晶闸管触发电路 3.doc

项目目的1）掌握晶闸管触发电路的安装技能。2）掌握晶闸管触发电路的调试技能。项目内容 晶闸管触发电路的安装与调试。相关知识点析晶闸管是一种大功率半导体器件，可用于可调整流，也就是把交流电变换成输出电压可调的直流电，单结晶体管触发调光电路如图4-18所示。它可使灯泡两端的电压在几十伏至200V范围内变化，调光作用非常显著。V5、R2、R3、R4、RP、C组成单结晶体管张弛振荡器。在接通电源前，电容器C上的电压为零；接通电源后，电容经由R4、RP充电使电压Ue逐渐升高。当Ue达到峰点电压时，e-b1向电阻R3放电，在R3上输出一个脉冲电压。由于R4，RP的电阻值较大，当电容上的电压降到谷点电压时，经由R4，RP供给的电流小于谷点电流，不能满足导通要求，于是单结晶体管体怀复阻断状态。此后，电容器C又重新充电，重复上述过程，结果在电容器两端形成锯齿波电压，在R3上形成脉冲电压。在交流电压的每个半周期内，单结晶体管都将输出一组脉冲，起作用的第一个脉冲去触发V的门极，使晶闸管导通，灯泡开始发光。改变RP的电阻值，可以改变电容器充电时间的快慢，即改变锯齿波电压的振荡频率。从而改变晶闸管V5的导通角大小，既改变了可控整流电路的直流平均输出电压，达到调节灯泡亮度的目的。技能训练一.训练内容安装并调试如图4-18所示的单结晶体管触发晶闸管调光电路。2. 设备.工具和材料准备（1）仪器.仪表 通用示波器1台，正昡信号发生器1台，直流稳压电源1台，常用电子工具1套。（2）元器件 晶闸管直流调光电路所需元件器见表4-18.三联或二联万能印制电路板（600mm x 70mm 2mm)1块；单股镀锌铜线AV0.1mm2(红色）若干；多股镀锌铜线AVR0.1mm2(白色）；松香和焊锡丝等，数量按需要而定。三.操作步骤1.电路的安装（1）按装前的准备工作 准备好无线电常用工具，根据图4-18所示晶闸管调光电路装理出相应的明细表，见表4-18，准备好相应的元器件，并检查电阻.二极管.稳压二极管的电容等元器件的外观是否有破损；检查元器件的技术数据是否与实际相符合；然后用万用表粗略测量元器件质量的好坏。（2）焊接 1）焊接电阻时，采用“五步焊接方法”。 2）焊接电容时，也应采用“五步焊接方法”。注意：电解电容器有正负极性之分，焊接时不要弄错，而其他电容无极性之分。 3）焊接二极管.稳压二极管时，采用“三步焊接方法”。注意焊接二极管.稳压二极管时间要短，控制在24秒之内，以防烫坏二极管；稳压二极管焊接后，管脚的正负极性一定要正确，否则会造成电路短路。 4）焊接单结晶体管和晶闸管，焊接方法同上。 5）焊接连接导线，采用电阻的焊接法进行导线焊接。用硬铜导线根据电路的电气连接关系进行布线并焊接固定，接线规范：布线美观，横平竖直，接线牢固，无虚焊，焊点符合要求。组装好的电路板如图4-19所示，其焊接面如图4-20所示。2、 电路的测试1）根据图4-18所示电路从电源端开始，逐步逐段校对电子元器件的技术参数；逐步逐段校对连接导线，检查焊点有无虚焊及外观质量。2）分析电路的工作原理，确定电路调试的关键点。3）用示波器观察各点波形是否符合要求。合上开关S,调节RP，用示波器观察指示灯两端电压uh(负载电压）波形，记录波形的形状，测量波形的频率和幅值，同时仔细观察指示灯亮度的变化，将记录填入表4-19中。其中用示波器测量波形时，垂直输入灵敏度选择开关（V/DIV)每格V,扫描时间转换开关（s/DIV)每格ms。3. 注意事项1）将开关及电位器用螺母固定在印制电路板的孔上，电位器接线引脚要用导线连接到印制电路板的相应位置。2）灯泡安装在灯头插座上，灯头插座固定在印制电路板上。根据灯头插座的尺寸，在印制电路板上钻削固定孔和导线串接孔。