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文档简介

1、16第一章 焊接基本知识焊接技术是相当需要具备的。焊接实质上是将元器件高质量连接起来最容易实现的方法, 面介绍如何掌握好焊接技术。第一节 焊接工具:、电烙铁电烙铁是焊接中最常用的工具, 作用是把电能转换成热能对焊接点部位进行加热, 电烙铁 的功率越大,热量越大, 烙铁头的温度也越高。我们选用20W的内热式电烙铁足够了,使用功率过大容易烧坏元件,一般二极管、三极管结点温度超过200C就会烧坏。值得注意的是焊接时,时间不能太长也不能太短,时间过长也容易损坏,而时间太短焊锡不能充分融化, 造成焊点不光滑不牢固,还可能产生虚焊,一般最恰当的必须在1.54s内完成。二、焊料焊料是一种易熔金属, 最常用的

2、一般是锡丝。 焊料的作用是使元件引脚与印刷电路板的连 接点连接在一起,焊料的选择对焊接质量有很大的影响,最常用的一般是锡丝。三、助焊剂助焊剂能使焊锡和元件更好的焊接,一般采用得最多的是松香。吸焊器, 对于实训学生来说十分实用, 初次使用电烙铁总是容易将焊锡弄得到处都是, 吸 焊器则可以帮你把电路板上多余的焊锡处理掉。 另外, 吸焊器在拆除元件时十分有用, 它能 将焊点全部吸掉, 而对于能熟练使用烙铁的人来说就完全没有必要了, 用烙铁完全可以代替 其功能,将焊点熔掉就可以很容易的将元件取出。第二节 如何焊接元件一、焊前处理 :焊接前,应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。1、清除焊接部位的

3、氧化层可用小刀刮去金属引线表面的氧化层,使引脚露出金属光泽。 印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后,涂上一层松香酒精溶液。2、元件镀锡在刮净的引线上镀锡。可将引线蘸一下松香酒精溶液后,将带锡的热烙铁头压在引线上, 并转动引线。即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。导线焊接前,应将绝缘外皮剥去,再 经过上面两项处理, 才能正式焊接。 若是多股金属丝的导线, 打光后应先拧在一起,然后再镀锡。二、焊接1、右手持电烙铁,左手用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线。焊接前,电烙铁要充分预热。烙 铁头刃面上要吃锡,即带上一定量焊锡。2、 将烙铁头刃面紧贴在焊点处,电烙铁与水平面大约成60C角。以便于熔化的锡从烙铁头上流到

4、焊点上。烙铁头在焊点处停留的时间控制在23秒钟。3、抬开烙铁头,左手仍持元件不动。待焊点处的锡冷却凝固后,才可松开左手。4、用镊子转动引线,确认不松动,然后可用偏口钳剪去多余的引线。三、焊接质量焊接时,要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。要保证焊接质量。 虚焊是焊点处只有少量锡焊住,造成接触不良,时通时断。假焊是指表面上好像焊住了, 但实际上并没有焊上,有时用手一拔,引线就可以从焊点中拔出。焊接电路板时,一定要控制好时间。太长,电路板将被烧焦,或造成铜箔脱落。从电路板 上拆卸元件时,可将电烙铁头贴在焊点上,待焊点上的锡熔化后,将元件拔出。第三节 如何拆换元件拆换元件很简单, 正如前面提到过的,

5、用吸焊器很容易就能完成, 将元件管脚上的焊锡 全部吸掉, 这里告诉大家一个小诀窍,现在的电路板大多做工精细,焊锡使用很少,很难熔 掉,那么我们可以加点焊锡在管脚上再去利用吸焊器就容易多了。另一个方法就是前面提到的,直接使用电烙铁熔掉焊锡,但这样就存在不小的危险性,既要小心焊点没完全被熔掉, 又怕接触的太久烧坏元件了! 常用的方法是在加温的时候就用镊子夹住元件外拉, 当温度达 到时, 元件就会被拉出, 但切记不要太用力了,否则管脚断在焊锡中就麻烦了。为了保险起 见,两种方法结合起来使用是再好, 因为有时由于元件插孔太小, 吸焊很难被吸干净, 此时 撤走吸焊器就会粘住, 这是虚焊, 可以用电烙铁加

6、热取掉。 接下来根据需要换元件上去就和 焊接元件的步骤一样了。印制电路板,又称印刷电路板、印刷线路板,简称印制板,英文简称PCB以绝缘板为基材,切成一定尺寸,其上至少附有一个导电图形,并布有孔,用来代替以往装置 电子元器件的底盘,并实现电子元器件之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷技 术制作的,故被称为“印刷”电路板。它是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体。印制电路板的发明者是奥地利人保罗爱斯勒( Paul Eisler ),他于 1936 年在一个 收音机装置内采用了印刷电路板。 1943 年,美国人将该技术大量使用于军用收音机内。 1948 年, 美国正式认可这个发明用于商业用途。

7、自 20 世纪 50 年代中期起, 印刷电路板 技术开始被广泛采用。在印制电路板出现之前,电子元器件之间的互连都是依靠电线直接连接实现的。而 现在,印刷电路板在电子工业中已经占据了绝对统治的地位。裸板(上头没有零件) , 板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作 成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制 造过程中部份被蚀刻处理掉,留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作 导线或称布线,并用来提供零件的电路连接。采用印制板的主要优点是:1 由于图形具有重复性(再现性)和一致性,减少了布线和装配的差错,节省了 设备的维修、调试和检查时间;2.

