音响设备检测与维修实训指导书.doc

音响实验指导书熊华波、蒋然、孙文毅辽宁省交通高等专科学校应用电子教研室项目1 半导体集成电路识别与测试一、项目目的和意义（1）集成电路引脚识别。（2）用万用表判测集成电路引脚电阻（可选后面电视机集成电路进行测试，并与给出参数进行比较）。（3）在线测试集成电路各脚对地电位（实验电路板）。（4）集成电路的拆焊与焊接。二、项目使用器材（1）集成电路若干。（2）常用工具一套。三、项目内容集成电路是发展最快的电子元器件。用于电子技术的各个方面，种类繁多，而且新品种层出不穷，这里仅从应用的角度介绍常用集成电路的类别、封装、引脚识别等应用知识。（1）集成电路的分类1.按制造工艺和结构分类可分为：半导体集成电路、膜集成电路、混合集成电路。通常所说的集成电路指的就是半导体集成电路。膜集成电路又可分为薄膜和厚膜两类。膜集成电路和混合集成电路一般用于专用集成电路，通常称为模块。2.按半导体工艺分类双极型集成电路在硅片上制作双极型晶体管所生产的集成电路。MOS集成电路在硅片制作MOS场效应管所生产的集成电路。双极型MOS集成电路（BIMOS）常将MOS电路作输入电路，双极型晶体管作输出电路，构成BIMOS集成电路。3.按集成度分类集成度是指一块硅片上含有元件数目。表1-14给出了早期对集成度的分类：表1-1按集成度分类名 称缩 写模 拟数字MOS数字双极小规模集成电路SSIC30300100002000一般常用集成电路以中、大规模集成电路为主，超大规模集成电路主要用于存储器及计算机CPU等专用芯片中。4.按使用功能分按使用功能划分集成电路是国外很多公司的通用方法，如表1-15。 还可按应用领域分类为：军用、工业用和民用集成电路三大类，相对而言对集成电路的性能指标要求有所不同。还有通用和专用集成电路之分，特殊专门用途的称为专用集成电路。专用集成电路性能稳定，功能强，保密性好，具有广泛的前景和广阔的市场。表1-2按功能分类集成电路音频/视频电路数字电路线性电路微处理器存储器接口电路光电电路音频放大器；音频/射频信号处理器；视频电路；电视电路；音频/视频数字电路；特殊音频/视频电路等门电路；编码/译码器；数据选择器；加法器；比较器；触发器；寄存器；计数器；算术逻辑单元；可编等程逻辑电路（PAL，GAL，FPGA，ISP）；特殊数字电路等运算放大器；电压比较器；模拟信号处理器；乘法器；电压调整器；基准电压电路；特殊线性电路微处理器；单片机电路；数字信号处理器（DSP）；通用/专用支持电路；特殊微处理器电路等动态/静态RAM；ROM；PROM；EPROM；E2PROM；FlashMemory；特殊存储器件等； 缓冲器；驱动器；A/D；D/A；电平转换器；取样/保持路；殊接口电路等光电路通讯/传送器件；发光器件；光接收器件；光电耦合器；光电开关器件；特殊光电器件等（2）国产集成电路的命名国产集成电路的型号命名基本与国际标准接轨，如表2-16所示。同种集成电路虽各厂家表1-3 国产集成电路的命名方法第0部分第一部分第二部分第三部分第四部分用字母表示器件符合同家标准用字母表示器件的类型用阿拉伯数字表示器件的系列和品种代号用字母表示器件工作温度和范围用字母表示器件的封装符号意义符号意义符号意义符号意义C中国制造BCDEFHJMTW非线性电路CMOS音响、电视电路ECL线性放大器HTL接口电路存储器TTL稳压器微型机电路（与国际接轨）CEMR070-4085-5585-55125BDFJKPTW塑料扁平封装陶瓷直插封装全密封扁平封装黑陶瓷直插封装金属菱形塑料直插金属圆形陶瓷扁平基本用相同的数字标号（表中第二部分），而以不同字头代表不同厂商，功能、性能、封装和引脚排列都完全一致，使用中可以互换。070双列直插塑封四二与非门CMOS集成电路例：国CMOS集成电路 C C 4011 C P3集成电路封装与引脚识别不同种类的集成电路，封装不同，按封装形式分：普通双列直插式，普通单列直插式，小型双列扁平，小型四列扁平，圆形金属，体积较大的厚膜电路等。按封装体积大小排列分：最大为厚膜电路，其次分别为双列直插式，单列直插式，金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。两引脚之间的间距分：普通标准型塑料封装，双列、单列直插式一般多为2.540.25 mm，其次有2mm（多见于单列直插式）、1.7780.25mm（多见于缩型双列直插式）、1.50.25mm，或1.270.25mm(多见于单列附散热片或单列V型)、1.270.25mm(多见于双列扁平封装)、10.15mm(多见于双列或四列扁平封装)、0.80.050.15mm(多见于四列扁平封装)、0.650.03mm(多见于四列扁平封装)。双列直插式两列引脚之间的宽度一般有7.47.62mm、10.16mm、12.7mm、15.24mm等数种。