电路基础-北大未名BBS-北京大学

电路基础实验SchoolofElectronicEngineeringandComputerSciencePekingUniversity,Beijing北京大学信息科学技术学院周小计提要1总体介绍和目的2实验内容提要和要求3注意事项和要求物理基础课程电路基础课程计算机基础课程微电子类专业课电子物理类专业课电子系统类专业课通信类专业课信号类专业课数学基础课程A总体介绍基本情况：《电路基础实验》是信息技术学院为提高本科生在电路方面的动手能力，熟悉常用仪器设备，打好电子线路学习和实验研究的基础，为以后各类与电子线路有关的课程和实验开设的基础实验课程。信息学院必修(250-300人):春季,一年级学分:1分周小计、王延辉、叶红飞、王为民刘诗美、解冰、张锦文、于民郭强,郝志红教材；电路基础实验，北京大学出版社北京大学2018年‘电路基础实验’课程安排•1）1）第一周：2月28号13：0-15：00为理论大课。•2）第2周到第8：3月7号-4月18号，每周三为1-12组的学生实验。•3）第9周到第15周：4月25号-6月6号，每周三为13-24组的学生实验。•4）6月13号，下午1：30-5：00对所有组的学生开放。说明：1）学生成绩：独立按时完成2）学生必须有预习报告，否则教师有权取消本次实验。有记录的实验让教师签字（要附到实验报告上），没有记录的要让教师检查以后，整理好实验平台，然后登记每个人的实验日志，教师签字后离开。3)每名同学交20元的押金。押金20元，用完以后退还。4）每组12人，每组留1个空实验台，做开放实验用。到点结束[e-mail]，010-62755834电路基础实验课教师名单周小计：[e-mail]于民[e-mail]刘诗美[e-mail]王延辉[e-mail]解冰[e-mail]，张锦文[e-mail]叶红飞[e-mail]王为民[e-mail]郭强[e-mail]；62758496，郝志红[e-mail]62758496说明5：及时反馈意见，多沟通助教一：网络答疑等所有问题王笛13810675334分组管理，申报以及平常材料准备，成绩统计等周三上午9点半元器件整理。：助教以及老师职责网站资源：思考题，实验内容，要求等。基本点视频补充,预先看《电路基础实验》网络沟通•1.网络教学网站：北大主页=教育教学=网络教学(注意,不是“教学网”)公共用户名：88888888（即八个8），密码同，（网站上公布讲义、课程通知等），同学们可以通过网站论坛发表意见。•2.email通知：•网站上发布的课程通知等也会同时通过email发送给同学们，如果你可以接受email通知，请报名。报名方法：•A组：即只在1～8周上课的同学,请写封email，其主题：A组报名，发送至：[e-mail]•B组：即只在9～16周上课的同学,请写封email，其主题：B组报名，发送至：[e-mail]实验实验名称主要内容备注1手工电路焊接训练基本焊接练习，插脚式元件在PCB板上的焊接无报告2焊接技术训练焊接学习,特殊要求焊接，表面贴元件焊接。流水线工艺实习有3常用基本仪器使用练习学习万用表、稳压电源、示波器等常用仪器仪表的功能与使用操作有4RC谐振电路及幅频相频特性的测试进一步学习简单电路的安装并使用示波器测试电路信号参数。有5集成运算放大器电路的测量运算放大器的安装和测试有6用六反向器组成的脉冲电路的安装和测试简单电路的面包板插接，测试仪器在面包板实验中的使用有7收音机的安装调试进一步学习正式电路的装配和调试。无报告实验一、手工电路焊接训练•一、实验目的•通过在印刷电路板（PCB板）上对插脚式元件的焊接，以及简单电路的焊接，初步掌握手工焊接技术。•了解PCB板的结构，弄懂PCB板各部分的功能和含义。•通过简单电路的焊接学会看电路图,并能对照电路图在通用PCB板上合理布局焊接元件和正确连线。