模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)能力培訓(xùn)

1、電子技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)電子設(shè)計(jì)介紹電子設(shè)計(jì)介紹 電子設(shè)計(jì)是利用基本電子電路原理，設(shè)計(jì)、制電子設(shè)計(jì)是利用基本電子電路原理，設(shè)計(jì)、制作出合乎要求的電子裝置的過(guò)程。他是考察學(xué)生作出合乎要求的電子裝置的過(guò)程。他是考察學(xué)生電子技術(shù)基本應(yīng)用技能、實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要實(shí)電子技術(shù)基本應(yīng)用技能、實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要實(shí)踐過(guò)程。主要側(cè)重以下方面：踐過(guò)程。主要側(cè)重以下方面：n設(shè)計(jì)內(nèi)容具有實(shí)際意義和應(yīng)用背景，并考慮到目設(shè)計(jì)內(nèi)容具有實(shí)際意義和應(yīng)用背景，并考慮到目前教學(xué)的基本內(nèi)容和新技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)。前教學(xué)的基本內(nèi)容和新技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)。n學(xué)習(xí)者綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行理論設(shè)計(jì)的能力、學(xué)習(xí)者綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行理論設(shè)計(jì)的能力、創(chuàng)新精神和獨(dú)立

2、工作能力。創(chuàng)新精神和獨(dú)立工作能力。一、電子電路的設(shè)計(jì)方法一、電子電路的設(shè)計(jì)方法自頂向下自頂向下1 1、明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求、明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求n對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)分析，了解性能、指標(biāo)、內(nèi)容及要求對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)分析，了解性能、指標(biāo)、內(nèi)容及要求 這點(diǎn)十分重要，充分理解題目的要求、每項(xiàng)指標(biāo)的這點(diǎn)十分重要，充分理解題目的要求、每項(xiàng)指標(biāo)的含義，這是完成綜合設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的前提。含義，這是完成綜合設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的前提。2 2、制訂方案與構(gòu)筑總體框圖、制訂方案與構(gòu)筑總體框圖 n對(duì)于同一個(gè)題目，實(shí)現(xiàn)的方案可能是多個(gè)，實(shí)現(xiàn)的途徑和對(duì)于同一個(gè)題目，實(shí)現(xiàn)的方案可能是多個(gè)，實(shí)現(xiàn)的途徑和技術(shù)路線也可能是多方面的?？梢詫⒉煌姆桨概c途

3、徑加技術(shù)路線也可能是多方面的。可以將不同的方案與途徑加以對(duì)比。從中選擇一種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。以對(duì)比。從中選擇一種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。 選擇的原則一般是選擇的原則一般是“相對(duì)容易，相對(duì)巧妙，性價(jià)比高相對(duì)容易，相對(duì)巧妙，性價(jià)比高”。n 一旦方案選定，就著手構(gòu)筑總體框圖，將系統(tǒng)分解成若干一旦方案選定，就著手構(gòu)筑總體框圖，將系統(tǒng)分解成若干個(gè)模塊，明確每個(gè)模塊的大體內(nèi)容和任務(wù)、各模塊之間的個(gè)模塊，明確每個(gè)模塊的大體內(nèi)容和任務(wù)、各模塊之間的連接關(guān)系以及信號(hào)在各模塊之間的流向等等?？傮w方案與連接關(guān)系以及信號(hào)在各模塊之間的流向等等?？傮w方案與框圖十分重要，可以先來(lái)構(gòu)建總體方案與框圖，再將總體框圖十分重要，可以先來(lái)構(gòu)建總體方

4、案與框圖，再將總體指標(biāo)分配給各個(gè)模塊，指揮與協(xié)調(diào)各模塊的工作，以達(dá)到指標(biāo)分配給各個(gè)模塊，指揮與協(xié)調(diào)各模塊的工作，以達(dá)到總體項(xiàng)目的完成?？傮w項(xiàng)目的完成。3 3、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算與計(jì)算機(jī)仿真、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算與計(jì)算機(jī)仿真 n單元電路設(shè)計(jì)：要注意考慮前后級(jí)的關(guān)系。單元電路設(shè)計(jì)：要注意考慮前后級(jí)的關(guān)系。n各元件參數(shù)計(jì)算：電路電壓、電流、阻抗、功率和標(biāo)稱值。各元件參數(shù)計(jì)算：電路電壓、電流、阻抗、功率和標(biāo)稱值。n 在這一階段，可以充分利用在這一階段，可以充分利用EDAEDA軟件幫助設(shè)計(jì)電路，優(yōu)化調(diào)整軟件幫助設(shè)計(jì)電路，優(yōu)化調(diào)整電路結(jié)構(gòu)和元、器件數(shù)值，直到達(dá)到指標(biāo)要求。電路結(jié)構(gòu)和元、器件數(shù)值，直到

