1、電子技術實習報告 -家庭影院設計及制作學 院 高等工程師學院 專 業(yè)    自動化       組 號 第6組 姓 名          學 號         聯系電話 一、 實習目的1. 通過實驗，學會數字電路、模擬電路和電路分析；2. 能夠識別電子元器件，掌握其選用與檢測方法；3. 熟練使用電子電工的基本工具，主要有萬用表、示波器、信號發(fā)生器、實驗電源

2、以及其他工具；4. 學習和掌握電子制作工藝流程，包括設計、加工、焊接、調試和修改完善等流程；5. 學習實際電路的操作方法和調制過程，提高手動實踐能力；6. 通過實踐體驗，培養(yǎng)學生理論聯系實際能力，提高發(fā)現問題、分析問題和解決問題的能力；7. 增強學生團隊合作，相互學習探討，共同進步的觀念。二、 實習器材1. 雙蹤示波器1臺，信號發(fā)生器1臺，直流穩(wěn)壓電源1臺，數字萬用表1塊；2. 電烙鐵、錫焊絲等焊接工具；3. 鉆臺1臺；4. 蝕刻工具1套；5. 計算機1臺；6. 元器件清單：元器件名稱型號或大小數量及備注電位器4.7k1運放vA7411三極管2N30552T90121C90132 (代替901

3、4)S80501C85501電容4.7F3100F2 (長正、短負)電阻39110042202240147014.7k320k1220k11.3M12.2M1三、 實習內容及要求(一) 需求描述：本實驗要求實現高保真音頻功率放大器的實現，放大倍數在500倍以上，觀察波形無明顯失真現象，接聽音樂時無噪聲。(二) 制作要求：1. PCB印刷電路板規(guī)格為:6cm×10cm；2. PCB板要求橫平豎直，呈正方型，四腳磨去尖腳；3. 元器件安排設計要附合電氣技術要求，排列整齊，元器件管腳距PCB板不小于3mm，不大于5mm；4. 電氣連接線寬度不小于1.5mm，間距不小于1mm，焊盤直徑不小于

4、6mm； 5. PCB上1mm的銅箔能通過1A的電流，電流大的地方線寬及間距應相應加寬，方便散熱； 6. 線路連接不得外接連線，焊點要根據管腳粗細不同而大小不同，焊點要光滑圓亮。四、 實習流程規(guī)劃1. 根據需求設計原理圖并進行分析；2. 選用并檢測電子元器件；3. 用Altium Designer 繪制原理圖；4. 繪制PCB板；5. 印制電路板；6. 焊接；7. 調試；8. 綜合測試。五、 原理圖分析(一) 原理圖：可將總原理圖分為四大部分：1. 第一級阻容耦合共射放大電路，放大倍數在10倍以上。2. 第二級阻容耦合共射放大電路，放大倍數在10倍以上。3. 由運算放大器和組成的負反饋放大電路

5、，完成電壓的放大。4. 甲、乙類互補對稱功放電路，克服交越失真；接入兩個2N3055以提高功率。分析：交越失真產生的原因：由于晶體管的門限電壓不為零，比如一般的硅三極管，NPN型在0.7V以上才導通，這樣在00.7就存在死區(qū)，不能完全模擬出輸入信號波形，PNP型小于-0.7V才導通，比如當輸入的交流的正弦波時，在-0.70.7之間兩個管子都不能導通，輸出波形對輸入波形來說這就存在失真，即為交越失真。克服交越失真的措施：避開死區(qū)電壓區(qū)，使每一晶體管處于微導通狀態(tài)，一旦加入輸入信號，使其馬上進入線性工作區(qū)。提供給晶體管靜態(tài)偏置使其微導通有三種途徑：（1）利用二極管和電阻的壓降產生偏置電壓；（2）利

6、用VBE擴大電路產生偏置電壓；（3）利用電阻上的壓降產生偏置電壓。交越失真出現在乙類放大電路，甲類放大電路失真最小但是效率較低10%左右，乙類有交越失真但是其效率高，所以采用了甲乙類放大電路，比甲類效率高，比乙類失真小。(二) 具體分析計算：(三) 對實際應用的原理圖進行分析總結：實際應用調試過程中發(fā)現輸出波形出現了消頂失真，這是由于前后靜態(tài)工作點不匹配造成的。故在最終應用的原理圖中，我們去掉了第二級放大，直接將第一級的放大信號接入運放中。這種做法雖然減小了放大倍數，但是十分有效地解決了失真問題。在實際音頻測試中，我們得到了很好的效果，放大后的聲音無雜音和噪音，幾乎沒有失真現象。六、 PCB設

