工程施工师应该掌握的20个模拟电路

工程师应该掌握的20个模拟电路对模拟电路的掌握分为三个层次。初级层次是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个根本模拟电路。中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法；定性分析电路信号的流向，相位变化；定性分析信号波形的变化过程；定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路号电流或电压与电路参数的关系、电路号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。到达高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。以下是20个根本模拟电路：一、桥式整流电路1.二极管的单向导电性：二极管的PN结加正向电压，处于导通状态；加反向电压，处于截止状态。伏安特性曲线理想开关模型和恒压降模型：理想模型指的是在二极管正向偏置时，其管压降为0，而当其反向偏置时，认为它的电阻为无穷大，电流为零.就是截止。恒压降模型是说当二极管导通以后，其管压降为恒定值，硅管为0.7V，锗管0.5 V2.桥式整流电流流向过程：当u 2是正半周期时，二极管Vd1和Vd2导通；而夺极管Vd3和Vd4截止，负载RL是的电流是自上而下流过负载，负载上得到了与u 2正半周期一样的电压；在u 2的负半周，u 2的实际极性是下正上负，二极管Vd3和Vd4导通而Vd1和Vd2截止，负载RL上的电流仍是自上而下流过负载，负载上得到了与u 2正半周期一样的电压。3.计算：Vo，Io，二极管反向电压Uo=0.9U2， Io=0.9U 2/RL，URM=2 U 2二、电源滤波器1.电源滤波的过程分析：电源滤波是在负载RL两端并联一只较大容量的电容器。由于电容两端电压不能突变，因而负载两端的电压也不会突变，使输出电压得以平滑，到达滤波的目的。波形形成过程：输出端接负载RL时，当电源供电时，向负载提供电流的同时也向电容C充电，充电时间常数为充=RiRLCRiC，一般RiRL，忽略Ri压降的影响，电容上电压将随u 2迅速上升，当t=t1时，有u 2=u 0，此后u 2低于u 0，所有二极管截止，这时电容C通过RL放电，放电时间常数为RLC，放电时间慢，u 0变化平缓。当t=t2时，u 2=u 0， t2后u 2又变化到比u 0大，又开场充电过程，u 0迅速上升。t=t3时有u 2=u 0，t3后，电容通过RL放电。如此反复，周期性充放电。由于电容C的储能作用，RL上的电压波动大大减小了。电容滤波适合于电流变化不大的场合。LC滤波电路适用于电流较大，要求电压脉动较小的场合。2.计算：滤波电容的容量和耐压值选择电容滤波整流电路输出电压Uo在2U 20.9U 2之间，输出电压的平均值取决于放电时间常数的大小。电容容量RLC35T/2其中T为交流电源电压的周期。实际中，经常进一步近似为Uo1.2U2整流管的最大反向峰值电压URM=2U 2，每个二极管的平均电流是负载电流的一半。三、信号滤波器1.信号滤波器的作用：把输入信号中不需要的信号成分衰减到足够小的程度，但同时必须让有用信号顺利通过。与电源滤波器的区别和一样点：两者区别为：信号滤波器用来过滤信号，其通带是一定的频率围，而电源滤波器则是用来滤除交流成分，使直流通过，从而保持输出电压稳定；交流电源则是只允许*一特定的频率通过。一样点：都是用电路的幅频特性来工作。2.LC串联和并联电路的阻抗计算：串联时，电路阻抗为Z=R+j(*L-*C)=R+j(L-1/C) 并联时电路阻抗为Z=1/jC(R+jL)= 考滤到实际中，常有RL，所以有Z幅频关系和相频关系曲线： 3画出通频带曲线：计算谐振频率：fo=1/2LC四、微分电路和积分电路1. 电路的作用：A.积分电路：a.延迟、定时、时钟b.低通滤波c.