畢業(yè)論文-追逐式閃光電路

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言………………………………………………………………………………1</p><p>　　1 設(shè)計(jì)介紹……………………………………………………………………2</p><p>　　1.1引言………………………………………………………………………2 </p>&

2、lt;p>　　1.2 設(shè)計(jì)原理…………………………………………………………………… 2</p><p>　　2 電阻的使用方法………………………………………………………………3</p><p>　　2.1電阻的種類與使用…………………………………………………………3</p><p>　　2.2電阻器阻值標(biāo)示方法 ………………………………………………………5&l

3、t;/p><p>　　2.3可變電阻………………………………………………………………………5</p><p>　　3 電容的使用方法………………………………………………………………7</p><p>　　3.1電容的種類與使用……………………………………………………………7</p><p>　　3.2電容值的表示方法………………………………………

4、……………………8</p><p>　　4 二極管……………………………………………………………………………10</p><p>　　4.1發(fā)光二極管簡介……………………………………………………………10</p><p>　　4.2發(fā)光二極管分類……………………………………………………………10</p><p>　　5 設(shè)計(jì)中芯片介紹…………

5、……………………………………………………12</p><p>　　5.1 NE555………………………………………………………………………12</p><p>　　5.2 CD4017………………………………………………………………………14</p><p>　　6整流橋原理………………………………………………………………………17</p><p

6、>　　7變壓器……………………………………………………………………………18</p><p>　　7.1變壓器的簡介………………………………………………………………18</p><p>　　7.2變壓器的原理………………………………………………………………19</p><p>　　8 設(shè)計(jì)電路分析…………………………………………………………………20</

7、p><p>　　8.1電源模塊調(diào)試………………………………………………………………20</p><p>　　8.2顯示模塊調(diào)試………………………………………………………………20</p><p>　　8.3整體電路調(diào)試………………………………………………………………21</p><p>　　9結(jié)束語………………………………………………………………

8、……………25</p><p>　　參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………26</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………………27</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　發(fā)光二極管簡稱LED，采用砷化鎵、鎵鋁砷、和磷化鎵等材料制成

9、，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個(gè)PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦浴?lt;/p><p>　　發(fā)光二極管現(xiàn)有光、熱兩種，都能以不同的電路組態(tài)，可以當(dāng)作輸出開關(guān)、模擬或脈沖頻率信號(hào)。其可供開發(fā)的擴(kuò)展空間將十分可觀。為了拓寬發(fā)光二極管的應(yīng)用領(lǐng)域，很有從深度上和廣度上進(jìn)一步研究的價(jià)值。 </p><p>　　發(fā)光二極管的發(fā)光原理同樣可以用PN結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)來解釋。制作半導(dǎo)體發(fā)光二極管的材料是重?fù)诫s的，熱平衡狀態(tài)下的N區(qū)有很多遷

10、移率很高的電子，P區(qū)有較多的遷移率較低的空穴。由于PN結(jié)阻擋層的限制，在常態(tài)下，二者不能發(fā)生自然復(fù)合。，而當(dāng)給PN結(jié)加以正向電壓時(shí)，溝區(qū)導(dǎo)帶中的電子則可逃過PN結(jié)的勢壘進(jìn)入到P區(qū)一側(cè)。于是在PN結(jié)附近稍偏于P區(qū)一邊的地方，處于高能態(tài)的電子與空穴相遇時(shí)，便產(chǎn)生發(fā)光復(fù)合。這種發(fā)光復(fù)合所發(fā)出的光屬于自發(fā)輻射，輻射光的波長決定于材料的禁帶寬度Eg，即 λ＝1240 V/Eg（mm）</p&

11、gt;<p>　　發(fā)光二極管具有可靠性較高，室溫下連續(xù)工作時(shí)間長、光功率－電流線性度好等顯著優(yōu)點(diǎn)，而且由于此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，所以其價(jià)格非常便宜。因此在一些簡易的光纖傳感器的設(shè)計(jì)中，如果LED能夠勝任，選用它作為光源即可大大降低整個(gè)傳感器的成本。然而LED的發(fā)光機(jī)理決定了它存在著很多的不足，如輸出功率小、發(fā)射角大、譜線寬、響應(yīng)速度低等。因此，在一些需要功率高、調(diào)制速率快、單色性好的光源的傳感器設(shè)計(jì)中，就不得不以提高

12、成本為代價(jià)，選用其它更高性能的光源。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。</p><p>　　本文在前述特性的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)工藝和應(yīng)用開發(fā)實(shí)踐，在半導(dǎo)體工作機(jī)理上和電路應(yīng)用組態(tài)上進(jìn)行了深入的擴(kuò)展研究，制作了追逐式流水燈。設(shè)計(jì)中所用到的元器件都具有體積小、生產(chǎn)工藝簡單、成本低、使用方便等特點(diǎn)。</p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)介紹</p><p><b&g

13、t;　　1.1引言</b></p><p>　　都市的霓虹燈似天上彩虹、像人間銀河、更酷似一個(gè)夢幻世界，引人入勝，使人難以忘懷。因此、霓虹燈是一種投入較少、效果強(qiáng)烈、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的廣告形式。 </p><p>　　霓虹燈是一種冷陰極輝光放電管，其輻射光譜具有極強(qiáng)的穿透大氣的能力，色彩鮮艷絢麗、多姿，發(fā)光效率明顯優(yōu)于普通的白 熾燈，它的線條結(jié)構(gòu)表現(xiàn)力豐富，可以加工彎制成任何幾何形狀，

14、滿足設(shè)計(jì)要求，通過電子程序控制，可變幻色彩的圖案和文字 受到人們的歡迎。 </p><p>　　霓虹燈的亮、美、動(dòng)特點(diǎn)，是目前任何電光源所不能替代的，在各類新型光源不斷涌現(xiàn)和競爭中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。</p><p>　　十路追逐式閃光燈的設(shè)計(jì)就是源于霓虹燈的原理，美麗的彩燈循環(huán)閃爍，像極美麗的霓虹燈，其美麗的燈光、簡單的外觀，讓人不覺慨嘆。該控制器由不規(guī)則時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器、發(fā)光二極管等組成。<

15、/p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)原理</b></p><p>　　在實(shí)驗(yàn)之前，先要得到+6V直流電源以提供電流，電路圖如下：</p><p><b>　　圖1-1電源原理圖</b></p><p>　　該電路起到改變電壓電流的作用，市電220V通過N1：N2=220：10的變壓器，電壓變?yōu)?10V

16、，再經(jīng)過橋式整流電路Bridge1將交流變?yōu)橹绷麟姡?jīng)過一個(gè)電容C3，再次進(jìn)行濾波，通過芯片IC7805再次減壓變?yōu)橐蟮碾妷?，?dāng)電源接通時(shí)，合上開關(guān)S1，D0導(dǎo)通變亮。</p><p>　　NE555用來產(chǎn)生時(shí)間脈沖，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R4，改變流水燈變化的頻率，通過CD4017輸出十路發(fā)光二級管，導(dǎo)通發(fā)光。電路圖如下圖（圖1-2）</p><p><b>　　圖1-2設(shè)計(jì)原理

