电子电路故障查找技巧

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书 名 : 电 子 电 路 故 障 查 找 技 巧ISBN: 978-7-111-24669-5作 者 : 杨 海 祥出 版 社 : 机 械 工 业 出 版 社本 书 配 有 电 子 课 件 2.2 电 子 电 路 识 图2.32.1 电 子 电 路 识 图 基 础 电 子 电 路 识 图 训 练实 践 2 2.1.1实 物 电 路 和 原 理 电 路 图 1.实 物 电 路 这 是 一 种 最 简 单 的 实 际 电 路 , 它 由 电 源 ( 电 池 ) 、 开 关( 按 钮 开 关 ) 、 负 载 ( 灯 泡 ) 和 导 线 (金 属 部 分 )构 成 , 电路 为 电 流 提 供 了 路 径 , 它 实 现 了 电 能 的 传 输 和 转 换 , 即 把电 池 贮 存 的 电 能 转 换 成 灯 泡 发 出 的 光 能 . 在 实 际 的 电 子 电 工技 术 中 都 是 用 图 形 符 号 、线 条 构 成 的 电 路 图 来 表达 实 际 的 电 路 连 接 。 如图 2.2所 示 的 是 图 2.1的电 路 原 理 图 。 学 习 识 图是 学 习 电 子 电 路 , 提 高电 子 技 能 的 必 由 之 路 。 2.1.2 电 路 图 中 的 接 地 1. 电 路 图 中 的 接 地 和 电 子 仪 器 、 家 用 电 器 的 外 壳接 地 是 两 个 完 全 不 同 的 概 念 , 后 者 是 保 护 性 接 地 , 接的 是 大 地 , 使 仪 器 的 外 壳 与 大 地 等 电 位 , 避 免 仪 器 漏电 时 使 外 壳 带 电 而 造 成 人 员 的 触 电 危 险 ; 前 者 的 接 地对 电 路 而 言 仅 是 一 个 共 用 参 考 点 。 如 在 图 2.2电 路 中, 当 开 关 合 上 时 , 电 流 从 电 源 正 极 出 发 , 经 开 关 ( S) , 负 载 (L)到 电 源 负 极 , 再 通 过 电 源 内 电 路 到 正 极构 成 回 路 。 在 画 电 路 图 时 一 般 可 把 电 源 的 负 极 用 接 地符 号 表 示 , 画 成 图 2.3(a)的 形 式 , 以 简 化 电 路 。 在 某 些 电 子 产 品 中 , , 必 须 分 清 “ 热 地 ” 和 “ 冷 地 ” 。 如 彩 色电 视 机 中 的 开 关 电 源 电 路 由 于 省 去 了 电 源 变 压 器 , 交 流 电 网 输入 的 220 50Hz 电 压 直 接 与 整 流 电 路 连 接 , 这 就 导 致 了 底 盘 带电 。 当 人 员 触 摸 底 盘 时 220交 流 电 将 会 流 过 人 体 , 与 大 地 形 成 回路 , 带 来 触 电 的 危 险 。 维 修 时 若 用 万 用 表 、 示 波 器 等 仪 器 进 行检 测 , 则 可 能 损 坏 仪 器 和 彩 电 中 的 元 器 件 , 特 别 是 集 成 块 。 为 了 避 免 “ 热 地 ” 产 生 的 危 险 , 维 修 时 必 须 在 电 视 机 电 源进 线 端 外 接 匝 数 比 为 1:1的 隔 离 变 压 器 , 将 整 机 与 交 流 电 网 实 现电 隔 离 。 有 的 彩 电 利 用 开 关 变 压 器 作 为 隔 离 元 件 , 实 现 整 机 与 交 流电 网 的 隔 离 。 此 类 电 视 机 的 底 盘 称 为 “ 冷 底 盘 ” , 安 全 性 较 好 ,但 其 电 源 初 级 绕 组 及 其 有 关 电 路 仍 没 有 隔 离 , 这 部 分 仍 是 “ 热底 盘 ” , 维 修 电 源 部 分 时 仍 应 注 意 安 全 。 在 电 子 电 路 图 中 必 须看 清 楚 接 地 标 记 , 如 图 2.3所 示 。 维 修 电 子 设 备 时 要 注 意 “ 热地 ” 、 “ 冷 地 ” 的 区 别 ,以 免 触 电 。 2.2.1 方 框 图 方 框 图 的 种 类 较 多 , 主 要 有 以 下 几 种 : 整 机 方 框 图 是 表 达 整 机 结 构 的 , 从 中 可 以 了 解 到 整机 电 路 的 组 成 和 各 分 单 元 电 路 之 间 的 相 互 关 系 及 信 号 的主 要 流 程 。 系 统 电 路 方 框 图 一 个 整 机 电 路 是 由 多 个 系 统 电 路 构 成 的 , 每 个 系 统由 若 干 单 元 电 路 组 成 。 系 统 电 路 方 框 图 表 示 了 该 系 统 电路 的 组 成 情 况 。 系 统 方 框 图 是 整 机 方 框 图 的 下 一 级 方 框图 , 它 比 整 机 方 框 图 来 得 详 细 。识 读 系 统 电 路 时 , 要 明 确 本 系 统 的 主 要 功 能 、 任 务 、 信号 的 变 换 以 及 处 理 过 程 集 成 电 路 的 内 电 路十 分 复 杂 , 所 以 在 大 多数 情 况 下 均 用 方 框 图 来表 示 集 成 电 路 内 电 路 的组 成 , 流 程 和 有 关 引 脚的 作 用 等 图 中 的 箭 头 方 向 , 它 表 示 了 信 号 的 传 输 方 向 。要 根 据 信 号 的 传 输 过 程 逐 级 、 逐 个 地 进 行 分 析 方 框 ,弄 懂 每 个 方 框 的 作 用 以 及 信 号 在 该 方 框 有 什 么 变 化 。 方 框 图 与 方 框 图 之 间 的 连 接 表 示 了 各 相 关 电 路 之间 的 相 互 联 系 和 控 制 情 况 。 要 弄 懂 各 部 分 电 路 是 如何 连 接 的 , 对 于 控 制 电 路 还 要 看 出 控 制 信 号 的 来 路和 控 制 对 象 。 