內容簡介
《電子工藝實訓教材》以電子産品整機製造工藝為主綫,介紹瞭焊接技術、常用電子元器件和材料、整機裝配和整機調試、錶麵貼裝技術、電子整機産品的電磁兼容設計、印製電路闆CAD設計、常用電子儀器的使用、電子技術文件收音機製作等。全書共九章。通過該書的學習,能夠幫助讀者掌握電子産品製作、生産的基本技能,瞭解電子産品先進的生産工藝、生産手段,特彆是對從事電子産品製造人員、工藝管理人員能夠充分瞭解電子工藝在産品製造過程中的重要地位。
《電子工藝實訓教材》可作為高等院校電子信息類專業的電子工藝實訓教材或教學參考書,同時也可供職業教育、技術培訓及有關技術人員參考。
內頁插圖
目錄
第1章 焊接工藝知識與焊接技能
1.1 焊接工藝知識
1.1.1 焊接的基本知識
1.1.2 常用焊接工具——電烙鐵
1.1.3 常用焊接材料
1.1.4 常用綫材與絕緣材料
1.2 焊接技能
1.2.1 焊前準備
1.2.2 手工焊接技術
1.2.3 工業生産中的焊接簡介
1.2.4 焊接訓練內容
第2章 電子元器件的識彆與檢測
2.1 電子元器件知識要求
2.2 電阻器
2.2.1 電阻的分類及命名方法
2.2.2 電阻的主要參數
2.2.3 電阻的選用
2.2.4 特殊電阻元件
2_3電位器
2.3.1 電位器的分類
2.3.2 電位器的命名方法
2.3.3 電位器的選用
2.3.4 電位器的質量檢查
2.4 電容器
2.4.1 電容器的分類及命名方法
2.4.2 電容器的主要參數
2.4.3 電容器的選用
2.4.4 電容器的質量檢驗
2.5 電感器
2.5.1 電感器的種類及命名方法
2.5.2 電感器的型號錶示方法
2.5.3 電感的主要參數
2.5.4 電感器的識彆及質量判斷
2.5.5 電感器使用注意
2.6 開關及接插件
2.6.1 開關及接插件的種類
2.6.2 開關及接插件的選用
2.7 半導體器件
2.7.1 半導體器件的分類
2.7.2 中國半導體器件型號命名方法
2.7.3 日本半導體型號命名方法
2.7.4 歐洲半導體分立器件型號命名法
2.7.5 美國半導體分立器件型號命名法
2.7.6 常用半導體分立器件外形封裝及引腳排列
2.8 晶體二極管
2.8.1 晶體二極管的分類
2.8.2 晶體二極管的主要參數
2.8.3 晶體二極管的質量檢驗
2.8.4 二極管的使用注意事項
2.9 晶體三極管
2.9.1 晶體三極管的分類
2.9.2 晶體三極管的主要參數
2.9.3 三極管的質量檢測
2.9.4 三極管使用注意事項
2.10場效應晶體管
2.10.1 場效應管的分類
2.10.2 場效應管的主要參數
2.10.3 場效應管的型號
2.10.4 場效應管的選用
2.10.5 場效應管的質量檢測
2.10.6 場效應管的使用注意事項
2.11半導體集成電路
2.11.1 半導體集成電路的分類
2.11.2 集成電路的型號及命名
2.11.3 集成電路的引腳識彆
2.11.4 集成電路質量好壞的估測
2.11.5 使用集成電路的注意事項
第3章 整機工藝設計與整機裝配
3.1 整機工藝設計
3.1.1 結構設計
3.1.2 環境保護設計
3.1.3 外觀及裝璜設計
3.2 整機裝配的一股步驟和要求
3.2.1 機械裝配步驟
3.2.2 部件裝配
第4章 錶麵貼裝技術
4.1 錶麵貼裝元器件
4.1.1 片狀電阻器
4.1.2 錶麵貼裝電容器
4.1.3 其他錶麵貼裝元件及參數
4.1.4 錶麵貼裝半導體器件
4.2 錶麵貼裝技術簡介
4.2.1 錶麵貼裝印製闆
4.2.2 錶而貼裝工藝
4.2.3 錶麵貼裝設備
第5章 常用電子儀器的使用
5.1 測量誤差的基本概念
5.1.1 測量誤差的主要來源
5.1.2 誤差的性質與分類
5.2 常用電子儀錶、儀器的使用
5.2.1 萬用錶
5.2.2 低頻信號發生器
5.2.3 高頻信號發生器
5.2.4 毫伏錶
5.2.5 掃頻儀
5.2.6 數字式頻率計
5.2.7 雙蹤示波器
第6章 識圖常識
6.1 電器工程圖的種類
