简易测谎仪的设计制作.doc

目 录摘要2第一章 设计方案概述41.1设计宗旨41.2设计思路71.3 设计说明7第二章 设计步骤82.1 设计电路板82.1.1 制作印刷电路板前奏82.1.2 电路图82.1.3 制板82.1.4 焊接92.2制作一个直流稳压电源122.2.1 制作直流稳压电源前奏122.2.2 变压器122.2.3电源的整流和滤波152.2.4 稳压202.2.5完成测慌仪的电源设计22第三章 元器件清单23第四章 参考文献24第五章 致谢25 摘要 该论文的内容是关于简易测谎仪的制作,其中涉及了一些基本的电子技术,包括制作电路板,制作稳压电源等基础的知识点,根据人一担说谎,心理上将有一定的变化,肾上腺素分泌增多,从而造成人的皮肤出汗,导致皮肤上的电阻降低的原理做成.虽不像高级的测谎仪能同时检测人的瞳孔放大,心跳率等数据,但能实现基本的测谎功能,对大多数人都能有效的检测其言辞的真假性,是一个便于携带,使用方便快捷,安全系数高的小电子产品. 关键词: 稳压电源,测谎仪,肾上腺素,瞳孔放大,心跳率Abstract The thesis is simple polygraph on the production, which involves some basic electronic technology, including the production of circuit boards, power supply, and so on the basis of the production of knowledge, according to a person lying Tam, psychologically there will be certain changes , Increased secretion of adrenaline, causing the skin sweating, resulting in lower resistance on the skin of the principle cause. Although unlike the polygraph senior people can simultaneously detect the dilated pupils, heart rate and other data, but to achieve basic The lie detector functions, the majority of people can effectively detect the true nature of their rhetoric, is a portable, easy to use fast, high safety factor of small electronic products. Key words: power supply, the polygraph, epinephrine, dilated pupils, heart rate 第一章 设计方案概述1.1 设计宗旨第一个尝试利用科学仪器“测谎”的人，叫西萨重隆布索(Ceu are Lombroso)。1895年，他研制出一种“水力脉搏记录仪”，通过记录脉搏和血压的变化判断嫌疑人是否与此案有关，而且成功侦破了几起案件。1945年，约翰里德(John Reid)总结了前人的工作，设计出能检测血压、脉搏、呼吸和皮肤电阻变化以及肌肉活动的多参量心理测试仪，这种测谎仪器称为“里德多谱描记仪”，也就是第二代测谎仪，成为现代多参量心理测试仪的基础。60年代初，由于电子技术飞速发展，出现了现代记录仪和多导仪。热敏电阻、光敏电阻和压电晶体均可作为换能器。由换能器、放大器、滤波器和电磁式灵敏记录笔，构成了抗干扰能力很强的电子多谱记录仪。可称之为第三代测谎仪。70年代，美国弗吉尼亚州(Virginia)的德克特反计谋安全公司(Dektor Counterinte l ligence and Security Corporotion)，设计了一种能进行次声波分析的所谓全新型第四代测谎仪。但最近几年对这种技术有不同意见，并在理论上有争议和不同看法。为此，在实践中，用的较多的是多谱记录仪。尽管近百年来，测谎仪器经过了几代更新，并且得到了长足的发展。测谎技术作为一项通用科技已被世界上五十多个国家广泛应用于国防、司法、保险、商贸乃至企业招聘雇员等各个领域。据统计1990年至1991年，罗马尼亚使用测谎仪测谎1833例，准确率达到95%。而日本有关统计资料表明，其测谎准确率达86%。在美国，测谎技术首先在警察机关、保安部门、私人侦探所得到广泛使用，后来逐步扩展到对联邦政府雇员和军队内部人员定期进行测谎，70年代更加社会化，机关、企业招收雇员、定期考核雇员运用它，侦破内盗案件也用它。社会上还成立了专业的测谎公司、测谎事务所。这其中也造成了一些“冤假错案”，因此引起了美国劳联(工会)的强烈抗议。