电子制作锦标赛基础知识..共23页
电子设计大赛基础知识
一、运算放大器运算放大器主要用于信号的放大与处理，在分析与设计运算放大器电路时应该注意器件本身重要的三个基本特性：虚短、虚断、虚地。
运算放大器基本应用电路：（1）同相放大器（2）反相放大器（3）差动放大器（4）反相求和放大器（5）积分电路（6）I-V转换电路（7）仪表放大器（8）半波精密整流电路（9）全波精密整流电路（10）桥式放大器(11)功率提升电路4.滤波器（1）高通滤波器（2）低通滤波器（3）带通滤波器二、电源电路（1）固定输出电压集成稳压器 典型器件：78XX 与79XX主要用于给运算放大器供电；输出电压类型有限，最为常用的为5V/6V/9V/12V/15V/24V ； （2）电压输出可调的集成稳压器典型器件：LM317与LM337图3.2.5 78/79正负输出电压的电路+Uo(10V/1A) （a ） （b ） 图3.2.7（3）LDO 稳压器典型器件：LM1117-adj 、LM1117-5、LM1117-3.3； 特点：输入与输出电压的差值较小 （4）升压稳压器特点：将较低的电源电压提高并有效驱动负载；典型器件有MC34063\TL494；另外一类方法为：产生一个与输入电压成比例的方波或正弦波、再利用变压器升压；（5）电压反转稳压器特点：将正电压转换为较低的负向电压，特别适合用在数字、模拟混合系统中； （6）电源模块在赛前应该为大赛准备一些合适的电源模块：单电源输出（简易型，采用Ф2.5或Ф3.5的插座）；多路电源输出：±12V 与±5V ，输出电流应该保证在1A 以上，最好为3A 以上；DC-DC 电源模块：自制可调较大电流的电路模块：例如采用LM317配合扩流环节实现；三、三极管电路三极管做电压放大器不合适，尤其在电子大赛这样时间非常紧张的特殊环节；一般用来作为电流扩大，例如OCL 互补推挽输出电路1S1885 C也可以采用集成功率放大器，典型器件为： LM386、TDA2003桥式电机驱动电路步进电机的驱动：采用L298 LED 与继电器的驱动：比较器用来比较两个信号的大小并产生一个二值电平，教材上推荐用运放实现，但最好选用专卖店集成比较器，常见类型有LM311/LM393/LM339，其内部分别集成有1/2/4个比较器。
2010年福建省青少年电子制作锦标赛竞赛规则[1]
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2010年福建省青少年电子制作锦标赛竞赛规则一、电子百拼图竞赛规定（一）电子百拼图现场拼装竞赛：１、小学组为3个指定电路、2个创新电路；２、初中组为3个指定电路、3个创新电路；（二）判断百拼图拼装、创新正确与无效的规定：１、选手在现场宣布的各规定时间内，逐一独立完成各种指定电路。
２、选手每正确完成一种电路（通过声、光、电等效果判断），由裁判员现场计时（计时精确到秒）３、凡不能按题意显示效果或能显示效果，但属下列条款之一者，其成绩无效，该题完成时间为指定完成时间再加5分钟；（1）未采用指定器材或零配件的参赛者；（2）拼装不平整、层次混乱，非指定器材在底板上出现；（3）无底板拼装或连接点超出底板；（4）元器件的极性颠倒或配件不全；（5）拼装层次超过三层（创新拼装和创新设计除外）；（6）未用子母扣连接或子母连接不牢固影响电路正常工作；（7）导线或元器件在相邻层交叉；（8）合上开关,电路需调整或调试后才能显示功能；（9）计时生效再次触动、更改或增减拼装板上的零件；（10）主动或被动给予或接受别人帮助；（11）不服从裁判，又不按申诉程序提出申诉，且严重影响竞赛进行者；（12）违反竞赛其它相关规定者。
二、电子小拼装竞赛规定（一）电子小拼装现场拼装竞赛如下：１、小学组为2个指定电路、1个创新电路（提供参考电路图）。
２、初中组为2个指定电路、2个创新电路（只提供原理图）。
（二）判断小拼装正确与失效的规定：１、工艺评分办法：发光二极管、三极管和集成电路引脚弯曲拱起、跨距大于两格、元器件引脚交叉等每处加10秒。
收音机磁棒不能自由移动、元器件参数与电路图不符等每处加30秒；２、规定时间内没有按时完成或没有效果的，其完成时间为指定时间再加5分钟。