6.2 識圖要求與方法
6.2.1 識圖要求
6.2.2 識圖方法
6.3根據整機畫電路圖
第7章 電子技術文件
7.1 本章要求
7.1.1 共同語言
7.1.2 科學作風
7.1.3 應變能力
7.2 分類及特點
7.3 産品技術文件
7.3.1 産品技術文件特點
7.3.2 工藝文件
第8章 印製電路闆製作技術簡介
8.1 印製闆的選擇
8.1.1 印製電路闆的類型
8.1.2 印製電路闆的材料
8.1.3 印製電路闆的參數及選擇
8.2 印製電路闆的印製
8.2.1 光敏抗蝕劑法
8.2.2 絲網漏印法
8.3 印製闆的化學刻蝕
8.4 印製電路闆的機械加工
8.4.1 落料
8.4.2 鑽孔
8.5 銅導體錶麵的清洗和保護
8.6 雙麵及多層印製電路闆
第9章 電路原理圖與印製電路闆設計技術
9.1 Protel99Se軟件簡介
9.2 Protel99原理圖(SCH)和印製電路闆(PCB)設計
9.2.1 設計電路闆的基本過程
9.2.2 簡單電路原理圖設計過程
9.2.3 印製電路闆(PCB)設計
9.2.4 Protel存在的問題
9.3 Protel常用元器件與練習題
9.3.1 元件庫
9.3.2 練習題
前言/序言
我國目前正麵臨著經濟轉型時期,特彆是在加入WT0後,將麵臨全球一體化的強大衝擊。國外大量先進生産設備和工藝技術的引進、先進操作與管理手段的藉鑒與實施,都將對我國高級技術應用性人纔的數量和質量提齣更高的需求,如要求專業技術人員必須具備掌握新技術和新設備的能力;具有進行工藝試驗、工藝技術改造,以及對産品性能、質量進行檢查、跟蹤、控製和提高的能力。中央領導也明確指齣:“加強課程的綜閤性和實踐性,重視實驗課教學,培養學生實際操作能力”,“使學生盡早參與科技研究開發和創新活動,鼓勵跨學科選修課程,培養基礎紮實、知識麵寬、具有創新能力的高素質專門人纔”。因此,承擔高級技術應用人纔的高等教育本科院校要加強工程應用能力培養,拓展學生在廣泛領域從事工程技術的生産、研究和管理工作的適應能力。
電子工藝實訓課程正是以工藝性和實踐性為主的專業技術基礎課,是理工科各相關專業工程訓練的重要內容,是實踐教學的基本環節之一,也是培養學生創新能力的重要環節。電子工藝實訓課程是技能訓練,它不同於工藝勞動,也不同於科技創新活動,其特色是學生在瞭解一些電子工藝的基本知識後,自己動手,掌握一定操作技能,製作實際電子産品的過程。既是基礎技能和工藝知識的入門嚮導,又是創新實踐的開始和創新精神的啓濛。此門課程開設幾年來,深受學生的歡迎,收到瞭良好的效果。
本書正是立足於電子工藝實訓課程的要求,內容具有實用性強、涉及麵廣、技術和工藝新等特點。因此,本書也是從事課程設計、項目訓練、畢業設計、電子技術實踐和創新的實用指導書。
在具體教學安排上,該書大部分內容應以自學為主,動手操作為主,教師講課為輔的方式。強調重實踐、輕理論,重能力、輕知識,重工藝、輕設計,重活動、輕課堂。
本書是在北京聯閤大學王衛平編寫的《電子工藝基礎》基礎上重新編寫的。在編寫過程中得到瞭清華大學基礎工業訓練中心李鴻儒、王天曦兩位老師的大力幫助和指導。作者具有在工廠研製、開發、生産新産品的經驗,也有長期組織實施電子工藝實踐教學的經驗,對電子工藝技術有深刻的瞭解,對教學規律有深入的研究。但由於編者時間、水平和精力有限,肯定會有許多不足之處,歡迎批評指正。
《電子工藝實訓基礎:從元件到整機》 一本理論與實踐並重的電子愛好者入門指南 在信息爆炸的時代,電子技術以驚人的速度滲透到我們生活的方方麵麵,從智能手機到傢用電器,從通信設備到工業自動化,電子的魅力無處不在。對於渴望瞭解電子世界奧秘、親手打造屬於自己電子作品的愛好者、學生以及初入此行的新人來說,一本既能係統講解基礎知識,又能提供豐富實踐指導的教材至關重要。《電子工藝實訓基礎:從元件到整機》正是為滿足這一需求而精心編撰。本書並非簡單羅列枯燥的理論,而是將深厚的理論知識與生動的實踐操作緊密結閤,力求讓讀者在動手實踐中理解電子世界的規律,激發探索電子技術的無限可能。 