17、圖</b></p><p>　　第二章 電阻的使用方法</p><p>　　2.1電阻的種類與使用</p><p>　　導(dǎo)電體對電流的阻礙作用稱著電阻，用符號(hào)R表示，單位為歐姆、千歐、兆歐，分別用Ω、KΩ、MΩ表示。</p><p><b>　　一、電阻器的分類</b></p><p>

18、;　　1、線繞電阻器：通用線繞電阻器、精密線繞電阻器、大功率線繞電阻器、高頻線繞電阻器。</p><p>　　2、薄膜電阻器：碳膜電阻器、合成碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、化學(xué)沉積膜電阻器、玻璃釉膜電阻器、金屬氮化膜電阻器。</p><p>　　3、實(shí)心電阻器：無機(jī)合成實(shí)心碳質(zhì)電阻器、有機(jī)合成實(shí)心碳質(zhì)電阻器。</p><p>　　4、敏感電阻器：壓敏電

19、阻器、熱敏電阻器、光敏電阻器、力敏電阻器、氣敏電阻器、濕敏電阻器。 </p><p><b>　　二、常用電阻器</b></p><p>　　圖2-1 碳膜電阻 圖2-2金屬膜電阻</p><p>　　圖2-3金屬氧化膜電阻

20、 圖2-4繞線電阻</p><p><b>　　1、實(shí)芯碳質(zhì)電阻器</b></p><p>　　用碳質(zhì)顆粒壯導(dǎo)電物質(zhì)、填料和粘合劑混合制成一個(gè)實(shí)體的電阻器。</p><p>　　特點(diǎn)：價(jià)格低廉，但其阻值誤差、噪聲電壓都大，穩(wěn)定性差，目前較少用。</p><p><b>　　2、繞線電阻器</b>

21、;</p><p>　　繞線電阻具有較低的溫度系數(shù)，阻值精度高， 穩(wěn)定性好，耐熱耐腐蝕，主要做精密大功率電阻使用，缺點(diǎn)是高頻性能差，時(shí)間常數(shù)大。</p><p><b>　　3、薄膜電阻器</b></p><p>　　用蒸發(fā)的方法將一定電阻率材料蒸鍍于絕緣材料表面制成。主要如下：</p><p><b>　　3

22、.1 碳膜電阻器</b></p><p>　　將結(jié)晶碳沉積在陶瓷棒骨架上制成。碳膜電阻器成本低、性能穩(wěn)定、阻值范圍寬、溫度系數(shù)和電壓系數(shù)低，是目前應(yīng)用最廣泛的電阻器。</p><p>　　3.2 金屬膜電阻器。</p><p>　　金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高，穩(wěn)定性好，噪聲， 溫度系數(shù)小。在儀器儀表及通訊設(shè)備中大量采用。</p><

23、p>　　3.3 金屬氧化膜電阻器</p><p>　　在絕緣棒上沉積一層金屬氧化物。由于其本身即是氧化物，所以高溫下穩(wěn)定，耐熱沖擊，負(fù)載能力強(qiáng)。</p><p><b>　　3.4 合成膜電阻</b></p><p>　　由于其導(dǎo)電層呈現(xiàn)顆粒狀結(jié)構(gòu)，所以其噪聲大，精度低，主要用他制造高壓， 高阻， 小型電阻器。</p>&l

24、t;p>　　4、金屬玻璃鈾電阻器</p><p>　　將金屬粉和玻璃鈾粉混合，采用絲網(wǎng)印刷法印在基板上。</p><p>　　耐潮濕， 高溫， 溫度系數(shù)小，主要應(yīng)用于厚膜電路。</p><p><b>　　5、貼片電阻SMT</b></p><p>　　片狀電阻是金屬玻璃鈾電阻的一種形式，他的電阻體是高可靠的釕系列

25、玻璃鈾材料經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)而成，電極采用銀鈀合金漿料。體積小，精度高，穩(wěn)定性好，由于其為片狀元件，所以高頻性能好。</p><p><b>　　6、敏感電阻</b></p><p>　　敏感電阻是指器件特性對溫度，電壓，濕度，光照，氣體， 磁場，壓力等作用敏感的電阻器。</p><p>　　敏感電阻的符號(hào)是在普通電阻的符號(hào)中加一斜線，并在旁標(biāo)注敏感

26、電阻的類型，如：t. v等。</p><p>　　2.2電阻器阻值標(biāo)示方法</p><p><b>　　電阻器阻值標(biāo)示方法</b></p><p>　　1、直標(biāo)法：用數(shù)字和單位符號(hào)在電阻器表面標(biāo)出阻值，其允許誤差直接用百分?jǐn)?shù)表示，若電阻上未注偏差，則均為±20%。</p><p>　　2、文字符號(hào)法：用阿拉伯?dāng)?shù)

27、字和文字符號(hào)兩者有規(guī)律的組合來表示標(biāo)稱阻值，其允許偏差也用文字符號(hào)表示。符號(hào)前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值，后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值。</p><p>　　表示允許誤差的文字符號(hào)</p><p>　　3、數(shù)碼法：在電阻器上用三位數(shù)碼表示標(biāo)稱值的標(biāo)志方法。數(shù)碼從左到右，第一、二位為有效值，第三位為指數(shù)，即零的個(gè)數(shù)，單位為歐。偏差通常采用文字符號(hào)表示。</p>&

28、lt;p>　　4、色標(biāo)法：用不同顏色的帶或點(diǎn)在電阻器表面標(biāo)出標(biāo)稱阻值和允許偏差。國外電阻大部分采用色標(biāo)法。</p><p>　　黑-0、棕-1、紅-2、橙-3、黃-4、綠-5、藍(lán)-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、銀-±10%、無色-±20%</p><p>　　當(dāng)電阻為四環(huán)時(shí)，最后一環(huán)必為金色或銀色，前兩位為有效數(shù)字， 第三位為乘方數(shù)，第四位為偏

29、差。 當(dāng)電阻為五環(huán)時(shí)，最後一環(huán)與前面四環(huán)距離較大。前三位為有效數(shù)字， 第四位為乘方數(shù)， 第五位為偏差。</p><p><b>　　2.3可變電阻</b></p><p>　　可變電阻是阻值可以調(diào)整的電阻器，用于需要調(diào)節(jié)電路電流或需要改變電路阻值的場合。可變電阻器可以改變信號(hào)發(fā)生器的特性，使燈光變暗，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)或控制它的轉(zhuǎn)速。根據(jù)用途的不同，可變電阻器的電阻材料可以是

30、金屬絲、金屬片、碳膜或?qū)щ娨?。對于一般大小的電流，常用金屬型的可變電阻器。在電流很小的情況下，則使用碳膜型。當(dāng)電流很大時(shí)，電解型最合用；這種可變電阻器的電極都浸在導(dǎo)電液中。電勢計(jì)是可變電阻器的特殊形式，它使未知電壓或未知電勢相平衡，從而測出未知電壓或未知電勢差的大小。更為常用的電勢器只不過是一個(gè)有兩個(gè)固定接頭的電阻器，第三個(gè)接頭連到一個(gè)可調(diào)的電刷上。</p><p>　　可變電阻是阻值能夠從0到規(guī)定的值連續(xù)變化的