在规定时间内完成的要经过振动电路板来确定效果；振动电路板，失效或效果不稳定的时间加30秒；３、凡属下列条款之一者，其完成时间为该题指定指定时间再加5分钟：（1）未采用指定器材的参赛者；（2）主动或被动给予或接受别人帮助；（3）不服从裁判，又不按申诉程序提出申诉，且严重影响竞赛进行者；（4）违反竞赛其它相关规定者。
电子设计大赛培训讲义
电子设计大赛培训讲义电子基本知识和protel基本知识一、电子基本知识1、常用的元器件介绍及识别方法一、电阻电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R1表示编号为1的电阻。
电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。
1、参数识别：电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ），兆欧（M Ω）等。
换算方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。
a、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：472 表示47×100Ω（即4.7K）；104则表示100Kb、色环标注法使用最多，现举例如下：四色环电阻五色环电阻（精密电阻）2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示：颜色有效数字倍率允许偏差（）银色/ x0.01 ±10金色/ x0.1 ±5黑色0 0 /棕色1 x10 ±1红色2 x100 ±2橙色3 x1000 /黄色4 x10000 /绿色5 x100000 ±0.5蓝色6 x1000000 ±0.2紫色7 x10000000 ±0.1灰色8 x100000000 /白色9 x1000000000 /二、电容1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。
电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。
电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。
容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。
电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。
电子设计大赛必备知识
电子设计大赛必备知识第一章：基本元件第一节电阻器电阻，英文名resistance，通常缩写为R，它是导体的一种基本性质，与导体的尺寸、材料、温度有关。
欧姆定律说，I=U/R，那么R=U/I，电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母“Ω”表示，有这样的定义：导体上加上一伏特电压时，产生一安培电流所对应的阻值。
电阻的主要职能就是阻碍电流流过。
事实上，“电阻”说的是一种性质，而通常在电子产品中所指的电阻，是指电阻器这样一种元件。
师傅对徒弟说：“找一个100欧的电阻来！”，指的就是一个“电阻值”为100欧姆的电阻器，欧姆常简称为欧。
表示电阻阻值的常用单位还有千欧（kΩ），兆欧（MΩ）。
一、电阻器的种类电阻器的种类有很多，通常分为三大类：固定电阻，可变电阻，特种电阻。
在电子产品中，以固定电阻应用最多。
而固定电阻以其制造材料又可分为好多类，但常用、常见的有ＲＴ型碳膜电阻、ＲＪ型金属膜电阻、ＲＸ型线绕电阻，还有近年来开始广泛应用的片状电阻。
型号命名很有规律，Ｒ代表电阻，Ｔ－碳膜，Ｊ－金属，Ｘ－线绕，是拼音的第一个字母。
在国产老式的电子产品中，常可以看到外表涂覆绿漆的电阻，那就是ＲＴ型的。
而红颜色的电阻，是ＲＪ型的。
一般老式电子产品中，以绿色的电阻居多。
为什么呢？这涉及到产品成本的问题，因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好，但制造成本也高，而碳膜电阻特别价廉，而且能满足民用产品要求。
