晶体结构范文

2023-11-16

晶体结构范文第1篇

1 实验部分

1.1 试剂和测试仪器

所用试剂均为分析纯, 使用前未经进一步纯化, 所有的实验用水均为二次重蒸水.配体2- (1H-咪唑-1-甲基) -1H-苯并咪唑 (imb) 参照文献[7]方法合成.用KBr压片法在Bruker Tensor27型红外光谱仪上进行红外光谱测试, 扫描范围为400~4000cm-1;元素分析 (C、H、N) 是在FLASH EA 1112型元素分析仪上测定的。

1.2 配合物{[Co (imb) 2 (H2O) 4]2·2SO4·CH3OH·H2O}n的合成

将2 m L imb (0.1 mmol, 0.0198 g) 的水溶液逐滴滴加到2 m L Co SO4·7H2O (0.1 mmol, 0.0281 g) 的水溶液中, 然后将2m L邻苯二甲酸 (0.1 mmol, 0.0166 g) 的甲醇溶液逐滴滴加到上述混合溶液中并混合均匀。将所得溶液在室温下放置一周左右, 得到针状紫红色透明晶体, 产率为45% (基于Co) .晶体在空气中稳定.配合物1的分子式为C45H46Co2N16O18S2, 分子量为1280.96.元素分析实验值 (%) 为C 42.12、H 3.30、N18.02, 与理论计算值 (%, C42.16、H 3.59、N 17.49) 差别不大.红外特征吸收峰 (cm-1) :3430 (w) , 3127 (m) , 1514 (s) , 1373 (m) , 1231 (m) , 1135 (w) , 1091 (m) , 730 (s) .

1.3 配合物晶体结构的测定

选择大小、形状适合的单晶, 采用经过石墨单色器单色化的Mo-Ka射线 (l=0.71073Å) 为衍射光源, 293 (2) K时在Rigaku Saturn 724 CCD单晶衍射仪上进行测定.使用SHELXS-97[8]程序采用直接法解析晶体的初结构, 然后用最小二乘法进行精修.所有非氢原子都采用各向异性热参数法进行精修, 氢原子则采用理论加氢方法得到, 然后用各项同性热参数法进行精修.该晶体属于单斜晶系, P21空间群。经验分子式为C45H46Co2N16O18S2, 分子量为1280.96, 具体的晶胞参数为a=10.043 (2) Å, b=17.441 (3) Å, c=17.130 (3) Å, α=90°, β=91.73 (3) °, γ=90°, V=2999.1 (9) Å3, Z=4, 晶胞密度为1.418 Mg/m3, μ=0.702 mm-1, F (000) =1316, Goo F=1.049.最终偏离因子R1[I>2sigma (I) ]=0.1285, w R2=0.3281。

2 结果与讨论

2.1 配合物的晶体结构

此配合物为单斜晶系, P21点群。该配合物的每个不对称单元包含两个晶体学上独立的Co (II) 、四个晶体学上独立的imb配体和八个晶体学上独立的配位水分子, 此外还有两个游离的硫酸根离子、一个游离的甲醇分子和一个游离的水分子。如图1所示, Co1为六配位, 与来自imb的两个氮原子 (N1、N5) 和来自配位水分子的四个氧原子 (O1、O2、O3、O4) 相连, 呈现变形的八面体Co N2O4配位构型。四个氧原子位于八面体的赤道面上, 平面偏差为0.0025Å, 两个氮原子占据八面体的轴向位置, 键角N1-Co1-N5为178.2 (4) °.Co2也是六配位, 与Co1的配位模式相似, 但因其相对于溶剂分子的位置不同, 使其键长与键角有一定差异。Co1和Co2的距离为7.6418 (30) Å。Co1周围的Co-N配位键长为2.090 (11) Å和2.107 (10) Å, Co-O配位键长范围为2.123 (9) -2.145 (10) Å。Co2周围的Co-N配位键长为2.098 (11) Å和2.142 (10) Å, Co-O配位键长为2.131 (9) -2.174 (9) Å.以上键长均处于正常键长范围内。

如图2所示, Co1和Co2分别与两个imb配体和4个水分子配位形成[Co (imb) 2 (H2O) 4]2+离子, 阴离子SO42-存在于配合物的外界, 正负离子靠静电作用和分子间作用力堆积形成三维超分子结构, 游离的甲醇分子和水分子存在于正负离子间的空隙中。