5、達(dá)到指標(biāo)要求。4 4、器件選擇：、器件選擇： 電路是由若干元、器件構(gòu)成的，對(duì)元、器件性能的深入了電路是由若干元、器件構(gòu)成的，對(duì)元、器件性能的深入了解和應(yīng)用是保證正確設(shè)計(jì)和達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵之一。有時(shí)候，解和應(yīng)用是保證正確設(shè)計(jì)和達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵之一。有時(shí)候，一個(gè)元器件的應(yīng)用或一個(gè)新的元器件的出現(xiàn)，將會(huì)使系統(tǒng)變得一個(gè)元器件的應(yīng)用或一個(gè)新的元器件的出現(xiàn)，將會(huì)使系統(tǒng)變得十分容易實(shí)現(xiàn)，所以應(yīng)盡量地了解元器件，除教材以外，平時(shí)十分容易實(shí)現(xiàn)，所以應(yīng)盡量地了解元器件，除教材以外，平時(shí)多看參考資料，上網(wǎng)去查一查，到電子市場(chǎng)去逛一逛，使自己多看參考資料，上網(wǎng)去查一查，到電子市場(chǎng)去逛一逛，使自己的頭腦中的頭腦中“

6、存儲(chǔ)存儲(chǔ)”更多的元、器件。需要的時(shí)候，將會(huì)熟能生更多的元、器件。需要的時(shí)候，將會(huì)熟能生巧，應(yīng)用自如。巧，應(yīng)用自如。一、電子電路的設(shè)計(jì)方法一、電子電路的設(shè)計(jì)方法自頂向下自頂向下n應(yīng)該根據(jù)器件自身特性和電路要求選擇合適的器件。應(yīng)該根據(jù)器件自身特性和電路要求選擇合適的器件。（如工作頻率、功率、工作電壓等其他指標(biāo)，可以參（如工作頻率、功率、工作電壓等其他指標(biāo)，可以參閱器件技術(shù)手冊(cè)）閱器件技術(shù)手冊(cè)） 一般情況下，在元、器件選擇方面，建議在保證電路性一般情況下，在元、器件選擇方面，建議在保證電路性能的前提下，盡量選用常見的、通用性好的、價(jià)格相對(duì)低廉、能的前提下，盡量選用常見的、通用性好的、價(jià)格相對(duì)低廉、手

7、頭有的或容易買到的。手頭有的或容易買到的。n盡量采用集成電路和新器件將可起到盡量采用集成電路和新器件將可起到事半功倍事半功倍的效果。的效果。 一切從實(shí)際需求出發(fā)，將分壹元件與集成電路巧妙地結(jié)一切從實(shí)際需求出發(fā)，將分壹元件與集成電路巧妙地結(jié)合起來(lái)，而且盡量應(yīng)用集成電路，以使系統(tǒng)簡(jiǎn)化，體積小，合起來(lái)，而且盡量應(yīng)用集成電路，以使系統(tǒng)簡(jiǎn)化，體積小，可靠性提高?？煽啃蕴岣?。一、電子電路的設(shè)計(jì)方法一、電子電路的設(shè)計(jì)方法自頂向下自頂向下 在元器件應(yīng)用中，必須注意以下幾個(gè)方面在元器件應(yīng)用中，必須注意以下幾個(gè)方面： 電源電壓的范圍是多少？電源電壓的范圍是多少？是單電源供電還是需要雙電源供是單電源供電還是需要雙電