8、设计上可以标准化,利于互换;3 布线密度高,体积小,重量轻,利于电子设备的小型化;4 利于机械化、自动化生产,提高了劳动生产率并降低了电子设备的造价。印制板的制造方法可分为减去法和添加法两个大类。目前,大规模工业生产还是以 减去法中的腐蚀铜箔法为主。第二章电路常用元器件第一节、电阻器电阻器是电路元件中应用最广泛的一种,在电子设备中约占元件总数的30%以上,其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。它的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压,其次还作为分流器分压器和负载使用。一、分类在电子电路中常用的电阻器有固定式电阻器和电位器,按制作材料和工艺不同,固定式电 阻器可分为:膜式电阻(碳膜 RT金

9、属膜RJ、合成膜RH和氧化膜RY、实芯电阻(有机 RS和无机RN、金属线绕电阻(RX、特殊电阻(MG型光敏电阻、MF型热敏电阻)四种。表1几种常用电阻的结构和特点电阻种类电阻结构和特点碳膜电阻气态碳氢化合物在高温和真空中分解,碳沉积在瓷棒或者瓷 管上,形成一层结晶碳膜。改变碳膜厚度和用刻槽的方法变 更碳膜的长度,可以得到不冋的阻值。碳膜电阻成本较低, 性能一般。金属膜电阻在真空中加热合金,合金烝发,使瓷棒表面形成一层导电金 属膜。刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值。这种电阻和碳 膜电阻相比,体积小、噪声低、稳定性好,但成本较高。线绕电阻用康铜或者镍铬合金电阻丝,在陶瓷骨架上绕制成。这种电 阻分固

10、定和可变两种。它的特点是工作稳定,耐热性能好, 误差范围小,适用于大功率的场合,额定功率一般在1瓦以上。、主要性能指标1额定功率:在规定的环境温度和湿度下,假定周围空气不流通,在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下,电阻器上允许消耗的最大功率。为保证安全使用,一般选其额定功率比它在电路中消耗的功率高1-2倍。额定功率分19个等级,常用的有 0.05W、0.125W、0.25 W、0.5 W、 1 W 2 W、3 W、5 W、7 W、10 W 2、标称阻值:产品上标示的阻值,其单位为欧,千欧、兆欧,标称阻值都应符合下表所列 数值乘以10N欧,其中N为整数。表2标称阻值系列允许误差系列代号

11、标称阻值系列5%E241.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.5&29.110%E121.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.23、允许误差:电阻器和电位器实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围,它表示产品的 精度,允许误差的等级如下表所示。表3允许误差等级级别0050102In出允许误差0.5%1%2%5%10%20%4、标称阻值与误差允许范围的标识方法表4色环颜色所代表的数字或意义色别第一色环 最大一位数字第二色环 第二位数字第三色环 应乘的数第四色环 误差棕11

12、10± 1%红22100± 2%橙331000-黄4410000-绿55100000± 0.5%蓝661000000± 0.2%紫7710000000± 0.1%灰88100000000-白991000000000± 20%黑001-金-0.1± 5%银-0.01± 10%无色-± 20%5、在电路图中电阻器和电位器的单位标注规则阻值在兆欧以上,标注单位M。比如1兆欧,标注1M; 2.7兆欧,标注2.7M。阻值在1千欧到100千欧之间,标注单位k。比如5.1千欧,标注5.1k ; 68千欧,标注68k。

13、阻值在100千欧到1兆欧之间,可以标注单位 k,也可以标注单位 M比如360千欧,可以 标注360k,也可以标注 0.36M。阻值在1千欧以下,可以标注单位Q,也可以不标注。比如5.1欧,可以标注5.1 Q或者5.1 ; 680欧,可以标注 680 Q或者680。6、最高工作电压:它是指电阻器长期工作不发生过热或电击穿损坏时的电压。如果电压超 过规定值,电阻器内部产生火花,弓I起噪声,甚至损坏。下表是碳膜电阻的最高工作电压。表5碳膜电阻的最高工作电压标称功率(W1/161/81/41/212最咼工作电压(V)10015035050075010007、稳定性:稳定性是衡量电阻器在外界条件(温度、

14、湿度、电压、时间、负荷性质等)作 用下电阻变化的程度(1 )温度系数a,表示温度每变化1度时,电阻器阻值的相对变化量。 31=-=(1/度)即::'式中:R1、R2分别为温度t1和t2时的电阻值(2)电压系数av表示电压每变化1伏时,电阻器阻值的相对变化量,即:RjRl (1/伏)-式中:R1、R2分别是电压为 U1和U2时的电阻值8、噪声电动势:电阻器的噪声电动势在一般电路中可以不考虑,但在弱信号系统中不可忽 视。线绕电阻器的噪声只习作定于热噪声(分子扰动引起)仅与阻值、 温度和外界电压的频带有关。薄膜电阻除了热噪声外,还有电流噪声,这种噪声近似地与外加电压成正比。9、高频特性:电阻

