畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）十路追逐式閃光燈

1、目 錄前言11 設(shè)計(jì)介紹21.1引言2 1.2 設(shè)計(jì)原理 2 2 電阻的使用方法32.1電阻的種類(lèi)與使用32.2電阻器阻值標(biāo)示方法 5 2.3可變電阻53 電容的使用方法7 3.1電容的種類(lèi)與使用7 3.2電容值的表示方法84 二極管10 4.1發(fā)光二極管簡(jiǎn)介10 4.2發(fā)光二極管分類(lèi)105 設(shè)計(jì)中芯片介紹12 5.1 ne55512 5.2 cd4017146整流橋原理177變壓器18 7.1變壓器的簡(jiǎn)介18 7.2變壓器的原理198 設(shè)計(jì)電路分析20 8.1電源模塊調(diào)試20 8.2顯示模塊調(diào)試20 8.3整體電路調(diào)試219結(jié)束語(yǔ)25參考文獻(xiàn) 26致謝27前言 發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱led，采用砷化

2、鎵、鎵鋁砷、和磷化鎵等材料制成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個(gè)pn結(jié)，具有單向?qū)щ娦浴?發(fā)光二極管現(xiàn)有光、熱兩種，都能以不同的電路組態(tài)，可以當(dāng)作輸出開(kāi)關(guān)、模擬或脈沖頻率信號(hào)。其可供開(kāi)發(fā)的擴(kuò)展空間將十分可觀。為了拓寬發(fā)光二極管的應(yīng)用領(lǐng)域，很有從深度上和廣度上進(jìn)一步研究的價(jià)值。 發(fā)光二極管的發(fā)光原理同樣可以用pn結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)來(lái)解釋。制作半導(dǎo)體發(fā)光二極管的材料是重?fù)诫s的，熱平衡狀態(tài)下的n區(qū)有很多遷移率很高的電子，p區(qū)有較多的遷移率較低的空穴。由于pn結(jié)阻擋層的限制，在常態(tài)下，二者不能發(fā)生自然復(fù)合。，而當(dāng)給pn結(jié)加以正向電壓時(shí)，溝區(qū)導(dǎo)帶中的電子則可逃過(guò)pn結(jié)的勢(shì)壘進(jìn)入到p區(qū)一側(cè)。于是在pn結(jié)附近稍偏于p區(qū)一邊的地方

3、，處于高能態(tài)的電子與空穴相遇時(shí)，便產(chǎn)生發(fā)光復(fù)合。這種發(fā)光復(fù)合所發(fā)出的光屬于自發(fā)輻射，輻射光的波長(zhǎng)決定于材料的禁帶寬度eg，即 1240 v/eg（mm） 發(fā)光二極管具有可靠性較高，室溫下連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)、光功率電流線性度好等顯著優(yōu)點(diǎn)，而且由于此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，所以其價(jià)格非常便宜。因此在一些簡(jiǎn)易的光纖傳感器的設(shè)計(jì)中，如果led能夠勝任，選用它作為光源即可大大降低整個(gè)傳感器的成本。然而led的發(fā)光機(jī)理決定了它存在著很多的不足，如輸出功率小、發(fā)射角大、譜線寬、響應(yīng)速度低等。因此，在一些需要功率高、調(diào)制速率快、單色性好的光源的傳感器設(shè)計(jì)中，就不得不以提高成本為代價(jià)，選用其它更高性能的光源。常用

4、的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。 本文在前述特性的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)工藝和應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)踐，在半導(dǎo)體工作機(jī)理上和電路應(yīng)用組態(tài)上進(jìn)行了深入的擴(kuò)展研究，制作了追逐式流水燈。設(shè)計(jì)中所用到的元器件都具有體積小、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低、使用方便等特點(diǎn)。第一章 設(shè)計(jì)介紹1.1引言都市的霓虹燈似天上彩虹、像人間銀河、更酷似一個(gè)夢(mèng)幻世界，引人入勝，使人難以忘懷。因此、霓虹燈是一種投入較少、效果強(qiáng)烈、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的廣告形式。 霓虹燈是一種冷陰極輝光放電管，其輻射光譜具有極強(qiáng)的穿透大氣的能力，色彩鮮艷絢麗、多姿，發(fā)光效率明顯優(yōu)于普通的白 熾燈，它的線條結(jié)構(gòu)表現(xiàn)力豐富，可以加工彎制成任何幾何形狀，滿足設(shè)計(jì)要求，通過(guò)電子程序控制

5、，可變幻色彩的圖案和文字 受到人們的歡迎。 霓虹燈的亮、美、動(dòng)特點(diǎn)，是目前任何電光源所不能替代的，在各類(lèi)新型光源不斷涌現(xiàn)和競(jìng)爭(zhēng)中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。十路追逐式閃光燈的設(shè)計(jì)就是源于霓虹燈的原理，美麗的彩燈循環(huán)閃爍，像極美麗的霓虹燈，其美麗的燈光、簡(jiǎn)單的外觀，讓人不覺(jué)慨嘆。該控制器由不規(guī)則時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器、發(fā)光二極管等組成。1.2 設(shè)計(jì)原理在實(shí)驗(yàn)之前，先要得到+6v直流電源以提供電流，電路圖如下：圖1-1電源原理圖該電路起到改變電壓電流的作用，市電220v通過(guò)n1：n2=220：10的變壓器，電壓變?yōu)?10v，再經(jīng)過(guò)橋式整流電路bridge1將交流變?yōu)橹绷麟?，?jīng)過(guò)一個(gè)電容c3，再次進(jìn)行濾波，通過(guò)芯片ic780

6、5再次減壓變?yōu)橐蟮碾妷?，?dāng)電源接通時(shí)，合上開(kāi)關(guān)s1，d0導(dǎo)通變亮。ne555用來(lái)產(chǎn)生時(shí)間脈沖，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器r4，改變流水燈變化的頻率，通過(guò)cd4017輸出十路發(fā)光二級(jí)管，導(dǎo)通發(fā)光。電路圖如下圖（圖1-2）圖1-2設(shè)計(jì)原理圖第二章 電阻的使用方法2.1電阻的種類(lèi)與使用導(dǎo)電體對(duì)電流的阻礙作用稱著電阻，用符號(hào)r表示，單位為歐姆、千歐、兆歐，分別用、k、m表示。一、電阻器的分類(lèi)1、線繞電阻器：通用線繞電阻器、精密線繞電阻器、大功率線繞電阻器、高頻線繞電阻器。2、薄膜電阻器：碳膜電阻器、合成碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、化學(xué)沉積膜電阻器、玻璃釉膜電阻器、金屬氮化膜電阻器。3、實(shí)心電