电阻器当然也有功率之分。
常见的是1/8瓦的“色环碳膜电阻”，它是电子产品和电子制作中用的最多的。
当然在一些微型产品中，会用到1/16瓦的电阻，它的个头小多了。
再者就是微型片状电阻，它是贴片元件家族的一员，以前多见于进口微型产品中，现在电子爱好者也可以买到了二、电阻器的标识如在检修某硬件时用万用表测量出某个电阻的阻值已为无穷大，虽然可断定这个电阻已损坏，但由于各板卡及各种外设均没有电路图（只有极少数产品有局部电路图），故并不知电阻在未损坏时的具体阻值，所以就无法对损坏元件进行换新处理。
电子设计大赛培训之一：电子电路设计与制作基础
PPT课件
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固定电容的耐压
❖ 电容器在长期可靠工作条件下所能承受的最 大直流电压称为额定耐压。注意有些在交流 条件下工作的电容器所标的额定电压为交流 有效值。电容的标称耐压值有以下几种：
1.6V 4V 6.3V 10V 25V 32V* 40V 50V
63V 100V 125V* 160V 250V 300V*
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固定电阻的质量判断
❖ 多数情况下利用万用电表的电 阻档进行直接测量即可，但在所 判断电阻的阻值小于1欧时，万 用电表不再适用，必须用电桥进 行测量。
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二、固定电容器
电子电路中常用的固定电容器分为有无极性电容和有极 性电容两种。其中无极性电容有云母电容、瓷片电容、金属 膜纸介电容、涤纶电容和独石电容等10多种，而有极性电容 只有2种，就是电解电容和钽电容。
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5、系统初调试
❖ 断开负载和输入信号，在输入端接入信号发生器的 输出信号，从输入电路开始，按信号的处理路径， 以单元电路为单位顺序进行调试，必须保证每个单 元电路都能正常工作，如发现电路有设计不合理处， 及时对原理图进行修改。
❖ 在本步骤中，如电路中有系统整体负反馈时可能 影响单元电路的调试效果，可先断开负反馈元件， 待各单元电路调试好以后再接上负反馈元件。
❖ 购买焊锡丝时要注意产地和质量，一般来说 价格低的，焊接效果也要差一些。
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四、助焊剂
❖ 工业上常用的助焊剂有市场产品中的焊锡膏和盐酸 等，这些助焊剂不能用于电路板的助焊，因为有很 强的腐蚀性，焊接不久电路板和元件引脚即可能被 腐蚀断而报废。
❖ 电路板的助焊只能使用松香，其优点是永远不腐蚀 电路板和元件引脚，常用形式有固态松香直接应用 和用无水酒精溶解后以液态方式应用。松香助焊能 力较弱，因此，在助焊时要求被焊接件表面要清理 干净，不含氧化物和油等。
电子制作基础知识
华北电力大学工程训练中心科技创新室1常用电工工臭的T更用2基本电子死器T牛3实用电子制乍$常用电器维修1常用电工工具的使用>-:电烙铁的使用与焊接技术A二：万用表的使用A三：其它电工工具的使用2基本电子元器件A电阻器A电容器A半导体二极管、三极管＞其它元器件介绍其它类型的二极管1.发光二极管LED有正向电流流过时,发出一定波长范圉的光,目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光,它的电特性与一般二极管类似。
符号应用：半导体光源。
2.光电二极管反向电流随光照强度的増加而上升。
应用：光电检测。
符号r半导体三极管半导体三极管又称晶体三极管,简称晶体管或三极管。
它的基本功能是具有电流放大作用。
三极管属于电流控制型器件。
型号:NPN PNP基本结构注：符号中箭头的方向表示发射结正偏时发射极电流的方向。