2.2 配合物的红外光谱分析

由配合物的IR谱可知:在3127cm处出现的中等强度的吸收峰, 对应的是苯环上C-H的伸缩振动;在1514cm和1373cm处出现的峰分别对应于咪唑环上C=N的伸缩振动和苯环上C=C骨架的伸缩振动;1231cm和1091cm处为C-C和C-N的伸缩振动;730cm处为邻位二取代的苯环上C-H弯曲振动的特征吸收峰。红外光谱数据分析与晶体结构分析结果一致。

摘要:以氮杂环化合物2- (1H-咪唑-1-甲基) -1H-苯并咪唑 (imb) 为配体, 在邻苯二甲酸的存在下, 采用常温挥发法制备了一个结构新颖的配合物{[Co (imb) 2 (H2O) 4]2·2SO4·CH3OH·H2O}n.单晶X射线衍射结果表明, 该配合物是双核结构, 两种Co (Ⅱ) 均为六配位, 邻苯二甲酸不参与该配合物的构筑但却是生成该配合物的必要条件。此外, 还对该配合物的红外光谱进行了研究。

关键词:Co (Ⅱ) 配合物,2- (1H-咪唑-1-甲基) -1H-苯并咪唑,晶体结构

参考文献

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[7] A.R.Katritzky, M.Drewniak-Deyrup, X.F.Lan, F.Brunner.J.Heterocycl.Chem., 26, 829 (1989) .

晶体结构范文第2篇

一、雪花晶体的美文

思念的结晶

牵挂的凝结

雪!

一份痴绵的飘散,

一份曾经的飘逸,

一份付出的感动。

雪!

垂泪的拥抱,

怜爱的飘落。

千言心语的纠结,美文

此刻,

化作万千的灵魂寻你。

阑珊处,

千百度。

素裹倾城,

蓝眸深处,

似乎更多的温存。

犹如幽蘭沁润着,诱惑着 。

雪!

悠然间,

如云,如烟,如玉。

恍如,

隔世的凌峰绝顶。

紧闭的双眸,

感受着温情沁入寂寥的心霭。

沁雪芬芳,

扶捋着柔丝,

亲吻着,

心脉的搏动。

顷刻间,

沦陷在塞北雪浮起云端。

六月芦花飞雪,

却是等待冬日落雪的声音。

清茗窗外览雪,

醉眼

轻展,

飞花!

静寂无言,

袅袅翩翩飞花。

暗香情愫,

痴痴凝望!

闭目深索西山蝶兰,

乘风归忆年少。

惜一念花开,

眷一丝洁白,

感一时羽化,

悯一念羽落。

若爱,

凝结一世花开,

许你一世温柔!

若离!

望断天涯,

许你一世牵挂!

曼妙羽化仙境,

塞北茫茫原雪,

极目处,

白雪皑皑!

青松拜雪,

梅染花开,

一世尘埃落定,

待得桃花盛开!

二、雪花晶体的美文

踩在冬天的雪花上

让我有了罪恶感

这么纯洁的雪花

我又怎能忍心去践踏

/

雪花当然不会喊疼

却在用吱吱的响声说话

这是弱者的呐喊

让我内心感受到阵阵的寒意

这种寒意是对我卑劣的行为

晶体结构范文第3篇

1 分析方法的选择

PCF问世后, 人们先后提出了多种数值模拟方法对其进行分析, 如:有效折射率法、平面波法、边界元方法、有限元方法、有限差分法等.这些方法对于P C F的模拟分析各有优缺点和适用范围。

主要分两大类数值方法研究光子晶体光纤, 第一类是已有的用于分析光波导的通用的数值方法。这类方法通用性强、结果可靠等特点, 很快被应用于研究光子晶体光纤, 其主要缺点是由于未考虑光子晶体光纤的特点, 因而计算量较大, 精度方面一般也稍差一些。第二类是专门针对光子晶体光纤或光子晶体提出来的新方法, 针对性强, 在计算方面有其优势, 如平面波展开法在计算光子带隙, 周期孔包层模的有效折射率效果好、计算量小;多极法可以获得很高精度的模式有效折射率和损耗值等。

在后期采用的第二类分析方法中, 平面波展开法运用比较广泛, 但计算量较大, 与平面波数量成立方关系;并且当光子晶体结构复杂或在处理有缺陷的体系时, 需要大量的平面波, 可能因为计算能力的限制而不能计算或难以准确计算;由于使用周期性边界条件, 对不规则分布结构无法处理;而且如果介电常数随频率变化, 就没有确定的本征方程形式, 从而无法求解。