7、阻器：無(wú)機(jī)合成實(shí)心碳質(zhì)電阻器、有機(jī)合成實(shí)心碳質(zhì)電阻器。4、敏感電阻器：壓敏電阻器、熱敏電阻器、光敏電阻器、力敏電阻器、氣敏電阻器、濕敏電阻器。 二、常用電阻器 圖2-1 碳膜電阻 圖2-2金屬膜電阻 圖2-3金屬氧化膜電阻 圖2-4繞線電阻1、實(shí)芯碳質(zhì)電阻器用碳質(zhì)顆粒壯導(dǎo)電物質(zhì)、填料和粘合劑混合制成一個(gè)實(shí)體的電阻器。特點(diǎn)：價(jià)格低廉，但其阻值誤差、噪聲電壓都大，穩(wěn)定性差，目前較少用。2、繞線電阻器繞線電阻具有較低的溫度系數(shù)，阻值精度高， 穩(wěn)定性好，耐熱耐腐蝕，主要做精密大功率電阻使用，缺點(diǎn)是高頻性能差，時(shí)間常數(shù)大。3、薄膜電阻器用蒸發(fā)的方法將一定電阻率材料蒸鍍于絕緣材料表面制成。主要如下：3.1

8、 碳膜電阻器將結(jié)晶碳沉積在陶瓷棒骨架上制成。碳膜電阻器成本低、性能穩(wěn)定、阻值范圍寬、溫度系數(shù)和電壓系數(shù)低，是目前應(yīng)用最廣泛的電阻器。3.2 金屬膜電阻器。金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高，穩(wěn)定性好，噪聲， 溫度系數(shù)小。在儀器儀表及通訊設(shè)備中大量采用。3.3 金屬氧化膜電阻器在絕緣棒上沉積一層金屬氧化物。由于其本身即是氧化物，所以高溫下穩(wěn)定，耐熱沖擊，負(fù)載能力強(qiáng)。3.4 合成膜電阻由于其導(dǎo)電層呈現(xiàn)顆粒狀結(jié)構(gòu)，所以其噪聲大，精度低，主要用他制造高壓， 高阻， 小型電阻器。4、金屬玻璃鈾電阻器將金屬粉和玻璃鈾粉混合，采用絲網(wǎng)印刷法印在基板上。耐潮濕， 高溫， 溫度系數(shù)小，主要應(yīng)用于厚膜電路。5、貼片電阻

9、smt片狀電阻是金屬玻璃鈾電阻的一種形式，他的電阻體是高可靠的釕系列玻璃鈾材料經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)而成，電極采用銀鈀合金漿料。體積小，精度高，穩(wěn)定性好，由于其為片狀元件，所以高頻性能好。6、敏感電阻敏感電阻是指器件特性對(duì)溫度，電壓，濕度，光照，氣體， 磁場(chǎng)，壓力等作用敏感的電阻器。敏感電阻的符號(hào)是在普通電阻的符號(hào)中加一斜線，并在旁標(biāo)注敏感電阻的類(lèi)型，如：t. v等。2.2電阻器阻值標(biāo)示方法電阻器阻值標(biāo)示方法1、直標(biāo)法：用數(shù)字和單位符號(hào)在電阻器表面標(biāo)出阻值，其允許誤差直接用百分?jǐn)?shù)表示，若電阻上未注偏差，則均為20%。2、文字符號(hào)法：用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)兩者有規(guī)律的組合來(lái)表示標(biāo)稱阻值，其允許偏差也用文字

10、符號(hào)表示。符號(hào)前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值，后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值。表示允許誤差的文字符號(hào)文字符號(hào)dfgjkm允許偏差0.5%1%2%5%10%20%3、數(shù)碼法：在電阻器上用三位數(shù)碼表示標(biāo)稱值的標(biāo)志方法。數(shù)碼從左到右，第一、二位為有效值，第三位為指數(shù)，即零的個(gè)數(shù)，單位為歐。偏差通常采用文字符號(hào)表示。4、色標(biāo)法：用不同顏色的帶或點(diǎn)在電阻器表面標(biāo)出標(biāo)稱阻值和允許偏差。國(guó)外電阻大部分采用色標(biāo)法。黑-0、棕-1、紅-2、橙-3、黃-4、綠-5、藍(lán)-6、紫-7、灰-8、白-9、金-5%、銀-10%、無(wú)色-20%當(dāng)電阻為四環(huán)時(shí)，最后一環(huán)必為金色或銀色，前兩位為有效數(shù)字， 第三位為乘方數(shù)

11、，第四位為偏差。 當(dāng)電阻為五環(huán)時(shí)，最後一環(huán)與前面四環(huán)距離較大。前三位為有效數(shù)字， 第四位為乘方數(shù)， 第五位為偏差。2.3可變電阻可變電阻是阻值可以調(diào)整的電阻器，用于需要調(diào)節(jié)電路電流或需要改變電路阻值的場(chǎng)合?？勺冸娮杵骺梢愿淖冃盘?hào)發(fā)生器的特性，使燈光變暗，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)或控制它的轉(zhuǎn)速。根據(jù)用途的不同，可變電阻器的電阻材料可以是金屬絲、金屬片、碳膜或?qū)щ娨?。?duì)于一般大小的電流，常用金屬型的可變電阻器。在電流很小的情況下，則使用碳膜型。當(dāng)電流很大時(shí)，電解型最合用；這種可變電阻器的電極都浸在導(dǎo)電液中。電勢(shì)計(jì)是可變電阻器的特殊形式，它使未知電壓或未知電勢(shì)相平衡，從而測(cè)出未知電壓或未知電勢(shì)差的大小。更為常用的

12、電勢(shì)器只不過(guò)是一個(gè)有兩個(gè)固定接頭的電阻器，第三個(gè)接頭連到一個(gè)可調(diào)的電刷上?？勺冸娮枋亲柚的軌驈?到規(guī)定的值連續(xù)變化的電阻。它的電阻體是在馬蹄形的紙膠板上涂上一層碳膜制成。它的阻值變化和中間觸頭位置的關(guān)系有直線式、對(duì)數(shù)式和指數(shù)式三種。碳膜電位器有大型、小型、微型幾種，有的和開(kāi)關(guān)一起組成帶開(kāi)關(guān)電位器。還有一種直滑式碳膜電位器靠滑動(dòng)桿在碳膜上滑動(dòng)來(lái)改變阻值的。這種電位器調(diào)節(jié)方便。第三章 電容的使用方法3.1電容的種類(lèi)與使用電容器:電子設(shè)備中充當(dāng)整流器的平滑濾波、電源和退耦、交流信號(hào)的旁路、交直流電路的交流耦合等的電子元件稱為電容器。電容器（簡(jiǎn)稱電容）也是組成電子電路的主要元件。它可以儲(chǔ)存電能，具有充

