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文档简介

第3章电子电路识图基础3.1电子电路识图的基本概念3.2电子电路识图步骤及要领3.3电子电路识图要求3.4电子电路图识读实例 3.1电子电路识图的基本概念3.1.1电子电路图的构成

1.电原理图电原理图是电子产品非常重要的一种电路图,它详细、清晰、准确地记录了电子电路各组成部件及元器件之间的控制关系,是用来表示电子产品工作的原理图。图3-1-2为典型电子产品的电子电路原理图。图3-1-1电子电路图的构成图3-1-2典型电子产品的电子电路原理图电原理图根据其具体构成又可分为整机电路原理图和单元电路原理图。

1)整机电路原理图的特点及应用

整机电路原理图是指通过一张电路图样便可将整个电路产品的结构和原理完整体现的原理图。根据电子产品的大小、功能等不同,其整机电路原理图也有简单和复杂之分,有些小型电子产品整机电路原理图仅由几个元器件构成,有些功能复杂的产品如空调器、电视机、计算机等,其整机电路原理图要复杂得多。

整机电路原理图包括了整个电子产品所涉及的所有电路,因此可以根据该电路从宏观上了解整个电子产品的信号流程和工作原理,对于学习、分析、检测和检修产品提供了重要的理论依据。该类电路图具有以下特点和功能:

(1)电路图中包含元器件最多,是比较复杂的一张电路图。

(2)表明了整个产品的结构、各单元电路的分割范围和相互关系。

(3)电路中详细地标出了各元器件的型号、代号、额定电压、功率等重要参数,为检修和更换元器件提供了重要的参考数据。

(4)复杂的整机电路原理图一般通过各种接插件建立各单元电路之间的连接关联,识别这些接插件的连接关系,更容易理清电子产品各电路板与电路板模块之间的信号传输关系。

(5)同类电子产品的整机电路原理图具有一定的相似之处,因此可通过举一反三的方法练习识图;而不同类型的产品的整机电路原理图相差很大,但若能够真正掌握识读的方法,也能够做到“依此类推”。

2)单元电路原理图的特点及应用

单元电路原理图是电子产品中完成某一个电路功能的最小电路单元。它可以是一个控制电路或某一级的放大电路等,该电路原理图是构成整机电路原理图的基本单元,如图3-1-3所示。

图3-1-3超外差式收音机自动增益控制(AGC)电路单元电路原理图具有以下特点及功能:

(1)单元电路原理图中一般只画出了电路中各种元器件的电路符号和连接线以及附加说明等,相比整机电路原理图来说比较简单、清楚,便于识读和理解。

(2)单元电路图是由整机电路原理图分割出来的相对独立的整体,因此其一般都标出了电路中各元器件的主要参数,如标称值、额定电压、额定功率或型号等。

(3)单元电路图通常会用字母符号表示输入和输出的连接关系,该字母符号会与其所连接的另一个单元电路字母符号完全一致,表明在整机中这两个部分是进行连接的。

3)等效电路图的特点

等效电路图是一种简化形式的电路图,它的电路形式与原电路有所不同,但电路所起的作用与原电路是一样的(等效的)。在分析一些电路时,采用等效电路图可方便对电路原理的理解。

等效电路在整机电路图中见不到,它出现在电路原理分析的图中,是一种为了方便电路工作原理分析而采用的电路图。分析电路时,用等效电路直接代替原电路中的电路或元器件,通过等效电路的特性去理解电路的工作原理。用等效电路代替原电路中的电路或元器件的方法大致分为以下三种。

(1)交流等效电路。等效电路只画出原电路中与交流信号相关的电路,省去直流电路,用于分析交流电路。画交流等效电路时,将原电路中的电容看成通路,电感看成开路。

(2)直流等效电路。等效电路只画出原电路中与直流电路相关的电路,省去交流电路,用于分析直流电路。画直流等效电路时,将原电路中的电感看成通路,电容看成开路。

(3)元器件等效电路。对于一些新型、特殊元器件,为了说明它的特性和工作原理,也可以使用等效电路去说明。

2.方框图

方框图是一种用线框、线段和箭头表示电路各组成部分之间相互关系的电路图,其中每个方框表示一个单元电路或功能部件,线段和箭头则表示单元电路间、各功能部件间的关系和电路中信号的走向,有时也称这种电路图为信号流程图。

