《电工电子基本技能训练》 课件 第三章

任务1反向灯光控制电路

的安装与调试任务1反向灯光控制电路的安装与调试

任务1反向灯光控制电路的安装与调试

任务引入反向灯光控制电路通过半导体器件的开关特性实现输入信号逻辑状态的反转功能，即输入信号处于高电平状态时灯光熄灭，输入信号处于低电平状态时灯光点亮，从而使输出信号与输入信号状态相反。本任务要求掌握反向灯光控制电路的工作原理、电阻器的识读与检测方法、手工焊接操作方法以及静电防护手腕带的使用方法，完成反向灯光控制电路的安装与调试。任务1反向灯光控制电路的安装与调试

相关知识：一、反向灯光控制电路1.反向灯光控制电路的电路图按下按钮开关SB，电流从电阻器R、按钮开关SB上流过，不经过灯珠HL，灯珠HL不发光；松开按钮开关SB，电流从电阻器R、灯珠HL上流过，灯珠HL发光。2.反向灯光控制电路工作原理任务1反向灯光控制电路的安装与调试

相关知识：二、电阻器简介1.常用普通电阻器电阻器简称电阻，是一种能阻碍电子运动的元器件，能控制电路中电流的大小，调节各段电路电压的高低，在电路中起限流和分压作用。常用的电阻器分为固定电阻器和可变电阻器。以下是固定电阻器的分类：碳膜电阻器金属膜电阻器线绕电阻器任务1反向灯光控制电路的安装与调试

可变电阻器电位器微调电位器任务1反向灯光控制电路的安装与调试

2.常用敏感电阻器敏感电阻器的电阻值随温度、光照、湿度等外界条件的变化而改变。常用的敏感电阻器包括热敏电阻器、光敏电阻器、湿敏电阻器等，如图所示。热敏电阻器光敏电阻器湿敏电阻器任务1反向灯光控制电路的安装与调试

3.电阻器的主要参数和图形符号（1）标称电阻值和允许偏差电阻器表面标出的电阻值称为标称电阻值。为了便于工业生产和使用者在一定范围内选用，国家标准《电阻器和电容器优先数系》(GB/T2471—2024)规定了一系列的标称电阻值，普通电阻器的标称电阻值包括E24、E12、E6、E3等系列。

电阻器在大批量生产时，实际电阻值与标称电阻值不完全相符，因此产生了电阻值误差：任务1反向灯光控制电路的安装与调试

符合出厂标准的电阻值误差称为允许偏差。允许偏差采用直标法、字母法和色环法标注在电阻器表面。方法说明直标法

将允许偏差的百分数直接标注在元件阻值标注后字母法

在元件阻值标注后用字母表示允许偏差，如“D”表示±0.5%，“F”表示±1%，“J”表示±5%，“K”表示±10%等色环法

由色环电阻的最后一环（误差环）的颜色来表示允许偏差任务1反向灯光控制电路的安装与调试

（2）额定功率

额定功率指在规定的温度和湿度环境下，电阻器长期连续工作而不损坏或不改变基本性能所允许消耗的最大功率。在电路图中，表示电阻器额定功率的图形符号如图所示。0.125W0.25W0.5W1W2W任务1反向灯光控制电路的安装与调试

（3）图形符号名称图形符号电阻器可调电阻器带滑动触点的电位器任务1反向灯光控制电路的安装与调试

相关知识：三、焊接基础知识1.电烙铁电烙铁是手工焊接的基本工具，常用的电烙铁包括内热式、外热式、恒温式等类型，如图所示。不同类型电烙铁的工作原理基本相同，即接通电源后，烙铁芯发热并传递给烙铁头，烙铁头温度升高到一定程度即可熔化焊料。内热式电烙铁外热式电烙铁恒温式电烙铁任务1反向灯光控制电路的安装与调试

2.焊接材料焊接材料主要是指连接被焊金属的焊料和清除金属表面氧化物的焊剂，如图所示。焊料焊剂任务1反向灯光控制电路的安装与调试

3.常见的焊接方法在电子电路的安装过程中，针对不同的焊接对象和不同的工作环境，需要采用不同的焊接方式。常见的焊接方式包括绕焊、钩焊、搭焊、插焊等。绕焊钩焊搭焊插焊任务1反向灯光控制电路的安装与调试

焊接完成后需要将焊接部位恢复绝缘层，或者套上绝缘套管。绝缘套管一般采用加热收缩的热缩套管，热缩套管收缩后应完全封闭接线端和导线的金属部位。任务1反向灯光控制电路的安装与调试

4.焊点质量的简易判断

高质量的焊点应具备一定的机械强度、良好可靠的电气性能、光洁美观的表面。但在实际的手工焊接过程中，往往会产生焊接缺陷，其原因多种多样，常见焊点的缺陷及质量分析见下表。焊点缺陷图示质量分析焊料过多外观：焊点呈凸形原因：焊丝撤离过晚危害：浪费焊料，且可能包藏缺陷焊料过少外观：焊点未形成平滑面，焊料较少原因：焊丝撤离过早危害：强度低松香焊外观：焊点中夹有松香渣原因：焊剂过多，焊接时间不足，表面氧化膜未去除危害：强度低，导电性差任务1反向灯光控制电路的安装与调试

焊点缺陷图示质量分析虚焊外观：焊料与焊盘或元器件引脚接触面过小，不平滑原因：焊件未清理干净，焊件未充分加热，焊剂质量差危害：强度低，断路或导电性差过热外观：焊点发白，光泽度不好，表面粗糙原因：焊点加热时间过长危害：焊盘容易脱落，造成元器件失效冷焊外观：焊点表面粗糙，有时有裂纹原因：焊料未凝固时焊件抖动危害：强度低，导电性差任务1反向灯光控制电路的安装与调试

焊点缺陷图示质量分析拉尖外观：焊点出现尖端原因：焊料不合格，电烙铁撤离方向不当危害：易造成桥接现象桥接外观：相邻焊点之间搭接在一起原因：焊料过多，电烙铁加热与撤离方向不当危害：易造成电气短路铜箔翘起、脱落外观：焊点脱落、铜箔翘起原因：焊接温度过高，时间过长，对焊点施加过大外力危害：导电性差或断路任务1反向灯光控制电路的安装与调试

相关知识：四、静电放电和静电防护静电放电（Electro-StaticDischarge，简称ESD）是指具有不同静电电位的物体在相互靠近或直接接触时所引发的电荷转移现象。静电的产生静电的危害静电防护

静电现象作为一种自然界的普遍现象，其产生途径多样，包括但不限于接触、摩擦以及电器间的感应等

静电现象在众多领域中引发了一系列严重的负面影响。在电子工业领域，摩擦起电与人体静电是两大主要的干扰源

在工业生产和日常生活中，静电防护措施主要包括静电的泄漏、耗散、中和、增湿以及屏蔽和接地等方法任务1反向灯光控制电路的安装与调试

常见的静电放电类型接地放电增加空气湿度放电直接接地间接接地使用增湿器导电链任务1反向灯光控制电路的安装与调试使用静电消除器接触放电离子风机静电消除棒导电材料接触人体接触常见的静电放电类型任务1反向灯光控制电路的安装与调试

