海南大學(xué)pcb實驗報告

海南大學(xué)電子信息系統(tǒng)綜合實驗報告學(xué)院信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院專業(yè)通信工程班級姓名學(xué)號日期2012年12月25日電子信息系統(tǒng)綜合實驗報告實驗?zāi)康模菏煜る娐钒宓闹谱鬟^程；掌握AltiumDesigner的使用對一般常用電子器件的識別和測量；掌握電烙鐵的使用及電路的焊接工藝；掌握電路圖的分析方法掌握簡單電子線路的調(diào)試技巧和方法。實驗設(shè)備及器材手電鉆，電烙鐵，曝光機，斜口鉗，感光敷銅板，顯影劑氯化鐵溶液，焊錫，電子元器件（具體見清單），萬用表，示波器。實驗內(nèi)容AltiumDesigner學(xué)習(xí)3.1.1AltiumDesigner簡介AltiumDesigner從功能上由以下5部分組成，分別是：電路原理圖（SCH）設(shè)計、印制電路板（PCB）設(shè)計、電路的仿真、可編程邏輯電路設(shè)計系統(tǒng)和信號完整性分析。①電路原理圖設(shè)計電路原理圖設(shè)計系統(tǒng)由電路原理圖（SCH）編輯器、原理圖元件庫（SCHLib）編輯器和各種文本編輯器等組成。該系統(tǒng)的主要功能是：繪制和編輯電路原理圖等；制作和修改原理圖元件符號或元件庫等；生成原理圖與元件庫的各種報表。②印制電路板設(shè)計印制電路板設(shè)計系統(tǒng)由印制電路板（PCB）編輯器、元件封裝（PCBLib）編輯器和板層管理器組成等。該系統(tǒng)的主要功能是：印制電路板設(shè)計與編輯；元件的封裝制作與管理；板型的設(shè)置與管理。③電路的仿真AltiumDesigner系統(tǒng)含有一個功能強大的模擬/數(shù)字仿真器。該仿真器的功能是：可以對模擬電子電路、數(shù)字電子電路和混合電子電路進(jìn)行仿真實驗，以便于驗證電路設(shè)計的正確性和可行性。④可編程邏輯電路設(shè)計系統(tǒng)可編程邏輯電路設(shè)計系統(tǒng)由一個具有語法功能的文本編輯器和一個波形發(fā)生器組成。該系統(tǒng)的主要功能是：對可編程邏輯電路進(jìn)行分析和設(shè)計，觀測波形；可以最大限度地精簡邏輯電路，使數(shù)字電路設(shè)計達(dá)到最簡。⑤信號完整性分析AltiumDesigner系統(tǒng)提供了一個精確的信號完整性模擬器。可用來檢查印制電路板設(shè)計規(guī)則和電路設(shè)計參數(shù)，測量超調(diào)量和阻抗，分析諧波等，幫助用戶避免設(shè)計中出現(xiàn)盲目性，提高設(shè)計的可靠性，縮短研發(fā)周期和降低設(shè)計成本。3.1.2AltiumDesigner的原理圖繪制【第一步】：創(chuàng)建設(shè)計庫文件并新建原理圖①建立一個設(shè)計庫文件*.DDB建立方法：File→New→新建一個*.DDB文件②打開定義新建庫文件的選項重命名DDB文件名為你的設(shè)計庫名稱，比如LED閃光電路，更改儲存路徑，以便以后查找。③進(jìn)入并新建*.SCH建立方法：打開你的DDB文件→打開Documents文件夾→File→New→新建一個*.SCH文件→重命名你的SCH文件名為你的設(shè)計庫名稱④設(shè)置圖紙的大小Design→Options→按要求選擇圖紙大小，比如A4【第二步】：添加、刪除元件庫①添加或刪除元件庫添加方法：點擊軟件右側(cè)的Libraries→AvailableLibraries→Installed→選中庫點擊Remove可刪除庫；瀏覽你的庫所在文件夾即可選擇添加庫②瀏覽元件庫中的元件瀏覽方法：點擊軟件右側(cè)的Libraries→BrowseSCH→選擇下拉菜單為Libraries即可【第三步】：放置元件及其相關(guān)快捷鍵①選取元件放置于原理圖紙中，繼續(xù)點擊左鍵可以連續(xù)放置，點擊右鍵撤銷選中，按鍵盤上Ctrl+Z組合鍵可以往前撤消操作。