专业基础基本训练-教学课件

专业基础基本训练一、电阻器 1、分类精密电阻毫欧电阻或分流电阻线绕电阻1500W制动电阻50W铝壳电阻二命名三、阻值 直标法直标法将电阻的阻值和误差直接用数字和字母印在电阻上(无误差标示为允许误差 20%)。也有厂家采用习惯标记法。如：3 3 表示电阻值为3.3、允许误差为 5%1 K 8 表示电阻值为1.8 K、允许误差为 20%5 M 1 表示电阻值为5.1 M、允许误差为 10%色标法色标法将不同颜色的色环涂在电阻器(或电容器)上来表示电阻(电容器)的标称值及允许误差。例如：红红棕金 表示220 5%黄紫橙银 表示47 k 10%棕紫绿金棕 表示17.5 1%文字符号法文字符号法例如：3M3K 3M3表示3.3M，K表示允许偏差为 10%。允许偏差与字母的对应关系见表B304。二、电容四、电感电感器的技术指标主要包括：电感量L；品质因数Q值；自谐频率f；直流电阻RDC；额定电流I等。固定电感器主要用于电视机、摄像机、录像机、微处理机、微电机及其它电子设备和通讯设备中起谐振、耦合、延迟、滤波、陷波扼流抗干扰等作用。五、二极管六、三极管电子制作中常用的三极管有90系列，包括低频小功率硅管9013(NPN)、9012(PNP)，低噪声管9014(NPN)，高频小功率管9018(NPN)等。我国生产的晶体管有一套命名规则，电子工程技术人员和电子爱好者应该了解三极管符号的含义。符号的第一部分“3”表示三极管。符号的第二部分表示器件的材料和结构：APNP型锗材料；BNPN型锗材料；CPNP型硅材料；DNPN型硅材料。符号的第三部分表示功能：U光电管；K开关管；X低频小功率管；G高频小功率管；D低频大功率管；A高频大功率管。另外，3DJ型为场效应管，BT打头的表示半导体特殊元件。七、场效应管（1）输入阻抗高；（2）输入功耗小；（3）温度稳定性好；（4）信号放大稳定性好，信号失真小；（5）由于不存在杂乱运动的少子扩散引起的散粒噪声，所以噪声低。八、晶振集成电路应用基本知识 1.1 集成电路的分类及型号命名规则一、集成电路的分类 1、集成电路按其工艺不同，可分为膜集成电路（薄膜集成电路、厚膜集成电路）、半导体集成电路（又称单片集成电路）和混合集成电路。2、按集成电路所体现的功能分，可分为模拟集成电路、数字集成电路、接口电路和特殊电路。3、三、按有源元件类型不同，集成电路又可为双极型、单极型以及双极单极混合型三种。4、集成电路按其集成密度分类，可分为小规模集成电路（SSI），中规模集成电路（MSI），大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）。对于数字集成电路来说，小规模集成电路是指其集成度为112门/片或10100个元件/片的集成电路，它主要是逻辑单元电路，如各种逻辑门电路，集成触发器等中规模集成电路是指其集成度为1399门/片或1001000个元件/片的集成电路，它是逻辑功能部件，例如编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、计数器、寄存器、算术逻辑运算部件、A/D和D/A转换器等。大规模集成电路是指其集成度为1001000门/片或100100 000门/片的集成电路，它是数字逻辑系统，如微型计算机使用的CPU，存储器和各种接口电路等。超大规模集成电路是指其集成度大于1000门/片105个元件/片的集成电路，它是集成度的数字逻辑系统，如各种型号的单片机，就是在一片硅片上集成了一个完整的微型计算机。对于模拟集成电路来说，由于工艺要求高，电路又复杂，故通常集成50个以下的元器件叫小规模集成电路，50100个元器件的即称中规模集成电路，集成100个以上的就属于大规模集成电路。二、集成电路产品型号命名规则1、我国集成电路国家标准型号命名规则例：CT4020MD第一部分：表示国家标准第二部分：表示TTL电路第三部分：表示系列品种代号，其中系列表示：1标准系列，同国际54/74系列 2高速系列，同同国际54H/74H系列 3肖特基系列，同国际的54S/74S系列 4低功耗肖特基系列，同国际的54LS/74LS系列 表示品种代号同国际一致第四部分：表示工作温度范围 C：0+70度，同国际74系列 M：-55+125度，同国际54系列第五部分：表示封装形式为陶瓷双系直插2、我国其它型号集成电路的识别除国家标淮外，在我国还广泛使用着各种型号的集成电路，常见的是我国电子工业部的标准型号。例如：FOO7AD第一部分：表示电路的类型，用字母表示，其中 C：CMOS电路 F：运算放大器 H：HTL电路E：ECL电路 J：接口电路 P：PMOS电路N：NMOS电路 T：TTL电路 W：稳压器第二部分表示系列品种代号，用三位阿拉伯数字表示第三部分表示开关参数分档A：低档 B：中、高档 C：高档或特殊分档第四部分：表示封装形式A、陶瓷扁平 B、塑料扁平 C、陶瓷双列直插D、塑料双列直插 Y、金属圆壳 F、金属菱形3、国际通用的TTL、CMOS集成电路产品型号命名规则国外企业多在国际通用系列型号前冠以自己企业代号。