课 程 设 计 报 告
题 目: 电子装备设计技术 学院(系): 三 系 学生姓名: 李耀飞 班 级: 12电子(1) 学 号: 20120310134 成 绩: 指导教师: 李海霞 查根龙
开课时间: 2015-2016 学年 1 学期
摘要:
电话机设计是电子信息专业的一门重要课程,它主要介绍了电话通信的基础
知识,阐述了电话机的组成、工作原理及常见故障的检修,是一门实践性较强的专业课。近几年中专学校的生源质量逐年通过连接并焊接电话机,练习对元器件的焊接技术。
关键词:电话 拨号通话 焊接调试
Abstract:
Telephone invention, from the principle to design have no small change, along with the social development and the improvement of living standards, electronic telephone penetration rate is higher and higher. Dial the telephone ringing, and phone are essential to the function, at the same time have a lightning protection, anti-interference, mute, etc, and small size, easy production. By making a telephone, can understand the principle of telephone, analysis the characteristics of the telephone, familiar with the parameters of the components, diagram, through the telephone connection and welding, welding technology to practice of comp.
Key words: phone call, call, welding, debugging
目录
一、前言........................................................................................................................................... 1 二、准备工作 ................................................................................................................................... 1
2.1 器材准备 ........................................................................................................................... 1 2.2电阻、电容等元件的辨别 ................................................................................................ 1 三、WFS-601面包电话的原理 ........................................................................................................ 2
3.1 电话机振铃部分 ............................................................................................................... 2
3.1.1振铃部分整体方案 ................................................................................................ 2 3.1.2工作原理 ................................................................................................................ 4 3.2 电话机手柄部分 ............................................................................................................... 5
3.2.1、手柄部分整体方案: ......................................................................................... 5
四、电话机焊接、安装及调试 ....................................................................................................... 5
4.1 焊接工具及材料 ............................................................................................................... 5 4.2 焊接过程 ........................................................................................................................... 6