31、電阻。它的電阻體是在馬蹄形的紙膠板上涂上一層碳膜制成。它的阻值變化和中間觸頭位置的關(guān)系有直線式、對數(shù)式和指數(shù)式三種。碳膜電位器有大型、小型、微型幾種，有的和開關(guān)一起組成帶開關(guān)電位器。</p><p>　　還有一種直滑式碳膜電位器靠滑動(dòng)桿在碳膜上滑動(dòng)來改變阻值的。這種電位器調(diào)節(jié)方便。</p><p>　　第三章 電容的使用方法</p><p>　　3.1電容的種類與使

32、用</p><p>　　電容器:電子設(shè)備中充當(dāng)整流器的平滑濾波、電源和退耦、交流信號(hào)的旁路、交直流電路的交流耦合等的電子元件稱為電容器。電容器（簡稱電容）也是組成電子電路的主要元件。它可以儲(chǔ)存電能，具有充電、放電及通交流、隔直流的特性。</p><p>　　一、電容器的結(jié)構(gòu)特性與作用</p><p>　　1．電容器的結(jié)構(gòu)特性：電容器是由兩個(gè)相互靠近的金屬電極板，中間

33、夾一層絕緣介質(zhì)構(gòu)成的。在電容器的兩個(gè)電極加上電壓時(shí)，電容器就能儲(chǔ)存電能。</p><p>　　電容器具有“通交流、隔直流”的特性。直流電的極性和電壓大小是固定不變的，不能通過電容器。而交流電的極性和電壓的大小是不斷變化的，能使電容器不斷地充電與放電，形成充、放電電流。</p><p><b>　　2.電容器的作用</b></p><p>　　電

34、容器在電子線路中的作用一般概括為：通交流、阻直流。 </p><p>　　電容器通常起濾波、旁路、耦合、去耦、轉(zhuǎn)相等電氣作用，是電子線路必不可少的組成部分。 </p><p>　　在集成電路、超大規(guī)模集成電路已經(jīng)大行其道的今天，電容器作為一種分立式無源元件仍然大量使用于各種功能的電路中，其在電路中所起的重要作用可見一斑。 </p><p>　　作貯能元件也是電容器的

35、一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，同電池等儲(chǔ)能元件相比，電容器可以瞬時(shí)充放電，并且充放電電流基本上不受限制，可以為熔焊機(jī)、閃光燈等設(shè)備提供大功率的瞬時(shí)脈沖電流。 </p><p><b>　　二、電容器的分類</b></p><p>　　1．鋁電解電容器：它是由鋁圓筒做負(fù)極、里面裝有液體電解質(zhì)，插人一片彎曲的鋁帶做正極制成。</p><p>　　2．鉭鈮電解電

36、容器：它用金屬鉭或者鈮做正極，用稀硫酸等配液做負(fù)極，用鉭或鈮表面生成的氧化膜做介質(zhì)制成。其特點(diǎn)是：體積小、容量大、性能穩(wěn)定、壽命長。絕緣電阻大。溫度性能好，用在要求較高的設(shè)備中。 </p><p>　　3．陶瓷電容器：用陶瓷做介質(zhì)。其特點(diǎn)是：體積小、耐熱性好、損耗小、絕緣電阻高，但容量小，適用于高頻電路。 </p><p>　　圖 3-1鋁電解電容

37、 圖 3-2鉭電解電容</p><p>　　圖3-3 薄膜電容 圖3-4陶瓷電容</p><p>　　4．云母電容器：用金屬箔或在云母片上噴涂銀層做電極板，極板和云母一層一層疊合后，再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成。其特點(diǎn)是：介質(zhì)損耗小、絕緣電阻大。溫度系數(shù)小，適用于高頻電路。 </p>&l

38、t;p>　　5.薄膜電容器：結(jié)構(gòu)相同于紙介電容器，介質(zhì)是滌綸或聚苯乙烯。滌綸薄膜電容，介質(zhì)常 數(shù)較高，體積小、容量大、穩(wěn)定性較好，適宜做旁路電容。 </p><p>　　6.紙介電容器：用兩片金屬箔做電極，夾在極薄的電容紙中，卷成圓柱形或者扁柱形芯 子，然后密封在金屬殼或者絕緣材料殼中制成。它的特點(diǎn)是體積較小，容量可以做得較大。但是固有電感和損耗比較大，適用于低頻電路。 </p><p&

39、gt;　　7 金屬化紙介電容器：結(jié)構(gòu)基本相同于紙介電容器，它是在電容器紙上覆上一層金屬膜來代金屬箔，體積小、容里較大，一般用于低頻電路。 </p><p>　　8 油浸紙介電容器：它是把紙介電容浸在經(jīng)過特別處理的油里，能增強(qiáng)其耐壓。其特點(diǎn)是 電容量大、耐壓高，但體積較大。 </p><p>　　此外，在實(shí)際應(yīng)用中，第一要根據(jù)不同的用途選擇不同類型的電容器；第二要考慮到電容 器的標(biāo)稱容量，允

40、許誤差、耐壓值、漏電電阻等技術(shù)參數(shù)；第三對于有正、負(fù)極性的電解電容器來說，正、負(fù)極在焊接時(shí)不要接反。</p><p>　　3.2電容值的表示方法</p><p><b>　　1、直標(biāo)法</b></p><p>　　用數(shù)字和單位符號(hào)直接標(biāo)出。如1uF表示1微法，有些電容用“R”表示小數(shù)點(diǎn)，如R56表示0.56微法。</p><

41、p><b>　　2、文字符號(hào)法</b></p><p>　　用數(shù)字和文字符號(hào)有規(guī)律的組合來表示容量。如p10表示0.1pF,1p0表示1pF,6P8表示6.8pF, 2u2表示2.2uF.</p><p><b>　　3、色標(biāo)法</b></p><p>　　用色環(huán)或色點(diǎn)表示電容器的主要參數(shù)。電容器的色標(biāo)法與電阻相同。

42、 電容器偏差標(biāo)志符號(hào)：+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z</p><p><b>　　4、數(shù)學(xué)計(jì)數(shù)法</b></p><p>　　如瓷介電容，標(biāo)值272，容量就是：27*100pF=2700pF.如果標(biāo)值473，即為47*1000pF=0.047uF。（后面的2

43、、3，都表示10的多少次方）。又如：332=33*100pF=3300pF。</p><p><b>　　第四章 發(fā)光二極管</b></p><p>　　4.1發(fā)光二極管簡介</p><p>　　發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管，在電路及

44、儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。</p><p>　　發(fā)光二極管（LED）是用半導(dǎo)體材料制作的正向偏置的PN結(jié)二極管。其發(fā)光機(jī)理是當(dāng)在PN結(jié)兩端注入正向電流時(shí)，注入的非平衡載流子（電子－空穴對）在擴(kuò)散過程中復(fù)合發(fā)光，這種發(fā)射過程主要對應(yīng)光的自發(fā)發(fā)射過程。按光輸出的位置不同，發(fā)光二極管可分為面發(fā)射型和邊發(fā)射型。我們最常用的LED是雙異質(zhì)結(jié)邊發(fā)光二