1988年制定的劳工测谎使用保护条例规定：禁止在私人公司使用测谎仪，但与国家签署过承担重要国防机密合同的公司除外。在美国，其法律界一方面承认测谎仪的科学性，准许将测谎结果作为证据向法庭提交；另一方面，又严格限制它的应用，规定只有受过高等教育又经专门训练的专业人员才有资格进行多谱描记的测谎工作。现在，测谎仪已是外国警察机关的常用设备。美国、加拿大、日本、土耳其、韩国、以色列、俄罗斯、波兰等国应用“测谎”技术较多。另外，还有3050个国家在研究“测谎”技术。罗马尼亚的“测谎”已被司法机关批准为提供证据的合法手段。“测谎”已列入外国警察机关犯罪调查的常规程序，在出版的法庭心理手册、刑事与民事调查手册、犯罪证据调查手册等工作手册中均列有“测谎”一节。如今，美国有35个州允许测谎结果作为法庭的辅助证据，但结果要严格符合美国的证据法的要求。美国政府历来主张和赞同对政府内部雇员使用测谎器，以判断他们是否忠诚可靠。长期以来，美国政府一直用测谎器进行测验，而现在用得越来越多了。在1982年，联邦政府对其雇员用测谎器进行了2.3万次测验，这个数字是10年前的3倍。美国前总统里根在位时，曾颁布一项命令，联邦政府将更加广泛地使用测谎器来进行有关保护国家安全的调查，以防止雇员们向新闻界泄露机密情报。由于国会的反对，这一命令被无限期地推迟执行。否则，联邦政府的各个机构就要使用测谎器，仅国防部就将有12.8万名雇员接受测谎检验。根据这项命令，如果拒绝测谎就会分别受到降级以至解雇等不同程度的处分。此外，为联邦政府服务的大约350万人，也都有可能在调查泄露情报时被迫接受同样的测验。去年，在美国总统大选期间，研究人员利用韩国生产的新型测谎仪对美国民主与共和两党总统候选人戈尔和小布什电视辩论的声音进行了测试，结果发现戈尔的说谎率为23%，而小布什说的话中有57%是谎话。 说谎的人什么样？童话故事中的匹诺曹，一说谎鼻子就要长一寸。童话毕竟是童话，没有人当真。现代科学证实，人在说谎时生理上的确发生着一些变化，有一些肉眼可以观察到，如出现抓耳挠腮、腿脚抖动等一系列不自然的人体动作。还有一些生理变化是不易察觉的，如：呼吸速率和血容量异常，出现呼吸抑制和屏息；脉搏加快，血压升高，血输出量增加及成分变化，导致面部、颈部皮肤明显苍白或发红；皮下汗腺分泌增加，导致皮肤出汗，双眼之间或上嘴唇首先出汗，手指和手掌出汗尤其明显；眼睛瞳孔放大；胃收缩，消化液分泌异常，导致嘴、舌、唇干燥；肌肉紧张、颤抖，导致说话结巴。这些生理参量由于受植物神经系统支配，所以一般不受人的意识控制，而是自主的运动，在外界刺激下会出现一系列条件反射现象。这一切都逃不过测谎仪的“眼睛”。使用测谎仪本身就可以给犯罪嫌疑人造成一定的心理压力，结合政策教育和使用证据等方法，促使犯罪嫌疑人动摇瓦解，交待问题或者说明事实真相。使用时，测谎人员通过反复说明和强调测谎仪的科学性、客观性、公正性和有效性，并利用犯罪嫌疑人对测谎仪的神秘感，使其感到测谎仪是灵敏的，不容欺骗的，担心如果自己说谎，可能被当场识破、揭穿而暴露自己，从而加重了心理压力。实践中，确有一些犯罪嫌疑人在测试过程中或测试后不久就交代了罪行。当然，实际的测谎过程远非如此简单明了。一个调查犯罪的测谎器测验可能要花费34个小时，而其中用于生理测量的时间仅15分钟左右，其余大部分时间花于审核问题、测前讯问、解释程序以及评判和讨论测量结果等方面。例如，在正式测量前，测谎者要与被测者进行一段漫长的交谈。其目的主要有二：一是通过交谈和讯问了解被测者的个性和诚实程度，以便最后确定正式测量时的讯问问题和讯问方式；二是向被测者介绍测谎器的“一贯正确性”，使其确信测谎器具有准确地分辨真话与谎言的可靠功能，从而对其产生威慑作用，以消除其侥幸心理。为了让被测者确信测谎器是不可欺骗的，测谎者还要求被测者参与一项示范性的验证。如要他在一副纸牌中随意地抽选一张，然后混杂于其他若干张纸牌中。当测验者拿着这几张纸牌依次问他“是不是这张”时，他一概回答“不是！”但测谎者总能正确地指出他所抽选的牌是哪一张，并告诉他这是根据测谎器对其回答时的生理变化的测量结果(实际上，这些牌通常是事先作了记号的)。由于精心设计的问题与测谎主题有不同的关系，对被测人形成不同的心理刺激，从而触发不同的生理反应，引起一系列生理参量(如肌电、脉搏、血压、呼吸、心跳、脑电波、声音、瞳孔等)变化，用仪器测量这些参量的变化，记录变化图谱，然后分析图谱，就可以判断被测人对问题的回答是“诚实”还是“撒谎”。认定和排除犯罪嫌疑是测谎的基本功能。特别是在侦查工作前期，侦查人员根据初步侦查和调查掌握的情况，发现了嫌疑对象，但尚无确凿证据认定该对象是否犯罪分子，通常采用传唤或拘传的方法，进行正面审查，以排除或肯定犯罪嫌疑。但作案者和无辜者都会极力辩解，否认犯罪，其供述有的一时难以查证或虽能查证但需花费大量时间和经费。