4.2.1焊前准备 ................................................................................................................ 6 4.2.2焊接操作 ................................................................................................................ 7 4.3焊接电路板图 .................................................................................................................... 7 4.4功能调试 ............................................................................................................................ 9 五、Protel原理图 .......................................................................................................................... 9
5.1面包型电话机原理图 ........................................................................................................ 9 六、注意事项 ................................................................................................................................. 10
6.1焊接注意事项 .................................................................................................................. 10 6.2常见帮障检修方法 .......................................................................................................... 10 七、心得体会 ................................................................................................................................. 12 八、参考文献 ................................................................................................................................. 13
一、前言
我国电话机的整体质f进步很大,这主要是由于集成电路引人到电话机中,一些元器件,原材料的改善设计手段和技术及生产设备和生产工艺的进步.以及生产管理水平提高的结果。
二、准备工作
2.1 器材准备
实验器材:电烙铁,烙铁架,焊锡丝,松香,十字螺丝刀,平口螺丝刀,剪刀,镊子,胶带纸,WFS-601面包电话实验器材包。 2.2电阻、电容等元件的辨别
焊接前,应对原件引脚或电路板的焊接部分进行焊接处理,对元器件进行分类。
1)、电阻
某电阻上标志为RX20-100-510Ω-1,表示该电阻为线绕电阻,型号为RX20,功率为100W,阻值为510Ω,最后的1表示允许偏差为±5%;某电阻上标志为RJ1W2.7kΩ5%,RJ表示该电阻为金属膜电阻,功率为1W,阻值为2.7kΩ,允许偏差为5%。
对于阻值或容量较小的阻容元件,在直标法中通常可用单位符号代替小数点,如电阻可用k或Ω表示小数点。例如,某电阻上标志为Ω33,表示该电阻阻值为0.33Ω;某电阻上标志为3k3,表示该电阻阻值为3.3kΩ;某电阻上标志为2M7,表示该电阻阻值为2.7MΩ。
在片状电阻器的标注中,通常用三位阿拉伯数字标注其标称阻值,其中前两位数字表示有效数值,第三位数字表示倍率,即乘以10的几次方。
2)、电容
电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值,叫电容器的电容。在电路学里,给定电势差,电容器储存电荷的能力,称为电容(capacitance),标记为C。采用国际单位制,电容的单位是法拉(farad),标记为F。电容的符号是C。C=εS/d=εS/4πkd(真空)
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=Q/U在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,由于法拉这个单位太大,所以常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等,换算关系是:
1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。 电容与电池容量的关系: 1伏安时=1瓦时=3600焦耳 W=0.5CUU
3)、二极管、稳压管
当所加的反向电压达到稳压值Uz时稳压管被击穿导通,此时内阻迅速减小此时流过稳压管的电流迅速增大达到稳定电流值Iz使得稳压管实现稳压,因此这个变化的动态电阻值是很重要,我们希望它越小越好。 从工作原理中不难发现,要想让管子实现稳压输出,必须保证反向电压值的大小,太小了管子是无法击穿导通的,也无从谈起稳压。 4)、芯片引脚
一般来说,芯片内部有数字地和模拟地,是分开的,这样会减少干扰,基本上现在的模拟芯片,和数字芯片中见到的会很多,并且多方位接地,可以加强减少干扰,就是同一种电源,为了减少干扰,不同部分的电源也是分开的,像数字部分和模拟部分,MPU和DIP部分等等。
三、WFS-601面包电话的原理
3.1 电话机振铃部分 3.1.1振铃部分整体方案
电话机振铃部分的方案
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振铃部分主要由受话部分和送话部分组成,KA2410是振铃部分的核心芯片。振铃部分的主要功能是摘机后能受话接话,使我们用它进行有线的语音通信。
信号初级信号流程
信号Y1,Y2接受话器,当有音频信号进入受话器,受话器将音频信号转化为电频信号。由Y1、Y2接入整流桥、滤波电容、稳压二极管,进入初步处理,然后进入芯片KA2410,将电频信号转化为音频信号,通过蜂鸣片听到对方传来的声音。