13、電、放電及通交流、隔直流的特性。一、電容器的結(jié)構(gòu)特性與作用1電容器的結(jié)構(gòu)特性：電容器是由兩個(gè)相互靠近的金屬電極板，中間夾一層絕緣介質(zhì)構(gòu)成的。在電容器的兩個(gè)電極加上電壓時(shí)，電容器就能儲(chǔ)存電能。電容器具有“通交流、隔直流”的特性。直流電的極性和電壓大小是固定不變的，不能通過(guò)電容器。而交流電的極性和電壓的大小是不斷變化的，能使電容器不斷地充電與放電，形成充、放電電流。2.電容器的作用電容器在電子線路中的作用一般概括為：通交流、阻直流。 電容器通常起濾波、旁路、耦合、去耦、轉(zhuǎn)相等電氣作用，是電子線路必不可少的組成部分。 在集成電路、超大規(guī)模集成電路已經(jīng)大行其道的今天，電容器作為一種分立式無(wú)源元件仍然大

14、量使用于各種功能的電路中，其在電路中所起的重要作用可見(jiàn)一斑。 作貯能元件也是電容器的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，同電池等儲(chǔ)能元件相比，電容器可以瞬時(shí)充放電，并且充放電電流基本上不受限制，可以為熔焊機(jī)、閃光燈等設(shè)備提供大功率的瞬時(shí)脈沖電流。 二、電容器的分類(lèi)1鋁電解電容器：它是由鋁圓筒做負(fù)極、里面裝有液體電解質(zhì)，插人一片彎曲的鋁帶做正極制成。2鉭鈮電解電容器：它用金屬鉭或者鈮做正極，用稀硫酸等配液做負(fù)極，用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質(zhì)制成。其特點(diǎn)是：體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)。絕緣電阻大。溫度性能好，用在要求較高的設(shè)備中。 3陶瓷電容器：用陶瓷做介質(zhì)。其特點(diǎn)是：體積小、耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，

15、但容量小，適用于高頻電路。 圖 3-1鋁電解電容 圖 3-2鉭電解電容 圖3-3 薄膜電容 圖3-4陶瓷電容4云母電容器：用金屬箔或在云母片上噴涂銀層做電極板，極板和云母一層一層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹(shù)脂中制成。其特點(diǎn)是：介質(zhì)損耗小、絕緣電阻大。溫度系數(shù)小，適用于高頻電路。 5.薄膜電容器：結(jié)構(gòu)相同于紙介電容器，介質(zhì)是滌綸或聚苯乙烯。滌綸薄膜電容，介質(zhì)常 數(shù)較高，體積小、容量大、穩(wěn)定性較好，適宜做旁路電容。 6.紙介電容器：用兩片金屬箔做電極，夾在極薄的電容紙中，卷成圓柱形或者扁柱形芯 子，然后密封在金屬殼或者絕緣材料殼中制成。它的特點(diǎn)是體積較小，容量可以做得較大。但是固有電感和損

16、耗比較大，適用于低頻電路。 7 金屬化紙介電容器：結(jié)構(gòu)基本相同于紙介電容器，它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來(lái)代金屬箔，體積小、容里較大，一般用于低頻電路。 8 油浸紙介電容器：它是把紙介電容浸在經(jīng)過(guò)特別處理的油里，能增強(qiáng)其耐壓。其特點(diǎn)是 電容量大、耐壓高，但體積較大。 此外，在實(shí)際應(yīng)用中，第一要根據(jù)不同的用途選擇不同類(lèi)型的電容器；第二要考慮到電容 器的標(biāo)稱容量，允許誤差、耐壓值、漏電電阻等技術(shù)參數(shù)；第三對(duì)于有正、負(fù)極性的電解電容器來(lái)說(shuō)，正、負(fù)極在焊接時(shí)不要接反。3.2電容值的表示方法1、直標(biāo)法用數(shù)字和單位符號(hào)直接標(biāo)出。如1uf表示1微法，有些電容用“r”表示小數(shù)點(diǎn)，如r56表示0.56微法。2

17、、文字符號(hào)法用數(shù)字和文字符號(hào)有規(guī)律的組合來(lái)表示容量。如p10表示0.1pf,1p0表示1pf,6p8表示6.8pf, 2u2表示2.2uf.3、色標(biāo)法用色環(huán)或色點(diǎn)表示電容器的主要參數(shù)。電容器的色標(biāo)法與電阻相同。 電容器偏差標(biāo)志符號(hào)：+100%-0-h、+100%-10%-r、+50%-10%-t、+30%-10%-q、+50%-20%-s、+80%-20%-z4、數(shù)學(xué)計(jì)數(shù)法如瓷介電容，標(biāo)值272，容量就是：27*100pf=2700pf.如果標(biāo)值473，即為47*1000pf=0.047uf。（后面的2、3，都表示10的多少次方）。又如：332=33*100pf=3300pf。第四章 發(fā)光二極

18、管4.1發(fā)光二極管簡(jiǎn)介發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為led。由鎵（ga）與砷（as）、磷（p）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見(jiàn)光，因而可以用來(lái)制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。發(fā)光二極管（led）是用半導(dǎo)體材料制作的正向偏置的pn結(jié)二極管。其發(fā)光機(jī)理是當(dāng)在pn結(jié)兩端注入正向電流時(shí)，注入的非平衡載流子（電子空穴對(duì)）在擴(kuò)散過(guò)程中復(fù)合發(fā)光，這種發(fā)射過(guò)程主要對(duì)應(yīng)光的自發(fā)發(fā)射過(guò)程。按光輸出的位置不同，發(fā)光二極管可分為面發(fā)射型和邊發(fā)射型。我們最常用的led是雙異質(zhì)結(jié)邊發(fā)光二極管。 發(fā)光二極管的發(fā)光原理同樣可以

