基本元件
互聯(lián)網(wǎng) PANGZHENHUA 汽車電器維修 2007-06-30
| 第一章：基本元件 第一節(jié) 電阻器 電阻，英文名resistance，通�？s寫為R，它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì)，與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。歐姆定律說，I=U/R，那么R=U/I，電阻的基本單位是歐姆，用希臘字母“Ω”表示，有這樣的定義：導(dǎo)體上加上一伏特電壓時(shí)，產(chǎn)生一安培電流所對應(yīng)的阻值。電阻的主要職能就是阻礙電流流過。事實(shí)上，“電阻”說的是一種性質(zhì)，而通常在電子產(chǎn)品中所指的電阻，是指電阻器這樣一種元件。師傅對徒弟說：“找一個(gè)100歐的電阻來！”，指的就是一個(gè)“電阻值”為100歐姆的電阻器，歐姆常簡稱為歐。表示電阻阻值的常用單位還有千歐（kΩ），兆歐（MΩ）。 一、電阻器的種類 電阻器的種類有很多，通常分為三大類：固定電阻，可變電阻，特種電阻。在電子產(chǎn)品中，以固定電阻應(yīng)用最多。而固定電阻以其制造材料又可分為好多類，但常用、常見的有RT型碳膜電阻、RJ型金屬膜電阻、RX型線繞電阻，還有近年來開始廣泛應(yīng)用的片狀電阻。型號命名很有規(guī)律，R代表電阻，T－碳膜，J－金屬，X－線繞，是拼音的第一個(gè)字母。在國產(chǎn)老式的電子產(chǎn)品中，常可以看到外表涂覆綠漆的電阻，那就是RT型的。而紅顏色的電阻，是RJ型的。一般老式電子產(chǎn)品中，以綠色的電阻居多。為什么呢？這涉及到產(chǎn)品成本的問題，因?yàn)榻饘倌る娮桦m然精度高、溫度特性好，但制造成本也高，而碳膜電阻特別價(jià)廉，而且能滿足民用產(chǎn)品要求。 電阻器當(dāng)然也有功率之分。常見的是1/8瓦的“色環(huán)碳膜電阻”，它是電子產(chǎn)品和電子制作中用的最多的。當(dāng)然在一些微型產(chǎn)品中，會(huì)用到1/16瓦的電阻，它的個(gè)頭小多了。再者就是微型片狀電阻，它是貼片元件家族的一員，以前多見于進(jìn)口微型產(chǎn)品中，現(xiàn)在電子愛好者也可以買到了（做無線竊聽器？） 二、電阻器的標(biāo)識 這些直接標(biāo)注的電阻，在新買來的時(shí)候，很容易識別規(guī)格�？墒窃谘b配電子產(chǎn)品的時(shí)候，必須考慮到為以后檢修的方便，把標(biāo)注面朝向易于看到的地方。所以在彎腳的時(shí)候，要特別注意。在手工裝配時(shí)，多這一道工序，不是什么大問題，但是自動(dòng)生產(chǎn)線上的機(jī)器沒有那么聰明。而且，電阻器元件越做越小，直接標(biāo)注的標(biāo)記難以看清。因此，國際上慣用“色環(huán)標(biāo)注法”。事實(shí)上，“色環(huán)電阻”占據(jù)著電阻器元件的主流地位�！吧h(huán)電阻”顧名思義，就是在電阻器上用不同顏色的環(huán)來表示電阻的規(guī)格。有的是用4個(gè)色環(huán)表示，有的用 5個(gè)。有區(qū)別么？是的。4環(huán)電阻，一般是碳膜電阻，用3個(gè)色環(huán)來表示阻值，用 1個(gè)色環(huán)表示誤差。5環(huán)電阻一般是金屬膜電阻，為更好地表示精度，用4個(gè)色環(huán)表示阻值，另一個(gè)色環(huán)也是表示誤差. 色環(huán)電阻的規(guī)則是最后一圈代表誤差，對于四環(huán)電阻，前二環(huán)代表有效值，第三環(huán)代表乘上的次方數(shù)。不要怕，記住顏色和數(shù)碼就行啦，其他的不用記。有一個(gè)秘訣：面對一個(gè)色環(huán)電阻，找出金色或銀色的一端，并將它朝下，從頭開始讀色環(huán)。例如第一環(huán)是棕色的，第二環(huán)是黑色的，第三環(huán)是紅色的，第四環(huán)是金色的，那么它的電阻值是1、0，第三環(huán)是添零的個(gè)數(shù)，這個(gè)電阻添2個(gè)零，所以它的實(shí)際阻值是1000Ω，即1kΩ。 