8、源供電？這點(diǎn)十分重要。若不注意，將電？這點(diǎn)十分重要。若不注意，將+3+33 V3 V電源的器件加電源的器件加+5 v+5 v，將，將+5 V+5 V器件加器件加+9 V+9 V，甚至更高，那器件是必?zé)裏o(wú)疑。，甚至更高，那器件是必?zé)裏o(wú)疑。注意元器件的主要技術(shù)指標(biāo)。注意元器件的主要技術(shù)指標(biāo)。不要以為只要是運(yùn)放就能作不要以為只要是運(yùn)放就能作放大器、濾波器。例如要求做一個(gè)放大器、濾波器。例如要求做一個(gè)2MHz2MHz帶寬的放大器，帶寬的放大器， 如果選用如果選用LM741LM741，結(jié)果無(wú)論如何都達(dá)不到要求，因?yàn)?，結(jié)果無(wú)論如何都達(dá)不到要求，因?yàn)長(zhǎng)M741LM741的單位增益帶寬積只有的單位增益帶寬積只

9、有1 MHz1 MHz。元器件互相之間的電平匹配如何？元器件互相之間的電平匹配如何？元器件的輸入阻抗，允許的輸入電壓、電流范圍以及輸出元器件的輸入阻抗，允許的輸入電壓、電流范圍以及輸出驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力等等。驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力等等。如音頻功放如音頻功放LM386LM386是不能推動(dòng)是不能推動(dòng)0.5W0.5W以上的負(fù)載。這一方面會(huì)涉及器件的安全，另一方面又可以上的負(fù)載。這一方面會(huì)涉及器件的安全，另一方面又可能影響到系統(tǒng)的某些指標(biāo)能否達(dá)到。能影響到系統(tǒng)的某些指標(biāo)能否達(dá)到。 二、電路的組裝、調(diào)試與總結(jié)1 1、組裝、組裝n注意器件極性。注意器件極性。n注意信號(hào)之間的相互干擾，按照信號(hào)流程布局，連線最短。注意信

10、號(hào)之間的相互干擾，按照信號(hào)流程布局，連線最短。n做好輸入、輸出、電源和其它必要的關(guān)鍵點(diǎn)標(biāo)示。做好輸入、輸出、電源和其它必要的關(guān)鍵點(diǎn)標(biāo)示。n布局合理、美觀、整齊。布局合理、美觀、整齊。n整個(gè)調(diào)試過(guò)程應(yīng)整個(gè)調(diào)試過(guò)程應(yīng)分層次進(jìn)行，先單元電路，再模塊電路，最分層次進(jìn)行，先單元電路，再模塊電路，最后系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。后系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。按照分配的指標(biāo)、分解的模塊，一部分一部分按照分配的指標(biāo)、分解的模塊，一部分一部分調(diào)試，然后將各模塊連接起來(lái)統(tǒng)調(diào)。調(diào)試，然后將各模塊連接起來(lái)統(tǒng)調(diào)。n 這一階段，要這一階段，要充分利用電子儀器充分利用電子儀器來(lái)觀察波形，測(cè)量數(shù)據(jù)，來(lái)觀察波形，測(cè)量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，以達(dá)到最終的目標(biāo)發(fā)現(xiàn)

11、問(wèn)題，解決問(wèn)題，以達(dá)到最終的目標(biāo)。n通電前檢查：連接是否錯(cuò)誤通電前檢查：連接是否錯(cuò)誤n通電檢查：加入正常電壓，觀察電路情況有無(wú)異常通電檢查：加入正常電壓，觀察電路情況有無(wú)異常n單元電路調(diào)試：利用信號(hào)源或其他實(shí)驗(yàn)儀器判斷各單元電路單元電路調(diào)試：利用信號(hào)源或其他實(shí)驗(yàn)儀器判斷各單元電路的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)n整機(jī)聯(lián)調(diào)：從最前端到末級(jí)進(jìn)行統(tǒng)調(diào)，檢查各級(jí)動(dòng)態(tài)信號(hào)工整機(jī)聯(lián)調(diào)：從最前端到末級(jí)進(jìn)行統(tǒng)調(diào)，檢查各級(jí)動(dòng)態(tài)信號(hào)工作情況，分析是否滿足設(shè)計(jì)要求。作情況，分析是否滿足設(shè)計(jì)要求。2 2、調(diào)試、調(diào)試3 3、故障診斷與排除方法、故障診斷與排除方法n信號(hào)尋跡法：逐級(jí)檢查（檢查前級(jí)時(shí)應(yīng)斷開后級(jí)電路）信號(hào)尋跡法：逐級(jí)檢查