15、器使用在高频条件下,要考虑其固定有电感和固有电容的影响。这时,电阻器变为一个直流电阻(R0)与分布电感串联,然后再与分布电容并联的等效电路,非线绕电阻器的LR=0.01-0.05微亨,CR=0.1-5皮法,线绕电阻器的 LR达几十微亨,CR达几十 皮法,即使是无感绕法的线绕电阻器,LR仍有零点几微亨。三、命名方法根据部颁标准(SJ-73)规定,电阻器、电位器的命名由下列四部分组成:第一部分(主 称);第二部分:(材料);第三部分(分类特征);第四部分(序号)。它们的型号及意 义见下表。表6电阻器的型号命名法第一部分第二部分第三部分第四部分用数字或序号用字母表示主称用字母表示材料吸字母表示特征符

16、号意义符号意义符号意义RRP电阻器电位器TPUCHIJYSNX碳膜金属膜 合成膜 沉积膜 合成膜 玻璃釉膜金属膜氧化膜 有机实芯 无机实芯 热敏1 ,234789GTXL普通 超高频高阻高温 精密电阻器-高压 电位器-特殊函数 特殊 高功率 可调 小型包括:额定功率阻值允许误差精度等级示例:RJ71-0.125 5.1kl型的命名含义:R电阻器-J金属膜-7精密-1序号-0.125额定功 率-5.1k标称阻值-I误差5%四、选用常识根据电子设备的技术指标和电路的具体要求选用电阻的型号和误差等级;额定功率应大于实际消耗功率的1.5-2倍;电阻装接前要测量核对, 尤其是要求较高时,还要人工老化处理

17、, 提高稳定性;根据电路工作频率选择不同类型的电阻。五、检测方法与经验1.固定电阻器的检测将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。为了提高测量精度,应根据被测电阻标称值的大小来选择量程。由于欧姆挡刻度的非线性关系,它的中间-段分度较为精细,因此应使指针指示值尽可能落到刻度的中段位置,即全刻度起始的20%,80%弧度范围内,以使测量更准确。根据电阻误差等级不同。 读数与标称阻值之间分别允许 有土 5%、土 10%或土 20 卩注意:测试时,特别是在测几十k Q以上阻值的电阻时,手不要触及表笔和电阻的导电部分; 被检测的电阻从电路中焊下来, 至少要焊开一个头,以免电路中的其

18、他元件对测试产生影响, 造成测量误差;色环电阻的阻值虽然能以色环标志来确定,但在使用时最好还是用万用表测试一下其实际阻值。第二节、电容器电容器是一种储能元件,在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。电容 器通常叫做电容。按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。1、常用电容常用的电容器按其介质材料可分为电解电容器、云母电容器、瓷介电容器、玻璃釉电容等。2 主要性能指标标称容量和允许误差:电容器储存电荷的能力,常用的单位是F、uF、pF。电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容允许误差的等级见表 2。常用固定电容的标称

19、容量系列见表3。一般,电容器上都直接写出其容量,也有用数字来标志容量的,通常在容量小于10000pF的时候,用pF做单位,大于10000pF的时候,用uF做单位。为了简便起见,大于100pF而小于1uF的电容常常不注单位。没有小数点的,它的单位是pF,有小数点的,它的单位是uF。如有的电容上标有 “332” (3300pF)三位有效数字,左起两位给出电容量的第一、二位数字,而第三位数字则表示在后加0的个数,单位是pF。额定工作电压:在规定的工作温度范围内,电容长期可靠地工作,它能承受的最大直流电压,就是电容的耐压,也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中, 要注意所加的交流电压最大值不能超过

20、电容的直流工作电压值。常用的固定电容工作电压有6.3V、10V、16V 25V、50V、63V、100V、2500V 400V、500V、630V、1000V。4选用常识电容在电路中实际要承受的电压不能超过它的耐压值。在滤波电路中,电容的耐压值不要小于交流有效值的1.42倍。使用电解电容的时候,还要注意正负极不要接反。电容在装入电路前要检查它有没有短路、断路和漏电等现象, 并且核对它的电容值。 安装的时候,要使电容的类别、容量、耐压等符号容易看到,以便核实。第三节、半导体晶体二极管一、二极管的主要参数正向电流If:在额定功率下,允许通过二极管的电流值。正向电压降VF:二极管通过额定正向电流时,

21、在两极间所产生的电压降。最大整流电流(平均值)IOM在半波整流连续工作的情况下,允许的最大半波电流的平均值。反向击穿电压 Vb:二极管反向电流急剧增大到出现击穿现象时的反向电压值。正向反向峰值电压 Vrm二极管正常工作时所允许的反向电压峰值,通常VRM为VP的三分之二或略小一些。反向电流I R:在规定的反向电压条件下流过二极管的反向电流值。结电容C:电容包括电容和扩散电容,在高频场合下使用时, 要求结电容小于某一规定数值。最高工作频率Fm:二极管具有单向导电性的最高交流信号的频率。三、二极管的选用常识选用二极管要注意的几个方面:(1)正向特性在二极管两端的正向电压 (P为正、N为负)很小时(锗

