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互聯(lián)網(wǎng) PANGZHENHUA 汽車電器維修 2007-06-30
第一章:基本元件 第一節(jié) 電阻器 電阻,英文名resistance,通?s寫為R,它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì),與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。歐姆定律說,I=U/R,那么R=U/I,電阻的基本單位是歐姆,用希臘字母“Ω”表示,有這樣的定義:導(dǎo)體上加上一伏特電壓時(shí),產(chǎn)生一安培電流所對應(yīng)的阻值。電阻的主要職能就是阻礙電流流過。事實(shí)上,“電阻”說的是一種性質(zhì),而通常在電子產(chǎn)品中所指的電阻,是指電阻器這樣一種元件。師傅對徒弟說:“找一個(gè)100歐的電阻來!”,指的就是一個(gè)“電阻值”為100歐姆的電阻器,歐姆常簡稱為歐。表示電阻阻值的常用單位還有千歐(kΩ),兆歐(MΩ)。 一、電阻器的種類 電阻器的種類有很多,通常分為三大類:固定電阻,可變電阻,特種電阻。在電子產(chǎn)品中,以固定電阻應(yīng)用最多。而固定電阻以其制造材料又可分為好多類,但常用、常見的有RT型碳膜電阻、RJ型金屬膜電阻、RX型線繞電阻,還有近年來開始廣泛應(yīng)用的片狀電阻。型號命名很有規(guī)律,R代表電阻,T-碳膜,J-金屬,X-線繞,是拼音的第一個(gè)字母。在國產(chǎn)老式的電子產(chǎn)品中,?梢钥吹酵獗硗扛簿G漆的電阻,那就是RT型的。而紅顏色的電阻,是RJ型的。一般老式電子產(chǎn)品中,以綠色的電阻居多。為什么呢?這涉及到產(chǎn)品成本的問題,因?yàn)榻饘倌る娮桦m然精度高、溫度特性好,但制造成本也高,而碳膜電阻特別價(jià)廉,而且能滿足民用產(chǎn)品要求。 電阻器當(dāng)然也有功率之分。常見的是1/8瓦的“色環(huán)碳膜電阻”,它是電子產(chǎn)品和電子制作中用的最多的。當(dāng)然在一些微型產(chǎn)品中,會(huì)用到1/16瓦的電阻,它的個(gè)頭小多了。再者就是微型片狀電阻,它是貼片元件家族的一員,以前多見于進(jìn)口微型產(chǎn)品中,現(xiàn)在電子愛好者也可以買到了(做無線竊聽器?) 二、電阻器的標(biāo)識(shí) 這些直接標(biāo)注的電阻,在新買來的時(shí)候,很容易識(shí)別規(guī)格?墒窃谘b配電子產(chǎn)品的時(shí)候,必須考慮到為以后檢修的方便,把標(biāo)注面朝向易于看到的地方。所以在彎腳的時(shí)候,要特別注意。在手工裝配時(shí),多這一道工序,不是什么大問題,但是自動(dòng)生產(chǎn)線上的機(jī)器沒有那么聰明。而且,電阻器元件越做越小,直接標(biāo)注的標(biāo)記難以看清。因此,國際上慣用“色環(huán)標(biāo)注法”。事實(shí)上,“色環(huán)電阻”占據(jù)著電阻器元件的主流地位。“色環(huán)電阻”顧名思義,就是在電阻器上用不同顏色的環(huán)來表示電阻的規(guī)格。有的是用4個(gè)色環(huán)表示,有的用 5個(gè)。有區(qū)別么?是的。4環(huán)電阻,一般是碳膜電阻,用3個(gè)色環(huán)來表示阻值,用 1個(gè)色環(huán)表示誤差。5環(huán)電阻一般是金屬膜電阻,為更好地表示精度,用4個(gè)色環(huán)表示阻值,另一個(gè)色環(huán)也是表示誤差. 色環(huán)電阻的規(guī)則是最后一圈代表誤差,對于四環(huán)電阻,前二環(huán)代表有效值,第三環(huán)代表乘上的次方數(shù)。不要怕,記住顏色和數(shù)碼就行啦,其他的不用記。有一個(gè)秘訣:面對一個(gè)色環(huán)電阻,找出金色或銀色的一端,并將它朝下,從頭開始讀色環(huán)。