12、（檢查前級(jí)時(shí)應(yīng)斷開后級(jí)電路）n對(duì)分法：縮小故障范圍對(duì)分法：縮小故障范圍n分割測(cè)試法：切斷電路間的相互聯(lián)系，查找原因分割測(cè)試法：切斷電路間的相互聯(lián)系，查找原因n電容器旁路法：用于自激或排查干擾的時(shí)候電容器旁路法：用于自激或排查干擾的時(shí)候n對(duì)比法：相同電路對(duì)比對(duì)比法：相同電路對(duì)比n替代法：用已知正常的電路、器件代替懷疑的電路替代法：用已知正常的電路、器件代替懷疑的電路n靜態(tài)測(cè)試法：確定單一故障元件靜態(tài)測(cè)試法：確定單一故障元件n動(dòng)態(tài)測(cè)試法：觀察動(dòng)態(tài)工作狀況動(dòng)態(tài)測(cè)試法：觀察動(dòng)態(tài)工作狀況4 4、課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告、課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告n課程名稱、內(nèi)容摘要課程名稱、內(nèi)容摘要n設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求n比較和

13、選定設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案，畫出系統(tǒng)方框圖比較和選定設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案，畫出系統(tǒng)方框圖n單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇n畫出完整的電路圖，并說(shuō)明工作原理（用畫出完整的電路圖，并說(shuō)明工作原理（用ProtelProtel繪圖）繪圖）n組裝調(diào)試內(nèi)容（主要調(diào)試儀器、調(diào)試方法技巧、測(cè)試組裝調(diào)試內(nèi)容（主要調(diào)試儀器、調(diào)試方法技巧、測(cè)試數(shù)據(jù)與分析、故障以及排除方法）數(shù)據(jù)與分析、故障以及排除方法）n總結(jié)方案優(yōu)缺點(diǎn)，指出實(shí)用價(jià)值并提出改進(jìn)方案總結(jié)方案優(yōu)缺點(diǎn)，指出實(shí)用價(jià)值并提出改進(jìn)方案n列出器件清單列出器件清單n附上關(guān)鍵點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)、波形等附上關(guān)鍵點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)、波形等n列出參考文獻(xiàn)列出參考文獻(xiàn)n收

14、獲、體會(huì)收獲、體會(huì)參考資料下載地址www.tai- 電子設(shè)計(jì)中必備的器件知識(shí)1、常用無(wú)源器件：電阻、電容、電感等。 應(yīng)注意使用功率、工作頻率、噪聲系數(shù)、工作損耗等參數(shù)進(jìn)行選擇。2、常用有源器件：半導(dǎo)體晶體管、集成電路等。使用中應(yīng)注意關(guān)鍵的直流、交流參數(shù)，器件手冊(cè)中推薦使用的條件和典型應(yīng)用電路等。例如：極限工作參數(shù)、測(cè)試工作條件等等。熱敏電阻nNTC熱敏電阻nPTC熱敏電阻光敏電阻n一結(jié)構(gòu)與原理一結(jié)構(gòu)與原理n 光敏電阻利用光電導(dǎo)效應(yīng)制成。當(dāng)入射光子使電子由價(jià)帶躍升到導(dǎo)帶時(shí)，導(dǎo)帶中的電阻和價(jià)帶中的空穴二者均參與導(dǎo)電，因此電阻顯著減小，稱為光敏電阻。n 二光敏電阻有以下優(yōu)點(diǎn)二光敏電阻有以下優(yōu)點(diǎn)n 1

15、.光譜響應(yīng)相當(dāng)寬。n 2.所測(cè)的光強(qiáng)范圍寬，即可對(duì)強(qiáng)光響應(yīng)，也可對(duì)弱光響應(yīng)。n 3.無(wú)極性之分，使用方便，成本低，壽命長(zhǎng)。n 4.靈敏度高，工作電流大，可達(dá)數(shù)毫安。光敏電阻的符號(hào)和連接電路:3、特殊器件與應(yīng)用 氣敏電阻 有一種煤氣泄漏報(bào)警器，在瓦斯泄漏后會(huì)報(bào)警，甚至啟動(dòng)脫排油煙機(jī)通風(fēng)。這種報(bào)警器內(nèi)就是裝置了一種氣敏電阻。這種半導(dǎo)體在表面吸收了某種自身敏感的氣體之后會(huì)發(fā)生反應(yīng)，而使自身的電阻值改變。它一般有四個(gè)電極，兩個(gè)為加熱電極，另兩個(gè)為測(cè)量電極。氣敏電阻根據(jù)型號(hào)對(duì)不同的氣體敏感。有的是對(duì)汽油，有的是對(duì)一氧化碳，有的是對(duì)酒精敏感。 220V市電經(jīng)電源變壓器T1降壓至5.5V左右，不用整流、濾波