双列扁平封装两列之间的宽度分（包括引线长度：一般有66.5mm、7.6mm、10.510.65mm等。四列扁平封装40引脚以上的长宽一般有：1010mm(不计引线长度)、13.613.60.4mm(包括引线长度)、20.620.60.4mm(包括引线长度)、8.458.450.5mm(不计引线长度)、14140.15mm（不计引线长度）等。表1-17给出常见集成电路封装及特点。图1-38给出了几种集成电路引脚识别方法。表1-17 常见集成电路封装及特点。名称封装标管脚数/间距特点及其应用金属圆形CanTO-998，12可靠性高，散热和屏蔽性能好，价格高，主要用于高挡产品。功率塑封ZIP-TAB3，4，5，8，10，12，16散热性能好，用于大功率器件。双列直插DIP，SDIPDIPtab8，14，16，20，22，24，28，402.54mm/1.78mm标准/窄间距塑封造价低，应用最广泛；陶瓷封装耐高温，造价较高，用于高挡产品中。单列直插SIP，SSIPSIPtab3，5，7，8，9，10，12，162.54mm/1.78mm标准/窄间距造价低且安装方便，广泛用于民品双列表面安装SOPSSOP5，8，14，16，20，22，24，282.54mm/1.78mm标准/窄间距体积小，用于微组装产品。扁平封装QFPSQFP32，44，64，80，120，144，1680.88mm/0.65mmQFP/SQFP引脚数多，用于大规模集成电路。软封装直接将芯片封装在PCB上造价低，主要用于低价格民品，如玩具IC等。标志标志图1-38 几种集成电路引脚识别方法（4）集成电路的检测方法集成电路的检测在专业的情况下使用专用集成电路检测仪。没有专仪器常采用万用表用以下方法进行判测。1.不在路检测一般情况下可用万用表测量各引脚对应于接地引脚之间的正、反向电阻值，并和完好的集成电路或给出的各脚正反电阻值表进行比较，判别电路的好坏。2.在路检测用万用表检测IC各引脚在路（IC接在电路中）对地交、直流电压、直流电阻及总工作电流，与给定正确（参考值）相比较进行判别的检测方法。四、实训报告要求：记录集成电路实训内容和测试结果。总结归纳集成电路引脚的认识与识别方法。万用表对集成电路的判测方法。集成电路的选择和使用及注意事项。项目二 音响设备整机电路识图一、项目目的和意义（1）熟悉音响设备的整机结构及电路组成，认识其主要部件、元器件的结构特征。（2）掌握收音的信号流程及信号处理过程。（3）掌握整机电原理图与印刷电路板图的阅读方法。二、项目使用器材（1）音响设备一部。（2）配套的电路原理图一份。（3）常用工具一套。三、项目内容电子电路读图的基本知识和读图方法1电路图的种类阅读电路图是从事电子技术工作的基本技能之一。只有能看懂电路图，才能了解并掌握电子系统本身的工作原理及工作过程，才能对电路进行测试、维修或改进。电路图一般分为电路原理图、方框图和接线图。(1) 电路原理图 电路原理图是将该电路所用的各种元器件用规定的符号表示出来，并用连接画出它们之间的连接情况，在各元器件旁边还要注明其规格、型号和参数。电路原理图主要用于分析电路的工作原理。在数字电路中，电路原理图是用逻辑符号表示各信号之间逻辑关系的逻辑图，应注意的是，在逻辑符号上没有画出电源和接地线，当逻辑符号出现在逻辑图上时，我们应理解为数字集成电路已经接通了电源。(2)电路方框图 电路方框图是将电路系统分为若干相对独立的部分，每一部分用一个方框表示；方框内写明其功能和作用，各方框之间用连线表明各部分之间的关系，并附有必要的文字和符号说明。电路方框图简单、直观，可宏观上粗略地了解电路系统的工作原理和工作过程，以对系统进行定性分析。先阅读电路方框图，可为进一步读懂电路原理图起到引路的作用。(3)电路接线图 电路接线图也就是安装图。它是将电路图中的元器件及连接线按照布线规则绘制的图，各元器件所在的位置有元器件的名称和标号。在电子电路中，电路接线图就是印刷线路板图。这种图主要用于电子设备的安装调试和对电路故障的检查和维修。2一般的读图方法 对电路原理图的读图一般采用以下步骤：(1)了解电路的用途和功能 开始读图时首先要大致了解电路的用途和电路的总体功能，这对进一步分析电路各部分的功能将会起到指导作用。电路的用途可以从电路的说明书中找到，或通过分析输入信号和输出信号的特点以及它们的相互关系中找出。(2)查清每块集成电路的功能 集成电路是组成电路系统的基本器件，特别是中大规模集成电路的应用越来越广泛，几乎每一个电子设备中都离不开集成电路。当接触到一个新的集成电路时，必须从集成电路手册或其他资料中查出该器件的功能，以便进一步分析电路的工作原理。 (3)将电路划分为若干个功能块 根据信号的传送和流向，结合已学过的电子知识，将电路分成若干个功能块(用方框图表示)。一般是以晶体管或集成电路为核心进行划分，尤其是以在电子电路中学过的基本电路为一个功能块，粗略地分析出每个功能块的作用，找出该功能块的输入与输出之间的关系。