方框图仅仅表示整个电子产品的大致结构,即包括了哪些部分,只能说明电子产品的轮廓、类型以及大致的工作原理,看不出电路的具体连接方法,也看不出元件的型号和数值。方框图一般在讲解某个电子电路的工作原理时采用。

方框图从其结构形式上可分为整机电路方框图、单元电路方框图和集成电路内部结构方框图等。

1)整机电路方框图的特点及应用

整机电路方框图是指用方框、文字说明和连接线来表示电子产品的整机电路构成和信号传输关系的电路图。图3-1-4所示为一种收音机的整机电路方框图。

整机电路方框图是粗略表达整机电路图的方框图,通过该图可以了解到整机电路的组成和各部分单元电路之间的相互关系,并根据带有箭头的连线,了解到信号在整机各单元电路之间的传输途径及次序等。例如,图3-1-4中,根据箭头指示可以知道,在该收音机电路中,由天线接收的信号需先经过高频放大器、混频器、中频放大器后才送入检波器,最后经低频放大器后输出,由此可以简单地了解其大致的信号处理过程。

图3-1-4收音机的整机电路框图

2)单元电路方框图的特点及应用

单元电路方框图是体现电路中某一功能电路部分的方框图,它相当于将整机电路框图其中一个方框的内容体现出来,属于整机电路框图下一级的方框图,如图3-1-5所示。图3-1-5电磁炉的整机电路方框图和电源部分的单元电路方框图

3)集成电路内部结构方框图的特点及应用

集成电路的内部十分复杂,是由多种元器件构成的,若想了解集成电路的具体工作过程,就需要了解集成电路的内部结构。通常用方框图来表示集成电路内电路组成情况的电路称为内部结构方框图,如图3-1-6所示。

由图3-1-6可知,集成电路的各种功能由方框加入文字说明表示,而带箭头的线段表示出了信号传输的方向,由此能够直观地表示出集成电路某引脚是输入引脚还是输出引脚,更有利于识图。另外,在有些集成电路的内部方框图中,有的引脚上箭头是双向的,这种情况在数字集成电路中常见,这表示信号既能够从该引脚输入,也能从该引脚输出。

图3-1-6典型集成电路的内部结构方框图

3.装配图

装配图是表示电路原理图中各功能电路、各元器件在实际线路板上分布的具体位置以及各元器件端子之间连线走向的图形,图3-1-7所示为音频放大器装配图。图3-1-7音频放大器装配图装配图也就是布线图,如果用元件的实际样子表示的又叫实体图。原理图只说明电路的工作原理,看不出各元件的实际形状,以及在机器中是怎样连接的,具体的安装位置,而装配图就能解决这些问题。装配图一般很接近于实际安装和接线情况。

如果采用印刷电路板,装配图就要用实物图或符号画出每个元件在印刷板的什么位置,焊在哪些接线孔上,如图3-1-8所示。有了装配图就能很方便地知道各元件的位置,顺利地装好电子设备。图3-1-8印刷电路板元件装配图3.1.2电子电路的组成

任何复杂的电子电路都是由一些具有完整基本功能的单元电路组成的,也就是说任何复杂的电子电路都可以分解为若干个单元电路。比如各种直流稳压电源,其技术指标可能有所不同,但就其电路组成而言,都是由变压器降压电路、整流电路、滤波电路以及稳压电路等单元组成的,如图3-1-9所示。交流市电由变压器降压后,经整流输出脉动直流电压,然后经滤波电路变为比较平滑的直流电压,最后由稳压电路进行稳压输出。