16、直接作為氣敏半導(dǎo)體傳感器QMN10的加熱電壓?？刂齐娐返墓╇妱t是由U全橋整流、C1濾波后供給的。QMN10氣敏半導(dǎo)體傳感器在潔凈空氣中的阻值大約有幾十k，接觸到有害氣體時(shí)，電導(dǎo)率增大，電阻值急劇下降，下降幅度與瓦斯?jié)舛仍?.5%以下成正比。由與非門IC1A、IC1B構(gòu)成一個(gè)門控電路，IC1C、IC1D組成一個(gè)多諧振蕩器。當(dāng)QMN10氣敏傳感器未敏感到有害氣體時(shí)，由于電導(dǎo)率極小，IC1A腳處于低電位，IC1A的腳處于高電位，故IC1A的腳為高電位，經(jīng)IC1B反相后其腳為低電位，多諧振蕩器不起振，三極管VT2處于截止?fàn)顟B(tài)，故報(bào)警電路不發(fā)聲。 一旦QMN10敏感到有害氣體時(shí)，其電導(dǎo)率增大，阻值急劇下

17、降，在電阻R2、R3上的壓降使IC1A的腳處于高電位，此時(shí)IC1A的腳變?yōu)榈碗娖剑?jīng)IC1B反相后變?yōu)楦唠娖?，多諧振蕩器起振工作，三極管VT2周期地導(dǎo)通與截止，于是由VT1、T2、C4、HTD等構(gòu)成的正反饋振蕩器間歇工作，發(fā)出報(bào)警聲。與此同時(shí)，發(fā)光二極管LED1閃爍。從而達(dá)到有害氣體泄漏告警的目的。n濕敏電阻濕敏電阻對(duì)環(huán)境濕度敏感，它吸收環(huán)境中的水分，直接把濕度變成電阻值的變化。 n壓敏電阻 壓敏電阻用作電路的過(guò)壓保護(hù)。將壓敏電阻和電路并聯(lián)，其兩端電壓正常時(shí)電阻值很大，不起作用。一旦超過(guò)保護(hù)電壓，它的電阻值迅速變小，使電流盡量從自己身上流過(guò)（很有犧牲精神?。?，從而保護(hù)了電路。正規(guī)的電話機(jī)中少不

18、了壓敏電阻，其實(shí)你的MODEM中也有這東西。 n霍爾器件 霍爾器件幾乎是每臺(tái)計(jì)算機(jī)中都用的器件，另外在各種精密的工業(yè)設(shè)備中也有它的身影。它主要用來(lái)檢測(cè)磁力，而且基本上都是以“集成霍爾傳感器”的形式出現(xiàn)。用高靈敏的霍爾器件還可以制作電子羅盤呢。 n干簧管 （干簧繼電器） 初聽這個(gè)名字很怪，（習(xí)慣了就好），干簧管是一種磁敏的特殊開關(guān)。它的兩個(gè)觸點(diǎn)由特殊材料制成，被封裝在真空 的玻璃管里。只要用磁鐵接近它，干簧管兩個(gè)節(jié)點(diǎn)就會(huì)吸合在一起，使電路導(dǎo)通。因此可以作為傳感器用，用于計(jì)數(shù)，限位等等。有一種自行車公里計(jì)，就是在輪胎上粘上磁鐵，在一旁固定上干簧管構(gòu)成的。裝在門上，可作為開門時(shí)的報(bào)警、問(wèn)候等。在“斷