3）印制电路板四周要用四个螺母固定和支撑。4）由于电路直接与220V相连接，调试时应注意安全，防止发生触电事故。调试前要认真、仔细检查各元器件安装的情况及主电路与控制电路接线是否正确。要特别注意的是，晶闸管的门极不要与其他部分发生短路。最后接上灯泡，进行调试。5）控制电路不可用调压变压器作为电源，而调试主电路时可用调压变压器的低电压调试。如果由BT33组成的单结晶体管张驰振荡电路停振，可能造成灯泡不亮或灯泡不可调光等现象。其原因可能是BT33或C损坏。6）电位器顺时针旋转时，灯泡逐渐变暗，可能是电位器中心抽头接错位置。7）当调节电位器RP值最小时，灯泡突然熄灭，则应适当增大电阻R4的阻值。8）安装时注意安全操作。四、成绩评分标准成绩评分标准见表4-20。 项目4.2 串联型稳压电源的安装与调试项目目的 1）掌握串联型稳压电源的工作原理。 2）掌握串联型稳压电源的安装与调试。项目内容 串联型稳压电源的安装与调试。相关知识点析多数电子设备都需要由稳定的直流电源供电。通常的做法是，将电网电压提供的50HZ正昡交流电经过变换获得所需要的直流电。单相直流稳压电源按照使用的元件分为分立元件稳压电源和集成稳压电源两种，前者最常用的是串联型稳压电源。串联型稳压电源具有输出电流较大，带负载能力强而且稳压性能较好的特点，串联型稳压电源电路如图4-6所示。 1、 电路的组成串联型稳压电源电路的组成框图如图4-7所示。（1） 电源变压器T 它的作用是将220V电网电压变换为整流电路所需要的交流电压。（2） 整流电路 由整流二极管V1V4构成单相桥式整流电路，其作用是将交流电压变换为脉动直流电压。（3） 滤波电容C1 它的作用是将脉动的直流电变换为平滑的直流电。（4） 稳压电路 它的作用是使直流电源的输出电压保持相对稳定，基本不受电网电压或负载变动的影响。图4-6所示为串联型直流稳压电路，其结构框图如图4-8所示。它由基准电压电路、取样电路、比较放大电路和调整管组成。晶体管V5和V6管组成复合调整管，连接成射极输出形式，因为它与负载RL串联，所以称为串联型直流稳压电路。稳压管V8和限流电阻R3构成基准电压电路。电阻R4,RP和R5为取样电路，当输出电压变化时，取样电路电阻将期变化量的一部分送到比较放大电路。晶体管V7组成比较放大电路。取样电压和基准电压UZ分别送至晶体管V7的基极和发射极，进行比较放大，V7的集电极与调整管的基极相连，以控制调整管的基极电位。2、 稳压原理分析 假设由于某种原因（如电网电压波动或者负载电阻变化等）使输出电压UO上升，取样电路将这一变化趋势送到比较放大管V7的基极与发射极基准电压UZ进行比较，并且将两者的差值进行放大，晶体管V7集电极电位UC7（及调整管的基极电位UB5）降低。由于调整管采用射极输出形式，所以输出电压UO必然降低，从而保证UO基本稳定。其稳定过程可以表示为 若输出电压降低，则稳压过程为 输出电压的调节电位器RP可以调节输出电压UO的大小，使其在一定范围内变化。技能训练 一、训练内容安装并调试如图4-6所示的串联型稳压电源电路。 二、设备、工具和材料准备见表4-4。 表 4-4 工具、仪表及器材 序 号代号与名称规 格数 量1电源变压器T220V/15V12整流二极管V1V41N400743稳压二极管V82CW1414 晶体管V5VT901315晶体管V63DD1516晶体管V7VT901417电位器RP68018电阻器R12K19 电阻器R2、R3、R51K310 电阻器R4390111电阻器RL100/2W112开关S单刀单掷113电解电容器C12200F/50V114电解电容器C2100F/50V115电解电容器C3、C410F/25V216电解电容器C5470F/25V117铝型散热片118电路板119电子工具1套20万用表121示波器1 三、操作步骤1.