例如第一環(huán)是棕色的,第二環(huán)是黑色的,第三環(huán)是紅色的,第四環(huán)是金色的,那么它的電阻值是1、0,第三環(huán)是添零的個(gè)數(shù),這個(gè)電阻添2個(gè)零,所以它的實(shí)際阻值是1000Ω,即1kΩ。 三、可變電阻 可變電阻又稱為電位器,電子設(shè)備上的音量電位器就是個(gè)可變電阻。但是一般認(rèn)為電位器都是可以被手動(dòng)調(diào)節(jié)的,而可變電阻一般都較小,裝在電路板上不經(jīng)常調(diào)節(jié)?勺冸娮栌腥齻(gè)引腳,其中兩個(gè)引腳之間的電阻值固定,并將該電阻值稱為這個(gè)可變電阻的阻值。第三個(gè)引腳與任兩個(gè)引腳間的電阻值可以隨著軸臂的旋轉(zhuǎn)而改變。這樣,可以調(diào)節(jié)電路中的電壓或電流,達(dá)到調(diào)節(jié)的效果。 四、特種電阻 光敏電阻 是一種電阻值隨外界光照強(qiáng)弱(明暗)變化而變化的元件,光越強(qiáng)阻值越小,光越弱阻值越大。其外形和電路符號如圖2所示。如果把光敏電阻的兩個(gè)引腳接在萬用表的表筆上,用萬用表的R×1k擋測量在不同的光照下光敏電阻的阻值:將光敏電阻從較暗的抽屜里移到陽光下或燈光上,萬用表讀數(shù)將會(huì)發(fā)生變化。在完全黑暗處,光敏電阻的阻值可達(dá)幾兆歐以上(萬用表指示電阻為無窮大,即指針不動(dòng)),而在較強(qiáng)光線下,阻值可降到幾千歐甚至1千歐以下。 利用這一特性,可以制作各種光控的小電路來。事實(shí)上街邊的路燈大多是用光控開關(guān)自動(dòng)控制的,其中一個(gè)重要的元器件就是光敏電阻(或者是光敏三級管,一種功能相似的帶放大作用的半導(dǎo)體元件)。光敏電阻是在陶瓷基座上沉積一層硫化鎘(CdS)膜后制成的, 實(shí)際上也是一種半導(dǎo)體元件。新村里聲控樓道燈在白天不會(huì)點(diǎn)亮,也是因?yàn)楣饷綦娮柙谄鹱饔。我們可以用它制作電子?bào)曉雞,清晨天亮?xí)r喔喔叫。 熱敏電阻是一個(gè)特殊的半導(dǎo)體器件,它的電阻值隨著其表面溫度的高低的變化而變化。它原本是為了使電子設(shè)備在不同的環(huán)境溫度下正常工作而使用的,叫做溫度補(bǔ)償。新型的電腦主板都有CPU測溫、超溫報(bào)警功能,就是利用了的熱敏電阻。 第二節(jié) 電容器 電子制作中需要用到各種各樣的電容器,它們在電路中分別起著不同的作用。與電阻器相似,通常簡稱其為電容,用字母C表示。顧名思義,電容器就是“儲(chǔ)存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多,但它們的基本結(jié)構(gòu)和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質(zhì)(固體、氣體或液體)所隔開,就構(gòu)成了電容器。兩片金屬稱為的極板,中間的物質(zhì)叫做介質(zhì)。電容器也分為容量固定的與容量可變的。但常見的是固定容量的電容,最多見的是電解電容和瓷片電容。 不同的電容器儲(chǔ)存電荷的能力也不相同。規(guī)定把電容器外加1伏特直流電壓時(shí)所儲(chǔ)存的電荷量稱為該電容器的電容量。電容的基本單位為法拉(F)。但實(shí)際上,法拉是一個(gè)很不常用的單位,因?yàn)殡娙萜鞯娜萘客?法拉小得多,常用微法(μF)、納法(nF)、皮法(pF)(皮法又稱微微法)等,它們的關(guān)系是:1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000納法(nF)= 1000000皮法(pF) 在電子線路中,電容用來通過交流而阻隔直流,也用來存儲(chǔ)和釋放電荷以充當(dāng)濾波器,平滑輸出脈動(dòng)信號。小容量的電容,通常在高頻電路中使用,如收音機(jī)、發(fā)射機(jī)和振蕩器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲(chǔ)電荷用。而且還有一個(gè)特點(diǎn),一般1μF以上的電容均為電解電容,而1μF以下的電容多為瓷片電容,當(dāng)然也有其他的,比如獨(dú)石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。