19、線報(bào)警器”的制作中，也會(huì)用到干簧管。！ 熱釋電紅外探測(cè)器： 利用人體發(fā)出的紅外線進(jìn)行檢測(cè)，產(chǎn)生電信號(hào)輸出，常用于防盜報(bào)警等電路中。紅外防盜報(bào)警電路幾種電阻說(shuō)明：n碳膜電阻器：穩(wěn)定性差，噪音大、誤差大，用于初始精度和隨溫度變化的穩(wěn)定性認(rèn)為不重要的普通電路 n金屬氧化膜電阻器 ：優(yōu)點(diǎn):體積小、精度高、穩(wěn)定性好、噪音小、電感量小，適合用于要求高初始精度、低溫度系數(shù)和低噪聲的精密應(yīng)用場(chǎng)合 n線繞電阻器 ：優(yōu)點(diǎn):功率大。缺點(diǎn):有電感，體積大，不宜作阻值較 大的電阻n水泥繞線電阻器 ：優(yōu)點(diǎn):功率大。缺點(diǎn):有電感，體積大，不宜作 阻值較大的電阻紅外發(fā)光二極管 它實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管，由于其內(nèi)部材料不

20、同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它便發(fā)出的是紅外線而不是可見光。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)為940nm(0.94m)左右，外形與普通發(fā)光二極管LED相同，只是顏色不同。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍(lán)、透明三種顏色。 判斷紅外發(fā)光二極管好壞的辦法與判斷普通二極管一樣：用萬(wàn)用表電阻擋量一下紅外發(fā)光二極管的正、反向電阻即可。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專門的儀器才能精確測(cè)定，而業(yè)余條件下只能用拉距法來(lái)粗略判定。n n 常用的紅外發(fā)光二極管，其外形和發(fā)光二極管LED相似，發(fā)出紅外光（近紅外線約0.93m ）。管壓降約1.4V ，工作電流一般小于20mA。為了適應(yīng)不同的

21、工作電壓，回路中常串有限流電阻。 n常見的紅外發(fā)光二極管，其功率分為：n 小功率（1mW10mW）n 中功率(20mW50mW)n 大功率(50mW100mW以上)紅外接收管 n 紅外接收管是一種光敏二極管。在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時(shí)是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外接收二極管一般有圓形和方形兩種。 n 由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較?。?00mW左右），所以紅外接收二極管接收到的信號(hào)比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。前些年常用PC1373H、CX20106A等紅外接收專用放大電路。最近幾年不論是業(yè)余制作還是正式

22、產(chǎn)品，大多都采用成品紅外接收頭。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種采用鐵皮屏蔽；一種是塑料封裝。均有三只引腳，即電源正（VDD）、電源負(fù)（GND）和數(shù)據(jù)輸出（VO或OUT）。圖3給出一些成品紅外接收頭的外形。紅外接收頭的引腳排列因型號(hào)不同而不盡相同，可參考廠家的使用說(shuō)明。成品紅外接收頭的優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽，使用起來(lái)如同一只三極管，非常方便。但在使用時(shí)注意成品紅外接收頭的載波頻率。紅外遙控常用的載波頻率為38kHz，這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振來(lái)決定的。在發(fā)射端要對(duì)晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以455kHz1237.9 kHz38kHz。也有一些遙控系統(tǒng)采用3

23、6kHz、40kHz、56kHz等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來(lái)決定。 如何增加紅外線的控制距離n紅外發(fā)光二極管工作于脈沖狀態(tài) 因?yàn)槊}動(dòng)光（調(diào)制光）的有效傳送距離與脈沖的峰值電流成正比，只需盡量提高峰值Ip，就能增加紅外光的發(fā)射距離。提高Ip 的方法，是減小脈沖占空比，即壓縮脈沖的寬度，一些彩電紅外遙控器，其紅外發(fā)光管的工作脈沖中空比約為1/41/3；一些電氣產(chǎn)品紅外遙控器，其占空比是1/10。減小沖占空比還可使小功率紅外發(fā)光二極管的發(fā)射距離大大增加。 雙管紅外發(fā)射電路，可提高發(fā)射功率，增加紅外發(fā)射的作用距離。應(yīng)用n 用紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外線去控制受控裝置時(shí)，受控裝置中均有相應(yīng)的紅外光一電轉(zhuǎn)

