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业余无线电测向机制作.ppt

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业余无线电测向机制作 合肥学院无线电运动协会 学习目的: 目前无线电测向运动正在全国学校快速普 及,教育部为落实《2003-2007年教育振兴 行动计划》,落实德、智、体、美全面发展 的教育方针。教育振兴行动计划把无线电测 向运动列为学校体育、艺术 2+1 工程项目。 无线电测向机制作工程是无线电测向比赛项 目内容之一。在座的各位,是推动我省无线 电测向运动发展的坚实力量。我们有义务把 这个项目在吉林省的学校推广普及。 无线电测向机制作基础知识 1. 识读电路图 2. 元器件安装 3. 手工焊接 4. 整机调试 第1节 识读电路图 图纸是从事工程设计、制造、 安装和维修的技术人员之间的 通用语言。具有一定的识图能 力是每个工程技术人员应具备 的基本素质。 1.1 电路图种类与识图方法 1.1.1 方框图 、 1.2.1 电路原理图、 1.3.1 装配图 1.4.1 识图要求与方法 ●在实践中常见的电路图有方框图、 电路原理图和装配图三种。此三种 电路图所展示的信息不同,却有着 紧密的内在联系,即从不同的侧面 来描述同一个电子设备。 1.1.1 方框图 ●方框图 是用分割图来表示设备系统的一 种方法,他表明了设备组成部分 、各部 分之间的关系及信号的流程和演变过程 。 了解并掌握设备组成方框图是分析该 设备的结构、工作原理的第一步,也是 读懂、走通一个复杂电路的钥匙。 图 1.1.1 短距离80米波段测向机方框图 1.2.1 电路原理图 方框图只描述一个电子设备或复杂 电路的框架;具体采用的电路类型和形 式、元器件及参数、各电路间的连接情 况需要用电路原理图来表示。电路原理 图是利用电路图形符号有机连接成的整 体图,是有关技术人员不可缺少的资料 。有了电路原理图,就能更详细、具体 地分析电子设备的工作原理。 短距离80米波段测向机电路原理图 1.3 装配图 ●装配图是电路原理图的具体表现形 式,是无线电装置或设备安装、调 试和维修人员的必要资料。装配图 一目了然地表明了元器件的实物形 状、安装位置和电路的实际走线方 法等。 短距离80米测向机印刷电路板 电器连接铜片 焊接元器件引脚的 焊盘 1.4.1 识图要求与方法 (1)识图要求 ① 熟悉每个元器件的电路符号。无线电元 器件是组成各种电子线路及设备的基本单元 ,熟悉无线电元器件的电路符号是识读无线 电电路图的基本要求。 ●电路符号包括图形符号、文字符号和回 路标号三种。 ●图形符号通常用于电路图或其他文件以 表示一个元器件或概念的图形、标记。 ●文字符号是用来表示电器设备、装置和 元器件种类和功能的字母代码。 ●回路标号主要用来表示各回路的种类和 特征等。 ② 根据图纸迅速查找到元器件在电 子设备中的具体位置这是一个由理 论到实践的过程。电路图提供了电 子设备组成和工作原理的理论依据 ,根据电路图迅速、准确地判断出 有关电路在整机结构中的部位,乃 至查找到元器件的实际位置是识读 电路的主要目的之一。 对于从事无线电测向运动的辅导员来说 , 达到此项要求尤为重要。在测向机调 试、维修时 , 通常首先根据故障现象 , 参阅电路原理图分析出可能产生故障的 部位;然后必须迅速准确地查找到相关 部位,对有关元器件进行必要的测试; 最后确认产生故障的真正原因并设法予 以排除。 ③ 方框图如前所述 , 方框图勾画出了电子 设备组成和工作原理的大致轮廓。能够看 懂方框图 , 是掌握整个电子设备工作原理 和工作特点的基础。 对具体电子设备及电路的识别方法 , 一 般是由简单到复杂、由整体到局部逐步摸 索规律。 因此 , 要了解和掌握具体设备的电路原 理必须读懂方框图。 ④ 具有一定的识别能力 一个电子设备通常是由许许多多元 器件所组成的单元电路构成的。在读图 过程中 , 还要求具有对单元电路、元器 件的识别能力。即确认各单元电路的性 质、功能及组成元器件。 比如 :在无线电测向机电路中有若干放 大电路 , 在读图时必须分清高频放大器 、中频放大器、低放大器、功率放大 器等不同类型和功能的放大器 , 同时还 必须搞清每个单元放大器由哪些元器 件组成。识别能力还体现在对元器件 的实物识别等方面。 (2)识图方法 ① 认准两头、弄清用途 我们知道 , 任何一个电子设备 , 无论其 电路复杂程度如何 , 都是由单元电路组成的 。在对单元电路进行分析时 , 要认准“两头 ”( 即输入端和输出端 ), 进而分析两端口信 号的演变、阻抗特性 , 从而达到弄清电路作 用与用途的目的。 各种功能的单元电路都有它的基本 组成形式 , 而各单元电路的不同组合 , 构 成了不同类型的整机电路。在了解各单 元电路信号变换作用的基础上 , 再来分 析整机电路的信号流程 。就能对整机电 路的工作过程有个全面的了解。 ② 化繁为简、器件为主 我们的识图对象通常是较复杂电子产品 的电路原理图。要一下子读懂由很多个元器 件组成的复杂电路确有困难 , 只要我们遵循化 繁为简、由表及里、逐级分析的识图原则, 读懂、走通电路就变得容易了。 ③ 找到电源、揪住地线 每个电子设备都少不了电源 , 每个 电子电路的工作都需要有电源来提供能 量。在识图时找到电源 , 不仅能了解各 电子电路的供电情况 , 而且还能以此为 线索对电路进行静态分析。 对于调试与检测来说 , 通常应 了解电路中各点电压的情况 , 分 析时要紧紧抓住地线 , 并以此 作 为测量各点电压的基准点。 ④ 功能开关、走通回路 无线电测向设备中都有控制其实现多种 功能的功能开关。功能开关的切换可使电子 设备工作于不同的状态 , 在其内部形成不同 的工作回路。因此 , 读图时比须弄清功能开 关在不同位置时的电路特点、工作情况。 识图能力的培养,不是一朝 之功所能达到的,在熟练掌握基 本识图知识的基础上,还必须勤 于学习、勇于实践,摸索出行之 有效的方法。 ① 认准两头、弄清用途 ② 化繁为简、器件为主 ③ 找到电源、揪住地线 ④ 功能开关、走通回路 高放级 差拍振荡器 检波器前置低放攻放 耳机插孔 稳压器 第2节 元器件安装 2.1 电子元器件的布局 2.2 安装的基本要求 2.3 印制板上元器件的安装 2.1 电子元器件的布局 电子设备中元器件布局应遵循下列原则: ü 应保证电路性能指标的实现; ü 应有利于布线; ü 应满足结构工艺的要求; ü 应有利于设备的装配、调试和维修; 2.2 安装的基本要求 1、保证导通与绝缘的电气性能 ; 2、保证机械强度 ; 3、保证传热的要求 ; 4、接地与屏蔽要充分利用 ; 2.3 印制板上元器件的安装 ●在测向机开始装配、焊接以前,除了要事先做好对于 全部元器件的测试筛选以外,还要进行两项准备工 作: Ø 一是要检查元器件引线的可焊性,若可焊性不好 ,就必须进行镀锡处理; Ø 二是要根据元器件在印制板上的安装形式,对元 器件的引线进行整形,使之符合在印制板上的安装 孔位。 2.3.1 元器件引脚的弯曲成型 为了避免损坏元器件,整形必须注意以下 两点: 引线弯曲的最小半径不得小于引线直径的2倍 ,不能“打死弯”; 引线弯曲处距离元器件本体至少在2mm以上 ,绝对不能从引线的根部开始弯折。 (1)预成型要求 ①成型跨距 它是指元器件引脚之间 的距离,它应该等于印制板安装孔的中心距 离,允许公差为0.5毫米。若跨距过大或过 小,会使元器件插入印制板后,在元器件的 根部间产生应力, 而影响元器件的 可靠性。 ②成型台阶 元器件插入印制板后的高度有两种安装要求 。 一种是元器件的主体紧贴板 面,不需要控制; 另一种是需要与板面保持一 定的距离。 ②目的: 大功率元器件需要增加引线长 度以利散热;元器件引线根部的 漆膜过长。 ③控制方法:将元器件引线的适当部位弯 成台阶。 高度: 卧式元器件5~10毫米, 立式元器件3~5毫米, 其中电解电容器约2.5毫米。 ④ 引线不平行度 是指两引线不处在同一平面内,会影响 插件,并使元件受到应力。 不平行度应小于1.5毫米 ⑤折弯弧度 是指引线弯曲处的弧度。 为避免加工时引线受损,折弯处应有一 定的弧度,折弯处的伤痕应不大于引线 直径的1/10。 2.3.2 元器件的插装 总体要求:  在单面印制板上卧式装配时,小功率元器件总是 平行地紧贴板面;  在双面板上,元器件则可以离开板面约1~2mm, 避免因元器件发热而减弱铜箔对基板的附着力,并 防止元器件的裸露部分同印制导线短路。 插装元器件还要注意以下原则: 1、先安装低矮的元器件,如卧式二极管,然 后再安装立式的元器件。 2、各种元器件的安装,应该尽量使它们的标 记(用色码或字符标注的数值、精度等)朝 上或朝着易于辨认的方向,并注意标记的读 数方向一致(从左到右或从上到下); 良好不好 卧式安装的元器件,尽量使两端引线的长度相等 对称,把元器件放在两孔中央,排列要整齐; 立式安装的色环电阻应该高度一致,最好让 起始色环向上以便检查安装错误,上端的引线不 要留得太长以免与其他元器件短路; 良好不好 3、当元器件在印制电路板上立式装配时,立式 装配的机械性能较差,抗振能力弱,如果元器 件倾斜,就有可能接触临近的元器件而造成短 路。为使引线相互隔离,往往采用加套绝缘塑 料管的方法。 4、 通常制作测向机时,手工安装元器件与焊接 操作是同步进行。应该先装配焊接低矮的元器 件,如卧式电阻、二极管等;然后再装配焊接 立式元器件,如电阻、电容、晶体管等。 第3节 手工焊接 ² 3.1、焊接基础知识 ² 3.2、焊接工具与材料 ² 3.3、手工焊接工艺 ² 3.4、 拆焊 3.1 焊接基础知识  在电子产品整机装配过程中,焊接是连接各 电子元器件及导线的主要手段。  焊接通常分为:熔焊、钎焊及接触焊。  锡焊( 熔点183~277℃ )是软钎焊的一种 形式。  在电子工业中,锡焊是最具有代表性的焊接 方法。 3.1.1 锡焊的工艺要素 1)焊件应具有良好的可焊性; 2)焊件表面应保持清洁; 3)要使用合适的助焊剂; 4)焊件要加热到适当温度; 5)把握合适的焊接时间; 3.1.2 焊接的质量要求 1)电气性能良好; 2)具有一定的机械强度; 3)焊点上的焊料要适量; 4)焊点表面应光亮且均匀; 5)焊点不应有毛刺、空隙; 6)焊点表面必须清洁; 3.2 焊接工具与材料 3.2.1 焊接工具 1、电烙铁的分类 按加热的方式分类: 直热式、感应式; 按功能分类:单用式、两用式、调温式、恒温式; 按功率分类: 20W 、30W 500W ; 注: 最常用的是单一焊接使用的直热式,分为内热和外热式。 2、电烙铁的合理选用:选用恒温式的烙铁比较理 想,在工作中应根据实际情况进行选择。 低温电烙铁长寿电烙铁内热式长寿电烙铁 可调恒温电烙铁 大功率电烙铁 外热式电烙铁:电热丝 包在烙铁头上。 内热式电烙铁: 电热丝置于烙 铁头内部。 3、烙铁头的形状与修整 选择依据:应使烙铁头尖端的接触面积小于焊接处(焊 盘)的面积。 Ø 烙铁头越长,温度越低;烙铁头越粗,温度越低; Ø 烙铁头越短,温度越高;烙铁头越细,温度越高; 3.2.2、 焊接材料 1、焊料 2、助焊剂 1、焊料 定义:在焊接时,凡是用来使两种或两种以上金 属连接成为一个整体的金属或合金被称为焊料。 分类:按成分—锡铅焊料、银焊料及铜焊料; 按熔点—软焊料(熔点在450℃以下〕和硬 焊料(熔点高于450℃)。 在电子设备装联中常用的焊接材料是锡铅系焊料  2、助焊剂 定义:助焊剂是一种促进焊接的化学物质,在锡 焊中,它是一种不可缺少的辅助材料,其作用 是极为重要的。 