多极子法主要是将电场或磁场的纵向分量展开为多极坐标下的傅立叶一贝塞尔函数, 应用边界条件求解特征方程可得到相应的传播常数和模场分布。这种方法适合于计算由圆形空气孔构成的PCF, 可以同时计算模式传播常数的实部和虚部, 实部可以计算色散, 而虚部可以计算有限包层空气孔情况下的限制损耗。多极子法是一种对PCF特性进行模拟的有效方法, 精度较高。但是多极子法一般只能处理圆形空气孔, 而且其计算量对结构的对称性依赖很高, 不太适合处理不规则的结构, 且推导较为复杂。

正交函数法的基本原理实际上类似于平面波法, 但是它利用了PCF中模场的局域性, 从而大大提高了计算效率。这种方法的关键在于横向折射率的展开精度。一般采用厄米高斯法展开PCF的纤芯折射率部分。在空气孔较大时, 这种展开方法的误差较大。正交函数法忽略了波动方程中的祸合项, 是一种半矢量的方法。这种方法不能分析限制损耗, 计算量与空气孔分布的规则性有关。

时域有限差分法 (FDTD) 以差分原理为基础, 直接把带有时间变化的麦克斯韦方程组在Yee氏网格中转化为差分方程, 在一定体积内和一段时间上对连续电磁场数据取样。采用这种方法可以直接在数值空间中模拟电磁波的传播以及它与物体的相互作用过程, 能够直接给出非常丰富的电磁场问题的时域信息, 物理过程清晰, 具有广泛的适用性, 可以模拟各种复杂的电磁结构。目前, FDTD已被成功应用于光子晶体和光子晶体光纤的特性研究。一般而言, FDTD中不便于考虑材料色散, 通常是由传播常数得到相应的波长。如果设置不当, 在FDTD中容易出现数值色散和收敛不稳定等情况。

而利用有限元法, 以变分法为基础, 将所要求解的边值问题转化为相应的变分问题, 并通过单元离散, 将其变为普通多元函数的极值问题, 最终得到一组多元的代数方程组。F E M能够能够对具有任意大小, 形状, 以及分布的空气孔的PCF进行求解。十分适合于在设计中对空气孔的形状和位置进行调整;通过细化网格剖分可以达到很高的精度;同时, 其相关的矩阵为稀疏矩阵, 有利于节约内存。最近的全矢量有限元法更是能更加精确地分析PCF的多种性质, 从而避免伪解。F E M不仅适用于TIR型微结构光纤, 而且也适用于P B G型微结构光纤。随着计算机硬件性能的改善, 其运算速度也得到很大提高。F E M已发展成为一种有效而准确的微结构光纤仿真算法。

2 建立有限元模型

因为有限元法的诸多优点以及强大功能, 所以决定采用有限元法进行分析。

有限元法将其表征的连续函数所在的封闭场划分成有限个小区域, 这些小区域通常为三角形, 每个小区域用一个待定的近似函数来代替, 于是整个场域的函数被离散化, 由此获得一组近似的代数方程, 并联立求解, 以获得该场域中函数的近似数值。利用这种方法对光子晶体光纤进行剖分数值计算能够迅速准确地获得它的二维模场分布和传播常数, 而且在处理非均匀光子晶体光纤方面很有优势。

用有限元法建立适当的模型, 可以直接计算其特征值传播常数。其计算过程可以简要地归纳为以下几个步骤: (1) 确定实际问题所定义的区域、激励和边界条件, 根据具体情况决定问题的描述方程, 建立正确的型; (2) 设定子区域、激励和边界条件; (3) 对整个计算区域离散化, 即将区域用节点和有限元 (通常为三角形) 来表示; (4) 对方程进行求解; (5) 进行解后处理。

3 结语

本文阐述了PCF提出以及目前发展和展望, 通过比较几种数值分析方法的优劣, 选择了有限元分析法。利用有限元法对微结构光纤进行了模拟, 取得了较为精确的解, 为实验研究做好了理论上的准备。且矢量有限元法又是分析二维微结构光纤中光场分布的简单而又行之有效的方法。然后建立了模场进行分析, 得出的结果验证了有限元法精确性以及可行性, 具有深远的意义。

摘要:利用有限元法对PCF进行经过简化的矢量波动方程模拟计算, 获得了所需要的模场分布、有效折射率、色散等参数, 并与实验数据相参照验证了这种方法的准确性和精度。与其他方法相比具有更快的计算速度, 计算所得到的结果对将来设计和拉制微结构光纤很有帮助, 并且这种方法在设计不规则的微结构光纤方面具有很好的优势。

关键词:光电子学,光子晶体光纤,微结构光纤,有限元法

参考文献

[1] 廖延彪.光纤光学[M].北京:清华大学出版社, 2000:68.