改变相角减积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波，还可将锯齿波转换为抛物波。B.微分电路：a.提取脉冲前沿b.高通滤波c.改变相角加微分电路是积分电路的逆运算，波形变换。微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波。与滤波器的区别和一样点：原理一样，应用场合不同。2.微分和积分电路电压变化过程分析，在图4-17所示电路中，鼓励源为一矩形脉冲信号，响应是从电阻两端取出的电压，即，电路时间常数小于脉冲信号的脉宽，通常取。图4-17 微分电路图因为t0时，而在t = 0 时，突变到，且在0 t rbe，RLrbe，则Rirbe输出电阻Ro=Uo/IoUs=0=Rc源电压放大倍数Aus，定义为输出电压Uo与信号源电压Us的比值，即Aus=AuRi/(Rs+Ri)假设满足RiRs，则AusAu假设旁路电容CE开路时的情况，旁路电容CE开路，发射极接有电阻RE，此时直流通路不变，静态点不变，Ui=Ibrbe+(1+)IbRE，Uo仍为-IbRL，电压放大倍数将变为Au=Uo/Ui=-RL/rbe+(1+)RE， 比照知放大倍数减小了，因为RE的自动调节作用，使得输出随输入变化受到抑制，导致Au减小。当(1+)RErbe，则有Au-RL/RE，与此同时，从b极看去的输入电阻RL不包括Rb1Rb2变为RL=Ui/Ib=rbe+(1+)RE，即射极电阻RE折合到基极支路应扩大(1+)倍，因此，放大器的输入电阻Ri=Rb1Rb2Ri，输入电阻明显增大了。七、共集电极放大电路(射极跟随电路)1.元器件的作用：R2为反应电阻，能稳定静态工作点。电路的用途，：常作为多级放大电路的输入电路的输入级、输出级、中间缓冲级，功率放大电路中，常作推挽输出级。电压放大倍数：Uo=Ie(ReRL)=(1+)IbRe Ui=Ibrbe+Uo=Ibrbe+(1+) IbReAu=(1+)Re/rbe+(1+)Re输入输出的信号电压相位关系：输出电压与输入电压同相。交流和直流等效电路图：电路的输入和输出阻抗特点：输入电阻高，输出电阻低。2.电流串联负反应过程分析：在输入电压 Ui一定时，*种原因如负载电阻变小使输出电流Io增大，则反应信号Uf增大，从而使运放的净输入信号Ud减小，使输出电压Uo减小，使Io减小，从而抑制了Io的增大。过程可表示为：RLIoUfUdUoIo电流负反应放大具有恒流源的性质。负反应对电路参数的影响：提高放大倍数的稳定性，稳定输出电流，展宽通频带，减小非线性失真抑制干扰噪声，串联负反应使输入电阻增大，电流负反应使输出电阻增大。3.静态工作点的计算：UBRB2UCC/RB1+RB2 ICQIEQ=UB-UBEQ/RE IBQ=ICQ/，UCEQ=UCC-ICQRe电压放大倍数的计算：Uo=Ie(ReRL)=(1+)IbRe Ui=Ibrbe+Uo=Ibrbe+(1+) IbReAu=(1+)Re/rbe+(1+)Re八、电路反应框图1.反应的概念：将放大电路输出量电压或电流的一局部或全部通过*些元件或网络称为反应网络，反向送回到输入回路，来影响原输入量电压或电流的过程称为反应。正负反应及其判断方法：当输入量不变时，假设输入量比没有反应时变大了，即反应信号加强了净输入信号，这种情况称为正反应；反之，假设输出量比没有反应时变小了，即反应信号削弱了净输入信号，这种情况称为负反应。通常采用“瞬时极性法判断。方法如下：首先创定输入信号为*一瞬时极性一般设对地极性为正，然后再根据各级输入、输出之间的相位关系对分立元件放大器有共射反相，共集、共基同相；对集成运放有，Uo与U-反相、与U+同相依次推断其他有关各点瞬时输入信号作用所呈现的瞬时极性用+或表示升高，-或表示降低；并确定从输出回路到输入回路的反应信号的瞬时极性；最后判断反应信号的作用是加强了还是削弱了净输入信号。使净输入信号加强的为正反应，假设是削弱则为负反应。电流反应和电压反应及其判断方法：假设反应是对输出电压采样则称为电压反应，假设反应是对输出电流采样，则称为电流反应。