图3-1-9直流稳压电源的结构框图

1.某一特定的电路功能

单元电路(如由三极管组成的各种放大电路、电容电感等元件组成的振荡电路、集成运算放大器组成的各种应用电路)都具有各自特定的电路功能,是可以单独使用的。

2.通用性

电路的通用性表现为电路功能的基本性。例如,三极管放大电路最基本的功能是放大信号,几乎所有实际电路都包含三极管放大电路;又如振荡电路的基本功能是产生振荡波形,它广泛地应用于各种实际电路中。

3.组合性

由于单元电路都是具备特定功能的电路,因而在电子电路设计过程中,可以根据需要选择一个单元电路单独使用,也可以按一定的规律将多个单元电路恰当地组合在一起,成为一个新的电路。这种组合的过程,事实上是一个电路设计过程。

随着集成电路技术的发展,一块集成芯片配上一些外围元件就可完成许多特定的功能。例如在单片集成电路收音机中,一块集成芯片加上一些外围元件就可完成收音机的全部功能。对于像这类集成电路所组成的应用电路,也可以作为单元电路来使用。

3.2电子电路识图步骤及要领3.2.1电子电路图识图技巧

1.从元器件入手学识图

如图3-2-1所示,在电子产品的电路板上有不同外形、不同种类的电子元器件,电子元器件所对应的文字标识、电路符号及相关参数都标注在了元器件的旁边。

电子元器件是构成电子产品的基础,换句话说,任何电子产品都是由不同的电子元器件按照电路规则组合而成的。因此,了解电子元器件的基本知识,掌握不同元器件在电路图中的电路表示符号以及各元器件的基本功能特点是学习电路识图的第一步。

图3-2-1电路板上电子元器件的标识和电路符号

2.从单元电路入手学识图

单元电路就是由常用元器件、简单电路及基本放大电路构成的可以实现一些基本功能的电路,它是整机电路中的单元模块。例如,串、并联电路,RC、LC电路,放大器,振荡器等。

如果说电路符号在整机电路中相当于一篇“文章”中的“文字”,那么单元电路就是“文章”中的一个段落。简单电路和基本放大电路则是构成段落的词组或短句。因此从单元电路入手,了解简单电路、基本放大电路的结构、功能、使用原则及注意事项对于电路识图非常有帮助。

3.从整机入手学识图

电子产品的整机电路是由许多单元电路构成的。在了解单元电路的结构和工作原理的同时,弄清电子产品所实现的功能以及各单元电路间的关联,对于熟悉电子产品的结构和工作原理非常重要。例如,在影音产品中,包含有音频、视频、供电及各种控制等多种信号。如果不注意各单元电路之间的关联,单从某一个单元电路入手很难弄清整个产品的结构特点和信号流向。因此,从整机入手,找出关联,理清顺序是读懂电路图的关键。

3.2.2电子电路图识图步骤和要领

不同的电路,识图步骤也有所不同,下面根据电子电路应用的行业领域,分别介绍电原理图、方框图、装配图的识图步骤和要领。

1.电原理图的识图步骤和要领

1)整机电原理图的识图步骤和识图要领

若要了解一个整机电路原理,先要了解它的整机结构,再分别了解各个单元电路的结构,最后再将各单元电路相互连接起来,并弄懂整机各部分的信号变换过程,就完成了识图的过程。

(1)整机电原理图的识图步骤。整机电原理图的识读可以按照以下四个步骤进行。

①了解电子产品功能。电子产品的电路图是为了完成和实现这个产品的整体功能而设计的,搞清楚产品电路的整体功能和主要技术指标,便可以在宏观上对该电路图有一个基本的认识。

电子产品的功能可以通过其名称了解,例如:收音机是接收广播节目的产品,它将天线接收的高频载波进行选频(调谐)放大和混频,与本振信号相差形成固定中频的载波信号,再经中放和检波,将调制在载波上的音频信号取出,经低频功放去驱动扬声器;电风扇则是将电能转换为驱动扇叶转动机械能的设备。