本書的結構設計以循序漸進為原則,從最基礎的電子元件入手,逐步深入到更復雜的電路設計與係統集成。它將帶領讀者穿越電子世界的初級階段,邁嚮更為廣闊的進階領域。 第一部分:電子世界的基礎構建——認識核心元件 “萬丈高樓平地起”,任何復雜的電子係統都離不開最基礎的電子元件。本書的開篇,我們將聚焦於這些“麻雀雖小,五髒俱全”的寶貴“積木”。 電阻: 作為電子電路中最常見的元件之一,電阻的作用是限製電流的流動。本書將詳細介紹不同類型的電阻(碳膜電阻、金屬膜電阻、貼片電阻等),它們的標識方法(色環標識、數字標識),以及如何使用萬用錶精確測量電阻值。更重要的是,我們將通過實際操作,讓讀者理解電阻在分壓、限流等電路中的核心作用,例如,如何通過電阻為LED燈提供閤適的電流,避免燒毀。我們將設置多個實操項目,如“LED燈亮度調節電路”或“簡單的報警器電路”,讓讀者在實際焊接中體會電阻的價值。 電容: 電容能夠存儲電荷,是電子電路中不可或缺的儲能元件。本書將深入講解電容的種類(電解電容、陶瓷電容、薄膜電容等),它們的特性差異(耐壓、容量、極性等),以及正確的識彆與測量方法。通過動手實踐,讀者將學習電容在濾波、耦閤、旁路等電路中的應用。例如,在“直流電源濾波電路”實操中,讀者將親眼看到電解電容如何平滑交流脈動,使輸齣更加穩定。我們還會設計“延時開關電路”等,讓讀者體會電容充放電的特性。 電感: 電感元件具有阻止電流變化的特性,常用於濾波、振蕩、升壓等電路。本書將介紹電感的原理,常見的電感類型(空心電感、鐵氧體電感、工字電感等),以及它們的參數(電感量、品質因數等)。通過實際操作,讀者將學習電感在“LC濾波電路”或“升壓電路”中的應用。例如,在製作一個簡單的“收音機調諧電路”時,讀者將親身體驗改變電感量對接收頻率的影響。 二極管: 二極管是一種單嚮導電器件,是整流、穩壓、信號檢測等電路的基礎。本書將詳細介紹二極管的工作原理,不同類型的二極管(普通二極管、穩壓二極管、發光二極管LED、肖特基二極管等),以及它們的正嚮導通壓降、反嚮擊穿電壓等關鍵參數。通過實操,讀者將學習如何使用萬用錶檢測二極管的好壞,並在“半波整流電路”、“全波整流電路”以及“LED指示燈電路”等項目中,深刻理解二極管的單嚮導電性。 三極管(晶體管): 三極管是電子技術中的“萬能開關”和“放大器”,是構成集成電路的基本單元。本書將重點講解三極管(NPN型和PNP型)的工作原理,基極、集電極、發射極的作用,以及它們在放大電路和開關電路中的應用。通過一係列動手實驗,如“簡單的音頻放大電路”或“三極管驅動繼電器”項目,讀者將親身體驗三極管的電流放大能力和開關特性。 集成電路(IC): 集成電路是將多個電子元器件集成在一塊很小的芯片上,極大地提高瞭電子設備的集成度和可靠性。本書將介紹集成電路的基本概念,不同類型的集成電路(如運算放大器、邏輯門電路、定時器IC等),以及常見的封裝形式。我們將從簡單的通用集成電路入手,如“NE555定時器IC”,通過“閃爍燈電路”、“脈衝發生器”等趣味性項目,讓讀者在焊接和調試中理解集成電路的工作模式。 第二部分:從原理到實踐——構建基礎電子電路 掌握瞭基本元件的特性後,我們將進入電路的構建階段。本書將引導讀者一步步搭建各類基礎電子電路,理解它們的工作原理。 電源電路: 穩定可靠的電源是所有電子設備正常工作的保障。本書將介紹不同類型的電源(直流穩壓電源、開關電源等),以及如何使用變壓器、整流二極管、濾波電容和穩壓器件(如78係列穩壓IC)來構建一個簡易的直流穩壓電源。讀者將通過親手製作一個“可調直流穩壓電源”,學習電源電路的設計與調試。 放大電路: 無論是音頻信號還是微弱的傳感器信號,都需要經過放大纔能被有效利用。本書將詳細講解電壓放大電路和功率放大電路的基本結構,重點介紹單管放大電路和多級放大電路的設計。通過“單級三極管放大器”和“多級音頻放大器”的實操項目,讀者將深入理解放大電路的工作原理,並學習如何選擇閤適的元器件參數來獲得期望的放大效果。 濾波電路: 在電子係統中,常常需要去除不需要的頻率成分,保留所需的信號。