《电气基础基本训练》PPT课件.ppt

专业基础基本训练 一 电阻器1 分类 精密电阻 毫欧电阻或分流电阻 线绕电阻 1500W制动电阻 50W铝壳电阻 二命名 三 阻值 直标法将电阻的阻值和误差直接用数字和字母印在电阻上 无误差标示为允许误差 20 也有厂家采用习惯标记法 如 3 3 表示电阻值为3 3 允许误差为 5 1K8表示电阻值为1 8K 允许误差为 20 5M1 表示电阻值为5 1M 允许误差为 10 色标法将不同颜色的色环涂在电阻器 或电容器 上来表示电阻 电容器 的标称值及允许误差 例如 红红棕金表示220 5 黄紫橙银表示47k 10 棕紫绿金棕表示17 5 1 文字符号法例如 3M3K3M3表示3 3M K表示允许偏差为 10 允许偏差与字母的对应关系见表B304 二 电容 四 电感 电感器的技术指标主要包括 电感量L 品质因数Q值 自谐频率f 直流电阻RDC 额定电流I等 固定电感器主要用于电视机 摄像机 录像机 微处理机 微电机及其它电子设备和通讯设备中起谐振 耦合 延迟 滤波 陷波扼流抗干扰等作用 五 二极管 六 三极管 电子制作中常用的三极管有90 系列 包括低频小功率硅管9013 NPN 9012 PNP 低噪声管9014 NPN 高频小功率管9018 NPN 等 我国生产的晶体管有一套命名规则 电子工程技术人员和电子爱好者应该了解三极管符号的含义 符号的第一部分 3 表示三极管 符号的第二部分表示器件的材料和结构 A PNP型锗材料 B NPN型锗材料 C PNP型硅材料 D NPN型硅材料 符号的第三部分表示功能 U 光电管 K 开关管 X 低频小功率管 G 高频小功率管 D 低频大功率管 A 高频大功率管 另外 3DJ型为场效应管 BT打头的表示半导体特殊元件 七 场效应管 1 输入阻抗高 2 输入功耗小 3 温度稳定性好 4 信号放大稳定性好 信号失真小 5 由于不存在杂乱运动的少子扩散引起的散粒噪声 所以噪声低 八 晶振 集成电路应用基本知识 1 1集成电路的分类及型号命名规则一 集成电路的分类1 集成电路按其工艺不同 可分为膜集成电路 薄膜集成电路 厚膜集成电路 半导体集成电路 又称单片集成电路 和混合集成电路 2 按集成电路所体现的功能分 可分为模拟集成电路 数字集成电路 接口电路和特殊电路 3 三 按有源元件类型不同 集成电路又可为双极型 单极型以及双极 单极混合型三种 4 集成电路按其集成密度分类 可分为小规模集成电路 SSI 中规模集成电路 MSI 大规模集成电路 LSI 和超大规模集成电路 VLSI 对于数字集成电路来说 小规模集成电路是指其集成度为1 12门 片或10 100个元件 片的集成电路 它主要是逻辑单元电路 如各种逻辑门电路 集成触发器等中规模集成电路是指其集成度为13 99门 片或100 1000个元件 片的集成电路 它是逻辑功能部件 例如编码器 译码器 数据选择器 数据分配器 计数器 寄存器 算术逻辑运算部件 A D和D A转换器等 大规模集成电路是指其集成度为100 1000门 片或100 100000门 片的集成电路 它是数字逻辑系统 如微型计算机使用的CPU 存储器和各种接口电路等 超大规模集成电路是指其集成度大于1000门 片105个元件 片的集成电路 它是集成度的数字逻辑系统 如各种型号的单片机 就是在一片硅片上集成了一个完整的微型计算机 对于模拟集成电路来说 由于工艺要求高 电路又复杂 故通常集成50个以下的元器件叫小规模集成电路 50 100个元器件的即称中规模集成电路 集成100个以上的就属于大规模集成电路 二 集成电路产品型号命名规则 1 我国集成电路国家标准型号命名规则例 CT4020MD第一部分 表示国家标准第二部分 表示TTL电路第三部分 表示系列品种代号 其中系列表示 1标准系列 同国际54 74系列2高速系列 同同国际54H 74H系列3肖特基系列 同国际的54S 74S系列4低功耗肖特基系列 同国际的54LS 74LS系列表示品种代号同国际一致第四部分 表示工作温度范围C 0 70度 同国际74系列M 55 125度 同国际54系列第五部分 表示封装形式为陶瓷双系直插 2 我国其它型号集成电路的识别 除国家标淮外 在我国还广泛使用着各种型号的集成电路 常见的是我国电子工业部的标准型号 例如 FOO7AD第一部分 表示电路的类型 用字母表示 其中C CMOS电路F 运算放大器H HTL电路E ECL电路J 接口电路P PMOS电路N NMOS电路T TTL电路W 稳压器第二部分表示系列品种代号 用三位阿拉伯数字表示第三部分表示开关参数分档A 低档B 中 高档C 高档或特殊分档第四部分 表示封装形式A 陶瓷扁平B 塑料扁平C 陶瓷双列直插D 塑料双列直插Y 金属圆壳F 金属菱形 3 国际通用的TTL CMOS集成电路产品型号命名规则 国外企业多在国际通用系列型号前冠以自己企业代号 例如 美国德克萨斯公司SN74LS195J 