这时，若使用测谎技术，就能迅速地排除大量的无辜嫌疑人，筛选出重点嫌疑对象，在条件比较好的情况下还可以直接认定犯罪分子，然后围绕重点嫌疑对象开展审讯和调查，可以事半功倍，大大提高破案效率。现代测谎仪由传感器、主机和微机组成。传感器与人的体表连接，采集人体生理参量的变化信息；主机是电子部件，将传感器所采集的模拟信号经过处理转换成数字信号；微机将输入的数字信号进行存储、分析，得出测谎结果。以市场售价为35000元的乳白色PG-7型多参量心理测试仪为例，它只有一本32开的书本大小，由传感器、主机和微机3部分组成。传感器有3个触角：戴在人手指上的皮肤电传感器，这是一种不锈钢电极，用来测量皮肤电阻的变化；呼吸传感器是拉伸传感器，系在人的胸部，测量人呼吸的变化；脉搏和血压传感器是一种压敏传感器或血压计，戴在人腕部或臂部，测量人脉搏和血压的变化。主机的作用是将传感器所采集的模拟信号经过处理转换成数字信号，输入计算机进行存储、分析。确切一点说，测谎技术是一种心理测试技术。所谓的心理测试技术，是以生物电子学和心理学相结合，借助计算机手段完成的对人物心理的分析过程。按照心理学的理论，每个人在经历了某个特殊事件后，都会毫无例外地在心理上留下无法磨灭的印记。作案人在作案后随着时间的延续，心里会反复重现作案时的各种情景，琢磨自己可能留下的痕迹，甚至想不琢磨都无法克制。每当被别人提及发案现场的一些细节时，作案人的这种烙印就会因受到震撼而通过呼吸、脉搏和皮肤等各种生物反应暴露出来。这种细微的反应被测试仪器记录下来后，便汇集形成或者知情、或者参与的结论。正基于这种原理，心理测试技术在测试嫌疑人时既允许回答“是”或“不是”，也允许受测人以沉默作为回答。据了解，公安大学测试中心的心理测试技术在经过1000多例刑事案件的实战，嫌疑排除率达100%，认定率也达80%以上。测谎仪并不能直接探测人的心灵，而是根据所要调查的内容事先编制好一系列问题，然后逐一向被测人提问。测谎所涉及的问题主要有三类：与调查事件无关的中性问题，与调查事件有关的相关或主题问题，与调查事件没有直接关系，而被测人又肯定会说谎的准绳或对照问题。测谎专家一般不与被测人员面对面，测谎专家眼睛要盯住电脑显示器上的图谱，同时用余光注意被测人员的面部表情。再有，测谎专家的语调不带任何感情，是一种机械的声音。侦查讯问中，口供与证据，口供与口供存在矛盾是普遍的现象。这些矛盾，有的只要稍加查证就可以解决，但有些矛盾解决起来却相当困难。如两个同案犯，对同一问题口供截然相反，既找不到第三者作证明，又取不到其他旁证；有的犯罪嫌疑人和被害人，对同一事实，各执一端，截然相反，也无第三者作证；有的是嫌疑人和证人对同一事实陈述截然相反。这些“一对一”的情况，孰是孰非，很难判断。这时就可以借助测谎技术，利用测谎结果进行分析判断。这是审查判断证据和口供的一条新的途径。在侦查中，有时根据现场痕迹、物证或其他证据、线索，认定了犯罪嫌疑人一两宗案件。根据分析，嫌疑人远不止作这一两宗案，有若干作案方式、手段相似的未破案件疑为该嫌疑人所为，但又无直接证据确定哪些是，哪些不是，因此审讯时自然目标不明，力度不够，嫌疑人不肯交代。这时，如果用疑为该嫌疑人所为的未破案件的现场情况特别是未被公开的细节，对嫌疑人进行测谎，就可以确定哪些案件是其所为，哪些不是其所为，从而为审讯提供依据和方向，大大增加审讯力度，有助于深挖犯罪，审破系列案件。1.2 设计思路 人在说谎时，一般都会或多或少的产生紧张心理，其外在表现为出汗，从而使皮肤的电阻降低。利用该心理和生理上的反应，就可以设计个简单的测慌仪电路图，如下：图1.1上图为测慌仪的简单电路图，三极管vt1和vt2组成互补音频振荡器，其振荡频率由电阻R，电容c以及两个测试接触点a,b之间的电阻共同决定。当a,b之间电阻大时，振荡频率低，当a,b之间电阻小时，振荡频率高。所以当人说谎时，心理紧张，汗腺分泌增加，使a,b间电阻降低，振荡频率升高，扬声器发出的声音音调将会变高，从而实现测慌功能。1.3 设计说明1.3.1 任务：设计一个测慌仪，使其具有基本的测慌功能，能够方便的操作，并无危险性。1.3.2 要求： 满足系统功能和性能要求 电路简单，体积小 电磁兼容性好 可靠性高 系统集成度高 调试简单 制作工艺简单 操作简便 节约能源 性能价格比高第二章.设计步骤2.1 设计电路板2.1.1 制作印刷电路板前奏（1）制作印刷电路板所需材料敷铜板，复写纸，圆珠笔，小号毛笔，油漆，三氧化铁，塑料或陶瓷容器，香蕉水，砂纸，酒精，松香。（2）设计电路板的一般性原则： 电路输入输出端的器件应该尽量远离； 输入输出的信号线不能太近，更不可平行，否则会引起电路工作不稳定甚至自激； 多极电路应该按信号流程逐级排列，不能互相交叉，以免引起有害的耦合和相互干扰； 逐 级 排 放调谐检波放大 电感元件应该注意它们之间的互感作用； 地线不能行成闭合回路，以免因地线环流产生噪音干扰； 在高频电路中，要采用大面积包围式地线方式，这样能有效防止电路的自激，提高高频工作的稳定性； 印刷电路板上的线条宽度和线条间距应该尽量大些，以保证电气要求和足够的机戒强度； 外壳不绝缘的元件之间应该有适当的距离，一面相触造成短路； 开关，电位器，可变电容和插座等器见应放在外围，以便调节2.1.3 制板1. 