(4)将各功能块联系起来进行整体分析 按照信号的流向关系，分析整个电路从输入到输出的完整的工作过程，必要时还要画出电路的工作波形图，以搞清楚各部分电路信号的波形以及时间顺序上的相互关系。对于一些在基本电路中没有的元器件，要单独对其进行分析。因为各个电路系统的复杂程度、组成结构、采用的器件集成度各不相同，因此上述的读图步骤不是惟一的，读图时，可根据具体情况灵活运用。电原理图的识读方法任何一个电子电路都是由若干个基本环节和典型电路组成的。为了快速而正确地阅读电原理图，应掌握基本的识读方法。1.对于一张电原理图，首先要找出电路的“头”和“尾”，在此基础上“割整为零”，弄清结构。所谓的“头”和“尾”是指整机电路的输入和输出部分。比如收音机电路的“头”是天线，一般画在电原理图的左侧，而它的“尾”则是功率放大器及扬声器，通常在图的最右侧。信号的流向是从“头”到“尾”。在分清“头”、“尾”的基础上，结合基本框图，理清其大致结构，比如收音机电路可以分为高频电路、中频电路和音频电路三大块。在每大块中又可分为若干更小的单元电路，比如中频电路又分为一中放、二中放和三中放三级放大电路，音频放大电路又可分为低频电压放大电路和功率放大电路。2.瞄准核心元件，简化单元电路。每个单元电路往往以晶体管或集成电路块为核心元件，要以核心元件为目标，去掉枝叶，保留骨干，对电路进行简化，以利阅读。例如要想知道本机振荡电路属于哪种类型的电路，可以将其滤波、退耦电路删去，并将某些阻容元件进行合并，这样就可以得到振荡电路的“骨干”，将此“骨干”型式与振荡电路的标准型式相比较即可得知振荡电路的类型。有时我们还需要由简再变到繁进行扩展延伸，即以晶体管或集成电路为核心的“骨干”形式的基础上再增加一些相关的电阻、电容和电感元件，就可以知道单元电路之间的关系。3.运用等效电路法进行深入分析。等效电路有直流等效电路和交流等效电路两种。在画直流等效电路时，可将电容器和反向偏置的二极管视为开路，从电路中去掉；而电感器、正向偏置的二极管和小量值的滤波、退耦、限流、隔离电阻可视为短路，用导线代替。同时电阻的串并联支路应尽量用一个等效电阻来代替。直流等效电路可以帮助读者掌握直流工作状态，并可计算出直流电压、电流等相关参数。绘制交流等效电路时，将交流耦合电容、旁路电容、退耦电容和电源以及正向导通的二极管视为交流短路，用短路线来代替；反向偏置处于截止的二极管可视为交流开路，将其从电路中去掉。同时还要尽量省略对分析影响不大的电阻、电容、保护二极管等附属性元件，能够合并的电感、电容尽量用等效元件来代替。可以利用交流等电路来分析电路的某些动态特性。4 分立件收音机的电路识读超外差式收音机的种类较多，但总的来讲分为调幅收音机和调频收音机两大类。我们以741型中波收音机为例分析调幅收音机电路的工作原理，其电原理如图5-5所示。图1-1 中波741型收音机电原理图按照调幅收音机的方框图，将收音机的电路分为输入电路、变频电路、中频放大电路、检波器、音频放大电路及电源路等几部分。a.输入电路由C1a、C2和T1的初级线圈L1组成。T1为中波磁性天线，由磁性材料（磁棒）和初、次级线圈（L1、L2）构成。磁棒的导磁率很高，能大量聚集空间电磁波的磁力线。L1、L2多采用多股漆包线绞合的纱包线绕制，一般L1绕6080圈，L2绕510圈。C1a是双连可变电容器中的一连（调谐连），容量调整范围为5270pF。C2是补偿电容，调试时用作微调补偿，通常采用半可变微调电容器，容量调整范围一般为225 pF。C1a、C2、L1组成串联谐振电路。当外来的某一电台信号与谐振电路的固有频率一致时，电路发生谐振，该频率的电台信号就会在L1两端产生高电压而被选出，而其它频率的信号被衰减。选出的高频电台信号经L1耦合给L2，加至变频管的基极。当调节C1a的电容量时，可以使谐振电路的频率从525kHz1605kHz之间连续变化，从而选择不同的电台信号。b.变频电路V1是变频管，同时担任本机振荡和混频任务。R1、R2、R3和V1构成分压式电流负反馈偏置电路。上偏置电阻R1参考阻值为27k，并标有“*”，用来调节三极管的工作电流，其具体阻值在调试时确定。本机振荡电路由C1b、C3 、C4、T2和V1组成，为自激式的共基调发射极振荡电路。C1b是与C1a同轴的双连电容器的振荡连，C3是补偿电容，常采用拉线微调电容器，容量为730 pF，C4为垫整电容，容量为300pF左右，T2为振荡线圈，调节其磁芯，可以调节电感量，从而改变振荡器低端的振荡频率。C5为R2的旁路电容，C6为振荡回路的耦合电容，也称振荡交连电容。本机振荡器产生的等幅高频信号和经T1耦合过来的外来电台信号均加至V1的发射结，由于三极管的非线性作用，这两种信号混频的结果产生了多种新的频率成份。再由第一中频变压器T3的初级线圈和槽路电容C7组成的中频滤波器选出其中的差频信号，就得到了我们所需要的465kHz的中频信号。