45、極管。 </p><p>　　發(fā)光二極管的發(fā)光原理同樣可以用PN結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)來解釋。制作半導(dǎo)體發(fā)光二極管的材料是重?fù)诫s的，熱平衡狀態(tài)下的N區(qū)有很多遷移率很高的電子，P區(qū)有較多的遷移率較低的空穴。由于PN結(jié)阻擋層的限制，在常態(tài)下，二者不能發(fā)生自然復(fù)合。，而當(dāng)給PN結(jié)加以正向電壓時(shí)，溝區(qū)導(dǎo)帶中的電子則可逃過PN結(jié)的勢壘進(jìn)入到P區(qū)一側(cè)。于是在PN結(jié)附近稍偏于P區(qū)一邊的地方，處于高能態(tài)的電子與空穴相遇時(shí)，便產(chǎn)生發(fā)光復(fù)合。

46、這種發(fā)光復(fù)合所發(fā)出的光屬于自發(fā)輻射，輻射光的波長決定于材料的禁帶寬度Eg，即 </p><p>　　λ＝1240 V/Eg （mm）</p><p>　　發(fā)光二極管具有可靠性較高，室溫下連續(xù)工作時(shí)間長、光功率－電流線性度好等顯著優(yōu)點(diǎn)，而且由于此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，所以其價(jià)格非常便宜。因此在一些簡易的光纖傳感器的設(shè)計(jì)中，如果LED能夠勝任，選用它作為光源即可大大降低整個(gè)傳感器的成本。然

47、而LED的發(fā)光機(jī)理決定了它存在著很多的不足，如輸出功率小、發(fā)射角大、譜線寬、響應(yīng)速度低等。因此，在一些需要功率高、調(diào)制速率快、單色性好的光源的傳感器設(shè)計(jì)中，就不得不以提高成本為代價(jià)，選用其它更高性能的光源。 </p><p>　　由于不同材料的禁帶寬度不同，所以由不同材料制成的發(fā)光二極管可發(fā)出不同波長的光。另外，有些材料由于組分和摻雜不同，例如，有的具有很復(fù)雜的能帶結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的還有間接躍遷輻射等，因此有各種各樣的

48、發(fā)光二極管。</p><p>　　4.2發(fā)光二極管分類</p><p>　　一、 按發(fā)光管發(fā)光顏色分 </p><p>　　按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍(lán)光等。另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。 </p><p>　　根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發(fā)光

49、二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管和達(dá)于做指示燈用。 </p><p>　　二、 按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。國外通常把φ3mm的發(fā)光二極管記作T-1；把φ5mm的記作T-1（3/4）；把φ4.4mm的記作T-1（1/4）。 </p

50、><p>　　三、按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分 </p><p>　　按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　四、按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分 </p><p>　　按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分有普通亮度的LED（發(fā)光強(qiáng)度<10mcd）；超高亮度的LED（發(fā)光強(qiáng)度>100mcd）；把發(fā)

51、光強(qiáng)度在10～100mcd間的叫高亮度發(fā)光二極管。 </p><p>　　一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發(fā)光管相同）。 </p><p>　　除上述分類方法外，還有按芯片材料分類及按功能分類的方法。</p><p>　　第五章 設(shè)計(jì)中芯片介紹</p><p><b>　　5

52、.1 NE555</b></p><p>　　一、NE555為8腳時(shí)基集成電路， </p><p><b>　　各腳主要功能 </b></p><p>　　1-------地 GND </p><p>　　2-------觸發(fā) </p><p>　　3-------輸出 </p

53、><p>　　4-------復(fù)位 </p><p>　　5-------控制電壓 </p><p>　　6-------門限(閾值） </p><p>　　7-------放電 </p&

54、gt;<p>　　8------電源電壓Vcc 圖5-1 NE555管腳圖 </p><p>　　NE555時(shí)基電路封形式有兩種，一是DIP雙列直插8腳封裝，另一種是SOP-8小型（SMD）封裝形式。其他HA17555、LM555、CA555分屬不同的公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理都相同。

55、   </p><p>　　二、555時(shí)基集成電路的工作原理與應(yīng)用裝圖 圖5-2 NE555的外形封裝圖</p><p>　　555時(shí)基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結(jié)合在同一硅片上的組合集成電路。它設(shè)計(jì)新穎，構(gòu)思奇巧，用途廣泛，備受電子專業(yè)設(shè)計(jì)人員和電子愛好者的青睞

56、，人們將其戲稱為偉大的小IC。1972年，美國西格尼蒂克斯公司(Signetics)研制出Tmer NE555雙極型時(shí)基電路，設(shè)計(jì)原意是用來取代體積大,定時(shí)精度差的熱延遲繼電器等機(jī)械式延遲器。但該器件投放市場后，人們發(fā)現(xiàn)這種電路的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出原設(shè)計(jì)的使用范圍，用途之廣幾乎遍及電子應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域，需求量極大。美國各大公司相繼仿制這種電路 1974年西格尼蒂克斯公司又在同一基片上將兩個(gè)雙極型555單元集成在一起，取名為NF556。1978年

57、美國英特錫爾公司(Intelsil)研制成功CMOS型時(shí)基電路ICM555 1CM556,后來又推出將四個(gè)時(shí)基電路集成在一個(gè)芯片上的四時(shí)基電路558 由于采用CMOS型工藝和高度集成，使時(shí)基電路的應(yīng)用從民用擴(kuò)展到火箭、導(dǎo)彈,衛(wèi)星,航天等高科技領(lǐng)域。在這期間，日本、西歐等各大公司和廠家也競相仿制、生產(chǎn)。盡管世界各大半導(dǎo)體或器件公司、廠家都在生產(chǎn)各自型號(hào)的555／556時(shí)基電路，但其內(nèi)部電路大同小異，且都具有相同的</p>&

58、lt;p>　　鑒于各種雙極型的555集成塊的內(nèi)部電路大同小異，下面我們以CA555為例分析其內(nèi)部電路和原理。從CA555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路圖中可看到，VTl-VT4、VT5、VT7組成上比較器Al，VT7的基極電位接在由三個(gè)5kΩ電阻組成的分壓器的上端，電壓為?VDD；VT9-VT13組成下比較器A2，VTl3的基極接分壓器的下端，參考電位為?VDD。在電路設(shè)計(jì)時(shí)，要求組成分壓器的三個(gè)5kΩ電阻的阻值嚴(yán)格相等，以便給出比較精確

59、的兩個(gè)參考電位?VDD和?VDD。VTl4-VTl7與一個(gè)4.7kΩ的正反饋電阻組合成一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。VTl8-VT21組成一個(gè)推挽式功率輸出級，能輸出約200mA的電流。VT8為復(fù)位放大級，VT6是一個(gè)能承受50mA以上電流的放電晶體三極管。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的工作狀態(tài)由比較器A1、A2 的輸出決定。 </p><p>　　555時(shí)基電路的工作過程如下：當(dāng)2腳，即比較器A2的反相輸入端加進(jìn)電位低于?VDD的觸發(fā)