②找到整个电路图总输入端和总输出端。整机电原理图一般是按照信号处理的流程进行绘制的,按照一般人读书的习惯,通常输入端画在左侧,信号处理为中间主要部分,输出则位于整张图样的最右侧部分。比较复杂的电路,输入与输出的部位无定则,因此,分析整机电原理图可先找出整个电路图的总输入端和总输出端,即可判断出电路图的信号处理流程和方向。③以主要元器件为核心将整机电原理图“化整为零”。在掌握整个电原理图的大致流程基础上,根据电路中的核心元器件将整机划分成一个一个的功能单元,然后将这些功能单元对应学过的基础电路,再进行分析。

例如,收音机整机电原理图的单元电路划分过程如图3-2-2所示。根据整机原理图中的主要功能部件和电路特征,可以将该电路划分成五个电路单元:高频放大电路、本机振荡电路、混频和中放电路、中频放大电路、中放和检波电路。然后可以更加细致地完成对电路原理和信号处理过程的分析。

④各个功能单元的分析结果综合“聚零为整”,即将每个功能单元的结果综合在一起,完成整机电路原理图的识图。

(2)整机电原理图的识读要领。整机原理图的主要识图要领有以下几个方面:

①部分单元电路在整机电路图中的具体位置。

②单元电路的类型。

③直流工作电压供给电路分析。直流工作电压供给电路的识图是从右向左进行的对某一级放大电路的直流电路识图方向是从上向下。

④交流信号传输分析。一般情况下,交流信号的传输是从整机电路图的左侧向右侧进行分析的。

⑤对一些以前未见过的、比较复杂的单元电路的工作原理进行重点分析。图3-2-2收音机整机电原理图的单元电路划分

2)单元电路原理图的识图步骤和识图要领

一个电子产品是由很多的单元电路组成的,例如,一部收音机是由高频放大器、本机振荡器、混频器、中频放大器、检波器及低频放大器等部分构成的;一部录音机则是由话筒信号放大器、录音均衡放大器、偏磁/消磁振荡器、放音均衡放大器及音频功率放大器等部分构成的。要熟悉这些产品的结构和工作原理,就应首先学会识读组成整机的各个单元电路。

(1)单元电路原理图的识读步骤。

识读单元电路图时,首先要将电路归类,掌握电路的结构特点。例如,分析电视机场扫描电路时,应当分清其振荡级是间歇式振荡器、多谐式振荡器还是其他类型的振荡器,其输出级是单管输出电路还是互补型对称式OTL电路。如果是较典型的简单电路,可以根据原理图直接判断归类;如果是复杂的电路,则应化繁为简,删减附属部件或电路,保留主体部分,简化成原理电路的形式。对于那些电路结构比较特殊或者一时难以判断的电路,则应细致、耐心地把电路简化为等效电路。对模拟电路来说,应当分析电路的等效直流电路和等效交流电路;对于脉沖电路,则要分析电路的等效暂态(过渡过程)电路。其次,还可以将其进一步细分为几个更小的单元电路。

(2)单元电路原理图的识读要领。

单元电路的种类繁多,而各种单元电路的具体识图方法有所不同,其主要识图要领有下列几个方面:

①有源电路分析。有源电路就是需要直流电压才能工作的电路,例如放大器电路。

对有源电路的识图,首先分析直流电压供给电路,此时将电路图中的所有电容器看成开路(因为电容器具有隔直特性),将所有电感器看成短路(电感器具有通直的特性)。如图3-2-3所示是直流电路分析示意图。

图3-2-3直流电路分析示意图在整机电路的直流电路分析中,电路分析的方向一般是先从右向左,因为电源电路通常画在整机电路图的右侧下方。图3-2-4所示是整机电路图中电源电路位置示意图。