•学习辨认基本的分立元件和简单的集成电路芯片。•学习使用万用表测量电压、电阻，检测二极管和三极管。实验一、手工电路焊接训练•二、实验器材•直流稳压电源一台；函数信号发生器一台；•四位半数字式万用表一台、电烙铁一把、实验工具一套，实验电路板一块；•小功率碳膜电阻8个、独石电容2个、电解电容2个、双列直插8脚管座一个；•1/4W金属膜电阻3K1个、47K1个、二极管1N41481个、三极管90131个，φ3发光二极管1个。实验一、手工电路焊接训练图1实验室中实验桌及仪器设备工具实验一、手工电路焊接训练实验专用电路板实验一、手工电路焊接训练四、焊接训练•1、焊点训练•在通用PCB板上首先焊接电阻、电容各两个，然后在焊接集成电路的相应位置焊一个双列直插8脚IC插座。合格焊点元件焊接姿态示意图实验一、手工电路焊接训练2、电路焊接•焊接前对照电路图在印刷电路板（通用PCB板）上合理布局元器件。•焊接完成后要求元器件排列整齐漂亮，适当设计以减短连线，还要便于测试。•元器件焊后经检查焊点合格后方可焊接连接线。实验一、手工电路焊接训练用数字式万用表蜂鸣器档对照电路图检查各元器件间连通是否正确，检查各元器件阻值，管腿，正负极是否焊对，检查是否有短路，特别注意检查电源VCC和信号地间是否有短路。检查电路焊接无误后方可加电调试。电路检查无误后加电VCC=10V，如果电路焊接正确，合上K1开关，发光二极管应被点亮，断开K1开关，发光二极管就熄灭，说明电路焊接正确。实验一、手工电路焊接训练五、思考题1.如何认识焊接质量在我们电子技术工程中重要性?2.通过实验一的具体操作说明保证焊接质量的技术要领有哪些？3.加到所焊电路输入端a点的频率f≥某一频率时发光二极管长亮，能否说明三极管Q1此时只工作在饱合区，为什么？实验二、手工焊接技术训练一、实验目的：–学习手工焊接技术，掌握焊接方法；–进行有一定难度的焊接练习提高解决实际焊接问题的能力；–学习贴片元件和其他复杂异型元器件的焊接。二、实验器材：–焊接用粗单股铜线、贴片元器件若干、PCB版–电烙铁、实验工具一套；万用表。实验二、手工焊接技术训练•四、实验内容：•单股硬导线用斜口钳分为12段，每段长约5厘米；将小段硬导线除去绝缘层、镀锡；将12段硬导线焊接成一个图1中所示的立方体形状。图1立方框焊接示意图实验二、手工焊接技术训练•贴片电阻和电容的焊接：•将焊好的电阻拆下，然后再重新焊接，反复练习。体会拆卸和焊接的方法与技巧烙铁焊锡丝焊锡焊盘烙铁实验二、手工焊接技术训练五、思考题1、怎样给焊接部位镀锡？它的作用是什么？2、焊接微小型的贴片元器件，是不是烙铁头越尖越细就越好？3、你是怎样检验焊点质量的？为什么？实验七（三）、表面贴装流水线工艺一、实验目的•认识表面贴元器件，包括电阻、电容、晶体管、集成电路、印刷电路板（PCB）。•学习表面贴装工艺和贴装方法。•进行表面贴装流水线的实际操作，熟悉工艺流程。二、实验器材•表面装贴流水线•元器件•再流焊炉。实验七、表面贴装流水线工艺1、波峰焊实验七、表面贴装流水线工艺2、再流焊图2再流焊（SMT）工艺基板焊锡膏焊盘贴片元件焊锡（a）自动或手动印刷焊锡膏（b）自动或手动贴片(c)再流焊实验七、表面贴装流水线工艺贴片PCB板元件安装图实验七、表面贴装流水线工艺焊接后可以通过对焊点的观察判断焊接质量是否合格实验七、表面贴装流水线工艺严格按流水线操作规程操作传送带工件运载小车22图6：表面贴装流水线1234578910111261314实验七、表面贴装流水线工艺六、思考题：1、表面贴装元器件有什么特点，在焊接和具体应用中有什么优越性？2、元器件贴装时应注意那些问题，为什么？3、表面装贴电路焊接容易出现哪些问题，应怎样检验和处理？