7、計(一) PCB設計步驟1. 創(chuàng)建新的PCB文件，使用PCB向導創(chuàng)建PCB，按照相應的提示對話框選擇合適的選項，完成PCB電路板的設置；2. 將創(chuàng)建的PCB文件添加到工程中；3. 用封裝管理器檢查所有的元器件的封裝，保證所有的與原理圖和 PCB相關的庫都是可用的；4. 將原理圖信息導入PCB文件，設計新的設計規(guī)則；5. 在PCB中放置元器件，并手動布線。(二) PCB設計圖七、 制作流程1. 元器件選用與檢測；2. 用AD軟件繪制原理圖；3. 繪制PCB電路圖；4. 制作印刷電路板；5. 對電路板進行打孔、焊接；6. 調試；7. 實際測試。八、小組內組員分工成員分工APCB設計、焊接、調試B焊

8、接、調試C原理圖計算與分析、數據測量、調試九、總結(一) 制作完成的產品性能介紹1) 輸入信號波形圖：2) 輸出信號波形圖：與輸入信號對比分析可知，產品的放大倍數大約維持在250倍左右。3) 在工作電壓為+12V和-12V時，能放大的最小輸入電壓為4mV，放大倍數約為150倍。4) 在工作電壓為+12V和-12V時，能放大的最大輸入電壓為90mV，放大倍數約為200倍。5) 性能和效果：在工作電壓為+12V和-12V時，能放大的最小輸入電壓為4mV，能放大的最大輸入電壓為90mV；在電路板正常工作的情況下，產品的放大倍數維持在250倍左右，比預期目標要低一些。由于拆掉了第二級放大，電路板的整體

9、放大倍數有所減小，體現在實際測試時，能放大到的最大音量有所降低；與此同時，電路前后的靜態(tài)工作點得到改善，前級的放大倍數在運算放大器的承受能力內，使得后面的互補輸出級能夠良好的工作，起到克服交越失真的作用，這主要體現在實際測試時，經放大后，音響播放輸出的音樂幾乎不失真，沒有雜音和噪音，音質效果極佳。此外，產品的穩(wěn)定性也相對較好，焊點比較牢固，接觸良好，很少出現時而工作正常時而不正常的情況。(二) 制作完成的產品照片 (三) 制作過程中遇到的問題和處理方法1. 在焊接時焊錫不能凝固在引腳處或虛焊的現象處理方法：除去電烙鐵頭部一層氧化物，將烙鐵通電后等烙鐵頭部微熱時插入松香，涂上焊錫即再繼續(xù)使用。元

10、件也進行清潔和鍍錫，焊接前用小刀刮掉氧化膜，并且立即涂上一層焊錫（即搪錫），然后再進行焊接。適當使用助焊劑(松香溶液)。2. 上電測試直流電壓時，運算放大器號引腳電壓明顯與理論分析不符處理方法：斷開電源，分析電路并進行故障排查，發(fā)現為個別焊點接觸不良所致，修改后重新上電測試并調試，直到各直流電壓測試點顯示的數值表明電路板處于正常工作狀態(tài)。3. 輸入正弦波信號時，一個三極管有變熱的趨勢處理方法：該三極管發(fā)熱說明在互補輸出級的個三極管中有三極管的引腳順序接錯或者三極管已經燒壞。立即關閉電源，檢查電路板，判斷為三極管有一個或多個已經燒壞。將互補輸出級的三個三極管拆下來并逐一檢測好壞，發(fā)現已經燒壞，使

11、用備用三極管代替。再次焊接好后，重新開始上電測試。4. 輸出波形出現消頂失真問題原因：前后靜態(tài)工作點不匹配處理方法：將第二級放大去掉，直接將第一級的放大信號接入運放中，即拆去，將電阻兩端短接。修改完電路后，重新上電測試波形，顯示出的波形為較好的正弦波且沒有失真現象。(四) 個人實習心得通過這些天的學習實踐，我們小組基本上完成了高保真音頻功率放大器的實現?？粗约旱陌遄右徊讲匠尚?，到最終通過音響感受到聲音的出色放大，心中是滿滿的自豪感和成就感。這期間涉及到多方面的知識，我通過實驗，再次充分學習了數字電路、模擬電路和電路分析，能夠識別電子元器件，掌握其選用與檢測方法，能夠熟練使用電子電工的基本工具，比如示波器、信號發(fā)生器等，初步了解了電子制作工藝流程。實習過程中，給我感觸最深的是PCB電路的設計、焊接和調試這三大部分，它考