19、用pn結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)來(lái)解釋。制作半導(dǎo)體發(fā)光二極管的材料是重?fù)诫s的，熱平衡狀態(tài)下的n區(qū)有很多遷移率很高的電子，p區(qū)有較多的遷移率較低的空穴。由于pn結(jié)阻擋層的限制，在常態(tài)下，二者不能發(fā)生自然復(fù)合。，而當(dāng)給pn結(jié)加以正向電壓時(shí)，溝區(qū)導(dǎo)帶中的電子則可逃過(guò)pn結(jié)的勢(shì)壘進(jìn)入到p區(qū)一側(cè)。于是在pn結(jié)附近稍偏于p區(qū)一邊的地方，處于高能態(tài)的電子與空穴相遇時(shí)，便產(chǎn)生發(fā)光復(fù)合。這種發(fā)光復(fù)合所發(fā)出的光屬于自發(fā)輻射，輻射光的波長(zhǎng)決定于材料的禁帶寬度eg，即 1240 v/eg （mm）發(fā)光二極管具有可靠性較高，室溫下連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)、光功率電流線性度好等顯著優(yōu)點(diǎn)，而且由于此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，所以其價(jià)格非常便宜。因

20、此在一些簡(jiǎn)易的光纖傳感器的設(shè)計(jì)中，如果led能夠勝任，選用它作為光源即可大大降低整個(gè)傳感器的成本。然而led的發(fā)光機(jī)理決定了它存在著很多的不足，如輸出功率小、發(fā)射角大、譜線寬、響應(yīng)速度低等。因此，在一些需要功率高、調(diào)制速率快、單色性好的光源的傳感器設(shè)計(jì)中，就不得不以提高成本為代價(jià)，選用其它更高性能的光源。 由于不同材料的禁帶寬度不同，所以由不同材料制成的發(fā)光二極管可發(fā)出不同波長(zhǎng)的光。另外，有些材料由于組分和摻雜不同，例如，有的具有很復(fù)雜的能帶結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的還有間接躍遷輻射等，因此有各種各樣的發(fā)光二極管。4.2發(fā)光二極管分類(lèi)一、 按發(fā)光管發(fā)光顏色分 按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細(xì)

21、分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍(lán)光等。另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。 根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無(wú)色，上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無(wú)色透明、有色散射和無(wú)色散射四種類(lèi)型。散射型發(fā)光二極管和達(dá)于做指示燈用。 二、 按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。國(guó)外通常把3mm的發(fā)光二極管記作t-1；把5mm的記作t-1（3/4）；把4.4mm的記作t-1（1/4）。 三、按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座

22、環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。 四、按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分 按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分有普通亮度的led（發(fā)光強(qiáng)度100mcd）；把發(fā)光強(qiáng)度在10100mcd間的叫高亮度發(fā)光二極管。 一般led的工作電流在十幾ma至幾十ma，而低電流led的工作電流在2ma以下（亮度與普通發(fā)光管相同）。 除上述分類(lèi)方法外，還有按芯片材料分類(lèi)及按功能分類(lèi)的方法。第五章 設(shè)計(jì)中芯片介紹5.1 ne555一、ne555為8腳時(shí)基集成電路， 各腳主要功能 1-地 gnd 2-觸發(fā) 3-輸出 4-復(fù)位 5-控制電壓 6-門(mén)限(閾值） 7-放電 8-電源電壓vcc 圖5-1 ne555管腳圖 ne555時(shí)基電路封形式有兩種，一是

23、dip雙列直插8腳封裝，另一種是sop-8小型（smd）封裝形式。其他ha17555、lm555、ca555分屬不同的公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理都相同。 二、555時(shí)基集成電路的工作原理與應(yīng)用裝圖 圖5-2 ne555的外形封裝圖555時(shí)基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結(jié)合在同一硅片上的組合集成電路。它設(shè)計(jì)新穎，構(gòu)思奇巧，用途廣泛，備受電子專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員和電子愛(ài)好者的青睞，人們將其戲稱為偉大的小ic。1972年，美國(guó)西格尼蒂克斯公司(signetics)研制出tmer ne555雙極型時(shí)基電路，設(shè)計(jì)原意是用來(lái)取代體積大,定時(shí)精度差的熱延遲繼電器等機(jī)械式延遲器。但該器件投放市場(chǎng)后，人們

24、發(fā)現(xiàn)這種電路的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出原設(shè)計(jì)的使用范圍，用途之廣幾乎遍及電子應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域，需求量極大。美國(guó)各大公司相繼仿制這種電路 1974年西格尼蒂克斯公司又在同一基片上將兩個(gè)雙極型555單元集成在一起，取名為nf556。1978年美國(guó)英特錫爾公司(intelsil)研制成功cmos型時(shí)基電路icm555 1cm556,后來(lái)又推出將四個(gè)時(shí)基電路集成在一個(gè)芯片上的四時(shí)基電路558 由于采用cmos型工藝和高度集成，使時(shí)基電路的應(yīng)用從民用擴(kuò)展到火箭、導(dǎo)彈,衛(wèi)星,航天等高科技領(lǐng)域。在這期間，日本、西歐等各大公司和廠家也競(jìng)相仿制、生產(chǎn)。盡管世界各大半導(dǎo)體或器件公司、廠家都在生產(chǎn)各自型號(hào)的555556時(shí)基電路，

25、但其內(nèi)部電路大同小異，且都具有相同的引出功能端。鑒于各種雙極型的555集成塊的內(nèi)部電路大同小異，下面我們以ca555為例分析其內(nèi)部電路和原理。從ca555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路圖中可看到，vtl-vt4、vt5、vt7組成上比較器al，vt7的基極電位接在由三個(gè)5k電阻組成的分壓器的上端，電壓為vdd；vt9-vt13組成下比較器a2，vtl3的基極接分壓器的下端，參考電位為vdd。在電路設(shè)計(jì)時(shí)，要求組成分壓器的三個(gè)5k電阻的阻值嚴(yán)格相等，以便給出比較精確的兩個(gè)參考電位vdd和vdd。vtl4-vtl7與一個(gè)4.7k的正反饋電阻組合成一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。vtl8-vt21組成一個(gè)推挽式功率輸出