在 没 有 集 成 电 路 引 脚 作 用 资 料 时 , 可 以 利 用 集成 电 路 内 部 电 路 方 框 图 来 判 断 引 脚 作 用 , 特 别 要 了解 哪 些 是 输 入 脚 , 哪 些 是 输 出 脚 。 当 引 脚 引 线 的 箭头 指 向 集 成 电 路 外 , 是 信 号 从 内 部 输 出 , 反 之 是 信号 从 外 部 输 入 。 原 理 图 是 表 示 电 子 设 备 或 系 统 的 工 作 原 理 的 , 是实 际 电 路 的 “ 语 言 ” 。 原 理 图 可 以 是 整 机 原 理 图 ,也 可 以 是 某 一 单 元 电 路 原 理 图 。 原 理 图 上 用 符 号代 表 各 种 元 器 件 或 部 件 , 表 示 出 了 各 个 元 器 件 或部 件 和 电 路 的 连 接 情 况 , 各 个 元 器 件 还 注 明 了 数值 , 重 要 的 、 特 殊 的 元 器 件 或 部 件 还 注 明 了 型 号 、规 格 。 在 一 些 较 复 杂 电 子 产 品 的 原 理 图 上 甚 至 画出 了 关 键 点 位 的 工 作 波 形 。有 了 原 理 图 就 可 以 分 析 电 路 的 来 龙 去 脉 , 研 究 信号 的 流 程 , 受 控 制 的 情 况 , 产 生 的 功 能 等 。 原 理 图 根 据 电 子 产 品 的 不 同 有 的 很 复 杂 , 如 电 子 示 波 器 的 工 作原 理 图 就 由 若 干 不 同 系 统 的 原 理 图 组 合 而 成 , 而 有 的 原 理 图 比 较简 单 , 读 者 可 以 从 简 单 的 原 理 图 着 手 学 习 识 图 方 法 。水 开 报 警 器 电 路 图 , 如 图 2.6所 示 。 由 开 关 控 制 电 路 和 音 频 振 荡 电路 组 成 。 它 属 于 比 较 简 单 的 原 理 图 。 电 路 图 中 R1为 热 敏 电 阻 , 若把 它 浸 入 开 水 中 , 其 阻 值 会 大 大 减 小 , 致 使 V1、 V2、 V3相 继 导 通 ,由 于 C的 正 反 馈 作 用 , 电 路 产 生 自 激 振 荡 , 振 荡 电 流 通 过 扬 声 器 发出 报 警 叫 声 。 1.装 配 电 路 图 有 两 种 形 式(1) 印 刷 板 装 配 图 : 用 一张 图 纸 画 出 各 元 器 件 的分 布 、 位 置 及 它 们 之 间铜 箔 的 连 线 情 况 ,即 反 映的 是 实 际 线 路 板 铜 箔 面的 情 况 。 这 种 形 式 在 修理 电 子 设 备 时 应 用 比 较方 便 。 (2) 装 配 布 局 图 : 此 种形 式 一 般 没 有 一 张 专 门的 图 纸 , 而 是 采 取 在 线路 板 上 直 接 标 注 元 器 件名 称 、 编 号 等 。 如 在 线路 板 上 某 处 标 上 R、 C1、C2、 V1, V2等 , 即 反映 的 是 线 路 板 元 器 件 面的 情 况 , 这 种 形 式 在 整机 装 配 时 非 常 方 便 , 装 配 电 路 图 在 元 器 件 装 配 和 电 子 设 备 维 修 时 是必 不 可 少 的 , 它 将 线 路 板 上 的 元 器 件 一 比 一 地 画 在电 路 图 上 。 装 配 电 路 图 反 映 了 电 路 原 理 图 上 各 元 器件 在 线 路 板 上 的 实 际 分 布 情 况 。 元 器 件 引 脚 之 间 连线 用 铜 箔 线 代 替 , 空 心 圆 是 焊 盘 , 用 焊 锡 焊 接 , 使元 器 件 与 印 刷 电 路 板 连 成 一 体 。 通 过 装 配 电 路 图 可 以 较 容 易 地 在 实 际 线 路 板 上找 到 电 路 原 理 图 中 某 个 元 器 件 的 具 体 位 置 , 起 到 了电 路 原 理 图 和 实 际 线 路 板 之 间 的 桥 梁 作 用 。 对 于 比较 简 单 的 装 配 电 路 图 或 局 部 的 装 配 电 路 图 , 应 学 会把 装 配 电 路 图 “ 翻 译 ” 成 原 理 图 的 能 力 , 这 种 能 力在 修 理 电 子 产 品 的 过 程 中 是 很 有 用 的 。 同 一 单 元 电 路 中 的 元 器 件 相 对 集 中 在 一 起 , 而 且 会 以打 头 的 某 一 阿 拉 伯 数 字 代 表 这 一 单 元 电 路 。 如 某 电 视 机 电 路 中 ,若 以 6代 表 “ 行 扫 描 电 路 部 分 ” , 则 在 印 刷 电 路 中 凡 是 以 “ 6”打 头 的 元 器 件 均 是 “ 行 扫 描 电 路 部 分 ” 电 路 中 的 元 器 件 , 如6R1, 6V2, 6C12等 。 根 据 一 些 元 器 件 的 特 殊 外 形 , 在 电 路 中 可 以 较 方 便 地找 到 它 们 , 如 集 成 电 路 、 变 压 器 、 功 率 放 大 管 、 水 泥 电 阻 、 大容 量 电 解 电 容 等 。 对 于 那 些 量 多 又 无 明 显 特 征 的 元 器 件 , 如 一 般 的 电 阻 、电 容 , 应 当 通 过 与 它 们 相 连 的 三 极 管 或 集 成 块 来 间 接 查 找 它 们的 具 体 位 置 。 装 配 电 路 板 上 大 面 积 的 铜 箔 线 路 , 一 般 是 地 线 , 一 块 线路 板 上 地 线 往 往 是 相 连 的 , 但 在 组 合 电 路 中 , 相 互 之 间 的 接 插件 没 有 连 接 时 , 各 块 线 路 板 之 间 的 地 线 是 不 通 的 。 1. 单 级 放 大 器在 晶 体 三 极 管 放 大 电 路 中 , 根 据 它 与 外 部电 源 、 信 号 源 和 元 件 的 电 路 组 合 方 式 不 同 ,可 有 不 同 的 工 作 特 征 。 