22、管小于0.1伏,硅管小于0.5伏), 管子不导通处于 “死区” 状态, 当正向电压起过一定数值后, 管子才导通, 电压再稍微增大, 电流急剧暗加(见曲线 I 段)。不同材料的二极管,起始电压不同,硅管为 0.5-.7 伏左右, 锗管为 0.1-0.3 左右。( 2)反向特性 二极管两端加上反向电压时, 反向电流很小, 当反向电压逐渐增加时, 反向电流基本保 持不变,这时的电流称为反向饱和电流(见曲线 II 段)。不同材料的二极管,反向电流大 小不同,硅管约为 1 微安到几十微安,锗管则可高达数百微安,另外, 反向电流受温度变化 的影响很大,锗管的稳定性比硅管差。( 3)击穿特性 当反向电压增加

23、到某一数值时, 反向电流急剧增大, 这种现象称为反向击穿。 这时的反 向电压称为反向击穿电压, 不同结构、 工艺和材料制成的管子, 其反向击穿电压值差异很大, 可由 1 伏到几百伏,甚至高达数千伏。( 4)频率特性由于结电容的存在,当频率高到某一程度时,容抗小到使PN结短路。导致二极管失去单向导电性,不能工作,PN结面积越大,结电容也越大,越不能在高频情况下工作。四、二极管检测方法1. 普通二极管的检测 二极管的极性通常在管壳上注有标记, 如无标记, 可用万用表电阻档测量其正反向电阻来判断(一般用 RX 100或X 1K档)第四节、三极管基础知识一、晶体管基础双极结型三极管相当于两个背靠背的二

24、极管 PN 结。正向偏置的 EB 结有空穴从发射极 注入基区, 其中大部分空穴能够到达集电结的边界, 并在反向偏置的 CB 结势垒电场的作用 下到达集电区,形成集电极电流 I C 。在共发射极晶体管电路中 , 发射结在基极电路中正 向偏置 , 其电压降很小。 绝大部分 的集电极和发射极之间的外加偏压都加在反向偏置的集 电结上。由于 Vbe很小,所以基极电流约为 I b= 5V/50 k Q = 0.1mA 。如果晶体管的共发 射极电流放大系数 3 = I c / I b =100,集电极电流I c= 3 *I B=10mA在500Q的集电极负载 电阻上有电压降 VRc=10mA*500Q =5

25、V,而晶体管集电极和发射极之间的压降为Vce=5V,如果在基极偏置电路中叠加一个交变的小电流i b,在集电极电路中将出现一个相应的交变电流i c,有 c/i b=3 ,实现了双极晶体管的电流放大作用。金属氧化物半导体场效应三极管的基本工作原理是靠半导体表面的电场效应,在半导体 中感生出导电沟道来进行工作的。当栅 G 电压 VG 增大时, p 型半导体表面的多数载流子 棗空穴逐渐减少、 耗尽,而电子逐渐积累到反型。 当表面达到反型时, 电子积累层将在 n+ 源 区S和n+漏区D之间形成导电沟道。当Vds丰0时,源漏电极之间有较大的电流I ds流过。使半导体表面达到强反型时所需加的栅源电压称为阈值

26、电压VT 。当 V GS>VT 并取不同数值时,反型层的导电能力将改变,在相同的VDs 下也将产生不同的 I Ds, 实现栅源电压 VGs对源漏电流 I Ds 的控制。二、晶体管的命名方法晶体管:最常用的有三极管和二极管两种。三极管以符号BG(旧)或(T)表示,二极管以D表示。按制作材料分,晶体管可分为锗管和硅管两种。按极性分,三极管有 PNP和NPN两种,而二极管有 P型和N型之分。多数国产管用 xxx 表示,其中每一位都有特定含义:如 3 A X 31 ,第一位 3 代表三极管, 2 代表二极管。第 二位代表材料和极性。A代表PNP型锗材料;B代表NPN型锗材料;C为PNP型硅材料;

27、D 为NPN型硅材料。第三位表示用途,其中X代表低频小功率管;D代表低频大功率管;G代表高频小功率管;A代表高频大功率管。最后面的数字是产品的序号,序号不同,各种指标 略有差异。 注意,二极管同三极管第二位意义基本相同, 而第三位则含义不同。对于二极管 来说,第三位的 P代表检波管;W代表稳压管;Z代表整流管。上面举的例子,具体来说就 是PNP型锗材料低频小功率管。 对于进口的三极管来说,就各有不同,要在实际使用过程中注意积累资料。常用的进口管有韩国的90xx、80xx系列,欧洲的2Sx系列,在该系列中,第三位含义同国产管的第三位基本相同。三、常用中小功率三极管参数表型号材料与极性Pcm(W)

28、lcm(mA)BVcbo(V)ft(MHz)3DG6CSI-NPN0.12045>1003DG7CSI-NPN0.5100>60>1003DG12CSI-NPN0.730040>300C9012SI-PNP0.625-500-40C9013SI-NPN0.62550040C9014SI-NPN0.4510050150C9015SI-PNP0.45-100-50100C9016SI-NPN0.42530620C9018SI-NPN0.450301.1GC8050SI-NPN11.5A40190C8580SI-PNP1-1.5A-40200四、用万用表测试三极管(1)判别基