60、信號(hào)時(shí)，則VT9、VTll導(dǎo)通，給雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中的VTl4提供一偏流，使VTl4飽和導(dǎo)通，它的飽和壓降Vces箝制VTl5的基極處于低電平，使VTl5截止，VTl7飽和，從而使 VTl8截止，VTl9導(dǎo)通，VT20完全飽和導(dǎo)通，VT21截止。因此，輸出端3腳輸出高電平。此時(shí)，不管6端(閾值電壓)為何種電平，由于雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(VTl4-VTl7)中的4．7kΩ電阻的正反饋?zhàn)饔?VTl5的基極電流是通過該電阻提供的)，3腳輸出高電平狀態(tài)一直

61、保持到6腳出現(xiàn)高于?VDD 的電平為止。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)消失后，即比較器A2反相輸入端2腳的電位高于?VDD，則VT9、VTll截止，VTl4因無偏流而截止，此時(shí)若6腳無觸發(fā)輸入，則VTl7的Vces飽和壓降通過4.7kΩ電阻維持VTl3截止，使VTl7飽和穩(wěn)態(tài)不變，故輸出端3腳仍維持高電平。同時(shí)，VTl8的截止使 VT6也截止。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)加到6腳時(shí)，且電位高于?VDD時(shí)，則VTl、VT2、VT3皆導(dǎo)通。此時(shí)，若2腳無外加觸發(fā)信號(hào)使VT9、V

62、Tl4截止，則 VT3的集電極電</p><p>　　根據(jù)上面的分析，CA555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路可簡化為如圖所示的等效功能電路。顯然，555電路(或者專556電路)內(nèi)含兩個(gè)比較器A1和A2、一個(gè)觸發(fā)器、一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)放電晶體管。兩個(gè)比較器分別被電阻R1、R2和R3構(gòu)成的分壓器設(shè)定的?VDD和?VDD。參考電壓所限定。為進(jìn)一步理解其電路功能，并靈活應(yīng)用555集成塊，下面簡要說明其作用機(jī)理。三個(gè)5kΩ電阻組成

63、的分壓器，使內(nèi)部的兩個(gè)比較器構(gòu)成一個(gè)電平觸發(fā)器，上觸發(fā)電平為?VDD，下觸發(fā)電平為?VDD。在5腳控制端外接一個(gè)參考電源Vc，可以改變上、下觸發(fā)電平值。比較器Al的輸出同或非門l的輸入端相接，比較器A2 的輸出端接到或非門2的輸入端。由于由兩個(gè)或非門組成的RS觸發(fā)器必須用負(fù)極極性信號(hào)觸發(fā)，因此，加到比較器Al同相端6腳的觸發(fā)信號(hào)，只有當(dāng)電位高于反相端5腳的電位時(shí)，R—S觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn)；而加到比較器A2反相端2腳的觸發(fā)信號(hào)，只有當(dāng)電位低于A

64、2同相端的電位?VDD時(shí)，R—S觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn)。 </p><p>　　通過上面對等效功能電路和CA555時(shí)基電路的內(nèi)部等效電路的分析，可得出555各功能端的真值表。 </p><p>　　由表可看出，S、R、MR的輸入不一定是邏輯電平，可以是模擬電平，因此，該集成電路兼有模擬和數(shù)字電路的特色。</p><p>　　5.2 CD4017</p><

65、p>　　CD4017 是5 位Johnson 計(jì)數(shù)器，具有10 個(gè)譯碼輸出端，CP、CR、INH 輸入端。時(shí)鐘輸入端的斯密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對輸入時(shí)鐘脈沖上升和下降時(shí)間無限制。INH 為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘上升沿計(jì)數(shù)； 反之，計(jì)數(shù)功能無效。CR 為高電平 圖5-3 CD4017的封裝</p><p>　　時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。 &l

66、t;/p><p>　　Johnson 計(jì)數(shù)器，提供了快速操作、2 輸入譯碼選通和無毛刺譯碼輸出。防鎖選通，保證了正確的計(jì)數(shù)順序。譯碼輸出一般為低電平，只有在對應(yīng)時(shí)鐘周期內(nèi)保持高電平。在每10 個(gè)時(shí)鐘輸入周期CO 信號(hào)完成一次進(jìn)位，并用作多級計(jì)數(shù)鏈的下級脈動(dòng)時(shí)鐘。</p><p>　　一、CD4017 提供16 引線多層陶瓷雙列直插(D)、熔封陶瓷雙列直插(J)、塑料雙列直插(P)和陶瓷片狀載體

67、(C)4種封裝形式。引出端功能符號(hào)：</p><p><b>　　CO：進(jìn)位脈沖輸淵</b></p><p><b>　　CP：時(shí)鐘輸入端</b></p><p><b>　　CR：清除端</b></p><p><b>　　INH：禁止端</b><

68、/p><p>　　Q0-Q9 計(jì)數(shù)脈沖輸出端</p><p><b>　　VDD：正電源 </b></p><p>　　VSS：地 </p><p>　　二、CD4017工作原理及應(yīng)用電路圖: 圖5-4 CD4017的管腳圖</p

69、><p>　　圖5-4 CD4017原理圖</p><p>　　十進(jìn)制計(jì)數(shù)／分頻器CD4017，其內(nèi)部由計(jì)數(shù)器及譯碼器兩部分組成，由譯碼輸出實(shí)現(xiàn)對脈沖信號(hào)的分配，整個(gè)輸出時(shí)序就是Q0、Q1、Q2、…、Q9依次出現(xiàn)與時(shí)鐘同步的高電平，寬度等于時(shí)鐘周期。 </p><p>　　CD4017有10個(gè)輸出端（Q0～Q9）和1個(gè)進(jìn)位輸出端Q5-Q9。每輸入10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，Q5-Q

70、9就可得到1個(gè)進(jìn)位正脈沖，該進(jìn)位輸出信號(hào)可作為下一級的時(shí)鐘信號(hào)。</p><p>　　CD4017有3個(gè)輸（MR、CP0和~CP1），MR為清零端，當(dāng)在MR端上加高電平或正脈沖時(shí)其輸出Q0為高電平，其余輸出端（Q1～Q9）均為低電平。CP0和～CPl是2個(gè)時(shí)鐘輸入端，若要用上升沿來計(jì)數(shù)，則信號(hào)由CP0端輸入；若要用下降沿來計(jì)數(shù)，則信號(hào)由CPl端輸入。設(shè)置2個(gè)時(shí)鐘輸入端，級聯(lián)時(shí)比較方便，可驅(qū)動(dòng)更多二極管發(fā)光。 &l

71、t;/p><p>　　由此可見，當(dāng)CD4017有連續(xù)脈沖輸入時(shí)，其對應(yīng)的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，故可直接用作順序脈沖發(fā)生器。</p><p><b>　　三、應(yīng)用</b></p><p>　　用CD4017制成的彩燈電路： CD4017輸出高電平的順序分別是③、②、④、⑦、⑩、①、⑤、⑥、⑨腳，故③、②、④、⑦、⑩、①腳的高電平使6串彩

72、燈向右順序發(fā)光，⑤、⑥、③腳的高電平使6串彩燈由中心向兩邊散開發(fā)光。各種發(fā)光方式可按自己的需要進(jìn)行具體的組合，若要改變彩燈的閃光速度，可改變電容C1的大小。</p><p>　　第六章 整流橋的原理</p><p>　　整流橋就是將整流管封在一個(gè)殼內(nèi)了.分全橋和半橋.全橋是將連接好的橋式整流電路的四個(gè)二極管封在一起.半橋是將兩個(gè)二極管橋式整流的一半封在一起,用兩個(gè)半橋可組成一個(gè)橋式整流電路

