电子技术基础知识优秀课件.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,电子技术基础知识,物理与电子工程学院,电子信息工程系,1,问题！,能做什么？,该学什么？,怎么学习？,如何去做？,基本技能！,专业知识！,学习方法！,创新意识！,2,电,路,图,3,电路图是人们为了研究和工程的需要，用约定的符号绘制的一种表示电路结构的图形。通过电路图可以知道实际电路的情况。这样，我们在分析电路时，就不必把实物翻来覆去地琢磨，而只要拿着一张图纸就可以了；在设计电路时，也可以从容地在纸上或电脑上进行，确认完善后再进行实际安装，通过调试、改进，直至成功；而现在，我们更可以应用先进的计算机软件来进行电路的辅助设计，甚至进行虚拟的电路实验，大大提高了工作效率。,4,方框图,(,框图,),方框图是一种用,方框,和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。从根本上说，这也是一种原理图，不过在这种图纸中，除了方框和连线，几乎就没有别的符号了。它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上详细地绘制了电路的全部的元器件和它们的连接方式，而方框图只是简单地将电路按照功能划分为几个部分，将每一个部分描绘成一个方框，在方框中加上简单的文字说明，在方框间用连线（有时用带,箭头,的连线）说明各个方框之间的关系。所以方框图只能用来体现电路的大致工作原理，而原理图除了详细地表明电路的工作原理之外，还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。,主要常见的电路图一共有四种，分别是方框图、原理图、装配图和印板图。,5,直流稳压电源框图,6,收音机电路的方框图,7,原理图,原理图,就是用来体现电子电路的工作原理的一种电路图，又被叫做“电原理图”。这种图，由于它直接体现了电子电路的结构和工作原理，所以一般用在设计、分析电路中。分析电路时，通过识别图纸上所画的各种电路元件符号，以及它们之间的连接方式，就可以了解电路的实际工作时情况。,8,9,收音机电路的原理图,10,11,装配图 它是为了进行电路装配而采用的一种图纸，图上的符号往往是电路元件的实物的外形图。我们只要照着图上画的样子，依样画葫芦地把一些电路元器件连接起来就能够完成电路的装配。这种电路图一般是供初学者使用的。装配图根据装配模板的不同而各不一样，大多数作为电子产品的场合，用的都是下面要介绍的印刷线路板，所以印板图是装配图的主要形式。,12,装配图,13,印板图的全名是“印刷电路板图”或“,PCB,”，它和装配图其实属于同一类的电路图，都是供装配实际电路使用的。,印刷电路板是在一块,绝缘板,上先覆上一层,金属箔,，再将电路不需要的金属箔腐蚀掉，剩下的部分金属箔作为电路元器件之间的连接线，然后将电路中的元器件安装在这块绝缘板上，利用板上剩余的金属箔作为元器件之间导电的连线，完成电路的连接。由于这种,电路板,的一面或两面覆的金属是铜皮，所以印刷电路板又叫“覆铜板”。印板图的元件分布往往和原理图中大不一样。这主要是因为，在印刷电路板的设计中，主要考虑所有元件的分布和连接是否合理，要考虑元件体积、散热、抗干扰、抗耦合等等诸多因素，综合这些因素设计出来的印刷电路板，从外观看很难和原理图完全一致；而实际上却能更好地实现电路的功能。,14,印板图,15,16,以,MP3,为例,17,18,19,20,硬功夫,21,电子制作常用工具介绍,调试电路用彩色鳄鱼夹连接线,优质的鳄鱼夹和柔性彩色软线，,40,厘米长，耐用方便调试电路时必不可少，明显提高工作效率。,22,调试电路用杜邦免焊接连接线,双头,20,厘米长的杜邦线，优质,12,股排线通过机器自动加工，品质有保证，现在的电子模块一般都采用标准的插针作为电路接口，杜邦线可以非常牢靠地和插针连接，无需焊接，可以快速进行电路试验。,23,斜口钳,特点是：钳口小，可以伸入设备缝隙中作业，钳口的底部是平的，可以齐根剪断元件引脚，重量轻、操作省力，钳口硬，非常适合剪切,1,毫米左右的元件脚。,24,尖嘴钳,25,不锈钢镊子,防磁、耐酸、防腐蚀,26,导热硅脂,涂于芯片或,CPU,与散热片之间,27,40W,长寿命电烙铁,升温迅速，采用最新的陶瓷发热体，使用寿命极长，可以长时间工作，采用无铅长寿命烙铁头不容易烧死，绝缘电阻大于,100M,，可以焊接怕静电的器件，手柄带电源指示灯功能，使用更方便。,28,电铬铁焊台,是方形的，市场上还有种圆底的台面，但放着不太稳，容易翻倒，所以不建议使用。,29,吸焊器,30,优质松香,31,焊锡丝,32,45W,大功率胶枪,采用高科技陶瓷,PTC,发热元件，升温迅速，自动恒温，绝缘强度大于,3750V,，可以用于玩具模型、人造花圣诞树、装饰品、工艺品及电子线路固定，本产品的枪头比一般产品细长，利于在狭小空间内进行熔胶，是电子爱好者必备的工具。