描线：选折一块大小与设计的电路板差不多的单面敷铜板，按照长宽尺寸把敷铜板裁好。再用复写纸垫在有铜膜的一面，然后用圆珠笔把图3-15设计的铜膜导线的边缘勾画出来。然后揭去复写纸，在敷铜板的铜膜上会留下铜膜导线的轮廓。2. 涂漆：用小号毛笔把铜膜上轮廓以内的部分涂上磁漆，放在阴凉处把漆晾干。3. 腐蚀：用塑料容器或陶瓷容器盛上清水，然后放入三氯化铁的晶体，水和三氯化铁的质量大约在1：1左右。溶液以刚好盖过敷铜板为宜。然后把涂好漆的敷铜板投入溶液中，双手端起容器轻轻晃动，利用化学反应Cu+2FeCl 3=2FeCl 2+CuCl 2把单质铜变成离子。4. 去漆，打磨和涂助焊剂：清洗干净的敷铜板，这时只有被磁漆覆盖的部分保留了铜膜，其余部分已经被三氯化铁腐蚀了，接着用香蕉水把磁漆洗掉。然后将铜膜进行打磨，以除去上面的残漆和污垢，不能用力或过久打磨，以免将铜膜破坏。同时还要检查铜膜导线之间有没有因腐蚀不完全而粘连，最后把松香磨成粉状，与酒精按质量比1：2配成助焊剂，涂在铜膜上。5. 打孔：在印刷电路板需要插入元件的地方打孔，用0.7mm-1.00mm的钻头，打孔时应使钻头与印刷电路板保持垂直。2.1.4 焊接1 基本要求： 1. 熟悉电子产品的安装与焊接工艺； 对焊接点的基本要求 1) 、焊点要有足够的机械强度，保证被焊件在受振动或冲击时不致脱落、松动。不能用过多焊料堆积，这样容易造成虚焊、焊点与焊点的短路。 2) 、焊接可靠，具有良好导电性，必须防止虚焊。虚焊是指焊料与被焊件表面没有形成合金结构。只是简单地依附在被焊金属表面上。 3)、焊点表面要光滑、清洁 ， 焊点表面应有良好光泽，不应有毛刺、空隙，无污垢，尤其是焊剂的有害残留物质，要选择合适的焊料与焊剂。 2. 基本掌握安装与手工焊接技术，能独立完成简单电子产品的安装与焊接。1)焊前准备 首先要熟悉所焊印制电路板的装配图，并按图纸配料，检查元器件型号、规格及数量是否符合图纸要求，并做好装配前元器件引线成型等准备工作。 2)焊接顺序 元器件装焊顺序依次为：电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管，其它元器件为先小后大。 3)对元器件焊接要求 (1)电阻器焊接 按图将电阻器准确装人规定位置。要求标记向上，字向一致。装完同一种规格后再装另一种规格，尽量使电阻器的高低一致。焊完后将露在印制电路板表面多余引脚齐根剪去。 (2)电容器焊接 将电容器按图装人规定位置，并注意有极性电容器其 “ ” 与 “ ” 极不能接错，电容器上的标记方向要易看可见。先装玻璃釉电容器、有机介质电容器、瓷介电容器，最后装电解电容器。 (3)二极管的焊接 二极管焊接要注意以下几点：第一，注意阳极阴极的极性，不能装错；第二，型号标记要易看可见；第三，焊接立式二极管时，对最短引线焊接时间不能超过 2S 。 (4)三极管焊接 注意 e 、 b 、 c 三引线位置插接正确；焊接时间尽可能短，焊接时用镊子夹住引线脚，以利散热。焊接大功率三极管时，若需加装散热片，应将接触面平整、打磨光滑后再紧固，若要求加垫绝缘薄膜时，切勿忘记加薄膜。管脚与电路板上需连接时，要用塑料导线。2 焊接工具 1. 电烙铁 .外热式电烙铁 一般由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄、插头等部分所组成。烙铁头安装在烙铁芯内，用以热传导性好的铜为基体的铜合金材料制成。烙铁头的长短可以调整（烙铁头越短，烙铁头的温度就越高），且有凿式、尖锥形、圆面形、圆、尖锥形和半圆沟形等不同的形状，以适应不同焊接面的需要。 . 内热式电烙铁 由连接杆、手柄、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头（也称铜头）五个部分组成。烙铁芯安装在烙铁头的里面（发热快，热效率高达 85 以上）。烙铁芯采用镍铬电阻丝绕在瓷管上制成，一般 20W 电烙铁其电阻为 2.4k 左右， 35W 电烙铁其电阻为 1.6k 左右。常用的内热式电烙铁的工作温度列于下表： 、其他烙铁 1 ）恒温电烙铁 恒温电烙铁的烙铁头内，装有磁铁式的温度控制器，来控制通电时间，实现恒温的目的。在焊接温度不宜过高、焊接时间不宜过长的元器件时，应选用恒温电烙铁，但它价格高。 2 ）吸锡电烙铁 吸锡电烙铁是将活塞式吸锡器与电烙铁溶于一体的拆焊工具，它具有使用方便、灵活、适用范围宽等特点。不足之处是每次只能对一个焊点进行拆焊。 3 ）汽焊烙铁 一种用液化气、甲烷等可燃气体燃烧加热烙铁头的烙铁。适用于供电不便或无法供给交流电的场合2、其它工具 、尖嘴钳 它的主要作用是在连接点上网饶导线、元件引线及对元件引脚成型。 