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3.1.2工作原理
振铃电路的供电电源取自交换机送来的振铃信号,电路中设有过流或过压保护措施,防止雷电或感应高压脉冲的冲击等偶然事件造成的电子元器件的损坏。振铃信号经整流、滤波和稳压转换为直流电压供给振铃电路。滞后电路能使振铃电路延迟起振时间,这样进入的脉冲必须足够宽才能启动电路,而瞬间窄脉冲不起作用,大大地提高了抗干扰能力。门槛电路是将进入的脉冲与电路内部的参考电压进行比较,只有具备幅度足够大的脉冲才能平衡参考电压,使振铃电路启动。总之,电子铃电路设有滞后、门槛电路,是为了避免拨号脉冲等瞬间干扰脉冲的3.1.3 KA2410芯片
(1)KA2410的内部结构
KA2410是由超低频振荡器、音频振荡器、音频功率放大器、电源控制器组成,引脚符号及功能如表3所示: 引脚符号 VDD TR CL RL VSS RH CH OUT
(2)KA2410的主要特点 KA2410的主要特点如下:
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功能 电源正输入端 触发控制输入端 切换频率外接电容控制端 切换频率外接电阻控制端 电源负输入端 高低音频外接电阻控制端 高低音频外接电容控制端 高低音频外接交替输出端
①可以电话线路直接获取工作电源 ②可替换普通电话铃
③音频和颤音频率由外部元件调节 ④具有外触发振铃功能 ⑤内含误触发电路 ⑥低电流消耗 ⑦额定工作电压26V
⑧工作温度范围-45ºc~+65ºc。
说明:集成电路IC1(KA2410)为单独的电话机音乐芯片,即来电铃声由它产生,安装元件顺序:跨线—电阻—二极管—瓷片电容—涤纶电阻—电解电容—三极管—收线开关。 3.2 电话机手柄部分 3.2.1、手柄部分整体方案:
手柄本体上设有拨号键及功能键组,手柄本体内部设有控制电路,该控制电路通过所述信号线与座机本体内部的控制电路相连,所述拨号键及功能键组分别与所述手柄本体内部的控制电路连接,电话机手柄既可在手柄上直接拨号。
四、电话机焊接、安装及调试
4.1 焊接工具及材料
1)、电烙铁:
电烙铁是最常用的焊接工具。我们使用20W内热式电烙铁。
新烙铁使用前,应用细砂纸将烙铁头打光亮,通电烧热,蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝,使烙铁头上均匀地镀上一层锡。这样做,可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。旧的烙铁头如严重氧化而发黑,可用钢挫挫去表层氧化物,使其露出金属光泽后,重新镀锡,才能使用。
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手机维修中,经常要更换电路板上的元件,需要使用电烙铁,且对它的要求也很高。这是因为手机的元件采用表面贴装工艺,元器件体积小,集成化很高,印制电路精细,焊盘小。若电烙铁选择不当,在焊接过程中很容易造成人为故障,如虚焊、短路甚至焊坏电路板,所以要尽可能选用高档一些的电烙铁,如用恒温调温防静电电烙铁。另外,一些大器件如屏蔽罩的焊接,要采用大功率电烙铁,所以还要准备一把普通的60W以上的粗头电烙铁。
2)、焊锡和助焊剂:
(1)、焊锡:焊接电子元件,一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝,熔点较低,而且内含松香助焊剂,使用极为方便。
(2)、助焊剂:常用的助焊剂是松香或松香水(将松香溶于酒精中)。使用助焊剂,可以帮助清除金属表面的氧化物,利于焊接,又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时,也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性,焊接后应及时清除残留物。
3)、辅助工具:
为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。应学会正确使用这些工具。 4.2 焊接过程 4.2.1焊前准备
(1)主要材料的验收、保管和发放。主要材料有金属材料、焊接材料、辅助材料。特别是金属材料和焊接材料必须经过验收、复验、确认合格方可入库。 钢材入库后,应分别存放、保管,并设有明显标牌。
焊接材料入库后,应保证库内的温度及湿度符合要求,存放要有框架,并设有明显标牌。
钢材的发放应执行“标记移植”的规定
焊接材料的发放,应有严格的手续。
(2)备料加工。包括钢材表面的清理,划线、号料及放样。现代化大批量生产已实现计算机编程的自动套料切割系统。 钢材的冷冲压。包括用冲床冲制出各种形状的孔、各种形状的零件以及对工件进行拉伸或翻边等加工。
(3)装配——焊接。根据结构特点、生产批量选择合理的装配焊接顺序,以利于高质量、低成本、高效率的生产。
(4)焊接结构热处理工艺安排。一般情况下,焊后热处理有利于缓和残余应力。
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(5)焊接结构质量检验。应按有关标准、规则进行。
(6)焊接结构修整。修整焊接结构的变形,常采用机械校正及火焰校正的方法。
4.2.2焊接操作
做好焊前处理之后,就可正式进行焊接。 1、焊接方法。 焊接 检查 剪短 2、焊接
(1)右手持电烙铁。左手用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线。焊接前,电烙铁要充分预热。烙铁头刃面上要吃锡,即带上一定量焊锡。
(2)将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成60℃角。以便于熔化的锡从烙铁头上流到焊点上。烙铁头在焊点处停留的时间控制在2~3秒钟。
(3)抬开烙铁头。左手仍持元件不动。待焊点处的锡冷却凝固后,才可松开左手。
(4)用镊子转动引线,确认不松动,然后可用偏口钳剪去多余的引线。 2、焊接质量
焊接时,要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。要保证焊接质量。 (A)所示应是锡点光亮,圆滑而无毛刺,锡量适中。锡和被焊物融合牢固。不应有虚焊和假焊。
虚焊是焊点处只有少量锡焊住,造成接触不良,时通时断。假焊是指表面上好像焊住了,但实际上并没有焊上,有时用手一拔,引线就可以从焊点中拔出。这两种情况将给电子制作的调试和检修带来极大的困难。只有经过大量的、认真的焊接实践,才能避免这两种情况。
