电子工艺实习王康谊

,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,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,*,电子工艺实习,电子工艺实习基地,充电器工作原理及仿真,1,讲 授 概 要,一 本次课目的和意义,二,EDA,软件介绍,三,Multisim,软件介绍及使用,四 充电器工作原理及仿真,2,一 本次课目的和意义,帮助大家深刻理解充电器的工作原理，以便焊接完成之后排查错误。,二,EDA,软件介绍,要求：两周和三周的电子工艺要交一份充电器仿真作业。一周的不需要交作业。,EDA,技术的概念,EDA=,电子,CAD,3,EDA,技术是在电子,CAD,技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。,利用,EDA,工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出,IC,版图或,PCB,版图的整个过程在计算机上自动处理完成。,EDA,的应用范畴,机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有,EDA,的应用,.,4,EDA,软件的分类,电路设计与仿真工具,PCB,设计软件,IC,设计软件,PLD,设计工具,及其它,EDA,软件,按主要功能或主要应用场合,下面介绍的,EDA,技术，主要针对电子电路设计、,PCB,设计和,IC,设计,。,5,1,电路设计与仿真软件,SPICE/PSPICE,通用模拟电路仿真器,MultiSim,通用多功能仿真软件,Matlab,数学软件，用于,工程计算、控制设计、,信号处理,与通讯、,图像处理,、,信号检测,、,金融建模,设计与分析等,领域,。,SystemView,通信系统,数字信号处理（,DSP,），控制系统,Saber,开关电源仿真软件,Filterlab2.0,或者,Filterpro,有源滤波器设计与仿真软件,Proteus,单片机真软件,帮助工程师进行电路设计并用来验证设计是否正确的软件。与在实验室实际搭建的电路有差别，但至少可以验证设计正确与否。,6,2 PCB,（,Printed Circuit Board,）设计软件,帮助工程师设计印刷电路板板图的软件。,电路板的作用：对元器件其支撑作用,电路板上有什么？连线，过孔，焊盘等,常用的制版软件,Altium,DesignerProtel,OrCAD,TANGO,PCB,中文名称为印制电路板，又称印刷电路板，印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件连接的载体。由于它采用的是电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。,7,单面： 只有一面走线，另一面装配元件。双面： 两面走线，一般只在一面上放元件，可以两面都装配元件 。,多层： 正反两面及板内部走线，正反两面装配元件。,单面板,双面板,8,早期的,Protel,主要作为印刷板自动布线工具使用，其最新版本为,Protel DXP,，现在普遍使用的是,Protel99SE,，它是个完整的全方位电路设计系统，包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计（包含印刷电路板自动布局布线），可编程逻辑器件设计、图表生成、电路表格生成、支持宏操作等功能，并具有,Client/Server,（客户,/,服务体系结构）， 同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如,ORCAD,、,PSPICE,、,EXCEL,等。,Protel,软件功能强大（同时具有电路仿真功能和,PLD,开发功能）、界面友好、使用方便，但它最具代表性的是电路设计和,PCB,设计。,9,纯手工画板图？纯手工制作电路板？,制作电路板的步骤（工艺过程）,2,转印,3,腐蚀：,蚀刻剂有环保的氯化铁（,FeCl3,），有快速的盐酸加过氧化氢（,HCl+H2O2,）等。,4,打孔,感光法：又分感光湿膜和感光干膜两种方法。把版图打印在感光纸上， 用紫外光照射实现转印。,1,预处理覆铜板：用细砂纸把覆铜板表面的氧化层打磨掉，以保证在转印电路板时，热转印纸上的碳粉能牢固的印在覆铜板上，,打磨好的标准是板面光亮，没有明显污渍。,热转印：把版图打印在热转印纸上，经过热转印机实现。,5,线路板预处理。钻孔完后，用细砂纸把覆在线路板上的墨粉打磨掉，用清水把线路板清洗干净。水干后，用松香水涂在有线路的一面，为加快松香凝固，我们用热风机加热线路板，只需,2-3,分钟松香就能凝固。,6,焊接电子元件。焊接完板上的电子元件，通电。,10,制作电路板的途径,送到专业的制板厂家，目前四层板国内技术成熟,我们学校电子工艺实习基地可以做单面板,自己制作电路板（,DIY,）：感光干膜,+,氯化铁是业余爱好者的最佳首选。,11,1,、打印电路版图。