[2] Birks T A, Knight J C, Russell P.St.J, et al.Endless single-mode photoniccrystal fiber[J].Opt.Lett, 1997, 22 (13) :961~963.

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晶体结构范文第4篇

1 一维光子晶体PBG的性能

利用传输矩阵法, 预测多层介质的光带隙性能, 将一层介质等效成一个界面, 应用电场强度E和磁场强度H的切向分量在界面两侧连续的边界条件, 得到入射介质中的光场E0, H0与出射介质中的光场E2, H2之间的关系为:

矩阵M1称为介质层的特征矩阵, 它包含了介质层的全部有用参量, 并且为单位模矩阵;δ1= (2πλ) N1d1cosθ1为相位厚度, N1, d1为介质层的折射率和几何厚度, 两者的乘积为光学厚度, 1θ为光线在介质层中与法线方向的夹角, 1η为有效导纳, 对于p偏振, η1=N1/cosθ1, 表1 MgF2和ZnSe的弹性性能和折射率对于s偏振, η1=N1cosθ1。设光子晶体由k层介质组成, 则整体特征矩阵为:

则反射系数r和透射系数t为:

而反射率为:

由此可以得到光线在光子晶体中的传播特性, 我们用常规的高低折射率相间的λ/4膜系模拟可见光长波区的一维光子晶体结构, λ为中心波长, 每个周期包含一层高折射率材料以及一层低折射率材料, 每层的光学厚度相等, 均为λ/4。随周期数的增加, 光子晶体的带隙结构趋于稳定。图1所示出具有6个周期 (共12层) 的某光子晶体的反射光谱, 禁带起始波长1λ和禁带截止波长1λ之间的光波被全部反射, 禁带宽为λ2-λ1。

2 光子晶体的受力与PBG性能的关系

假设光子晶体中各材料是各向同性的弹性材料, 并且受力后其介电性能不发生改变, 仍然用高低折射率相间λ4膜系模拟可见光长波区的一维光子晶体结构, 选取在该区透明的MgF和2ZnSe作为基本材料, 其弹性模量、泊松比和折射率如表1所示。选择中心波长为650nm, 则Mg F2层的厚度为119nm, ZnSe层的厚度为65nm共有6个周期, 而且光正入射到光子晶体上, 可以通过数值法计算得到, 将各层介质受压力后的厚度代入 (1) ~ (4) 式, 就可以得到一维光子晶体受压力后的反射光谱, 图2示出压力对带隙结构的影响, 可以看到施加压力后, 禁带的位置向短波方向移动, 同时禁带宽变小图3和图4示出压力与起始波长和截止波长之间的关系, 可以看出它们之间都呈简单的线性关系。这样, 根据起始波长和截止波长可以很容易地推断出压力的大小, 而精度只取决于对光波波长测量的精度。定义压光敏感系数为, 其中p为压力, 压光敏感系数的含义为压力引起的波长相对变化。根据图3和图4, 可得到起始波长的压光P敏感系数为, -8.8×10-6MPa-1, 截止波长的压光敏感系数为-9.0×10-6MPa-1为了提高压光敏感系数, 可以选择具有较小弹性模量的材料。

以上通过研究机械载荷对光子晶体的光带隙性能的影响, 发现两者之间存在简单的线性关系, 并因此提出了利用这种对应关系研制压光传感器的可能性。由于光子晶体的结构周期和光波波长为一个数量级, 也就有可能制造出一系列精巧的压光传感器或者其他精密仪器。这种传感器的一个优点是可以在不直接接触到受压区域的情况下测量压力的大小。那么温度载荷对光子晶体的形变影响是什么呢?我们来看一下光的相位特性, 许多光物理现象与相位特性有关。在光子晶体中, 几乎所有光物理现象都与相位特性相关联, 基于光子晶体相位特性的温度传感器, 它具有很高的灵敏度。