三、可變電阻 可變電阻又稱為電位器，電子設(shè)備上的音量電位器就是個(gè)可變電阻。但是一般認(rèn)為電位器都是可以被手動(dòng)調(diào)節(jié)的，而可變電阻一般都較小，裝在電路板上不經(jīng)常調(diào)節(jié)。可變電阻有三個(gè)引腳，其中兩個(gè)引腳之間的電阻值固定，并將該電阻值稱為這個(gè)可變電阻的阻值。第三個(gè)引腳與任兩個(gè)引腳間的電阻值可以隨著軸臂的旋轉(zhuǎn)而改變。這樣，可以調(diào)節(jié)電路中的電壓或電流，達(dá)到調(diào)節(jié)的效果。 四、特種電阻 光敏電阻 是一種電阻值隨外界光照強(qiáng)弱（明暗）變化而變化的元件，光越強(qiáng)阻值越小，光越弱阻值越大。其外形和電路符號如圖2所示。如果把光敏電阻的兩個(gè)引腳接在萬用表的表筆上，用萬用表的R×1k擋測量在不同的光照下光敏電阻的阻值：將光敏電阻從較暗的抽屜里移到陽光下或燈光上，萬用表讀數(shù)將會(huì)發(fā)生變化。在完全黑暗處，光敏電阻的阻值可達(dá)幾兆歐以上（萬用表指示電阻為無窮大，即指針不動(dòng)），而在較強(qiáng)光線下，阻值可降到幾千歐甚至1千歐以下。 利用這一特性，可以制作各種光控的小電路來。事實(shí)上街邊的路燈大多是用光控開關(guān)自動(dòng)控制的，其中一個(gè)重要的元器件就是光敏電阻（或者是光敏三級管，一種功能相似的帶放大作用的半導(dǎo)體元件）。光敏電阻是在陶瓷基座上沉積一層硫化鎘（CdS）膜后制成的， 實(shí)際上也是一種半導(dǎo)體元件。新村里聲控樓道燈在白天不會(huì)點(diǎn)亮，也是因?yàn)楣饷綦娮柙谄鹱饔�。我們可以用它制作電子�?bào)曉雞，清晨天亮?xí)r喔喔叫。 熱敏電阻是一個(gè)特殊的半導(dǎo)體器件，它的電阻值隨著其表面溫度的高低的變化而變化。它原本是為了使電子設(shè)備在不同的環(huán)境溫度下正常工作而使用的，叫做溫度補(bǔ)償。新型的電腦主板都有CPU測溫、超溫報(bào)警功能，就是利用了的熱敏電阻。 第二節(jié) 電容器 電子制作中需要用到各種各樣的電容器，它們在電路中分別起著不同的作用。與電阻器相似，通常簡稱其為電容，用字母C表示。顧名思義，電容器就是“儲存電荷的容器”。盡管電容器品種繁多，但它們的基本結(jié)構(gòu)和原理是相同的。兩片相距很近的金屬中間被某物質(zhì)（固體、氣體或液體）所隔開，就構(gòu)成了電容器。兩片金屬稱為的極板，中間的物質(zhì)叫做介質(zhì)。電容器也分為容量固定的與容量可變的。但常見的是固定容量的電容，最多見的是電解電容和瓷片電容。 不同的電容器儲存電荷的能力也不相同。規(guī)定把電容器外加1伏特直流電壓時(shí)所儲存的電荷量稱為該電容器的電容量。電容的基本單位為法拉（F）。但實(shí)際上，法拉是一個(gè)很不常用的單位，因?yàn)殡娙萜鞯娜萘客?法拉小得多，常用微法（μF）、納法（nF）、皮法（pF）（皮法又稱微微法）等，它們的關(guān)系是：1法拉（F）= 1000000微法（μF） 1微法（μF）= 1000納法（nF）= 1000000皮法（pF） 在電子線路中，電容用來通過交流而阻隔直流，也用來存儲和釋放電荷以充當(dāng)濾波器，平滑輸出脈動(dòng)信號。小容量的電容，通常在高頻電路中使用，如收音機(jī)、發(fā)射機(jī)和振蕩器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲電荷用。而且還有一個(gè)特點(diǎn)，一般1μF以上的電容均為電解電容，而1μF以下的電容多為瓷片電容，當(dāng)然也有其他的，比如獨(dú)石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。