任务实施一、任务准备

根据任务需要，按照实训器材清单准备好相应的工具、仪器仪表、元器件和材料，设置好安全防护措施。类别准备内容工具

内热式电络铁、烙铁架、锉刀、镊子、斜口钳、吸锡器、静电防护手腕带仪器仪表万用表元器件及设备电阻器（1个）、按钮开关（1个）、灯珠（1个）、直流稳压电源（1台）材料

松香、焊锡丝、导线、万能板等任务1反向灯光控制电路的安装与调试

任务实施二、识读与检测电阻器1.识读电阻器（1）色环法色环法是用不同颜色的色环在电阻器表面标出标称电阻值和允许偏差的方法，色环颜色所代表的含义见下表。颜色有效数字倍乘数允许偏差黑010°—棕110¹±1%红210²±2%橙310³±0.05%黄410⁴—绿510⁵±0.5%蓝610⁶±0.25%颜色有效数字倍乘数允许偏差紫710⁷±0.1%灰810⁸—白9109—金—10-1±5%银—10-2±10%无色——±20%任务1反向灯光控制电路的安装与调试

常用的四色环、五色环电阻器的识读方法见下表。分类图示有效数字倍乘数电阻值计算允许偏差四色环5610456×104Ω=560kΩ±1%五色环22010-1220×10-1Ω=22Ω±1%任务1反向灯光控制电路的安装与调试（2）数码法数码法是用三位数字表示电阻值的标注方法，前两位表示电阻值的有效数字，第三位表示有效数字后面零的个数(倍乘数)。常用的微调电位器的识读方法见下表。分类图示有效数字倍乘数电阻值计算微调电位器1010210×10²Ω=1kΩ任务1反向灯光控制电路的安装与调试

2.检测电阻器用指针式万用表测量色环电阻器、电位器的电阻值，并与标称电阻值相比较，判断其质量好坏，见下表。检测色环电阻器机械调零选择量程欧姆调零接触电阻器并测量读数任务1反向灯光控制电路的安装与调试

检测电位器检查机械性能测量总电阻值测量活动端与任意一个固定端的电阻值任务1反向灯光控制电路的安装与调试

任务实施三、预处理元器件引脚和导线1.预处理元器件引脚元器件安装前必须对其引脚进行处理，预处理过程包括刮脚、浸锡、成形等，见下表。刮脚浸锡成形注意：刮脚、浸锡很重要，很多时候虚焊都是由于上述操作不到位引起的。任务1反向灯光控制电路的安装与调试

2.预处理导线电子电路安装过程中常用导线进行连接，因此，在安装前需要对导线进行处理，预处理过程包括剪裁、剥头、捻头、浸锡，见下表。剪线剥头捻头浸锡任务1反向灯光控制电路的安装与调试

导线预处理注意事项

(1)导线剥头时，对单股导线不应损伤线芯，对多股导线不应出现断线(股)。(2)导线浸锡时，应旋转导线，使导线线头充分浸润，旋转方向与捻头方向一致。(3)导线线头浸锡后，浸锡层与导线绝缘层之间应有1～2mm的距离，且浸锡层表面光滑、均匀，熔锡情况良好。任务1反向灯光控制电路的安装与调试

在电子工业生产中常通过使用静电防护腕带来消除静电。静电防护腕带的使用见下表。使用前的准备佩戴腕带连接接地线使用后的收纳任务实施四、静电防护腕带的使用任务1反向灯光控制电路的安装与调试任务实施五、安装与调试电路1.元器件引脚成形（1）卧式插装元器件引脚成形电阻器、稳压二极管、整流二极管等元器件一般采用卧式插装方式。本任务中电阻器采用卧式插装。任务1反向灯光控制电路的安装与调试

（2）立式插装元器件引脚成形瓷介电容器、涤纶电容器和较小容量的电解电容器等一般采用立式插装方式。本任务中开关、灯珠采用立式插装。任务1反向灯光控制电路的安装与调试

绘图安装元件焊接电路修整2.安装电路任务1反向灯光控制电路的安装与调试

3.检查电路电路安装完成后，应按照工艺要求进行电路检查，电路检查项目及工艺要求见下表。检查项目工艺要求元器件安装（1）元器件与电路原理图一致（2）元器件布局合理、紧凑（3）元器件安装牢固（4）电阻器采用卧式插装，与万能板间距5mm（5）元器件的标称值位于方便观察的位置电路连接（1）元器件间的连接与电路原理图一致（2）导线横平竖直，无交叉焊接质量（1）焊点光亮、清洁，焊料适量（2）无漏焊、虚焊、假焊、搭焊、溅锡等现象（3）焊盘无剥落、翘曲、撕裂等现象（4）焊盘周围无残留焊剂（5）焊盘与万能板导线无桥接现象（6）焊接后元器件引脚剪脚，留头长度约1mm（7）元器件焊接牢固任务1反向灯光控制电路的安装与调试

4.调试电路在电路的输入端接入3V的交流电，接通电路电源，灯珠发光；按下轻触开关，灯珠熄灭；松开轻触开关，灯珠又恢复发光。测量灯珠两端的电压值，填入下表中。调试完毕，断开电路电源。轻触开关灯珠灯珠两端电压值1(表示接通)0(表示

)0(表示断开)1(表示

)任务2简易充电器电路的安装与调试任务2简易充电器电路的安装与调试任务2简易充电器电路的安装与调试

任务引入

充电器的作用是将交流电转换为直流电，为用电负载供电，其在日常生活中的应用以电动自行车充电器、手机充电器为代表。充电器电路主要由变压器、整流电路、滤波电路以及稳压电路四个核心部分构成。在电路中使用的电子元器件包括整流二极管、储能元件（如电容器和电感器）以及三端集成稳压器等。

本任务要求掌握二极管、电感器、电容器和三端集成稳压器的作用、应用、识读与检测方法，信号发生器和示波器的使用方法，熟悉简易充电器电路的结构和工作原理，完成电路的安装与调试以及拆焊练习。任务2简易充电器电路的安装与调试

充电器电路构成任务2简易充电器电路的安装与调试相关知识：一、简易充电器电路简易充电器电路原理图如图所示。任务2简易充电器电路的安装与调试变压器T将电网提供的交流电变压为充电负载所需要的交流电压值，整流二极管VD1～VD4将方向和大小都变化的交流电变为方向不变但大小变化的脉动直流电，滤波电容器C1将脉动直流电中的交流成分过滤掉，转变为平滑的直流电。三端集成稳压器CW7805及电容器C2、C3的作用是使电路的输出电压不受电网电压波动和更换负载的影响，能够稳定输出。任务2简易充电器电路的安装与调试相关知识：二、二极管简介在电子元器件领域，二极管是应用广泛的半导体元件。国产二极管的型号通常以代表引脚数量的数字“2”作为起始标识，国外二极管则以代表PN结数量的数字“1”作为起始标识。选用二极管时可以根据材料和应用场合的不同进行选择。按照材料不同，二极管可分为硅二极管和锗二极管等。硅二极管的正向导通电压为0.6～0.7V，其耐高温性能优异，稳定性良好，因此在整流和开关电路中得到了广泛的应用。相对而言，锗二极管的正向导通电压较低，为0.2～0.3V，但其温度稳定性不及硅二极管，故主要应用于高频检波电路。任务2简易充电器电路的安装与调试不同应用场合二极管的选用见下表：应用场合二极管的选用图例将交流电转换为直流电选用整流二极管，如1N4007

