电子工艺实习指导书(完成版)

实习目的

1、学习安全用电常识，了解人体所能承受的最高电压和电流以及电流和电压对人体造成的危害，掌握能够防止人体触电的方法以及各用电器正确的接电方法。

2、学习常用电子元器件的基础知识，认识和掌握电抗元件、变压器元件、机电元件、半导体分立元件以及集成电路。了解电抗元件的标称和偏差，分类和型号；变压器的分类和主要特征参数；机电元件的种类；半导体分立元件的分类和命名以及集成电路的种类，以及还有各种元器件的测试、选用的常识及注意事项。

3、了解通孔焊接技术（THT），掌握锡焊的机理和方法，及检验测试要求；能够正确地进行元件拆除；能按照电路原理图焊接、测试±5v稳压电源。

4、学习了解贴片技术（SMT），熟悉收音机的制作工艺，并制作、调试FM贴片收音机。

第一章安全用电

用电安全是现代人无可回避的安身立业的基本常识，从家庭到办公室，从娱乐场所到工矿企业，从学校到公司，几乎没有不用电的场所。电是现代物质文明的基础，同时又是危害人类的肇事者之一，如同现代交通工具把速度和效率带给人类的同时，也让交通事故这个恶魔闯进现代文明一样，电气事故是现代社会不可忽视的灾害之一。

从使用电能开始，科技工作者就为减少、防止电气事故而不懈努力。长期实践中人们总结积累了安全用电的经验，有些是用鲜血甚至生命换来的。人不能事事都去实践，特别是对安全事故而言，应该记取前人的经验教训，掌握必要的知识，防患于未然。一旦发生事故，只能总结经验教训以警示后来人。

1.1人身安全

人体是可以导电的，电流经过人体会对人身造成伤害，这就是所谓触电。触电事先无预兆，一旦发生，顷刻之间就会产生严重后果，而且难以自救。

1.1.1触电危害

触电对人体的危害主要有电伤和电击两种。

一、电伤

电伤是由于发生触电而导致的人体外表创伤。通常有以下三种：

1.灼伤

由于电的热效应而灼伤人体皮肤、皮下组织、肌肉甚至神经。灼伤引起皮肤发红、起泡、烧伤甚至坏死。

2.电烙伤

电烙伤是由电流的机械和化学效应造成人体触电部位的外部伤痕，通常是皮肤表面的肿块。

3.皮肤金属化

这种化学效应是由于带电体金属通过触电点蒸发进入体内造成的，局部皮肤呈现相应金属的颜色。

触电对人体造成的电伤一般是非致命的，真正危害人体生命的是电击。

二、电击

电流通过人体，严重干扰人体正常生物电流，造成肌肉痉挛（抽筋）、神经紊乱，导致呼吸停止，心脏室性纤颤，严重危害生命。

三、影响触电危险程度的因素

1.电流的大小

人体内是存在生物电流的，一定限度的电流不会对人体造成损伤。一些电疗仪器就是利用电流刺激达到治疗目的的。电流对人体的作用如表1.1所示。

表1.1 电流对人体的作用

电流种类不同对人体损伤也不同。直流电一般引起电伤，而交流电则电伤与电击同时发生，特别是40~100Hz交流电对人体最危险。不幸的是人们日常使用的工频市电（我国为50Hz）正是在这个危险的频段。当交流电频率达到20000Hz时对人体危害很小，用于理疗的一些电子仪器采用的就是这个频段。

3.电流作用时间

电流对人体的伤害同作用时间密切相关。可以用电流与时间的乘积（也称电击强度）来表示电流对人体的危害。漏电保护器的一个主要指标就是额定断开时间与电流乘积<30mAS。高灵敏度产品可以达到3mAS，故可有效防止触电事故。

4.电流流经人体的途径

(1) 电流通过心脏会引起心室颤动，中断血液循环，导致死亡。

(2) 电流通过中枢神经或有关部位，会引起中枢神经严重失调而导致死亡。

(3) 电流通过脊椎，可导致半截肢体瘫痪。

(4) 从左手到胸部，电流途经心脏而且途径也最短，是最危险的电流途径；从手到手，电流也途经心脏，电流也途经心脏，因此也是很危险的电流途径；从脚到脚的电流是危险性较小的电流途径，但可能因痉挛而摔倒，并可能导致电流通过全身或摔伤、坠