电路的安装1） 根据表4-4配齐电路所需要的元器件，并检测原器件性能极好极坏。2） 清除元器件表面的氧化层，并进行搪锡处理。3） 剥去电源连接及负载连接线的线端绝缘，清除氧化层，均加以搪锡处理。4） 反向连接稳压二极管。5） 插装元器件，经检查无误后，用硬铜导线根据电路的电气连接关系进行布线并焊接固定。焊接元器件时，可用镊子捏住焊件的引线，这样既方便焊接又有利于散热。6） 不可出现虚焊及漏焊现象，一经发现应及时纠正。组装好的电路板如图4-9所示，其焊接面如图4-10 所示。2. 电路的调试（1） 空载时工作电压的测量 将开关S断开，调节电位器RP，使得输出电压uo为12V。测量电路中各点的电压，如图4-11所示，并将测得的结果填入表4-5中。 表4-5 空载时的工作电压 （3） 用示波器观察输出电压的波形 断开电容C2和C3，观察输出电压的波形。仔细比较在哪种情况下输出电压波形的脉动程度相对较低。最后将观察到的输出电压波形滑到表4-7中。 表4-7 输出电压波形 输出电压波形 接电容C2和C3时 不接电容C2和C3时 其中用示波器测量波形时，垂直输入灵敏度选择开关（V/DIV）每格 V，扫描时间转换开关（s/DIV）每格 ms。4、 成绩评分标准 成绩评分标准见表4-8. 表 4-8 成绩评分标准 序号 主要内容 评分标准 配分 扣分 得分 1 电路安装 电路安装正确，完整，一处不符合扣5分 30 布局层次合理，主次分清，一处不符合扣5分 5 接线规范： 布线美观，横平竖直，接线牢固，无虚焊，焊点符合要求，一处不符合扣2分 10 按图接线，一处不符合扣5分 10 2 调试 通电调试不成功，扣20分 20 3 电压的测量正确使用万用表测量电压，测量的结果要正确一处不符合扣2分 15 4 工时100min 项目4.4 功率放大器的安装与调试项目目的1） 掌握功率的放大器的工作原理。2） 掌握OTL功率放大器的安装与调试。项目内容功率放大器的安装与调试。相关知识点析 向负载提供低频的放大器称为低频功率放大器，简称“功放”。按照功率放大器输出端的特点分类，可以分为：变压器耦合功率放大器、无输出变压器功率放大（OTL）和无输出电容功率放大器（OCL）。OTL功率放大电路由激励放大级和功率和功率放大输出级组成，如图4-15所示。1、 电路的组成（1） 激励放大级，由晶体管V1组成静态工作点稳定的分压式射极置放大电路。输入信号ui经放大后由集电机输出，施加到晶体管V2、V3的基极，由RP1引入电压并联负反馈可以稳定静态工作点和提高输出信号电压的稳定度。（2） 功率放大输出级 晶体管V2和V3组成互补对称功放电路。RP2和二极管V4为V2、V3提供适当的发射结电压，使它们在静态时处于微导通状态，以消除交越失真。通过调节RP2（配合调节RP1）可以调整功放管的静态工作点。二极管V4的正向压降随温度的升高而降低，对功放管还能起到一定的温度赔偿作用。2、 电路的工作原理 假设输入信号ui为负半周，经V1倒相放大后，施加到V2和V3基极的是正半周信号，功放管V2导通，V3截止。负载RL上获得正半周信号。如此两管轮流工作，在负载上可以得 到完整的信号波形。 由于静态时C2已经有充有约为Vcc/2的上正下负的电压，当UA接近VCC时，UM可以升高到3Vcc/2，这样V2便可接近饱和导通，从而解决顶部失真问题。图中R4为隔离电阻，它将电源Vcc与电容C2隔开，使M点可获得高于Vcc的自举电压。技能训练1、 训练内容安装并调试如图4-15所示的OTL功率放大器电路。2、 设备、工具和材料准备（1） 工具、仪器仪表 通用示波器一台，正弦信号发生器一台，直流稳压电源一台，常用电子工具一套。