按 照 输 入 电 路 与 输出 电 路 的 交 流 信 号 公 共 端 的 不 同 , 三 极 管放 大 电 路 可 分 为 共 发 射 极 、 共 集 电 极 、 共基 极 三 种 基 本 放 大 电 路 。 该 电 路 中 发 射 极 通 过 Ce交流 接 地 , 信 号 从 基 极 和 发射 极 之 间 输 入 , 经 三 极 管放 大 后 在 集 电 极 和 发 射 极之 间 输 出 , 显 然 发 射 极 为放 大 器 的 公 共 引 脚 , 故 该电 路 称 之 为 共 发 射 极 放 大器 , 如 图 2.9所 示 。 共 发 射极 电 路 是 最 常 用 的 放 大 电路 。 该 电 路 中 信 号 在 基 极 与 集电 极 之 间 输 入 , 在 发 射 极与 集 电 极 之 间 输 出 , 集 电极 接 直 流 电 源 +VCC端 , 对交 流 而 言 +VCC端 是 接 地 的 。故 集 电 极 为 放 大 器 的 公 共引 脚 , 该 电 路 为 共 集 电 极放 大 器 , 如 图 2.10所 示 。 共集 电 极 放 大 器 也 称 射 极 输出 器 , 常 用 在 多 级 放 大 器电 路 中 作 输 入 级 或 输 出 级 ,以 及 作 为 缓 冲 级 和 隔 离 级 。 该 电 路 中 信 号 通 过 C1在 发 射 极 与 基 极 输 入 ,在 集 电 极 与 基 极 输 出 ,基 极 通 过 C2交 流 接 地 ,故 基 极 为 放 大 器 的 公 共引 脚 , 该 电 路 为 共 基 极放 大 器 , 如 图 2.11所 示 。共 基 极 放 大 器 主 要 用 在一 些 高 频 放 大 电 路 中 。 1) 首 先 按 接 “ 地 ” 情 况 确 定 该 放 大 电 路 的 实 际 形式 。2) 分 析 放 大 器 的 直 流 电 路 , 无 论 是 哪 种 放 大 器 ,均 要 分 析 直 流 工 作 电 压 是 如 何 加 到 三 极 管 各 个 电极 上 的 , 着 重 找 出 基 极 偏 置 电 路 中 的 元 器 件 。3) 分 析 放 大 器 的 交 流 电 路 , 着 重 分 析 交 流 信 号 的传 输 线 路 和 分 析 信 号 在 传 输 过 程 中 受 处 理 的 情 况 。4) 弄 清 该 电 路 在 整 机 中 的 作 用 、 地 位 , 分 析 电 路中 各 元 器 件 的 作 用 , 可 能 产 生 的 故 障 现 象 。 电 路 由 两 个 完 全 对 称 的 单 管 放 大 器 组 成 , 图 中Rb11=Rb12, Rb21=Rb22, Rc1=Rc2, R1=R2,且 两 个 晶 体 管 V1、 V2特 性 相 同 。 输 入 信 号 电 压 Vi给 R1、 R2分 压 为 V11和 V12分 别 加 到 两 晶 体 管 的 基极 ( 双 端 输 入 ) ; 输 出 信 号 电 压 等 于 两 晶 体 管 输出 电 压 之 差 , 即 Vo=Vo1 Vo2( 双 端 输 出 ) 。 在 实 际 使 用 中 也 可 接 成 双 端 输 入 , 单 端 输 出 ;单 端 输 入 , 双 端 输 出 以 及 单 端 输 入 , 单 端 输 出 的差 分 放 大 电 路 。 差 分 放 大 器 对 差 模 信 号 ( 加 到 两 只 三 极 管 基极 的 信 号 大 小 相 等 , 相 位 相 反 ) 具 有 放 大 能 力 ;而 对 共 模 信 号 ( 即 二 信 号 的 大 小 相 等 , 相 位 相 同 )的 放 大 能 力 很 低 。 运 算 放 大 器 全 称 是 集 成 运 算 放 大 器 , 是 一 种 放大 倍 数 很 高 的 内 部 直 接 耦 合 的 集 成 电 路 。 图 2.13是常 见 运 算 放 大 器 的 二 种 图 形 符 号 : 运 算 放 大 器 有 三 个 最 基 本 的 引 脚 , 两 个 输 入 引脚 和 一 个 输 出 引 脚 , 输 入 引 脚 中 用 “ +”号 表 示 的 为同 相 输 入 端 , 用 “ ” 表 示 的 为 反 相 输 入 端 。 运 算 放 大 器 在 没 有 加 入 负 反 馈 之 前 的 增 益 称 为开 环 增 益 , 其 值 很 大 , 但 工 作 不 稳 定 , 故 实 际 应 用时 都 加 有 负 反 馈 。 加 入 负 反 馈 后 的 增 益 称 为 闭 环 增益 。 运 算 放 大 器 的 应 用 十 分 广 泛 , 可 以 接 成 多 种 应用 电 路 , 如 构 成 音 频 放 大 器 、 恒 压 源 电 路 、 减 法 器 、直 流 放 大 器 等 。 从 放 大 器 的 输 出 端 把 输 出 信 号 的 一 部分 或 全 部 通 过 反 馈 网 络 ( 电 路 ) 送 回 到 放大 器 输 入 端 的 过 程 , 称 为 反 馈 。 1. 正 反 馈 和 负 反 馈 当 反 馈 信 号 的 相 位 与 输 入 信 号 的 相 位 相 同 时 , 反 馈 信号 将 起 到 增 强 输 入 信 号 的 作 用 , 这 种 反 馈 叫 正 反 馈 , 正 反 馈 电路 用 于 振 荡 器 电 路 中 , 在 放 大 器 电 路 中 通 常 不 用 。 当 反 馈 信 号 的 相 位 与 输 入 信 号 的 相 位 相 反 时 , 反 馈 信号 将 起 到 削 弱 输 入 信 号 的 作 用 , 这 种 反 馈 叫 负 反 馈 , 负 反 馈 在电 子 电 路 中 有 着 广 泛 的 应 用 。 分 析 是 正 反 馈 还 是 负 反 馈 , 常 采 用 信 号 电 压 瞬 时 极 性法 。 用 这 种 分 析 方 法 时 , 先 假 设 放 大 器 输 入 端 瞬 时 极 性 , 然 后逐 步 分 析 取 得 结 论 。 在 图 2.14中 , 输 入 信 号 Vi的 瞬 时 极 性 用 号表 示 , 输 出 端 用 表 示 , 说 明 输 入 信 号 与 输 出 信 号 相 位 相 反 。 