此信号又经过T3耦合至下一级进行中频放大。此外，振荡交连电容C6的容量必须选择恰当。如选得过小，易造成整机灵敏度低或本机振荡停振（特别低端停振）；如选得太大，易产生寄生振荡（特别是高端）。c.中频放大电路为保证足够的放大量，中频放大器一般由两级选频放大器组成。V2是第一中放管， R4、R5、R6、R8、R9组成其电流负反馈偏置电路。一中放加有自动增益控制（简称AGC），因此，偏置电流不宜过大，一般选在0.50.45mA，由上偏置电阻R4调整。V3是第二中放管，其基极偏置电压取自V2的发射极。C9和C11分别是V2和V3的发射极旁路电容。T3、T4、T5分别是第一、二、三中频变压器（又称中周），它们的初级分别与槽路电容C7、C11、C14构成调谐回路，谐振于465kHz，实现多次选频。对多级中频放大器而言，中频变压器还担负着级间耦合和实现阻抗匹配的任务。从变频级送来的中频信号，由T3耦合到V2的基极，经V2放大并选频后由T4耦合至V3的基极，再经V3放大选频后由T5耦合到检波极。由于V2和V3 均采用锗晶体三级管，其集电结存在较大的结电容，这个电容使中放管的高频输出信号反馈到输入端，构成正反馈，放大器容易产生自激振荡而使收音机产生哨叫。为此分别增加了中和电容C10和C13，构成负反馈而抵消结电容的正反馈作用。中和电容容量很小，一般根据实际情况调整确定，也有的收音机将此电容直接印制在印制板上。d.检波电路与AGC电路从465kHz的中频调幅信号中取出音频信号的过程，称为检波。检波电路有二极管检波和三极管检波两种，741型收音机采用二极管检波。VT是检波二极管，常采用点接触型二极管，如2AP9、2AP10等。C15为滤波电容，对中频信号的容抗小，而对音频信号呈现高容抗。R8和R9为检波的负载电阻，R9同时兼作音量电位器。放大后的中频信号由中放末级中频变压器T5耦合加至检波二极管VT，利用二极管的单向导电性完成检波任务。检波后产生下列三种成份：中频及其谐波分量、音频分量及直流分量。中频及其谐波分量经滤波电容C15滤除，而音频分量经R8、R9和隔直耦合电容C16送往音频放大器。直流分量与信号的强弱成正比，经R5送到一中放管V2的基极，实现AGC控制。R5和C8还组成RC滤波网络，滤除中频及音频分量，防止中频及音频串入V2的基极引起中放自激。AGC控制原理如下：无信号输入时，V2的静态基极电流由偏置电阻决定。当收音机收到信号时，检波得到的直流分量通过R5叠加在V2的基极，形成AGC控制电流，由于该电流与V2的静态基极电流方向相反，使得实际的基极电流减小。接收到的信号越强，AGC控制电流越大，V2的实际基极电流就越小，增益也越小。相反接收到的信号越弱，V2的增益就越高。所以设置了AGC电路后，电路的增益能进行自动调节，从而使检波后得到的音频电压基本保持稳定。e.音频放大电路该机的音频放大电路由两级电压放大器和一级功率放大器级成。V4和V5构成两级直接耦合电压放大器，它们的偏置是相互牵制的，并采用直流负反馈稳定静态工作点。R13既是V4的集电极电阻，也是V5的基极偏置电阻。R11和R14分别为V4和V5发射极负反馈电阻，R12为级间负反馈电阻，并通过R10和R12给V4提供基极偏置，改变R12可以调整V4和V5的直流工作点。T6是输入倒相变压器，其初级直流电阻作为V5的集电极电阻，两组次级绕组匝数相同，绕向相反。C18为V5的发射极交流旁路电容。功放率放大电路采用无输出变压器推挽功率放大器。V6和V7同为PNP型功放三极管，其参数一致，R17、R18分别为V6、V7的基极偏置电阻，使推挽功放工作在甲乙类状态。经两级电压放大后的音频信号由T6耦合并倒相后分别加至V6和V7的基极，在一个周期内，两只功放管交替导通，轮流工作。功率放大后的音频信号通过耦合电容C20加到扬声器上，推动扬声器发出声音。C19为旁路电容，有旁路二次谐波，改善音质的作用。同时电路中通过R15构成大环路交流电压串联负反馈，使音质得到进一步改善。C17、R16、C21构成型滤波网络，实现电源退耦，作用一是防止高、中频信号通过电源串入音频放大器造成干扰；二是防止电路工作电流变化所引起的电压波动干扰其它电路。5 集成电路收音机电路简介图5-6为753F型AM/FM集成电路收音机电原理图。集成电路采用日本索尼公司生产图1-2 AM/FM收音机电原理图CXA1019型收音机专用大规模集成电路，具有外围元件少、电压范围宽、输出功率大、耗电量少等优点。CXA1019集成电路将调幅部分的高放、本振、混频、中放、检波、AGC和调频部分的高放、本振、混频、中放、鉴频、AFC以及调谐批示、音频放大器、稳压电源等全部集成在一起。内部框图和各引脚功能如图5-7所示。图1-3 CXA1019引脚及内部框图a.调幅（AM）工作原理简介磁棒天线线圈的初级和可变电容、微调电容C03组成的输入调谐回路，选出所需电台信号后耦合到次级，通过IC第10脚加至内部的调幅高放电路。