电压反应的反应信号与输出电压成正比，电流反应的反应信号与输出电流成正比。常用方法负载电阻短路法亦称输出短路法。方法是假设奖负载电阻RL短路，也就是使输出电压为零。此时假设原来是电压反应，则反应信号一定随输出信号电压为零而消失；假设电路中仍然有反应存在，则原来的反应是应该是电流反应。2.带负反应电路的放大增益：净输入信号*id=*i-*f， 开环增益为A=*o/*id， 反应系数为F=*f/*o。闭环增益Af=*o/*i 负反应放大电路增益表达式为Af=A/1+AF3.负反应对电路的放大增益，通频带，增益的稳定性，失真，输入和输出电阻的影响：提高闭环放大倍数的稳定性，提高1+AF倍。展宽通频带，上限fHf增加1+AmF倍，下限fLf减小1/1+AmF倍。减小非线性失真和抑制干扰、噪声。对输入电阻的影响：串联负反应使输入电阻增大1+AF倍，并联负反应使输入电阻减小1/1+AF倍；对输出电阻的影响：电压负反应使输出电阻减小1/1+AF倍，电流负反应使输出电阻增大1+AF倍。九、二极管稳压电路1.稳压二极管的特性曲线：2.稳压二极管应用考前须知：稳压二极管工作在反向击穿状态，外接电源电压应保证管子反偏，其大小应不低于反向击穿电压。3 稳压过程分析：当电流的增量Iz很大时IzminIIzma*，只引起很小的电压变化Uz，即电流在很大围变化时，其两端电压几乎不变，这说明，稳压二极管反向击穿后，能通过调整自身电流实现稳压。击穿后，电流急剧增大，其管耗相应增大。必须对击穿后的电流加以限制，与稳压管串联一个具有适当阻值的限流电阻。十、串联稳压电源1.串联稳压电源的组成框图：2.每个元器件的作用：R3R4R5组成采样电路，当输出电阻将根底代谢变化量的一局部送到比拟放大器的基极，基极电压能反映输出电压的变化，称为取样电压。电阻R2和稳压管D2组成基准电路，这Q2发射极提供一个基准电压，R2为限流电阻，保证D2有一个适宜的工作电流。三极管Q2和R1构成比拟放大环节，Q2是比拟放大管，R1既是Q2的集电极电阻 ，又是Q1的基极偏置电阻，比拟放大管的作用是先放大输出电压的变化量，然后加到调整管的基极，控制调整管工作，可以提高控制的灵敏度和输出电压的稳定性。Q1是调整管，它与负载串联，所以称之为串联型线性稳压电路。调整管Q1受比拟放大管的控制，工作在放大状态，集射间相当于一个可变电阻，用来抵消输出电压的变化。稳压过程分析：当负载RL不变，电压Ui减小时，输出电压Uo有下降趋势，通过取样电阻的分压使比拟放大管的基极电位UB2下降，而比拟放大管的发射极电压不变UE2=UD2，因此UBE2也下降，于是比拟放大管导通能力减弱，UC2升高，调整管导通能力增强，调整D1集射之间的电阻RCE1减小，管压降UCE1下降，由于Uo=Ui-UCE1，所以使输出电压Uo上升，保证了Uo根本不变，上述稳压过程表示如下：UiUo(下降趋势)UB2UBE2UC2(UB1)UCE1Uo当输入电压减小时，稳压过程与上述过程相反当输入电压Ui不变时，负载RL增大时，引起输出电压Uo有增长趋势，则电路产生以下调整过程：RLUo(上升趋势)UB2UBE2UC2(UB1)UCE1Uo当负载减小时，稳压过程相反。3.输出电压计算：UB2=Uo(R2+RP)/(R1+R2+RP)Uo=UB2(R1+R2+RP)/R2+RP=(UD2+UBE2)(R1+R2+RP)/(R2+RP)式中UD2为稳压管和稳压值，UBE2这Q2发射结电压当RP调到最上端时，输出电压为最小值Uomin=UD2+UBE2R1+R2+RP/R2+RP当RP调到最下端时，输出电压为最大值Uoma*=UD2+UBE2R1+R2+RP/R2=1+(R1+RP)/R2(UD2+UBE2)十一、差动放大电路1.电路各元器件的作用：电路的用途：抑制零点漂移，解决静态工作点相互影响。电路的特点：对称，两个三极管完全一样，外接电阻也一样。2.电路的工作原理分析：差动电路完全对称，当电源波动或温度变化时，两管集电极电流将同时变化。