从电子制作谈电子专业学生需具备的基本职业技能

2016-06-23 09:19
天津科技 2016年5期
关键词:电子电路三极管元器件

李 莹

(天津市河东区职工大学 天津300143)

从电子制作谈电子专业学生需具备的基本职业技能

李 莹

(天津市河东区职工大学 天津300143)

电子制作是将电子技术的理论内容转化为实践的重要途径。指出在进行电子制作的过程中,有3项基本职业技能是电子专业学生需要具备的,即电路识图技能、电路安装技能和电路调试技能。掌握这3项技能,可以为电子专业的学生实现就业增加更多的机会和选择。结合D2-1型巡线小车制作的全过程,总结了这3项基本技能,并论述了需掌握的知识点。希望对电子专业的学生在电子技术的学习方面及职业规划方面有一定的启示和帮助。

电子制作 识图技能 安装技能 调试技能

电子技术是一门理论性和实践性都很强的学科,而电子制作从实质上说是一个将理论电路进行物化的过程,是理论与实践相结合的一种最好的方法。随着电子技术的不断发展,各种新型的智能电子产品不断融入到人们的学习、生产和生活中,带动了整个电子产品生产制造、调试维修等行业的发展。对于电子行业的从业者来说,电路的识图、安装和调试技能是其必须掌握的3项基本核心技能。掌握这3项技能,为求职者实现就业或为自己的职业生涯发展都增加了更多的机会与选择。电子专业学生毕业后多会从事与电子产品的设计、制作、应用或开发等相关的工作,故该专业的学生在大学学习阶段需学会并使自己具备与此类工作相关的职业技能。在进行电子制作的过程中,笔者深刻体会到识图、安装和调试的重要性,而这3个环节正是电子专业学生需具备的3项基本职业技能。下文结合D2-1型巡线小车制作的全过程,对这3项技能加以论述。

1 电路识图技能

要完成电子产品的制作,学会识图是一项首先应具备的基本技能。在电子制作的过程中,通常会接触到两种类型的电子电路图,一类叫电子电路原理图,一类叫电子电路装调图。通过识读电子电路原理图可以完成对电子电路工作原理的分析,在后期完成电子产品制作后,根据原理图也可以完成对电路功能的调试,如分析电路故障原因,找出电路故障点等。电子电路装调图则重点表达了电子电路各个电子元器件的具体焊接或安装情况,通过识读装调图,可以帮助操作人员完成电子产品的安装。此外,在后期电路调试过程中也会用到装调图,如根据装调图测量电路连接关系、测量某点电压或电流等。

要掌握识图技能,笔者认为应该领会两个方面的知识点:

1.1 认识常用元器件

常用元器件主要包括:电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路等。这里的认识主要强调的是学会将这些元器件的电路符号与实际元器件相对应,并熟悉这些元器件的基本功能。

1.2 掌握基本单元电路的分析方法

基本单元电路是构成复杂电路的重要组成部分,了解常用基本单元电路的功能,能够帮助我们更快、更准确地分析复杂电路的功能。有些简单电路就是由单一的基本单元电路构成的,如简单的话筒信号放大电路,实际上就是1个由三极管构成的共发射极放大器。常见的基本单元电路主要包括:放大电路、振荡电路、滤波电路等。放大电路在结构上通常具有1个输入端和输出端,在输入端和输出端之间是晶体管或集成运放等放大器件,如晶体管放大器和集成运算放大器。振荡电路在结构上通常没有对外的电路输入端,在晶体管或集成运放的输出端与输入端之间接有1个具有选频功能的正反馈网络,将输出信号的一部分正反馈到输入端以形成振荡,如晶体管振荡器和集成运放振荡器。滤波电路在结构上通常含有电容器或电感器等具有频率函数的元件,有源滤波器还含有晶体管或集成运放等有源器件,在有源器件的输出端与输入端之间接有反馈元件,如高通、低通、带通滤波器。

图1 D2-1型巡线小车的电路原理图Fig.1 Schematic circuit diagram of the D2-1 line patrol trolley

图1为D2-1型巡线小车的电路原理图。对该原理图分析时就可以将该图分成4个单元电路,分别为传感器、电压比较器、电机驱动和电源。传感器电路部分主要起光信号采集作用,并将采集到的光信号传递给电压比较器,即检测小车是否会偏离黑色跑道。D4、D5两个发光二极管在电源接通后发出红色LED光,由于光线投射到白色区域和黑色跑道时的反光率不同,所以如果小车偏离跑道,光敏电阻R13、R14的阻值会发生明显变化。电压比较器部分的核心元器件是双路电压比较器LM393,该芯片随时比较传感器部分传递过来的两路光敏电阻的大小,其输出信号控制电机的运转。当轮子一侧压到黑色跑道(偏离跑道),则一侧电机停运,而另一侧电机运转,从而使小车修正方向,恢复到正确的方向上。电源部分主要控制电路的接通与断开。将上述4个部分结合起来,就可以分析出小车能够实现的功能,同时了解到关键元器件在电路中所起的作用。

2 电路安装技能

在分析清楚电路的工作原理后,就可以着手对电路进行组装。通常在初学电子组装时,可选择购买一些电子产品的组装套件。这些套件里会提供已经做好的电路板和电路所需元器件,安装时只需要将元器件按照装调图和电路板上的元器件外形符号及序号进行安装焊接即可。安装之前,需要阅读套件内提供的电路安装说明,了解注意事项后再进行电路安装。