振荡线圈T1、可变电容、微调电容C04以及C12与IC第5脚相连的内部电路组成本机振荡电路，产生的本机振荡信号与高放电路送来的电台信号在IC内部进行混频，混频所产生的多种频率的合成信号从第14脚输出。IC第14脚外接T2的初级线圈和内部的谐振电容以及T2次级的465kHz陶瓷滤波器Z1组成双重选频网络。第14脚输出的合成信号经选频后得到的465kHz的中频信号从第16脚送入IC内部的中频放器进行放大并完成检波。检出的音频信号从第23脚输出，经外接耦合电容C17和音量电位器RP1从IC第24脚进入内部的音频功率放大器。放大后的音频信号从第27脚输出，再经耦合电容C21后推动扬声器还原声音。b.调频（FM）工作原理简介IC第12脚外接的C1、C3、C5和L1组成带通滤波器，用以滤除调频段以外的信号。拉杆天线接收到的调频广播信号经带通滤波器滤波后由IC第12脚进入内部的调频高放电路进行高频放大。第9脚外接L2、C01及C8级成调谐回路，对高频信号进行选频。第7脚外接的振荡线圈L3、C02、C10及内部电路组成调频本机振荡电路，产生的本振信号在IC内部与放大后的高频信号进行混频，得到多种频率的合成信号从第14脚输出，经C22耦合至10.7MHz的陶瓷滤波器Z2进行滤波，从而到10.7MHz的中频调频信号。中频调频信号又经IC的第17脚送入内部的中频放大器，放大后的中频调频信号从IC内部送至鉴频器，IC第2脚外接的10.7MHz鉴频滤波器Z3完成鉴频滤波。鉴频得到的音频信号从第23脚输出，经音量电位器RP1进入第24脚进行音频放大，放大后的音频信号由IC的27脚输出后经C21推动扬声器发声。c.AGC和AFC控制电路IC第21脚、第22脚外接电容C14、C15和内部电路组成AGC电路，实现自动增益控制。而IC第21脚、第22脚所连内部电路和C14、C15、R3及第6脚所连电路组成AFC电路，完成自动频率微调控制，使调频波段接收频率稳定。4.AM/FM转换电路当IC第15脚外接转换开关K闭合时，第15脚接地，此时IC处于AM工作关态；而当K断开时，第15脚与地之间串接有C13，IC处于FM工作状态。四、项目报告（1）音响设备的整机印刷电路读图（2）音响设备的拆卸与安装项目三 直流稳压电源的识别和测量一、项目目的和意义（1）学习小功率直流稳压电源的设计与调试方法；（2）掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法；二、项目使用器材（1）直流稳压电源实验板一套。（2）万用表等修理工具一套。三、项目内容 小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，如图1所示。 （a）稳压电源的组成框图 u1 u2 u3 uI U0 0 t 0 t 0 t 0 t 0 t （b）整流与稳压过程图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程 1电源变压器 电源变压器的作用是将来自电网的220V交流电压u1变换为整流电路所需要的交流电压u2。电源变压器的效率为：其中：是变压器副边的功率，是变压器原边的功率。一般小型变压器的效率如表1所示：表1 小型变压器的效率副边功率效率0.60.70.80.85 因此，当算出了副边功率后，就可以根据上表算出原边功率。2整流和滤波电路在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交流电压u2变换成脉动的直流电压u3。滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压u3中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压UI。UI与交流电压u2的有效值U2的关系为： 在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为： 流过每只二极管的平均电流为： 其中：R为整流滤波电路的负载电阻，它为电容C提供放电通路，放电时间常数RC应满足：其中：T = 20ms是50Hz交流电压的周期。 3稳压电路由于输入电压u1发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压UI会随着变化。因此，为了维持输出电压UI稳定不变，还需加一级稳压电路。稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能使输出直流电压不受影响，而维持稳定的输出。稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。集成稳压器的类型很多，在小功率稳压电源中，普遍使用的是三端稳压器。