两管的漂移信号在输出端互相抵消，使得输出端不出现零点漂移，从而抑制零漂。如何放大差模信号而抑制共模信号：当差动放大器输入共模信号时，由于电路完全对称，两管的极电位变化一样，因而输出电压Uoc保持为零，这和静态时的输出结果完全一样。从而抑制共模信号。当差动放大器输入差模信号时，由于电路对称，其两管输出端电位Uc1和UC2的变化也是大小相等，极性相反。假设*个管集电极电位升高Uc，则另一个管集电极电位必然降低Uc。差动放大器的差模电压放大倍等于组成该差动放大器的半边电路的电压放大倍数。3.电路的单端输入和双端输入，单端输出和双端输出工作方式：十二、场效应管放大电路1.场效应管的分类，特点，构造，场效应管是利用输入电压产生的电场效应来控制输出电流的，所以又称之为电压控制型器件。它工作时只有一种载流子多数载流子参与导电，故也叫单极型半导体三极管。它具有很高的输入电阻，能满足高阻信号源对放大电路和要求，是较理想的前置级器件。它还具有热稳定性好，功耗低，噪声低，制造工艺简单，便于集成等特点。转移特性和输出特性曲线：2. 场效应放大电路的特点：1)场效应管是一种电压控制器件，即通过UGS控制ID2)场效应管输入端几乎没有电流，所以其直流输入电阻和交流输入电阻都非常高。3 )由于场效应管是利用多数载流子导电的，因此，与双极性三极管相比，具有噪声小，受幅射的影响小、热稳定性较好而且存在零温度系数点等特性。4 )由于场效应管的构造对称，有时漏极和源极可以互换使用，而各项指标根本上不受影响，因此应用时比拟方便灵活。结型场效应管漏极和源极可以互换使用，但栅源电压不能接反；衬底单独引出的MOS管漏极和源极可以互换使用，NMOS管衬底连电路最低电位，PMOS管衬底连电路最高电位。MOS管在使用时，常把衬底和源极连在一起，这时漏极、源极不能互换。5) 场效应管的制造工艺简单，有利于大规模集成。6) 由于MOS场效应管的输入电阻可高达1015，因此由外界静电感应所产生的电荷不易泄漏，而栅极上的SiO2绝缘层又很薄，这将在栅极上产生很高有电场强度，易引进绝缘层击穿而损坏管子。应在栅极加有二极管或稳压管保护电路。7) 场效应管的跨导很小，当组成放大电路时，在一样的负载电阻下，电压放大倍数比双极型三极管低。3.场效应放大电路的应用场合：MOS管与结型管相比开关特性更好。结型场效应管主要用途是在模拟电路中用做放大元件，既可作分立元件使用，也可制作成集成电路。十三、选频(带通)放大电路1.每个元器件的作用：单调谐回路带通放大器由两局部组成：一局部是以BJT或PET为核心的放大镜局部；另一局部是由LC并联谐振回路完成滤波作用，并且，放大器件与负载都与振荡回路采用局部连接，以减小外界因素变化对选频特性的不良影响选频放大电路的特点：高增益2.特征频率的计算：f=fo=1/2LC选频元件参数的选择：3. 幅频特性曲线十四、运算放大电路1. 理想运算放大器的概念：所谓理想运算放大器就是各项技术指标理想化的运算放大器。具体指标有：1开环电压放大倍数Aod=;2输入电阻rid=;ric=;3输入偏置电流IB1=IB2=0；4失调电压UIO、失调电流IIO以及它们的温飘均为零；5共模抑制比KCMRR=；6输出电阻rod=0;7 -3dB带宽fH=；8无干扰、噪声。运放的输入端虚拟短路：当集成运放工作在线性区时，输出电压在有限值之间变化，而集成运放的Aod，则uid=uod/Aod0，但不是短路，故称为“虚短由此得出u+u-，上式说明集成运放工作在线性区时，两输入端电位近似相等。运放的输入端的虚拟断路：由于集成运放的差模开环输入电阻rid，输入偏置电流IB0，不向外部索取电流，因此两输入端电流为零，即可得出i+=i-0，上式说明，流入集成运放同相端和反相端的电流近似为零，所以称为“虚断。2.反相输入方式的运放电路的主要用途：把信号进展反向运算输入电压与输出电压信号的相位关系是：输入电压的输出电压成比例关系，相位相反，当R1=Rf=R时，输入电压与输出电压大小相等，相位相反，成为反相器。3.