落等二次事故。

5.人体电阻

人体是一个不确定的电阻。处于干净的环境，皮肤干燥时可呈现100千欧姆以上阻值；而当人体处于带电粉尘多或皮肤潮湿时，电阻可降到1千欧姆以下。

人体还是一个非线性电阻，接触电压升高，电阻值随之减小。表1.2给出了人体电阻随电压的变化情况。

表1.2 人体电阻随电压的变化

1.1.2 触电原因

人体触电，主要原因有两种：直接或间接接触带电体以及跨步电压。前者又可分为单极接触和双极接触。

一、单极接触

一般工作和生活场所供电为380/220V 中性点接地系统，当处于地电位的人体接触带电体时，人体承受相电压，如图1.1所示。

图1.1 图1.2

这种触电往往是人们粗心大意、忽视用电安全造成的。 二、双极接触

人体同时接触电网的两根相线或一条相线跟中线发生触电，如图1.2所示。这种触 电电压高、电流大，大都是在带点工作时发生的，而且一般保护措施都不起作用，因而危险极大。

三、静电触电

在检修电器或科研、工作中有时发生电气设备已断开电源，但在接触某些部分时发生触电，这在一部分有高压大容量电容器的情况下有一定危险。特别是质量好的电容器能长期储存电荷，容易被忽略。

四、跨步触电

在故障设备附近，例如电线断落在地上，再接地点周围存在电场，当人走进这一区域时，将因跨步电压而使人触电，如图1.3所示。

图1.3

1.1.3 防止触电

防止触电是安全用电的核心。没有一种措施或一种保护器是万无一失的。最保险的钥匙掌握在自己手中即安全意识和警惕性。以下几点是最基本最有效的安全措施。

一、安全制度

在工矿企业、科研院所、实验室等用电单位，几乎无一例外地订有各种各样的安全用电制度。这些制度绝大多数都是在科学分析的基础上制定的，也有很大条文是在实际中总结出的经验，可以说很多制度条文是惨痛的教训换来的。在此特别忠告：在你走进车间、实验室等一切用电场所时，千万不要忽略安全用电制度，不管这些制度粗看起来如何“不合理”，如何“妨碍”工作。

二、安全措施

防止触电的措施很多，这里提出的几条措施都是最基本的安全保障。

1.对正常情况下带电的部分，一定要加绝缘防护，并且置于人不容易碰到的地方。例如输电线、配电盘、电源板等。

2.所有金属外壳的用电器及配电装置都应该装设保护接地或保护接零。

3.在所有使用市电的场所装设漏电保护器。

4.随时检查所用电器插头、电线，发现破损老化及时更换。

5.手持电动工具尽量使用安全电压工作。我国规定常用安全电压为36V或24V，特别危险场所用12V甚至6V。

三、安全电压

(1) 安全电压的定义为了防止触电事故而采用的由特定电源提供的电压系列。这个电压系列的上限，在正常和故障情况下，任何两导体间或任一导体与地之间均不得超过交流（50~500Hz）有效值50V。

<1> 除采用独立电源外，安全电压的供电电源的输入电路与输出电路必须实行电路上的隔离。

<2> 工作在安全电压下的电路，必须与其他电气系统、任何无关的可导电部分实行电气上的隔离。

(2) 安全电压的等级及选

用举例见表1.3

表1.3 安全电压的等级及选用举例

四、安全操作

1.任何情况下检修电路和电器都要确保断开电源，仅仅断开设备上的开关是不够的，还要拔下插头。

2.不要湿手开关、插拔电器。

3.遇到不明情况的电线，先认为它是带电的。

4.尽量养成单手操作的电工作业习惯。

5.不在疲倦、带病、饮酒等不利状态下从事电工作业。

6.遇到较大体积的电容器先行放电，再进行检修。

五、安全产品

理论上讲进入市场的产品都应该是安全性能有保证的，但实际社会中，一些不合格的产品往往给用户造成安全事故。作为用户选择有国家安全检验权威部门即中国电工产品认证委员会（CCEE）检测通过的产品，是安全的根本保证。该委员会是国际电工委员会电工产品安全认证组织（IECEE）批准的国家认证组织，检测标准符合国际标准，并有统一的认证标志，如图1.4所示。

CCEE

图1.4 中国电工产品认证委员会（CCEE）标志

1.2 设备安全

设备安全是个庞大的题目。各行各业、各种不同设备都有其安全使用问题。在此仅讨论一般范围工作、学习、生活场所的用电仪器、设备及家用电器的安全使用中最基本的安全常识。

1.2.1 设备接电前检查

将用电设备接入电源，这个问题似乎很简单，其实不然。有的数十万元昂贵设备，接上电源一瞬间变成废物；有的设备本身故障引起整个供电系统异常，造成难以挽回的损失。问题何在?

