路数显及音响提示抢答器VIP

电子元器件应用实战,(全国高等教育应用型精品课规划教材)徐根耀主编主讲教师：机电工程系罗勇电话2010年9月,电子元件器件与电子制作,八路数显及音响提示抢答器,项目二:,一、电路原理图,74LS148功能表,1、74LS148优先编码器,二、主要元器件功能,74LS148优先编码器管脚图,2、74LS279（4基本RS触发器）,真值表,管脚图,3、74LS487段译码/驱动器,功能表,管脚图,七段LED(LightEmittingDiode)数码显示器的显示原理:,共阴极,4、七段半导体显示器,R=1K,R=1K,显示数字1,R,5V直流电源,R,R,显示数字2,gfab,edcdp,R,5V直流电源,R,R,R,显示数字3,gfab,edcdp,0000,1000,数码管实物,5、三极管9013、8050,9013NPN低频放大40V50V0.5A0.625W150MHZhFE（）：1001000(放大倍数分段可选),8050三级管参数:类型:开关型;极性:NPN;材料:硅;最大集存器电流(A):0.5A;直流电增益:10to60;功耗:625mW;最大集存器发射电（VCEO）:25;频率:150KHz。,三极管管脚的判别（指针式万用表）,(1)半导体三极管的选择。选用三极管时，应考虑工作频率、集电极最大耗散功率、电流放大系数、反向击穿电压、稳定性及饱和压降等。不过，这些因素中有的相互制约，选择时应根据用途的不同，以主要参数为准，兼顾次要参数。(2)三极管管脚的判别。三极管的管脚可用万用表来判别。首先是找出管子的基极。方法是：,用万用表R100或R1k()电阻挡，红表笔接触某一管脚，黑表笔接触另外两管脚，若电表读数都很小(约几百欧)，则与红表笔接触的那一管脚是基极，并可知此管为PNP型。若黑表笔接触某一管脚，红表笔分别接触另外两管脚，则当表头读数都很小(约几百欧)时，与黑表笔接触的那一管脚是基极，并可知此管为NPN型。找出基极之后，再确定发射极与集电极。以NPN型管为例，假定其余两脚中的一个是集电极，并将黑表笔接到此脚，红表笔接假设的发射极，再把假设的集电极与已测出的基极捏在手中(但两脚不可相碰)，记下此时的阻值读数。,再将原假设的集电极设为发射极，而原发射极设为集电极，重复测试读数。两次读数中，电阻值较小(偏转角度较大)的那次假设是正确的，其黑表笔接的一只管脚是集电极，剩下的一只是发射极。若为PNP型管，则将表笔对调，再用上述方法判断。(3)三极管性能的鉴别。穿透电流ICEO的判断：用万用表R100或R1k()电阻挡测量集射间电阻(对NPN管，黑表笔接集电极，红表笔接发射极)，此值越大，说明ICEO越小。一般硅管应大于数兆欧，锗管应大于数千欧。,所测阻值为无穷大时说明管子内部断线。所测阻值接近于零时表明管子已被击穿。有时阻值不断地下降，说明管子性能不稳。电流放大系数的估计：用万用表R100或R1k()电阻挡测量管子集射间电阻(对NPN管，黑表笔接集电极，红表笔接发射极)，观察此时的读数，然后再用手指捏住基极与集电极(两极不可相碰)，同时观察表针摆动情况。摆动幅度越大，说明管子的值越高。若为PNP管，将表笔对调，再用上述方法判别。,三级管管脚的判别（数字式万用表）,将万用表置于二极管挡,此时红表笔带正电,黑表笔带负电(和指针万用表的极性相反)一、判别基极(B)例如把红表笔固定接在任意一个引脚上,用黑表笔先后接触另外两个引脚,这两次测量可得到如下的结果:(1)两次所显示的电压值都很小.此时红表笔所接的引脚就是基极B,而且测量的管为NPN型.(2)两次显示溢出.此时红表笔接的就是也是基极B.但是被测量的管则为PNP型.,二、判别集电极(c)和发射极(E)找到了基极(B)后可以按下面的方法进行.(1)如果是NPN管,将红表笔固定在基极B,用黑表笔依次接触另外两个引脚(即剩余的集电极和发射极).(2)测量所得的结果会有两个一大一小的电压值.在测量所得的电压值较大,黑表笔接的引脚就是发射极.剩余的是集电极.(3)如果是PNP管,将黑表笔固定在基极B,用红表笔依次接触另外两个引脚(即剩余的集电极和发射极).(4)测量所得的结果也会有两个一大一小的电压值.在测量所得的电压值较大红表笔接的引脚就是发射极.黑表笔接的是集电极.,外型：-+-有标志的为负极应用时：引脚都应弯成直角。注：用数字万用表的二极管挡检测二极管，将数字万用表挡位开关放置在二极管挡，然后将二极管的负极与数字万用表的黑表笔相接，正极与红表笔相接，此时显示屏上即可显示二极管正向压降值。不同材料的二极管，其正向压降值不同：锗二极管为0.10.3V，硅二极管为0.40.7V。用数字万用表的二极管挡检测二极管时，若表笔接反（正极与黑表笔相接，负极与红表笔相接），则屏幕上会显示“OL”或者“超载”（在二极管正常的情况下），该数值为二极管的反向压降。