本書將介紹低通、高通、帶通和帶阻濾波電路的原理,以及如何利用電阻、電容、電感和運放器件來構建這些電路。讀者將通過“RC低通濾波器”和“LC帶通濾波器”的製作,理解不同濾波電路的特性,並學習在音頻信號處理等應用中發揮其作用。 振蕩電路: 振蕩電路能夠産生周期性的電信號,是許多電子設備的核心。本書將介紹正弦波振蕩電路(如LC振蕩電路)和方波振蕩電路(如多諧振蕩器)。通過“基於NE555的多諧振蕩器”和“簡單的LC正弦波振蕩器”的製作,讀者將學習振蕩電路的設計思路,並理解其在信號發生器、時鍾電路等方麵的應用。 邏輯門電路: 邏輯門是數字電路的基本構建模塊,是構成微處理器、計數器等復雜數字係統的基礎。本書將介紹與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門等基本邏輯門的功能,以及如何使用分立元件或集成邏輯芯片(如74係列IC)來構建這些電路。通過“簡單的LED流水燈”或“交通燈控製器”等項目,讀者將初步接觸數字邏輯,理解邏輯運算的魅力。 第三部分:從調試到應用——搭建小型電子係統 掌握瞭基礎電路的設計與搭建後,本書將引導讀者將這些知識融會貫通,嘗試構建更復雜、更實用的電子係統。 焊接技術與技巧: 焊接是電子製作中最基本也是最關鍵的工藝。本書將提供詳細的焊接指導,包括烙鐵的選擇與使用、焊锡的種類、焊接的步驟、虛焊和冷焊的識彆與避免,以及如何進行拆焊。我們將通過“練習焊接不同元件”和“焊接一個簡單的電路闆”的項目,讓讀者熟練掌握焊接技巧,為後續的復雜項目打下堅實基礎。 電路調試與故障排除: 任何電子作品在製作完成後都需要經過調試纔能正常工作。本書將介紹常用的調試工具(萬用錶、示波器、信號發生器等)的使用方法,以及常見的調試步驟,如靜態檢查、動態檢查、信號跟蹤等。更重要的是,我們將提供一套係統性的故障排除方法論,幫助讀者分析電路可能齣現的各種問題(如短路、開路、元器件損壞、參數錯誤等),並指導讀者如何一步步找到並修復故障。我們將通過“調試一個有問題的電路闆”項目,訓練讀者的故障診斷能力。 傳感器與接口技術: 傳感器是將物理量(如光、溫度、聲音、位移等)轉化為電信號的器件。本書將介紹幾種常見的傳感器(如光敏電阻、熱敏電阻、霍爾開關、超聲波傳感器等)的工作原理和使用方法。我們將通過“光控開關”、“溫控報警器”或“簡易測距儀”等項目,讓讀者學習如何將傳感器接入電路,實現對環境信息的感知與響應。 小型綜閤項目實踐: 為瞭鞏固所學知識,並激發讀者的創造力,本書將提供若乾小型綜閤項目。例如: “DIY音樂盒”: 結閤NE555定時器、發光二極管和簡單的音頻輸齣電路,製作一個能根據音樂播放節奏閃爍燈光的音樂盒。 “智能小夜燈”: 利用光敏電阻和繼電器,製作一個能在天黑時自動亮起,天亮時自動熄滅的智能小夜燈。 “簡易電子骰子”: 使用集成邏輯芯片或微控製器(如Arduino,如果涉及,將概述性提及),模擬擲骰子的隨機數産生過程,並通過LED燈顯示結果。 本書的特色與優勢: 理論與實踐高度融閤: 每一章節的理論講解都緊隨其實踐操作,讓讀者在理解原理的同時,立即動手驗證。 圖文並茂,易於理解: 大量精美的電路圖、元件實物圖、焊接示意圖和操作步驟圖,大大降低瞭學習難度。 由淺入深,循序漸進: 從最基本的電子元件開始,逐步深入到復雜的電路和係統,適閤零基礎的初學者。 注重動手能力培養: 大量設計精巧、趣味性強的實操項目,讓讀者在實踐中學習,在樂趣中成長。 強調故障排除能力: 係統性的故障排除方法論,幫助讀者剋服製作過程中的睏難,提升解決問題的能力。 拓展性強: 在掌握本書內容的基礎上,讀者可以輕鬆過渡到更高級的單片機、嵌入式係統等領域。 《電子工藝實訓基礎:從元件到整機》不僅是一本教材,更是一本激發您對電子技術熱愛的啓濛之書。它將幫助您拆解電子世界的奧秘,搭建屬於您自己的創意電子産品,點燃您探索科技的無限熱情。無論您是懷揣好奇心的學生,還是希望動手實踐的愛好者,這本書都將是您電子探索之旅中最忠實、最得力的夥伴。翻開本書,一起走進精彩的電子世界吧!