,33,8,毫米胶棒,热熔胶枪专用胶棒 胶条,34,多功能电钻,电钻采用进口电机制造，同心度高、运转平稳，交直流两用配交流电源，使用更方便，配套转夹及转头,5,根，可以夹持,0.5/1/1.5/2.5/3,毫米的转头，配砂轮,4,个及切割砂轮片一个，适合在电路板上打孔或者磨削线路，并且可以快速去除零件表面的氧化层。,35,数字万用表,操作方便，读数精确，功能齐全，体积小巧，携带方便，可用来测量直流电压,/,电流，交流电压,/,电流，电阻，电容，逻辑电平测试，二极管测试，晶体三极管,HFE,测量及电路通断等。,36,PLCC,芯片起拔器,PLCC,封装的芯片放入芯片座后，比较难取出，用这个专用工具，就非常容易了。,37,螺丝刀,38,电子元件,39,常用元器件认识,40,了解元器件的基本知识，能够识别不同元器件的种类、规格及用途。,41,常用元器件,电阻,电容,半导体器件,42,电阻,电阻是最常用、最基本的电子元件之一。其在电路中的主要用途是：分压、限流和充当负载。,43,电阻的分类,绕线电阻（,RX,）,:,用电阻丝绕成，误差小、精度高、功率大。但分布电感大，不易获得高阻值。,薄膜电阻：在陶瓷管表面覆以电阻薄膜。,敏感电阻,碳膜电阻（,RT,）：稳定性好；阻值范围宽，造价低。,金属膜电阻（,RJ,）：,体积小，稳定性好。,44,电阻的参数,电阻最主要的参数是阻值和额定功率。,额定功率为电阻在电路中允许消耗的最大功率（,P,U I,）,一个电阻，它所标称的阻值称为标称阻值，单位为,。标称值严格按照国际或国家标准标注。按不同的误差大小，其标称值在,1,10,之间的数量也不一样。,45,误差为,5,时，,1,10,之间有标称值,24,个。（,E24,系列）,误差为,10,时，,1,10,之间有标称值,12,个。（,E12,系列）,误差为,20,时，,1,10,之间有标称值,6,个。（,E6,系列）,46,阻值标示方法,直接法：用数字和单位直接标示阻值的方法，通常,可省略。如,4.7K,。,文字符号法：用数字与特殊符号组合，常见符号有,M,、,K,、,R,。如,4K7,，,1R9,。,数字表示法：常见于贴片电阻，用,3,4,位整数表示阻值，单位为,。（前,2,3,位表示有效值，末位表示倍率）如,102,1000,，,1001,1000,色环表示法：用不同颜色的色环在电阻表面上标志出电阻主要参数的方法。,47,48,5,位色环,在读色环电阻时，应正确识别第一色环，一般第一色环距电阻头较近。,1,7,5,10,-1,1,49,4,位色环,2,7,10,3,5,如果只有,3,条色环，则代表此电阻的允许误差为,20,50,电容,电容也是最常用、最基本的电子元件之一。电容在电路中，可用于隔直流、通交流，滤波、旁路或与电感线圈组成振荡回路。,51,电容的分类,根据介质的不同，分为陶瓷、云母、纸质、薄膜、电解电容几种。,陶瓷电容：体积小，自体电感小。,云母电容：性能优良，高稳定，高精密。,纸质电容：价格低，容量大。,薄膜电容：体积小，但损耗大，不稳定。,电解电容：容量大，稳定性差。（使用时应注意极性）,52,电容的参数识别和选用,主要参数是容量和耐压值。,常用的容量单位有,F,（,10,-6,F,）、,nF,（,10,-9,F,）和,PF,（,10,-12,F,），标注方法与电阻相同。,电容的选用应考虑使用频率、耐压。电解电容还应注意极性，使,+,极接到直流高电位，还应考虑使用温度。,当标注中省略单位时，默认单位应为,PF,53,电容大小的表示,方法,标有单位的直接表示法：有的电容的表面上直接标志了其特性参数，如在电解电容上经常按如下的方法进行标志：,4.7u/16V,，表示此电容的标称容量为,4.7 uF,，耐压,16V,。,不标单位的数字表示法：许多电容受体积的限制，其表面经常不标注单位。但都遵循一定的识别规则。当数字小于,1,时，默认单位为微法,当数字大于等于,1,时，默认单位为皮法。,54,电容大小的表示,方法,p,、,n,、,u,、,m,法：此时标识在数字中的字母：,p,、,n,、,u,、,m,即是量纲，又表示小数点位置。如某电容标注为,4n7,表示此电容标称容量为,4.710-9F=4700 pF,。,55,色环、色点标示法：指电容在其本体上用不同颜色的色码环采用规定的方式来表示电容器的电容量值。单位为皮法（,pF,）。,图一、图二色环表示：,a-,温度系数；,b,、,c-,第一、二位数字；,d-,倍率；,e-,允许误差。,图三顺着电容器的引线方向，第一、第二道色环表示电容量值的有效数字，第三道色环表示零的个数。其色环或色点的表示值同电阻表示。,56,半导体器件,半导体器件是电子元器件中功能和品种最为复杂的一类器件。由于历史发展的原因，各国对其功能分类及命名的方法各不相同。