24、換元件，如紅外按收二極管，光電三極管等。實(shí)用中已有紅外發(fā)射和接收配對(duì)的二極管。n 紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種，其一是直射式，其二是反射式紅外防盜報(bào)警電路達(dá)林頓晶體管DTn達(dá)林頓晶體管DT（Dar1ington Transistor）亦稱復(fù)合晶體管。它采用復(fù)合過(guò)接方式，將兩只或更多只晶體管的集電極連在一起，而將第一只晶體管的發(fā)射極直接耦合到第二只晶體管的基極，依次級(jí)連而成，最后引出E、B、C三個(gè)電極。n 每只晶體管的放大系數(shù)分別這hFE1、hFE2、hFEn。則總放大系數(shù)約等于各管放大系數(shù)的乘積： hFEhFE1hFE2hFEn 因此，達(dá)林頓管具有很高的放大系數(shù)，值可以達(dá)到必千倍，甚至幾十萬(wàn)倍

25、。利用它不僅能構(gòu)成高增益放大器，還能提高驅(qū)動(dòng)能力，獲得大電流輸出，構(gòu)成達(dá)林頓功率開關(guān)管。在光電耦合器中，也有用達(dá)林頓管作為接收管的。達(dá)林頓管產(chǎn)品大致分成兩類，一類是普通型，內(nèi)部無(wú)保護(hù)電路，另一類則帶有保護(hù)電路。達(dá)林頓管的典型應(yīng)用電路達(dá)林頓管的典型應(yīng)用電路 ： 達(dá)林頓管廣泛應(yīng)用于音頻功率輸出、開關(guān)控制、電源調(diào)整、繼電器驅(qū)動(dòng)、高增益放大等電路中?？旎謴?fù)二極管n 快恢復(fù)二極管FRD（Fast Recovery Diode）是近年來(lái)問(wèn)世的新型半導(dǎo)體器件，具有開關(guān)特性好，反向恢復(fù)時(shí)間短、正向電流大、體積小、安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。超快恢復(fù)二極管SRD（Superfast Recovery Diode），則是在快

26、恢復(fù)二極管基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，其反向恢復(fù)時(shí)間trr值已接近于肖特基二極管的指標(biāo)。它們可廣泛用于開關(guān)電源、脈寬調(diào)制器（PWM）、不間斷電源（UPS）、交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速（VVVF）、高頻加熱等裝置中，作高頻、大電流的續(xù)流二極管或整流管，是極有發(fā)展前途的電力、電子半導(dǎo)體器件。 n 2常規(guī)檢測(cè)方法常規(guī)檢測(cè)方法n 在業(yè)余條件下，利用萬(wàn)用表能檢測(cè)快恢復(fù)、超快恢復(fù)二極管的單向?qū)щ娦?，以及?nèi)部有無(wú)開路、短路故障，并能測(cè)出正向?qū)▔航?。若配以兆歐表，還能測(cè)量反向擊穿電壓。 晶閘管(可控硅)SCR：n 能在高電壓、大電流條件下工作，具有耐壓高、容量大、體積小等優(yōu)點(diǎn)，它是大功率開關(guān)型半導(dǎo)體器件，廣泛應(yīng)用在電力、電子

27、線路中。 分類：n 分單向可控硅、雙向可控硅 單向可控硅有陽(yáng)極A、陰極K、控制極G三個(gè)引出腳。 雙向可控硅有第一陽(yáng)極A1（T1），第二陽(yáng)極A2（T2）、控制極G三個(gè)引出腳。 可控硅內(nèi)部結(jié)構(gòu)和符號(hào)可控硅內(nèi)部結(jié)構(gòu)和符號(hào) nGA A（陽(yáng)極）（陽(yáng)極）J3J2J1P2N1P1K K（陰極）（陰極）G G（控制極）（控制極）N2（a）內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖K KGGGGA A(b）圖形符號(hào)UCUANPNPNPK KA AG G 晶體管晶體管或可控或可控硅的封硅的封裝形式：裝形式： 如何鑒別可控硅的三個(gè)極如何鑒別可控硅的三個(gè)極 n 鑒別可控硅三個(gè)極的方法很簡(jiǎn)單，根據(jù)P-N結(jié)的原理，只要用萬(wàn)用表測(cè)量一下三個(gè)極之間的電