②使用鍵盤的翻頁鍵pageup和pagedown可以以鼠標(biāo)為中心放大或縮小視野。③對元件進(jìn)行拖拽：把鼠標(biāo)放在元件上，點住左鍵不放，即可拖拽。④對元件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)：在拖拽的狀態(tài)下，按空格鍵。⑤X軸鏡像與Y軸鏡像翻轉(zhuǎn)：在拖拽的狀態(tài)下，按X或Y鍵。⑥多個元件刪除：在選中的狀態(tài)下，按ctrl+Delete鍵刪除被選中的元件。單個元件刪除：用鼠標(biāo)單擊元件，元件出現(xiàn)虛線框后，按鍵盤上的Delete鍵。⑦對元件選中或撤銷選中：用鼠標(biāo)畫虛框選中元件，被選中的元件將看有黃色的線框框著。按工具欄的撤銷選中按鈕則可以撤銷選中元件。【第四步】：完善電路原理圖①更改元件標(biāo)注：雙擊需要編輯的器件即可編輯。在原理圖中的器件序號必須是唯一的，如果器件很多就可以使用自動標(biāo)注工具。②放置導(dǎo)線：放置好后就該用導(dǎo)線將它們連接起來，點擊放置導(dǎo)線工具后，在需要放置導(dǎo)線的起點處點擊一次鼠標(biāo)左鍵，然后移動鼠標(biāo)到終點處再點擊一次鼠標(biāo)左鍵，點一次鼠標(biāo)右鍵可以重新開始新的畫線，再點一次右鍵則停止畫線。在連線過程中可以按空格鍵改變線形。③修改導(dǎo)線屬性：雙擊導(dǎo)線，即可對導(dǎo)線進(jìn)行編輯。④放置電源端子：選取電源端子放置電源正和電源地端，雙擊放置好的電源端子按要求進(jìn)行屬性修改。⑤生成網(wǎng)表：當(dāng)我們把電路圖連接無誤之后，就要生成網(wǎng)絡(luò)表（把所有的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽添加完后再生成網(wǎng)表文件），方法：Design→CreateNetlist→選中當(dāng)前工程→點擊OK。LED閃光電路原理圖3.1.3protel的PCB圖繪制①元器件的封裝：新建一PCB文件→添加需要的庫文件→放置元件、封裝。②導(dǎo)入網(wǎng)表文件：畫完電路原理圖→打開器件的屬性對話框→添加相應(yīng)的封裝類型→再次生成網(wǎng)表文件→進(jìn)入PCB圖將網(wǎng)表導(dǎo)入。導(dǎo)入方法：Design→LoadNets→選擇之前生成的Netlis③可能出現(xiàn)的問題：執(zhí)行導(dǎo)入操作后，提示出錯或?qū)氲脑骷鄙倭艘徊糠值鹊?。解決方法：A.原理圖庫中的封裝要與PCB中的封裝相對應(yīng)，特別是腳位名。B.把各個器件相應(yīng)的封裝添加完后，必須再次生成網(wǎng)表文件再進(jìn)入PCB圖將網(wǎng)表導(dǎo)入。電路板的制作3.2.1制作流程及注意事項①鋸板。注意用力要均勻，鋸口要平整②磨邊，把電路板的四周的毛刺磨掉。注意力度要適中，電路板與磨具轉(zhuǎn)動的方向大約成45°。③曝光。注意先去掉感光板的外包裝，將打印好的膠片的打印面貼在藍(lán)色感光膜面上，原稿及感光板必須夾緊，注意把照明燈關(guān)掉，并做好遮強光的措施。④顯影。調(diào)制顯像劑前仔細(xì)閱讀說明，按適當(dāng)?shù)谋壤渲?。顯影完成后進(jìn)行水洗。⑤腐蝕。使用腐蝕液時注意不要沾到皮膚上。如不慎入眼，請立即用大量清水沖洗并迅速就醫(yī)。腐蝕完成后進(jìn)行水洗、干燥。⑥鉆孔。電路板必須固定，保證鉆孔時不轉(zhuǎn)動，鉆頭應(yīng)對準(zhǔn)孔中間。工藝安裝元件識別①色環(huán)電阻讀數(shù)方法：帶有四個色環(huán)的其中第一、二環(huán)分別代表阻值的前兩位數(shù)；第三環(huán)代表倍率；第四環(huán)代表誤差。