29、极和管子的类型选用欧姆档的R*100 (或R*1K)档,先用红表笔接一个管脚,黑表笔接另一个管脚, 可测出两个电阻值, 然后再用红表笔接另一个管脚,重复上述步骤,又测得一组电阻值,这 样测3次,其中有一组两个阻值都很小的,对应测得这组值的红表笔接的为基极,且管子是PNP型的;反之,若用黑表笔接一个管脚,重复上述做法,若测得两个阻值都小,对应黑表 笔为基极,且管子是 NPN型的。(2)判别集电极因为三极管发射极和集电极正确连接时3大(表针摆动幅度大),反接时3就小得多。因此,先假设一个集电极,用欧姆档连接,(对NPN型管,发射极接黑表笔,集电极接红表笔)。测量时,用手捏住基极和假设的集电极,两极

30、不能接触,若指针摆动幅度大,而把两 极对调后指针摆动小,则说明假设是正确的,从而确定集电极和发射极。(2)电流放大系数3的估算选用欧姆档的R*100 (或R*1K)档,对NPN型管,红表笔接发射极,黑表笔接集电极, 测量时,只要比较用手捏住基极和集电极(两极不能接触),和把手放开两种情况小指针摆动的大小,摆动越大,3值越高。第五节集成电路在无线电设备中,集成电路的应用愈来愈广泛,对集成电路应用电路的识图是电路分析中的一个重点,也是难点之一。、集成电路应用电路图功能集成电路应用电路图具有下列一些功能:1、它表达了集成电路各引脚外电路结构、元器件参数等,从而表示了某一集成电路的完 整工作情况。2、

31、有些集成电路应用电路中,画出了集成电路的内电路方框图,这时对分析集成电路应 用电路是相当方便的,但这种表示方式不多。3、集成电路应用电路有典型应用电路和实用电路两种,前者在集成电路手册中可以查到,后者出现在实用电路中, 这两种应用电路相差不大, 根据这一特点, 在没有实际应用电路图 时可以用典型应用电路图作参考,这一方法修理中常常采用。4、一般情况集成电路应用电路表达了一个完整的单元电路,或一个电路系统,但有些情 况下一个完整的电路系统要用到两个或更多的集成电路。二、集成电路应用电路特点集成电路应用电路图具有下列一些特点:1、大部分应用电路不画出内电路方框图,这对识图不利,尤其对初学者进行电路

32、工作分析 时更为不利。2、对初学者而言,分析集成电路的应用电路比分析分立元器件的电路更为困难,这是对集 成电路内部电路不了解的原缘, 实际上识图也好、 修理也好, 集成电路比分立元器件电路更 为方便。3、对集成电路应用电路而言, 大致了解集成电路内部电路和详细了解各引脚作用的情况下, 识图是比较方便的。 这是因为同类型集成电路具有规律性, 在掌握了它们的共性后, 可以方 便地分析许多同功能不同型号的集成电路应用电路。三、集成电路应用电路识图方法和注意事项分析集成电路的方法和注意事项主要有下列几点:1、了解各引脚的作用是识图的关键了解各引脚的作用可以查阅有关集成电路应用手册。 知道了各引脚作用之

33、后, 分析各引脚 外电路工作原理和元器件作用就方便了。例如: 知道脚是输入引脚, 那么与脚所串联的电容是输入端耦合电路,与脚相连的电路是输入电路。2、了解集成电路各引脚作用的三种方法了解集成电路各引脚作用有三种方法: 一是查阅有关资料; 二是根据集成电路的内电路方 框图分析; 三是根据集成电路的应用电路中各引脚外电路特征进行分析。 对第三种方法要求 有比较好的电路分析基础。3、电路分析步骤集成电路应用电路分析步骤如下:( 1)直流电路分析。这一步主要是进行电源和接地引脚外电路的分析。注意:电源引脚 有多个时要分清这几个电源之间的关系,例如是否是前级、后级电路的电源引脚,或是左、 右声道的电源引

34、脚; 对多个接地引脚也要这样分清。 分清多个电源引脚和接地引脚, 对修理 是有用的( 2)信号传输分析。这一步主要分析信号输入引脚和输出引脚外电路。当集成电路有多 个输入、输出引脚时, 要搞清楚是前级还是后级电路的输出引脚; 对于双声道电路还分清左、 右声道的输入和输出引脚( 3)其他引脚外电路分析。例如找出负反馈引脚、消振引脚等,这一步的分析是最困难 的,对初学者而言要借助于引脚作用资料或内电路方框图( 4)有了一定的识图能力后,要学会总结各种功能集成电路的引脚外电路规律,并要掌 握这种规律,这对提高识图速度是有用的。例如, 输入引脚外电路的规律是:通过一个耦合 电容或一个耦合电路与前级电路