電解電容有個(gè)鋁殼,里面充滿了電解質(zhì),并引出兩個(gè)電極,作為正(+)、負(fù)(-)極,與其它電容器不同,它們在電路中的極性不能接錯(cuò),而其他電容則沒有極性。 把電容器的兩個(gè)電極分別接在電源的正、負(fù)極上,過一會(huì)兒即使把電源斷開,兩個(gè)引腳間仍然會(huì)有殘留電壓(學(xué)了以后的教程,可以用萬用表觀察),我們說電容器儲(chǔ)存了電荷。電容器極板間建立起電壓,積蓄起電能,這個(gè)過程稱為電容器的充電。充好電的電容器兩端有一定的電壓。電容器儲(chǔ)存的電荷向電路釋放的過程,稱為電容器的放電。 舉一個(gè)現(xiàn)實(shí)生活中的例子,我們看到市售的整流電源在拔下插頭后,上面的發(fā)光二極管還會(huì)繼續(xù)亮一會(huì)兒,然后逐漸熄滅,就是因?yàn)槔锩娴碾娙菔孪却鎯?chǔ)了電能,然后釋放。當(dāng)然這個(gè)電容原本是用作濾波的。至于電容濾波,不知你有沒有用整流電源聽隨身聽的經(jīng)歷,一般低質(zhì)的電源由于廠家出于節(jié)約成本考慮使用了較小容量的濾波電容,造成耳機(jī)中有嗡嗡聲。這時(shí)可以在電源兩端并接上一個(gè)較大容量的電解電容(1000μF,注意正極接正極),一般可以改善效果。發(fā)燒友制作HiFi音響,都要用至少1萬微法以上的電容器來濾波,濾波電容越大,輸出的電壓波形越接近直流,而且大電容的儲(chǔ)能作用,使得突發(fā)的大信號到來時(shí),電路有足夠的能量轉(zhuǎn)換為強(qiáng)勁有力的音頻輸出。這時(shí),大電容的作用有點(diǎn)像水庫,使得原來洶涌的水流平滑地輸出,并可以保證下游大量用水時(shí)的供應(yīng)。 電子電路中,只有在電容器充電過程中,才有電流流過,充電過程結(jié)束后,電容器是不能通過直流電的,在電路中起著“隔直流”的作用。電路中,電容器常被用作耦合、旁路、濾波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。那么交流電為什么能夠通過電容器呢?我們先來看看交流電的特點(diǎn)。交流電不僅方向往復(fù)交變,它的大小也在按規(guī)律變化。電容器接在交流電源上,電容器連續(xù)地充電、放電,電路中就會(huì)流過與交流電變化規(guī)律一致的充電電流和放電電流。 電容器的選用涉及到很多問題。首先是耐壓的問題。加在一個(gè)電容器的兩端的電壓超過了它的額定電壓,電容器就會(huì)被擊穿損壞。一般電解電容的耐壓分檔為6.3V,10V,16V,25V,50V等。 第三節(jié) 電感器 電感器在電子制作中雖然使用得不是很多,但它們在電路中同樣重要。我們認(rèn)為電感器和電容器一樣,也是一種儲(chǔ)能元件,它能把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿,并在磁場中?chǔ)存能量。電感器用符號L表示,它的基本單位是亨利(H),常用毫亨(mH)為單位。它經(jīng)常和電容器一起工作,構(gòu)成LC濾波器、LC振蕩器等。另外,人們還利用電感的特性,制造了阻流圈、變壓器、繼電器等。 電感器的特性恰恰與電容的特性相反,它具有阻止交流電通過而讓直流電通過的特性。 小小的收音機(jī)上就有不少電感線圈,幾乎都是用漆包線繞成的空心線圈或在骨架磁芯、鐵芯上繞制而成的。有天線線圈(它是用漆包線在磁棒上繞制而成的)、中頻變壓器(俗稱中周)、輸入輸出變壓器等等。 實(shí)物圖和電路符號見圖 變壓器 是由鐵芯和繞在絕緣骨架上的銅線圈線構(gòu)成的。絕緣銅線繞在塑料骨架上,每個(gè)骨架需繞制輸入和輸出兩組線圈。線圈中間用絕緣紙隔離。繞好后將許多鐵芯薄片插在塑料骨架的中間。這樣就能夠使線圈的電感量顯著增大。變壓器利用電磁感應(yīng)原理從它的一個(gè)繞組向另兒個(gè)繞組傳輸電能量。變壓器在電路中具有重要的功能:耦合交流信號而阻隔直流信號,并可以改變輸入輸出的電壓比;利用變壓器使電路兩端的阻抗得到良好匹配,以獲得最大限度的傳送信號功率。 