按输出电压类型可分为固定式和可调式，此外又可分为正电压输出或负电压输出两种类型。（1） 固定电压输出稳压器常见的有CW78（LM78）系列三端固定式正电压输出集成稳压器；CW79（LM79）系列三端固定式负电压输出集成稳压器。三端是指稳压电路只有输入、输出和接地三个接地端子。型号中最后两位数字表示输出电压的稳定值，有5V、6V、9V、15V、18V和24V。稳压器使用时，要求输入电压UI与输出电压Uo的电压差UI - Uo 2V。稳压器的静态电流Io = 8mA。当Uo = 5 18V时，UI的最大值UImax= 35V；当Uo=18 24V时，UI的最大值UImax = 40V。它们的引脚功能及组成的典型稳压电路见附录图A所示。 （2）可调式三端集成稳压器可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压器，有输出正电压的CW317系列（LM317）三端稳压器；有输出负电压的CW337系列（LM337）三端稳压器。在可调式三端集成稳压器中，稳压器的三个端是指输入端、输出端和调节端。稳压器输出电压的可调范围为Uo=1.2 37V，最大输出电流Iomax =1.5A。输入电压与输出电压差的允许范围为：UI -Uo = 3 40V。LM317是三端浮动稳压器，工作时LM317建立并保持输出与调节端之间1.25V的标称参考电压（Vref）这一参考电压由R1（见图2）转换编程电流(IPROG)，该恒定电流经R2到地。稳压输出电压由下式给出：Vout=Vref(1+R2/R1)+IAdjR2因为调节端的电流（IAdj）小于100A才能保持恒定。为达到这一点，所以静态工作电流都返回到输出端。这样需要最小负载电流，如果负载电流小于最小值，输出电压会上升。因为LM317是浮动稳压器，所以只有电路两端电压差对性能是重要的，工作在对地呈高电压也就成为可能。图2四、基础实验內容1电源变压器参数测量 图2所示220V交流电压u1变换为整流电路所需要的交流电压u2。实验室给定变压器参数测量：测量结果填入表2中。表2变压器的测量（交流电压档测量）原边电压（V）副边-（V）副边-（V）副边-（V）副边-（V）表中为变压器的副边绕组其中为中心抽头，-为变压器的另一组副边绕组。2整流和滤波电路的参数测量（以图3为例）在稳压电源中，一般用四个整流二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交流电压u2变换成脉动的直流电压V1。滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压V1中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压VI。改变电容观测和测量V1。计算整流系数K=V1/u2(V1直流 u2 交流有效值),将相应的结果填入表3中（测量时变压器副边接-）图3表3电容值10047022001004702200负载值100100100505050电压值u2电压值V1整流系数k波形 3三端稳压器各项性能指标的测试（以图4为例）稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能使输出直流电压不受影响，而维持稳定的电压输出。稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。三端可调式集成稳压器的引脚及其应用电路见附录图6。(1)输出电压与最大输出电流的测试（以LM317为例）,测量时以5V为准。测试电路如图所示。一般情况下，稳压器正常工作时，其输出取Io=0.1A，可算出RL=100，工作时RL上消耗的功率为：PL=UoIo=50.1=0.5w 故RL取额定功率为1W，阻值为100。测试Iomax时，估计最多电流的测试会受变压器输出功率的限制，（大功率负载在大电流的情况下，受温度影响，负载电阻值会发生变化）。改用三极管Q1和电位器RV2组成的电流负载，直到Vo的值下降5%，此时流经RL的电流就是Iomax，记下Iomax后，要马上调大RL的值，以减小稳压器的功耗。测量结果填入表4中。注意输出负载的调节，用两块数字万用表监视调试，当电压下降5%时，记下此时的电压和电流（Iomax）,马上改变Rv使输出电压回到5V.图4表4RL()I(mA)5V1004.95V(2).电压调节范围的测量调节电位器RV1，分别测量Vomin 和Vomax的值，验证Vo=1.25（1Rw/R1）将测量的结果填入表5中。表5VominVomax测量电压值（V）计算电压值（V）(3).稳压系数的测量(调节输出电压为5V时) 按图所示连接电路， 在u1=220V时，测出稳压电源的输出电压Vo，应改变电源电压上升和下降10%，分别测量稳压电源的输出电压VO，RL=100。