当反 馈 到 输 入 端 的 Vf信 号 为 , 并 与 输 入 信 号 进 行 相 位 比 较 , 二 者相 位 相 反 时 是 “ 负 反 馈 ” , 反 之 就 是 “ 正 反 馈 ” 。 电 压 反 馈当 把 输 出 端 短 路 时 , 反馈 电 压 vf将 为 零 , 这 类反 馈 称 之 为 电 压 反 馈 。若 是 电 压 负 反 馈 , 则 在应 用 电 路 中 能 用 来 稳 定放 大 器 的 输 出 信 号 电 压 ,降 低 放 大 器 的 输 出 电 阻 。 当 把 输 出 端 短 路 时 , 反馈 电 压 vf不 为 零 , 这 类反 馈 称 之 为 电 流 反 馈 。若 是 电 流 负 反 馈 , 则 在应 用 电 路 中 能 用 来 稳 定放 大 器 的 输 出 信 号 电 流 ,提 高 放 大 器 的 输 出 电 阻 。 串 联 反 馈放 大 器 的 净 输 入 电 压 vi是由 输 入 信 号 vi和 反 馈 信 号 vf串 联 而 成 的 , 输 入 端 短 路时 , 净 输 入 信 号 vi并 不 为零 。 若 是 串 联 负 反 馈 , 则在 应 用 电 路 中 可 以 降 低 放大 器 的 电 压 放 大 倍 数 , 稳定 放 大 器 的 电 压 增 益 , 串联 负 反 馈 还 可 以 提 高 放 大器 的 输 入 电 阻 。 放 大 器 的 净 输 入 电 流 ii是 由反 馈 电 流 if和 输 入 信 号 电 流 ii并 联 而 成 的 , 当 把 输 入 端 短路 时 , 反 馈 信 号 同 样 被 短 路 ,即 净 输 入 信 号 为 零 。 若 是 并联 负 反 馈 , 则 在 应 用 电 路 中可 以 降 低 放 大 器 的 电 流 放 大倍 数 , 稳 定 放 大 器 的 电 流 增益 , 并 联 负 反 馈 还 可 以 降 低放 大 器 的 输 入 电 阻 。 解 : 先 判 别 是 电 压 反 馈 , 还 是 电 流 反 馈 ?从 输 出 端 看 , 当 输 出 端 被 短 路 后 , 图 中 vf即 消 失 , 所 以 是 电 压反 馈 。 再 判 别 是 串 联 反 馈 , 还 是 并 联 反 馈 ?从 输 入 端 看 , 当 输 入 端 被 短 路 后 , 图 中 的 vf不 消 失 , 所 以 是 串联 反 馈 。 最 后 判 别 是 正 反 馈 , 还 是 负 反 馈 ?用 信 号 瞬 时 极 性 法 判 别 , 现 假 设 某 一 瞬 时 , 输 入 信 号 极 性 为“ +” , 把 它 标 在 输 入 端 晶 体 管 基 极 上 , 而 后 根 据 该 瞬 间 各 晶 体管 的 集 电 极 、 基 极 、 发 射 极 相 对 应 的 信 号 极 性 都 一 一 标 在 图 上 ,可 以 看 出 , 图 中 反 馈 到 输 入 端 晶 体 管 发 射 极 的 是 “ +” 极 性 , 它起 着 削 弱 信 号 电 压 的 作 用 , 相 当 于 向 基 极 反 馈 “ -” 极 性 电 压 ,所 以 是 负 反 馈 。综 上 三 点 所 述 得 出 结 论 : 图 中 电 路 通 过 Rf引 入 的 是 电 压 串 联 负反 馈 。 1. 概 述随 着 大 规 模 集 成 电 路 技 术 和 数 字 技 术 的 迅速 发 展 , 各 种 数 字 化 的 电 子 设 备 层 出 不 穷 ,越 来 越 多 地 走 入 了 人 们 的 生 活 和 工 作 中 ,以 彩 色 电 视 机 为 例 , 由 较 早 期 的 四 片 机 到二 片 机 再 到 单 片 机 , 集 成 化 程 度 越 来 越 高 。 一 看 集 成 电 路 的 类 型集 成 块 的 类 型 很 多 。 首 先 要 弄 清 集 成 电 路上 的 文 字 符 号 的 含 义 , 引 脚 的 作 用 。 还 要搞 清 具 体 型 号 , 许 多 不 同 型 号 的 集 成 块 其内 部 功 能 和 电 路 结 构 十 分 相 似 , 有 的 电 路结 构 不 同 , 但 完 成 的 功 能 相 同 。 了 解 了 具体 型 号 , 才 能 掌 握 集 成 块 的 基 本 功 能 。 集 成 块 的 内 电 路 , 特 别 是 中 、 大 规 模 集 成 块 的 内 电路 是 十 分 繁 杂 的 , 一 般 情 况 下 , 不 要 去 分 析 集 成 电路 的 内 电 路 工 作 原 理 , 但 是 对 集 成 块 的 内 部 信 号 通路 要 清 楚 , 这 可 以 借 助 于 集 成 电 路 内 电 路 方 框 图 。一 般 情 况 下 集 成 电 路 应 用 电 路 不 画 出 内 电 路 方 框 图 ,此 时 最 好 查 阅 集 成 电 路 应 用 手 册 , 找 出 这 一 集 成 电路 的 内 电 路 方 框 图 。有 了 内 电 路 方 框 图 之 后 , 要 明 确 各 个 方 框 完 成 的 具体 功 能 , 即 了 解 输 入 、 输 出 何 种 信 号 , 信 号 波 形 、幅 度 、 频 率 等 变 化 规 律 。 要 清 楚 各 方 框 图 之 间 的 联系 , 信 号 在 集 成 块 内 的 流 通 过 程 。 集 成 电 路 完 成 一 定 的 功 能 , 必 定 要 和 外 部 单 元 电路 和 外 接 元 件 发 生 联 系 。 只 有 在 知 道 了 各 引 脚 的作 用 后 , 分 析 各 引 脚 的 外 电 路 工 作 原 理 和 元 器 件作 用 才 方 便 了 。 例 如 , 知 道 某 脚 是 输 入 引 脚 , 那么 和 该 脚 所 接 的 电 容 是 输 入 耦 合 电 容 , 与 该 脚 有关 的 电 路 是 输 入 电 路 。