数字电路和高频信号切换选用开关二极管，如1N4148任务2简易充电器电路的安装与调试应用场合二极管的选用图例提供稳定电压选用稳压二极管，如2CW51

将电能转化为光能，用于显示、照明选用发光二极管，如Φ3mm红色LED

将光信号转为电信号选用光电二极管，如BPW34任务2简易充电器电路的安装与调试

外形

安装方式（卧式）本任务中所采用的整流二极管型号为1N4001或1N4007。这两种型号的二极管外形一样，其主要区别在于反向击穿电压的差异。在对反向击穿电压要求不严格的应用场景中，二者可互换使用。二极管在安装时一般采用卧式安装。二极管的外形及安装方式如图所示。任务2简易充电器电路的安装与调试三、电感器和电容器简介电感器和电容器的型号一般标在元器件表面，可以直接读出。简易充电器电路中一般采用电解电容器或铁芯电感器作为滤波元件，常见的电解电容器和铁芯电感器外形及安装方式如图所示。

电解电容器

铁芯电感器

安装方式任务2简易充电器电路的安装与调试四、三端集成稳压器三端集成稳压器的型号一般以字母开头。其中，以CW开头的表示中国标准的稳压器，以LM、MC、UA开头的一般都是国外产品；但是型号中的数字和其他字母的含义都是一样的。以三端固定输出集成稳压器为例，型号中的78表示输出正电压，79表示输出负电压；78或79后面的字符表示输出电流，L表示0.1A，M表示0.5A，无字符表示1.5A；型号末尾的数字表示输出电压的值，一般有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七种。常见的三端集成稳压器外形如图所示。常见的三端集成稳压器外形任务2简易充电器电路的安装与调试

相关知识：五、拆焊基础知识1.常用的拆焊方法分点拆焊法任务2简易充电器电路的安装与调试常用的拆焊方法集中拆焊法间断加热拆焊法任务2简易充电器电路的安装与调试2.拆焊工具的使用方法

万能板上的元器件可采用电烙铁、吸锡器、吸锡电烙铁、空心针、铜编织线等拆焊工具进行拆焊，其使用方法见下表。电烙铁+吸锡器吸锡电烙铁电烙铁+空心针电烙铁+铜编织线任务2简易充电器电路的安装与调试相关知识：六、信号发生器和示波器介绍1.信号发生器信号发生器又称为信号源或振荡器，是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种规律波形信号的振幅特性、频率特性、传输特性和其他电参数以及元器件的特性和参数时，信号发生器用作信号源或激励源。根据输出波形的不同，信号发生器划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器四大类，其中正弦波信号是使用最为广泛的测试信号。常用的信号发生器如图所示。学生信号发生器

多功能信号发生器任务2简易充电器电路的安装与调试2.示波器示波器可以将电路中不可见的电信号以图形的形式显示出来。示波器可以观察电信号的波形图，并分析电信号随时间变化的规律。此外，示波器还能用于测量各种电参数，如电压、电流、频率、周期、相位差等。常用的示波器如图所示。常用的示波器任务2简易充电器电路的安装与调试任务实施一、任务准备

根据任务需要，按照实训器材清单（见表）准备好相应的工具、仪器仪表、元器件和材料，设置好安全防护措施。类别准备内容工具

内热式电烙铁、烙铁架、锉刀、镊子、斜口钳、吸锡器仪器仪表

万用表、信号发生器、双踪示波器元器件及设备

二极管（1N4007，4个）、电解电容器（1个）、普通电容器（2个）、三端集成稳压器（CW7805，1个）、直流稳压电源（1台）材料

松香、焊锡丝、导线、万能板任务2简易充电器电路的安装与调试任务实施二、识读与检测元器件二极管有两只引脚，对于小功率二极管，一般情况下带色环的一只引脚为二极管负极，另一只引脚为二极管正极。若两只引脚在同一侧，则长脚是正极，短脚是负极。一般情况下，用指针式万用表的R×1k或者R×100挡检测二极管的正向电阻和反向电阻的值，从而判断二极管质量的好坏（发光二极管必须使用R×10k挡）。如果检测结果是正向电阻较小，反向电阻很大，则二极管质量是好的。1.识读与检测二极管任务2简易充电器电路的安装与调试（1）识读与检测电容器电容器的标注方法包括直标法、数码法等，其识读方法见表。标注方法图示标称容量说明直标法3300μF/35V

将标称容量和允许偏差直接标在电容器外壳上数码法

一般用三位数字表示电容器的容量，单位为pF，其中前两位为有效数字，第三位表示倍乘数，即有效数字后面零的个数2.识读与检测电容器和电感器任务2简易充电器电路的安装与调试检测电容器检测电容器可以使用指针式万用表测量电容器两引脚之间的漏电阻，根据指针摆动情况判断其质量好坏，见下表。2.电容器和电感器的识读与检测不同容量相应量程<1μFR×10k任务2简易充电器电路的安装与调试正常失效或断路

指针先向右偏转，再向左回转，并接近∞指针向右偏转的幅度越大，电容器的容量越大指针向左回转时，越接近∞，说明漏电流越小，电容器性能越好。指针不动任务2简易充电器电路的安装与调试

击穿或短路漏电指针不回转

指针先向右偏转，再向左回转，但指针回转幅度小，且距离∞的位置较远。任务2简易充电器电路的安装与调试检测电容器注意事项

检测电容器前必须保证电容器无电荷，应先对电容器放电才可以进行检测，以防电容器电荷损坏仪表，避免测量误差。放电方法如下。

（1）将电解电容器的两引脚短路，放掉电容器内的残余电荷。

（2）小容量电容器可以用万用表金属表笔将电容器两引脚短路。

（3）大容量电容器须用旋具金属部分进行放电。任务2简易充电器电路的安装与调试

（2）识读与检测电感器电感器的标注方法包括直标法、文字符号法、数码法等，其识读方法见表。标注方法图示标称电感量说明直标法

将标称容量和允许偏差直接标在电感器外壳上文字符号法

常用于小功率电感器的标注，单位为μH和nH。当单位为μH时，用“R”表示小数点，如图中“6R8”表示6.8μH;当单位为nH时，用“N”表示小数点，如“4N7”表示4.7nH数码法