要掌握电路安装技能,笔者认为应该领会两个方面的知识点:

2.1 元器件测量方法

主要包括:电阻阻值的测量、电容器的识别及检测、二极管的使用及检测、三极管的使用及检测等。

①对于电阻器,主要掌握用色环标志法识读电阻阻值。

②对于电容器,一是要掌握电解电容器引脚正负极的区分,通常在电解电容器的外壳上会有明显的文字说明或符号来标识引脚的正负极;二是要掌握检测电容器质量好坏的方法,对于电解电容器,先要把万用表拨到“R×100档”或“R×1,k档”,将红表笔接电容器负极引脚,黑表笔接正极引脚,这时指针会有较大幅度的摆动,指针起摆后,慢慢向左退回。如果按照此方法不能够出现上述现象,就说明电解电容器已经损坏。

③对于二极管,在检测其质量好坏时,需先把万用表拨到“R×100档”或“R×1,k档”,将红表笔接二极管负极,黑表笔接正极,这个电阻读数较小,是二极管的正向电阻,再把两支笔对调一下,读数应明显变大,这是二极管的方向电阻。如果不能出现上述现象,说明二极管已经损坏。

④对于三极管,在检测其质量好坏时,也是需要先把万用表拨到“R×100档”或“R×1,k档”。对于NPN型三极管,将黑表笔接集电极,红表笔接发射极;若是PNP型三极管,表笔要对调,这时如果电阻值越大,则说明三极管穿透电流越小。如果测得的阻值接近于零,则表明三极管已经被击穿损坏了。

2.2 焊接技术

①元器件的焊接顺序。焊接元器件时一般先安装低矮和耐热的元器件,如电阻;然后再安装大一点的元器件,如IC座、电位器;最后安装怕热的元器件,如二极管、三极管。

②焊接方法。通常选用双手焊接法,即焊接时右手握住电烙铁,左手捏着焊锡丝,在焊接时两手要相互配合,协调一致。具体焊接过程可分为4步,依次为:加热焊点、送焊锡丝、撤焊锡丝、撤电烙铁。要想达到良好的焊接效果,需要按照焊接过程,进行多次焊接练习。

D2-1型巡线小车的电路安装分为电路安装和机械零部件安装两个部分。对于电路的安装,按照元器件的焊接顺序可依次将电阻、8脚IC座、开关、电位器、电解电容、三极管、Ф3.0二极管焊接在电路板上,然后安装电池盒,接着再将电路板底面向上,焊接Ф5.0二极管和光敏电阻。焊接时需注意的是电源焊盘的极性和发光二极管的极性不要焊反。对于机械零部件的安装,应依次将车轮和电机安装在电路板上。

3 电路调试技能

在完成电路安装后,最后要进行的是电路功能的调试。调试通常分为分块调试和整机调试两种。要掌握电路调试技能,笔者认为应该领会两个方面的知识点:

3.1 测量仪表的使用

主要包括万用表、示波器和信号源的使用。

3.2 典型电路的调试方法

主要包括电源电路、操作显示电路、音频信号处理电路等电路的调试方法。在对这些典型电路检测前,需要了解这些电路的用途、特征以及电路的工作过程,然后再根据具体电路的特征选择检测点或检测元件进行检测分析。

D2-1型巡线小车的调试,可先进行驱动部分电路的调试:开关拨在“ON”位置,将8脚IC的第1脚、第7脚和第4脚连接,这时电机应该向前方转动,否则调换电机引线位置;如果电机不转,应检查三极管焊接是否正确。然后进行整机调试,电路断电,将LM393插入8脚IC座,上电后调节电位器使小车能够沿着黑色跑道行驶。

4 结 语

上述3项技能贯穿于电子制作的整个过程中,对于电子专业的学生来说,如果能够较好地掌握这些技能,可以为毕业后从事与电子产品生产制造、开发应用等相关工作打下良好的职业技能基础。

[1] 张晓东. 玩转电子制作[M]. 北京:中国电力出版社,2014.

[2] 韩雪涛. 简单轻松学电子电路识图[M]. 北京:机械工业出版社,2014.

[3] 韩雪涛. 简单轻松学电子电路检测[M]. 北京:机械工业出版社,2014.

[4] 张宪,张大鹏. 电子电路实用手册——识读、制作、应用[M]. 北京:化学工业出版社,2012.

[5] 智能自动寻迹车[EB/OL]. http://www.yydzw.com/ yydzw/products/2651255. html.

On Basic Professional Skills of Undergraduates Majoring in Electronics:Taking an Example of Electronic Production

LI Ying
(Tianjin Worker’s University,Tianjin 300143,China)

Electronic production is an important way of putting electronic technology theories into practice.It is pointed out that in the process of electronic production,there are three basic vocational skills which electronic students need to possess,namely,circuit identification,circuit installation and circuit debugging.Mastering these three skills by electronic professional students may bring them more opportunities.This paper,combining with the whole process of the production of D2-1 line patrol trolley,summarizes the three basic skills and discusses knowledge points of the professional skills.It is hoped that this paper may enlighten and help the students in the study of electronic technology and in their career planning.

electronic production;skill of drawing reading;installation skill;debugging skill

G712

:A

:1006-8945(2016)05-0054-03

2016-03-31

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