对具体单元电路的直流电路进行分析时,再从上向下分析,因为直流电压供给电路通常画在电路图的上方。图3-2-5所示是某单元电路直流电路分析方向示意图。

图3-2-4整机电路图中电源电路位置示意图图3-2-5某单元电路直流电路分析方向示意图②信号传输过程分析。信号传输过程分析就是分析信号在该单元电路中如何从输入端传输到输出端,信号在这一传输过程中受到了怎样的处理(如放大、衰减、控制等)。图3-2-6所示是信号传输的分析方向示意图,是从左向右进行的。图3-2-6信号传输的分析方向示意图

③元器件作用分析。对电路中元器件作用的分析非常关键,能不能看懂电路的工作其实就是能不能搞懂电路中各元器件的作用。

元器件作用分析就是搞懂电路中各元器件所起的作用,主要从直流电路和交流电路两个角度来分析。例如,图3-2-7所示是发射极负反馈电阻电路。R1是VT管发射极电阻,对于直流而言,它为VT管提供发射极直流电流回路,为三极管能够进入放大状态提供了条件。对于交流信号而言,VT管发射极输出的交流信号电流流过了R1,使R1产生交流负反馈作用,能够改善放大器的性能。而且,发射极负反馈电阻R1的阻值愈大,其交流负反馈愈强,性能改善得愈好。

④电路故障分析。在搞懂电路工作原理之后,对元器件的故障分析才会变得比较简单,否则电路故障分析将寸步难行。

电路故障分析就是分析当电路中元器件出现开路、短路、性能变劣后,对整个电路的工作会造成什么样的不良影响,使输出信号出现什么故障现象。例如出现无输出信号、输出信号小、信号失真以及出现噪声等故障。图3-2-7发射极负反馈电阻电路

2.方框图的识图步骤和要领

电子电路的特点是:其组成元件(如电阻、电容、晶体管等)的数量很多,而种类又比较少,往往不容易看懂图纸,不了解设计意图。因此比较复杂的电子设备都要绘制一张方框图,由方框图先了解电路的组成概貌,再与其电路图结合起来,就比较容易读懂电子电路图。

1)方框图的识读步骤

方框图是粗略反映电子设备整机线路的图形。因此在识读时,首先要理解各功能电路的基本作用,然后再搞清信号的走向。如果单元电路为集成电路,则还需了解各引脚的

作用。

图3-2-8所示是一个两级音频信号放大系统的方框图。从图中可以看出,这一系统电路主要由信号源电路、第一级放大器、第二级放大器和负载电路构成。从这一方框图也可以知道,这是一个两级放大器电路。图3-2-8方框图示意图

2)方框图的识读要领

方框图识图要领主要有以下几个方面:

(1)分析信号传输过程。了解整机电路图中的信号传输过程时,主要是看方框图中箭头的指向。箭头所在的通路表示了信号的传输通路,箭头的方向指出了信号的传输方向。例如,在一些音响设备的整机电路方框图中,左、右声道电路的信号传输指示箭头采用实线和虚线来分开表示,如图3-2-9所示。图3-2-9实线和虚线示意图

(2)熟悉整机电路系统的组成。具体的电路比较复杂,所以会用方框图来完成。在方框图中可以直观地看出各部分电路之间的相互关系,即相互之间是如何连接的。特别是在控制电路系统中,可以看出控制信号的传输过程、控制信号的来源及所控制的对象。

(3)对方框图中集成电路的引脚功能进行了解。一般情况下,在分析集成电路的过程中,由于在方框图中没有集成电路的引脚作为资料,可以借助于集成电路的内电路方框图进行了解、推理引脚的具体作用,特别是要了解哪些是输入引脚、输出引脚和电源引脚,而这三种引脚对识图非常重要。当引脚引线的箭头指向集成电路外部时,这是输出引脚,箭头指向内部时都是输入引脚。