26、級(jí)，能輸出約200ma的電流。vt8為復(fù)位放大級(jí)，vt6是一個(gè)能承受50ma以上電流的放電晶體三極管。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的工作狀態(tài)由比較器a1、a2 的輸出決定。 555時(shí)基電路的工作過(guò)程如下：當(dāng)2腳，即比較器a2的反相輸入端加進(jìn)電位低于vdd的觸發(fā)信號(hào)時(shí)，則vt9、vtll導(dǎo)通，給雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中的vtl4提供一偏流，使vtl4飽和導(dǎo)通，它的飽和壓降vces箝制vtl5的基極處于低電平，使vtl5截止，vtl7飽和，從而使 vtl8截止，vtl9導(dǎo)通，vt20完全飽和導(dǎo)通，vt21截止。因此，輸出端3腳輸出高電平。此時(shí)，不管6端(閾值電壓)為何種電平，由于雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(vtl4-vtl7)中的47

27、k電阻的正反饋?zhàn)饔?vtl5的基極電流是通過(guò)該電阻提供的)，3腳輸出高電平狀態(tài)一直保持到6腳出現(xiàn)高于vdd 的電平為止。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)消失后，即比較器a2反相輸入端2腳的電位高于vdd，則vt9、vtll截止，vtl4因無(wú)偏流而截止，此時(shí)若6腳無(wú)觸發(fā)輸入，則vtl7的vces飽和壓降通過(guò)4.7k電阻維持vtl3截止，使vtl7飽和穩(wěn)態(tài)不變，故輸出端3腳仍維持高電平。同時(shí)，vtl8的截止使 vt6也截止。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)加到6腳時(shí)，且電位高于vdd時(shí)，則vtl、vt2、vt3皆導(dǎo)通。此時(shí)，若2腳無(wú)外加觸發(fā)信號(hào)使vt9、vtl4截止，則 vt3的集電極電流供給vtl5偏流，使該級(jí)飽和導(dǎo)通，導(dǎo)致vtl7截止，

28、進(jìn)而vtl8導(dǎo)通，vtl9、vt2。都截止，vt21飽和導(dǎo)通，故3腳輸出低電平。當(dāng)6腳的觸發(fā)信號(hào)消失后，即該腳電位降至低于vdd時(shí)，則vtl、vt2、vt3皆截止，使vtl5得不到偏流。此時(shí)，若2腳仍無(wú)觸發(fā)信號(hào)，則 vtl5通過(guò)4.7k電阻得到偏流，使vtl5維持飽和導(dǎo)通，vtl7截止的穩(wěn)態(tài)，使3腳輸出端維持在低電平狀態(tài)。同時(shí)，vtl8的導(dǎo)通，使放電級(jí) vt6飽和導(dǎo)通。通過(guò)上面兩種狀態(tài)的分析，可以發(fā)現(xiàn)：只要2腳的電位低于vdd，即有觸發(fā)信號(hào)加入時(shí)，必使輸出端3腳為高電平；而當(dāng)6腳的電位高于 vdd時(shí)，即有觸發(fā)信號(hào)加進(jìn)時(shí)，且同時(shí)2腳的電位高于vdd時(shí)，才能使輸出端3腳有低電平輸出。4腳為復(fù)位端。

29、當(dāng)在該腳加有觸發(fā)信號(hào)，即其電位低于導(dǎo)通的飽和壓降0.3v時(shí)，vt8導(dǎo)通，其發(fā)射極電位低于lv，因有d3接入，vtl7為截止?fàn)顟B(tài)，vtl8、vt21飽和導(dǎo)通，輸出端3腳為低電平。此時(shí)，不管2腳、6腳為何電位，均不能改變這種狀態(tài)。因vt8的發(fā)射極通過(guò)d3及vtl7的發(fā)射極到地，故vt8的發(fā)射極電位任何情況下不會(huì)比1.4v電壓高。因此，當(dāng)復(fù)位端4腳電位高于1.4v時(shí)，vt8處于反偏狀態(tài)而不起作用，也就是說(shuō)，此時(shí)輸出端3腳的電平只取決于2腳、6腳的電位。 根據(jù)上面的分析，ca555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路可簡(jiǎn)化為如圖所示的等效功能電路。顯然，555電路(或者專(zhuān)556電路)內(nèi)含兩個(gè)比較器a1和a2、一個(gè)觸

30、發(fā)器、一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)放電晶體管。兩個(gè)比較器分別被電阻r1、r2和r3構(gòu)成的分壓器設(shè)定的vdd和vdd。參考電壓所限定。為進(jìn)一步理解其電路功能，并靈活應(yīng)用555集成塊，下面簡(jiǎn)要說(shuō)明其作用機(jī)理。三個(gè)5k電阻組成的分壓器，使內(nèi)部的兩個(gè)比較器構(gòu)成一個(gè)電平觸發(fā)器，上觸發(fā)電平為vdd，下觸發(fā)電平為vdd。在5腳控制端外接一個(gè)參考電源vc，可以改變上、下觸發(fā)電平值。比較器al的輸出同或非門(mén)l的輸入端相接，比較器a2 的輸出端接到或非門(mén)2的輸入端。由于由兩個(gè)或非門(mén)組成的rs觸發(fā)器必須用負(fù)極極性信號(hào)觸發(fā)，因此，加到比較器al同相端6腳的觸發(fā)信號(hào)，只有當(dāng)電位高于反相端5腳的電位時(shí)，rs觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn)；而加到比較器

31、a2反相端2腳的觸發(fā)信號(hào)，只有當(dāng)電位低于a2同相端的電位vdd時(shí)，rs觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn)。 通過(guò)上面對(duì)等效功能電路和ca555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路的分析，可得出555各功能端的真值表。 引腳2 6 4 3 7電平 vdd * 1.4v高電平 懸空狀態(tài)電平 vdd vdd 1.4v低電平 低電平電平 vdd 1.4v保持電平 保持電平 0.3v低電平 低電平由表可看出，s、r、mr的輸入不一定是邏輯電平，可以是模擬電平，因此，該集成電路兼有模擬和數(shù)字電路的特色。5.2 cd4017cd4017 是5 位johnson 計(jì)數(shù)器，具有10 個(gè)譯碼輸出端，cp、cr、inh 輸入端。時(shí)鐘輸入端的斯密特觸發(fā)

32、器具有脈沖整形功能，對(duì)輸入時(shí)鐘脈沖上升和下降時(shí)間無(wú)限制。inh 為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘上升沿計(jì)數(shù)； 反之，計(jì)數(shù)功能無(wú)效。cr 為高電平 圖5-3 cd4017的封裝時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。 johnson 計(jì)數(shù)器，提供了快速操作、2 輸入譯碼選通和無(wú)毛刺譯碼輸出。防鎖選通，保證了正確的計(jì)數(shù)順序。譯碼輸出一般為低電平，只有在對(duì)應(yīng)時(shí)鐘周期內(nèi)保持高電平。在每10 個(gè)時(shí)鐘輸入周期co 信號(hào)完成一次進(jìn)位，并用作多級(jí)計(jì)數(shù)鏈的下級(jí)脈動(dòng)時(shí)鐘。一、cd4017 提供16 引線多層陶瓷雙列直插(d)、熔封陶瓷雙列直插(j)、塑料雙列直插(p)和陶瓷片狀載體(c)4種封裝形式。引出端功能符號(hào)：co：進(jìn)位脈沖輸淵cp：時(shí)鐘