電解電容有個(gè)鋁殼，里面充滿了電解質(zhì)，并引出兩個(gè)電極，作為正（+）、負(fù)（-）極，與其它電容器不同，它們在電路中的極性不能接錯(cuò)，而其他電容則沒有極性。 把電容器的兩個(gè)電極分別接在電源的正、負(fù)極上，過一會(huì)兒即使把電源斷開，兩個(gè)引腳間仍然會(huì)有殘留電壓（學(xué)了以后的教程，可以用萬用表觀察），我們說電容器儲存了電荷。電容器極板間建立起電壓，積蓄起電能，這個(gè)過程稱為電容器的充電。充好電的電容器兩端有一定的電壓。電容器儲存的電荷向電路釋放的過程，稱為電容器的放電。 舉一個(gè)現(xiàn)實(shí)生活中的例子，我們看到市售的整流電源在拔下插頭后，上面的發(fā)光二極管還會(huì)繼續(xù)亮一會(huì)兒，然后逐漸熄滅，就是因?yàn)槔锩娴碾娙菔孪却鎯α穗娔�，然后釋放。�?dāng)然這個(gè)電容原本是用作濾波的。至于電容濾波，不知你有沒有用整流電源聽隨身聽的經(jīng)歷，一般低質(zhì)的電源由于廠家出于節(jié)約成本考慮使用了較小容量的濾波電容，造成耳機(jī)中有嗡嗡聲。這時(shí)可以在電源兩端并接上一個(gè)較大容量的電解電容（1000μF，注意正極接正極），一般可以改善效果。發(fā)燒友制作HiFi音響，都要用至少1萬微法以上的電容器來濾波，濾波電容越大，輸出的電壓波形越接近直流，而且大電容的儲能作用，使得突發(fā)的大信號到來時(shí)，電路有足夠的能量轉(zhuǎn)換為強(qiáng)勁有力的音頻輸出。這時(shí)，大電容的作用有點(diǎn)像水庫，使得原來洶涌的水流平滑地輸出，并可以保證下游大量用水時(shí)的供應(yīng)。 電子電路中，只有在電容器充電過程中，才有電流流過，充電過程結(jié)束后，電容器是不能通過直流電的，在電路中起著“隔直流”的作用。電路中，電容器常被用作耦合、旁路、濾波等，都是利用它“通交流，隔直流”的特性。那么交流電為什么能夠通過電容器呢？我們先來看看交流電的特點(diǎn)。交流電不僅方向往復(fù)交變，它的大小也在按規(guī)律變化。電容器接在交流電源上，電容器連續(xù)地充電、放電，電路中就會(huì)流過與交流電變化規(guī)律一致的充電電流和放電電流。 電容器的選用涉及到很多問題。首先是耐壓的問題。加在一個(gè)電容器的兩端的電壓超過了它的額定電壓，電容器就會(huì)被擊穿損壞。一般電解電容的耐壓分檔為6.3V，10V，16V，25V，50V等。 第三節(jié) 電感器 電感器在電子制作中雖然使用得不是很多，但它們在電路中同樣重要。我們認(rèn)為電感器和電容器一樣，也是一種儲能元件，它能把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿�，并在磁場中儲存能量。電感器用符號L表示，它的基本單位是亨利（H），常用毫亨（mH）為單位。它經(jīng)常和電容器一起工作，構(gòu)成LC濾波器、LC振蕩器等。另外，人們還利用電感的特性，制造了阻流圈、變壓器、繼電器等。 電感器的特性恰恰與電容的特性相反，它具有阻止交流電通過而讓直流電通過的特性。 小小的收音機(jī)上就有不少電感線圈，幾乎都是用漆包線繞成的空心線圈或在骨架磁芯、鐵芯上繞制而成的。有天線線圈（它是用漆包線在磁棒上繞制而成的）、中頻變壓器（俗稱中周）、輸入輸出變壓器等等。 實(shí)物圖和電路符號見圖 變壓器 是由鐵芯和繞在絕緣骨架上的銅線圈線構(gòu)成的。絕緣銅線繞在塑料骨架上，每個(gè)骨架需繞制輸入和輸出兩組線圈。線圈中間用絕緣紙隔離。繞好后將許多鐵芯薄片插在塑料骨架的中間。這樣就能夠使線圈的電感量顯著增大。變壓器利用電磁感應(yīng)原理從它的一個(gè)繞組向另兒個(gè)繞組傳輸電能量。變壓器在電路中具有重要的功能：耦合交流信號而阻隔直流信號，并可以改變輸入輸出的電壓比；利用變壓器使電路兩端的阻抗得到良好匹配，以獲得最大限度的傳送信號功率。 電力變壓器就是把高壓電變成民用市電，而我們的許多電器都是使用低壓直流電源工作的，需要用電源變壓器把220V交流市電變換成低壓交流電，再通過二極管整流，電容器濾波，形成直流電供電器工作。電視機(jī)顯象管需要上萬伏的電壓來工作，是由“行輸出變壓器”供給的。 