例如,图3-2-10所示集成电路方框图中,集成电路的①脚引线箭头向里,为输入引脚,说明信号是从①脚输入到变频级电路中的,所以①脚是输入引脚;⑤脚引脚上的箭头方向朝外,所以⑤脚是输出引脚,变频后的信号从该引脚输出;④脚是输入引脚,输入的是中频信号,因为信号输入到中频放大器电路中,所以输入的信号是中频信号;③脚是输出引脚,输出经过检波后的音频信号。图3-2-10集成电路方框图示意图

当引线上没有箭头时,例如图3-2-10所示集成电路中的②脚,说明该引脚的外电路与内电路之间不是简单的输入或输出关系,方框图只能说明②脚内、外电路之间存在着某种联系,②脚要与外电路中本机振荡器电路中的有关元器件相连,具体是什么联系,方框图就无法表达清楚了,这也是方框图的一个不足之处。

另外,在有些集成电路内电路方框图中,有的引脚上箭头是双向的,如图3-2-11所示,这种情况在数字集成电路中常见,这表示信号既能够从该引脚输入,也能从该引脚输出。图3-2-11双向引脚示意

3.装配图的识图步骤和要领

在设计、装配、安装、调试以及进行技术交流时,都要用到装配图,学会识读装配图是电子技术人员必备的一种能力。在识读时,首先要认识各元器件并能找出来,接着要了解其部件的功能,最后找出各器件的装配关系。

1)元件分布图的识读步骤

识读元件分布图时可采用以下几个步骤:

(1)找到典型元器件及集成电路。在元件分布图中各元器件的位置和标识都与实物相对应,由于该电路图简洁、清晰地表达了电路板中所有元件的位置关系,所以可以很方便地找到相应的元器件及集成电路。

(2)找出各元器件、电路之间的对应连接关系,完成对电路的理解。电子产品电路板中,各元器件是根据元件分布图将元器件按对应的安装位置焊接在电路实物板中的,因此,分布图中元件的分布情况与实物完全对应。

2)识读印制电路板图的方法

由于印制电路板图看起来比较“乱”,因此采用下列一些方法可以提高看图速度。

(1)根据一些元器件的外形特征,可以比较方便地找到这些元器件,例如集成电路、功率放大管、开关件、变压器等。

(2)对于集成电路而言,根据集成电路的型号,可以找到某个具体的集成电路。尽管元器件的分布、排列没有什么规律可言,但是同一个单元电路中的元器件相对而言是集中在一起的。

(3)一些单元电路比较有特征,根据这些特征可以方便地找到它们。如整流电路中的二极管比较多,功率放大管上有散热片,滤波电容的容量最大、体积最大等。

(4)找地线,电路板上的大面积铜箔线路是地线,一块电路板上的地线处处相连。另外,有些元器件的金属外壳接地。找地线时,上述任何一处都可以作为地线使用。在有些机器的各块电路板之间,它们的地线也是相连接的,但是当每块之间的接插件没有接通时,各块电路板之间的地线是不通的,这一点在检修时要注意。

(5)在将印制电路板图与实际电路板对照过程中,在印制电路板图和电路板上分别画出一致的看图方向,以便拿起印制电路板图就能与电路板有同一个看图方向,省去每次都要对照看图的方向。

(6)在观察电路板上元器件与铜箔线路的连接情况、观察铜箔线路走向时,可以用灯照着。

(7)找某个电阻器或电容器时,不要直接去找它们,因为电路中的电阻器、电容器很多,寻找不方便,可以间接地找到它们,方法是先找到与它们相连的三极管或集成电路,再找到它们。或者根据电阻器、电容器所在单元电路的特征,先找到该单元电路,再寻找电阻器和电容器。图3-2-12印制电路板图中寻找元器件示意图

3)识读印制电路板图的要领

(1)找到典型的元器件。装配图是用于指导电子机械部件和整机组装的一份简图。其中,对元器件的认识是非常重要的步骤之一,只有对各元器件的结构和外形都掌握了,才可以很快找到典型的元器件。

(2)弄淸各器件之间的相对位置。装配关系在识读装配图中最重要的是将“零散”的器件通过线路组接到一起,完成整机的装配,所以正确安装各器件的位置应遵循整机布线图中的装配关系。