NPNPNP集电极PNi发曲极集电极基极b基极b符号:符号:三极管对电流的控制闭合心由于电流只能由P 区流 向N 区，所以电流Ic 不能 流过三极管 当闭合K2 向e 极，同时由于电流lb 的存在使电流Ic 从三极 管的c 极流向e 极，这就 是三极管对电流的控制性电流lb 由三极管的b 极流 通不过将三极管管脚朝下，有字的一方 对着自己，从左到右依次为:e ，b ，c三极管管脚的分辨通常我们电子制作用得较多的都是 进口的90系列三极管.9013。
电子制作基础
1.2 常见电子元件
二、电容器（Capacitor）
电容特点
通交流，阻直流；
1.2 常见电子元件
二、电容器（Capacitor）
电容特点 电容两端电压不能突变；
1.2 常见电子元件
二、电容器（Capacitor）
电容特点 电容具有充电、放电特性。
uc=VCC（1-e -t/(RC)）
1.2 常见电子元件
指的是自由电荷，在金属导体中的电子是自由电子，在酸，碱， 盐的水溶液中是正、负离子。
成因 因为有电压（电势差）的存在，所以产生了电力场强，使电
路中的电荷受到电场力的作用而产生定向移动，从而形成了 电路中的电流。
1.1 电工学基础
一、电流（current）
电流单位 电流的单位为安培（A），在实际中有毫安（mA）、微
1.1 电工学基础
七、信号（Singnal）
周期信号的表征 频率（Frequency）：信号出现的频度，在数值上等于信号 单位时间内信号出现的次数，单位赫兹,HZ,有khz、Mhz等。
10000000HZ=1000Khz=1MHZ
2HZ
4HZ
1.1 电工学基础
七、信号（Singnal）
周期信号的表征 幅值（Amplitude）：信号随时间变换的最大值处。
I U R
欧姆定律由乔治·西蒙·欧姆提出，为了纪念他对电磁学的 贡献，物理学界将电阻的单位命名为欧姆，以符号Ω表示。
1.1 电工学基础
五、电流、电阻、电压的测量
电压表并联，直接读数；V 电流表串联，直接读数；A ➢思考：若电流表和电压表 交换位置，其结果将如何？
1.1 电工学基础
五、电流、电阻、电压的测量
七、信号（Singnal）
电子大赛要学习的基本知识
小强竞赛所需技能1.电路分析及设计2.元器件选用及焊接技巧3.单片机编程使用4.资料搜集5.论文写作整理6.团结协作1 最小开发系统（MCU ）熟练使用至少一种单片机，如A VR，61系列，51系列，PIC系列，摩托罗拉系列，430系列，ARM，CPLD，EDA，DSP等。
2 直流电源一般正负5-24V直流电源，在做题时自治直流电源给至少6分，若用成品没有分。
3键盘、显示部分键盘部分（1x8;4x4等）如果需要的键较少，可直接使用I/O口，也可以使用74LS148等编码器（会节省一些I/O口），但要注意去抖动处理（可使用软件，也可以使用单稳态触发器，RC电路等硬件去抖动方法）。
如果使用的键较多，可使用键盘管理芯片，如8279、7289A等，体积、功耗、成本会大一些，但比较好用，也容易使用。
显示部分一般来说分两大类：LED和LCD。
LED比较经典，也比较常用，在一般的资料中都能查到，采用键盘显示管理芯片统一管理是一个较好的办法。
LCD分液晶片和液晶显示模块（又分字段式和点阵式两种），除非使用430系列单片机（它自带LCD驱动模块，接口和使用均十分方便。
)其它单片机，为节省宝贵的时间，最好使用液晶模块，特别是自带汉字库的液晶模块，平时应学会使用。
4 前向通道多路转换开关、调理电路、放大、滤波、隔离等学会使用常用普通精密放大器、仪表放大器、隔离放大器等；这一部分的连线，制板等都显得比较重要。
集成运算放大器分类：1.通用型运算放大器（μA741，LM358双，LM324四）2.高阻型运算放大器（输入阻抗>109~1012Ω）（LF356，LF355，LF347四，CA3130，CA3140）3.低温漂型运算放大器（OP-07，AD508，ICL7650）4.高速型运算放大器（LM318，μA715）5.低功耗型运算放大器（ICL7600）6.高压大功率型运算放大器（μA791，D41）常用集成运算放大器：1.通用型（μA741，LM324 四运放）2.高阻型（LF347四运放，CA3140）3.低温漂型（OP-07，ICL7650）4.高速型（LM318）5.低功耗型（ICL7600）常用仪表放大器：AD620,AD624等集成运算放大器的使用要点：1.集成运算放大器的电源供电方式（1）对称双电源；（2）单电源2.集成运算放大器的调零问题（1）内部调零（2）外部调零3.集成运算放大器的自激振荡问题4.集成运算放大器的保护问题（1）电源保护（2）输入保护（3）输出保护A/D根据指标要求，选择合适的模数转换器，如果需要A/D，该部分是报告的重点内容之一。