73、,一個(gè)半橋也可以組成變壓器帶中心抽頭的全波整流電路, 選擇整流橋要考慮整流電路和工作電壓。</p><p><b>　　一、整流橋堆 </b></p><p>　　整流橋堆一般用在全波整流電路中，它又分為全橋與半橋。 </p><p>　　全橋是由4只整流二極管按橋式全波整流電路的形式連接并封裝為一體構(gòu)成的，圖是其外形。 </p>

74、<p>　　全橋的正向電流有0.5A、1A、1.5A、2A、2.5A、3A、5A、10A、20A、35A、50A等多種規(guī)格，耐壓值（最高反向電壓）有25V、50V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、800V、1000V等多種規(guī)格。 常用的國產(chǎn)全橋有BZ系列，進(jìn)口全橋有ST、IR等。</p><p>　　硅整流橋組是一種用硅整流器件構(gòu)成的整流電路裝置。按交流電源相數(shù)的不同，可分

75、為單相整流橋和三相整流橋。這種整流電路裝置的結(jié)構(gòu)一般分為兩種。一種是管芯按所需方式連接成橋后，密封在殼體中，用環(huán)氧樹脂澆灌密封、塑料密封或金屬密封，散熱器與殼體成為一體，或另加散熱器。密封后的橋組有交流輸入端子和直流輸出端子。這種結(jié)構(gòu)具有體積小、使用方便、裝配簡單等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是其中器件有個(gè)別損壞時(shí)難以更換。另一種是整流器件固定在散熱器上，按所需電路連接成橋組。這種結(jié)構(gòu)有整體性好、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小等特點(diǎn)。前者常用于小功率橋組，后者常用于中

76、功率及大功率橋組。此外，還有在同一硅片上制成整流橋的固體電路。</p><p>　　二、二極管整流橋原理</p><p>　　二極管的基本性質(zhì)是“單向?qū)щ姟?，交流電流過時(shí)，只有正（或負(fù)）半周時(shí)電流能流過，而在負(fù)（或正）半周時(shí)，電流是截止的，就是說，只有半個(gè)周期的電流流過，另半個(gè)周期因?yàn)殡娏鞣较蚴窍喾吹牟荒芰鬟^，這樣在電路中就只有一個(gè)方向的電流了，也就是把交流電變成了單身脈動(dòng)電流，這就是它能

77、整流的基本原理。</p><p>　　第七章 變壓器（Transformer）</p><p><b>　　7.1變壓器的簡介</b></p><p>　　一、變壓器的結(jié)構(gòu)簡介 </p><p><b>　　1.鐵心 </b></p><p>　　鐵心是變壓器中主要的磁路部分

78、。通常由含硅量較高，厚度為 0.35 或 0.5 mm， 表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成 鐵心分為鐵心柱和鐵軛倆部分，鐵心柱套有繞組；鐵軛閉合磁路之用 鐵心結(jié)構(gòu)的基本形式有心式和殼式兩種 。</p><p><b>　　2.繞組 </b></p><p>　　繞組是變壓器的電路部分，它是用紙包的絕緣扁線或圓線繞成 變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理，現(xiàn)以單相雙繞

79、組變壓器為例說明其基本工作原理當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓時(shí)，流過電流，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通Ø1，這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢，，感應(yīng)電勢公式為：</p><p>　　E=4.44fNØm</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　E--感應(yīng)電勢有效值 </p><

80、;p><b>　　f--頻率 </b></p><p><b>　　N--匝數(shù) </b></p><p>　　Øm--主磁通最大值 </p><p>　　由于二次繞組與一次繞組匝數(shù)不同，感應(yīng)電勢和大小也不同，當(dāng)略去內(nèi)阻抗壓降后，電壓和大小也就不同。 </p><p>　　當(dāng)變壓器二次

81、側(cè)空載時(shí)，一次側(cè)僅流過主磁通的電流（），這個(gè)電流稱為激磁電流。當(dāng)二次側(cè)加負(fù)載流過負(fù)載電流時(shí)，也在鐵芯中產(chǎn)生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時(shí)，主磁通是不變的，一次側(cè)就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流，一部分為用來平衡，所以這部分電流隨著變化而變化。當(dāng)電流乘以匝數(shù)時(shí)，就是磁勢。 </p><p>　　上述的平衡作用實(shí)質(zhì)上是磁勢平衡作用，變壓器就是通過磁勢平衡作用實(shí)現(xiàn)了一、二次側(cè)的能量傳遞。 </p>

82、;<p><b>　　二、變壓器的類型 </b></p><p>　　變壓器是一種靜止電機(jī)，它可以將一種電壓的電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓的電能。 </p><p>　　三、變壓器分類及用途 </p><p>　　電力變壓器：電力系統(tǒng)傳輸電能的升壓變壓器/降壓變壓器/配電變壓器等。 </p><p>　　電爐變壓器

83、(專用) </p><p>　　給電爐(如煉鋼爐)供電。 </p><p>　　電焊變壓器(專用) </p><p><b>　　給電焊機(jī)供電。 </b></p><p>　　整流變壓器(專用)： </p><p>　　給直流電力機(jī)車供電。 </p><p>　　儀用變壓器

84、：用在測量設(shè)備中。 </p><p>　　電子變壓器：用在電子線路中。</p><p><b>　　7.2變壓器的原理</b></p><p><b>　　一、工作原理 </b></p><p>　　當(dāng)一個(gè)正弦交流電壓U1加在初級線圈兩端時(shí)，導(dǎo)線中就有交變電流I1并產(chǎn)生交變磁通Ø1，它沿著

85、鐵芯穿過初級線圈和次級線圈形成閉合的磁路。在次級線圈中感應(yīng)出互感電勢U2，同時(shí)Ø1也會(huì)在初級線圈上感應(yīng)出一個(gè)自感電勢E1，E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近，從而限制了I1的大小。為了保持磁通Ø1的存在就需要有一定的電能消耗，并且變壓器本身也有一定的損耗，盡管此時(shí)次級沒接負(fù)載，初級線圈中仍有一定的電流，這個(gè)電流我們稱為“空載電流”。</p><p>　　如果次級接上負(fù)載，次級線圈就產(chǎn)生

86、電流I2，并因此而產(chǎn)生磁通Ø2，Ø2的方向與Ø1相反，起了互相抵消的作用，使鐵芯中總的磁通量有所減少，從而使初級自感電壓E1減少，其結(jié)果使I1增大，可見初級電流與次級負(fù)載有密切關(guān)系。當(dāng)次級負(fù)載電流加大時(shí)I1增加，Ø1也增加，并且Ø1增加部分正好補(bǔ)充了被Ø2所抵消的那部分磁通，以保持鐵芯里總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗，可以認(rèn)為一個(gè)理想的變壓器次級負(fù)載消耗的功率也就是初級從