3.3电子电路识图要求

1.结合电子技术基础理论识图

无论是电视机、录音机,还是半导体收音机和各种电子控制线路的设计,都离不开电子技术基础理论。因此,要搞清电子线路的电气原理,必须具备电子技术基础知识。例如,交流电经整流后变成直流电,其原理就是利用晶体二极管具有单向导电特性而设计的。通常用4只或2只整流二极管组合起来,分别进行导通、截止的切换,以实现交流-直流变换的目的。

2.结合电子元器件的结构和工作原理识图

在电子线路中有各种电子元器件,例如,在直流电源线路中,常用的有各种半导体器件、电阻、电容器件等。因此,在识读线路图时,首先应该了解这些电子器件的性能、基本工作原理以及在整个线路中的地位和作用。否则,无法读懂线路图。

3.结合典型线路图识图

所谓典型线路,就是常见的基本线路,对于一张复杂的线路图,细分起来不外乎是由若干典型线路组成的。因此,熟悉各种典型线路图,它不仅在识图时能帮助我们分清主次环节,抓住主要矛盾,而且能帮助理解整机的工作原理。很多常见的典型电路,例如放大器、振荡器、电压跟随器、电压比较器、有源滤波器等,往往具有特定的电路结构,掌握常见的典型电路的结构特点,对于看图识图会有很大的帮助。

1)放大电路的结构特点

放大电路的结构特点是具有一个输入端和一个输出端,在输入端与输出端之间的电子器件是晶体管或集成运放等放大器件,如图3-3-1(a)和(b)所示。有些放大器具有负反馈。如果输出信号是由晶体管发射极引出的,则该电路是射极跟随器电路,如图3-3-1(c)所示。图3-3-1放大电路的结构

2)振荡电路的结构特点

振荡电路的结构特点是没有对外的电路输入端,晶体管或集成运放的输出端与输入端之间接有一个具有选频功能的正反馈网络,将输出信号的一部分正反馈到输入端以形成振荡。图3-3-2(a)所示为晶体管振荡器,晶体管VT的集电极输出信号,由变压器T倒相后正反馈到其基极,T的初级线圏L1与C2组成选频回路,决定电路的振荡频率;图3-3-2(b)所示为集成运放振荡器,在集成运放IC的输出端与同相输入端之间,接有R1、C1、R2、C2组成的桥式选频反馈回路,IC输出信号的一部分经桥式选频回路反馈到其输入端,振荡频率由组成选频回路的R1、C1、R2、C2的值决定。

图3-3-2振荡电路的结构

3)差动放大器和电压比较器的结构特点

差动放大器和电压比较器的结构特点类似,都具有两个输入端和一个输出端,所不同的是:差动放大器电路中,集成运放的输出端与反相输入端之间接有一反馈电阻RF,使运放工作于线性放大状态,输出信号是两个输入信号差值,如图3-3-3(a)所示;电压比较器电路中,集成运放的输出端与输入端之间则没有反馈电阻,使运放工作于开关状态(A=∞),输出信号为“Uom”或“-Uom”,如图3-3-3(b)所示。图3-3-3差动放大器和电压比较器的结构

4)滤波电路的结构特点

滤波电路的结构特点是含有电容器或电感器等具有频率函数的元件,有源滤波器还含有晶体管或集成运放等有源器件,在有源器件的输出端与输入端之间接有反馈元件。有源滤波器通常使用电容器作为滤波元件,如图3-3-4所示。高通滤波器电路中电容器接在信号通路,如图3-3-4(a)所示;低通滤波器电路中电容器接在旁路或负反馈回路,如图3-3-4(b)所示;将低通滤波电路和高通滤波电路串联,并使低通滤波电路的截止频率大于高通滤波电路的截止频率,则构成带通滤波电路,如图3-3-4(c)所示。图3-3-4滤波电路的结构

