毕业实习笔记（交通电子类专业）

毕业实习笔记（交通电子类专业） 实习基础知识部分 LED（Lighting Emitting Diode）发光二极管 LED是一种半导体固体发光器件，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。LED作为一种发光器件，可以通过流过电流的变化控制亮度，也可通过不同波长LED的配置实现色彩的变化与调节。发光管对静电比较敏感，特别是绿管，容易被静电击穿损坏，所以在生产使用时要注意静电防护。 目前最新的工艺是用混合铝(Al)、钙(Ca)、铟(In)和氮(N)四种元素的AlGaInN的四元素材料制造的四元素LED，可以涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围。 红色、黄色发光管的工作电压是1.8~2.2V，绿管的工作电压是2.8~3.4V，它们的工作电流都是一样，为20mA，但为了使发光管使用寿命长一些，一般工作电流控制在15~18mA左右。在信号灯灯板上和倒计时板上都装有一些电阻，这些电阻的作用就是限制电流的大小，防止发光管过快损坏。 一组红黄绿三色信号灯使用三个独立电源分别供电，三色同屏信号灯的电源为一个，但其内部仍为三个独立的电源。 EMI（Electro-Magnetic Interference）电磁干扰 EMI电源滤波器是低通滤波器，它无衰减地把直流、50Hz、400Hz等直流或低频电源功率传送到设备上去，而对经电源传入的EMI噪声进行衰减，保护设备不受干扰；同时又能抑制设备本身产生的EMI传导干扰，防止它进入电源，污染电磁环境，危害其他设备。 EMI电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要器件，在设备或系统的电磁兼容 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 中具有极其重要的作用。它不仅可抑制线上传导干扰，同时对线上辐射发射的抑制具有显著效果。 负载噪声源和电源网络的连接方式如图2所示。电源与负载网络具有相线（L）、中线（N）和地线（E），故将电源线上EMI噪声分解为两部分：L与N（线与线之间）为差模传导干扰IDM，L（或N）与E（线与地之间）为共模传导干扰ICM。 EMI电源滤波器分别针对两种类型的传导干扰进行设计。如图3所示网络结构即为一种典型的电源滤波器电路，对应的共模、差模滤波等效电路分别如图4、图5所示。 直流电与交流的的区别 交流电定义：大小与方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电，简记为AC。电流的方向、大小会随时间周期性改变。发电厂的发电机是利用动力使发电机中的线圈运转，每转180°发电机输出电流的方向就会变换一次。 直流电则是电流方向不呈时间做周期性变化的电流。 直流分为交变直流、标准直流（恒定电流）、脉动直流等。 恒定电流是直流电的一种，是由爱迪生发现的，大小和方向都不变的直流电，比如干电池。 脉动直流电是指方向不变，但大小随时间周期性变化的电流。比如：我们把50Hz的交流电半波整流得到的是50Hz的脉动直流电，如果是全波或桥式整流得到的就是100Hz的脉动直流电，它们只有经过滤波（用电感或电容）以后才变成平滑直流电。 交变直流类似交流电，电流方向会对调只是不是周期性变化的。 一般我们只考虑标准直流。 电源端符号介绍 VCC：C=Circuit 表示电路的意思, 即接入电路的电压； VDD：D=Device 表示器件的意思, 即器件内部的工作电压； VSS：S=Series 表示公共连接的意思，通常指电路公共接地端电压； VEE：E=Electron 表示构成物质的基本粒子之一，因带负电，也写作e，通常指负电压供电； VDDH：H=High 表示高压，即高压供电端。 