,57,我国国家标准（,GB249-64,）,根据我国国家标准（,GB249-64,），半导体器件的型号由,5,个部分组成：,58,第一部分,第二部分,第三部分,第四部分,第五部分,表示器件电极数目,拼音字母表示器件的材料性,拼音字母表示器件的类型,表示器件序号,拼音字母表示规格号,序号,意义,符号,意义,符号,意义,2,二极管,A,N,型锗材料,P,普通管,B,P,型锗材料,V,微波管,C,N,型硅材料,W,稳压管,D,P,型硅材料,C,参量管,3,三极管,A,PNP,型锗,U,光电器件,B,NPN,型锗,K,开关管,C,PNP,型硅,N,阻尼管,D,NPN,型硅,X,低频小功率管,E,其它材料,G,高频小功率管,D,低频大功率管,A,高频大功率管,59,国际电子联合会（欧共体等一些国家,）,命名由四部分组成。,第一部分：用字母表示器件材料,第二部分：用字母表示器件的类型及特性,第三部分：表示登记号,第四部分：表示分类,如：,BU508A,表示大功率硅开关管,60,美国（,EIA,电子协会）,命名由五部分组成。,第一部分：表用途（军用或非军用）,第二部分：用数字表示,PN,结数,第三部分：用字母,“,N,”,表示在,EIA,注册,第四部分：用多位数字表示注册号,第五部分：用字母表示分档,61,日本（日本工业标准,JIS,）,命名由,5,到,7,部分组成。,第一部分：由数字表示,PN,结数，,1,为一个,PN,结，,2,为两个,PN,结。,第二部分：字母,S,表示在,JIS,注册。,第三部分：表示极性类型。如：,A,（,PNP,高频）,B,（,PNP,低频）,C,（,NPN,高频）,D,（,NPN,低频）,J,（,P,沟道,FET,）,K,（,N,沟道,FET,）,第四部分：在,JIS,的注册顺序号。,第五部分：表示对原产品的改进产品。,第六部分：表特殊用途。,第七部分：表某参数分档标记。,如：,2SA1015,表示,PNP,型高频三极管，有时简略为,A1015,。,62,韩国：,9000,系列常用晶体管如下表所示,型号,极性,用途特点,P,T,(mW),f,T,(MHz),9011,NPN,高、中频放大,400,370,9012,PNP,极好的线性,h,FE,625,9013,NPN,于,9012,配对作推挽,625,9014,NPN,线性好，,h,FE,高,625,270,9015,PNP,于,9014,配对,625,190,9018,NPN,宽带高增益、放大,400,1100,63,如何掌握电烙铁焊接基本功,如何掌握电烙铁,焊接,技术在,电子制作,中，元器件的连接处需要焊接。焊接的质量对制作的质量影响极大。所以，学习电于制作技术，必须掌握焊接技术，练好焊接基本功。,64,一、焊接工具,1,、电烙铁,新烙铁使用前，应用细砂纸将烙铁头打光亮，通电烧热，蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝，使烙铁头上均匀地镀上一层锡。这样做，可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。旧的烙铁头如严重氧化而发黑，可用钢挫挫去表层氧化物，使其露出金属光泽后，重新镀锡，才能使用。,65,电烙铁要用,220V,交流电源，使用时要特别注意安全。应认真做到以下几点：,电烙铁插头最好使用三极插头。要使外壳妥善接地。,使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松动。,电烙铁使用中，不能用力敲击。要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。不可乱甩，以防烫伤他人。,焊接过程中，烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。,使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头。冷却后，再将电烙铁收回工具箱。,66,67,2,、焊锡和助焊剂,焊接时，还需要焊锡和助焊剂。,（,1,）焊锡：焊接电子元件，一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝，熔点较低，而且内含松香助焊剂，使用极为方便。,（,2,）助焊剂：常用的助焊剂是松香或松香水（将松香溶于酒精中）。使用助焊剂，可以帮助清除金属表面的氧化物，利于焊接，又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时，也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性，焊接后应及时清除残留物。,68,3,、辅助工具,为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。应学会正确使用这些工具。,69,二、焊前处理,焊接前，应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。,1,、清除焊接部位的氧化层,可用断锯条制成小刀。刮去金属引线表面的氧化层，使引脚露出金属光泽。,印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后，涂上一层松香酒精溶液。