電力變壓器就是把高壓電變成民用市電,而我們的許多電器都是使用低壓直流電源工作的,需要用電源變壓器把220V交流市電變換成低壓交流電,再通過二極管整流,電容器濾波,形成直流電供電器工作。電視機(jī)顯象管需要上萬伏的電壓來工作,是由“行輸出變壓器”供給的。 當(dāng)然,電源變壓器也有其不少缺點(diǎn),例如功率與體積成正比,笨重、效率低等,現(xiàn)在正在被新型的“電子變壓器”所取代。電子變壓器一般是“開關(guān)電源”,電腦工作需要的幾組電壓就是開關(guān)電源供給的,彩電、顯示器中更是無一例外地使用了開關(guān)電源。 繼電器 就是電子機(jī)械開關(guān),它是用漆包銅線在一個(gè)圓鐵芯上繞幾百圈至幾千圈,當(dāng)線圈中流過電流時(shí),圓鐵芯產(chǎn)生了磁場,把圓鐵芯上邊的帶有接觸片的鐵板吸住,使之?dāng)嚅_第一個(gè)觸點(diǎn)而接通第二個(gè)開關(guān)觸點(diǎn)。當(dāng)線圈斷電時(shí),鐵芯失去磁性,由于接觸銅片的彈性作用,使鐵板離開鐵芯,恢復(fù)與第一個(gè)觸點(diǎn)的接通。因此,可以用很小的電流去控制其他電路的開關(guān)。整個(gè)繼電器由塑料或有機(jī)玻璃防塵罩保護(hù)著,有的還是全密封的,以防觸電氧化。 第一節(jié) 二極管 半導(dǎo)體是一種具有特殊性質(zhì)的物質(zhì),它不像導(dǎo)體一樣能夠完全導(dǎo)電,又不像絕緣體那樣不能導(dǎo)電,它介于兩者之間,所以稱為半導(dǎo)體。半導(dǎo)體最重要的兩種元素是硅(讀“gui”)和鍺(讀“zhe”)。我們常聽說的美國硅谷,就是因?yàn)槠鹣饶抢镉泻枚嗉野雽?dǎo)體廠商。 二極管應(yīng)該算是半導(dǎo)體器件家族中的元老了。很久以前,人們熱衷于裝配一種礦石收音機(jī)來收聽無線電廣播,這種礦石后來就被做成了晶體二極管。 二極管最明顯的性質(zhì)就是它的單向?qū)щ娞匦,就是說電流只能從一邊過去,卻不能從另一邊過來(從正極流向負(fù)極)。我們用萬用表來對常見的1N4001型硅整流二極管進(jìn)行測量,紅表筆接二極管的負(fù)極,黑表筆接二極管的正極時(shí),表針會(huì)動(dòng),說明它能夠?qū)щ;然后將黑表筆接二極管負(fù)極,紅表筆接二極管正極,這時(shí)萬用表的表針根本不動(dòng)或者只偏轉(zhuǎn)一點(diǎn)點(diǎn),說明導(dǎo)電不良。(萬用表里面,黑表筆接的是內(nèi)部電池的正極) 常見的幾種二極管如圖所示。其中有玻璃封裝的、塑料封裝的和金屬封裝的等幾種。圖2是二極管的電路符號,像它的名字,二極管有兩個(gè)電極,并且分為正負(fù)極,一般把極性標(biāo)示在二極管的外殼上。大多數(shù)用一個(gè)不同顏色的環(huán)來表示負(fù)極,有的直接標(biāo)上“-”號。大功率二極管多采用金屬封裝,并且有個(gè)螺帽以便固定在散熱器上。 利用二極管單向?qū)щ姷奶匦裕S枚䴓O管作整流器,把交流電變?yōu)橹绷麟姡粗蛔尳涣麟姷恼胫埽ɑ蜇?fù)半周)通過,再用電容器濾波形成平滑的直流。事實(shí)上好多電器的電源部分都是這樣的。二極管也用來做檢波器,把高頻信號中的有用信號“檢出來”,老式收音機(jī)中會(huì)有一個(gè)“檢波二極管”,一般用2AP9型鍺管。 二極管的類型也有好幾種,對于電子制作來說,常常用到以下的二極管: 用于穩(wěn)壓的穩(wěn)壓二極管,用于數(shù)字電路的開關(guān)二極管,用于調(diào)諧的變?nèi)荻䴓O管,以及光電二極管等,最?匆姷氖前l(fā)光二極管。 發(fā)光二極管在日常生活電器中無處不在,它能夠發(fā)光,有紅色、綠色和黃色等,有直徑3mm、5mm和2×5mm長方型的的。與普通二極管一樣,發(fā)光二極管也是由半導(dǎo)體材料制成的,也具有單向?qū)щ姷男再|(zhì),即只有接對極性才能發(fā)光。發(fā)光二極管符號比一般二極管多了兩個(gè)箭頭,示意能夠發(fā)光。通常發(fā)光二極管用來作電路工作狀態(tài)的指示,它比小燈泡的耗電低得多,而且壽命也長得多。