一般用三位数字表示电感器的容量，单位为μH,其中前两位为有效数字，第三位表示倍乘数，即有效数字后面零的个数任务2简易充电器电路的安装与调试

检测电感器可以使用指针式万用表测量电感器线圈的阻值，以判断其质量好坏，即检测电感器是否有短路、断路等情况，见表。正常断路短路任务2简易充电器电路的安装与调试（1）识读三端集成稳压器三端集成稳压器的型号一般直接标在外壳上，从型号可以判断是三端固定输出还是三端可调输出，可以判断输出电流的大小、输出的是正电压还是负电压等。常见的三端集成稳压器有CW78XX固定正电压输出系列（CW79XX为固定负电压输出系列）和CW317型可调正电压输出系列（CW337为可调负电压输出），如图所示。3.识读与检测三端集成稳压器CW78XX型CW317型任务2简易充电器电路的安装与调试（2）检测三端集成稳压器用指针式万用表检测三端集成稳压器时，选用R×1k挡测量引脚之间的电阻值，可以大致判断其质量的好坏。黑表笔接公共端，红表笔接输入端和输出端，测量的是正向电阻值，反之测量的是反向电阻值。三端集成稳压器具体质量好坏判断见表。现象判断正向电阻值为固定值，反向电阻值较大正常正向电阻值和反向电阻值均接近0内部击穿短路正向电阻值和反向电阻值均接近∞内部断路正向电阻值和反向电阻值与正常值差距大性能不好正向电阻值和反向电阻值随温度变化而改变热稳定性能不好任务2简易充电器电路的安装与调试

CW78系列和CW79系列三端集成稳压器引脚间的正常电阻值见表。万用表表笔正常电阻值/kΩ黑表笔红表笔CW78系列CW79系列输入端Ui输出端Uo27.5～50.54.0～5.5输出端Uo输入端Ui4.5～5.516.5～23公共端GND输入端Ui4.0～6.214～16.2公共端GND输出端Uo2.3～6.92.3～4输入端Ui公共端GND23～45.54.0～5.5输出端Uo公共端GND2.5～15.02.5～4.5任务2简易充电器电路的安装与调试常用三端可调集成稳压器各引脚间的正常电阻值见表。万用表表笔正常电阻值/kΩ黑表笔红表笔LM317LM350LM338输入端Ui输出端Uo77.57.2输出端Uo输入端Ui43.5～4.54调整端ADJ输入端Ui247～3028调整端ADJ输出端Uo500几十～几百1000左右输入端Ui调整端ADJ15075～100140输出端Uo调整端ADJ2826～2829～30任务2简易充电器电路的安装与调试（2）检测三端集成稳压器若需要准确检测三端集成稳压器，还需进一步测量其稳压值。即将一个直流电源的正负极分别接在三端集成稳压器的输入端和公共端，该电源电压比三端集成稳压器的稳压值要至少高3V，但又不得超过允许通过的最大电压。此时测得输出端和公共端之间的电压稳定，且在标称稳压值的±5%以内，则其性能良好。任务2简易充电器电路的安装与调试

（1）三端集成稳压器使用不当，会出现击穿或稳压效果不好等现象，正确使用三端集成稳压器，才能获得良好的稳压效果。（2）接入电路时要分清三只引脚，不能接错，否则会损坏三端集成稳压器。（3）引脚要焊接牢固，否则在通电使用过程中，会导致输出端电压波动，从而损坏三端集成稳压器。（4）输入、输出电压差不小于3V，否则，不能保证输出电压的稳定性。但若电压差过大，稳压器的功耗也会增大，故输入、输出电压差为3～7V。任务2简易充电器电路的安装与调试

（5）对要求加散热装置的稳压器，必须根据尺寸要求加装。若散热装置的面积过小，内部调整管的结温达到保护动作点附近时，稳压器的稳压性能将变差。（6）输入电压最大值不得超过允许的最大输入电压。三端固定输出集成稳压器输入电压不超过35V（CW7824和CW7924不超过40V），三端可调输出集成稳压器输入电压不超过40V。（7）安装电路时，三端集成稳压器不要离滤波电路太远，输入、输出和接地的线要分开布设。（8）在拆装三端集成稳压器时要先断开电源。任务2简易充电器电路的安装与调试任务实施三、信号发生器和示波器的使用使用信号发生器之前应检查电源电压。检查外壳是否可靠接地，若没有，需在仪器下垫绝缘板。开机预热15min后，仪器进入稳定的工作状态。信号发生器的参数调节方法见表。1.信号发生器的使用频率调节输出电压调节波形切换

任务2简易充电器电路的安装与调试

（1）检查电源电压，将三芯电源线接入交流插座。通电之前，将以下开关或旋钮调整到指定位置。注意：不要按下过多的按键，当需要采用某项功能时，再按需要进行切换即可。1）电源：弹出。2）辉度、聚焦、水平、垂直位移：居中。3）DC-GND-AC：GND。4）垂直显示方式：CH1。5）VOLTS/div：100mV/div。6）时基因数微调、偏转因数微调：校准。7）触发方式：自动。8）内触发源开关：VERT。9）SEC/div：0.5ms/div。2.示波器的使用任务2简易充电器电路的安装与调试

（2）按下电源开关，调节亮度和聚焦旋钮，使扫描基线清晰度较好。（3）校准探极，将探极（×1）电缆接通CH1输入插座和校准信号输出端，将DC-GND-AC改为AC位置，使显示的方波为规定的形状，如波形底部或顶部不平坦，可调节探极上的微调修整电容，使波形有最佳补偿。校准波形如图所示。

最佳补偿

欠补偿

过补偿任务2简易充电器电路的安装与调试

任务实施四、安装与调试电路（1）整流二极管引脚成形整流二极管一般采用卧式插装方式，引脚成形方法见表。1.元器件引脚成形元器件名称图示说明整流二极管

将元器件水平贴紧万能板插装。卧式插装稳定性好，比较牢固，受振动时不易脱落卧式插装的两引脚元器件在引脚成形时，先用镊子将元器件两引脚拉直，然后用镊子在距元器件引脚根部1~2mm处将引脚弯成直角瓷片电容器涤纶电容器电解电容器（较小容量）任务2简易充电器电路的安装与调试（2）电容器引脚成形瓷片电容器、涤纶电容器和较小容量的电解电容器一般采用立式插装方式，引脚成形方法见表。任务2简易充电器电路的安装与调试

2.安装电路绘图安装元器件焊接电路修整

任务2简易充电器电路的安装与调试

3.检查电路

电路安装完成后，应按照工艺要求进行电路检查，电路检查项目及工艺要求见表。检查项目元器件安装电路连接焊接质量工艺要求（1）元器件与电路原理图一致（2）元器件布局合理、紧凑（3）元器件安装牢固（4）电容器、三端集成稳压器采用立式插装，与万能板间距8mm（5）整流二极管采用卧式插装，紧贴万能板安装（6）电解电容器正、负极插装正确（7）三端集成稳压器输入端、输出端插装正确（8）元器件的标称值位于方便观察的位置（1）元器件间的连接与电路原理图一致（2）导线横平竖直，无交叉（1）焊点光亮、清洁，焊料适量（2）无漏焊、虚焊、假焊、搭焊、溅锡等现象（3）焊盘无剥落、翘曲、撕裂等现象（4）焊盘周围无残留焊剂（5）焊盘与万能板导线无桥接现象（6）焊接后元器件引脚剪脚，留头长度约1mm（7）元器件焊接牢固任务2简易充电器电路的安装与调试