、偏口钳 又称斜口钳、剪线钳，主要用于剪切导线，剪掉元器件多余的引线。不要用偏口钳剪切螺钉、较粗的钢丝，以免损坏钳口。 、镊子 主要用途是摄取微小器件；在焊接时夹持被焊件以防止其移动和帮助散热。 、旋具 又称改锥或螺丝刀。分为十字旋具、一字旋具。主要用于拧动螺钉及调整可调元器件的可调部分。 、小刀 主要用来刮去导线和元件引线上的绝缘物和氧化物，使之易于上锡3、电烙铁的选用及使用 1 、电烙铁的选用 （ 1 ）选用电烙铁一般遵循以下原则： 烙铁头的形状要适应被焊件物面要求和产品装配密度。 烙铁头的顶端温度要与焊料的熔点相适应，一般要比焊料熔点高 30 80 （不包括在电烙铁头接触焊接点时下降的温度）。 电烙铁热容量要恰当。烙铁头的温度恢复时间要与被焊件物面的要求相适应。温度恢复时间是指在焊接周期内，烙铁头顶端温度因热量散失而降低后，再恢复到最高温度所需时间。它与电烙铁功率、热容量以及烙铁头的形状、长短有关。 （ 2 ）选择电烙铁的功率原则如下： 焊接集成电路，晶体管及其它受热易损件的元器件时，考虑选用 20W 内热式或 25W 外热式电烙铁。 焊接较粗导线及同轴电缆时，考虑选用 50W 内热式或 45 75W 外热式电烙铁。 焊接较大元器件时，如金属底盘接地焊片，应选 100W 以上的电烙铁。 2 、电烙铁的使用 （ 1 ）电烙铁的握法 电烙铁的握法分为三种。 反握法 是用五指把电烙铁的柄握在掌内。此法适用于大功率电烙铁，焊接散热量大的被焊件。 正握法 此法适用于较大的电烙铁，弯形烙铁头的一般也用此法。 握笔法 用握笔的方法握电烙铁，此法适用于小功 率电烙铁，焊接散热量小的被焊件，如焊接收音机、电视机的印制电路板及其维修等。 （ 2 ）电烙铁使用前的处理 在使用前先通电给烙铁头 “ 上锡 ” 。首先用挫刀把烙铁头按需要挫成一定的形状，然后接上电源，当烙铁头温度升到能熔锡时，将烙铁头在松香上沾涂一下，等松香冒烟后再沾涂一层焊锡，如此反复进行二至三次，使烙铁头的刃面全部挂上一层锡便可使用了。 电烙铁不宜长时间通电而不使用，这样容易使烙铁芯加速氧化而烧断，缩短其寿命，同 时也会使烙铁头因长时间加热而氧化，甚至被 “ 烧死 ” 不再 “ 吃锡 ” 。 （ 3 ） 电烙铁使用注意事项 根据焊接对象合理选用不同类型的电烙铁。 使用过程中不要任意敲击电烙铁头以免损坏。内热式电烙铁连接杆钢管壁厚度只有 0.2mm ，不能用钳子夹以免损坏。在使用过程中应经常维护，保证烙铁头挂上一层薄膜。2.2 制作一个直流稳压电源2.2.1 制作直流稳压电源前奏电源主要性能指标分为输入参数，输出参数，电磁兼容性能指标和其他标准等4类1 输入参数（1） 输入电压，国内应用的单相为220v。目前开关电源多采用国际通用电压范围，即单相交流为85v-265v。（2） 输入频率，我国市电频率为50Hz（3） 输入功率因数和谐波，为保护电网环境，降低谐波污染，提高电能效率，国家和地区已经出了相应的更高标准要求（IEC61000-3系列），对用电装置的输入谐波电流和功率因数做出较严格的规定。但当减小谐波电流和提高功率因数会增加电路的复杂程度，增加成本，可靠性也会随着元器件的增加而下降。目前开关电源的单相有源因数效正技术已经基本成熟，附加成本也较低，可很容易地使输入功率因数达到99%以上，输入总谐波电流小于5%，三相技术还不成熟，若要使功率因数达到较高值，则需要6开关PWM整流电路，且其成本很可能会高于后级DC/DC变换器，所以采用全开关三相PFC技术或无源PFC技术。2 输出参数（1）输出电压：输出额定电压为3v（2）稳压，稳流精确.输入电压调整率Su用输入电压变化时引起输出电压相对变化来表示，即指在负载电流，环境温度不变的情况下，输入电压U1变化10%时引起输出电压Uo的相对变化量，即：稳压系数Sr为：.负载调整率S，也称电流调整率3 电磁兼容性能指标电磁兼容性包括两方面： 电磁敏感性 电磁干扰4 其他指标：与体积和重量有关的功率密度，电压温度系数，环境温度指标等，其中电压温度系数最主要，为：2.2.2 变压器1 电源变压器，现基本都是用电源变压器，一般商场有售，所以买一个电源变压器来检测即可，电源变压器的检测：（1）通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂，脱焊，绝缘材料是否有烧焦痕迹，铁芯紧固螺杆是否有松动，硅钢片有无锈蚀，绕组线圈是否有外露等。（2）绝缘性测试。用万用表R10k挡分别测量铁芯与初级，初级与各次级、铁芯与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值，万用表指针均应指在无穷大位置不动。否则，说明变压器绝缘性能不良。（3）线圈通断的检测。将万用表置于R1挡，测试中，若某个绕组的电阻值为无穷大，则说明此绕组有断路性故障。（4）判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，并且初级绕组多标有220V字样，次级绕组则标出额定电压值，如15V、24V、35V等。