35、的输出端相连; 输出引脚外电路的规律是: 通过一个耦合电 路与后级电路的输入端相连( 5)分析集成电路的内电路对信号放大、处理过程时,最好是查阅该集成电路的内电路 方框图。 分析内电路方框图时, 可以通过信号传输线路中的箭头指示, 知道信号经过了哪些 电路的放大或处理,最后信号是从哪个引脚输出( 6)了解集成电路的一些关键测试点、 引脚直流电压规律对检修电路是十分有用的。 OTL 电路输出端的直流电压等于集成电路直流工作电压的一半;OCL电路输出端的直流电压等于OV; BTL电路两个输出端的直流电压是相等的,单电源供电时等于直流工作电压的一半,双电源供电时等于OV。当集成电路两个引脚之间接有电

36、阻时,该电阻将影响这两个引脚上的直流电压; 当两个引脚之间接有线圈时, 这两个引脚的直流电压是相等的, 不等时必 是线圈开路了;当两个引脚之间接有电容或接RC串联电路时,这两个引脚的直流电压肯定不相等,若相等说明该电容已经击穿。(7)一般情况下不要去分析集成电路的内电路工作原理,这是相当复杂的。四、集成电路的检测常识检测前要了解集成电路及其相关电路的工作原理。检查和修理集成电路前首先要熟悉所用集成电路的功能、 内部电路、 主要电气参数、 各引脚 的作用以及引脚的正常电压、 波形与外围元件组成电路的工作原理。 如果具备以上条件, 那 么分析和检查会容易许多。测试不要造成引脚间短路。普通 IC 集

37、成电路的好坏判别测法1、不在路检测这种方法是在1C未焊入电路时进行的,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ic进行比较。2、在路检测这是一种通过万用表检测1C各引脚在路(1C在电路中) 直流电阻、对地交直流电压以及总工作电流的检测方法。 这种方法克服了代换试验法需要有可代换1C的局限性和拆卸1C 的麻烦,是检测iC最常用和实用的方法。3直流工作电压测量这是一种在通电情况下, 用万用表直流电压挡对直流供电电压、 外围元件的工作电压进行测 量;检测1C各引脚对地直流电压值,并与正常值相比较,进而压缩故障范围,挑出损坏的元件。测量时要注意以下八 :(1) 万用

38、表要有足够大的内阻,少要大于被测电路电阻的10倍以上,以免造成较大的测量(2) 通常把各电位器旋到中间位置,如果是电视机,信号源要采用标准彩条信号发生器。(3) 表笔或探头要采取防滑措施。因任何瞬间短路都容易损坏1C。可采取如下方法防止表笔滑动:取一段自行车用气门芯套在表笔尖上,并长出表笔尖约0 .5 mm左右,这既能使表笔尖良好地与被测试点接触,又能有效防止打滑,即使碰上邻近点也不会短路。(4) 当测得某一引脚电压与正常值不符时,应根据该引脚电压对ic正常工作有无重要影响 以及其他引脚电压的相应变化进行分析,能判断ic的好坏。ic引脚电压会受外围元器件影响。当外围元器件发生漏电、短路、开路或

39、变值时,或 外围电路连接的是一个阻值可变的电位器,则电位器滑动臂所处的位置不同,都会使引脚电压发生变化。 若ic各引脚电压正常,则一般认为ic正常;若ic部分引脚电压异常,则应从偏离 正常值最大处入手,检查外围元件有无故障,若无故障,则ic很可能损坏。(7) 对于动态接收装置,如电视机,在有无信号时,ic各引脚电压是不同的。如发现引脚 电压不该变化的反而变化大, 该随信号大小和可调元件不同位置而变化的反而不变化, 就可 确定ic损坏。(8) 对于多种工作方式的装置, 如录像机,在不同工作方式下,ic各引脚电压也是不同的。还要补充二 的是:4交流工作电压测量法为了掌握ic交流信号的变化情况,可以

40、用带有db插孔的万用表对iC的交流工作电压进行近似测量。检测时万用表置于交流电压挡,正表笔插入db插孔; 对于无db插孔的万用表,需要在正表笔串接一只0.10.5yf隔直电容。该法适用于工作频率较低的ic,如电视机的视频放大级、场扫描电路等。由于这些电路的固有频率不同,波形不同, 所以所测的数据是近似值,只能供参考。5. 总电流测量法该法是通过检测ic电源进线的总电流,来判ic好坏的一种方法。由于ic内部绝大多数为直接耦合,ic损坏时(如某一个pn结击穿或开路)会引起后级饱和与截止, 使总电流发生变化。所以通过测量总电流的方法可以判ic的好坏。也可用测量电源通路中电阻的电压降,用欧姆定律计算出

41、总电流值。电压测量或用示波器探头测试波形时, 表笔或探头不要由于滑动而造成集成电路引脚间短 路,最好在与引脚直接连通的外围印刷电路上进行测量。 任何瞬间的短路都容易损坏集成电 路,在测试扁平型封装的 CMOS!成电路时更要加倍小心。严禁在无隔离变压器的情况下, 用已接地的测试设备去接触底板带电的电视、 音响、 录像 等设备。 严禁用外壳已接地的仪器设备直接测试无电源隔离变压器的电视、音响、 录像等设备。虽然一般的收录机都具有电源变压器, 当接触到较特殊的尤其是输出功率较大或对采用 的电源性质不太了解的电视或音响设备时, 首先要弄清该机底盘是否带电, 否则极易与底板 带电的电视、音响等设备造成电