4.调试电路在电路的输入端接入6V的交流电，电路连接负载，如图所示。任务2简易充电器电路的安装与调试

在对应的测试点用示波器分别观察整流电路、滤波电路、稳压电路输出端的电压波形。绘制输入端和输出端的电压波形，并分析输出电压与输入电压波形的区别，填入下表。调试完毕，断开电路的电源。电路名称输入波形输出波形整流电路测量位置：ui输入端

测量位置：A点整流电路的输入为______________电，输出为______________电；整流电路的作用是将____________转化为____________任务2简易充电器电路的安装与调试电路名称输入波形输出波形滤波电路测量位置：A点

测量位置：B点滤波电路的输入为__________________电，输出为__________________电；滤波电路的作用是将_______________过滤，转化为________________稳压电路测量位置：B点

测量位置：负载两端稳压电路的作用是________________，使输出电压不受____________________和____________________的影响任务2简易充电器电路的安装与调试

5.拆焊电路

采用分点拆焊法，对简易充电器电路进行拆焊，先将立式安装的电容器、三端稳压器拆除，再将卧式安装的二极管拆除，然后将连接导线拆除，最后对万能板的焊盘和焊接面进行清理，如图所示。（1）拆焊元器件时一般先拆高（大、重），后拆低（小、轻）。

（2）拆焊下来的元器件引脚要拉直，同时要保证元器件的完好性。（3）保证万能板焊盘铜箔的完好性，不能出现翘曲、撕裂、剥落。（4）清理万能板，保持万能板板面干净、整洁。任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试任务引入

在电气控制柜的散热系统中，风扇散热控制是确保电路板不超温的常见方法。通常，通过构建以热敏电阻和三极管为核心的电路来实现风扇的启停控制。然而，该传统电路设计存在一定的局限性：温度的微小波动会导致风扇频繁地启动与停止，这种频繁切换对电路的稳定性和使用寿命产生负面影响。因此，有必要引入一种温度控制机制，通过设定特定的温度区间来优化风扇的启停行为。

本任务要求熟悉三极管、继电器和集成运算放大器的特点、原理、识读与检测方法，掌握电气控制柜风扇散热控制电路的工作原理，并完成电路的安装与调试。任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试相关知识：一、电气控制柜风扇散热控制电路电气控制柜风扇散热控制电路原理图如图所示。任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试电气控制柜风扇散热控制电路包含温控电路、温度回差电路、风扇输出电路。温控电路由LM358、NTC热敏电阻R1、电阻器R2、R3、R4和电容器C构成。电路供电电压为12V，12V的电压通过R1、R2两个电阻进行分压，能够在节点A点得到6V的电压，这个电压将作为基准电压。同时，12V电压经过R3、R4分压，在节点B（LM358同相输入端）得到8V的电压。此时，同相输入端的电压高于反相输入端的电压，所以运算放大器输出高电平。对于PNP管来说，高电平会使其截止，继电器断开，风扇也就不会运转。当环境温度上升到50℃时，NTC热敏电阻的阻值开始下降，这会导致LM358反相输入端的电压上升。一旦反相输入端的电压大于8V，运算放大器就会输出低电平。这个低电平经过限流电阻R6后，能够使三极管V1导通，继电器吸合，风扇便开始转动进行降温。任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

当温度下降时，热敏电阻的阻值上升，反相输入端的电压随之下降，很快就会降至8V以下，继电器断开，风扇停止运行。当温度再次上升时，又会重复上述过程，这就造成了风扇的频繁启停。为了避免出现这种情况，电路设置了温度回差电路。当风扇启动时，电路输出低电平，这个低电平通过二极管V3，并结合R6、R5电阻的串联与并联，能够使节点B的电压下降到7V左右。在这种情况下，只要节点A的电压不低于7V，运算放大器就会保持输出低电平，风扇保持运行；只有当节点A的电压低于5V时，运算放大器才会输出高电平，使三极管V1截止，继电器断电，风扇停止运行。

当温度慢慢回升到50℃时，电路的状态会发生翻转，恢复到初始状态。在风扇启动输出低电平时，基准电压从8V下降到7V，这就为风扇的运转提供了一个特定的温度区间。在25~40℃这个温度区间内，风扇能够正常工作；一旦超过这个区间，风扇就会停止运转，并恢复到初始状态。整个电路通过输出状态的改变来调整基准电压，利用温度回差控制风扇在一定温度区域内的启停。任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

相关知识：二、三极管简介1.三极管的分类

三极管可按照结构工艺、制造材料、允许耗散功率、工作频率等进行分类，见表。分类具体类型按结构工艺分PNP型三极管、NPN型三极管按制造材料分锗三极管、硅三极管等按允许耗散功率分小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管按工作频率分低频三极管、高频三极管任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

2.三极管的三种工作状态

三极管在电路中主要是利用三种工作状态构建电流放大电路和开关电路。NPN型三极管的三种工作状态及应用见表。工作状态截止放大饱和工作条件发射结反偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结正偏特点IB=0集电极仅有很小的漏电流ICEO，称为穿透电流IC=βIBIC不受IB控制应用开关电路的“断开”状态放大电路开关电路的“闭合”状态任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

3.由三极管构成的简单放大电路

简单放大电路由三极管V，电阻器RB1、RB2、RE、RC，电容器C1、C2、CE组成，如图所示。任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

电路中RB1为上偏置电阻器，RB2为下偏置电阻器。电源VCC经电阻器RB1、RB2分压后为三极管提供基极电压。RC为集电极电阻器。RE为发射极直流负反馈电阻器，用于稳定静态工作点。CE为交流旁路电容器，可以提高电路的交流增益。

在输入端接入交流电压，其被叠加在基极的直流电压上，经三极管放大后得到集电极输出电压波形，电压幅度有较大增加，且相位相差180°，如图所示。任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

相关知识：三、集成运算放大器简介

集成运算放大器（简称集成运放）相当于一个高性能的多级放大器，它是一种通用性很强的功能器件。几种常见的集成运算放大器外形及电气符号如图所示金属圆壳式

双列直插式

贴片式

电气符号任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

1.集成运算放大器的分类

集成运算放大器可按多种方式进行分类，常见的分类方法见表。具体类型通用型集成运算放大器高精度型集成运算放大器高速型集成运算放大器高输入阻抗型集成运算放大器低功耗型集成运算放大器说明具有中等增益和带宽，适用于一般的信号放大、处理等常规应用，如μA741等，其性能指标能满足大多数普通电路的要求，价格相对较低，应用广泛具有低失调电压、低失调电流、低温漂等特点，能精确地放大微弱信号，常用于对精度要求较高的测量仪器、传感器信号放大等领域，如OP07等具有较高的转换速率和较宽的带宽，能够快速跟踪变化的输入信号，适用于处理高频信号或快速变化的信号，如视频信号放大、高速数据采集系统等，例如AD8009等输入阻抗非常高，通常采用场效应管作为输入级，可减小对输入信号源的负载效应，适用于输入信号源内阻较高的场合，如测量高内阻传感器的信号等，例如LF356等在工作时消耗的功率非常小，适用于对功耗有严格要求的电路，如电池供电的便携式设备等，例如TLC2272等按性能指标分类任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