1. 助焊剂的作用 (1)除氧化膜; (2)防止氧化; (3)减小表面张力; (4)使焊点美观; 3.3 手工焊接工艺 3.3.1 焊接操作的正确姿势 一般情况下,烙铁到鼻子的距离应 该不少于20cm,通常以30cm为宜。 Ø 电烙铁的三种握法; Ø 焊锡丝的两种拿法; 电烙铁必须 放在烙铁架中 将海绵浸水 使用前清洁烙铁头 并给烙铁头镀锡 3.2.2 手工焊接的基本操作步骤 掌握好电烙铁的温度和焊接时间,选 择恰当的烙铁头和焊点的接触位置,才 可能得到良好的焊点。正确的手工焊接 操作过程可以分成五个步骤: 进入备焊状态 。要求烙铁头 保持干净 使烙铁头同时 接触两个被焊 接物1-2s 焊锡丝从烙铁对 面接触焊件,不 要送到烙铁头上 焊丝熔化一定 量后,立即向 左上45°方向 移开 焊锡浸润焊盘和 焊件后,向右上 45°方向移开 焊锡 丝 加热中要把斜面靠在 元件脚上使加热面积 最大 a.焊点高1.5mm b.直径大小与焊盘 一致 c.引脚高出0.5mm 焊点的正确外形 侧视图 俯视图    3.4 拆 焊 3.4.1 拆焊的原则 拆焊的步骤一般是与焊接的步骤相反的: ●不损坏拆除的元器件、导线、原焊接部位的结构件 。 ●拆焊时不可损坏印制电路板上的焊盘与印制导线。 ●对已判断为损坏的元器件,可先行将引线剪断,再 拆除,这样可减少其它损伤的可能性。 ●在拆焊过程中,应尽量避免拆动其它元器件或变动 其它元器件的位置,要做好复原工作。 3.4.2 常见元器件的拆焊法: (1)电阻、电容、晶体管等管脚不多,且每 个引线能够相对活动的元器件,可以用 烙铁直接拆焊。 方法:先将印制板竖起来固定,一边用电 烙铁加热元器件的焊点至焊料溶化,同 时用镊子或尖嘴钳夹住元器件的引线, 轻轻的拉出来。 (2) 拆卸多个引脚的集成电路一般有三种方 法: (1) 采用专用工具; (2) 采用吸锡泵、吸锡烙铁或吸锡器; (3) 用吸锡线等材料; 第4节 整机调试 4.1 调试的目的与调试要点 无线电测向机是由众多的元器件组成的 ,由于各元器件性能参数具有很大的离散性( 允许误差),电路设计的近似性,再加上安装 过程中其他随机因素的影响(如存在分布参数 等) ,使得装配完的产品在性能方面有较大的 差异,通常达不到设计规定的功能和性能指 标,这就是整机装配完毕后必须进行调试的 原因(测试与调整) 。 4.1.1 调试包括调整和测试两部分 调整: 主要是对电路参数的调整。一般 是对电路中可调元器件,如可调电阻、 可调电容、可调电感等以及机械部分进 行调整,使电路达到预定的功能和性能 要求。 测试: 主要是对电路的各项技术指标 和功能进行测量和试验,并同设计的 性能指标进行比较,以确定电路是否 合格。它是电路调整的依据,又是检 验结论的判断依据。实际上,测向机 的调整和测试是同时进行的,要经过 反复地调整和测试,产品的性能才能 达到预期的目标。 4.1.2 调试目的与过程 1. 调试的目的 调试的目的主要有两个方面。 (1) 发现设计的缺陷和安装的错误,并改进与 纠正,或提出改进建议。 (2) 通过调整电路参数,避免因元器件参数或 装配工艺不一致,而造成电路性能的不一致 或功能和技术指标达不到设计要求的情况发 生,确保产品的各项功能和性能指标均达到 设计要求。 2. 调试的过程 调试的过程分为通电前的检查(调试准备) 和通电调试两大阶段。对于较复杂的产品 ,还 可进一步分为单元部件(单板)调试和整机调试 两大阶段。 (1) 通电前的检查(调试准备)。在电路板安装完 毕进行测试前,必须在不通电的情况下,对 电路板进行认真细致的检查,以便发现和纠 正比较明显的安装错误,避免盲目通电可能 造成的电路损坏。重点检查项目有以下五点: ①电源的正、负极是否接反,有、无短路现象,电源 线、地线是否接触可靠。(可用万用表的“Ω”挡进行 检查)。 ②元器件的型号(参数)是否有误、引脚之间有、无短 路现象。有极性的元器件,如二极管、晶体管、4 电解电容、集成电路等的极性或方向是否正确。 ③连接导线有无接错、漏接、断线等现象。 ④电路板各焊接点有无漏焊、桥接短路等现象。 ⑤用万用表的 “Ω” 挡,测量电源的正、负极之间的正 、反向电阻值,以判断是否存在严重的短路现象。 (2) 通电调试 ●通电调试包括测试和调整两个方面。测试的目 的是: 了解电路实际工作状态,获得电路各项 主要性能指标的数据,提供调整电路的依据。 调整的目的是: 使电路性 能达到设计要求。 ●较复杂的电路调试通常采用先分块调试,然后 进行总调试。通电调试一般包括通电观察、静 态调试和动态调试。 ①通电观察 ●将符合要求的电源正确地接入被调电路,观察有无 异常现象,如发现电路冒烟、有异常气味以及元器 件发烫等现象,应立即切断电源,检查电路。排除 故障后,方可重新接通电源进行测试。 ● ②静态调试。 ●静态调试是指在不加输入信号(或输入信号为 零)的情况下,进行电路直流工作状态的测量 和调整。模拟电路的静态测试就是测量电路 的静态直流工作点;数字电路的静态测试就 是输入端设置成符合要求的高(或低)电平, 测量电路各点的电位值及逻辑关系等。 ●通过静态测试,可以及时发现己损坏的元器 件,判断电路工作情况并及时调整电路参数 ,使电路工作状态符合设计要求。 ③动态调试。 ●动态调试就是在电路的输入端接入适当频率 和幅度的信号,循着信号的流向逐级检测电 路各测试点的信号波形和有关参数,并通过 计算测量的结果来估算电路性能指标,必要 时进行适当的调整,使指标达到要求。若发 现工作不正常,应先排除故障,然后再进衍 动态测量和调整。 ●动态调试必须在静态调试合格的情况下进行 。 (3) 整机调试。 ●整机调试是在单元部件调试的基础上 进行的。各单元部件的综合调试合 格后,装配成整机或系统。整机调 试的过程包括: 外观检查、结构调试 、通电检查、电源调试、整机统调 、整机技术指标综合测试及例行试 验等。 PJ-80 型测向机调试比较简单。如果装焊 没有错误,可按下列步骤调试 : ⑴ 调整可调差拍振荡器的频率覆盖范围 ●如果没有高频信号发生器,可以用测向信号 源代替,将待调整的测向机靠近五号测向信 号源天线。调 B2 磁芯,使耳机中听到五号 台信号声。旋转 W2 应能听到3.500MHz (0#)和3.600MHz (M0)的信号。 ●如果高端(3.600MHz)听不到而低端却 有较大余量,可将 B2 磁心作逆时针方 向调节。 ●如果低端(3.500MHz)听不到而高端却 有较大余量,可将 B2 磁心作顺时针方 向调节。 ●如果收听频率范围太宽,适当增大 R14 阻值。反之,减少 R14 阻值。 ⑵调整天线回路 ●收听3号台测向信号源的 3.53MHz 信号 ,调节 C1, 使测向机耳机声音最大。 如调不出声音最大点,可改变磁棒上 线圈的位置,重新调节 C1。 ⑶ 调整高放回路 ●收听测向信号源的 3.57MHz(7#)信号,调 节 B1 磁芯,使测向机耳机声音最大。如调不 出声音最大点,可改电容器 C3 的数值,重新 调节 B1。如芯心调到最上端声音仍是增大趋 势,减小 C3 的容量。反之,如磁芯调到最下 端声音仍是增大趋势,增大 C3 的容量 。 ⑷ 检查方向性 ①空旷的场地中间架设一部测向信号源。其天 线应尽可能垂直。先在距信号源的几十米处 ,试听磁性天线的“双向”特性。后拉出拉杆 直立天线,按下“单向”开关,试听加入直立 天线后的“单向”特性。 ②调节拉杆天线长度,使之能分辨出“单向”, 并记住该机的“大音面”。若单向分辨困难, 应改变 R15 数值,再进行试验。可分辨单向 的离信号源的最小距离约 3 米。 谢谢观赏
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