——用电器不一定都是接AC220V/50Hz电源。我国市电标准为AC220V/50Hz，但是世界上不同国家不一样，有AC110V， AC115V，AC127V，AC225V，AC230V，AC240V等电压，电源频率有50/60Hz两种。

——环境电源不一定都是220V，特别对工矿企业、科研院所，有些地方需要AC380V，有些地方需要AC36V，有的地方可能需要DC12V。

——新的设备不等于是没问题的设备，且不说假冒伪劣，即使一台合格产品，在运输、搬动中也有可能出问题。

因此，建议设备接电前“三查”：

（1）查设备铭牌：按国家标准，设备都应在醒目处有该设备要求的电源电压、频率、电源容量的铭牌或标志。小型设备的说明也可能在说明书中。

（2）查环境电源：电压、容量是否与设备吻合。

（3）查设备本身：电源线是否完好，外壳是否可能带电。一般用万用表进行简单检测。

1.2.2 电气设备基本安全防护

所有使用交流电源的电气设备（包括家用电器、工业电气设备、仪器仪表等）均存在绝缘损坏而漏电的问题，按电工标准将电器设备分为四类，各类电气设备特征及安全防护见表1.4。

表１.4 电气设备分类及基本安全防护

1.2.3 设备使用异常的处理

用电设备在使用中可能发生以下几种异常情况：

1.设备外壳或手持部位有麻电感觉。

2.开机或使用中熔断丝烧断。

3.出现异常声音，如噪声加大，有内部放电声，电机转动声音异常等。

4.有异味，最常见为塑料味，绝缘漆挥发出的气味，甚至烧焦的气味。

5.机内打火，出现烟雾。

6.仪表指示超范围。有些指示仪表数值突变，超出正常范围。

异常情况的处理办法：

1、遇上上述正常情况之一，应尽快断开电源，拔下电源插头，对设备进行检修。

2、对烧断熔断器的情况，决不允许换上大容量熔断器试机。一定要查清原因再换上同规格熔断器。

3、及时记录异常现象及部位，避免检修时再通电。

4、对有麻电感但未造成触电的现象不可忽视。这种情况往往是绝缘受损但未完全损坏，如图1.5所示相当于电路中串联了一个大电阻，暂时未造成严重后果，但随之时间推移，绝缘逐渐完全破坏电阻R0急剧减小，危险增大，因此必须及时检修。

图1.5

1.3电气火灾

火灾是造成人们生命和财产损失的重大灾害。随着现代电气化日益发展，在火灾总数中，电气火灾所占比例不断上升；而且随着城市化进程，电气火灾损失的严重性也在上升。研究电气火灾的原因及其预防意义重大。表1.5是有关电气火灾的基本分析。

表1.5 电气火灾及预防

1.4 用电安全技术简介

实践证明，采用用电安全技术可以有效预防电气事故。已有的技术措施不断完善，新的技术不断涌现，我们需要了解并正确运用这些技术，不断提高安全用电的水平。

1.4.1 接地和接零保护

在低压配电系统中，有变压器中性点接地和不接地两种系统，相应的安全保护措施有接地保护和接零保护两种方式。

一、接地保护

在中性点不接地的配电系统中，电气设备宜采用接地保护。这里的“接地”同电子电路中简称的“接地”（在电子电路中“接地”是指接公共参考电位“零点”）不是一个概念，是真正的接大地。即将电气设备的某一部分与大地土壤作良好的电气连接，一般通过金属接地，并保证接地电阻 小于4Ω。接地保护原理如图1.6所示。

图1.6

如没有接地保护则流过人体的电流为:3

Z

Rr U Ir +

=

式中Ir 为流过人体的电流，U 为相电压，Rr 为人体电阻，Z 为相线对地阻抗。当接上保护地线时，相当于给人体电阻并联上一个接地电阻R G ，此时流过人体的电流为：

Ir Rr

R R Ir G G

+=

/

由于R G ＜＜R r ，故可有效保护人身安全．

由此也可看出，接地电阻越小，保护越好，这就是为什么在接地保护中总要强调接地电阻要晓得缘故。

二、接零保护

对变压器中性点接地系统（现在普遍采用电压为380/220V 三相四线制系统）来说，

采用外壳接地已不足以保证安全。

参考图1.6，因人体电阻Rr 远大于设备接地电阻R G ，所以人体受到的电压即相线与外壳短路时，外壳的对地电压U a ，而U a 取决于下式：

U R R R Ua G

b

+≈

式中R 0为工作接地的接地电阻，R b 为保护接地的接地电阻，U 为相电压。 设R 0=4Ω，R b ＝4Ω，U=220V ，则U a≈110V。这对人来说是不安全的。