再根据这些标记进行识别。 （5）空载电流的检测。1）直接测量法。将次级所有绕组全部开路，把万用表置于交流电流挡(500mA，串入初级绕组。当初级绕组的插头插入220V交流市电时，万用表所指示的便是空载电流值。此值不应大于变压器满载电流的1020。一般常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。如果超出太多，则说明变压器有短路性故障。2)间接测量法。在变压器的初级绕组中串联一个10/5W的电阻，次级仍全部空载。把万用表拨至交流电压挡。加电后，用两表笔测出电阻R两端的电压降U，然后用欧姆定律算出空载电流I空，即I空=U/R。（6）空载电压的检测。将电源变压器的初级接220V市电，用万用表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值(U21、U22、U23、U24)应符合要求值，允许误差范围一般为：高压绕组10，低压绕组5，带中心抽头的两组对称绕组的电压差应2。（7）一般小功率电源变压器允许温升为4050，如果所用绝缘材料质量较好，允许温升还可提高。（8）检测判别各绕组的同名端。在使用电源变压器时，有时为了得到所需的次级电压，可将两个或多个次级绕组串联起来使用。采用串联法使用电源变压器时，参加串联的各绕组的同名端必须正确连接，不能搞错。否则，变压器不能正常工作。I.电源变压器短路性故障的综合检测判别。电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。通常，线圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发热就越严重。检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流(测试方法前面已经介绍)。存在短路故障的变压器，其空载电流值将远大于满载电流的10。当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁芯会有烫手的感觉。此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。国内四大变压器制造厂商为：沈阳变压器厂（2004年被特变电工股份有限公司兼并），西安变压器厂，保定变压器厂，特变电工股份有限公司，国外有名的公司有西门子，ABB等。2 音频变压器 音频变压器的频响由于在绕制音频变压器中的工艺条件所限，变压器总存在漏感，所以变压器的等效电路可用图B-1所示，图中的LS1表示初级的漏感，LS2表示次级折合到初级的漏感，R0表示次级折合到初级的阻抗,C是线圈间的分布电容。音频范围是带宽从10HZ-20KHZ，由于音频变压器是一个感性元件它对不同的频率就呈现不同的阻抗（ZL=2FL），在音频的低端漏感LS1和LS2作用是非常少的可忽略不计，此时放大管的负载是L和R0的并联值，L的值越大感抗也越大，对R0的分流作用就越少，R0上的音频功率就越大。在音频的高端区电感L可视为开路，而LS1和LS2的作用将随频率升高越来越显著，此时放大管的负载相当于LS1+LS2+R0（串联），另外分布电容对信号也起到了旁路的作用，显然由于漏感的存在和分布电容的存在，R0所获得的功率随着频率的升高而减少，为此音频变压器在音频的高频区往往失真大，功率增益低，频响变差。 音频变压器的绕制 从以上可知，要绕制一个性能较好的音频变压器就必须要设法降低变压器的漏感同时将初级线圈的匝数取大些，从而得到较好的低频特性，同时还要减少线间的分布电容而提升高频，但是绕组的圈数与漏感及线间电容三者是一个统一的矛盾体，圈数越多漏感越大分布电容也越大，所以绕制音频变压器器在材料的选择上是很讲究的尤其是铁芯，我们应尽量选用磁通密度较大的高硅钢片来做铁芯，在结构上采用壳式结构，目的是在有限的圈数下（有利于减少分布电容）上尽量增加电感和减少漏感。在低频端，由于感抗较少，流过线圈的电流较大容易使磁芯出现饱和而引起低频特性，为了避免铁芯出现磁饱和的现象，在上下两铁芯间还要加气隙垫片，当然这种做法是以增加漏感作为代价的。总之制作一个音频变压器要在铁芯的选材，气隙的调整，设计圈数的多少进行合理的取舍。这些我认为只能靠经验了。 绕组线圈的结构因为胆机的后级都是用对管组成推挽电路的，为了防止由于两管负载不平衡所引铁芯起直流磁化，上下管的负载绕组不仅要做到电感一致，并且直流电阻也要一致，另外为了较少线间分布电容，在绕法上采取分层分边的绕法，如图B-2是音频输出变压器绕组的结构剖面图。这种绕组结构可使上下输出管的总电抗保持一致，从减少线间的分布电容的角度来看，层分得越多越细越好，从而使输出信号的频响特性得到较好的改善。 工作在音频范围的变压器。又称低频变压器。工作频率范围一般从 1020000Hz。