33、輸入端cr：清除端inh：禁止端q0-q9 計(jì)數(shù)脈沖輸出端vdd：正電源 vss：地 二、cd4017工作原理及應(yīng)用電路圖: 圖5-4 cd4017的管腳圖 圖5-4 cd4017原理圖十進(jìn)制計(jì)數(shù)分頻器cd4017，其內(nèi)部由計(jì)數(shù)器及譯碼器兩部分組成，由譯碼輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)的分配，整個(gè)輸出時(shí)序就是q0、q1、q2、q9依次出現(xiàn)與時(shí)鐘同步的高電平，寬度等于時(shí)鐘周期。 cd4017有10個(gè)輸出端（q0q9）和1個(gè)進(jìn)位輸出端q5-q9。每輸入10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，q5-q9就可得到1個(gè)進(jìn)位正脈沖，該進(jìn)位輸出信號(hào)可作為下一級(jí)的時(shí)鐘信號(hào)。cd4017有3個(gè)輸（mr、cp0和cp1），mr為清零端，當(dāng)在mr端上

34、加高電平或正脈沖時(shí)其輸出q0為高電平，其余輸出端（q1q9）均為低電平。cp0和cpl是2個(gè)時(shí)鐘輸入端，若要用上升沿來(lái)計(jì)數(shù)，則信號(hào)由cp0端輸入；若要用下降沿來(lái)計(jì)數(shù)，則信號(hào)由cpl端輸入。設(shè)置2個(gè)時(shí)鐘輸入端，級(jí)聯(lián)時(shí)比較方便，可驅(qū)動(dòng)更多二極管發(fā)光。 由此可見(jiàn)，當(dāng)cd4017有連續(xù)脈沖輸入時(shí)，其對(duì)應(yīng)的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，故可直接用作順序脈沖發(fā)生器。三、應(yīng)用用cd4017制成的彩燈電路：cd4017輸出高電平的順序分別是、腳，故、腳的高電平使6串彩燈向右順序發(fā)光，、腳的高電平使6串彩燈由中心向兩邊散開(kāi)發(fā)光。各種發(fā)光方式可按自己的需要進(jìn)行具體的組合，若要改變彩燈的閃光速度，可改變電容c1的大小。

35、第六章 整流橋的原理整流橋就是將整流管封在一個(gè)殼內(nèi)了.分全橋和半橋.全橋是將連接好的橋式整流電路的四個(gè)二極管封在一起.半橋是將兩個(gè)二極管橋式整流的一半封在一起,用兩個(gè)半橋可組成一個(gè)橋式整流電路,一個(gè)半橋也可以組成變壓器帶中心抽頭的全波整流電路, 選擇整流橋要考慮整流電路和工作電壓。一、整流橋堆 整流橋堆一般用在全波整流電路中，它又分為全橋與半橋。 全橋是由4只整流二極管按橋式全波整流電路的形式連接并封裝為一體構(gòu)成的，圖是其外形。 全橋的正向電流有0.5a、1a、1.5a、2a、2.5a、3a、5a、10a、20a、35a、50a等多種規(guī)格，耐壓值（最高反向電壓）有25v、50v、100v、20

36、0v、300v、400v、500v、600v、800v、1000v等多種規(guī)格。 常用的國(guó)產(chǎn)全橋有bz系列，進(jìn)口全橋有st、ir等。硅整流橋組是一種用硅整流器件構(gòu)成的整流電路裝置。按交流電源相數(shù)的不同，可分為單相整流橋和三相整流橋。這種整流電路裝置的結(jié)構(gòu)一般分為兩種。一種是管芯按所需方式連接成橋后，密封在殼體中，用環(huán)氧樹(shù)脂澆灌密封、塑料密封或金屬密封，散熱器與殼體成為一體，或另加散熱器。密封后的橋組有交流輸入端子和直流輸出端子。這種結(jié)構(gòu)具有體積小、使用方便、裝配簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是其中器件有個(gè)別損壞時(shí)難以更換。另一種是整流器件固定在散熱器上，按所需電路連接成橋組。這種結(jié)構(gòu)有整體性好、結(jié)構(gòu)緊湊、體積

37、小等特點(diǎn)。前者常用于小功率橋組，后者常用于中功率及大功率橋組。此外，還有在同一硅片上制成整流橋的固體電路。 二、二極管整流橋原理二極管的基本性質(zhì)是“單向?qū)щ姟?，交流電流過(guò)時(shí)，只有正（或負(fù)）半周時(shí)電流能流過(guò)，而在負(fù)（或正）半周時(shí)，電流是截止的，就是說(shuō)，只有半個(gè)周期的電流流過(guò)，另半個(gè)周期因?yàn)殡娏鞣较蚴窍喾吹牟荒芰鬟^(guò)，這樣在電路中就只有一個(gè)方向的電流了，也就是把交流電變成了單身脈動(dòng)電流，這就是它能整流的基本原理。第七章 變壓器（transformer）7.1變壓器的簡(jiǎn)介一、變壓器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 1.鐵心 鐵心是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高，厚度為 0.35 或 0.5 mm， 表面涂有絕緣漆

38、的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成 鐵心分為鐵心柱和鐵軛倆部分，鐵心柱套有繞組；鐵軛閉合磁路之用 鐵心結(jié)構(gòu)的基本形式有心式和殼式兩種 。2.繞組 繞組是變壓器的電路部分，它是用紙包的絕緣扁線或圓線繞成 變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說(shuō)明其基本工作原理當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓時(shí)，流過(guò)電流，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)公式為：e=4.44fnm式中：e-感應(yīng)電勢(shì)有效值 f-頻率 n-匝數(shù) m-主磁通最大值 由于二次繞組與一次繞組匝數(shù)不同，感應(yīng)電勢(shì)和大小也不同，當(dāng)略去內(nèi)阻抗壓降后，電壓和大小也就不同。 當(dāng)變壓器二次側(cè)空載時(shí)，