,将绘制好的电路版图用转印纸打印出来，注意滑的一面面向自己，一般打印两张电路板，即一张纸上打印两张电路板。,在其中选择打印效果最好的制作线路板。,2,、裁剪覆铜板,用感光法制作电路板全程图解。覆铜板，也就是两面都覆有铜膜的线路板，将覆铜板裁成电路板的大小，不要过大，以节约材料。,3,、预处理覆铜板。用细砂纸把覆铜板表面的氧化层打磨掉，以保证在转印电路板时，热转印纸上的碳粉能牢固的印在覆铜板上，打磨好的标准是板面光亮，没有明显污渍。,4,、转印电路板。将打印好的电路板裁剪成合适大小，把印有电路板的一面贴在覆铜板上，对齐好后把覆铜板放入热转印机，放入时一定要保证转印纸没有错位。一般来说经过,2-3,次转印，电路板就能很牢固的转印在覆铜板上。,热转印机事先就已经预热，温度设定在,160-200,摄氏度，由于温度很高，操作时注意安全！,12,5,、腐蚀线路板,回流焊机。先检查一下电路板是否转印完整，若有少数没有转印好的地方可以用黑色油性笔修补。,然后就可以腐蚀了，等线路板上暴露的铜膜完全被腐蚀掉时，将线路板从腐蚀液中取出清洗干净，,这样一块线路板就腐蚀好了。腐蚀液的成分为浓盐酸、浓双氧水、水，比例为,1,：,2,：,3,，在配制腐蚀液时，先放水，再加浓盐酸、浓双氧水，若操作时浓盐酸、浓双氧水或腐蚀液不小心溅到皮肤或衣物上要及时用清水清洗，由于要使用强腐蚀性溶液，操作时一定注意安全！,6,、线路板钻孔。线路板上是要插入电子元件的，所以就要对线路板钻孔了。依据电子元件管脚的粗细选择不同的钻针，在使用钻机钻孔时，线路板一定要按稳，钻机速度不能开的过慢，请仔细看操作人员操作。,7,、线路板预处理。钻孔完后，用细砂纸把覆在线路板上的墨粉打磨掉，用清水把线路板清洗干净。水干后，用松香水涂在有线路的一面，为加快松香凝固，我们用热风机加热线路板，只需,2-3,分钟松香就能凝固。,8,、焊接电子元件。焊接完板上的电子元件，通电,13,3 IC,（,Integrated Circuit,）设计软件,帮助工程师设计集成电路的软件,IC,设计工具很多，其中按市场所占份额排行为,Cadence,、,Mentor Graphics,和,Synopsys,。,IC,设计软件应具有的功能,设计输入工具,设计仿真工作,:,主要是针对数字电路,.,综合工具,布局和布线,:,在,IC,设计的布局布线工具中，,Cadence,软件是比较强的,物理验证工具,:,版图设计工具、版图验证工具、版图提取工具等等,在这方面,Cadence,软件是比较强的,模拟电路仿真器,14,4 PLD,设计工具,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),。它们的基本设计方法是借助于,EDA,软件，用原理图、状态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，最后用编程器或下载电缆，由目标器件实现。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。,ALTERA,：开发软件为,Quartus II,XILINX,：开发软件为,Foundation,和,ISE,。,Lattice-Vantis,ACTEL,15,1.,Multisim 10,软件功能,( 1.),模拟电路仿真,( 2.),数字电路仿真,( 3.),高频电路仿真,( 4.),单片机仿真,2,.,Multism,软件界面,( 1.),操作命令下拉菜单,( 2.),操作快捷键,( 3.),元器件工具栏,( 4.),仪器工具栏,Multisim10,仿真软件介绍,三 仿真软件介绍,16,Multisim,与其它软件的相同与不同之处,基于,windows,操作系统，操作方便。,不同之处,相同之处,元器件工作栏,仪表工具栏,17,产品的性能指标,输出电压,：,分三档（即,3V,、,4.5V,、,6V,），各档误差为,10%,。,额定值,150mA,，最大,300mA,。,充电稳定电流,：,60mA,（,10%,）可对,1,5,节,5,号镍铬电池充电，充电时间,10,12,小时。,过载、短路保护,：,有过载、短路保护，故障消除后可自动恢复。,小功率线性直流稳压电源,充电器,组成,四 充电器工作原理及仿真,输出电流,（直流）：,18,滤波,整流,稳压,变压,交,流,电,源,负,载,小功率直流稳压电源组成框图,O,t,u,220 V,O,t,u,合适的,交流电压,O,t,u,单向,脉动电压,O,t,u,滤 波,O,t,u,稳 压,19,实习产品制作一 多用充电器制作（通孔工艺）,有效值,7.5V,有效值,9V,3V,4.5V,6V,60mA,20,步骤,:,1,连接电路,应该是对单元电路逐步进行仿真,.,2,进行仿真,有效值,9V,有效值,7.5V,R,5,50,欧姆,3V,R,5,150,欧姆,4.5V,R,5,270,欧姆,6V,60mA,21,元件库里没有所需的元器件怎么办？,进行电子元器件参数修改（在软件上示范）,用主要参数相近或相同的电子元器件替代（在软件上示范）,仿真注意事项,22,结果,23,24,充电器无充满后显示的功能，如何修改电路使其具有此功能？,深,度思考,25,