了 解 集 成 电 路 各 引 脚 具 体 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 作 具体 分 析 , 三 是 根 据 集 成 电 路 应 用 电 路 中 各 引 脚 外电 路 的 特 性 进 行 判 别 。 电 子 电 路 供 电 方 式 一 般 采 用 直 流 电 , 它 是将 220 50Hz交 流 电 经 整 流 、 滤 波 、 稳 压 后 得到 直 流 供 电 电 压 。 常 见 的 直 流 电 源 方 框 图 , 组 成从 图 2.21中 可 以 看 出 , 一 个 性 能 良 好 的 直 流 稳 压 电源 有 降 压 电 路 、 整 流 电 路 、 滤 波 电 路 和 稳 压 电 路等 四 部 分 组 成 。 作 用1) 降 压 电 路降 压 电 路 一 般 由 电 源 变 压 器 构 成 , 它 要 将 22050Hz的 交 流 电 压 降 到 几 几 十 交 流 电 压 。 变压 器 在 电 路 中 还 起 到 隔 离 的 作 用 , 使 电 子 电 路 中的 主 底 板 不 带 电 。 2) 整 流 电 路整 流 电 路 的 作 用 是 : 把 220 50Hz的 交 流电 转 换 成 单 向 的 脉 动 直 流 电 。 常 见 的 形 式有 二 极 管 半 波 整 流 、 二 极 管 全 波 整 流 、 二极 管 桥 式 整 流 。 稳 压 电 路 的 作 用 是 : 把整 流 滤 波 电 路 输 出 的 直 流 电压 进 行 稳 压 处 理 , 当 交 流 电网 和 负 载 变 化 时 保 持 输 出 的直 流 电 压 值 不 变 。1. 实 用 直 流 供 电 电 路 识 读实 用 直 流 供 电 电 路 的 形 式 多种 多 样 , 主 要 有 分 立 元 件 串联 型 直 流 稳 压 电 源 、 集 成 电路 直 流 稳 压 电 源 、 开 关 式 直流 稳 压 电 源 。 集 成 直 流 稳 压 电 路 如 图2.25所 示 。 SONY公 司生 产 的 CD唱 机 电 源 中使 用 了 该 集 成 电 路 , 其性 能 更 优 ,并 有 保 护 电路 。 1脚 , 负 电 压 输 入 。2脚 , 负 电 源 参 考 点 , 使 用 时 接 地 。 接 内 部 调 整管 集 电 极 。3脚 , 扩 展 应 用 时 外 接 功 率 管 基 极 ; 不 扩 展 应 用时 , 接 负 电 源 输 入 端 。 接 内 部 调 整 管 发 射 极 。4脚 、 13脚 , 空 脚 。5脚 , 负 电 压 输 出 端 , 接 内 部 电 压 取 样 端 。6脚 , 芯 片 内 部 取 样 平 衡 调 整 端 。7脚 , 外 接 延 时 电 容 , 以 便 可 靠 地 控 制 复 位 动 作 。8脚 , 复 位 信 号 输 出 脚 , 外 接 上 拉 电 阻 。 9脚 , 空 脚 。10脚 , 控 制 开 关 输 入 端 。 该 脚 接 地 时 , 芯 片 为 关( OFF) ; 该 脚 悬 空 地 时 , 芯 片 为 通 ( ON) 。11脚 , 参 考 基 准 电 压 输 入 端 , 通 常 外 接 电 容 至 正 电 源输 出 端 。12脚 , 正 电 压 输 出 端 , 其 内 部 接 正 电 压 取 样 输 入 端 。14脚 , 扩 展 应 用 时 外 接 功 率 管 基 极 ; 不 扩 展 应 用 时 接正 电 源 输 入 端 。 内 接 整 管 集 电 极 。15脚 , 正 电 源 参 考 点 , 使 用 时 接 地 。 内 接 整 管 发 射 极 。16脚 , 正 电 压 输 入 。 开 关 型 稳 压 电 路 种 类 繁 多 , 常 用 的 有 串 联 式 、 并联 式 和 变 压 器 式 三 种 。 开 关 型 电 源 省 略 了 电 源 变压 器 ,电 路 的 效 率 比 串 联 型 直 流 稳 压 电 源 高 。1) 串 联 调 整 型 开 关 稳 压 电 源 识 读图 2.26 是 串 联 调 整 型 开 关 电 路 , 所 谓 串 联 调 整 型就 是 开 关 调 整 管 串 联 在 输 入 端 和 输 出 端 之 间 , 由取 样 电 路 、 基 准 电 压 、 误 差 放 大 器 和 脉 宽 控 制 器等 组 成 反 馈 控 制 电 路 ,控 制 开 关 调 整 管 的 导 通 时 间 ,从 而 使 输 出 电 压 稳 定 。 开 关 调 整 管 输 出 高 频 矩 形脉 冲 , 经 高 频 储 能 整 流 滤 波 电 路 输 出 直 流 电 压 。 由 于 输 入 电 压 与 负 载 是 串 联 关 系 , 没 有 隔 离 网络 , 所 以 整 个 电 路 是 带 电 的 , 为 热 底 板 , 在 调 试和 维 修 时 要 特 别 注 意 安 全 。 只 能 输 出 一 个 等 级 的 电 压 , 且 输 出 电 压 低 于 输入 电 压 。 因 为 可 以 设 置 若 干 不 同 匝 数 的 次 级 绕 组 ,所 以 能 够 方 便 地 得 到 多 种 数 值 的 直 流 电 压 。 该 电 路 的 电 源 输 入 端 与 电 路 输 出 端 由 变压 器 相 互 隔 开 , 易 于 实 现 电 路 底 板 不 带 电 ,给 维 修 带 来 安 全 和 方 便 。 在 2.3.1 放 大 电 路 识 读 中 介 绍 了 三 极 管 的 单级 放 大 器 电 路 , 在 实 用 电 路 中 由 于 一 级 放大 器 电 路 对 信 号 的 放 大 能 力 有 限 , 所 以 实用 电 路 需 要 用 多 级 放 大 器 对 信 号 进 行 逐 级放 大 , 这 就 涉 及 到 级 间 的 耦 合 问 题 。 这 一节 介 绍 常 用 的 级 间 耦 合 电 路 的 识 读 方 法 和技 巧 。 