39、一次側(cè)僅流過(guò)主磁通的電流（），這個(gè)電流稱為激磁電流。當(dāng)二次側(cè)加負(fù)載流過(guò)負(fù)載電流時(shí)，也在鐵芯中產(chǎn)生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時(shí)，主磁通是不變的，一次側(cè)就要流過(guò)兩部分電流，一部分為激磁電流，一部分為用來(lái)平衡，所以這部分電流隨著變化而變化。當(dāng)電流乘以匝數(shù)時(shí)，就是磁勢(shì)。 上述的平衡作用實(shí)質(zhì)上是磁勢(shì)平衡作用，變壓器就是通過(guò)磁勢(shì)平衡作用實(shí)現(xiàn)了一、二次側(cè)的能量傳遞。 二、變壓器的類(lèi)型 變壓器是一種靜止電機(jī)，它可以將一種電壓的電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓的電能。 三、變壓器分類(lèi)及用途 電力變壓器：電力系統(tǒng)傳輸電能的升壓變壓器/降壓變壓器/配電變壓器等。 電爐變壓器(專(zhuān)用) 給電爐(如煉鋼爐)供電。 電焊變壓

40、器(專(zhuān)用) 給電焊機(jī)供電。 整流變壓器(專(zhuān)用)： 給直流電力機(jī)車(chē)供電。 儀用變壓器：用在測(cè)量設(shè)備中。 電子變壓器：用在電子線路中。7.2變壓器的原理一、工作原理 當(dāng)一個(gè)正弦交流電壓u1加在初級(jí)線圈兩端時(shí)，導(dǎo)線中就有交變電流i1并產(chǎn)生交變磁通1，它沿著鐵芯穿過(guò)初級(jí)線圈和次級(jí)線圈形成閉合的磁路。在次級(jí)線圈中感應(yīng)出互感電勢(shì)u2，同時(shí)1也會(huì)在初級(jí)線圈上感應(yīng)出一個(gè)自感電勢(shì)e1，e1的方向與所加電壓u1方向相反而幅度相近，從而限制了i1的大小。為了保持磁通1的存在就需要有一定的電能消耗，并且變壓器本身也有一定的損耗，盡管此時(shí)次級(jí)沒(méi)接負(fù)載，初級(jí)線圈中仍有一定的電流，這個(gè)電流我們稱為“空載電流”。如果次級(jí)接上

41、負(fù)載，次級(jí)線圈就產(chǎn)生電流i2，并因此而產(chǎn)生磁通2，2的方向與1相反，起了互相抵消的作用，使鐵芯中總的磁通量有所減少，從而使初級(jí)自感電壓e1減少，其結(jié)果使i1增大，可見(jiàn)初級(jí)電流與次級(jí)負(fù)載有密切關(guān)系。當(dāng)次級(jí)負(fù)載電流加大時(shí)i1增加，1也增加，并且1增加部分正好補(bǔ)充了被2所抵消的那部分磁通，以保持鐵芯里總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗，可以認(rèn)為一個(gè)理想的變壓器次級(jí)負(fù)載消耗的功率也就是初級(jí)從電源取得的電功率。變壓器能根據(jù)需要通過(guò)改變次級(jí)線圈的圈數(shù)而改變次級(jí)電壓，但是不能改變?cè)试S負(fù)載消耗的功率。三、 變壓器的類(lèi)型和結(jié)構(gòu) 。二、 變壓器的類(lèi)型和結(jié)構(gòu) 1、類(lèi)型 除了按以上用途分類(lèi)外，變壓器還可以按相數(shù)/繞

42、組數(shù)目/鐵心形式/冷卻方式等特征分類(lèi)。 按相數(shù)分：?jiǎn)蜗?三相/多相等 。按繞組數(shù)：雙繞組/自耦/三繞組/多繞組 。鐵心形式：心式/殼式 。冷卻方式：干式/油浸式等 。2、結(jié)構(gòu)(電力變壓器) 變壓器主要部件是繞組和鐵心(器身)。 繞組是變壓器的電路，鐵心是變壓器的磁路。二者構(gòu)成變壓器的核心即電磁部分。 除了電磁部分，還有油箱/冷卻裝置/絕緣套管/調(diào)壓和保護(hù)裝置等部件。 (1)鐵心 型式：心式(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工藝簡(jiǎn)單應(yīng)用廣泛)/殼式(用在小容量變壓器和電爐變壓器)。 材料：一般由0.35mm/0.5mm冷軋(也用熱軋)硅鋼片疊成。 鐵心交疊：相鄰層按不同方式交錯(cuò)疊放，將接縫錯(cuò)開(kāi)。偶數(shù)層剛好壓著奇數(shù)層的接

43、縫，從而減少了磁阻，便于磁通流通。 鐵心柱截面形狀：小型變壓器做成方形或者矩形；大型變壓器做成階梯形。容量大則級(jí)數(shù)多。疊片間留有間隙作為油道(縱向/橫向)。 (2)繞組 一般用絕緣扁銅線或圓銅線在繞線模上繞制而成。繞組套裝在變壓器鐵心柱上，低壓繞組在內(nèi)層，高壓繞組套裝在低壓繞組外層，以便于絕緣。 第八章 設(shè)計(jì)電路分析8.1電源模塊調(diào)試根據(jù)電源電路原理圖生成pcb板，如下圖 圖8-1電源pcb板利用軟件protel將畫(huà)好的電源原理圖生成pcb板，插上電源，用萬(wàn)用表測(cè)量輸出端的電壓是否是+6v電壓。然后生成3d顯示如下： 圖8-2電源3d顯示8.2顯示模塊調(diào)試根據(jù)電路原理圖生成pcb板，如下： 圖

44、8-3設(shè)計(jì)pcb板用+6v電池作為電源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，觀察流水燈的變化，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變流水燈變化的頻率。圖8-4設(shè)計(jì)3d顯示在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)有些發(fā)光二級(jí)管不亮，經(jīng)過(guò)檢查，原來(lái)發(fā)光二級(jí)管接反，用電烙鐵進(jìn)行拆焊，再反過(guò)來(lái)接上。8.3整體電路調(diào)試在電子工業(yè)中，電子電路的安裝與調(diào)試在電子工程技術(shù)中占有重要地位，它是把理論付諸于實(shí)踐的進(jìn)程，是把人們的主觀設(shè)想轉(zhuǎn)變?yōu)殡娐泛碗娮釉O(shè)備的過(guò)程，是把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過(guò)程。正是這一過(guò)程為電子技術(shù)在社會(huì)生活和生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用中發(fā)揮巨大作用提供了現(xiàn)實(shí)性和可能性。當(dāng)然，這一過(guò)程也是對(duì)理論設(shè)計(jì)做出檢驗(yàn)、修改，使之更加完善的過(guò)程。一、電子電路的調(diào)試電子電路的調(diào)試是利用符合指標(biāo)要求的