4.结合线路图的绘制特点识图

在电子线路图的设计中,通常是以功能原理程序进行的,因此将能完成同一功能的元器件聚集在一起,而交流信号在不同功能的放大电路中又往往用电容器耦合,等等。掌握了这些特点,对识读线路图会带来许多方便。

放大器、振荡器等单元电路都包括交流回路和直流回路,并且互相交织在一起,有些元器件只在一个回路中起作用,有些元器件在两个回路中都起作用。通常可以分别绘制出其交流等效电路和直流等效电路进行分析。

1)交流等效电路

交流回路是单元电路处理交流信号的通路。对于交流信号而言,电路图中的耦合电容和旁路电容都视为短路;电源对交流的阻抗很小,且电源两端并接有大容量的滤波电容,也视为短路,这样便可绘出其交流等效电路。例如,图3-3-5(a)所示晶体管放大器电路,按照上述方法绘出的交流等效电路如图3-3-5(b)所示。

图3-3-5晶体管放大器电路及其等效电路

2)直流等效电路

直流回路为单元电路提供正常工作所必需的电源。对于直流信号而言,电路图中所有电容均视为开路,可方便地绘出其直流等效电路。图3-3-5(a)所示晶体管放大器电路的直流等效电路如图3-3-5(c)所示。直流回路为晶体管VT提供直流工作电源并确定合适的静态工作点。

3.4电子电路图识读实例

1.无线电测向机

无线电测向机是无线电测向运动的重要器材。通过它可以测定电台所在的方向,寻找隐藏的电台。它是在普通半导体收音机的基础上安装了测向天线的小型无线电接收机。目前国内无线电测向机,按工作频段可分2米(超短波)波段测向机、80米(短波)波段测向机和160米(中波)波段测向机,按电路程式可分为超外差式和直放式。

无线电测向接收机由三大部分组成,即测向天线、收信机、指示器。测向天线的作用是接收电台发出的无线电信号,并对来自不同方向的电波,产生不同的感应电势。收信机是对测向天线送来的感应电势进行放大、频率变换、解调等各种处理,变成指示器需要的信号。指示器则将收信机送来的电信号,通过声音或电表读数等显示,判断电台方向及距离等。

2.PJ-80型无线电测向机

PJ-80型测向机为普及型3.5MHz频段直放式测向机,其具有电路简单、成本低、便于安装调试、运行性能好等特点,非常适用于在校园开展短距离无线电测向运动。

1)方框图识图

PJ-80型测向机电路基本框图如图3-4-1所示。它由测向天线、高频放大级、可调差拍振荡器、差拍检波器、低频放大级、功率放大级及耳机等组成,是直接交换型接收机(简写DC型)电路,是无线电接收电路中最简单的一种。直接交换是指接收到的高频信号的频率在解调变换为高频信号之前不作任何变化。

图3-4-1PJ-80型测向机电路方框图从图3-4-1方框图可见,PJ-80型测向机没有本振级和中放级,在电路程式上和信号处理上,与超外差式测向机有一定的区别。

测向天线接收到3.5~3.6MHz的等幅电报信号后,送至高频放大级进行放大。放大后的信号与可调差拍振荡器产生的1.75~1.8MHz振荡信号的二次谐波一起加到差频检波级。调整差拍振荡器的频率,使其产生比接收信号高或低1kHz的信号。此信号与高放输出信号进行差频检波,得到1kHz的低频信号,然后再送至低频放大级和功率放大级对其进行放大,最后送至耳机。

在信号处理上,该机并不像超外差式测向机那样设有两个振荡器,一个是本机振荡器,产生比外来接收信号高或低465 kHz的高频振荡信号,与高频信号混频后,获得一个465kHz的中频信号,再进行中频处理;另一个是差拍振荡器,产生比465 kHz中频信号高或低1kHz的振荡信号,与中放输出信号差出1 kHz的低频信号。现在只用一个振荡器,直接差出了低频信号,同时起到了选台和差拍作用,省略了中频转换和处理,简化了电路。

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