用發(fā)光二極管,還可以構(gòu)成電子顯示屏,證券交易所里的顯示屏就是由發(fā)光二極管點(diǎn)陣構(gòu)成的,只是因?yàn)楦鞣N色彩都是由紅綠藍(lán)構(gòu)成,而藍(lán)色發(fā)光二極管在以前還未大量生產(chǎn)出來,所以一般的電子顯示屏都不能顯示出真彩色。 發(fā)光二極管的發(fā)光顏色一般和它本身的顏色相同,但是近年來出現(xiàn)了透明色的發(fā)光管,它也能發(fā)出紅黃綠等顏色的光,只有通電了才能知道。 辨別發(fā)光二極管正負(fù)極的方法,有實(shí)驗(yàn)法和目測法。實(shí)驗(yàn)法就是通電看看能不能發(fā)光,若不能就是極性接錯(cuò)或是發(fā)光管損壞。 注意發(fā)光二極管是一種電流型器件,雖然在它的兩端直接接上3V的電壓后能夠發(fā)光,但容易損壞,在實(shí)際使用中一定要串接限流電阻,工作電流根據(jù)型號不同一般為1mA到3OmA。另外,由于發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓一般為1.7V以上,所以一節(jié)1.5V的電池不能點(diǎn)亮發(fā)光二極管。同樣,一般萬用表的R×1檔到R×1K檔均不能測試發(fā)光二極管,而R×10K檔由于使用15V的電池,能把有的發(fā)光管點(diǎn)亮。 用眼睛來觀察發(fā)光二極管,可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的兩個(gè)電極一大一小。一般來說,電極較小、個(gè)頭較矮的一個(gè)是發(fā)光二極管的正極,電極較大的一個(gè)是它的負(fù)極。若是新買來的發(fā)光管,管腳較長的一個(gè)是正極。 第二節(jié) 三極管 半導(dǎo)體三極管也稱為晶體三極管,可以說它是電子電路中最重要的器件。它最主要的功能是電流放大和開關(guān)作用。三極管顧名思義具有三個(gè)電極。二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的,而三極管由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成,共用的一個(gè)電極成為三極管的基極(用字母b表示)。其他的兩個(gè)電極成為集電極(用字母c表示)和發(fā)射極(用字母e表示)。由于不同的組合方式,形成了一種是NPN型的三極管,另一種是PNP型的三極管。 三極管的種類很多,并且不同型號各有不同的用途。三極管大都是塑料封裝或金屬封裝,常見三極管的外觀如圖,大的很大,小的很小。三極管的電路符號有兩種:有一個(gè)箭頭的電極是發(fā)射極,箭頭朝外的是NPN型三極管,而箭頭朝內(nèi)的是PNP型。實(shí)際上箭頭所指的方向是電流的方向。 電子制作中常用的三極管有90××系列,包括低頻小功率硅管9013(NPN)、9012(PNP),低噪聲管9014(NPN),高頻小功率管9018(NPN)等。它們的型號一般都標(biāo)在塑殼上,而樣子都一樣,都是TO-92標(biāo)準(zhǔn)封裝。在老式的電子產(chǎn)品中還能見到3DG6(低頻小功率硅管)、3AX31(低頻小功率鍺管)等,它們的型號也都印在金屬的外殼上。我國生產(chǎn)的晶體管有一套命名規(guī)則,電子愛好者最好還是了解一下: 第一部分的3表示為三極管。第二部分表示器件的材料和結(jié)構(gòu),A: PNP型鍺材料 B: NPN型鍺材料 C: PNP型硅材料 D: NPN型硅材料 第三部分表示功能,U:光電管 K:開關(guān)管 X:低頻小功率管 G:高頻小功率管 D:低頻大功率管 A:高頻大功率管。另外,3DJ型為場效應(yīng)管,BT打頭的表示半導(dǎo)體特殊元件。 轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒,它只是把電源的能量轉(zhuǎn)換成信號的能量罷了。三極管有一個(gè)重要參數(shù)就是電流放大系數(shù)β。當(dāng)三極管的基極上加一個(gè)微小的電流時(shí),在集電極上可以得到一個(gè)是注入電流β倍的電流,即集電極電流。