对于数字电路来说，VCC是电路的供电电压，VDD是芯片的工作电压（通常Vcc>Vdd），VSS是接地点。 有些IC既有VDD引脚又有VCC引脚，说明这种器件自身带有电压转换功能，这个时候Vdd仅仅是给器件内部的数字或模拟系统供电，而Vcc是给包括外设和内部系统供电，所以Vcc的电压必须比Vdd高。 一般VCC=模拟电源，VDD=数字电源，VSS=数字地，VEE=负电源。 分布电容与寄生电容的区别 分布电容：必须注意到的是，不只是电容器中才具有电容，实际上两导体之间都存在电容。例如，两根传输线之间，每跟传输线与大地之间，都是被空气介质隔开的，所以，也都存在着电容。一般情况下，这个电容值很小，它的作用可忽略不计，如果传输线很长或所传输的信号频率高时，就必须考虑这电容的作用，另外在电子仪器中，导线和仪器的金属外壳之间也存在电容。上述这些电容通常叫做分布电容，虽然它的数值很小，但有时却会给传输线路或仪器设备的正常工作带来干扰。 寄生电容一般是指电感、电阻、芯片引脚等在高频下表现出来的电容特性。 问答环节 选择电阻器要注意哪些参数？ 电阻标称值和标称功率。 选用电容器应注意什么？ 选用电容器应注意电容器的电容量标称值和耐压值。 电容器有何作用？ 电容器简称电容，具有储存电荷的能力，在电路中起“通交流，阻直流”，“通高频，阻低频”等作用。 电容器数值的常用表示方法是什么？举例说明。 容量较小的电容器常用数码法表示，即用三位数字表示电容量，前两位是有效数字，第三位表示有效数字后面要加多少个零，基本单位为皮法。如471就是470pF。103就是10000pF相当于0.01μF。 两个容值相同的电容器串联和并联使用容值有什么不同？ 两个容值相同的电容器串联容量变小，并联容量变大。 串联公式：C = C1*C2/(C1 + C2) 并联公式C = C1+C2+C3 补充部分： 串联分压比——V1 = C2/(C1 + C2)*V，电容越大分得电压越小，交流直流条件下均如此。 并联分流比——I1 = C1/(C1 + C2)*I，电容越大通过的电流越大，当然，这是交流条件下。 什么是电声器件？举例说明。 将电信号变成声音的器件如：扬声器、耳机； 将声音变成电信号的器件如：话筒等。 使用二极管要主要哪些事项？举例说明。 半导体二极管的使用要注意工作电流、反向工作电压不能超过相应的技术参数。如发光二极管不加限流电阻，其工作电流可能超过而烧坏。因此切不可将二极管直接与电源形成回路。 半导体有什么特性？最重要的特性是什么？ 半导体的导电性能会随温度、光照和掺杂杂质的变化而变化。半导体最重要的特征是掺杂不同的杂质，其导电的“自由电荷”极性能够改变。 三极管按工作频率高低分为哪两大类？相互可代换吗？ 可分高频管和低频管，一般低频管不可代换高频管，而高频管可代换相应工作条件的低频管。 电容的通交流隔直流原理： 隔直：通常我们所说的：“电容器接入电路中相当于断路。”这是对于直流电但是相对于交流电，因为电容器的构造是两个极板被绝缘介质分开的。如果电容器能通过直流电，说明它早已被击穿而损坏。当电容器接在直流电路中时，在接通瞬间对电容器进行充电。电路中有瞬间充电电流产生，而当充电完毕后，电路中电流就停止，这就是电容器隔直流的道理。通交：当电容器接在交流电路中时，自由电荷实际上也没有通过电容器极板间的绝缘介质;只不过在幅度和方向不断变化的电压作用下，电容器不断地充电和放电，电路中不断有变化的充电电流和放电电流。正是这种交替的充电和放电，使宏观上表现为交流“通过”了电容器，而实质上交流电没有通过电容器，只是宏观上表现为“通过”。 用万用表测电阻时电流从哪个表笔流出？ 1.指针式万用表：电流从黑表笔流出。（因为：指针式万用表电阻档时，黑表笔是内部电池的正极，红表笔是内部电池的负极） 2.数字式万用表：电流从红表笔流出。（因为：数字式万用表电阻档时，红表笔是内部电池的正极，黑表笔是内部电池的负极） 应用举例：用万用表判断晶体二极管的极性的原理？ 