第一、二環(huán)每種顏色所代表的數(shù)：棕1，紅2，橙3，黃4，綠5，藍(lán)6，紫7，灰8，白9，黑0。第三環(huán)顏色所代表的阻值范圍：金色：幾點幾Ω、黑色：幾十幾Ω、棕色：幾百幾十Ω、紅色：幾點幾kΩ、橙色：幾十幾kΩ、黃色：幾百幾十kΩ、綠色：幾點幾MΩ、藍(lán)色：幾十幾MΩ。②貼片電阻讀書方法：±5%精度的貼片電阻常規(guī)是用三位數(shù)來表示。例512,前面兩位是有效數(shù)字,第三位數(shù)2表示有多少個零,基本單位是Ω；±1%的貼片電阻常規(guī)多數(shù)用4位數(shù)來表示,這樣前三位是表示有效數(shù)字,第四位表示有多少個零4531也就是4530Ω,也就等于4.53KΩ。③數(shù)字萬用表測三極管的管腳：首先將萬用表打到測試二極管端（蜂鳴端），用萬用表的紅表筆接觸三極管的其中一個管腳，而用萬用表另外那支表筆去測試其余的管腳，直到測試出如下結(jié)果：1、如果三極管的黑表筆接其中一個管腳，而用紅表筆測其它兩個管腳都導(dǎo)通有電壓顯示，那么此三極管為PNP三極管，且黑表筆所接的腳為三極管的基極B，用上述方法測試時其中萬用表的紅表筆接其中一個腳的電壓稍高，那么此腳為三極管的發(fā)射極E，剩下的電壓偏低的那個管腳為集電極C。2、如果三極管的紅表筆接其中一個管腳，而用黑表筆測其它兩個管腳都導(dǎo)通有電壓顯示，那么此三極管為NPN三極管，且紅表筆所接的腳為三極管的基極B，用上述方法測試時其中萬用表的黑表筆接其中一個腳的電壓稍高，那么此腳為三極管的發(fā)射極E，剩下的電壓偏低的那個管腳為集電極C。手工焊接的基本操作及要領(lǐng)①準(zhǔn)備施焊：準(zhǔn)備好焊錫絲和烙鐵。此時特別強調(diào)的施烙鐵頭部要保持干凈，即可以沾上焊錫（俗稱吃錫）。②加熱焊件：將烙鐵接觸焊接點，注意首先要保持烙鐵加熱焊件各部分，例如印制板上引線和焊盤都使之受熱，其次要注意讓烙鐵頭的扁平部分（較大部分）接觸熱容量較大的焊件，烙鐵頭的側(cè)面或邊緣部分接觸熱容量較小的焊件，以保持焊件均勻受熱。③熔化焊料：當(dāng)焊件加熱到能熔化焊料的溫度后將焊絲置于焊點，焊料開始熔化并潤濕焊點。④移開焊錫：當(dāng)熔化一定量的焊錫后將焊錫絲移開。⑤移開烙鐵：當(dāng)焊錫完全潤濕焊點后移開烙鐵，注意移開烙鐵的方向應(yīng)該是大致45°的方向。安裝成型焊點檢查焊錫過多焊錫過多焊接時有時會因掌握不好預(yù)熱時間或者焊錫量造成焊錫過多。闡述電路原理 電路中，Q1的輸出電壓通過C2加到Q2的基極，而Q2的輸出電壓通過C1加到Q1的基極，從而構(gòu)成晶體管振蕩電路。在這個震蕩的過程中，D1兩端的電壓也會隨時間變化而變化，當(dāng)D1正向電壓達(dá)到D1的導(dǎo)通電壓時，發(fā)光二級管就會亮，而不滿足上述條件時就熄滅。周期的長短決定于電路元器件參數(shù)。記錄測試波形（略）總結(jié)4.1實踐需要理論的支持上個星期，我們終于親自制作了屬于自己的LED閃光電路，而且還真的成功了，那一刻，心里有說不出的喜悅。實驗的成功離不開同學(xué)們和老師的幫助，當(dāng)然，我也知道其中一個重要的原因是，我們在實踐之前掌握了相關(guān)的理論知識，做了10次以上的上機練習(xí)。要知道，如果沒有書本的理論知識和老師的講解，我們肯定不可能知道怎么才能去實踐我們的想法，更別說讓我們的LED閃起來了！4.2理論知識需要實踐的檢驗從書本和老師那里，我們學(xué)到了很多知識。我們懂得了怎么制作符合要求的電路板，如果是在電腦上用仿真軟件來檢驗，我想我們的LED閃光很容易就能“成功”。然而，在現(xiàn)實中卻不那么容易，我們的理論知識只有通過實踐才能得到真正的檢驗。4.3實踐中有困難也有樂趣相比于捧著書苦讀，我想大部分人更愿意拿著實驗器材搗鼓。想起當(dāng)時大家一起鋸板、磨邊，老師教我們曝光電路板、顯影、腐蝕等等。最后就是焊接了，前面還是比較順利的，但是我焊完錫之后拿去測試，LED就是不亮