45、各種儀器，例如萬(wàn)用表、信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀等各種測(cè)量?jī)x器，對(duì)安裝好的電路進(jìn)行調(diào)整和測(cè)量，是判斷性能好壞、各種指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)要求的最后一關(guān)。因而，調(diào)整和測(cè)試必須遵守一定的測(cè)試方法并按一定的步驟進(jìn)行。一般的測(cè)試步驟和方法如下： 1不通電檢查 直觀檢查：直觀檢查電源、地線、信號(hào)線、元件引腳之間有無(wú)短路；連線處有無(wú)接觸不良；二極管、三極管、電解電容等引腳有無(wú)錯(cuò)接；集成電路是否插對(duì)等。 檢查連線：電路安裝完畢后，不要急于通電，先認(rèn)真檢查接線是否正確，包括錯(cuò)線、少線、多線。多線一般是因接線時(shí)看錯(cuò)引腳，或者改接線時(shí)忘記去掉原來(lái)的舊線造成的，在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常發(fā)生，而查線時(shí)又不易發(fā)現(xiàn)，調(diào)試時(shí)往往會(huì)給人造成錯(cuò)覺(jué)，

46、以為問(wèn)題是由元器件引起的。為了避免做出錯(cuò)誤判斷，通常采用兩種查線方法：一種方法是按照設(shè)計(jì)的電路圖檢查安裝的線路，把電路圖上的連線按一定順序在安裝好的線路中逐一對(duì)應(yīng)檢查，這種方法比較容易找出錯(cuò)線和少線；另一種方法是按實(shí)際線路來(lái)對(duì)照電路原理圖，按照兩個(gè)元件引腳連線的去向查清，查找每個(gè)去處在電路圖上是否存在，這種方法不但能查出錯(cuò)線和少線，還能檢查出是否多線。不論用什么方法查線，一定要在電路圖上對(duì)查過(guò)的線做出標(biāo)記，并且還要檢查每個(gè)元件的引腳的使用端數(shù)是否與圖紙相符。查找時(shí)最好用指針式萬(wàn)用表的“r1”，或用數(shù)字萬(wàn)用表的“x擋”。 2 通電觀察 把經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量的電源電壓加入電路，但信號(hào)源暫不接入，電源接通

47、之后不要急于測(cè)量數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果，首先要觀察有無(wú)異常現(xiàn)象，包括有無(wú)冒煙，是否聞到異常氣味，手摸元件是否發(fā)燙，電源是否有短路現(xiàn)象等。如果出現(xiàn)異常現(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排除故障后方可重新通電。然后再測(cè)量各元件引腳的電源電壓，而不是只測(cè)量各路總電源電壓，以保證元器件正常工作。3 分塊調(diào)試 調(diào)試包括測(cè)試和調(diào)整兩個(gè)方面。測(cè)試是在安裝后對(duì)電路的參數(shù)及工作狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量，調(diào)整是指在測(cè)試的基礎(chǔ)上對(duì)電路的參數(shù)進(jìn)行修正，使之滿足設(shè)計(jì)要求。為了使測(cè)試順利進(jìn)行，設(shè)計(jì)的電路圖上應(yīng)標(biāo)出各點(diǎn)的電位值、相應(yīng)的波形以及其它數(shù)據(jù)。測(cè)試方法有兩種：第一種是采用邊安裝邊調(diào)試的方法，也就是把復(fù)雜的電路按原理圖上的功能分成塊進(jìn)行安裝調(diào)試，

48、在分塊調(diào)試的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大安裝調(diào)試的范圍，最后完成整機(jī)調(diào)試，這種方法稱為分塊調(diào)試。采用這種方法能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，因此是常用的方法，對(duì)于新設(shè)計(jì)的電路更是如此。另一種方法是整個(gè)電路安裝完畢，實(shí)行一次性調(diào)試。這種方法適用于簡(jiǎn)單電路或定型產(chǎn)品。本文僅介紹分塊調(diào)試。分塊調(diào)試是把電路按功能分成不同的部分，把每個(gè)部分看成一個(gè)模塊。比較理想的調(diào)試程序是按信號(hào)的流向進(jìn)行，這樣可以把前面調(diào)試過(guò)的輸出信號(hào)作為后一級(jí)的輸入信號(hào)，為最后的聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。分塊調(diào)試包括靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試。靜態(tài)調(diào)試：靜態(tài)調(diào)試一般指沒(méi)有外加信號(hào)的條件下測(cè)試電路各點(diǎn)的電位。如測(cè)模擬電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，數(shù)字電路的各輸入、輸出電平及邏輯關(guān)系等，測(cè)出的數(shù)據(jù)

49、與設(shè)計(jì)值相比較，若超出范圍，則應(yīng)分析原因進(jìn)行處理。動(dòng)態(tài)調(diào)試：動(dòng)態(tài)調(diào)試可以利用前級(jí)的輸出信號(hào)為后級(jí)的輸入信號(hào)，也可利用自身的信號(hào)檢查功能塊的各種指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求，包括信號(hào)幅值、波形的形狀、相位關(guān)系、頻率、放大倍數(shù)、輸出動(dòng)態(tài)范圍等。模擬電路比較復(fù)雜，而對(duì)于數(shù)字電路來(lái)說(shuō)，由于集成度比較高，一般調(diào)試工作量不太大，只要器件選擇合適，直流工作狀態(tài)正常，邏輯關(guān)系就不會(huì)有太大問(wèn)題，一般是測(cè)試電平的轉(zhuǎn)換和工作速度。二、系統(tǒng)精度及其可靠性測(cè)試系統(tǒng)精度是設(shè)計(jì)電路很重要的一個(gè)指標(biāo)。測(cè)量電路的精度校準(zhǔn)元件應(yīng)該由高于測(cè)量電路精度的儀器進(jìn)行測(cè)試后，才能作為校準(zhǔn)元器件接入電路校準(zhǔn)精度。例如，測(cè)量電路中，校準(zhǔn)精度時(shí)所用的電容不能以標(biāo)稱值計(jì)算，而要經(jīng)過(guò)高