指针式的万用表的电阻档，内部有电池,黑笔是电池的正极，红笔是电池的负极，所以测得二极管导通时，黑笔接的就是二极管的正极,红笔接的就是二极管的负极。 数字式的万用表欧姆档与指针式的万用表欧姆档，表笔的极性相反.红笔是电池的正极，黑笔是电池的负极，所以数字表欧姆档测得二极管导通时，红笔接的是二极管的正极，黑笔接的是二极管的负极。 如何正确用万用表测试三极管的三个电极和类型？ 首先将万用表打到测试二极管端，直到测试出如下结果： 1、如果三极管的黑表笔接其中一个管脚，而用红表笔测其它两个管脚都导通有电压显示，那么此三极管为PNP三极管，且黑表笔所接的脚为三极管的基极B，用上述方法测试时其中万用表的红表笔接其中一个脚的电压稍高，那么此脚为三极管的发射极E，剩下的电压偏低的那个管脚为集电极C。 2、如果三极管的红表笔接其中一个管脚，而用黑表笔测其它两个管脚都导通有电压显示，那么此三极管为NPN三极管，且红表笔所接的脚为三极管的基极B，用上述方法测试时其中万用表的黑表笔接其中一个脚的电压稍高，那么此脚为三极管的发射极E，剩下的电压偏低的那个管脚为集电极C。 光端机和光纤收发器的区别 光纤收发器——主要是应用在网络上，主要是网络信号。作用：将我们要发送的电信号转换成光信号，并发送出去，同时，能将接收到的光信号转换成电信号，输入到我们的接收端。 光端机——可以传视频信号、485控制信号、网络信号、报警信号、音频信号、开关量等。监控上的光端机一般是：光发射机一端和摄像机相连，另一端和光纤相连，光接收机一端和光纤相连，另一端和显示设备相连。 交通信号灯基础知识 交通信号灯控制系统由信号控制部分（信号机）、线路传输部分（控制电缆）、信号转换部分（信号灯包括倒计时）三部分组成。 绿信比是指交通灯一个周期内可用于车辆通行的时间比例。 信号机启动时序：当信号机通电开始运行时信号机应先进行自检，然后按如下时序启动： a)、相位应先进入黄闪信号，持续时间至少10s； b)、黄闪信号结束后应进入全红状态，持续时间至少5s； c)、启动时序结束后，信号机按预设置的方式运行。 机动车、非机动车、行人过街信号基本转换序列如下： a)、机动车信号：红→绿→黄→红；（常用：红→绿→绿闪→黄→红） b)、非机动车信号：红→绿→黄→红；（常用：红→绿→绿闪→黄→红） c)、行人过街信号：红→绿→红。 （常用：红→绿→绿闪→红） 严重故障： 发生以下严重故障，信号机应立即进入黄闪或关灯状态： a）、绿冲突故障； b）、信号组所有红灯均熄灭； c）、信号灯组红灯、绿灯同时点亮； d）、影响道路交通安全的其它严重故障。 一般故障： 发生以下故障，信号机应能够在功能降级的情况下继续运行： a）、黄灯、绿灯故障； b）、通信故障； c）、检测器故障；d）、影响信号机正常运行的其它故障。 JK—D型信号机： 实习实际操作部分 已损坏的开关电源板问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 检测 开关电源板被烧坏——电桥/保险丝/压敏电阻被烧坏等。 信号灯闪——电阻偏差/稳压二极管被击穿，有一块开关电源换了IC、变压器、晶体管、电容都没问题，最终发现是整流桥问题。 信号灯不亮：电容等器件虚焊（具体器件根据相关电路原理图判断）、板子上变压器一条铜膜导线断开，导致变压器断路等。 使用开关电源时，特别要注意电源高低压不能接反。 锡渣导致短路或者因为板子某处铜膜导线断开导致断路。 制作左转带行标志牌 先把LED插入灯套并把两引脚弯曲，使LED固定在灯套上，在每个LED负极引出一根线。 把LED用胶水（丙酮？）固定在标志牌板上，注意固定时每个LED正负走向朝同一个方向。 按照原理图，每四个红（绿）LED串联，串完后在每四个LED的正极引出一根红线。 按照原理图，先把所有正极的红线用一根长红线连起来，作为VCC。 