同相输入方式下的增益表达式分别是：Auf=uo/ui=1+Rf/R1输入阻抗分别是：rif(1+AF)rid输出阻抗分别是：rof=rod/1+AF0十五、差动输入运算放大电路1.差分输入运算放大电路的特点：输出电压与运放两端的输入电压差成比例，能实现减法运算。用途：常用作减法运算以及测量放大器2.输出信号电压与输入信号电压的关系式：uo=uo1+uo2=(1+R2/R1)R4/(R3+R4)ui2-ui1R2/R1十六、电压比拟器1.电压比拟器的作用：比拟两个或多个模拟量的大小，并将比拟结果由输出状态反映出来。工作过程是：电压比拟实质是运放的反相端u-和同相端u+进展比拟，根据非线性区特点知：当u-u+时，输出负向饱和电压，Uo=UOL(-Uom)；当u-=u+时，UOLUoUOH状态不定，仅此刻同相端和反相端可看成“虚短路。2.比拟器的输入-输出特性曲线图3.如何构成迟滞比拟器：在单限比拟器中引入正反应，就可实现迟滞特性。输入信号可以同相端输入，也可以从反相端输入。十七、RC振荡电路1.振荡电路的组成：放大电路，反应网络，选频网络和稳幅环节。振荡电路的作用：RC振荡器一般工作在低频围，它的振荡频率为20Hz200kHz.振荡电路起振和平衡幅度条件：自激振荡形成的根本条件上反应信号与输入信号大小相等，相位一样。可得自激振荡的条件为AF=1。包含两层含义：1反应信号与输入信号大小相等，即AF=1，称为幅度平衡条件；2反应信号与输入信号相位一样，表示输入信号经过放大电路产生的相移A和反应网络的相移F之和为0，2，4，2n，即A+F=2n(n=0，1，2，3)，称为相位平衡条件。2.RC电路阻抗与频率的关系曲线：相位与频率的关系曲线：3.RC振荡电路的相位条件分析：在=o=1/RC时，其相移F=0，为了使振荡电路满足相位条件AF=A+F=2n，要求放大器的相移A也应为0o(或360o)振荡频率：fo=1/2RC如何选择元器件：一般选择反应电阻Rf大于约等于2R1。反应电阻Rf用一个具有负温度系数的热敏电阻代替，当输出电压幅值增加时，流过Rf的电流也会增加，结果热敏电阻Rf减小，放大器增益下降，从而使输出电压幅值下降。也可用一个正温度系数的热敏电阻代替R1稳幅。十八、LC振荡电路1.振荡相位条件分析：相位平衡条件：由于谐振频率fo处，LC回路的谐振阻抗是纯电阻性，所以集电极输出信号与基极的相位差为180o，即A=180o；为了满足相位平衡条件，变压器初次级之间的同名端必须正确连接。电路振荡时，f=fo，LC回路的谐振阻抗是纯阻性，反应信号与输出电压极性相反，即F=180o。于是A+F=360o，保证了电路的正反应，满足振荡的相位平衡条件。2.直流等效电路图和交流等效电路图3.振荡频率计算：ffo=1/2LC十九、石英晶体振荡电路1.石英晶体的特点：具有压电效应，在晶片两面间加一电场，晶片就会产生机械变形，反之，在晶片两面施加机械力，则沿受力方向产生电场，晶片两侧产生异性电荷。石英晶体的等效电路：石英晶体的特性曲线：2.石英晶体振动器的特点：有很高的频率稳定性。3.石英晶体振动器的振荡频率：串联谐振频率fs=1/2LC串联谐振的等效阻抗最小近似为R，呈纯阻性，是一个很小的电阻。并联谐振频率fP=1/2LCCo/C+Co=1/2LC*1+C/Co =fs*1+C/Co.通常CoC，所以fP与fs非常接近，当ffs时，LC支路呈现感性；当ffP时，Co支路起主要作用，电路又呈现容性。并联型石英晶体振荡电路，晶体在电路中起一个电感作用，它与C1，C2组成电容反应式振荡电路。fo=1/2LC(Co+C)/(+Co+C)1/2LC*1+C/Co+C式中C=C1*C2/C1+C2二十、功率放大电路1.乙类功率放大器的工作过程：两只晶体管轮流工作，一只晶体管在输入信号正半周期导通，另一只晶体管在输入信号负半周期导通，这样两管交替工作，犹如一推一挽，在负载上合成完整的信号波形。选择两个特性一致的管子，使之都工作在乙类状态，组成乙类互补对称功放，其中一个工作在正弦信号正半周，另一个管子工作在正弦信号负半周。