2.1 含耦合缺陷的不对称结构光子晶体的物理特性

光子晶体缺陷模的相位特性过去很少被应用, 其主要原因如下:在缺陷模光是高透射的, 离开缺陷模光是高反射的, 这种透射光或反射光的光强剧烈变化会使相位测量中光强无法恒定。另外相位还受衬底等影响。通过研究我们发现, 以上问题都能通过光子晶体不对称结构或异质结结构获得解决。我们计算和研究了含缺陷的一维光子晶体不对称结构的带隙和相位特性。不对称结构使缺陷模的高透射消失, 即整个带隙 (包括缺陷模频率) 的反射率接近于1, 但在缺陷模频率附近反射光的相移随频率迅速改变。对应耦合缺陷模的每一个子峰, 相移等于2π, 对含5个耦合缺陷层的缺陷模, 相移等于10π, 并且不对称结构使衬底的影响被克服。相位曲线中有近似线性一段, 这种近似线性关系在光子器件的应用中很有价值。下面我们基于光子晶体相位的上述特性, 以温度传感器为例讨论光子晶体相位特性在传感器中的应用。

2.2 高灵敏高分辨率光子晶体相位温度传感器

如果光子晶体缺陷层的介质是温度敏感材料, 温度变化时, 缺陷模的频率和相位都将随着温度而变化。根据热光效应, 温度直接导致的折射率变化可表示为。这里的为折射率随温度变化系数 (也称热光系数) , 越大, 说明温度引起的折射率变化就越明显。本文的计算中将选环氧树脂作为耦合缺陷层。环氧树脂的参数如下:折射率为1.5122。耦合缺陷模中含多个子峰, 两边沿的子峰频率处的相位随频率变化最剧烈。利用此最边沿的子峰获得较高的温度灵敏度, 且缺陷层越多, 则子峰越密, 即灵敏度越高。所以, 本文中用含10个耦合缺陷层结构, 并用频率最高的子峰的相位特性为例进行研究。具体的结构为 (LH) 3D- (HL) 3H (LH) 3D (HL) 3H (LH) 3D (HL) 3H (LH) 3D- (HL) 3H (LH) 3D (HL) 8, 其中nH=3.3, nL=1.45, nD=1.5 1 22 (环氧树脂的折射率) , nDdD=λ0/2, nHdH=nLdL=λ0/4。对这一结构计算得到的缺陷模中频率最高的子峰的相位特性能很好满足相位温度传感器的要求。如果在某项特殊应用中既要有很高的灵敏度又要有较宽的测量范围, 也可考虑用如下方法解决:可以设计一种特殊光子晶体, 其杂质层是热敏材料, 而周期层是电场诱变折射率材料, 这样就能用电场分档改变测量范围而实现宽范围测量。另外, 对高温的测量则要另选材料。利用光子晶体不对称结构解决了耦合缺陷模的不对称结构, 把光子晶体的相位特性原理制作出了高灵敏高分辨率温度传感器。

3 结语

本文具体分析了机械载荷与温度载荷光子晶体传感器原理可能制造出一系列精巧的压力、温度传感器或者其他精密仪器。这种传感器的一个优点是可以在不直接接触到受压区域的情况下测量压力的大小, 应当指出, 本文的工作还是探索性的。

摘要:当光子晶体材料承受外载荷时, 必然会引起形变, 并改变其组成材料的空间排列方式, 从而导致其光带隙性能的改变。而外载荷与光带隙性能之间的对应关系, 计算表明, 压力的大小与禁带起始波长、截止波长和禁带宽之间呈简单的线性对应关系, 通过测量光带隙性能而制造出感知外载荷的传感器。外载荷也可以是温度载荷, 对含耦合缺陷的不对称结构光子晶体的研究发现, 其缺陷模频率附近的反射率接近于1, 而缺陷模频率附近反射光的相移随频率迅速改变;当缺陷层为折射率的温度敏感材料时, 温度的极微小变化就能使处于缺陷模频率的反射光相移发生很显著变化。根据这一原理, 设计了高灵敏高分辨率的相位温度传感器。

关键词:光子晶体,压光,光的相移

参考文献

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晶体结构范文第5篇

一、 实验内容:

(1) 学习识别简单的电子元件与电子线路; (2) 学习并掌握收音机的工作原理;

(3) 按照图纸焊接元件,组装一台收音机,并掌握其调试方法。

二、实验器材介绍:

(1) 电烙铁:由于焊接的元件多,所以使用的是外热式电烙铁,功率为30 w,烙铁头是铜制。

(2) 螺丝刀、镊子等必备工具。

(3)松香和锡,由于锡它的熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观。

(4) 两节5号电池。

三、实习目的:

电子技术实习的主要目的就是培养我们的动手能力,同金工实习的意义是一样的,金工实习要求我们都日常的机械车床,劳动工具能够熟练使用,能够自己动手做出一个像样的东西来。而电子技术实习就要我们对电子元器件识别,相应工具的操作,相关仪器的使用,电子设备制作、装调的全过程,掌握查找及排除电子电路故障的常用方法有个更加详实的体验,不能在面对这样的东西时还像以前那样一筹莫展。有助于我们对理论知识的理解,帮助我们学习专业知识。使我们对电子元件及收音机的装机与调试有一定的感性和理性认识,打好日后深入学习电子技术基础。同时实习使我获得了收音机的实际生产知识和装配技能,培养理论联系实际的能力,提高分析问题和解决问题的能力,增强独立工作的能力。同时也培养同学之间的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。

具体目的如下:

1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。

2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。

3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法,熟悉手工制作印制电板的工艺流程,能够根据电路原理图,元器件实物设计并制作印制电路板。

4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围,能查阅有关的电子器件图书。

5.能够正确识别和选用常用的电子器件,并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。 6.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。

四、原理简述:

ZX-921型收音机是由8个三极管和2个二极管组成的,其中BG1为变频三极管,BG

2、BG3为中频放大三极管,BG4为检波三极管,BG

5、BG6组成阻容耦合式前置低频放大器,BG

7、BG8组成变压器耦合推挽低频功率放大器。该机的主要技术指标为:

频率范围:中波530~1605kHz 中频:465kHz 灵敏度:小于lmV/m 选择性:大于16dB 输出功率: 56mW~140mW 电源:1.5V(1.5V干电池一节)

ZX-921型收音机电路原理图

(一)调谐、变频电路

L1(线圈)从磁性天线(磁棒)上感应出的电台信号,经由L1和Cl-A(双联电容)组成的输入调谐回路选择后,只剩下需要的电台信号,该信号耦合给L2(线圈),并由L2送BG1的基极和发射极。由于调谐回路阻抗高,约为100kΩ,三极管输入阻抗低,约为1~2kΩ。要使它们的阻抗匹配,使信号输出最大,就必须适当选择L1与L2的圈数比,一般取L1为60~80圈,L2取L1的十分之一左右。以改变输人回路的高端谐振频率,使之始终低于本机振荡频率465kHz。所以微调电容C主要用于调整波段高端的接收灵敏度。相反,微调电容C对波段低端接收灵敏度的影响极小,这是因为在波段低端双连可变电容器Cl-A几乎全部旋进,这时Cl-A的电容量很大,约为200多微微法,微调电容器C的电容量的变化对它来说便可忽略不计。来自L2经输入调谐回路选择的信号电压一端接BG1的基极,另一端经C2旁路到地,再由地经本振回路B2次级下半绕组,然后由C3耦合送BG1的发射极。与此同时,来自本机振荡回路的本机振荡信号由本振线圈次级抽头B2输出,经电容C3耦合后注入BG1的发射极;本机振荡信号的另一端,即本振线圈次级另一端,经地由C2耦合到L2的一端,并经L2送BG1的基极。由于L2线圈只有几匝,电感量很少,它对本机振荡信号的感抗可忽略不计。

因此,可认为由C2耦合的本振信号是直送BG1基极,这样在BG1三极管的发射结同时加有两个信号,它们的频率分别为f振、f外。只要适当地调整BG1的上偏置电阻R,使BG。的发射结工作在非线性区(这时对应BG1集电极电流IC为O.2~0.4mA),则f振、f外信号经BG1混频放大后将由集电极输出各种频率成分的信号。由B3中频变压器初级绕组与电容组成的465kHz并联谐振电路,选出465kHz中频信号,并将之经中频变压器耦合至次级绕组,输出送中频放大电路进行中频信号放大处理。在本机振荡回路中可变电容C1-B(或简称振荡连)两端并接一个微调电容器,它的主要作用是调整收音机波段高端的覆盖范围,其功能与输入调谐回路中的电容一样。收音机波段低端的覆盖范围调整是调节B2本机振荡线圈的磁心,当将B2中的磁心越往下旋(用无感螺丝刀顺时针转动磁心),线圈的电感量就越大,这时本机振荡频率就越低,对应接收的信号频率也越低。