按照原理图，把停止线的3组红LED并联即负极连在一起后，再引出一根黑线（接控制板的），其他需要并联的红LED均把负极连在一起（不能直接连的用黑线过度），最后在引出一根黑线。绿LED也按原理图接线，停止线3组并联引一根，整个箭头引一根（6组并联），旁边两边四组，各引四根，共12根黑线。 把线接到控制板时注意给每根线及控制板上的接口均做标记（剪段套管写好标记套在线上，控制板接口出用纸贴上标记） 用扎带扎好走线。 上电测试，有问题及时检修。 检测光耦好坏 光耦器件均是由发光二极管与光电三极管密封为一体而构成的，发光二极管通以5~10 mA电流会发光，使光电三极管受光而通导。根据这些特征，可以这样进行检测： 1、在X1K档1、2脚应该正向有阻值，反向无穷大，3、4脚正反都无穷大，否则坏。 2、数字表二极管档，测量输入侧正向压降为1.2V，反向无穷大。输出侧正、反压降均接近无穷大。 倒计时耐压测试 高压一端接220V电源输入端，另一端接金属外壳（测试了两块倒计时，一块成功、一块打坏了MAX485导致串口通讯失效（因为屏蔽线不小心接到了金属外壳，485被击穿），后换了新的MAX485才解决问题）。 三自耦电源板功能及参数测试 发现两个问题：绿信号两个整流二极管插反；自耦变压器档位85V接成80V。改正后正常，后对所有电源板进行了功能测试（共十块）。 接线：交流电源输入经信号机一路至电源板然后回到交流零线构成一回路。即交流输入火线端接信号机红色母线，信号机接一路至三自耦电源板，再由电源板除红黄绿外的N端返回至交流零线。 因为无控制板直接由三自耦电源板驱动600FX笔画快，因此先将三块笔画快串联起来，再对应正负接至三自耦电源板的输出端即可。（注：笔画块的串联应注意正负极，原则一：套了管的与套了管的相连，后发现套了管的代表负极；原则二：线长的一般代表正极。） 点亮人行条屏灯时开关电源的输入端电压检测 先把开关电源输出调到16V，结果点亮条屏灯时测得开关电源的输入端电压为290V左右。（这里输入开关电源电压是直流的，因此测的时候可将万用表打到直流1000V档。因为交流通过信号机输入至控制板中，控制板中有整流部分，开关电源对直流进行电平转换。） 接线问题： 先将信号机电源线插上（别通电），然后接出一路（机动红黄绿信号，人行红绿信号）到控制板，然后将信号机的红色母线接到电源输出处（火线），电源零线（黑线）接到电源板上（除红黄绿外的黑线处）。这样交流输入构成一回路。 开关电源负责给控制板供电。将控制板上整流后的直流电（直流高压）接入开关电源输入端L、N，开关电源输出端接到控制板的+15V、GND端，然后控制板的输出端+R、+G接到人行条屏灯板。 进行了按钮式人行过街信号机控制人行倒计时的接线 交流输入至信号机（主板），再到倒计时控制板，然后接倒计时LED，构成一回路，其中信号机主板与倒计时控制板间通过485通信连接。另一回路由交流输入至15V开关电源，再给倒计时控制板供电。 Altium Designer使用笔记 按快捷键V>>D（Viewt>>Fit Document）将显示整个板子和所有元件。使用V>>F（Fit All Objects）重新调整屏幕以适应所有的对象。 在任何时间按END键来刷新屏幕。 Assembly Output汇编输出、Open Collector集电极开路引脚、Passive无源引脚（如电阻、电容引脚）、HiZ高阻引脚、Emitter射极输出。 如果想一次多改几个引脚的属性，按住Shift键，依次选定每个引脚，再按F11键显示SCH Inspector面板，就可在该面板中编辑多个引脚。 放置器件时可以通过按X、Y键来使元件沿水平、竖直方向方向翻转。 当PCB工程被编译后（Project>>Compile PCB Project），任何错误都将显示在Messages面板上，可以点击Messages来查看错误信息（View>>Workspace Panels>>System>>Messages）。