焊接电路板时,一定要控制好时间。太长,电路板将被烧焦,或造成铜箔脱落。从电路板上拆卸元件时,可将电烙铁头贴在焊点上,待焊点上的锡熔化后,将元件拔出。 4.3焊接电路板图
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4.4功能调试
在焊接电话机时,要注意电容的正负极,LED灯的正负极,在连接振铃板和手柄板时要注意轻拿轻放,不然容易断线。
电话机只要安装无误,一般装上去就可以用,无需装电池,先可将正在用的电话机的外线插头拔下来插在本电话机的插座内,提起手柄应能听到拨号音(即长声),然后拨号,拨号时能听到“嘟、嘟、嘟”的拔号音,完后应能听到对方接通的响铃声,然后挂机,再试接听,用另一台电话机或手机拨打本电话所接电话号码,拨通后本机应能听到电话机的振铃声,经过这样试验后,电话机制作完成。
五、Protel原理图
5.1面包型电话机原理图
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六、注意事项
6.1焊接注意事项
1、制作套件是在原面包电话机套件设计的基础上,根据实际教学需要改进后的产品,因此在电路安装时有些线路板上所标的元件位置不需要装元件,实际所安装的元件以电路原理图中所标元件为准;
2、振铃线路板上,铃声是通过蜂鸣器发出的,为使声音更加悦耳,蜂鸣器安装于机壳后,用塑胶枪打上胶后将其固定,若无胶枪,可用电烙铁将附带的塑胶熔化后固定蜂鸣器,若蜂鸣器松动的话,发出的铃声较难听;
3、为使电路更加简单,我们对这款电话机的一些附加功能进行了去除,把一些原先需要设置的电路全部固定化,因此在元件安装时,有些元件的安装位置需要特别说明,HM9102D的7脚为模式控制脚,由于现在都用双音频拨号,因此制作时直接将该脚接地即可,具体操作时,将手柄线路板上的引线口用焊锡短接;
4、HM9102D的5脚为叉簧输入引脚,由于本电话机的叉簧开关是直接控制主电路的电源的,因此我们将系统直接设成所有功能全部开放状态,在电路焊接时,直接将5脚通过R19接地,R19在线路板上未标明,实际安装于Q3的C、E脚孔位;
5、二只LED是供晚上照明所用,安装时必须将发光管伸出线路板,其中一只离焊接孔位较远,因此LED的管脚不要剪掉,否则会太短;
6、听筒与机座间的连接曲线有极性之分,听筒线路板上有标识,负极与驻体话筒负极相连,正极焊在标有“T”字样的焊盘上,这根线焊好后应将整根线卡在塑料槽中后再引出,否则容易折断。
6.2常见帮障检修方法
1、摘机无声
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摘机无声即电话不通,常为直流电路不正常引起,可在摘机状态下测市话外线两端电压,正常值为6v-10v;若该电压很低成为0v,则可断开话机,测市话外线端电压,若为48v,说明电话机的输入电路有击穿短路的现象存在,可重点检查压敏电阻,该电阻在过压保护中常有击穿现象。
2、通话正常,但不能拨号
通话正常,可说明拨号芯片的启动电路正常工作,主要原因有:
(1)拨号芯片得不到正常的工作电流。正常情况下拨号芯片被启动后。脉冲脚输出的电压使电子门饱和寻通,这时拨号芯片工作的主电流疳从电子门管经过稳压滤波电路。如果稳压滤波电路的限流电阻或隔离二极管开路或虚焊,拨号芯片就得到正常的工作电流。
(2)时钟振荡电路不工作。将拨号芯片的伍一纵输入线与伍一横线短接后,测定元件的晶振输出端对地电压,正常时约为1.5V。若不正常,应先检查定时元件是否良好,引脚是否脱 焊,如正常,则说明芯片损坏。 (3)拨号键盘电路不正常。不能脉冲拨号,不能双频拨号。
检查T/P转换开头是否接良好。双音频放大管的b极若无电压,可判定放大器元件虚焊或印刷电路断裂。
(4)手柄不能送话。检查手柄有无断线,送话器的直流偏置电阻阻值是否变大或虚焊。
(5)手柄送话音小,若检查受话器的偏压在2V左右,多为受话器的引线反接或受潮所致。同时,检查送话器的偏置电阻,有无变质,电容有无不良等。 (6)手柄不能受话。用镊子触碰前置放大管的b极,c极,若听筒中有无“喀喀”声,应查弹簧手柄是否断线,前置放大管,功率放大管是否良好。功率放大器输出藕合电容有无不良。若听筒中有“喀喀”声,应查消侧音电路元件不良。
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七、心得体会
这周的课程设计,我们同学们在老师的指导下完成了面包电话机的实训,这次实训的目的主要是让我们了解电话机的基本原理,了解电话机由哪些基本的组成部分,了解电话机的整个运行过程等,以及我们同学们在老师的指导下完成焊接电话机的PCB电路板,熟悉焊接元器件的过程,还有就是组装电话机,完成一个面包电话机的组装过程,提高我们学习们的动手能力。课程设计实训的第一天我们同学们在老师的指点下要完成对电话机的基本原理的掌握,老师介绍我们查阅资料的书籍,我们很积极的区完成老师布置的任务,基本上都能够掌握了面包电话机的基本工资原理,并且能够分析简单的电话故障问题。第二天我们就要开始焊接PCB电路板了,在老师的指点下,我们的老师讲解了焊接的注意点,我们同学们都很有信心的进行焊接,由于这个电路板自身的问题,这次的焊接有点困难,主要是焊锡不粘铜,到那时我们同学们还是很努力的完成了焊接任务。到了第三天我们主要就是将电话机进行检查组装,同学们都很认真的进行测试组装,在测试时,我们的产品虽然一开始有点问题,但是我们还是很认真的分析问题的原因,到了第四天我们基本上都能将问题解决了。第五天,就是最后的检查了。 在这次课程设计实训中,我们同学们主要是了解了电话机的工作原理,对电话的工作基本流程有个最基本的掌握,另外呢,我们还在实习的过程中得到了很多的在书本上学不到的东西,比如说焊接技术,书本上说的注意点我们会不太注意的,但是在实践中,我们就会遇到,我们要在实践中掌握如何去解决它。在实践中学习知识,这是我们学习一成不变的基本原则。 最后还是要感谢同学和老师的帮助与指导,让自己了解了更多的知识和技能,虽然中间出了一点问题,但还是最终克服了,也希望自己以后还能保持认真和独立思考的态度,对问题有更深的体会,希望自己再接再厉。
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八、参考文献
【1】 怎样看懂电话机电路图_刘明清
【2】 电话机设计_生产中应该注意的若干问题_何桂立 【3】 电话机拨号电路常见故障分析_林雪娃 【4】 电话机组装与故障维修能力的培养_许利茂 【5】 智能接听电话机设计_胡聪
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