1 表示德克萨斯公司标准电路 2 表示工作温度范围 54 55 125度74 0 70度 3 表示系列 ALS先进的低功耗肖特基系列H高速系列AS先进的肖特基系列L低功耗系列LS低功耗肖特基系列S肖特基系列空白 标准系列 4 表示品种代号 5 表示封装形式J 陶瓷双列直插N塑料双列直插T 金属扁平W陶瓷扁平 三 集成电路的封装及外形 封装所采用的材料有陶瓷 塑料和金属等 陶瓷封装的集成电路气密性好 可靠性高 使用的温度范围广 55 125 因而一般用于军事 航天和航空等高精尖领域 而塑料集成电路在性能上要稍微差一些 不过由于其价格低廉 在民用和普通工业领域中得到了广泛的应用 目前生产的集成电路有各种封装形式 如金属圆壳封装 扁平封装 双列直插封装 单列直插封装 三端塑封等 最基本的是前三种形式 这里作简要介绍 1 金属圆壳封装 这种封装的气密性较好 但成本高 占体积大 2 扁平封装 3 双引直插式封装 集成电路芯片上的信息封装好的集成块 在其正面还通常印有以下信息 厂家名称 出厂日期 集成块的序列及编号 如图1 4所示 它表示是美国国家半导体公司的产品 1987年第24周生产 电路为74LS00 四2输入与非门 封装形式为塑料双列直插 1 2外电路的作用及组成原则 一 电源电路1 模拟集成电路要求连接正负两种电源 这是因为大多数模拟电路在其电路中使用一个或多个差分放大器 而数字集成电路则很少需要两种电源 2 无论是双电源还是单电源供电 都要考虑电源的去耦问题 即在集成电路的电源端子处对地加旁路电容 3 直流电源线和接地线应该有足够大的截面积 使噪声干扰和直流电压降最小 而电路中连接线的长度要尽可能短 以防止噪声干扰和减少传输时间 二 外接元件 为使集成电路正常工作 集成电路常常要外接元件 这些外接元件对于不同的电路 有不同的接法 也起到不同的作用 三 频率补偿电路 集成电路常常利用外加电阻和电容的组合来进行频率补偿 例如集成运算放大器 四 接口电路 集成电路在作用过程中 常常涉及到TTL电路 CMOS电路之间 以及它们和其它集成电路之间的连接问题 由于这些电路相互之间的电源电压和输入输出电平及电流并不相同 因此它们之间的连接必须通过电平转换或电流变换电路 使前级器件输出的逻辑电平满足后级器件对输入电平的要求 前级器件的输出电流大于后级器件对输入电流的要求 并不得对器件造成损害 这种转换电路通常称为接口电路 1 3集成电路正确使用 在使用集成电路时 先了解其性能特点 使其正常工作 否则不但达不到预期效果 而且还会损坏组件 使用之前首先应认真阅读产品说明书或有关资料 了解集成电路的管脚分布情况了解集成电路的极限参数 通常集成电路的常用极限参数有电源电压 输入电压 功耗 负载阻抗 工作温度和贮存温度等几项 在装接电路 改变电路连接或插拔器件时 必须切断电源 否则组件很容易受到极大的感应或电冲击而损坏 在焊接集成电路时电烙铁必须良好接地 为防止电烙铁漏电电击穿组件输入端 可使电烙铁断电后和余热快速焊接 此时应先焊集成块的接地脚 集成电路电源的正负极绝对不能接反 否则其内部电路会因电流过大而损坏 TTL和CMOS集成电路的正确使用和安全保护 1 TTL集成电路TTL器件对电源的要求是VCC 5V 0 25V使用时不能超过 不要施加超过电源电压信号 对输出端的要求 一般的TTL电路输出端不允许直接连在一起 否则不仅会使电路的逻辑混乱 并会导致器件损坏 只有集电极开路门 OC 门和三态门 TSL 可以把输出端连在一起 不使用的输入端处理方法 对于一般小规模电路的数据输入端 实验时允许悬空处理 这时相当于该输入端为逻辑 1 状态 但输入端悬空容易受干扰 破坏电路的功能 造成逻辑错误 对不使用的输入端常有两种处理方法 其一是在前级驱动能力允许的条件下 与使用的输入端并联使用 其二是把不同的输入端按其逻辑功能特点接至相应的逻辑电平上 TTL电路通常要求输入信号上升沿或下降沿小于50ns V 100ns V 因此 当外加输入信号不满足此要求时 必须加施密特触发器整形 当TTL电路输出端接容性负载而电阻为零时 电路从断到通的瞬间有很大的电流倒灌注入集成电路的输出端 有可能导致电路损坏 为使电流不超过允许值 输出端接一个电阻R 一般C 100PF时 R选取180 左右 2 CMOS集成电路 1 电源规则CMOS电路电源电压范围比较宽 一般4000系列的电源电压允许在 3 18V范围内选择 国产C000系列的电源电压允许在 7 15V范围内选择 2 输入信号不可大于VDD或小于VSS 否则输入保护二极管会因为正向偏置而引起大电流破坏 基于这点 在工作或测试时还必须注意要先接通电源 再加入信号 工作结束后 应先撤除信号 再关闭电源 若信号源与电路板使用两组电源供电时 开机时 先接通电路板电源 再接通信号电源 关机时 先断开信号电源 再断开电路板电源 3 输入端的电流不能超过1mA 不能保证这点时 必须在输入端串联适当电阻