因此，这种系统中应采用保护接零，即将金属外壳与电网零线相接。一旦相线碰到外壳即形成与零线之间的短路，产生很大电流，使熔断器或过流开关断开，切断电流，因而可防止电击危险。图1.7表示民用220V 供电系统的保护零线和工作零线。

应注意的是这种系统中的保护接零必须是接到保护零线上，而不能接到工作零线上。保护零线与工作零线，虽然它们对地的电压都是0V ，但保护零线上是不能接熔断器和开关的，而工作零线上则根据需要可接熔断器及开关。 1.4.2 漏电保护开关

漏电保护器又称漏电保安器、漏电保护开关等，是一种在负载端相线与地线之间发生漏电或由于人体接触相线而发生单相触电事故时，能自动在瞬间断开电路，从而对电气设备及人身安全起到保护作用的电器，如图1.8所示。

相线)工作零线))

保护零线相线

漏电保护开关有多种结构形式，按其极数分二极、三极、四极等几种。二极保护开关用于单相供电电路，三极保护开关用于三相三线制供电电路（三相对称负载无中线），四极保护开关用于三相四线制供电电路（三相不对称负载）。按其脱扣方式分电子脱扣和电磁脱扣两种。前者适用于漏电动作电流小的场合，后者适用于漏电动作电流大的场合。按其保护功能分也有两种。一种是带过流保护的，它除具有漏电保护功能外，还兼有过载和短路保护功能。使用这种保护开关时，电路上一般不需再配用熔断器。另一种是不带过流保护的，它在使用时还需再配用相应的过流保护装置（如熔断器）。

漏电保护继电器也是一种漏电保护装置，它由零序互感器、放大器和控制触点组成。它只具有检测与判断的能力，本身不具备直接开闭主电路的功能。通常与带分励脱口的自动空气开关配合使用，当继电器动作时输出信号至自动空气开关，由自动空气开关分断主电路。

表1-4-1是我国生产的电流动作型漏电保护装置的技术数据。其中DZL18-20漏电保护开关采用了国际电工委员会（IEC ）标准，它是用于额定电压为220V 、电源中性点接地的单相回路。由于采用了微电子技术，这种漏电开关具有结构简单、体积小、动作灵敏、性能稳定可靠等优点，很适合一般民用住宅使用。

表

1.6 我国生产的电流动作型漏电保护装置的技术数据

型号

名称

极数

额定

电压/V

额定电流/A 额定漏电动作电流/mA 漏电动作时间/s 保护功能

DZ15-20L

漏电开关

3

380

3、4、5、10、15、20

30、50、75、

100 <0.1

过载、短路、漏电保护 DZ15-20

漏电开关

2

380

6、10、15、20、30、40 30、50、75、

100 <0.1

过载、短路、漏电保护 4 DZL-16

漏电开关

2

220 6、10、15、25、40

15 <0.1

漏电保护

3 380 36

4

图1.8漏电保护器的原理示意图

第二章 电路元器件的基本知识

电路元器件是电气设备与电子产品的基础，特别是一些基本的、通用的元器件更是必不可少的组成部分。熟悉和掌握各类元器件的性能、特点、适用范围及其检测方法等，对设计、制作与调试电气设备、部件或电子产品有十分重要的意义。 2.1 电阻器与电位器

电阻器是电子产品中最通用的电子元件。它是耗能元件，在电路中分配电压、电流，用作负载电阻和阻抗匹配等。

电阻在电路中的常用图形符号如图2.1所示。 1.种类

电阻器种类很多，按制造工艺和材料，电阻器可分为：合金型、薄膜型和合成型。按照使用范围和用途，电阻器又可分为：普通型电阻器、精密型电阻器、高频型电阻器、高压型电阻器、熔断型电阻器、敏感型电阻器、电阻网络、无引线电阻器等。

2.参数

电阻器的主要参数包括标称阻值、允许误差和额定功率。 (1) 标称阻值

电阻器表面所标注的阻值称为标称阻值。不同精度等级的电阻器，其阻值系列不同。标称值是按国家规定的电阻器标称阻值系列选定的，标称阻值系列见表2.1，阻值单位为欧姆（Ω）。