集電極電流隨基極電流的變化而變化,并且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化,這就是三極管的放大作用。 三極管還可以作電子開關(guān),配合其它元件還可以構(gòu)成振蕩器。 第三節(jié) 可控硅 可控硅也稱作晶閘管,它是由PNPN四層半導(dǎo)體構(gòu)成的元件,有三個(gè)電極,陽極A,陰極K和控制極G 。 可控硅在電路中能夠?qū)崿F(xiàn)交流電的無觸點(diǎn)控制,以小電流控制大電流,并且不象繼電器那樣控制時(shí)有火花產(chǎn)生,而且動(dòng)作快、壽命長、可靠性好。在調(diào)速、調(diào)光、調(diào)壓、調(diào)溫以及其他各種控制電路中都有它的身影。 可控硅分為單向的和雙向的,符號也不同。單向可控硅有三個(gè)PN結(jié),由最外層的P極和N極引出兩個(gè)電極,分別稱為陽極和陰極,由中間的P極引出一個(gè)控制極。 單向可控硅有其獨(dú)特的特性:當(dāng)陽極接反向電壓,或者陽極接正向電壓但控制極不加電壓時(shí),它都不導(dǎo)通,而陽極和控制極同時(shí)接正向電壓時(shí),它就會(huì)變成導(dǎo)通狀態(tài)。一旦導(dǎo)通,控制電壓便失去了對它的控制作用,不論有沒有控制電壓,也不論控制電壓的極性如何,將一直處于導(dǎo)通狀態(tài)。要想關(guān)斷,只有把陽極電壓降低到某一臨界值或者反向。 雙向可控硅的引腳多數(shù)是按T1、T2、G的順序從左至右排列(電極引腳向下,面對有字符的一面時(shí))。加在控制極G上的觸發(fā)脈沖的大小或時(shí)間改變時(shí),就能改變其導(dǎo)通電流的大小。 與單向可控硅的區(qū)別是,雙向可控硅G極上觸發(fā)脈沖的極性改變時(shí),其導(dǎo)通方向就隨著極性的變化而改變,從 而能夠控制交流電負(fù)載。而單向可控硅經(jīng)觸發(fā)后只能從陽極向陰極單方向?qū),所以可控硅有單雙向之分。 電子制作中常用可控硅,單向的有MCR-100等,雙向的有TLC336等。 第四節(jié) 集成電路 集成電路是一種采用特殊工藝,將晶體管、電阻、電容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件,英文為縮寫為IC,也俗稱芯片。集成電路是六十年代出現(xiàn)的,當(dāng)時(shí)只集成了十幾個(gè)元器件。 后來集成度越來越高,也有了今天的P-III。 集成電路根據(jù)不同的功能用途分為模擬和數(shù)字兩大派別,而具體功能更是數(shù)不勝數(shù),其應(yīng)用遍及人類生活的方方面面。集成電路根據(jù)內(nèi)部的集成度分為大規(guī)模中規(guī)模小規(guī)模三類。其封裝又有許多形式!半p列直插”和“單列直插”的最為常見。消費(fèi)類電子產(chǎn)品中用軟封裝的IC,精密產(chǎn)品中用貼片封裝的IC等。 對于CMOS型IC,特別要注意防止靜電擊穿IC,最好也不要用未接地的電烙鐵焊接。使用IC也要注意其參數(shù),如 工作電壓,散熱等。數(shù)字IC多用+5V的工作電壓,模擬IC工作電壓各異。集成電路有各種型號,其命名也有一定規(guī)律。一般是由前綴、數(shù)字編號、后綴組成。前綴表示集成電路的生產(chǎn)廠家及類別,后綴一般用來表示集成電路的封裝形式、版本代號等。常用的集成電路如小功率音頻放大器LM386就因?yàn)楹缶Y不同而有許多種。LM386N是美國國家半導(dǎo)體公司的產(chǎn)品,LM代表線性電路,N代表塑料雙列直插。這里有各大IC生產(chǎn)公司的商標(biāo)及其器件型號前綴。 集成電路型號眾多,隨著技術(shù)的發(fā)展,又有更多的功能更強(qiáng)、集成度更高的集成電路涌現(xiàn),為電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制作帶來了方便。在設(shè)計(jì)制作時(shí),若沒有專用的集成電路可以應(yīng)用,就應(yīng)該盡量選用應(yīng)用廣泛的通用集成電路,同時(shí)考慮集成電路的價(jià)格和制作的復(fù)雜度。