28、阻值就可以。n 陽(yáng)極與陰極之間的正向和反向電阻在幾百千歐以上，陽(yáng)極和控制極之間的正向和反向電阻在幾百千歐以上（它們之間有兩個(gè)P-N結(jié)，而且方向相反，因此陽(yáng)極和控制極正反向都不通）。n 控制極與陰極之間是一個(gè)P-N結(jié)，因此它的正向電阻大約在幾歐-幾百歐的范圍，反向電阻比正向電阻要大?？墒强刂茦O二極管特性是不太理想的，反向不是完全呈阻斷狀態(tài)的，可以有比較大的電流通過(guò)，因此，有時(shí)測(cè)得控制極反向電阻比較小，并不能說(shuō)明控制極特性不好。另外，在測(cè)量控制極正反向電阻時(shí)，萬(wàn)用表應(yīng)放在R*10或R*1擋，防止電壓過(guò)高控制極反向擊穿。n 若測(cè)得元件陰陽(yáng)極正反向已短路，或陽(yáng)極與控制極短路，或控制極與陰極反向短路，或

29、控制極與陰極斷路，說(shuō)明元件已損壞。 可控硅導(dǎo)通和關(guān)斷條件： 狀 態(tài) 條 件 說(shuō) 明從關(guān)斷到導(dǎo)通 1、陽(yáng)極電位高于是陰極電位 2、控制極有足夠的正向電壓和電流 兩者缺一不可維持導(dǎo)通 1、陽(yáng)極電位高于陰極電位 2、陽(yáng)極電流大于維持電流 兩者缺一不可 從導(dǎo)通到關(guān)斷 1、陽(yáng)極電位低于陰極電位 2、陽(yáng)極電流小于維持電流 任一條件即可 可控硅應(yīng)用：n光控電子開關(guān)光控電子開關(guān) ：工作原理 ： 220V交流電通過(guò)燈泡H及整流全橋后，變成直流脈動(dòng)電壓，作為正向偏壓，加在可控硅VS及R支路上。白天，亮度大于一定程度時(shí)，光敏二極管D呈現(xiàn)底阻狀態(tài)1K，使三極管V截止，其發(fā)射極無(wú)電流輸出，單向可控硅VS因無(wú)觸發(fā)電流而阻

30、斷。此時(shí)流過(guò)燈泡H的電流2.2mA,燈泡H不能發(fā)光。電阻R1和穩(wěn)壓二極管DW使三極管V偏壓不超過(guò)6.8V，對(duì)三極管起保護(hù)作用。夜晚，亮度小于一定程度時(shí)，光敏二極管D呈現(xiàn)高阻狀態(tài)100K，使三極管V正向?qū)ǎl(fā)射極約有0.8V的電壓，使可控硅VS觸發(fā)導(dǎo)通，燈泡H發(fā)光。RP是清晨或傍晚實(shí)現(xiàn)開關(guān)轉(zhuǎn)換的亮度選擇元件。 聲控樓道燈開關(guān)原理及圖紙聲控樓道燈開關(guān)原理及圖紙 n當(dāng)陽(yáng)極A加上正向電壓時(shí)，BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此時(shí)，如果從控制極G輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號(hào)，BG2便有基流ib2流過(guò)，經(jīng)BG2放大，其集電極電流ic2=2ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相連，所以ib1=ic2。此時(shí)，

31、電流ic2再經(jīng)BG1放大，于是BG1的集電極電流ic1=1ib1=12ib2。這個(gè)電流又流回到BG2的基極，表成正反饋，使ib2不斷增大，如此正向饋循環(huán)的結(jié)果，兩個(gè)管子的電流劇增，可控硅使飽和導(dǎo)通。 由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔?，所以一旦可控硅?dǎo)通后，即使控制極G的電流消失了，可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀態(tài)，由于觸發(fā)信號(hào)只起觸發(fā)作用，沒(méi)有關(guān)斷功能，所以這種可控硅是不可關(guān)斷的。光敏控制部分光敏控制部分n從電路原理圖中可以看出，當(dāng)白天或者亮度大于一定程度的時(shí)候，光敏電阻的阻值非常的小，這樣對(duì)于光敏的支路來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于直接接地，則相當(dāng)于將后面的電路和前面的電路隔離開來(lái)，三極管就始終處于截止的狀態(tài)，單向可控硅無(wú)觸發(fā)電流就不會(huì)導(dǎo)通，電路就不會(huì)工作。當(dāng)黑暗無(wú)光的情況下，光敏電阻呈現(xiàn)高阻值狀態(tài)，不影響三極管和三極管之間的信號(hào)傳送。此時(shí)，聲控的部分才能夠發(fā)揮作用。聲控部