常用于变换电压或变换负载的阻抗。在无线电通信、广播电视、自动控制中作为电压放大、功率输出等电路的元件。为了做到变压器在工作频带内频率响应均匀，其铁心由高导磁材料叠装而成，原、副绕组耦合紧密，这样穿过原绕组的磁通几乎全部与副绕组相链，耦合系数接近1。 通频带的最低频率由原绕组电感确定，最高频率由变压器漏电感确定。要保证变压器有足够的通频带，原绕组电感要大，漏电感要小。 铁心的磁滞损耗及磁路饱和会引起信号失真。适当配置负载,加大负载电流,可以减少磁滞损耗的影响；增大铁心断面，留有气隙，可使磁路不致饱和，这样能减少信号的失真。 音频变压器按照其在电子线路中所处的位置，可分为3类。接在输出电路与负载之间的称为输出变压器;接在信号源与放大器输入端之间的称为输入变压器；接在上一级输出电路和下一级输入电路之间的称为级间变压器。使用时应注意前后级阻抗的匹配，避免因反射而导致信号失真。为了使负载获得最大的功率，负载阻抗通过输出变压器的阻抗，变换后应与功率放大级要求的阻抗一致，不得过大也不得过小。 音频信号经过音频变压器放大后，电压虽然可以变大，但功率却因变压器有损耗而减小了。这样，它就不能带动较大的负载。所以音频变压器并不能代替电子音频信号放大器3 中频变压器中频变压器俗称“中周”，在收录机、电视机中应用较多。中周大都带有可调磁芯，用来调节中频，其外壳一般用具有屏蔽作用的铝材制成。中频变压器的作用主要是阻抗变换和选频。4 高频变压器：高频变压器高频变压器的初级有高扼的作用，而高频变压器主要起到了阻抗匹配，检波与高放各自独立不受彼此的牵制等作用2.2.3 电源的整流和滤波 1 整流电路（1） 半波整流电路上图是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ，组成。变压器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变电压e2 ，D 再把交流电变换为脉动直流电。下面从波形图上看着二极管是怎样整流的变压器砍级电压e2 ，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图5-2（a）所示。在0K时间内，e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通，e2 通过它加在负载电阻Rfz上，在2 时间内，e2 为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。这时D 承受反向电压，不导通，Rfz，上无电压。在2 时间内，重复0 时间的过程，而在34时间内，又重复2 时间的过程这样反复下去，交流电的负半周就被削掉了，只有正半周通过Rfz，在Rfz上获得了一个单一右向（上正下负）的电压，如图5-2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc 。以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。这种除去半周、图下半周的整流方法，叫半波整流。不难看出，半波整说是以牺牲一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压Usc =0.45e2 ）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用（2） 全波整流电路如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。下图是全波整流电路的电原理图。全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a 、e2b ，构成e2a 、D1、Rfz与e2b 、D2 、Rfz ，两个通电回路。 全波整流电路的工作原理，可用图5-4 所示的波形图说明。在0 间内，e2a 对Dl为正向电压，D1 导通，在Rfz 上得到上正下负的电压；e2b 对D2 为反向电压， D2 不导通（见下图在-2时间内，e2b 对D2 为正向电压，D2 导通，在Rfz 上得到的仍然是上正下负的电压；e2a 对D1 为反向电压，D1 不导通（见下图如此反复，由于两个整流元件D1 、D2 轮流导电，结果负载电阻Rfz 上在正、负两个半周作用期间，都有同一方向的电流通过，如图所示的那样，因此称为全波整流，全波整流不仅利用了正半周，而且还巧妙地利用了负半周，从而大大地提高了整流效率（Usc 0.9e2，比半波整流时大一倍）。图3所示的全波整滤电路，需要变压器有一个使两端对称的次级中心抽头，这给制作上带来很多的麻烦。另外，这种电路中，每只整流二极管承受的最大反向电压，是变压器次级电压最大值的两倍，因此需用能承受较高电压的二极管（3） 桥式整流电路桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成桥式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。