表2.1 标称电阻系列

(a)固定电阻器

(b)可变电阻器

图2.1 电阻在电路中的常用图形符号

电阻器的允许误差是指电阻器的实际阻值对于标称值的允许最大误差范围，它标志着电阻器的阻值精度，普通电阻器的误差有±5%、±10%、±20%三个等级，允许误差越小，电阻器的精度越高。精密电阻器的误差可分为±2%、±1%、±0.5%、…、±0.001%等十几个等级。

(3) 额定功率

电阻器通电工作时，本身要发热，如果温度过高就会将电阻器烧毁。额定功率是指在规定的环境温度下允许电阻器承受的最大功率，即在此功率限度以下，电阻器可以长期稳定地工作，不会显著改变其性能、不会损坏。不同类型的电阻器有不同系列的额定功率。功率系列可以从0.05W~500W 之间分为多种规格。最常用的一般在1/8W~2W 之间。不同功率的电阻在电路图上常用图2.2所示的符号表示。

(4) 电阻器标记方法 电阻器的标记方法有直标法和色标法。

<1> 直标法

直标法是将元件值和允许的相对误差等级直接用文字印在元件上。 <2> 色标法

色标法使用不同颜色的色环在电阻器的表面标示出其最主要参数的标记法，如下图所示。色标所代表的意义见表2.2。

表2.2 色标所代表的意义

图2.2 不同功率的电阻在电路图上常用的表示符号

1/8W

2W

5W

1W

1/2W

1/4W

电阻图片

色环电阻有三环、四环、五环三种标法。

三环色标电阻器 只表示标称电阻值（精度均为±20%）。 四环色标电阻器 表示标称电阻值（两位有效数字）和精度。 五环色标电阻器 表示标称电阻值（三位有效数字）和精度。

如图2.3所示，靠近电阻端面的一端的色环为第一环。如一电阻器的色环为棕、黑、红，则此电阻器的阻值1000Ω，误差为±20%。一电阻器的色环为棕、紫、绿、金、红，则此电阻器的阻值17.5Ω，误差为±2%。为区分五环电阻的色环顺序，第五色环的环带

图2.3 电阻的色环标示法

比另外四环要宽。

固定电阻器的型号及命名参见表2.3。

表2.3 电阻器型号和命名

根据结构不同，电位器可分为单圈电位器、多圈电位器，单联、双联和多联电位器，又分带开关电位器，锁紧和非锁紧式电位器。

根据调节方式不同，电位器还可分为旋转式电位器和直滑式电位器两种类型。前者电阻体呈圆弧形，调节时滑动片在电阻体上作旋转运动；后者电阻体呈长条形，调节时，滑动片在电阻体上作直线运动。

随着表面安装技术（SMT）和微组装技术（MAT）的发展，在小型化电子仪器中采用了矩形片式电位器，其体积小、重量轻、阻值范围较宽、可靠性高、高频特性好、易焊接，是自动化表面安装的理想元件。

对于一些敏感电阻如光敏、热敏、气敏电阻，也可作为可变电阻使用。

2.2 电容器

电容器是电子电路中常用的元件，它由两个金属电极，中间夹一层电介质构成。电容器是储能元件。电容器在电路中具有隔断直流、通过交流（即隔直通交）的特性。通常用于滤波、旁路、级间耦合，可与电感组成振荡电路。电容器图形符号见图2.4。

1.电容器的种类和特点 (1) 纸介质电容器

体积小，容量可做的较大，固有电感的损耗也较大，适用于低频电路。 (2) 金属化纸介质电容器 与纸介质电容器相比，体积更小。 (3) 薄膜电容器

电容器的介质是聚苯乙烯和涤纶等。前者漏电小、损耗小、性能稳定，有较高的精度，可用于高频电路中。后者介电常数高、体积小、容量大，稳定性也较好，该电容器宜做旁路电容。

(4) 云母电容器

介质损耗小，绝缘电阻大，温度系数小，容量小，适用于高频电路。

(5) 瓷介电容器

体积小，容量小，损耗小，耐热性能好，绝缘电阻高，可用于高频电路。 (6) 铝电解电容器

有正负极性，容量大，损耗也大，适用于低频电路，隔直及电源滤波。

(7) 钽、铌电解电容器

有正负极性，以氧化钽（铌）作为绝缘介质，介电常数很高，因此体积小、容量大，且具有寿命长、漏电小、工作温度范围大等特点。但耐压值不高（小于100V ）。

c

+

a 固定电容器

e 双联可调电容器

++

b 电解电容器

+

图2.4 电容器图形符号