87、電源取得的電功率。變壓器能根據(jù)需要通過改變次級線圈的圈數(shù)而改變次級電壓，但是不能改變允許負(fù)載消耗的功率。三、 變壓器的類型和結(jié)構(gòu) 。</p><p>　　二、 變壓器的類型和結(jié)構(gòu) </p><p><b>　　1、類型 </b></p><p>　　除了按以上用途分類外，變壓器還可以按相數(shù)/繞組數(shù)目/鐵心形式/冷卻方式等特征分類。 </p

88、><p>　　按相數(shù)分：單相/三相/多相等 。</p><p>　　按繞組數(shù)：雙繞組/自耦/三繞組/多繞組 。</p><p>　　鐵心形式：心式/殼式 。</p><p>　　冷卻方式：干式/油浸式等 。</p><p>　　2、結(jié)構(gòu)(電力變壓器) </p><p>　　變壓器主要部件是繞組和鐵心

89、(器身)。 繞組是變壓器的電路，鐵心是變壓器的磁路。二者構(gòu)成變壓器的核心即電磁部分。 </p><p>　　除了電磁部分，還有油箱/冷卻裝置/絕緣套管/調(diào)壓和保護(hù)裝置等部件。 </p><p><b>　　(1)鐵心 </b></p><p>　　型式：心式(結(jié)構(gòu)簡單工藝簡單應(yīng)用廣泛)/殼式(用在小容量變壓器和電爐變壓器)。 </p>

90、;<p>　　材料：一般由0.35mm/0.5mm冷軋(也用熱軋)硅鋼片疊成。 </p><p>　　鐵心交疊：相鄰層按不同方式交錯(cuò)疊放，將接縫錯(cuò)開。偶數(shù)層剛好壓著奇數(shù)層的接縫，從而減少了磁阻，便于磁通流通。 </p><p>　　鐵心柱截面形狀：小型變壓器做成方形或者矩形；大型變壓器做成階梯形。容量大則級數(shù)多。疊片間留有間隙作為油道(縱向/橫向)。</p>&

91、lt;p><b>　　(2)繞組 </b></p><p>　　一般用絕緣扁銅線或圓銅線在繞線模上繞制而成。繞組套裝在變壓器鐵心柱上，低壓繞組在內(nèi)層，高壓繞組套裝在低壓繞組外層，以便于絕緣。 </p><p>　　第八章 設(shè)計(jì)電路分析</p><p><b>　　8.1電源模塊調(diào)試</b></p>&l

92、t;p>　　根據(jù)電源電路原理圖生成PCB板，如下圖</p><p>　　圖8-1電源PCB板</p><p>　　利用軟件Protel將畫好的電源原理圖生成PCB板，插上電源，用萬用表測量輸出端的電壓是否是+6V電壓。然后生成3D顯示如下：</p><p>　　圖8-2電源3D顯示</p><p><b>　　8.2顯示模塊調(diào)

93、試</b></p><p>　　根據(jù)電路原理圖生成PCB板，如下：</p><p>　　圖8-3設(shè)計(jì)PCB板</p><p>　　用+6V電池作為電源，打開開關(guān)，觀察流水燈的變化，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變流水燈變化的頻率。</p><p>　　圖8-4設(shè)計(jì)3D顯示</p><p>　　在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)有些發(fā)光二級管

94、不亮，經(jīng)過檢查，原來發(fā)光二級管接反，用電烙鐵進(jìn)行拆焊，再反過來接上。</p><p><b>　　8.3整體電路調(diào)試</b></p><p>　　在電子工業(yè)中，電子電路的安裝與調(diào)試在電子工程技術(shù)中占有重要地位，它是把理論付諸于實(shí)踐的進(jìn)程，是把人們的主觀設(shè)想轉(zhuǎn)變?yōu)殡娐泛碗娮釉O(shè)備的過程，是把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程。正是這一過程為電子技術(shù)在社會(huì)生活和生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用中發(fā)揮巨大作用

95、提供了現(xiàn)實(shí)性和可能性。當(dāng)然，這一過程也是對理論設(shè)計(jì)做出檢驗(yàn)、修改，使之更加完善的過程。</p><p><b>　　一、電子電路的調(diào)試</b></p><p>　　電子電路的調(diào)試是利用符合指標(biāo)要求的各種儀器，例如萬用表、信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀等各種測量儀器，對安裝好的電路進(jìn)行調(diào)整和測量，是判斷性能好壞、各種指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)要求的最后一關(guān)。因而，調(diào)整和測試必須遵守一定的

96、測試方法并按一定的步驟進(jìn)行。一般的測試步驟和方法如下：</p><p><b>　　1．不通電檢查</b></p><p>　?、僦庇^檢查：直觀檢查電源、地線、信號(hào)線、元件引腳之間有無短路；連線處有無接觸不良；二極管、三極管、電解電容等引腳有無錯(cuò)接；集成電路是否插對等。</p><p>　?、跈z查連線：電路安裝完畢后，不要急于通電，先認(rèn)真檢查接

97、線是否正確，包括錯(cuò)線、少線、多線。多線一般是因接線時(shí)看錯(cuò)引腳，或者改接線時(shí)忘記去掉原來的舊線造成的，在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常發(fā)生，而查線時(shí)又不易發(fā)現(xiàn)，調(diào)試時(shí)往往會(huì)給人造成錯(cuò)覺，以為問題是由元器件引起的。為了避免做出錯(cuò)誤判斷，通常采用兩種查線方法：一種方法是按照設(shè)計(jì)的電路圖檢查安裝的線路，把電路圖上的連線按一定順序在安裝好的線路中逐一對應(yīng)檢查，這種方法比較容易找出錯(cuò)線和少線；另一種方法是按實(shí)際線路來對照電路原理圖，按照兩個(gè)元件引腳連線的去向查清，查找

98、每個(gè)去處在電路圖上是否存在，這種方法不但能查出錯(cuò)線和少線，還能檢查出是否多線。不論用什么方法查線，一定要在電路圖上對查過的線做出標(biāo)記，并且還要檢查每個(gè)元件的引腳的使用端數(shù)是否與圖紙相符。查找時(shí)最好用指針式萬用表的“R×1”，或用數(shù)字萬用表的“X擋”。</p><p><b>　　2． 通電觀察</b></p><p>　　把經(jīng)過準(zhǔn)確測量的電源電壓加入電路，但

99、信號(hào)源暫不接入，電源接通之后不要急于測量數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果，首先要觀察有無異?，F(xiàn)象，包括有無冒煙，是否聞到異常氣味，手摸元件是否發(fā)燙，電源是否有短路現(xiàn)象等。如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排除故障后方可重新通電。然后再測量各元件引腳的電源電壓，而不是只測量各路總電源電壓，以保證元器件正常工作。</p><p><b>　　3． 分塊調(diào)試</b></p><p>　　調(diào)

100、試包括測試和調(diào)整兩個(gè)方面。測試是在安裝后對電路的參數(shù)及工作狀態(tài)進(jìn)行測量，調(diào)整是指在測試的基礎(chǔ)上對電路的參數(shù)進(jìn)行修正，使之滿足設(shè)計(jì)要求。為了使測試順利進(jìn)行，設(shè)計(jì)的電路圖上應(yīng)標(biāo)出各點(diǎn)的電位值、相應(yīng)的波形以及其它數(shù)據(jù)。測試方法有兩種：第一種是采用邊安裝邊調(diào)試的方法，也就是把復(fù)雜的電路按原理圖上的功能分成塊進(jìn)行安裝調(diào)試，在分塊調(diào)試的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大安裝調(diào)試的范圍，最后完成整機(jī)調(diào)試，這種方法稱為分塊調(diào)試。采用這種方法能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，因此是常用的方法