桥式整流电路的工作原理如下：e2 为正半周时，对D1 、D3 和方向电压，Dl，D3 导通；对D2 、D4 加反向电压，D2 、D4 截止。电路中构成e2 、Dl、Rfz 、D3 通电回路，在Rfz ，上形成上正下负的半波整洗电压，e2 为负半周时，对D2 、D4 加正向电压，D2 、D4 导通；对D1 、D3 加反向电压，D1 、D3 截止。电路中构成e2 、D2 Rfz 、D4 通电回路，同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压。上述工作状态分别如图所示。如此重复下去，结果在Rfz ，上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图5-6中还不难看出，桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整洗电路小一半！（4）整流元件的选择和运用需要特别指出的是，二极管作为整流元件，要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当，则或者不能安全工作，甚至烧了管子；或者大材小用，造成浪费。表5-1 所列参数可供选择二极管时参考。另外，在高电压或大电流的情况下，如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用。 下图示出了二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半口三只二极管并联，每只分担电路总电流的三分之一。总之，有几只二极管并联，流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是，在实际并联运用时，由于各二极管特性不完全一致，不能均分所通过的电流，会使有的管子困负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻值相同的小电阻器，使各并联二极管流过的电流接近一致。这种均流电阻R一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。电流越大，R应选得越小。图示出了二极管串联的情况。显然在理想条件下，有几只管子串联，每只管子承受的反向电压就应等于总电压的几分之一。但因为每只二极管的反向电阻不尽相同，会造成电压分配不均：内阻大的二极管，有可能由于电压过高而被击穿，并由此引起连锁反应，逐个把二极管击穿。在二极管上并联的电阻R，可以使电压分配均匀。均压电阻要取阻值比二极管反向电阻值小的电阻器，各个电阻器的阻值要相等。1 滤波电路：滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。 由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容器C在电源供给的电压升高时，能把部分能量储存起来，而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压比较平滑，即电容C具有平波的作用；与负载串联的电感L,当电源供给的电流增加（由电源电压增加引起）时，它把能量储存起来，而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流比较平滑，即电感L也有平波作用。 滤波电路形式很多，为了掌握它的分析规律，把它分为电容输入式（电容器C接在最前面）和电感输入式（电感器L接在最前面）。前一种滤波电路多用于小功率电源中，而后一种滤波电路多用于较大功率电源中（而且当电流很大时，仅用一电感器与负载串联）。2.2.4 稳压1 稳压管稳压电路 （1）2 稳压集成电路（一般采用该电路） 三端固定输出稳压集成电路 三端固定输出稳压集成电路 有CW78正电压系列和CW79负电压系列。它们都具有输入、输出和公共端 (接地)三个引出脚。它们输出的电压不能调整，是一个定值电压。1) 其特点是该集成电路的封装形式与晶体三极管的标准相同，其外形与三极管完全一样。用它组成的稳压源外围元件很少，电路简单。 该集成电路设有过流、过热及调整管安全工作区的保护电路。它们的外形封装与引脚排列如图103所示。2) 该集成电路型号中前面的字母通常表示生产厂家的代号，如AN7800中AN表示日本松下公司，TA7800中的TA表示东芝公司、CW7800中CW表示中国产等。3) 该集成电路型号中78或79后面的数宇表示该稳压电路输出电压的数值，以“V”为单位。例如7809的表示输出电压为正9V;7818表示输出电压为正18V;7906表示输出电压为负6V。 7800系列与7900系