具体类型双极型集成运算放大器场效应管型集成运算放大器Bi-MOS型集成运算放大器说明采用双极型晶体管工艺制造，具有较高的增益、较好的线性度和速度，但输入阻抗相对较低，功耗较大利用场效应管的特性制造，输入阻抗高、噪声低，尤其适用于高输入阻抗、低噪声的应用场景，但增益和速度可能相对双极型略低结合了双极型晶体管和MOS场效应管的优点，既有双极型晶体管的高增益和高速特性，又有MOS场效应管的高输入阻抗和低功耗特性，性能较为优越，常用于一些对综合性能要求较高的电路中按工艺分类任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

具体类型单运放双运放四运放说明一个集成芯片中只包含一个运算放大器，如LM321中的一个通道，适用于单一信号处理的简单电路一个集成芯片内集成了两个独立的运算放大器，如LM358，它有两个运算放大器通道，可同时处理两路信号，常用于需要两个独立运放且对空间要求较高的电路中，能节省电路板空间一个集成芯片内包含四个独立的运算放大器，如LM324，可同时对四路信号进行处理，广泛应用于需要多个运放的复杂电路中，能进一步提高集成度，减少芯片数量和电路板面积按通道数分类任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

2.集成运算放大器LM358

本电路采用集成运算放大器LM358实现电压比较功能。

双运算放大器LM358内部包括两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式。它广泛应用于模拟电路设计中，如信号放大、滤波、比较、积分、微分等。LM358外形

任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

LM358引脚如图所示。1-运算器1输出

2-运算器1反相输入

3-运算器1同相输入

4-接地5-运算器2同相输入

6-运算器2反相输入

7-运算器2输出

8-电源任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

3.集成运算放大器的检测方法方法一：将万用表置于R×100或R×1k挡，分别测量集成运算放大器同相输入端间的正、反向电阻，各引脚对输出端间正、反向电阻，各引脚对电源端及接地端正、反向电阻，所测得的值与同型号集成运算放大器的正常值相比较应较为接近，如差距很大，甚至出现短路或断路现象，一般是集成运算放大器损坏。任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

方法二：将集成运算放大器接成电压跟随器，如图所示。接通电源，用万用表直流电压挡测量输出电压。调节RP，输出电压应能在0~VCC范围内变化，如果调节RP时输出电压不变或变化很小，说明集成运算放大器已损坏。任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

相关知识：四、继电器简介1.常用继电器的分类继电器是一种电子控制装置，由控制回路（亦称输入回路）和被控制回路（亦称输出回路）两个部分组成。它广泛应用于自动控制领域，本质上是一种利用较小电流来操控较大电流的“自动开关”。分类形式类别按工作原理分电磁继电器（交流、直流）、固态继电器、磁保持继电器、热继电器、时间继电器、光继电器按负载类型分小功率继电器、中功率继电器、大功率继电器按输入控制方式分电压控制型继电器、电流控制型继电器、光耦隔离型继电器按输出形式分常开型继电器、常闭型继电器、转换型继电器按安装形式分PCB安装型继电器、导轨安装型继电器、插座安装型继电器任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

2.电磁继电器

本任务使用的电磁式双位继电器的外形和内部结构如图所示。

外形

内部结构任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

电磁继电器一般由铁芯、线圈、弹簧、衔铁、触点等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁吸力作用下克服弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁吸力也随之消失，衔铁在弹簧的拉力下返回原来的位置，使动触点与原位的静触点（常闭触点）吸合，这样吸合、释放，从而达到接通、切断电路的目的。任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

电磁继电器的引脚符号及说明见表。引脚符号引脚说明

1-3线圈2-5常闭触点2-4常开触点任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试任务实施一、任务准备

根据任务需要，按照实训器材清单（见表）准备好相应的工具、仪器仪表、元器件和材料，设置好安全防护措施。类别准备内容工具

内热式电烙铁、烙铁架、锉刀、镊子、斜口钳、吸锡器仪器仪表

万用表、电流表、信号发生器、双踪示波器元器件及设备

电阻器（5个）、NTC热敏电阻（1个）、电容器（1个）、三极管（9012，1个）、二极管（1N4148、1N4007各1个）、集成运算放大器LM358（1个）、8脚插座（1个）、电磁继电器（1个）、风扇（1个）、直流稳压电源（1台）材料

松香、焊锡丝、导线、万能板任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试任务实施二、识读与检测元件1.识读与检测三极管常用三极管的封装形式和引脚排列见表。类型大功率金属封装三极管小功率金属封装三极管中功率塑料封装三极管小功率塑料封装三极管图示任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试1.三极管的识读与检测（1）判别三极管的管型

利用PN结的正向导通、反向截止特性可以判别三极管的管型。

将万用表拨至R×100（或R×1k）挡，将黑表笔固定接三极管的某引脚，红表笔分别接另外两引脚，如图所示，测得一组（两个）电阻值；将黑表笔依次换接三极管其余两引脚，重复上述操作，又测得两组电阻值。将测得的三组电阻值进行比较，若某一组中的两个电阻值都很小，则说明被测三极管是NPN型。

采用同样的方法，用红表笔接三极管的某引脚，黑表笔分别接另外两引脚，测得三组电阻值，若某一组中的两个电阻值都很小，则说明被测三极管是PNP型。任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

（2）判别三极管的极性准备判别三极管的基极判别三极管的发射极和集电极任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试2.识读与检测集成运算放大器LM358（1）LM358的引脚识别LM358通常有双列直插式（DIP）和表面贴装式（SOP）等封装。DIP封装的引脚间距较大，便于手工焊接和在实验电路中使用；SOP封装则适用于高密度的电路板设计，能节省空间。

以常见的8引脚DIP封装为例，其引脚排列有一定规律，1脚、2脚和3脚分别是第一运算放大器的输出端、反相输入端和同相输入端；5脚、6脚和7脚分别是第二运算放大器的同相输入端、反相输入端和输出端；4脚为接地端，8脚为正电源端。在实际应用中，需根据具体的电路连接要求正确连接各引脚。任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

（2）LM358的检测外观检测电源引脚检测输入/输出引脚检测

首先检查LM358的外观是否有损坏，如引脚是否弯曲、折断，封装是否有裂缝等。若发现外观有问题，可能会影响其性能甚至导致无法正常工作

使用万用表的直流电压挡测量LM358的电源引脚（4脚接地，8脚接正电源）之间的电压，确保电压在其规定的工作范围内，若电压异常，可能是电源电路存在问题，会影响LM358的正常工作

在电路通电的情况下，可以通过测量输入、输出引脚的电压来初步判断LM358的工作状态。例如，当输入信号为零时，输出电压理论上应为接近电源电压的一半（在理想情况下）。若输出电压偏离正常范围，可能是芯片本身损坏或外围电路存在故障。也可以给芯片输入一个已知的信号，然后测量输出信号，观察其是否按照预期进行放大或处理任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试通过以上识读与检测方法，可以对集成运算放大器LM358进行基本的了解和故障排查，确保其在电路中能够正常工作。短路与开路检测性能测试

使用万用表的电阻挡分别测量LM358各引脚之间的电阻，检查是否存在短路或开路情况。正常情况下，引脚之间的电阻值应符合一定的规律，若出现异常的电阻值，如无穷大（开路）或接近零（短路），则说明芯片可能存在问题。但需要注意的是，在测量各引脚之间的电阻时，应先将芯片从电路中取下，以免外围电路对测量结果产生干扰