完成了设计并且检查过了原理图，可以开始创建PCB了。 Altium Designer由原理图导入PCB设计之前，需要先将该原理图文件和PCB文件至于一个PCB工程中，然后导入设计。由原理图导入PCB有两种方法，若为Altium Designer的原理图可直接导入；若为Protel原理图，先生成网表，再显示差异，然后导入。 快捷键为2（二维）、3（三维）来切换二维与三维模式。 在PCB设计中，由Design>>Board Layers & Colors[快捷键：L]打开View Configurations对话框，其中可以设置显示各个板层。在Signal Layers区域中选择在Bottom Layer旁边的Show选项。单击OK，底层标签就显示在设计窗口的底部了。另外也可设置DRC Error Makers检查到的设计规则错误是否显示（默认绿色）。另外，在器件移动状态下，按下L对器件换层。PS：切换层：小键盘上面的“+”、“-”、点选下面层选项。在放置线的时候使用*键（小键盘）来切换层。Altium Designer软件在切换层的时候会自动的插入必要的过孔。 画原理图及PCB走线时，按BACKSPACE键可以取消放置上一条线，连续按几次，可以取消之前连续的几步走线。 使用Shift +SPACEBAR（空格键）来选择PCB布线的角度模式。角度模式包括：任意角度，45°，弧度45°，90°和弧度90°，然后单独按空格键切换该角度模式下的Start型或者End型走线。 在交互式布线模式下，通过使用SHIFT+R来遍历这些模式。可用的模式有：Push——这种模式将试图移动目标（线和孔），它们可以被重定位来适应新的布线；Walkaround——这种模式将试图找到一个布线路径绕过已经存在的障碍而不去移动它们；Hug＆Push——这种模式结合了Walkaround和Push的功能。它会绕过障碍，然而也会考虑采用Push模式来对待固定的障碍；Ignore——这种模式可让用户在任何地方布线。 S打开选择，比如：S+L（线选）、S+I（框选）。 J跳转，比如：J+C（跳转到器件）、J+N（跳转到网络）。 Q用于英寸和毫米切换：1寸3.33cm，1英寸（inch）2.54cm。 Delete删除已被选择的对象，E+D点选删除。 A表示排列，比如A+T：向上对齐、A+L：向左对齐、A+R：向右对齐、A+B：向下对齐。 Shift+S 单层显示与多层显示切换。 测量：Ctrl+M（哪里要测点哪里），测量在R选项里，R表示Report。 PCB走线时按shift+w进行线宽选择。 简单的设置快捷键的方法：按住Ctrl的同时，鼠标左键点击想要设置快捷方式的菜单项，设置快捷键最好不要选择英文字母键，而是选择键盘上的功能键F2--F10及数字小键盘。 实习接触的常用电子元件 电阻 电阻的额定功率也有标称值，常用的有1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10、20瓦等。选用电阻的时候，要留一定的余量，选标称功率比实际消耗的功率大一些的电阻。 数字表示法：常见于贴片电阻，用3～4位整数表示阻值，单位为Ω。（前2～3位表示有效值，末位表示倍率）如102＝1000Ω，1001＝1000Ω。 水泥电阻 优点：耐高功率、散热容易、稳定性高等特点，额定功率一般在1瓦以上。 缺点：有电感，体积大，不宜作阻值较大的电阻。 光敏电阻（RL【Light】半导体器件） 压敏电阻（RV【Voltage】半导体器件） 压敏电阻与被保护的电器或元器件并联。当电路中未出现瞬间浪涌电压时，压敏电阻工作在预击穿区，为高阻，不影响被保护设备正常运行；当电路中出现浪涌电压时，由于压敏电阻器响应速度很快，它以纳秒级时间迅速导通，此时压敏电阻工作在击穿区，晶界被击穿，晶界电阻变小，这样被保护的设备、元器件实际上承受的电压远远低于浪涌电压，从而使其保护的设备、元器件免遭损坏；当电路中的浪涌电压过后，压敏电阻恢复至预击穿区，为高阻态，不影响设备正常运行。 