一 个 多 级 放 大 器 电 路 主 要 有 信 号 源 、 级 间 耦 合 电 路 、 各 级 放 大 电路 等 组 成 。 级 间 耦 合 电 路 将 信 号 逐 级 向 下 一 级 传 输 , 在 信 号 的 传输 过 程 中 根 据 电 路 要 求 完 成 信 号 的 放 大 、 隔 直 、 阻 抗 变 换 、 倒 相等 任 务 。多 级 放 大 器 电 路 中 每 个 单 管 放 大 电 路 称 为 “ 级 ” , 级 与 级 之 间 的连 接 称 为 耦 合 。 常 用 的 耦 合 方 式 有 三 种 : 阻 容 耦 合 , 直 接 耦 合 和变 压 器 耦 合 。 阻 容 耦 合 方 式 1) 阻 容 耦 合 电 路 的 特 点由 于 两 级 放 大 器 之 间 是 采 用 阻 容 耦 合 的 , 而 电 容 有 隔 直 作用 , 所 以 两 级 放 大 器 的 静 态 工 作 点 相 互 独 立 , 其 直 流 电 路要 分 别 进 行 分 析 。 由 于 耦 合 电 容 C2的 容 量 较 大 , 容 抗 很 小, 所 以 交 流 信 号 能 顺 利 地 通 过 它 输 入 到 下 一 级 。2) 阻 容 耦 合 电 路 的 分 析 技 巧阻 容 耦 合 电 路 ,可 以 用 等 效 电 路 来 帮 助 分 析 直 接 耦 合 方 式 的 二 级 放 大 电 路 , 在 电 路 中 直 接 将 前级 放 大 器 的 输 出 端 与 后 级 放 大 器 的 输 入 端 相 连 接 , 中 间没 有 耦 合 元 器 件 。 直 接 耦 合 电 路 的 特 点 是 既 可 以 让 交 流 电 流 通 过 , 也可 以 让 直 流 电 流 通 过 , 所 以 这 种 耦 合 方 式 既 存 在 于 直 流放 大 器 中 , 也 存 在 于 交 流 放 大 器 中 , 而 且 低 频 特 性 优 良。 但 这 种 耦 合 方 式 不 能 分 割 放 大 器 的 直 流 电 路 , 所 以 在电 路 调 试 、 故 障 修 理 时 是 不 利 的 , 而 且 存 在 着 “ 零 漂 ”的 问 题 。 变 压 器 的 初 级 和 次 级 对 于 直 流 而 言 是 绝 缘的 , 两 级 放 大 器 之 间 是 相 互 隔 离 的 。 对 于 交流 信 号 能 顺 利 地 通 过 它 输 入 到 下 一 级 , 这 一特 点 与 阻 容 耦 合 方 式 相 同 。 变 压 器 耦 合 可 以 实 现 阻 抗 匹 配 ,使 电 路 获得 最 大 的 功 率 。 光 电 耦 合 是 以 光 为 媒 介 , 用 来 传 输 电 信 号的 器 件 。 通 常 是 把 发 光 器 ( 光 电 二 极 管 ) 与 受光 器 ( 光 电 三 极 管 ) 封 装 在 同 一 个 半 导 体 芯 片上 , 如 图 2-34所 示 。 12脚 是 信 号 输 入 端 , 45脚是 信 号 输 出 端 , 内 部 光 电 二 级 管 发 光 , 光 电 三极 管 受 光 。 工 作 原 理 当 输 入 端 加 入 电 信 号 时 ,发 光 器 光 电 二 级 管 发 出 光 线 , 受 光 器 光 电 三 极管 接 受 光 照 之 后 就 产 生 电 流 , 由 输 出 端 输 出 电信 号 , 实 现 了 “ 电 光 电 ” 的 转 换 。 光 电 耦 合 器 在 无信 号 时 可 实 现 了 输入 输 出 的 电 气 隔 离、 电 平 转 换 、 抗 干扰 能 力 强 、 传 输 效率 高 等 特 点 。 二 级 放 大 器 之 间 采 用 光 电 耦 合 , 输 入 电信 号 经 C1耦 合 送 到 第 一 级 放 大 器 进 行 放 大 ,放 大 后 的 信 号 从 V1的 集 电 极 输 出 送 光 电 耦 合器 的 输 入 端 12脚 , 内 部 光 电 二 极 管 发 光 , 光信 号 在 芯 片 内 传 输 , 当 光 电 三 极 管 接 收 到 光信 号 后 就 产 生 电 流 , 由 光 电 耦 合 器 45脚 输 出, 将 信 号 送 到 第 二 级 放 大 器 , 放 大 后 的 信 号经 C2输 出 。 信 号 流 程 即 是 信 号 在 电 路 中 的 “ 流 动 ” 过 程 、 传 输 过 程 ,不 同 的 电 路 通 过 信 号 的 流 动 而 实 现 该 电 路 的 功 能 。 如 放 大 电 路通 过 信 号 的 流 程 完 成 信 号 的 放 大 。 1. 信 号 流 程 分 析 下 面 通 过 电 视 机 伴 音 电 路 来 分 析 其 信 号 流 程图 2.36是 电 视 机 伴 音 通 道 信 号 流 程 方 框 图 。 从 方 框 图 可 以 看 出用 箭 头 表 示 信 号 流 程 的 方 向 。 高 频 伴 音 信 号 fs经 高 频 调 谐 器 选频 、 放 大 、 变 频 , 得 到 31.5MHz的 第 一 伴 音 中 频 信 号 , 通 过 图像 中 放 电 路 、 视 频 检 波 得 到 6.5MHz的 第 二 伴 音 信 号 。 然 后 第二 伴 音 中 频 信 号 经 预 视 放 级 输 送 到 伴 音 中 放 电 路 , 经 过 伴 音 中放 电 路 进 行 足 够 的 放 大 后 , 将 伴 音 信 号 送 到 鉴 频 器 ( 调 频 波 检波 器 ) 进 行 解 调 , 解 出 的 音 频 信 号 再 送 到 音 频 放 大 器 进 行 功 率放 大 , 最 后 由 扬 出 器 输 出 声 音 。 这 就 是 伴 音 信 号 从 天 线 到 扬 出器 的 整 个 信 号 流 程 。 2 信 号 流 程 识 读 技 巧 信 号 流 程 总 是 从 信 号 输 出 端 开 始 , 逐 级 传 输 , 直 至 信 号输 出 端 。 在 电 路 图 中 信 号 传 输 路 径 一 般 是 按 由 左 向 右 的 顺序 进 行 输 入 。 