电子工程师基本硬件实践技能训练实验报告

时间:2024.7.3

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电子工程师基本硬件实践技能训练

实验报告

姓    名:  孟元

 


班    级:  通信工程13-2班

 


学    号:  2013211559

 


指导老师:  许良凤 刘正琼  赵烨

 


                                              20##年6月25日

*

     元器件的识别、常用仪器的使用 ---------------3-4                          

           

      焊接电阻分压电路和二极管稳压电路 -----  4-6

      二极管多路稳压电路  ---------------------------6-7

四、     收获及心得体会   ------------------------------ 8                                                                          

课题一  元器件的识别、常用仪器的使用

          

一.  实验目的

1.     能认识基本电路元件,包括电阻、电容、电感、二极管

2.     能够正确识别各种电子元器件的参数,并了解元件的工作原理

二. 实验要求

1.     认真阅读实验指导书,按照书上介绍的方法了解各个元器件

2. 准确读出不同元器件的参数值

三.实验内容和步骤

常用电子元件的识别

1.1电阻

电阻的标识: 电阻的在电路中用“R”加数字表示,电阻的参数标识方法有3种,即直标法、色标法和数码法.   

电阻的分类:在电子电路中常用的电阻器有固定式和可变式 ;

固定式电阻器可分为:

           膜式电阻(碳膜 RT,金属膜RJ,合成膜 RH,氧化膜 RY)

           实芯电阻 (有机RS和无机RN)

           金属线绕电阻(RX)

           特殊电阻(MG型光敏电阻、MF型热敏电阻)

可变式电阻器分为:滑线式变阻器和电位器

电阻颜色色环代码表:

1.2电容

电容的标识:一般来说,电容器上都直接写出其容量。小于10000pF的电容,一般只标明数值而省略单位,单位一般默认为pF。也有的是用数字来标示容量。左起两位数字给出电容量的第一、二位数字,而第三位数字则表示附加上零的个数。电解电容通常直接写出容量的大小.

电容的分类:电容器种类繁多,有按介质分的,也有按容量是否可变分的.

        (1)按介质材料分类

            a. 有机介质:复合介质、纸介质、塑料介质(涤纶、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯)、薄膜复合。

            b. 无机介质:云母电容、玻璃釉电容(圆片状、管状、矩形、片状电容、穿心电容)、陶瓷(独石)电容。

            c. 气体介质:空气电容、真空电容、充气电容。

            d. 电解质:普通铝电解、钽电解、铌电解。

        (2)按容量是否可调分类

            a. 固定电容器

            b. 可变电容器(空气介质、塑膜介质)

            c. 微调电容器(陶瓷介质、空气介质、塑膜介质)

1.3电感

电感的标识:通常较大的线圈电感不标识其电感量,而是通过电感量的计算公式和相关的经验对线圈大小和匝数进行选择。而对于小型固定电感器,通常在其外壳上涂上标识,其标志方法有直标法、色标法和数码法三种.

电感的分类:根据电感器的电感量是否可调,电感器分为固定、可调电感器.

1.4二极管

二极管的标识:小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负.

二极管的分类:二极管种类有很多,按照所用的半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)。按照二极管的不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、肖特基二极管、发光二极管等.

课题二  焊接电阻分压电路和二极管稳压电路  

一. 实验目的

1. 锻炼用电烙铁焊接元器件的能力

2. 会用万用表测量电路中的电阻,电流和电压

二. 实验要求

1. 焊点要牢靠,避免虚焊;焊点大小适中且表面光滑清洁

2. 正确使用万用表,避免因误操作而损坏仪表

3. 学会判断二极管的好坏

三. 实验内容和步骤

1. 电阻分压电路:

1.1在焊板上搭接电阻分压电路

    按照图(1)所示原理图,在焊板上搭接各个元件,其中5V直流电源通过直流稳压源供给。

(1)

1.2测量负载RL两端电压

    不断的调节RL的阻值大小,用万用表测量在不同阻值下RL

 两端的电压,即A,B两端的电压。

2.二极管稳压电路

2.1在焊板上搭接二极管稳压电路

    按照图(2)所示原理图,在焊板上搭接各个元件,其中5V直流电源通过直流稳压源供给。

(2)