當(dāng)然，電源變壓器也有其不少缺點(diǎn)，例如功率與體積成正比，笨重、效率低等，現(xiàn)在正在被新型的“電子變壓器”所取代。電子變壓器一般是“開關(guān)電源”，電腦工作需要的幾組電壓就是開關(guān)電源供給的，彩電、顯示器中更是無一例外地使用了開關(guān)電源。 繼電器 就是電子機(jī)械開關(guān)，它是用漆包銅線在一個(gè)圓鐵芯上繞幾百圈至幾千圈，當(dāng)線圈中流過電流時(shí)，圓鐵芯產(chǎn)生了磁場，把圓鐵芯上邊的帶有接觸片的鐵板吸住，使之?dāng)嚅_第一個(gè)觸點(diǎn)而接通第二個(gè)開關(guān)觸點(diǎn)。當(dāng)線圈斷電時(shí)，鐵芯失去磁性，由于接觸銅片的彈性作用，使鐵板離開鐵芯，恢復(fù)與第一個(gè)觸點(diǎn)的接通。因此，可以用很小的電流去控制其他電路的開關(guān)。整個(gè)繼電器由塑料或有機(jī)玻璃防塵罩保護(hù)著，有的還是全密封的，以防觸電氧化。 第一節(jié) 二極管 半導(dǎo)體是一種具有特殊性質(zhì)的物質(zhì)，它不像導(dǎo)體一樣能夠完全導(dǎo)電，又不像絕緣體那樣不能導(dǎo)電，它介于兩者之間，所以稱為半導(dǎo)體。半導(dǎo)體最重要的兩種元素是硅（讀“gui”）和鍺（讀“zhe”）。我們常聽說的美國硅谷，就是因?yàn)槠鹣饶抢镉泻枚嗉野雽?dǎo)體廠商。 二極管應(yīng)該算是半導(dǎo)體器件家族中的元老了。很久以前，人們熱衷于裝配一種礦石收音機(jī)來收聽無線電廣播，這種礦石后來就被做成了晶體二極管。 二極管最明顯的性質(zhì)就是它的單向?qū)щ娞匦�，就是說電流只能從一邊過去，卻不能從另一邊過來（從正極流向負(fù)極）。我們用萬用表來對常見的1N4001型硅整流二極管進(jìn)行測量，紅表筆接二極管的負(fù)極，黑表筆接二極管的正極時(shí)，表針會(huì)動(dòng)，說明它能夠?qū)щ�；然后將黑表筆接二極管負(fù)極，紅表筆接二極管正極，這時(shí)萬用表的表針根本不動(dòng)或者只偏轉(zhuǎn)一點(diǎn)點(diǎn)，說明導(dǎo)電不良。（萬用表里面，黑表筆接的是內(nèi)部電池的正極） 常見的幾種二極管如圖所示。其中有玻璃封裝的、塑料封裝的和金屬封裝的等幾種。圖2是二極管的電路符號，像它的名字，二極管有兩個(gè)電極，并且分為正負(fù)極，一般把極性標(biāo)示在二極管的外殼上。大多數(shù)用一個(gè)不同顏色的環(huán)來表示負(fù)極，有的直接標(biāo)上“-”號。大功率二極管多采用金屬封裝，并且有個(gè)螺帽以便固定在散熱器上。 利用二極管單向?qū)щ姷奶匦裕Ｓ枚䴓O管作整流器，把交流電變?yōu)橹绷麟姡粗蛔尳涣麟姷恼胫埽ɑ蜇?fù)半周）通過，再用電容器濾波形成平滑的直流。事實(shí)上好多電器的電源部分都是這樣的。二極管也用來做檢波器，把高頻信號中的有用信號“檢出來”，老式收音機(jī)中會(huì)有一個(gè)“檢波二極管”，一般用2AP9型鍺管。 二極管的類型也有好幾種，對于電子制作來說，常常用到以下的二極管： 用于穩(wěn)壓的穩(wěn)壓二極管，用于數(shù)字電路的開關(guān)二極管，用于調(diào)諧的變?nèi)荻䴓O管，以及光電二極管等，最�？匆姷氖前l(fā)光二極管。 發(fā)光二極管在日常生活電器中無處不在，它能夠發(fā)光，有紅色、綠色和黃色等，有直徑3mm、5mm和2×5mm長方型的的。與普通二極管一樣，發(fā)光二極管也是由半導(dǎo)體材料制成的，也具有單向?qū)щ姷男再|(zhì)，即只有接對極性才能發(fā)光。發(fā)光二極管符號比一般二極管多了兩個(gè)箭頭，示意能夠發(fā)光。通常發(fā)光二極管用來作電路工作狀態(tài)的指示，它比小燈泡的耗電低得多，而且壽命也長得多。用發(fā)光二極管，還可以構(gòu)成電子顯示屏，證券交易所里的顯示屏就是由發(fā)光二極管點(diǎn)陣構(gòu)成的，只是因?yàn)楦鞣N色彩都是由紅綠藍(lán)構(gòu)成，而藍(lán)色發(fā)光二極管在以前還未大量生產(chǎn)出來，所以一般的電子顯示屏都不能顯示出真彩色。 