（2） 元器件 电路所需元件见表4-15 表4-15 OTL功率放大器所需元器件 序 号 代号规 格数 量 1二极管V41N40071 2晶体管V1VT9014 1 3 晶体管V2TIP41 4 晶体管V3TIP421 5电阻器R14.7K1 6电阻器R21001 7电阻器R35101 8电阻器R44701 9 电阻器R55.1K/0.25W1 10电位器RP1100K1 11电位器RP24701 12电解电容器C110uF/25V1 13电解电容器C2220uF/25V1 14电解电容器C3100uF/25V1 15电解电容器C4470uF/25V1 16 扬声器B81 17开关S1单刀双掷1 18 开关S2和S3单刀单掷2 19铝型散热片2 20电路板13、 操作步骤 1、电路的安装 1）准备好无线电常用工具，根据图4-15所示OTL功率放大器电路及表4-15准备好相应的元器件，并进行测试。 2）按照电子元器件的焊接工艺，将元器件插装后再焊接固定，用硬铜导线根据电路的电气连接关系进行布线并焊接固定，组装好的电路板如图4-16所示，其焊接面如图4-17所示。 2、电路的测试（1）静态工作点调整 1）将开关S2闭合，开关S1接扬声器，开关S3断开，在测试端IC+和IC-串联电路表，调整RP1处于中间位置，使RP2接入电阻的大小为O。接通工作电源+12V，调整RP1使中点A电压等于+6V。2） 将ui=100mV,f=1kHz的音频正昡波信号接到输入端，用示波器在输出端观察u波形，逐渐增加输入信号的幅度，直到输出波形出现交越失真，并将看到的交越失真现象波形描绘下来。3） 调整使RP2输出波形的交越失真现象基本消除，并重新调整RP1，以校正A点电压。电路调好后可以使A点电压保持为6V，输出波形没有交越失真，电流表的数值小于200mA。 （2）测量最大不失真输出功率POm1）将开关S2和S3闭合，S1接负载扬声器RL=8,输出电压（f=1kHz)逐渐增大幅度，用示波器观察输出波形，当输出电压略有失真时，测量以下数据：输出电压ui(有效值），负载上的电压uo（有效值）。记录测量结果，并且根据公式Pom=uo2/RL，计算最大不失真输出功率。2） 断开S2（不接自举电路），重复上述操作步骤，记录测量结果，体会自举电路对最大不失真输出功率的影响。3） 将开关S1接负载R5=5.1K,重复上述操作步骤，记录测量结果，了解负载的变化与最大不失真输出功率之间的关系。将上述测量结果填入表4-16。4、 成绩评分标准 成绩评分标准见表4-17。门电路的逻辑功能测试1、 实验目的： 1）验证TTL、CO103集成门电路逻辑功能。 2）掌握各种门电路的逻辑符号。 3）了解集成电路的外引线排列及其使用方法。2、 实验原理和电路：基本逻辑门电路有：与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门等。各自的逻辑表达式：与门：QAB或门：QA+B非门：QA与非门：QAB或非门：QA+B与或非门：QAB+CD1、 TTL门电路 TTL门电路由于工作速度高，输出幅度大，种类多，不易损坏，而得以广泛，广用，TTL门电路引脚的识别方法是：将集成电路对准使用者，以凹口左边的为起始脚，逆时针方向数1、2、3、4、5、6、7、几。2、CMOSS门电路：（使用注意事项）、不用的输入端不能悬空、电源电压应正确使用，不得接反、焊接或测量仪器应可靠接地、不得在通电情况下随意拔插输入接线、输入信号电平应在CMO3标准逻辑电平之内3、 电源电压： TTL门电路，工作电源电压 50.5VCMO3 门电路、(C400 CCD4000)系列电源电压318VCOOO系列的CMO3集成电路电源电压为7V15V 与本次实习有关的各集成电路外引脚排列图见黑榜