如果条件允许，可以使用专业的测试设备，如示波器、信号发生器等、对LM358的性能进行全面测试。例如，通过输入不同频率和幅度的信号，观察输出信号的波形、幅度和相位等，来评估其放大倍数、带宽、失真度等性能指标是否符合要求任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试

3.继电器的检测测量触点电阻测量线圈电阻测量吸合电压/吸合电流测量释放电压/释放电流

用万能表的电阻挡测量常闭静触点与动触点的电阻值应为0，常开静触点与动触点的电阻值为无穷大，由此可以区别出哪个是常闭静触点，哪个是常开静触点

可用万能表R×10挡测量继电器线圈的电阻值，从而判断该线圈是否存在开路

用可调稳压电源给继电器输入一组电压，并在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时，记下该吸合电压和吸合电流。为求准确，可以试多几次取平均值

也是像上述那样连接测试，当继电器吸合后，再逐渐降低供电电压，当听到继电器释放声音时，记下此时的电压和电流，可尝试多次取平均值。一般情况下，继电器的释放电压约为吸合电压的10％～50％，如果释放电压太小（小于1/10的吸合电压），则继电器不能正常使用，这会对电路的稳定性造成威胁，工作不可靠任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试任务实施三、安装与调试电路1.元器件引脚成形元器件两引脚元件卧式成形两引脚元件立式成形三引脚元件成形集成运算放大器成形继电器成形图示任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试2.安装电路绘图安装电阻R2~R6安装二极管VD1、VD2安装热敏电阻器R1

任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试安装电容器C、三极管VT1安装集成运放的插座安装继电器安装连接线

任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试安装风扇安装电源连接线安装LM358集成运算放大器时需注意元件标注，确定引脚号，避免错误。任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试3.检查电路电路安装完成后，应按照工艺要求进行电路检查，电路检查项目及工艺要求见表。检查项目工艺要求元器件安装（1）元器件与电路图一致（2）元器件布局合理、紧凑（3）元器件安装牢固（4）热敏电阻器、电容器、三极管、继电器采用立式插装，与万能板间距8mm（5）普通电阻器、二极管采用卧式插装，紧贴万能板安装（6）继电器引脚插装正确（7）元器件的标称值位于方便观察的位置任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试检查项目工艺要求电路连接（1）元器件间的连接与电路原理图一致（2）导线横平竖直，无交叉焊接质量（1）焊点光亮、清洁，焊料适量（2）无漏焊、虚焊、搭焊、溅锡等现象（3）焊盘无剥落、翘曲、撕裂等现象（4）焊盘周围无残留焊剂（5）焊盘与万能板导线无桥接现象（6）焊接后元器件引脚剪脚，留头长度约1mm（7）元器件焊接牢固任务3电气控制柜风扇散热控制电路的安装与调试4.调试电路接通电源，改变热敏电阻器的环境温度，分别测量A点、B点和C点的电压，观察电压在不同区间值时，风扇是否工作。最后将测量结果记录在表中。热敏电阻感知的温度条件输入输出风扇A点B点C点是否工作温度低于25℃

温度升高至50℃以上

温度回落至40℃以下

任务4声光控开关电路的安装与调试任务4声光控开关电路的安装与调试任务4声光控开关电路的安装与调试任务引入声光控开关电路作为一种智能控制电路，能有效实现对电气设备的自动控制，在节能、便捷等方面展现出显著优势，被广泛应用于楼道照明、公共卫生间照明等众多场景。其核心功能在于通过感知环境中的声音和光线强度，自动控制电路的通断，从而实现电气设备的智能化运行。本任务要求熟悉TTL和CMOS集成门电路的结构、特点及应用，CD4011集成门电路的引脚功能和参数，集成电路常见的封装形式和表面组装技术，以及驻极体传声器和光敏电阻器的检测方法，掌握声光控开关电路的工作原理，并完成电路的安装与调试。任务4声光控开关电路的安装与调试相关知识

一、声光控开关电路

声光控开关电路原理图如图所示。任务4声光控开关电路的安装与调试声光控开关电路主要由光控电路（RG、RP、R5）、声控电路（B、C2、R2～R4）、输出显示电路（CD4011、VD6、C3、R6～R8、VD7、VT2）和电源电路（VD1～VD5、C1、R1）构成，主要元器件有驻极体传声器B、光敏电阻器RG、集成电路CD4011、电解电容器、二极管等。任务4声光控开关电路的安装与调试1.光控电路和输出显示电路光敏电阻器RG白天受光线照射呈现低阻值，使与非门D1的输入端2脚为低电平，与非门D1输出被锁定为高电平，与1脚的输入电平高低无关。与非门D1输出的高电平经与非门D2～D4三次反相后变成低电平，三极管VT2截止，发光二极管VD7熄灭。当夜间无光线照射时，RG呈现高阻值，与非门D1的输入端2脚变为高电平。与非门D1的输出状态受1脚输入电平的控制，即1脚为低电平时，与非门D1输出高电平；1脚为高电平时，与非门D1输出低电平。任务4声光控开关电路的安装与调试2．声控电路声控电路由驻极体传声器B、电容器C2、三极管VT1、电阻器R2～R4构成。当驻极体传声器B接收到声波信号时，三极管VT1由饱和进入放大状态，三极管VT1的集电极电压Uc从低电平变成高电平，送至与非门D1的1脚；声波消失后三极管VT1的集电极电压恢复低电平。当夜晚无光照而有声音时，与非门D1输出低电平，经与非门D2反相变成高电平，对电容器C3充电（充电时间常数很小），高电平经与非门D3、D4两级反相，通过R7使三极管VT2导通，发光二极管VD7发光。声音消失后，与非门D2输出低电平，因有VD6的阻断作用，电容器C3只能通过R6缓慢放电，C3两端仍保持高电平，与非门D4也输出高电平，保持VD7发光。经过一段时间后，电容器C3两端电压下降到低电平时，与非门D4输出变为低电平，三极管VT2截止，发光二极管VD7熄灭。任务4声光控开关电路的安装与调试3.电源电路由四个二极管VD1～VD4组成的桥式整流电路，将交流电源转换为直流电。该直流电通过电阻R1的分压作用、电容器C1的滤波处理以及稳压二极管VD5的稳压功能，为后续电路提供稳定的15V直流电源。本电路适用于公共过道、楼梯照明灯的节能自动控制。实际应用时，可将VD1~VD4换成1N4007；R1改为340kΩ，VD7改为继电器控制220V照明灯。任务4声光控开关电路的安装与调试

集成门电路是将多个逻辑门集成在一个芯片上，实现特定逻辑功能的电子元件。随着电子技术的发展和电子集成技术的发展，出现了常用的小规模集成门电路，其中最常见的是TTL集成门电路和CMOS集成门电路。

1.TTL集成门电路TTL集成门电路通过使用双极晶体管来执行逻辑功能，提供开关功能。常见的TTL集成门电路类型有与门（如74LS08）、非门（如74LS04）、与非门（如74LS00）和或非门（如74LS02）。相关知识