發(fā)光二極管的發(fā)光顏色一般和它本身的顏色相同，但是近年來出現(xiàn)了透明色的發(fā)光管，它也能發(fā)出紅黃綠等顏色的光，只有通電了才能知道。 辨別發(fā)光二極管正負(fù)極的方法，有實(shí)驗(yàn)法和目測法。實(shí)驗(yàn)法就是通電看看能不能發(fā)光，若不能就是極性接錯(cuò)或是發(fā)光管損壞。 注意發(fā)光二極管是一種電流型器件，雖然在它的兩端直接接上3V的電壓后能夠發(fā)光，但容易損壞，在實(shí)際使用中一定要串接限流電阻，工作電流根據(jù)型號不同一般為1mA到3OmA。另外，由于發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓一般為1．7V以上，所以一節(jié)1．5V的電池不能點(diǎn)亮發(fā)光二極管。同樣，一般萬用表的R×1檔到R×1K檔均不能測試發(fā)光二極管，而R×10K檔由于使用15V的電池，能把有的發(fā)光管點(diǎn)亮。 用眼睛來觀察發(fā)光二極管，可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的兩個(gè)電極一大一小。一般來說，電極較小、個(gè)頭較矮的一個(gè)是發(fā)光二極管的正極，電極較大的一個(gè)是它的負(fù)極。若是新買來的發(fā)光管，管腳較長的一個(gè)是正極。 第二節(jié) 三極管 半導(dǎo)體三極管也稱為晶體三極管，可以說它是電子電路中最重要的器件。它最主要的功能是電流放大和開關(guān)作用。三極管顧名思義具有三個(gè)電極。二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的，而三極管由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成，共用的一個(gè)電極成為三極管的基極（用字母b表示）。其他的兩個(gè)電極成為集電極（用字母c表示）和發(fā)射極（用字母e表示）。由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。 三極管的種類很多，并且不同型號各有不同的用途。三極管大都是塑料封裝或金屬封裝，常見三極管的外觀如圖，大的很大，小的很小。三極管的電路符號有兩種：有一個(gè)箭頭的電極是發(fā)射極，箭頭朝外的是NPN型三極管，而箭頭朝內(nèi)的是PNP型。實(shí)際上箭頭所指的方向是電流的方向。 電子制作中常用的三極管有90××系列，包括低頻小功率硅管9013（NPN）、9012（PNP），低噪聲管9014（NPN），高頻小功率管9018（NPN）等。它們的型號一般都標(biāo)在塑殼上，而樣子都一樣，都是TO-92標(biāo)準(zhǔn)封裝。在老式的電子產(chǎn)品中還能見到3DG6（低頻小功率硅管）、3AX31（低頻小功率鍺管）等，它們的型號也都印在金屬的外殼上。我國生產(chǎn)的晶體管有一套命名規(guī)則，電子愛好者最好還是了解一下： 第一部分的3表示為三極管。第二部分表示器件的材料和結(jié)構(gòu)，A： PNP型鍺材料 B： NPN型鍺材料 C： PNP型硅材料 D： NPN型硅材料 第三部分表示功能，U：光電管 K：開關(guān)管 X：低頻小功率管 G：高頻小功率管 D：低頻大功率管 A：高頻大功率管。另外，3DJ型為場效應(yīng)管，BT打頭的表示半導(dǎo)體特殊元件。 轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉(zhuǎn)換成信號的能量罷了。三極管有一個(gè)重要參數(shù)就是電流放大系數(shù)β。當(dāng)三極管的基極上加一個(gè)微小的電流時(shí)，在集電極上可以得到一個(gè)是注入電流β倍的電流，即集電極電流。