在负载上得到一个完整的正弦波。交越失真：三极管输入特性曲线有一段死区，而且死区附近非线性又比拟严重，两管的静态工作点取在晶体管输入特性曲线的截止点上，没有基极偏流。当输入信号小于开启电压时，两管都截止，两管电流均为零，无输出信号；在刚在大于开启电压的很小围，两管集电极电流变化很慢，输出信号非线性严重。这种乙类推挽放大器特有的失真称为交越失真。2. 复合三极管的复合规则：1复合管的极性取决于第一只三极管。2输出功率有大小取决于输出管。3假设两管的电流放大系数为12，则复合管的电流放大系数=1*2。4同型复合管和异型复合管发射结等效电阻差异很大，异型复合管发射结等效电阻就是第一只三极管的等效电阻。3.甲乙类功率放大器的工作原理分析：分别给两只晶体管的发射结加适当的正向基极偏压，让两只晶体管各有一个较小的电流ICQ流过。经常采用三极管，两电阻组成的UBE倍压电路为两管提供所需偏压。自举过程分析：甲类功率放大器的特点：输出信号失真较小，效率低于50%甲乙类功率放大器的特点：有效克制乙类放大电路的失真问题，且能量转换效率也较高，目前使用较广泛。附录一、稳压电源制作电路一、技术说明：输入交流电压220vV 0.5A。输出电压5V 和连续可调电压1.5V30V/1.5A 两组直流。二、制作说明：1、成品用金属盒或者塑料盒包装成产品。2、电压表V、电流表A 和调节电压用的电位器Rw 安装在包装盒的面板上。3、电源变压器固定在包装盒的底座上，电路板固定在包装盒的底座上。4、电压调节的三端稳压集成块7805 和317 加装散热器。5、直流电源输出导线长短不一。附录二、时钟闹铃控制电路 制作说明：1、共阳极四位一体12引脚数码管引脚号是：将数码管的数字面朝向观察者，左下角是第1脚，逆时针方向依次是2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 脚。 2、如果是单个的数码管或两位一体的数码管，先测出数字显示段控制引脚和公共控制引脚，再将四个数码管的一样的段控制引脚用导线并联连接在一起后每位数码管共八段即八根连接导线，连接在电阻R5R13 上，公共控制引脚分别连接到三极管Q1 到Q4 的发射极上。3、用40 脚的集成块插座焊接在电路板上，集成块AT89C51 写入程序后插入到集成块插座上。4、自己设计控制程序或用黄有全教师的程序。5、时钟控制输出由继电器执行，控制启动时间到时，继电器得电，开关k1 闭合去控制相应设备启动；控制停顿时间到时，继电器断电，开关k1 断开去控制相应设备停顿。具体控制对象由制作者确定，如电灯、电饭煲等等。说明：本图为数码管是二位一体的共阴极时的电路图。将每个二位一体的数码管的16脚和11脚共四个引脚对应四个数字的a 段连接在一起后接到电阻R5 的右端。数码管中数字的其余各段b，c，d，e，f，g，dp连接方法依此类推。其他考前须知见四位共阳极LED 的时钟闹钟控制器制作的说明。时钟-闹钟-时间控制器调节方法一、功能： 时钟显示小时、分钟；可调时钟控制输出；三次可调闹铃。二、调节方法：各种参数调节设定方法：第一步：按“功能键，选择功能1，进入调节状态；第二步：重复按“参数键，选择要调节的参数代码左第一、二位从0 开场依次循环增加1、2、3、E、F、10 再回到0。第三步：按“增加键或“减少键，相应代码工程如代码1 表示调节的对象是时钟显示的小时值的参数值在其取值围例如显示时间的小时取值围是0023循环增加或减少1。左边一位或两位显示参数代码，右边三位或两位显示参数值。重复第二、三步，设置完所需参数。第三步：按“功能键，显示代码“0完毕调节参数状态，进入时钟闹钟控制器的正常使用状态。三、参数代码及其取值围如下表。说明：1、设定时钟控制的小时起点为24，则关闭该路时钟控制输出。2、设定闹铃的小时为24，则关闭该闹铃。附录三、广告彩灯制作说明：1、每个8050 三极管可以驱动十二个到二十四个发光二极管。如果Q1、Q2 改成9013，则驱动的发光二极管数量减半。只有一样发光电压(不同颜色的发光电压一般不同)的发光二极管才可以并联使用。