在实验室调节交流不太方便时,可采用变压器的次级变换的方法,如脚电压为18V,测量一次,记下VO1.再更换到脚测量一次VO2, 将测量的结果填入表6中。则稳压系数为：SV=(VO/VO)/(u1/u1) 表6变压器次级位置u1(V)U0(V)计算SV(4).输出内阻的测量(调节输出电压为5V时)通过表格3的数据可以计算出输出内阻,则输出电阻为：RO=-(VO1-VO2)/(IO1-IO2)=(VO1-VO2)/IO2(5).纹波电压的测量(调节输出电压为5V时)用示波器观察Vo的纹波峰峰值，（此时Y通道输入信号采用交流耦合AC），测量Vop-p的值（约几mV）。五、扩展实验内容 1.扩大输出电流（以LM317为例）LM317最大输出电流为1A，若要求更大电流输出，可以在基本用于电路的基础上接大功率晶体管T以扩大电流，如图5所示。LM317稳压器的输出电流为晶体管T的基极电流，负载所需要大电流IL由大功率晶体管T提供，为发射极电流，因而最大负载电流ILmax=IEmax=(1+)Io式中B为T的电流放大系数，Io为LM317稳压器的额定输出电流。由于输出电压Uo=UBE+Uo,可用调整电阻Rv1改变流过LM317的控制电流的方法来调整Uo，则输出电压Uo=Uo+UBE。图 5 调节Rv1使输出电压为5V，改变负载电阻RL的值，若RL不可调，可以选用可变负载电阻来完成。测量最大输出电流Ilmax值。Ilmax= A。注意输出负载的调节，用两块数字万用表监视调试，当电压下降5%时，记下此时的电压和电流（Iomax）,马上改变Rv使输出电压回到5V。六、项目报告要求1.设计题目和实验内容。2.写出测量步骤和电路中各参数的计算结果。3.画出标有元件值的电路图。4.记录性能指标的测试过程。5.整理实验数据，并与理论值进行比较。分析误差原因。附录1固定式三端稳压器的引脚图及典型应用电路（a） LM78系列的引脚图及应用电路 （b） LM79系列的引脚图及应用电路（其中：C1 = 0.33F,Co = 0.1F ，C1、 （其中：C1 = 2.2F，CO = 1F） Co采用漏电流小的钽电容）图6 固定式三端稳压器的引脚图与应用电路说明：稳压器输入端的电容C1用来进一步消除纹波,此外，输出端的电容Co与C1起到了频率补偿的作用，能防止自激振荡，从而使电路稳定工作。2可调式三端稳压器的引脚图及其典型应用电路（a） CW317系列引脚图及应用电路 （b） CW317系列引脚图及应用电路其中：C1= 0.01F，C2 =10F，CO =1F， 其中：C1= 0.1F，C2 =10F，CO =1F R1 =200，RW =3k，D5用IN4001 R1=200，RW =3k，D用IN4001图7可调三端式集成稳压器 在图7(a)中，R1与Rw组成输出电压调节电路，输出电压Vo1.25 (1 + Rv / R1 )，R1的值为120 240，流经R1的泄放电流为5 10mA。Rv为精密可调电位器。电容 可以进一步消除纹波，电容C1与Co 还能起到相位补偿作用，以防止电路产生自激振荡。电容C2与Rw并联组成滤波电路，电位器Rv两端的纹波电压通过电容C2 旁路掉，以减小输出电压中的纹波。二极管D5的作用是防止输出端与地短路时，因电容C2上的电压太大而损坏稳压器。附：开关电源工作原理DVD 机采用以5M02659R 为核心的并联型开关电源。5M02659R 是一只电流模式控制的单片开关电源集成电路。内部包括晶振时钟电路、电流源钳位取样选通电路、5V 稳压电路、内部偏置电路、逻辑电路、限流电路以及欠压、过流、过压、过热保护等电路。5M02659R构成的开关电源稳压控制方式与传统的PWM（脉宽调制）控制不同，它采用时钟周期取样式选通电路，使用接通断开反复使用的额定占空比时钟驱动控制来调节输出电压。5M02659R 各引脚功能如下：、脚（D）内部功率开关管（MOSFET）漏极，脚（GND）接热地，脚（VCC）工作电源，脚（FB）稳压误差信号反馈输入，脚（NC）空脚。一、输入与整流电路220V 交流市电经保险管F01、电源开关YSWO 进入由C7、L4 组成的“L”型低通滤波器，这样，一方面减少市电中的高频干扰脉冲进入机内，另一方面阻止机内开关电源产生的高频谐波进入市电网，影响其他电器的工作。滤除高频杂波后，由D1D4 桥式整流、C8 滤波，在C8 正端得到约300V 的直流电压，作为功率开关管的供电电源及开关电源集成电路的启动工作电源。二、启动与稳压电路来自整流电路的300V 电压一路经开关变压器T01 的初级绕组加到U1（5M02659R）的、脚内部功率开关管（MOSFET）的漏（D）极；另一路经R4、R3、R2、C11 加到U1 的脚。电源接通时，300V 直流电压经R4、R2、R3 对C11 进行充电，当C11 正端的电压上升到14V 时，U1 内部电路开始工作，其内部振荡电路输出额定占空比的时钟信号，经内部电路处理后，最终驱动内部功率开关管（MOSFET）在每个周期的上升沿导通，下降沿截止。