集電極電流隨基極電流的變化而變化，并且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化，這就是三極管的放大作用。 三極管還可以作電子開關(guān)，配合其它元件還可以構(gòu)成振蕩器。 第三節(jié) 可控硅 可控硅也稱作晶閘管，它是由PNPN四層半導(dǎo)體構(gòu)成的元件，有三個(gè)電極，陽極A，陰極K和控制極G 。 可控硅在電路中能夠?qū)崿F(xiàn)交流電的無觸點(diǎn)控制，以小電流控制大電流，并且不象繼電器那樣控制時(shí)有火花產(chǎn)生，而且動(dòng)作快、壽命長、可靠性好。在調(diào)速、調(diào)光、調(diào)壓、調(diào)溫以及其他各種控制電路中都有它的身影。 可控硅分為單向的和雙向的，符號也不同。單向可控硅有三個(gè)PN結(jié)，由最外層的P極和N極引出兩個(gè)電極，分別稱為陽極和陰極，由中間的P極引出一個(gè)控制極。 單向可控硅有其獨(dú)特的特性：當(dāng)陽極接反向電壓，或者陽極接正向電壓但控制極不加電壓時(shí)，它都不導(dǎo)通，而陽極和控制極同時(shí)接正向電壓時(shí)，它就會(huì)變成導(dǎo)通狀態(tài)。一旦導(dǎo)通，控制電壓便失去了對它的控制作用，不論有沒有控制電壓，也不論控制電壓的極性如何，將一直處于導(dǎo)通狀態(tài)。要想關(guān)斷，只有把陽極電壓降低到某一臨界值或者反向。 雙向可控硅的引腳多數(shù)是按T1、T2、G的順序從左至右排列（電極引腳向下，面對有字符的一面時(shí)）。加在控制極G上的觸發(fā)脈沖的大小或時(shí)間改變時(shí)，就能改變其導(dǎo)通電流的大小。 與單向可控硅的區(qū)別是，雙向可控硅G極上觸發(fā)脈沖的極性改變時(shí)，其導(dǎo)通方向就隨著極性的變化而改變，從 而能夠控制交流電負(fù)載。而單向可控硅經(jīng)觸發(fā)后只能從陽極向陰極單方向?qū)�，所以可控硅有單雙向之分。 電子制作中常用可控硅，單向的有MCR－100等，雙向的有TLC336等。 第四節(jié) 集成電路 集成電路是一種采用特殊工藝，將晶體管、電阻、電容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文為縮寫為IC，也俗稱芯片。集成電路是六十年代出現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)只集成了十幾個(gè)元器件。 后來集成度越來越高，也有了今天的P－III。 集成電路根據(jù)不同的功能用途分為模擬和數(shù)字兩大派別，而具體功能更是數(shù)不勝數(shù)，其應(yīng)用遍及人類生活的方方面面。集成電路根據(jù)內(nèi)部的集成度分為大規(guī)模中規(guī)模小規(guī)模三類。其封裝又有許多形式�！半p列直插”和“單列直插”的最為常見。消費(fèi)類電子產(chǎn)品中用軟封裝的IC，精密產(chǎn)品中用貼片封裝的IC等。 對于CMOS型IC，特別要注意防止靜電擊穿IC，最好也不要用未接地的電烙鐵焊接。使用IC也要注意其參數(shù)，如 工作電壓，散熱等。數(shù)字IC多用＋5V的工作電壓，模擬IC工作電壓各異。集成電路有各種型號，其命名也有一定規(guī)律。一般是由前綴、數(shù)字編號、后綴組成。前綴表示集成電路的生產(chǎn)廠家及類別，后綴一般用來表示集成電路的封裝形式、版本代號等。常用的集成電路如小功率音頻放大器LM386就因?yàn)楹缶Y不同而有許多種。LM386N是美國國家半導(dǎo)體公司的產(chǎn)品，LM代表線性電路，N代表塑料雙列直插。這里有各大IC生產(chǎn)公司的商標(biāo)及其器件型號前綴。 集成電路型號眾多，隨著技術(shù)的發(fā)展，又有更多的功能更強(qiáng)、集成度更高的集成電路涌現(xiàn)，為電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制作帶來了方便。