可以将发光二极管接成需要的图案，表达设计者的意图。2、彩灯闪烁的周期是：T=0.7(R1+R3)C2+0.7(R2+R4)C1 根据闪烁快慢要求选择R1，R2，R3，R4，C1，C2 的参数。调节电位器R1、R2 的大小，可以改变闪烁速度。3、电压过高会烧坏发光二极管。工作电压从3v 开场调大，当提供的电源电压高于5v 后应当串入一个2.227 欧姆的电阻作为限流电阻，以免烧坏发光二极管。附录四：可控硅交流调压器制作可控硅是一种新型的半导体器件，它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点，目前交流调压器多采用可控硅调压器。这里介绍一台电路简单、装置容易、控制方便的可控硅交流调压器，这可用作家用电器的调压装置，进展控制。图中RL 是负载照明灯，电风扇、电熨斗等这台调压器的输出功率达100W，一般家用电器都能使用。1、电路原理：电路图如下可控硅交流调压器由可控整流电路和触发电路两局部组成，其电路原里图如以下图所示。从图中可知，二极管D1D4 组成桥式整流电路，双基极二极管T1 构成弛振荡器作为可控硅的同步触发电路。当调压器接上市电后，220V 交流电通过负载电阻RL 经二极管D1D4 整流，在可控硅SCR 的A、K 两端形成一个脉动直流电压，该电压由电阻R1 降压后作为触发电路的直流电源。在交流电的正半周时，整流电压通过R4、W1 对电容C 充电。当充电电压Uc到达单结晶体管T1 管的峰值电压Up 时，单结晶体管T1 由截止变为导通，于是电容C 通过T1 管的e、b1 结和R2 迅速放电，结果在R2 上获得一个尖脉冲。这个脉冲作为控制信号送到可控硅SCR 的控制极， 使可控硅导通。可控硅导通后的管压降很低，一般小于1V，所以弛振荡器停顿工作。当交流电通过零点时，可控硅自关断。当交流电在负半周时，电容C 又从新充电如此周而复始，便可调整负载RL 上的功率了。2、元器件选择调压器的调节电位器选用阻值为470K 的WH114-1 型合成碳膜电位器，这种电位器可以直接焊在电路板上，电阻除R1 要用功率为1W 的金属膜电阻外，其余的都用功率为1/8W 的碳膜电阻。D1D4 选用反向击穿电压大于300V、最大整流电流大于0.3A 的硅整流二极管，如2CZ21B、2CZ83E、2DP3B 等。SCR 选用正向与反向电压大于300V、额定平均电流大于1A 的可控硅整流器件，如国产3CT 系列。附录五、电源欠压过压报警保护器一、 名称：电源欠压过压报警保护器二、 功能：当电压低于180V 或高于250V 时，可进展声光报警。当外接交流接触器时，可切断电源，保护用电设备。三、 电路图：四、 原理说明：输入电源电压正常时，Y1A 输出高电平，Y1B 输出低电平，发光二极管LED 及振荡发声电路Y1C、Y1D 和喇叭不工作，控制部件J1 也不工作。当电压高于250V 或低于180V 时，Y1B 输出高电平，发光二极管亮，振荡发声电路工作，发出鸣叫声，控制寄电器J1 闭合，当J1 的常开触点外接交流接触器时，就可控制主电路断开电源。五、 调试方法：第一步当输入电源电压为250V 时，调节W1 使得Y1A 输出刚好由低电平转为高电平，第二步当输入电压为180V 时调节W2 使得Y1B 的输出由高电平转为低电平。六、 元件表名称 型号 规格 数量 名称 型号 规格 数量集成块 74LS00 1 电阻 68K 1三极管 9013 1 10K 1二极管 1N4001 5 1K 1发光二极管 1 微调电位器 47k 2三端稳压块 7805 0.5A 1 电容 47uF/50v 1 7812 0.5A 1 10uF/25v 1变压器 220v/15V 0.5A 1 2700pF 1插头 220v 1 导线 花线 1m直流寄电器 12v/0.5A 1 万用电路板 小 1块集成块插座 14 脚 1附录五、音频功率放大电路制作TDA2030A 带音调18W2 功放板一、TDA2030A 是SGS 公司生产的单声道功放IC，该IC 体积小巧，输出功率大， 静态电流小50mA 以下；动态电流大能承受3.5A 的电流；负载能力强，既可带动4-16的扬声器，*些场合又可带动2甚至1.6的低阻负载；音色中规中举，无明显个性，特别适合制作输出功率中等的高保真功放。