热敏电阻（RT【Temperature】半导体器件） PTC正温度系数：电阻值随温度增加而增加，当温度增加到某一特定值时，电阻值呈阶跃式增加。NTC（负温度系数）。 保险电阻（RF【Fuse】） 兼有电阻器和熔丝的作用，当温度超过500℃，电阻层迅速剥落熔断，把电路切断，起到保护电路的左作用。它的电阻很小，目前在彩电中用的很多。 电容： 常用的容量单位有μF（10-6 F）、nF（10-9 F）、PF（10-12 F），当标注中省略单位时，默认单位应为PF。 p、n、u、m即是量纲，又表示小数点位置。如33m表示33mF；47n表示 4.7uF；3u3表示3.3uF；5n9表示5.9nF；2P2表示2.2pF。另外也有些是在数字前面加R，则表示为零点几微法，即R表示小数点，如R22表示0.22pF。 电解电容：一般，外壳上都标有“＋”、“－”记号，如无标记，则引线长的为“＋”端，引线短的为“－”端，使用时必须注意不要接反，若接反，则电容器很快发热，甚至会引起爆炸。 大电容与小电容并联的作用： 大电容和小电容的作用是相同的，都是滤波，只是滤波频率不同，大电容是为了过滤低频的干扰，小电容是为了滤除高频的干扰。因为电容大于1uF的时候，就有电感的成分，电容越大，由于电感成分的影响，对高频的阻抗反而越大。通常如果纹波频率在100K以下用大电容直接可以解决，但超过这个频率，并小电容一起工作效果就更好。 开关（S） 对于控制开关、波段开关用SA表示；对于按钮式开关用SB【Button】表示。 接插件（X） 为了区分，用XP（Plug插头）表示插头，XS（Socket插座）表示插座。 继电器（K） 为了区分，用KA【Alternating交流的】表示交流继电器，电磁继电器和舌簧继电器用KR表示，时间继电器用KT【Time】表示。 电池或电池组：文字符号为GB【Battery】。 熔断器：文字符号为FU。 二极管：文字符号为“V”，有时为了和三极管区分，也可能用“VD”来表示。三极管和场效应管：符号均为VT。晶闸管：符号为VS。 最大反向工作电流：指在最高反向工作电压下允许流过的反向电流。这个电流的大小，反映了晶体二极管单向导电性能的好坏。如果这个反向电流值太大，就会使二极管过热而损坏。因此这个值越小，表明二极管的质量越好。 最高工作频率：是指二极管能正常工作的最高频率。如果通过二极管电流的频率大于此值，二极管将不能起到它应有的作用。 整流二极管：用于整流电路，即把交流电变换成脉动的直流电。 检波二极管：把高频信号中的低频信号检出。 整流二极管和检波二极管的区别： 整流是将交流电变成直流电，主要用于功率传输（传递能量，提供功率输出）的场合。检波是一种通信解调方式，主要针对小信号而言，用于信号的选取。相对来说，整流二极管的额定电流比较大，反向耐压值很高（常用最高1000V），但反向恢复时间一般很长，从结构上属于面接触型二极管。而检波二极管的额定电流比较小（远没有整流管高），反向耐压值也低得多，但它的反向恢复时间很短，速度比整流二极管快得多，反向电流很小，结构上属于点接触型二极管。 典型的整流二极管是1N400X系列，而检波二极管数量要少得多，比如2AP9，2AP10等等 检波二极管能用整流二极管或稳压二极管代替，因为检波二极管对频率有很高要求，整流二极管和稳压二极管的频率参数远不能及。 阻尼二极管：多用在高频电压电路中，能承受较高的反向击穿电压和较大的峰值电流。 光电二极管（光敏二极管）：当有光照射时，反向电阻减小，反向电流增大。当没有光照射时反向电阻很大，反向电流很小。 构成另一个回路 构成一个回路 220V交流电 信号机 电源板 LED 灯板 开关电源给控制板供电 220V 交流电 信号机 控制板 LED 灯板