在設(shè)計(jì)制作時(shí)，若沒有專用的集成電路可以應(yīng)用，就應(yīng)該盡量選用應(yīng)用廣泛的通用集成電路，同時(shí)考慮集成電路的價(jià)格和制作的復(fù)雜度。在電子制作中，有許多常用的集成電路，如NE555（時(shí)基電路）、LM324（四個(gè)集成的運(yùn)算放大器）、TDA2822（雙聲道小功率放大器）、KD9300（單曲音樂集成電路）、LM317（三端可調(diào)穩(wěn)壓器）等。 第一節(jié) 三端穩(wěn)壓IC 電子產(chǎn)品中常見到的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的78××系列和負(fù)電壓輸出的79××系列。故名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三極管，TO-220的標(biāo)準(zhǔn)封裝，也有9013樣子的TO-92封裝。 用78/79系列三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號中的78或79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如7806表示輸出電壓為正6V，7909表示輸出電壓為負(fù)9V。 78/79系列三端穩(wěn)壓IC有很多電子廠家生產(chǎn)，80年代就有了，通常前綴為生產(chǎn)廠家的代號，如TA7805是東芝的產(chǎn)品，AN7909是松下的產(chǎn)品。（點(diǎn)擊這里，查看有關(guān)看前綴識別集成電路的知識） 有時(shí)在數(shù)字78或79后面還有一個(gè)M或L，如78M12或79L24，用來區(qū)別輸出電流和封裝形式等， 其中78L調(diào)系列的最大輸出電流為100mA， 78M系列最大輸出電流為1A，78系列最大輸出電流為1．5A。它的封裝也有多種，詳見圖。塑料封裝的穩(wěn)壓電路具有安裝容易、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此用得比較多。 79系列除了輸出電壓為負(fù)。引出腳排列不 同以外，命名方法、外形等均與78系列的相同。 因?yàn)槿斯潭煞�(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用，可以用來改裝分立元件的穩(wěn)壓電源，也經(jīng)常用作電子設(shè)備的工作電源。電路圖如圖所示。 注意三端集成穩(wěn)壓電路的輸入、輸出和接地端絕不能接錯(cuò)，不然容易燒壞。一般三端集成穩(wěn)壓電路的最小輸入、輸出電壓差約為2V，否則不能輸出穩(wěn)定的電壓，一般應(yīng)使電壓差保持在4-5V，即經(jīng)變壓器變壓，二極管整流，電容器濾波后的電壓應(yīng)比穩(wěn)壓值高一些。 在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器（當(dāng)然小功率的條件下不用）。當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過高時(shí)，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。 當(dāng)制作中需要一個(gè)能輸出1．5A以上電流的穩(wěn)壓電源，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來，使其最大輸出電流為N個(gè)1．5A，但應(yīng)用時(shí)需注意：并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同一廠家、同一批號的產(chǎn)品，以保證參數(shù)的一致。另外在輸出電流上留有一定的余量，以避免個(gè)別集成穩(wěn)壓電路失效時(shí)導(dǎo)致其他電路的連鎖燒毀。 第二節(jié) 語音集成電路 電子制作中經(jīng)常用到音樂集成電路和語言集成電路，一般稱為語言片和音樂片。