,6、二极管1N4148,测量二极管时（用指针式万用表），以测得小的那一次时（正向电阻）,万用表黑笔所接的便是二极管的正极，红表笔所接的便是二极管的负极。这是因为万用表在电阻档时，万用表的黑表笔接其内部电池的正极，红表笔接其电池内部的负极。对于发光二极管而言，一般来说，发光二极管的长脚是正极，短脚是负极，或者把二极管放在光线很亮的地方，发光二极管内部有两个电极，一般是电极较小的是二极管的正极，电极较大的是二极管的负极。,发光二极管（LED）是一种新颖的半导体发光器件。在家用电器设备中常用来做指示作用。例如，有的收录机中常用一组或两组发光二极管作为音量指示，当音量开大时，输出功率加大，发光二极管的数目增多，输出功率小时，发光二极管的数目就少。根据制造的材料和工艺不同，发光颜色有红色、绿色、黄色等。有的发光二极管还能根据所加电压的不同发出不同颜色的光，叫变色发光二极管。其实物图见图。,发光二极管实物图,7、蜂鸣器,压电式蜂鸣器，用的是压电材料，即当受到外力导致压电材料发生形变时压电材料会产生电荷。同样，当通电时压电材料会发生形变。电磁式蜂鸣器，主要是利用通电导体会产生磁场的特性，用一个固定的永久磁铁与通电导体产生磁力推动固定在线圈上的鼓膜。由于2种蜂鸣器发音原理不同，压电式结构简单耐用但音调单一音色差，适用于报警器等设备。而电磁式由于音色好，所以多用于语音、音乐等设备。,8、电容器C104,电容器在电子仪器中也是一种必不可少的基本元件。1.构造它的基本构造是由两个相互靠近的金属电极板，中间夹一层电介质构成的。在两个极板上加上电压，电极板上就可以储存电荷。两极板所储存的电荷数量相同，极性相反。储存的电荷还可以通过外电路向外释放，即电容器是充、放电荷的电子元件。而电容量的大小，取决于电容器的极板面积，极板间距及电介质常数：,C=,（一）电容器的基本概念,电容器储存电荷量的多少，取决于电容器两端所加电压。储电量在数值上等于加在导电极板上的电压与电容的乘积。即：Q=CUQ：一个极板上的电荷，单位为库仑（C）。U：两极板间的电位差，单位为伏特（V）。C：电容量，单位法拉（F）。S：极板面积，单位为平方米（m2）。d：两极板间距，单位为米（m）。：电介质常数，单位为法/米（F/m）。1F=106F=109nF=1012pF由上式看出，当电容器电容量一定时，两极板所加电压越高，储存的电荷越多。,2.电容器的主要作用,储存电荷隔直耦合交流信号。（1）并联于电源两端用作滤波。（2）并联于电阻两端旁路交流信号。（3）串联于电路中，隔断直流通路，耦合交流信号。（4）与其它元件配合，组成谐振回路，产生锯齿波、定时等。在交流电路中，电容器的容抗为：,XC=,f：交流信号频率，单位Hz。C：电容量，单位F。Xc：容抗，单位欧姆。,3.符号,一般电容器,极性电容器,可变电容器,同轴双联电容器,微调电容器,（二）电容器的分类及型号,1.分类：电容器种类繁多，有按介质分的，也有按容量是否可变分的。（1）按介质材料分类a.有机介质：复合介质、纸介质、塑料介质（涤纶、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯）、薄膜复合。b.无机介质：云母电容、玻璃釉电容（圆片状、管状、矩形、片状电容、穿心电容）、陶瓷（独石）电容。,c.气体介质：空气电容、真空电容、充气电容。d.电解质：普通铝电解、钽电解、铌电解。（2）按容量是否可调分类a.固定电容器b.可变电容器（空气介质、塑膜介质）c.微调电容器（陶瓷介质、空气介质、塑膜介质）,2.型号命名及标注方法：,第二部分字母含义：A：钽电解。B（BB/BF）：聚苯乙烯等非极性薄膜（常在B后再加一字母区分具体材料）。C：高频陶瓷。D：铝电解（普通电解）。E：其它材料电解。G：合金电解。H：纸膜复合。I：玻璃釉。J：金属化纸介。L（L、S等）：聚酯类有机薄膜（常在L后再加一字母区分具体材料）。N：铌电解。O：玻璃膜。Q：漆膜。S：聚碳酸酯。T：低频陶瓷。V、X：云母纸。Y：云母。Z：纸介。,第一部分字母含义：主称C,第三部分数字（字母）含义：,3.容量与精度标志方法（前已讲）（1）文字标注法（2）数码标注法在电容器表体上，还常常标出耐压。不标注的，耐压一般不超过50V。,（三）电容器的主要技术参数,1.标称容量及允许误差（略）2.额定工作电压电容器中的电介质能够承受的电场强度是有限的，当施加在电容器上的电压超过一定值时，电介质有可能被击穿而损坏。额定工作电压是指，在规定的工作温度范围内，电容器在电路中连续工作而不被击穿的加在电容器上的最大有效值，习惯上叫电容器的耐压。额定电压通常是指直流工作电压（专用于交直流电路的，标有交流电压），若电容器工作于脉动电压下，则交、直流分量的总和须小于额定电压。在交流分量较大的电路中，（例如，滤波电路），电容器的耐压应留有充分余量。固定电容器的额定电压系列见表1.10。,电容额定电压系列（单位：V）,一般电解电容和体积较大的电容器，都将耐压直接标在电容器的表体上。,1.有机介质电容（1）