFC8瓷片电容无100uFC
24、9电解电容有1N4148D1二极管有1N4148D2二极管有LED-RD3发光二极管,红色有K13脚跳线开关无6TL自绕电感,在圆珠笔芯上绕6-7圈无68KR1碳膜电阻,1/4W无2.7KR2碳膜电阻,1/4W无10KR3碳膜电阻,1/4W无27KR4碳膜电阻,1/4W无100R5碳膜电阻,1/4W无680R6碳膜电阻,1/4W无9018V1三极管有ANTENNA天线,自制,约0.75米导线无DC3VBT1自备5号电池x2,有电池盒有MIC驻极体话筒有附表2：DT_832数字万用表零配件清单序号号名称规格标注数量1金属膜电阻1%13K棕橙黑红棕 R412金属膜电阻1%380橙灰黑黑棕 R8(P
25、CB板上：390 改为 380 )13炭膜电阻5%10棕黑黑金 R3014炭膜电阻5%1K棕黑红金 R515炭膜电阻5%100K棕黑黄金 R1,1726炭膜电阻5%1M棕黑绿金 R617炭膜电阻5%1M棕黑绿金 R18,1928炭膜电阻5%10M棕黑黑绿金 R1619炭膜电阻5%1.5K棕绿红金 R9110炭膜电阻5%2M红黑绿金 R13111炭膜电阻5%220K红红黄金 R31,32212炭膜电阻5%220K红红黄金 R7,20213炭膜电阻5%30K橙黑橙金 R14114炭膜电阻5%300K橙黑黄金 R2(PCB板上：47K 改为 300K)115炭膜电阻1%470K黄紫黑橙棕 R15,3
26、3216炭膜电阻1%470K黄紫黑橙棕 R10,11,12(PCB板上：1M 改为 470K)317炭膜电阻0.5%0.99黑白白银绿 R27118金属膜电阻0.25%100棕黑黑黑兰 R26119金属膜电阻0.5%352K橙绿红橙绿 R22120金属膜电阻0.5%548K绿黄灰橙绿 R21121金属膜电阻0.25%900白黑黑黑兰 R25123金属膜电阻0.25%9K白黑黑棕兰 R24124金属膜电阻0.25%90K白黑黑红兰 R23125金属膜电阻0.25%9白黑黑银兰 R8126二极管4007127瓷片电容100pf101 C1128瓷片电容1000pf102(1nf) C7,8229金
27、属化电容100000pf104(100nf) C2,3,4,5430电解电容1uf/50VC9131贴片集成2904(358)132二极管4007133电位器200201134分流电阻型康铜丝135输入插座830B 系列用336保险丝夹“”字型237保险丝0.5A138蜂鸣器27mm139蜂鸣器罩27mm140晶体管插座短圆141电池极片830 系列带线142导线8 cm143液晶片830B.266系144液晶片固定架145导电橡胶条246测试表笔830B用1479V电池6F22148自攻螺丝2*6大头349自攻螺丝2.5*9250弹簧251转动开关接触片0.09652钢珠3253外壳830 系列154功能板DT 832155说明书156Q C 贴纸157薄膜袋16. 参考文献DT832万用表制作ppt 调频无线话筒制作原理教程ppt指导材料-调频无线话筒制作原理教程doc 科技论文（报告）的写作-讲义提纲doc第 15 页上海交通大学 电子信息与电气工程学院