在電子制作中,有許多常用的集成電路,如NE555(時(shí)基電路)、LM324(四個(gè)集成的運(yùn)算放大器)、TDA2822(雙聲道小功率放大器)、KD9300(單曲音樂集成電路)、LM317(三端可調(diào)穩(wěn)壓器)等。 第一節(jié) 三端穩(wěn)壓IC 電子產(chǎn)品中常見到的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的78××系列和負(fù)電壓輸出的79××系列。故名思義,三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路只有三條引腳輸出,分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三極管,TO-220的標(biāo)準(zhǔn)封裝,也有9013樣子的TO-92封裝。 用78/79系列三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少,電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路,使用起來可靠、方便,而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號中的78或79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓,如7806表示輸出電壓為正6V,7909表示輸出電壓為負(fù)9V。 78/79系列三端穩(wěn)壓IC有很多電子廠家生產(chǎn),80年代就有了,通常前綴為生產(chǎn)廠家的代號,如TA7805是東芝的產(chǎn)品,AN7909是松下的產(chǎn)品。(點(diǎn)擊這里,查看有關(guān)看前綴識(shí)別集成電路的知識(shí)) 有時(shí)在數(shù)字78或79后面還有一個(gè)M或L,如78M12或79L24,用來區(qū)別輸出電流和封裝形式等, 其中78L調(diào)系列的最大輸出電流為100mA, 78M系列最大輸出電流為1A,78系列最大輸出電流為1.5A。它的封裝也有多種,詳見圖。塑料封裝的穩(wěn)壓電路具有安裝容易、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),因此用得比較多。 79系列除了輸出電壓為負(fù)。引出腳排列不 同以外,命名方法、外形等均與78系列的相同。 因?yàn)槿斯潭煞(wěn)壓電路的使用方便,電子制作中經(jīng)常采用,可以用來改裝分立元件的穩(wěn)壓電源,也經(jīng)常用作電子設(shè)備的工作電源。電路圖如圖所示。 注意三端集成穩(wěn)壓電路的輸入、輸出和接地端絕不能接錯(cuò),不然容易燒壞。一般三端集成穩(wěn)壓電路的最小輸入、輸出電壓差約為2V,否則不能輸出穩(wěn)定的電壓,一般應(yīng)使電壓差保持在4-5V,即經(jīng)變壓器變壓,二極管整流,電容器濾波后的電壓應(yīng)比穩(wěn)壓值高一些。 在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器(當(dāng)然小功率的條件下不用)。當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過高時(shí),穩(wěn)壓性能將變差,甚至損壞。 當(dāng)制作中需要一個(gè)能輸出1.5A以上電流的穩(wěn)壓電源,通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來,使其最大輸出電流為N個(gè)1.5A,但應(yīng)用時(shí)需注意:并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同一廠家、同一批號的產(chǎn)品,以保證參數(shù)的一致。另外在輸出電流上留有一定的余量,以避免個(gè)別集成穩(wěn)壓電路失效時(shí)導(dǎo)致其他電路的連鎖燒毀。 