实验三、常用基本仪器使用练习一、实验目的•学会使用指针式万用表或数字式万用表测量直流电压、交流电压、电阻；•学会使用直流稳压电源，信号发生器及示波器；•简单了解仪器的工作原理，正确掌握测量方法。二、实验器材•指针式万用表、数字式万用表、电容表、直流稳压电源、信号发生器、示波器；•PCB板；•电阻1k、100k各两个，其他元件样品若干。实验三、简单电路测量和仪器使用R3100kR21kVCCR11kBAR4100kGND三、实验内容与步骤1、用指针式和数字式万用表测电阻；2、用指针式和数字式万用表测量直流电压。a）用两对电阻R1，R2，R3，R4如图焊接在PCB板上b）调直流稳压电源为9V加到VCC与GND上。c）分别用指针式和数字式万用表测量左图VA，VB，VAB点直流电压，并分析结果。实验三、简单电路测量和仪器使用3、分别用指针式和数字式万用表测量信号发生器交流电压信号4、示波器与函数信号发生器的使用Vpp（峰峰值）Varg（平均值）Vrms（有效值）Vmax（最大值）Vmin（最小值）Vtop（顶点）Vbase（谷点）Freg（频率）Period（周期）Dutycyc（占空比）+Width（+宽度）-Width（—宽度）Risetime（上升沿）Falltime（下降沿）实验三、简单电路测量和仪器使用四、思考题•为什么用万用表直流电压档测量交流电压是错误的？•示波器上探头上×1和×10开关应与示波器上哪个参数设置要一致？如设置不一致则观测结果会怎样？•在用示波器测量待测信号时，何时应该使用上升沿或下降沿触发？如何正确使用上升沿触发和下降沿触发？实验四、RC串并联网络的相频和幅频特性测试一、实验目的•熟练掌握万用表，信号发生器和示波器的使用；•了解RC串并联电路相频，幅频特性的测试方法；•熟悉所用元件，学会按电路图在实验板PCB上焊接元件；•学习根据测量数据画出特性曲线和波形图。二、实验仪器•指针式万用表、数字式万用表、信号发生器、示波器；•PCB板；•0.1电容和1.6K电阻各两个。实验四、RC串并联网络的相频和幅频特性测试三、实验原理•RC串并联电路见图实验四、RC串并联网络的相频和幅频特性测试幅频特性曲线实验四、RC串并联网络的相频和幅频特性测试相频特性曲线实验四、RC串并联网络的相频和幅频特性测试五、思考题1、如何用示波器的游标（光标）法，正确测量Vin与Vout的相移？2、分析实验结果与理论计算结果的误差，指出造成误差的主要原因。实验五典型集成运算放大器电路•一、实验目的•学习掌握对照电路图在PC板上安装和焊接元器件；•进一步熟悉直流稳压电源、示波器、信号发生器、万用表等常用实验仪器的使用方法；•学习掌握实验电路的测试方法和步骤。•二、实验器材•直流稳压电源、示波器、信号发生器、万用表、实验电路板；•元器件：实验五典型集成运算放大器电路三、实验原理与步骤实验电路板实验五典型集成运算放大器电路•比例运算实验五典型集成运算放大器电路•有源的通滤波实验五典型集成运算放大器电路•有源高通滤波实验五典型集成运算放大器电路五、思考题1、为什么要先调整好直流稳压电源的输出电压，再接入实验电路，而不能先将直流稳压电源的输出接入实验电路，再调整电压？2、为什么要将直流电源、信号发生器、实验电路和测量设备（示波器、万用表）的地线接在一起？实验六、六反向器周期脉冲发生电路一、实验目的•学习用面包板组装电路和调试电路。•进一步熟练掌握示波器，函数发生器的使用和系列脉冲时序测试方法。•了解元器件（集成电路）各个管脚名称和表示方式。二、实验器材•面包板；•示波器、信号发声器、稳压电源、万用表；•元器件实验六、六反向器周期脉冲发生电路三、实验原理反向器的原理图和管脚定义电路原理图实验六、六反向器周期脉冲发生电路•实验用面包板实验六、六反向器周期脉冲发生电路•实验步骤ttttttoooooovavbvcvdvevfvgto信号源积分延时求反整形微分整形负脉冲正脉冲实