二、常用的集成门电路简介任务4声光控开关电路的安装与调试（1）TTL集成与非门的结构及引脚排列这里以TTL集成与非门为例，介绍TTL集成门的结构和引脚排列。TTL集成与非门的典型电路一般由输入级、中间级和输出级三部分组成，如图所示。TTL集成“与非”门的典型电路a）外形

b）引脚排列TTL集成“与非”门的外形和引脚排列任务4声光控开关电路的安装与调试（2）主要特点及应用TTL集成门电路速度快，能够满足大多数数字系统的高速运算要求；输出电流大，带负载能力强，可以直接驱动多个负载；逻辑功能丰富，有多种门电路类型可供选择。但其功耗相对较高，随着芯片集成度的提高，功耗问题日益突出；输入电阻较低，对前级电路的驱动能力有一定要求。任务4声光控开关电路的安装与调试2.CMOS集成门电路CMOS集成门电路以MOS场效应管为基本元件，MOS场效应管有PMOS和NMOS两类。CMOS集成门电路是由PMOS和NMOS组成的互补对称型逻辑门电路。常见的CMOS集成门电路有非门电路（如74HC04、CD4069）、与非门电路（如74HC00、CD4011）、或非门电路（如74HC02、CD4001）。任务4声光控开关电路的安装与调试常见CMOS集成门电路的电路结构、工作原理和逻辑表达式见表。名称电路结构工作原理逻辑表达式非门

当输入端A为低电平时，VP导通，VN截止，输出端输出为高电平（接近于电源电压）；反之，输出为低电平

任务4声光控开关电路的安装与调试名称电路结构工作原理逻辑表达式与非门当两个输入端A、B均为高电平时，VN1和VN2导通，VP1和VP2截止，输出为低电平；当输入端至少有一个为低电平时，VN1和VN2中至少有一个截止，而VP1和VP2中至少有一个导通，故输出为高电平或非门当两个输入端A、B均为低电平时，VN1和VN2均截止，VP1和VP2均导通，输出为高电平；当输入端至少有一个为高电平时，VN1和VN2中至少有一个导通，而VP1和VP2中至少有一个截止，故输出为低电平任务4声光控开关电路的安装与调试CMOS集成门电路是在TTL集成门电路问世之后，开发出的第二种广泛应用的数字集成器件。CMOS集成门电路功耗极低，静态功耗几乎为零，只有在状态转换时才会消耗能量，因此特别适合于电池供电的设备和大规模集成电路；抗干扰能力强，能够在较宽的电源电压范围内工作，对电源电压的波动不敏感；输入电阻极高，几乎不吸取电流，对前级电路的驱动能力要求很低。但CMOS集成门电路的速度相对较慢，开关速度比TTL集成门电路低；输出电流相对较小，带负载能力不如TTL集成门电路。CMOS集成门电路在各种便携式电子设备、计算机主板、大规模集成电路等领域得到了广泛应用，如手机、平板电脑、微处理器、存储器等。任务4声光控开关电路的安装与调试3.CD4011CD4011是一种常用的CMOS与非门集成电路，如图所示，其内部由四个独立的2输入端与非门单元电路构成，采用N沟道和P沟道增强型MOS晶体管，具有对称的输出特性。a）外形

b）内部结构及引脚

CD4011集成门电路任务4声光控开关电路的安装与调试（1）引脚功能CD4011采用双列直插式封装，有14根引脚，其功能见表。引脚号功能说明引脚号功能说明引脚号功能说明1D1与非门输入A16D2与非门输入B211D4与非门输出Y42D1与非门输入B17接地端12D4与非门输入A43D1与非门输出Y18D3与非门输入A313D4与非门输入B44D2与非门输出Y29D3与非门输入B314电源端5D2与非门输入A210D3与非门输出Y3任务4声光控开关电路的安装与调试（2）主要参数CD4011的每个逻辑门电路单元都能实现与非逻辑功能，即输入端全部为1时，输出为0；输入端只要有0，输出就为1。其主要参数及功能说明见表。主要参数功能说明工作电压范围较宽，通常可在3~18V范围内工作，典型工作电压为5V、10V、15V等功耗属于CMOS电路，静态功耗极低，只有在状态转换时才会耗能抗干扰能力采用CMOS工艺，具有很高的抗干扰度输出性能高电平输出电流和低电平输出电流典型值为1.5mA，可驱动一些小功率负载任务4声光控开关电路的安装与调试4.集成电路的封装集成电路通常采用封装技术，将电路集成于单一芯片中。通过膜技术与微加工技术的综合应用，芯片得以通过一系列精细的工艺步骤封装于塑料、陶瓷或金属外壳内，以实现对芯片的保护并提升其使用便捷性。封装完成的芯片可直接嵌入电路板，从而简化了电子产品的生产流程。任务4声光控开关电路的安装与调试常见的封装形式金属封装（CAN）单列直插式封装（SIP）双列直插式封装（DIP）小外形封装（SOP）

任务4声光控开关电路的安装与调试扁平封装（PFP、QFP）插针网格阵列封装（PGA）球栅阵列封装（BGA）常见的封装形式任务4声光控开关电路的安装与调试【知识拓展】表面组装技术表面组装技术（surfacemountedtechnology，SMT），也被称作表面贴装技术或者表面安装技术。它是指把无引脚或者短引脚的表面组装元器件（片状元器件，简称为SMC/SMD）安置在印制电路板（PCB）的表面，或者其他类型基板的表面，借助回流焊或者浸焊等焊接手段，完成电路组装和连接的技术。如图所示为SMT制造的电路板。与传统的通孔插装技术相比，SMT不再依赖元器件的引脚插入电路板的通孔来实现电气连接和机械固定，而是直接将元器件贴装在印制电路板或其他类型基板的表面，极大地改变了电子组装的方式，提高了效率。SMT制造的电路板任务4声光控开关电路的安装与调试表面组装技术的通用工艺流程见表。工艺流程说明印刷使用印刷机将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件焊接做准备贴装用贴片机将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上固化若使用贴片胶，需通过固化炉使贴片胶融化，将元器件和PCB牢固粘接回流焊接利用回流焊炉将焊膏融化，使元器件需要焊接的引脚与PCB对应的焊盘焊接到一起清洗使用清洗机将组装好的PCB上的焊接残留物（如焊剂等）除去检测通过放大镜、显微镜、在线测试仪（ICT）、自动光学检测（AOI）等设备对PCB进行焊接质量和装配质量检测返修对检测出故障的PCB用电烙铁等工具进行返工任务4声光控开关电路的安装与调试任务实施一、任务准备根据任务需要，按照实训器材清单准备好相应的工具、仪器仪表、元器件和材料，设置好安全防护措施。类别准备内容工具内热式电烙铁、烙铁架、锉刀、镊子、斜口钳、吸锡器仪器仪表万用表、信号发生器、双踪示波器元器件及设备CD4011（1个）、14脚插座（1个）、驻极体话筒（1个）、整流二极管（1N4001，4个）、稳压二极管（2CW56，1个）、普通二极管（1N4148，1个）、三极管（