第二節(jié) 語音集成電路 電子制作中經(jīng)常用到音樂集成電路和語言集成電路,一般稱為語言片和音樂片。它們一般都是軟包封,即芯片直接用黑膠封裝在一小塊電路板上。語音IC一般還需要少量外圍元件才能工作,它們可直接焊到這塊電路板上。 別看語音IC應(yīng)用電路很簡單,但是它確確實(shí)實(shí)是一片含有成千上萬個(gè)晶體管芯的集成電路。其內(nèi)部含有振蕩器、節(jié)拍器、音色發(fā)生器、ROM、地址計(jì)算器和控制輸出電路等。 音樂片內(nèi)可存儲(chǔ)一首或多首世界名曲,價(jià)格很便宜,幾角錢一片。音樂門鈴都是用這種音樂片裝的,其實(shí)成本很低。 不同的語言片內(nèi)存儲(chǔ)了各種動(dòng)物的叫聲,簡短語言等,價(jià)格要比音樂片貴些。但因?yàn)橛腥,其?yīng)用越來越多。 會(huì)說話的計(jì)算器、倒車告警器、報(bào)時(shí)鐘表等。語音電路盡管品種不少,但不能根據(jù)用戶隨時(shí)的要求發(fā)出聲音, 因?yàn)樯唐坊恼Z音產(chǎn)品采用掩膜工藝,發(fā)聲的語音是做死的,使成本得到了控制。 一般語音集成電路的生產(chǎn)廠家都可以特別定制語音的內(nèi)容,但因?yàn)橐谀#髷?shù)量千片以上。近年來出現(xiàn)的OTP語音電路解決了這一問題。OTP就是一次性可編程的意思,就是廠家生產(chǎn)出來的芯片,里面是空的,內(nèi)容由用戶寫入(需開發(fā)設(shè)備),一旦固化好,再也不能擦除,信息也就不會(huì)丟失。它的出現(xiàn)為開發(fā)人員試制樣機(jī)提供了方便,特別適合于小批量生產(chǎn)。 業(yè)余制作采用可錄放的語言電路是十分方便的,UM5506、ISD1400、ISD2500等,外圍元件極少。bitbaby第一次知道可錄放語音集成電路,是在九幾年的無線電雜志上,記得那時(shí)是UM5101和T6668,都是用41256等DRAM的。那時(shí)多想有那么一套,不用磁帶就可以錄音的怪物,還能在放音時(shí)隨意變調(diào)呢。早期的數(shù)碼留言機(jī)也用它們,由于使用DRAM,如果沒有后備電池,一旦斷電后,所有的信息都會(huì)丟失。 現(xiàn)在采用EEPROM的語音電路大大方便了電子愛好者,它隨錄隨放,不怕掉電,使用方便,外圍元件少。只是價(jià)格較貴些,每秒鐘成本約1元人民幣。這類語音錄放集成電路首推(美國)ISD公司的ISD系列。國內(nèi)、***都有廠家生產(chǎn)兼容的芯片及軟包封的芯片、模塊,但從結(jié)構(gòu)來看,猜想來自于ISD。 如果您對語音集成電路很感興趣,請密切留意bitbaby的網(wǎng)站。為了讓您更好地了解語音IC,bitbaby以后將把精心收集的語音IC應(yīng)用圖集貼到網(wǎng)上來,以方便您查詢使用。 第三節(jié) 數(shù)字集成電路 數(shù)字集成電路產(chǎn)品的種類很多種。數(shù)字集成電路構(gòu)成了各種邏輯電路,如各種門電路、編譯碼器、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器、寄存器等。它們廣泛地應(yīng)用在生活中的方方面面,小至電子表,大至計(jì)算機(jī),都是有數(shù)字集成電路構(gòu)成的。 結(jié)構(gòu)上,可分成TTL型和CMOS型兩類。74LS/HC等系列是最常見的TTL電路,它們使用5V的電壓,邏輯“0”輸出電壓為小于等于0.2V,邏輯“1”輸出電壓約為3V。CMOS數(shù)字集成電路的工作電壓范圍寬,靜態(tài)功耗低,抗干擾能力強(qiáng),更具優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字集成電路有個(gè)特點(diǎn),就是它們的供電引腳,如16腳的集成電路,其第8腳是電源負(fù)極,16腳是電源正極;14腳的,它的第7腳是電源的正極。 通常CMOS集成電路工作電壓范圍為3-18V,所以不必像TTL集成電路那樣?/ca> |
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