信 号 流 程 识 读 时 应 充 分 重 视 电 路 方 框 图 的 作 用 , 方 框 图简 洁 明 了 , 逻 辑 性 强 , 可 以 方 便 地 看 出 电 路 的 组 成 , 信 号的 传 输 过 程 和 处 理 过 程 。 应 注 意 的 是 看 由 集 成 电 路 的 信 号流 程 时 , 要 熟 悉 IC引 脚 功 能 , 同 时 还 要 借 助 集 成 电 路 的 内部 方 框 图 来 进 行 信 号 流 程 的 识 读 。 当 没 有 方 框 图 时 , 可 以 在 明 确 电 路 所 要 达 到 目 的 的 前 提下 , 从 信 号 输 入 端 到 电 路 输 出 端 逐 级 依 据 对 单 元 电 路 特 点、 作 用 、 信 号 的 变 换 过 程 等 , 尽 可 能 画 出 详 细 的 方 框 图 。一 般 情 况 下 , 一 个 ( 或 两 个 ) 三 极 管 为 中 心 , 加 上 外 围 元器 件 画 成 一 个 方 框 。 然 后 进 行 信 号 流 程 的 分 析 。 整 机 电 路 图 顾 名 思 义 是 整 个 电 子 设 备 的 电 路 图 。 它表 明 了 整 个 机 器 的 电 路 结 构 , 各 单 元 电 路 的 具 体 形式 和 各 单 元 电 路 之 间 的 连 接 方 式 .根 据 整 机 电 路 图 ,可 以 分 析 整 机 电 路 的 工 作 原 理 , 得 到 相 关 的 有 用 信息 , 如 电 路 中 元 器 件 的 型 号 、 具 体 参 数 、 标 准 值 等 。图 2.35所 示 整 机 电 路 图 中 还 标 出 了 重 要 测 试 点 的 直流 工 作 电 压 , 三 极 管 各 电 极 上 的 电 压 , 集 成 块 引 脚上 的 电 压 等 。 比 较 复 杂 的 整 机 电 路 图 中 ,关 键 测 试点 往 往 还 给 出 了 信 号 波 形 图 案 等 。 这 一 切 都 为 识 读电 路 图 和 修 理 电 子 设 备 带 来 了 极 大 的 方 便 。 不 同 型 号 电 子 设 备 的 整 机 电 路 图 , 由 于 各 厂 家 的 设 计思 路 不 同 , 其 电 路 形 式 往 往 差 别 很 大 , 同 一 功 能 的 单 元 电路 其 变 化 也 十 分 丰 富 , 这 一 切 都 给 整 机 电 路 的 识 读 带 来 困难 。 但 是 只 要 了 解 整 机 电 路 图 的 一 些 规 律 , 掌 握 识 读 整 机电 路 图 的 一 些 方 法 , 还 是 可 以 读 懂 整 机 电 路 图 的 。1. 整 机 电 路 图 的 分 布 规 律 及 识 图 技 巧 一 般 信 号 源 电 路 位 于 整 机 电 路 图 的 左 侧 , 负 载 电 路 位 于整 机 电 路 图 的 右 侧 , 电 源 电 路 图 位 于 整 机 电 路 图 的 右 下 方。 按 信 号 流 程 , 各 级 放 大 器 电 路 是 从 左 向 右 排 列 的 , 双 声道 电 路 中 的 左 、 右 声 道 , 双 通 道 仪 器 的 左 、 右 通 道 都 是 上、 下 排 列 的 。 有 些 电 子 设 备 比 较 复 杂 , 其 整 机 电 路 图 往 往 分 成 好 几 张, 通 过 接 插 件 的 标 注 能 够 将 各 张 图 纸 之 间 的 电 路 连 接 起 来, 一 般 用 XS、 XP等 符 号 表 示 。 在 一 些 整 机 电 路 图 中 , 还将 各 开 关 件 的 标 注 集 中 在 图 纸 一 处 , 并 加 以 开 关 的 功 能 说明 , 读 图 时 可 加 以 参 考 。 集 成 电 路 组 成 的 电 子 设 备 , 其 电 路 形 式 基 本 上 沿 用 了 分立 元 件 电 子 设 备 的 形 式 , 信 号 流 程 也 基 本 上 没 有 发 生 变 化。 例 如 由 分 立 元 件 组 成 的 收 音 机 和 以 集 成 电 路 为 中 心 组 成的 收 音 机 都 有 调 谐 、 混 频 、 中 放 、 检 波 ( 或 鉴 频 ) 、 低 放、 功 放 等 信 号 流 程 。 集 成 电 路 的 内 电 路 方 框 图 清 楚 地 显 示了 信 号 的 流 程 。 在 熟 悉 电 路 系 统 和 单 元 电 路 的 基 础 上 , 掌 握 识 读 整 机 电路 图 的 方 法 、 技 巧 。 要 看 清 楚 各 单 元 电 路 的 类 型 , 在 整 机 电路 中 的 具 体 位 置 , 以 及 所 起 的 作 用 。 一 般 情 况 下 对 信 号 传 输 的 大 方 向 是 从 整 机 电 路 图 的 左 侧开 始 向 右 侧 进 行 ,直 流 工 作 电 压 供 给 电 路 的 识 图 大 方 向 是 从右 侧 向 左 侧 进 行 。 集 成 电 路 电 子 设 备 读 图 时 必 须 以 集 成 块 为 中 心 , 在 确 定集 成 块 内 部 信 号 通 路 的 基 础 上 , 结 合 对 引 脚 作 用 的 了 解 , 由内 向 外 , 扩 大 范 围 , 进 而 掌 握 全 图 的 识 读 。 对 于 比 较 复 杂 的 电 路 图 , 应 该 充 分 重 视 方 框 图 的 作 用 ,按 方 框 范 围 将 整 机 电 路 图 “ 化 整 为 另 ” 分 割 成 若 干 单 元 “ 各个 击 破 ” , 最 后 根 据 信 号 流 程 把 各 部 分 “ 集 另 为 整 ” 。( 5) 分 析 整 机 电 路 图 时 , 常 会 有 部 分 电 路 图 十 分 复 杂 而 难以 理 解 , 还 可 能 遇 到 有 些 不 熟 悉 的 电 路 或 新 型 电 路 , 所 以 平时 要 多 看 图 、 勤 思 考 。 