,2,、元件镀锡,在刮净的引线上镀锡。可将引线蘸一下松香酒精溶液后，将带锡的热烙铁头压在引线上，并转动引线。即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。导线焊接前，应将绝缘外皮剥去，再经过上面两项处理，才能正式焊接。若是多股金属丝的导线，打光后应先拧在一起，然后再镀锡。,70,刮去氧化层,71,均匀镀上一层锡,72,元件的安装固定方式,根据外壳大小、数量等可分为直立式和横卧式两种，可按照要求排列。,73,一般来说，元件安装时要与线路板留出,一定距离,，避免出现问题。,74,下图也是各种不同的元件固定形式,75,比较几种元件的安装,3,瓦以上电阻的安装,正确,不正确,正确,不正确,普通电阻的安装,76,电容的安装,高度不齐,不规范,未成型,且管脚,高度高,77,三、焊接技术,做好焊前处理之后，就可正式进行焊接。,1,、焊接方法,焊接 检查 剪短,78,（,1,）右手持电烙铁。左手用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线。焊接前，电烙铁要充分预热。烙铁头刃面上要吃锡，即带上一定量焊锡。,（,2,）将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成,60,角。以便于熔化的锡从烙铁头上流到焊点上。烙铁头在焊点处停留的时间控制在,2,3,秒钟。,（,3,）抬开烙铁头。左手仍持元件不动。待焊点处的锡冷却凝固后，才可松开左手。,（,4,）用镊子转动引线，确认不松动，然后可用偏口钳剪去多余的引线。,79,2,、焊接质量,焊接时，要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。要保证焊接质量。,80,虚焊是焊点处只有少量锡焊住，造成接触不良，时通时断。假焊是指表面上好像焊住了，但实际上并没有焊上，有时用手一拔，引线就可以从焊点中拔出。这两种情况将给电子制作的调试和检修带来极大的困难。只有经过大量的、认真的焊接实践，才能避免这两种情况。,焊接电路板时，一定要控制好时间。太长，电路板将被烧焦，或造成铜箔脱落。从电路板上拆卸元件时，可将电烙铁头贴在焊点上，待焊点上的锡熔化后，将元件拔出。,81,电路板,82,83,84,85,86,87,软功夫,88,EDA,（,ELECTRONIC DESIGN AUTOMATION,）,在,20,世纪,90,年代初从计算机辅助设计（,CAD,）、计算机辅助制造（,CAM,）、计算机辅助测试（,CAT,）和计算机辅助工程（,CAE,）的概念发展而来的。,EDA,技术就是以计算机为工具，设计者在,EDA,软件平台上，用硬件描述语言,HDL,完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。,EDA,技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可*性，减轻了设计者的劳动强度。,89,电子电路设计与仿真工具包括,SPICE/PSPICE；multiSIM9；Matlab；SystemView；MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark,等。,PCB（Printed-Circuit Board）,设计软件种类很多，如,Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices,的,Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard（,与,LiveWire,配套的,PCB,制作软件包）、,ultiBOARD7（,与,multiSIM2001,配套的,PCB,制作软件包）等等。,IC,设计工具，按市场所占份额排行为,Cadence、Mentor Graphics,和,Synopsys。,90,PLD（Programmable Logic Device）,是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。目前主要有两大类型：,CPLD（Complex PLD）,和,FPGA(Field Programmable Gate Array)。,生产,PLD,的厂家很多，但最有代表性的,PLD,厂家为,Altera、Xilinx,和,Lattice,公司。,其它,EDA,软件,VHDL,语言：超高速集成电路硬件描述语言（,VHSIC Hardware Deseription Languagt，,简称,VHDL），,是,ASIC,设计和,PLD,设计的一种主要输入工具。,Veriolg HDL：,是,Verilog,公司推出的硬件描述语言，在,ASIC,设计方面与,VHDL,语言平分秋色。,91,软好？硬好？还是软硬兼施？,92,祝,同,学,们,成,功,！,93,