TDA2030A 采用5 脚TO-220 塑封构造。IC 部设有完善的保护电路。TDA2030A 可以单电源或双电源工作，本功放板采用双电源。TDA2030A 主要参数：工作电压：622V静态电流：50mA输出功率：18W，当V=16V，RL=4时谐波失真：0.05%，当f=15kHz，RL=8时闭环增益：26dB，当f=1kHz 时开环增益：80dB，当f=1kHz 时频响围：4014000Hz二、电路原理：TDA2030A 功放板由一个上下音分别控制的衰减式音调控制电路和TDA2030A 放大电路以及电源供电电路三大局部组成，音调局部采用的是上下音分别控制的衰减式音调电路，其中的R02，R03，C02，C01，W02 组成低音控制电路；C03，C04，W03 组成高音控制电路；R04 为隔离电阻，W01 为音量控制器，调节放大器的音量大小，C05 为隔直电容，防止后级的TDA2030A直流电位对前级音调电路的影响。放大电路主要采用TDA2030A，由TDA2030A，R08，R09，C066等组成，电路的放大倍数由R08 与R09 的比值决定，C06 用于稳定TDA2030A 的第4 脚直流零电位的漂移，但是对音质有一定的影响，C07，R10 的作用是防止放大器产生低频自激。本放大器的负载阻抗为416。三、 TDA2030A 功放板的电源电路如以下图所示，为了保证功放板的音质，电源变压器的输出功率不得低于60W，输出电压为2*15V，滤波电容采用2 个3300UF/25V 电解电容并联，正负电源共用4 个3300UF/25V 的电容，两个104 的独石电容是高频滤波电容，有利于放大器的音质。四、装配与调试：工具准备：20W 电烙铁一把，最好是可调温的，假设需要的话可与站长联系；万用电表一个，尖嘴钳一把，螺丝刀一把，焊锡丝和松香水假设干。准备焊接：焊接时先焊接跳线，再焊接电阻，再焊电容，再焊整流管，再焊电位器，最后焊TDA2030A，焊接TDA2030 前须先把TDA2030A 用螺丝固定在散热片上，否则在最后装散热片时螺丝很难打进去。TDA2030A 与散热片接触的局部必须涂少量的散热脂，以利散热。焊接时必须注意焊接质量，对于初学者，可先在废旧的电路板上多练习几次，然后再正式焊接。五、调试：本功放板调试特别简单，电路板焊好电子元件后，要仔细检查电路板有无焊错的地方，特别要注意有极性的电子零件，如电解电容，桥式整流堆，一旦焊反即有烧毁元器件之险，请特别注意。接上变压器，放大器的输出端先不接扬声器，而是接万用电表，最好是数显的，万用表置于DC*2V 档。功放板上电注意观察万用电表的读数，在正常情况下，读数应在30MV 以，否则应立即断电检查电路板。假设电表的读数在正常的围，则说明该功放板功能根本正常，最后接上音箱，输入音乐信号，上电试机，旋转音量电位器，音量大小应该有变化，旋转上下音旋钮，音箱的音调有变化。附录六、过压欠压报警器制作说明1、 名称：电源欠压过压报警保护器2、 功能：当电压低于180V 或高于250V 时，可进展声光报警。当外接交流接触器时，可切断电源，保护用电设备。3、 电路图：4、 原理说明：输入电源电压正常时，Y1A 输出高电平，Y1B 输出低电平，发光二极管LED 及振荡发声电路Y1C、Y1D 和喇叭不工作，控制部件J1 也不工作。当电压高于250V 或低于180V 时，Y1B 输出高电平，发光二极管亮，振荡发声电路工作，发出鸣叫声，控制寄电器J1 闭合，当J1 的常开触点外接交流接触器时，就可控制主电路断开电源。5、 调试方法：第一步当输入电源电压为250V 时，调节W1 使得Y1A 输出刚好由低电平转为高电平，第二步当输入电压为180V 时调节W2 使得Y1B 的输出由高电平转为低电平。6、 元件表z