看 懂 方 框 图 仅 是 读 识 整 机 电 路 图 的 第 一 步 , 要 辨 明 相 关电 路 的 结 构 、 功 能 。 修 理 时 分 析 故 障 原 因 , 确 定 故 障 部 位 。将 整 机 电 路 图 和 方 框 图 “ 对 号 入 座 ” 是 必 须 要 做 的 工 作 。 怎样 来 做 到 这 一 点 呢 ? 我 们 结 合 图 2.34说 明 具 体 的 方 法 与 技 巧 。 直 观 入 手 , 选 好 入 口 在 电 视 机 伴 音 系 统 易 入 手 的 地 方 有 这 么 几 个 : 高 频 头 、扬 声 器 、 视 频 检 波 器 中 的 二 极 管 、 鉴 频 器 中 的 双 调 谐 回 路 及相 关 的 二 极 管 。 它 们 的 图 形 符 号 、 电 路 形 式 容 易 识 别 , 可 以作 为 入 口 。 从 高 频 头 往 后 就 可 以 找 到 图 像 中 放 ( 由 声 表 面 滤器 连 接 ) ; 由 扬 声 器 往 前 或 从 鉴 频 器 往 后 都 可 以 找 到 音 频 放大 电 路 ; 由 鉴 频 器 往 前 可 以 找 到 伴 音 中 放 电 路 ; 从 图 像 中 放电 路 向 后 遇 到 二 极 管 即 为 视 频 检 波 电 路 ; 视 频 检 波 电 路 向 后就 可 以 找 到 预 视 放 电 路 。 以 易 读 部 位 分 界 限整 机 电 路 图 是 由 各 单 元 电 路 及 一 些 网 络 连 接 起 来 的, 各 部 分 的 电 路 , 繁 简 难 易 程 度 各 不 相 同 。 如 能 找准 一 些 易 读 部 位 , 则 由 此 入 手 将 给 确 定 某 些 具 体 电路 、 分 清 单 元 电 路 的 界 限 带 来 很 大 帮 助 。 该 电 源 为 典 型 的 分 立 元 件 串 联 调 整 型稳 压 电 源 , T为 降 压 变 压 器 , 将 220V交 流 电 压 降 至 5V交 流 电 压 。 V1 V4组成 了 桥 式 整 流 电 路 , 使 交 流 变 化 为 脉动 直 流 。 C1、 C2均 为 滤 波 电 容 。 V5V7及 相 关 电 阻 组 成 了 稳 压 电 路 。 从 左 到 右 , V8 V10和 相 关 的 电 阻 、 电 容 组 成 了RC桥 式 振 荡 器 。 其 中 V8、 V9组 成 共 发 射 级 放 大电 路 , V10组 成 共 集 电 极 放 大 电 路 ( 射 极 输 出器 ) 。 可 作 如 图 反 馈 分 析 , 当 V8b瞬 时 极 性 为 正时 , V8c极 性 为 负 , 则 V9b极 性 也 为 负 , 而 V9c极性 和 V10E极 性 均 为 正 , V10射 极 输 出 电 压 经 R、 C串 并 联 网 络 , 反 馈 至 V8基 极 , 选 择 好 移 相 网 络 ,R、 C参 数 , 则 Vf极 性 与 V8b瞬 时 极 性 相 同 , 形 成正 反 馈 , 电 路 产 生 振 荡 信 号 频 率 。 图 中 C6、 C9为级 间 耦 合 电 容 , R21为 负 反 馈 电 阻 。 V11、 V12组成 了 施 密 特 触 发 器 , 对 信 号 整 形 , 整 形 后 从 V12集 电 极 输 出 矩 形 波 到 D1时 钟 输 入 端 CLK。 D1( 4020) 是 一 片 14级 二 进 制 计 数 器 的 集成 块 , Q1 Q14是 内 部 各 计 数 器 的 输 出 端 , 其中 Q1 是 最 低 端 , Q14是 最 高 端 。 因 为 后 级 只 有一 位 数 码 管 , 所 以 应 该 配 以 4位 二 进 制 计 数 器 。在 高 位 中 选 择 连 续 的 4级 输 出 作 为 4位 二 进 制 计数 器 , 则 低 位 各 输 出 端 可 组 成 不 同 分 频 系 数 的分 频 器 , 后 级 数 码 显 示 翻 动 的 速 度 也 就 不 同 。例 如 把 Q11 Q14 作 为 4位 二 进 制 计 数 输 出 , 则前 面 的 Q1 Q10 就 成 为 一 个 分 频 器 , 它 把 输 入矩 形 波 经 210 分 频 后 再 送 去 计 数 D2( 4511) 是 一 个 七 段 译 码 和 显 示 驱 动 集 成 电 路 , D1的 输 出 信 号 送 到 译 码 器 A、 B、 C、 D四 个 输 入 端 , 译 码输 出 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g通 过 电 阻 R6 R12直 接 驱 动数 码 管 相 应 的 各 段 笔 划 。 D2是 十 进 制 译 码 器 , 而 D1是二 进 制 计 数 器 , 当 计 数 到 时 , 译 码 后 能 显 示 相应 的 十 进 制 数 0 ; 而 计 数 器 计 到 10 15时 , 则 译码 得 到 的 是 显 示 熄 灭 。 据 此 , 测 试 数 码 管 显 示 的 数 字翻 动 一 个 周 期 所 需 要 的 时 间 , 粗 略 计 算 出 信 号 振 荡 频率 。 例 : 数 码 显 示 一 个 周 期 的 时 间 为 16秒 即 计 数 脉 冲的 频 率 为 1Hz, 如 分 频 系 数 为 210, 则 振 荡 频 率 为1 210Hz=1024Hz。 1、 识 图 实 训图 2-38是 长 城 牌 FS1940红 外 线 遥 控 电 扇的 部 分 电 路 原 理 图 。 图 2.39是 IC1( LM567)的 内 部 功 能 方 框 图 , 并 标 出 了 各 引 脚 的 作用 。 按 识 图 要 求 完 成 下 列 表 格 。2、 将 印 制 图 “ 翻 译 ” 成 电 原 理 图 实 训
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