它們一般都是軟包封，即芯片直接用黑膠封裝在一小塊電路板上。語音IC一般還需要少量外圍元件才能工作，它們可直接焊到這塊電路板上。 別看語音IC應(yīng)用電路很簡單，但是它確確實(shí)實(shí)是一片含有成千上萬個(gè)晶體管芯的集成電路。其內(nèi)部含有振蕩器、節(jié)拍器、音色發(fā)生器、ROM、地址計(jì)算器和控制輸出電路等。 音樂片內(nèi)可存儲一首或多首世界名曲，價(jià)格很便宜，幾角錢一片。音樂門鈴都是用這種音樂片裝的，其實(shí)成本很低。 不同的語言片內(nèi)存儲了各種動(dòng)物的叫聲，簡短語言等，價(jià)格要比音樂片貴些。但因?yàn)橛腥�，其�?yīng)用越來越多。 會(huì)說話的計(jì)算器、倒車告警器、報(bào)時(shí)鐘表等。語音電路盡管品種不少，但不能根據(jù)用戶隨時(shí)的要求發(fā)出聲音， 因?yàn)樯唐坊恼Z音產(chǎn)品采用掩膜工藝，發(fā)聲的語音是做死的，使成本得到了控制。 一般語音集成電路的生產(chǎn)廠家都可以特別定制語音的內(nèi)容，但因?yàn)橐谀＃髷?shù)量千片以上。近年來出現(xiàn)的OTP語音電路解決了這一問題。OTP就是一次性可編程的意思，就是廠家生產(chǎn)出來的芯片，里面是空的，內(nèi)容由用戶寫入（需開發(fā)設(shè)備），一旦固化好，再也不能擦除，信息也就不會(huì)丟失。它的出現(xiàn)為開發(fā)人員試制樣機(jī)提供了方便，特別適合于小批量生產(chǎn)。 業(yè)余制作采用可錄放的語言電路是十分方便的，UM5506、ISD1400、ISD2500等，外圍元件極少。bitbaby第一次知道可錄放語音集成電路，是在九幾年的無線電雜志上，記得那時(shí)是UM5101和T6668，都是用41256等DRAM的。那時(shí)多想有那么一套，不用磁帶就可以錄音的怪物，還能在放音時(shí)隨意變調(diào)呢。早期的數(shù)碼留言機(jī)也用它們，由于使用DRAM，如果沒有后備電池，一旦斷電后，所有的信息都會(huì)丟失。 現(xiàn)在采用EEPROM的語音電路大大方便了電子愛好者，它隨錄隨放，不怕掉電，使用方便，外圍元件少。只是價(jià)格較貴些，每秒鐘成本約1元人民幣。這類語音錄放集成電路首推（美國）ISD公司的ISD系列。國內(nèi)、***都有廠家生產(chǎn)兼容的芯片及軟包封的芯片、模塊，但從結(jié)構(gòu)來看，猜想來自于ISD。 如果您對語音集成電路很感興趣，請密切留意bitbaby的網(wǎng)站。為了讓您更好地了解語音IC，bitbaby以后將把精心收集的語音IC應(yīng)用圖集貼到網(wǎng)上來，以方便您查詢使用。 第三節(jié) 數(shù)字集成電路 數(shù)字集成電路產(chǎn)品的種類很多種。數(shù)字集成電路構(gòu)成了各種邏輯電路，如各種門電路、編譯碼器、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器、寄存器等。它們廣泛地應(yīng)用在生活中的方方面面，小至電子表，大至計(jì)算機(jī)，都是有數(shù)字集成電路構(gòu)成的。 結(jié)構(gòu)上，可分成TTL型和CMOS型兩類。74LS/HC等系列是最常見的TTL電路，它們使用5V的電壓，邏輯“0”輸出電壓為小于等于0.2V，邏輯“1”輸出電壓約為3V。CMOS數(shù)字集成電路的工作電壓范圍寬，靜態(tài)功耗低，抗干擾能力強(qiáng)，更具優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字集成電路有個(gè)特點(diǎn)，就是它們的供電引腳，如16腳的集成電路，其第8腳是電源負(fù)極，16腳是電源正極；14腳的，它的第7腳是電源的正極。 通常CMOS集成電路工作電壓范圍為3-18V，所以不必像TTL集成電路那樣?/ca> |
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