42、源短路,波及集成电路,造成故障的进一步扩大。?要注意电烙铁的绝缘性能。不允许带电使用烙铁焊接, 要确认烙铁不带电, 最好把烙铁的外壳接地, 对MOSt路更应 小心, 能采用 68V 的低压电路铁就更安全。 ?要保证焊接质量。 焊接时确实焊牢,焊锡的堆 积、气孔容易造成虚焊。 焊接时间一般不超过 3秒钟,烙铁的功率应用内热式 25W左右。已 焊接好的集成电路要仔细查看, 最好用欧姆表测量各引脚间有否短路, 确认无焊锡粘连现象 再接通电源。 ?不要轻易断定集成电路的损坏。不要轻易地判断集成电路已损坏。因为集成 电路绝大多数为直接耦合, 一旦某一电路不正常, 可能会导致多处电压变化, 而这些变化不

43、一定是集成电路损坏引起的, 另外在有些情况下测得各引脚电压与正常值相符或接近时,也不一定都能说明集成电路就是好的。因为有些软故障不会引起直流电压的变化。测试仪表内阻要大。 测量集成电路引脚直流电压时,应选用表头内阻大于 20KQ /V的万用表,否则对某些引脚电压会有较大的测量误差。?要注意功率集成电路的散热。功率集成电路应散热良好, 不允许不带散热器而处于大功率的状态下工作。 引线要合理。 如需要加接外 围元件代替集成电路内部已损坏部分, 应选用小型元器件, 且接线要合理以免造成不必要的 寄生耦合,尤其是要处理好音频功放集成电路和前置放大电路之间的接地端。第三章 收音机组装与调试第一节 概述1

44、1 无线电广播 无线电广播是一种利用电磁波传播声音信号的手段。为此需要了解一些基本概念。声波:声波声音是辐射振动产生的疏密波。 人们说话时, 声带的振动引起周围空气共振, 并以 340 米/ 秒的速度向四周传播,称为声波。声波频率: 声波频率在 20Hz20kHz 范围内,人能够听到。声波传递途径: 声波只有依赖媒质传递, 在不同的媒质中传递的速度不同。 声波在媒质 中传播产生发射的散射, 声音强度随距离增大而衰减, 因此, 远距离声波传送必须依靠载体 来完成,这个载体就是电磁波。电磁波: 电磁波是电磁振荡电路产生的,通过天线传到空中去, 即为无线电波。 电磁波 的传送速度为光速(3X 108

45、米/秒)。当无线电波在地球表面传送时,其延时效应微乎其微。 因此,选择电磁波作为载体是非常理想的。无线电的发射: 声波经过电声器件转换成声频电信号, 调制器使高频等幅振荡信号被声 频信号所调制;已调制的高频振荡信号经放大后送入发射天线,转换成无线电波辐射出去。无线电广播的接收: 收音机的接收天线收到空中的电波; 调谐电路选中所需频率的信号; 检波器将高频信号还原成声频信号 ( 即解调 ) ;调制方式: 利用无线电波作为载波,对信号进行传递, 可以用不同的装载方式。 在无线 电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。1.2 电磁波的发射和接收广播电台播出节目是首先把声音通过话筒转换成音频电信号,

46、经放大后被高频信号 (载波)调制, 这时高频载波信号的某一参量随着音频信号作相应的变化,使我们要传送的音频信号包含在高频载波信号之内, 高频信号再经放大, 然后高频电流流过天线时, 形成无线电 波向外发射,无线电波传播速度为 3X10的8次方米每秒,这种无线电波被收音机天线接收, 然后经过放大、解调,还原为音频电信号,送入喇叭音圈中,引起纸盆相应的振动,就可以 还原声音, 即是声电转换传送 电声转换的过程。如图 1.1 所示。 优点: 1.抗干扰能力好; 2.频带宽,音质好; 3.频道容量大 ,解决电台拥挤问题。音频信号加载到载波信号上的过程, 称为调制。 根据调制方式不同, 分成调幅 ( A

47、M )、调频( FM )和调相( PM )。图1.1无线电广播示意图无线电广播的接收是由收音机实现的。收音机的接收天线收到空中的电波;调谐电路选中所需频率的信号;检波器将高频信号还原成声频信号(即解调);解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率;最后经过电声转换还原出广播内容。可见,在无线电广播和 接收过程中,无线电波是信息传播的重要工具。利用无线电波作为载波,对信号进行传递,可以用不同的装载方式。在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。1.3 振幅调制(Amplitude Modulation)所谓调幅,就是使载波的振幅随着调制信号的变化规律而变化,其实质就是将调制信号频谱搬

48、移到载波频率两侧的频率搬移过程。经过调制后的高频已调波,其波形和频谱都与原来的载波不同,因此调制过程也就是波形和频谱的变换过程。调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。其变化的周期与调制信号的周期相同,而振幅的变化与调制信号的振幅成正比。设调制信号为U Q (t)=U Q mcos Q t式中,UQm调制信号电压振幅Q为调制信号角频率(Q =2 n f)载波信号为UC(t)=Ucmcos 3 ct式中,Ucm为载波电压振幅3 c为载波信号角频率(3 c=2 n fc)则调幅波的表示为:UAM(t)=Umo(1+macos Q t)cos 3 ct 式中,ma称为调制度或调制系数