2.2测量负载RL两端电压

    调节RL的阻值,使其阻值逐渐增大,并用万用表测量RL两端的电压,即A,B两端的电压。当RL两端电压达到3.3V是,此时稳压管已经反向击穿。此时再调节RL,使其阻值增大,并用万用表测量RL两端的电压,观察稳压管是否具有稳压功能。

课题三  二极管多路稳压电路                            

一. 实验目的

1. 锻炼用电烙铁焊接元器件的能力

2. 会用万用表测量电路中的电压

3. 能在面包板上连接电路,测试电路

二. 实验要求

1. 焊点要牢靠,避免虚焊;焊点大小适中且表面光滑清洁

2. 正确使用万用表,避免因误操作而损坏仪表

3. 电路设计合理,高效

   

三. 实验内容和步骤

3.二极管稳压电路的设计与制作:

3.1通用板上焊接电路

    按照图(3)所示原理图,在通用板上焊接各个元件,其中6V直流电源通由直流电压适配器提供,只需要在通用板上焊接一个直流电源插座即可。在原理图中,每一支路的大电容和小电容分别用来滤除低频和高频交流信号,使输出的直流电压更稳定;开关后的电阻R1到R4为限流电阻,为保证稳压管安全工作。

(1)

3.2使用电路输出的四路稳定电压

    该设计可以得到5.1V,3.3V,3V,1.5V的稳定输出电压,但不可同时获得这四路电压。因为前端的6V直流电压适配器最多输出电流有限,若同时闭合开关S1到S4, 直流适配器没有足够的驱动能力,可能会损坏直流电压适配器。因此在使用过程中,一次最多可以任意闭合两个开关,既具有两路驱动能力。

课题四    实验中的收获和感受

通过这次的电子工程师硬件实践,我对各个电路元器件有了初步的认识和了解,掌握了对元器件的辨识和使用技巧。把课本知识和动手实践的结合不仅仅巩固我的电路理论知识,而且锻炼了我的动手操作能力和独立思考能力,并且进一步激发我对电路学习的动力,对通信专业也有了更为全面的认识。在此次的硬件实践中锻炼了我电烙铁焊接元器件的能力,焊接很讲究手法,实践远远比理论要困难得多,因此在此次的焊接训练中我也经历了很多的挫折与失败,试过焊毁焊盘,也试过焊坏元件,很多焊点都不完美,通过不断吸取前次的失败经验,最终能比较熟练地掌握了电烙铁焊接的基本手法。这次的实践活动培养了具体的动手能力,在实践过程中会遇到很多实验现象需要我们仔细观察和细致的思考和分析,全方面锻炼了我的能力。

电路硬件实践是一门实实在在的实验科目,它是电路知识的基础依据,通过实践,进一步帮助我们了巩固电路基础知识,激发我们对电路的学习兴趣。通过自己设计电路并亲自动手进行焊接使我们产生了很强的代入感,理论与实践的结合更是头脑与动手的结合,全方位运用我们所学习到的知识,也使我对今后通信专业的学习产生了更大的兴趣。


第二篇:电子工程师硬件工程师基础知识


硬件工程师基础知识

目的:基于实际经验与实际项目详细理解并掌握成为合格的硬件工程师的最基本知识。

1) 基本设计规范

2) CPU基本知识、架构、性能及选型指导

3) MOTOROLA公司的PowerPC系列基本知识、性能详解及选型指导

4) 网络处理器(INTEL、MOTOROLA、IBM)的基本知识、架构、性能及选型

5) 常用总线的基本知识、性能详解

6) 各种存储器的详细性能介绍、设计要点及选型

7) Datacom、Telecom领域常用物理层接口芯片基本知识,性能、设计要点及选型

8) 常用器件选型要点与精华

9) FPGA、CPLD、EPLD的详细性能介绍、设计要点及选型指导

10) VHDL和Verilog HDL介绍

11) 网络基础

12) 国内大型通信设备公司硬件研究开发流程;