电子大赛最基本的培训资料
电子设计大赛培训资料1.C语言编程、汇编语言编程2.中断技术3.定时技术4.计数技术5.模拟量、数字量6.数字逻辑主要是组合逻辑，条件或事件；时序逻辑由程序实现（中断、定时）7.二极管特性及应用，单向导通、电源保护、反向稳压、钳位、续流保护，逻辑组合二极管可分为发光二极管（LED），整流二极管，稳压二极管，开关二极管等等。
发光二极管LED ，一般作为指示灯用，发光二极管相对其他二极管正向导通电压较大，一般在1.6V到1.8V间。
其他二极管一般在0.2-0.3V（锗管），0.6-0.8V（硅管）。
电流在5-20mA，正常取10mA整流二极管也是很常见的，利用的是二极管的单向导通特性，从而可以将负极性电信号滤掉---半波整流，也可以进行其它的整流----例如全波整流。
稳压二极管这是因为二极管反向接通时，在二极管被击穿的情况下，其电流将瞬间增大，这样在外电压增大时，由于二极管被击穿后增加的电流会通过二极管而不会经过与二极管并联的负载上，从而可以保护与其并联的器件。
二极管钳位作用钳位作用就是利用二极管的正向导通电压在导通后维持在0.2-0.4V（锗管），0.6-0.8V（硅管），从而使与其连接的器件两端电压维持在一个范围内，最简单就是三极管的BE结电压在导通时可保持在钳位电压，这点常用于三极管的静态分析。
一般无特别说明硅管取0.7V，锗管取0.3V。
利用二极管的钳位作用，将5V电平转换为3.3V电平，R1的作用是限流，但串联了限流电阻R1会降低输入开关的速度。
采用此电路时，会通过二极管D1向3.3V电源输入电流，如果电流过高可能会使3.3V电源电压超过3.3V。
采用二极管钳位作用实现5V至3V电平转换由于3.3V信号的低电平一般不高于0.5V，当3.3V系统输出低电平时，由于D1的钳位作用，使得5V输出端会得到0.7V~1.2V的低电压，低于一般1.5V的低电平阈值。
当3.3V系统输出高电平时，由于D2的钳位作用，使5V输出端会得到约4V的高电平电压，高于最低不低于3.5V的高电平阈值。
电子制作基础知识
模拟电路与数字电路
模拟电路
处理模拟信号的电路，如音频、视频 等。
数字电路
处理数字信号的电路，如计算机、微 控制器等。
电路图与电路分析
电路图
用图形符号表示电路连接关系的图。
电路分析
通过电路图对电路进行理论分析和计算的方法。
04 电子制作工具与软件
焊接工具与材料
01
02
03
焊接工具
电烙铁、焊台、热风枪等， 用于将电子元件焊接到电 路板上。
电子制作的应用领域
教育领域
在教育领域中，电子制作可以用于制作教学演示、实验设 备、机器人等，帮助学生更好地理解电子技术和工程概念 。
智能硬件
在智能硬件领域中，电子制作可以用于制作智能家居设备 、可穿戴设备、物联网节点等，推动智能化生活的实现。
创意艺术
在创意艺术领域中，电子制作可以用于制作音乐合成器、 灯光装置、互动雕塑等，为艺术家提供更多的创作手段和 表现形式。
工作原理
放大器芯片将输入的音频信号放大，通过扬声器 播放出更大的声音。
06 安全注意事项
防电击安全
使用绝缘工具
在操作电子设备或电路时，应使用绝缘的工具，如绝缘螺丝刀和 电烙铁。
断电操作
在操作前应确保电源已经关闭，避免带电操作，以防止触电事故。
遵循安全规范
遵循国家和地方的安全规范，确保工作环境和设备符合安全要求。
防烫伤安全
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注意温度控制
在使用电烙铁等高温工具时，应控制适当的温度， 避免烫伤。
保持距离
在操作高温设备时，应保持一定的距离，避免烫 伤。
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注意设备冷却
在使用高温设备后，应等待设备冷却后再进行操 作。
防静电安全