49、。它是调幅波振幅最大变化量与载波振幅Umo的比值。正常情况下maw 1,通常以百分数表示。根据式可画出单音调制时调幅波的波形图,如图1.2所示。载波图1.2调幅从调幅波形可见,它保持着高频载波的频率特性,调幅波振幅的包络变化规律与调制信号的变化规律一致。即当调制信号最大时,调幅波振幅最大;而当调制信号负的绝对值最大时,调幅波振幅最小。调幅波振幅的平均值即是载波振幅。目前,调幅制无线电广播分做长波、中波和短波三个大波段,分别由相应波段的无线电波传送信号。.长波(LW:Long Wave )(频率:150kHz 415kHz).中波(MW:Medium Wave )(频率:535kHz 1605k

50、Hz ).短波(SW:Short Wave) (频率:1.5MHz 26.1MHz )我国只有中波和短波两个大波段的无线电广播。中波广播使用的频段的电磁波主要靠地波传播,也伴有部分天波;短波广播使用的频段的电磁波主要靠天波传播,近距离内伴有地波。1.4 频率调制(Frequency Modulation )调频(FM)是用音频信号去调制高频载波的频率,使高频载波的瞬时频率随调制信号而有规律的变化,载波的幅度保持不变。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定,变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形,就像是个被压缩得不均匀的弹簧,调频波用英文字母FM表示。设调制信号为U

51、 Q (t) = U Q mcosQ t载波信号为UC (t) = UCmcos 3 Ct调频时,载波电压振幅度 Ucm不变,而载波瞬时间频率则随调制信号规律变化,即为3 (t)= 3 c+KfU Q (t)= 3 C+A 3 (t)式中3 c为载波角频率,又称为调频波中心频率;Kf为比例常数表示载波频率变化随调制信号变化的程度大小。其值由调频电路决定, 单位是弧度/秒伏(rad/s v);A 3 (t) =KfU Q (t)为瞬时角频率相对于中心频率的频率偏移,简称频偏。调频后载波瞬时相位也会产生变化,其瞬时相位为G t 二 0 (t)dt = ctkf 0"(t)dt ct &q

52、uot;(t)式中,3 Ct为未调频时载波相位;为调频后,瞬时相位相对于ct的相位偏移。调频波的数字表示式为Ufm t -U cos ct Kf 0"(t)dt根据式可画出调频波的波形图,如图1.3所示。载波训频波图1.3调频从调频波形可见,调频波振幅保持不变。调频波的频率跟随信号的变化规律而改变。即当调制信号幅度最大时,调频波最密,频率最大;而当调制信号负的绝对值最大时,调频波最稀疏,频率最低。调频制无线电广播多用超短波(甚高频)无线电波传送信号,使用频率约为 87MHz-108MHz,主要靠空间波传送信号。目前,地面的广播电视分做VHF(甚高频或称米波)和UHF(特高频或称分米波

53、)两个频段。在我国,VHF频段电视使用的频率范围是48.5MHz-300MHz,划分成1-12频道,UHF频段使用的频率范围是 470MHz-956MHz,划分成:13-68频道。它们基本上都是靠空间波 传播的。国际上规定的卫星广播电视有6个频段,主要频段是 12kMHz,也是靠空间波传播。调频(FM )广播频率是在 VHF波段中划分出的一段,规定专门用于广播。电视信号的传播也采用调频方式,由于原理相近,因此可将调频收音机接收头作部分改动,使得收音机不仅能覆盖87 108MHz波段,还能达到更低频率或更高频率,这样就能接收到电视伴音。调幅和调频两种方式各有优缺点,如表1.1表1.1调幅和调频两

54、种方式优缺点比较调幅(AM )调频(FM )优占八、1. 传播距离远,覆盖面大2. 电路相对简单1传送音频频带较宽(100Hz 5KHz )适宜于高保真音乐广播2抗干扰性强,内设限幅器除去幅度干 扰3应用范围广,用于多种信息传递4可实现立体声广播占八、缺1传送音频频带窄(200Hz 2500Hz),高音缺乏2传播中易受干扰,噪声大1传播衰减大,覆盖氾围小所谓全波段收音机,应包括以上各波段,覆盖全部频率范围。所谓多波段收音机,是指其接收范围没有完全覆盖所有波段。 为使短波的频率调整更准确、更为容易,多波段收音机又将短波波段分为若干频段SW1、SW2、SW3通常分为七段。第节收音机基本原理2.1最简收音机原理如图2.1所示,图中LC谐振回路是收音机输入回路,改变电容C使谐振回路固有频率 将该电波接收下来。 经咼频放大电路放大后, 通过由二极管 D和滤波电容C1构成的检波电 路,将调幅信号包络解调下来,得到调制前的音频信号,再将音频信号进行低频放大,送到 喇叭,就完全还原成可闻的声波信号。12 二-LC与无线电发射频率相同,从而引起电磁共振,谐振回路两端电压 VAB最大,图2.1最简单的收音机组成框图这就是最简 AM收音机(也称高放式收音机)的工作原理,它电路简单,易于安装调

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