二.最流行的EDA工具指导

熟练掌握并使用业界最新、最流行的专业设计工具

1) Innoveda公司的ViewDraw,PowerPCB,Cam350

2) CADENCE公司的OrCad, Allegro,Spectra

3) Altera公司的MAX PLUS II

4) 学习熟练使用VIEWDRAW、ORCAD、POWERPCB、SPECCTRA、ALLEGRO、CAM350、MAX PLUS II、ISE、

FOUNDATION等工具;

5) XILINX公司的FOUNDATION、ISE

一. 硬件总体设计

掌握硬件总体设计所必须具备的硬件设计经验与设计思路

1) 产品需求分析

2) 开发可行性分析

3) 系统方案调研

4) 总体架构,CPU选型,总线类型

5) 数据通信与电信领域主流CPU:M68k系列,PowerPC860,PowerPC8240,8260体系结构,性能及对比;

6) 总体硬件结构设计及应注意的问题;

7) 通信接口类型选择

8) 任务分解

9) 最小系统设计;

10) PCI总线知识与规范;

11) 如何在总体设计阶段避免出现致命性错误;

12) 如何合理地进行任务分解以达到事半功倍的效果?

13) 项目案例:中、低端路由器等

二. 硬件原理图设计技术

目的:通过具体的项目案例,详细进行原理图设计全部经验,设计要点与精髓揭密。

1) 电信与数据通信领域主流CPU(M68k,PowerPC860,8240,8260等)的原理设计经验与精华;

2) Intel公司PC主板的原理图设计精髓

3) 网络处理器的原理设计经验与精华;

4) 总线结构原理设计经验与精华;

5) 内存系统原理设计经验与精华;

6) 数据通信与电信领域通用物理层接口的原理设计经验与精华;

7) 电信与数据通信设备常用的WATCHDOG的原理设计经验与精华;

8) 电信与数据通信设备系统带电插拔原理设计经验与精华;

9) 晶振与时钟系统原理设计经验与精华;

10) PCI总线的原理图设计经验与精华;

11) 项目案例:中、低端路由器等

三.硬件PCB图设计

目的:通过具体的项目案例,进行PCB设计全部经验揭密,使你迅速成长为优秀的硬件工程师

1) 高速CPU板PCB设计经验与精华;

2) 普通PCB的设计要点与精华

3) MOTOROLA公司的PowerPC系列的PCB设计精华

4) Intel公司PC主板的PCB设计精华

5) PC主板、工控机主板、电信设备用主板的PCB设计经验精华;

6) 国内著名通信公司PCB设计规范与工作流程;

7) PCB设计中生产、加工工艺的相关要求;

8) 高速PCB设计中的传输线问题;

9) 电信与数据通信领域主流CPU(PowerPC系列)的PCB设计经验与精华;

10) 电信与数据通信领域通用物理层接口(百兆、千兆以太网,ATM等)的PCB设计经验与精华;

11) 网络处理器的PCB设计经验与精华;

12) PCB步线的拓扑结构极其重要性;

13) PCI步线的PCB设计经验与精华;

14) SDRAM、DDR SDRAM(125/133MHz)的PCB设计经验与精华;

15) 项目案例:中端路由器PCB设计

四.硬件调试

目的:以具体的项目案例,传授硬件调试、测试经验与要点

1) 硬件调试等同于黑箱调试,如何快速分析、解决问题?

2) 大量调试经验的传授;

3) 如何加速硬件调试过程

4) 如何迅速解决硬件调试问题

5) DATACOM终端设备的CE测试要求

五.软硬件联合调试

1) 如何判别是软件的错?

2) 如何与软件进行联合调试?

3) 大量的联合调试经验的传授;

目的:明确职业发展的方向与定位,真正理解大企业对人才的要求,明确个人在职业技能方面努力的方向

1) 职业生涯咨询与指导

2) 如何成为优秀的硬件开发工程师并获取高薪与高职?

3) 硬件工程师的困境与出路

4) 优秀的硬件工程师的标准

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