(二)中频放大电路

中频放大电路的主要任务是放大来自变频级的465kHz中频信号。收音机的灵敏度、选择性等技术指标主要取决于中频放大器,一般收音机的中频放大倍数要达到1000倍,因此,中放三极管的放大倍数取β=70左右。β值不能取得太高,否则将引起中频放大器自激啸叫。B

3、B4和B5分别是第一中频变压器、第二中频变压器和第三中频变压器,它们都是单调谐中频变压器,初级绕组分别与各自电容器组成并联谐振电路,谐振频率为465kHz。在电路中它们主要起选频、中频信号耦合和阻抗匹配作用。来自变频三极管BGl集电极的中频信号,经B3选频后,由B3次级绕组输出,一端经电容C

4、C5后送往BG2的发射极,另一端送往BG2的基极。该信号经BG2放大后由集电极输出,并再经B4选频进一步滤除非中频信号后由B4次级绕组耦合输出:同样,B4输出的中频信号一端送往BG3的基极,另一端经C

6、R8后送往BG3的发射极,中频信号经BG3再一次放大后由集电极输出送往B5中频变压器。来自BG3集电极已经过两级中频放大的中频信号,经B5再一次选频后,由B5次级绕组输出,送往检波电路进行解调处理。在上述的两级中频放大电路中,各极工作状态的确定要考虑到不同的需要。

(三)检波器及自动增益控制电路

检波电路主要由检波三极管BG

4、滤波电容C8和检波电阻R

9、W组成。来自B5次级经中频放大器放大的中频信号送往三极管BG4的基极和发射极,发射结相当于二极管,检波后输出信号的变化规律和高频调幅波包络线基本一致。收音机的检波输出音频信号强度也能自动地在一定范围内保持不变。

(四)低频前置放大与功率放大电路

来自音量电位器W中心滑片的音频信号,经C10耦合到BG5的基极,通过由BG

5、BG6组成的阻容耦合低频前置放大器放大后,由BG6集电极送往输入变压器B6的初级。为了保证前置放大器有较大的功率增益和较小的失真,取BG6的集电极静态工作电流为2~3mA。来自BG6集电极的音频信号经输入变压器阻抗变换后,耦合输出两组相位差互为180O的音频信号,然后分别送往BG

7、BG8的基极和发射极,BG

7、BG8组成变压器耦合推挽低频功率放大器。由于电路上下是完全对称的,来自输入变压器的音频信号,经BG

7、BG8功率放大后送往喇叭。R15是交流负反馈电阻,其作用是改善低频放大器的音质。

五、实验内容与步骤

1、收音机装配

装配顺序:装配电阻→装配固定电容→装配电解电容→装配三极管、二极管→装配中周、变压器→装配可变电容器、电位器、耳机插口→装配天线线圈、磁棒→ 装配电池线、耳机插孔线、喇叭线。

2、收音机调试 调试方法:

待所有元器件都焊接完成后,测量电流,关掉电位器开关,装上电池(注意正负极)用万用表25mA档表笔跨接在电位器开关的两端(黑表笔接电池负极、红表笔接开关的另一端)若电流指示小于10mA,则说明可以通电,将电位器打开(音量旋至最小即测量静态电流)用万用表分别依次测量D、C、B、A、四个电流缺口,若测量的数值A点电位0.25~0.4mv,B点大于A点,0.4~0.6mA,C点大于B点,1.5~3mA,D点位4~7mA,即可用烙铁将四个缺口依次连通,再把音量调到最大,调双联拨盘即可收到电台。在安装电路板时注意把喇叭及电池引线埋在比较隐蔽的地方,并且不要影响调谐拨盘的旋转和避开螺丝桩子,电路板挪位后再上螺丝固定。当测量电流不在规定电流值左右要仔细检查三极管极性有没有装错,中周是否装错位置以及虚假错焊等,若测量哪一级电流不正常则说明那一级有问题。 ⑴调整静态工作点

在印制电路板上找到晶体三极管集电极电流检测缺口,并用烙铁烫开缺口上的焊锡。无检测缺口的印制电路板,可用小刀在被测三极管集电极电路切开一缺口,再将调到直流电流档的万用表串接到缺口处,通过调节偏置电阻,使万用表所指示值符合该级规定的工作电流。 ⑵调整中频

用万用表调整用万用表的直流电流档调整中频频率的原理是,当三个中频变压器统调于465KHz频率时,中频输出信号最强,AGC信号也最强,使被自动增益控制的中放管(第一级)的集电极电流最小。用万用表调整的电路如下图。将万用表调到直流电流合适的量程,串入集电极回路中,加0.047uF电容 为了有中频通路,加1K欧电位器是利用他的分流作用便于调整电流表量程的满度。