例如：美国德克萨斯公司SN74LS195J（1）表示德克萨斯公司标准电路（2）表示工作温度范围：54：-55+125度 74：0+70度（3）表示系列：ALS先进的低功耗肖特基系列 H高速系列 AS先进的肖特基系列 L低功耗系列LS低功耗肖特基系列 S肖特基系列空白：标准系列（4）表示品种代号（5）表示封装形式J：陶瓷双列直插 N塑料双列直插 T：金属扁平 W陶瓷扁平三、集成电路的封装及外形 封装所采用的材料有陶瓷、塑料和金属等。陶瓷封装的集成电路气密性好，可靠性高，使用的温度范围广（-55+125），因而一般用于军事、航天和航空等高精尖领域。而塑料集成电路在性能上要稍微差一些，不过由于其价格低廉，在民用和普通工业领域中得到了广泛的应用。目前生产的集成电路有各种封装形式，如金属圆壳封装、扁平封装、双列直插封装、单列直插封装、三端塑封等。最基本的是前三种形式，这里作简要介绍。1.金属圆壳封装：这种封装的气密性较好，但成本高，占体积大。2.扁平封装 3.双引直插式封装：集成电路芯片上的信息封装好的集成块，在其正面还通常印有以下信息：厂家名称；出厂日期；集成块的序列及编号如图1-4所示，它表示是美国国家半导体公司的产品，1987年第24周生产，电路为74LS00(四2输入与非门)，封装形式为塑料双列直插。1.2 外电路的作用及组成原则一、电源电路1、模拟集成电路要求连接正负两种电源，这是因为大多数模拟电路在其电路中使用一个或多个差分放大器。而数字集成电路则很少需要两种电源。2、无论是双电源还是单电源供电，都要考虑电源的去耦问题，即在集成电路的电源端子处对地加旁路电容。3、直流电源线和接地线应该有足够大的截面积，使噪声干扰和直流电压降最小。而电路中连接线的长度要尽可能短，以防止噪声干扰和减少传输时间。二、外接元件为使集成电路正常工作，集成电路常常要外接元件，这些外接元件对于不同的电路，有不同的接法，也起到不同的作用三、频率补偿电路集成电路常常利用外加电阻和电容的组合来进行频率补偿。例如集成运算放大器 四、接口电路集成电路在作用过程中，常常涉及到TTL电路、CMOS电路之间，以及它们和其它集成电路之间的连接问题。由于这些电路相互之间的电源电压和输入输出电平及电流并不相同，因此它们之间的连接必须通过电平转换或电流变换电路，使前级器件输出的逻辑电平满足后级器件对输入电平的要求；前级器件的输出电流大于后级器件对输入电流的要求，并不得对器件造成损害，这种转换电路通常称为接口电路。1.3 集成电路正确使用在使用集成电路时，先了解其性能特点，使其正常工作，否则不但达不到预期效果，而且还会损坏组件。使用之前首先应认真阅读产品说明书或有关资料，了解集成电路的管脚分布情况了解集成电路的极限参数。通常集成电路的常用极限参数有电源电压、输入电压、功耗、负载阻抗、工作温度和贮存温度等几项。在装接电路，改变电路连接或插拔器件时，必须切断电源，否则组件很容易受到极大的感应或电冲击而损坏。在焊接集成电路时电烙铁必须良好接地。为防止电烙铁漏电电击穿组件输入端，可使电烙铁断电后和余热快速焊接，此时应先焊集成块的接地脚。集成电路电源的正负极绝对不能接反，否则其内部电路会因电流过大而损坏。TTL和CMOS集成电路的正确使用和安全保护1、TTL集成电路TTL器件对电源的要求是VCC=5V0.25V使用时不能超过。不要施加超过电源电压信号。对输出端的要求：一般的TTL电路输出端不允许直接连在一起，否则不仅会使电路的逻辑混乱，并会导致器件损坏。只有集电极开路门（OC）门和三态门（TSL）可以把输出端连在一起。不使用的输入端处理方法：对于一般小规模电路的数据输入端，实验时允许悬空处理，这时相当于该输入端为逻辑“1”状态。但输入端悬空容易受干扰，破坏电路的功能，造成逻辑错误。对不使用的输入端常有两种处理方法。其一是在前级驱动能力允许的条件下，与使用的输入端并联使用；其二是把不同的输入端按其逻辑功能特点接至相应的逻辑电平上。TTL电路通常要求输入信号上升沿或下降沿小于50ns/V100ns/V。因此，当外加输入信号不满足此要求时，必须加施密特触发器整形。当TTL电路输出端接容性负载而电阻为零时，电路从断到通的瞬间有很大的电流倒灌注入集成电路的输出端，有可能导致电路损坏。为使电流不超过允许值，输出端接一个电阻R。一般C100PF时,R选取180左右。2、CMOS集成电路（1）电源规则CMOS电路电源电压范围比较宽，一般4000系列的电源电压允许在+3+18V范围内选择，国产C000系列的电源电压允许在+7+15V范围内选择。（2）输入信号不可大于VDD或小于VSS。否则输入保护二极管会因为正向偏置而引起大电流破坏。基于这点，在工作或测试时还必须注意要先接通电源，再加入信号。工作结束后，应先撤除信号，再关闭电源。若信号源与电路板使用两组电源供电时，开机时，先接通电路板电源，再接通信号电源；关机时，先断开信号电源，再断开电路板电源。（3）输入端的电流不能超过1mA，不能保证这点时，必须在输入端串联适当电阻来限流保护。（4）对输出端的要求：输出端不允许直接与VDD或VSS连接，否则将导致器件损坏。除三态输出器件外，不允许两个器件并接成线逻辑状态。（5）对输入端的要求：CMOS电路所有不用的输入端不允许悬空。如果电源稳定性较差，可通过一只数百千欧的电阻相连。（6）在CMOS电路的输入端需用长导线连接时，该输入线必然存着较大的分布电容和分布电感，很容易LC振荡。如果在输入端一旦产生负振荡电压，就有可能使保护二极管损坏，因此有必要采取一定的保护措施。谢谢！