101、，對于新設(shè)計(jì)的電路更是如此。另一種方法是整個(gè)電路安裝完畢，實(shí)行一次性調(diào)試。這種方法適用于簡單電路或定型產(chǎn)品。本文僅介紹分塊調(diào)試。</p><p>　　分塊調(diào)試是把電路按功能分成不同的部分，把每個(gè)部分看成一個(gè)模塊。比較理想的調(diào)試程序是按信號(hào)的流向進(jìn)行，這樣可以把前面調(diào)試過的輸出信號(hào)作為后一級的輸入信號(hào)，為最后的聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。分塊調(diào)試包括靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試。</p><p>　?、凫o態(tài)調(diào)試：靜

102、態(tài)調(diào)試一般指沒有外加信號(hào)的條件下測試電路各點(diǎn)的電位。如測模擬電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，數(shù)字電路的各輸入、輸出電平及邏輯關(guān)系等，測出的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)值相比較，若超出范圍，則應(yīng)分析原因進(jìn)行處理。</p><p>　?、趧?dòng)態(tài)調(diào)試：動(dòng)態(tài)調(diào)試可以利用前級的輸出信號(hào)為后級的輸入信號(hào)，也可利用自身的信號(hào)檢查功能塊的各種指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求，包括信號(hào)幅值、波形的形狀、相位關(guān)系、頻率、放大倍數(shù)、輸出動(dòng)態(tài)范圍等。模擬電路比較復(fù)雜，而對于數(shù)字電路

103、來說，由于集成度比較高，一般調(diào)試工作量不太大，只要器件選擇合適，直流工作狀態(tài)正常，邏輯關(guān)系就不會(huì)有太大問題，一般是測試電平的轉(zhuǎn)換和工作速度。</p><p>　　二、系統(tǒng)精度及其可靠性測試</p><p>　　系統(tǒng)精度是設(shè)計(jì)電路很重要的一個(gè)指標(biāo)。測量電路的精度校準(zhǔn)元件應(yīng)該由高于測量電路精度的儀器進(jìn)行測試后，才能作為校準(zhǔn)元器件接入電路校準(zhǔn)精度。例如，測量電路中，校準(zhǔn)精度時(shí)所用的電容不能以標(biāo)稱

104、值計(jì)算，而要經(jīng)過高精度的電容表測量其準(zhǔn)確值后，才能作為校準(zhǔn)電容。對于正式產(chǎn)品，應(yīng)該就以下幾方面進(jìn)行可靠性測試：</p><p><b>　　1.抗干擾能力；</b></p><p>　　2.電網(wǎng)電壓及環(huán)境溫度變化對裝置的影響；</p><p>　　3.長期運(yùn)行實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性；</p><p>　　4.抗機(jī)械振動(dòng)的能力。&l

105、t;/p><p>　　三、電子電路的故障分析與處理</p><p>　　在實(shí)驗(yàn)過程中，故障常常是不可避免的，分析和處理故障可以提高分析和解決問題的能力。分析和處理故障的過程就是從故障現(xiàn)象出發(fā)，通過反復(fù)測試，做出分析判斷，逐步找出問題的過程。</p><p>　　1.調(diào)試中出現(xiàn)故障的原因：</p><p>　?、賹?shí)際電路與設(shè)計(jì)的原理圖不符；<

106、/p><p><b>　?、谠骷褂貌划?dāng)；</b></p><p>　?、墼O(shè)計(jì)的原理圖本身不滿足要求；</p><p><b>　?、苷`操作等。</b></p><p>　　2.查找故障的通用方法：</p><p>　　把合適的信號(hào)或某個(gè)模塊的輸出信號(hào)引到其它模塊上，然后依次對

107、每個(gè)模塊進(jìn)行測量，直到找到故障模塊為止。查找的順序可以從輸入到輸出，也可以從輸出到輸入。找到故障模塊后，要對該模塊產(chǎn)生故障的原因進(jìn)一步檢查。查找模塊內(nèi)部故障原因的步驟：</p><p>　?、贉y量元器件引腳電源電壓。使用面包板做實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)故障時(shí)，要檢查是否因引腳接觸不良導(dǎo)致元器件本身沒有正常工作。</p><p>　?、跀嚅_故障模塊輸出端所接的負(fù)載，可以判斷故障來自模塊本身或負(fù)載。</

108、p><p>　?、蹤z查安裝的線路與原理圖是否一致，包括連線、元件的極性及參數(shù)、集成電路的安裝位置是否正確等。</p><p>　?、軝z查用于測量的儀器是否使用得當(dāng)。</p><p>　?、輽z查元器件使用是否得當(dāng)或者已經(jīng)損壞。在實(shí)驗(yàn)中大量使用的是中規(guī)模集成電路，由于它的引出端較多，使用中有時(shí)會(huì)將引出端接錯(cuò)，從而造成故障。在電路中，由于安裝前經(jīng)過調(diào)試，元器件損壞的可能性很小

109、，如果懷疑某一元器件損壞，必須對它進(jìn)行單獨(dú)測試，對確已損壞的元器件予以更換。</p><p>　?、迣Ψ答伝芈返墓收吓袛嗍潜容^困難的，因?yàn)樗前演敵鲂盘?hào)的部分或全部以某種方式送到前面模塊的輸入端，使系統(tǒng)形成一個(gè)閉環(huán)回路，在這個(gè)閉環(huán)回路中只要有一個(gè)模塊出故障，則整個(gè)系統(tǒng)處處存在故障現(xiàn)象。查找故障需要把反饋回路斷開，接入一個(gè)合適的輸入信號(hào)，使系統(tǒng)成為一個(gè)開環(huán)系統(tǒng)，然后再逐一查找發(fā)生故障的模塊及故障元器件等。</

110、p><p><b>　　第九章 結(jié)束語</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)在xxx老師、xxx老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)和調(diào)試，無不凝聚著xx老師的心血和汗水，在三年學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。</p><p>　　在閃光燈的設(shè)計(jì)制作過程中，我學(xué)會(huì)了學(xué)以致用，將所學(xué)的知

111、識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，更深的加固了基礎(chǔ)，為以后的生活工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，會(huì)成為以后生活中的堅(jiān)實(shí)依據(jù)。</p><p>　　作為即將走出學(xué)校的新一屆畢業(yè)生，應(yīng)當(dāng)盡自己最大的努力完善自己，而這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓自己邁進(jìn)了一大步，在這不斷的進(jìn)步，不斷完善的過程中，把自己打造成一個(gè)合格的畢業(yè)生。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)、資料索引</b></p><

112、;p><b>　　致　　謝</b></p><p>　　本課題在選題及研究過程中得到老師的悉心指導(dǎo)。xx老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我們指點(diǎn)迷津，幫助我們開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。xx老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí)三載，卻給以終生受益無窮之道。對xx老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。在此論文完成之際，謹(jǐn)向老師、老師致以深深的