六、安装、调试注意事项: 安装前要认真认真学习实验指导书,仔细阅读安装说明书,先熟悉各个元器件的型号、参数、管脚分布及性能,检查各个元器件,了解焊接注意事项,将所有元件排列整齐,注意排除因裸线相碰造成的短路。

1 、电阻的检查:通过电阻的色环读出各电阻的电阻值并用万用表进行验证,检查其数量与参数是否与清单一致。

2 、电容的检查:因10pF以下的固定电容器容量太小,用万用表进行测量,只能定性的检查其是否有漏电,内部短路或击穿现象。测量时,可选用万用表R×10k挡,用两表棒分别任意接电容的两个引脚,阻值应为无穷大。若测出阻值(指针向右摆动)为零,则说明电容漏电损坏或内部击穿。检测10PF-0.01μF固定电容器可选用万用表R×1k挡。对于0.01μF以上的固定电容,可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电,并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。电解电容的容量较一般固定电容大得多,所以,测量时,应针对不同容量选用合适的量程。一般情况下,1~47μF间的电容可用R×1k挡测量,大于47μF的电容可用R×100挡位测量。

3、二极管的检查:选择万用表R×1k 的欧姆档,其中黑表棒作为电源正极,红表棒作为电源负极,根据二极管正向导通、反向阻断的单向导电性将表棒对调一次即可测出其极性及好坏。

4、 三极管的检查:①三极管的基极和管型的辨识:先将万用表置于R×lk欧姆档,将红表棒接假定的基极B,黑表棒分别与另两个极相接触,观测到指针偏转很小(或很大),再将红黑两表棒对换,观测指针偏转都很大(或很小),则假定的基极是正确的;且晶体管的管型为PNP型(或NPN型)。用同样的方法可检测出NPN型三极管的基极和管型。②三极管集电极、发射极的辨识:若被测管为NPN三极管,让黑表棒接假定的集电极C ,红表棒接假定的发射极E。两手分别捏住B、C两极充当基极电阻RB,注意不要让两手相接触。注意观察电表指针的偏转大小;之后,再将两检测极反过来假定,仍然注意观察电表指针偏转的大小。指针偏转较大的假定极是正确的。但是,如果两次测得的电阻相差不大,则说明管子的性能较差。

5、检查三极管及其管脚是否装错,振荡变压器是否错装中频变压器,各个中频变压器是否前后倒装,是否有漏装的元件。

6、天线线圈初次级接入电路位置是否正确。

7、调试前应仔细检查有无虚、假、错焊,有无托泥带锡而导致短路故障,确认无误后,连接四个电流测试口,上电即可进行统调。

8、先测5V输出级工作电流使其达到设计要求4.7mA,然后依次测试V1—V5的工作电流,如果该级工作电流不正常,则该级就有故障。

9、DS05-7B型套件为3V低压全硅管袖珍式七管超外差式收音机,外形尺寸为124x74x27mm。为使初学者能一次装配成功、少走弯路,务请在动手装配前仔细阅读该“装配说明”。

10、中周一套四只。红色为振荡线圈(T2)、黄色为第一中周(T3)、白色为第二中周(T4)、绿色为第三中周(T5),请注意不要装错。

11、T6为输入变压器。线圈骨架上有凸点标记的为初级,印制板上也有圆点作为标记,其线路板上可以很明显的看出,安装时确勿装反。

12、三极管为90

14、90

18、9013。因外形相似安装时须仔细对照元件装配,不要装错。

13、电原理图所标各级工作电流为参考值,装配中可根据实际情况而定,以不失真、不啸叫、声音洪亮为准。整机静态工作电流约11mA左右。

14、调试前应仔细检查有无虚、假、错焊;有无短路,确认无误后,即可通电调试。通常只要装配无误、焊接可靠、装上电池即可唱响。

对照原理图检查印刷电路板布线图及各元器件位置图,看元器件摆放的位置是否正确。要求组装之前能够清楚地将原理图和印刷电路的连线及元器件对应起来。焊接完毕,仔细检查电路是否有虚焊、假焊和短路的地方。电阻是否有阻值接错的,电容、发光二极管是否有正负极反了的,三极管的e、b、c脚接对了没有,中周的型号是否有误等。逐步分析,发现错误及时纠正,以免通电后烧坏元件。

七、测试表

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