当功率开关管完成整个周期后，开关变压器T01 的初级绕组有高频脉冲电流（交流）流过，由交流电压的互感作用，在T01 的各次级绕组产生幅度不同的交流电压，经整流后使用。开关电源启动工作后，由T01 的次级绕组感应的电压经D6 整流、R1 限流、C11 滤波得到18V 左右的直流电压加在U1 的脚，作为5M02659R 的工作电压。稳压电路采用精密可调基准三端集成稳压器U3（LM431AZ）和光电藕合器U2（PC817），实现电源冷热地的隔离。稳压控制过程如下：稳压取样电压取自5V，经R15、R11 分压加到LM431AZ 的脚，当由于某种原因使T01 次级电压升高时，LM431AZ 的脚电压升高，其脚电压降低，PC817 内部发光二极管亮度增强，其内部光电三极管的c、e 极间电阻变小，U1 的脚电压降低，经U1内部稳压电路进行处理后，使功率开关管导通时间缩短，T01 次级各绕组感应的电压降低；当5V电压降低时，其稳压控制过程与上述相反。三、保护电路1.功率开关管保护电路：在T01 的绕组中接有由R18、C12、D5 组成的尖峰电压吸收电路，在开关管截止时，抑制开关变压器绕组产生的反向尖峰电压，保护U1 内部的开关功率管（MOSFET）D、S 不被过高的尖峰电压击穿。2.过流保护电路：当5M02659R 内部功率开关管通过的电流超过阈值2.15A 时，内部过流保护电路启动，切断时钟与功率开关管（MOSFET）的通路，各绕组无输出。3.过压保护电路：当5M02659R 的脚电压高于阈值24V 时，内部过压保护电路启动，切断时钟与功率开关管（MOSFET）的通路，各绕组无输出。4.欠压保护电路：当5M02659R 的脚电压低于9V 时，内部欠压保护电路启动，切断时钟与功率开关管（MOSFET）的通路，各绕组无输出。5.过热保护电路：当5M02659R 的管芯结温度超过门限温度160时，内部过热保护电路启动，切断时钟与功率开关管（MOSFET）的通路，各绕组无输出。四、输出电压本机开关电源输出21V、12V、12V、5V、3.3V、FF共6 组电压。21V：由T01 的脚输出的交流电压，经D9 整流、C16 滤波获得；12V：由T01 的脚输出的交流电压，经D7 整流，C21、L5、C22 组成的型滤波器后获得；12V 由21V 经R10限流、C23 滤波、Z5 稳压获得；5V：由T01 的脚输出的交流电压，经D13、D14 整流，C15、L6、C19 组成型滤波器滤波后获得；3.3V：由T01 的脚输出的交流电压，由D13、D14 整流，C14、L7 组成倒L 型滤波器滤波，D15、D16 降压后获得；FF电压：由T01 的、脚输出的交流电压，由D8 整流，C17 滤波后获得。21V 供VFD 显示屏阴极负压，FF4 供VFD 显示屏灯丝电压，12V、12V 主要供音频放大电路，5V 主要供显示屏驱动集成电路、主板各芯片、电机驱动等电路，3.3V 电压供主板解码芯片。项目四 音响设备的在机测量检查法一、项目目的和意义(1) 掌握用万用表测量电路中的工作电流、工作电压和在路电阻的在机测量检查的方法。(2) 学会根据在机测量法查出电路中电压、电流或在路电阻的变化来分析、判断电路的故障部位或故障原因。二、项目使用器材（1）音响设备一台。（2）万用表等修理工具一套。三、项目内容1测量静态工作电流2测量静态工作电压3测量在路电阻4故障检修项目音响如果出了故障（尤其是电路系统的故障），有关部位的工作状态必然出现反常现象，并且总是以电阻、电压及电流的变化反映出来。而这些变化量，通过万用表就能很方便地测量出来。万用表检测法通常采用电阻、电压及电流等检测项目，对待修机中怀疑有故障的部位及元器件进行逐一检测。下面分别介绍其具体检测方法： （1）电阻检测法 利用万用表的欧姆挡，测量电路中一些可疑点，可疑元件及集成块各引脚对地电阻，然后将所测得的数据与正常情况作比较，可以迅速判定元件是否损坏、变质，是否存在开路和短路，是否有晶体管被击穿情况。本方法对检修开路或短路性故障和确定故障元件最有实效。这是因为一个正常工作的电路在未通电时，有的电路呈开路，有的电路呈通路，有的为一个确定的电阻。而当电路的工作不正常时，线路的通与断、阻值的大与小，用电阻检测法均可检测，采用电阻法检测音响的故障时，要求在平时的维修工作中收集、整理和积累较多的资料，否则，即使测得了电阻值，也不能判断正确与否，就会影响维修的速度。特别是机器不能够通电检修时，不用电阻法会使维修工作陷入困境。 为了确保检测值的可靠性，运用电阻检测法一般都采用“正向电阻测试”和“反向电阻测试”两种方式相结合来进行测量。“正向电阻”即将黑表笔接地，用红表笔接触各测量点的测量结果；“反向电阻”即把红表笔接地，用黑表笔接触各