時序邏輯電路課件

1、任務(wù)四 時序邏輯應(yīng)用電路任務(wù)描述:時序邏輯電路在電子設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用，特別是在高新科技中占有極為重要的地位。利用不同的集成電路組合可以完成不同的功能。其工作特點是：動態(tài)特性按著一定的規(guī)律或組合關(guān)系變化，輸出狀態(tài)不僅取決于該時刻的輸入信號狀態(tài)，還與信號作用前的輸出狀態(tài)有關(guān)。時序邏輯電路常用的集成電路有脈沖產(chǎn)生登陸框、觸發(fā)器、編碼器、計數(shù)器、寄存器等。本課題的任務(wù)是制作一個8彩燈多重循環(huán)自動控制電路，其原理圖如圖4所示；學(xué)習(xí)集成電路的分類方法、型號、使用注意事項、常見的故障檢測和拆焊方法。需要指出的是，為了便于技能訓(xùn)練和操作，本課題所裝接電路控制的負載為發(fā)光二極管，如果增加驅(qū)動環(huán)節(jié)，則可以控制

2、更大功率的負載。圖4 時序邏輯電路原理圖活動 1 識讀電路元件，實施元件檢測技能目標1、能夠通過查閱集成電路手冊，掌握集成電路的類型和使用要求。2、掌握集成電路的分類、故障檢測及拆裝知識。知識儲備一、集成電路的概述集成電路是利用半導(dǎo)體工藝和膜工藝將晶體管、電阻器、電容器以及連接導(dǎo)線制作在很小的半導(dǎo)體絕緣基體上，形成一個完整的電路，并封裝在特制的外殼之中。它可以作為固體組件，其文字符號用“IC”表示。（一）集成電路的特點：  集成電路具有體積小，重量輕，引出線和焊接點少，壽命長，可靠性高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點，同時它成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)。   （二）

3、集成電路的引腳封裝形式和引腳順序識讀方法：以封裝形式分類:金屬圓形封裝；外形見圖4-1-1所示。                                          

4、   圖4-1-1 金屬圓形引腳識別示意圖 圖4-1-2 單列直插引腳識別示意圖1、引腳識別和讀數(shù)方法：將引腳朝上，從管鍵（凸起的定位銷）開始，順時針計數(shù)，依次為1     、2、3、4腳。2、單列直插；外形見圖4-1-2所示。引腳識別和讀數(shù)方法：將引腳朝下，面對型號或定位標記（缺口或小圓點），自定位標記一側(cè)的頭一只引腳開始計數(shù)，依次為1、2、3、4腳。3、雙列直插；外形見圖4-1-3所示。將IC正面的字母、代號對著自己，使定位標記朝左下角，則左下方的引腳是第1腳，再按逆時針方向依次計數(shù)，便是第2、3、4腳。 圖4

5、-1-3 雙列直插引腳識別示意圖（三）集成電路的分類 1、按功能結(jié)構(gòu)分類集成電路按其功能、結(jié)構(gòu)的不同，可以分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路和數(shù)/?；旌霞呻娐啡箢悺ＤM集成電路又稱線性電路,用來產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號，其輸入信號和輸出信號成比例關(guān)系。而數(shù)字集成電路用來產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字信號（指在時間上和幅度上離散取值的信號）。2、按制作工藝分類集成電路按制作工藝可分為半導(dǎo)體集成電路和薄膜集成電路。膜集成電路又分類厚膜集成電路和薄膜集成電路。3、按集成度高低分類集成電路按集成度高低的不同可分為小規(guī)模集成電路、中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路、特大規(guī)模集成電路

6、和巨大規(guī)模集成電路。4、按導(dǎo)電類型不同分類集成電路按導(dǎo)電類型可分為雙極型集成電路和單極型集成電路,他們都是數(shù)字集成電路.雙極型集成電路的制作工藝復(fù)雜，功耗較大，代表集成電路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等類型。單極型集成電路的制作工藝簡單，功耗也較低，易于制成大規(guī)模集成電路，代表集成電路有CMOS、NMOS、PMOS等類型。5、按應(yīng)用領(lǐng)域分集成電路按應(yīng)用領(lǐng)域可分為標準通用集成電路和專用集成電路。6、數(shù)字集成電路集成電路按使用功能主要分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路兩大類別。模擬集成電路主要有集成穩(wěn)壓器、運算放大器、功率放大器及專用集成電路等。數(shù)字集成電路按結(jié)構(gòu)不同可分為單極型和

7、雙極型電路，單極型電路有JFET、NMOS、PMOS、CMOS四種，雙極型電路有DTL、TTL、ECL、HTL等。數(shù)字集成電路最常用的主要有TTL和CMOS兩大系列。TTL集成電路。雙極型三極管三極管集成電路，簡稱TTL電路，是一種性能優(yōu)良的集成門電路，它的開關(guān)速度快、抗干擾能力強、負載能力強，因此應(yīng)用也最廣泛。常用的TTL5474數(shù)字電路系列，它們的電源電壓都是5.OV，邏輯“0”輸出電壓為0.2V，邏輯“l(fā)”輸出電壓為3.OV而抗擾度為1.OV。CMOS集成電路。CMOS集成電路以單極型晶體管為基本元件制成，是互補金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路的簡稱。由于CMOS電路功耗低、電源電壓范圍寬（31

8、8V）、抗干擾能力強、輸入阻抗高。（四）型號命名方法數(shù)字集成電路的型號組成一般由前綴、編號、后綴三大部分組成，前綴代表制造廠商，編號包括產(chǎn)品系列號、器件系列號，后綴一般表示溫度等級、封裝形式等。國標集成電路的型號命名方法：    集成電路的型號命名方法規(guī)律性較強，絕大部分國內(nèi)外廠商生產(chǎn)的同一各集成電路，采用基本相同的數(shù)字標號，面以不同的字頭代表不同的廠商，例如NE555、pc555、LM555都為定時器電路，它們的功能、性能封裝和引腳排到也都一致，可以互相替換。國標（GB343182）集成電路的型號命名由五部分組成，各部分的含義見表4-1-1。 

9、;表4-1-1 國產(chǎn)集成電路型號命名方法市場上的數(shù)字集成電路進口的較多，產(chǎn)品型號的前綴代表生產(chǎn)公司，國外常見集成電路主要生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品前綴如表4-1-2所示。 表4-1-2 部分進口集成電電路型號命名方法二、實訓(xùn)操作     各小組根據(jù)所發(fā)元器件實物（見表4-1-3通用控制電路元器件實物表），參考電路原理圖（見任務(wù)單）、電路元件清單，對各元器件進行識讀，清點核對所用元件的規(guī)格、型號和數(shù)量。 小組成員經(jīng)過討論開始分工實施對各元件的檢測工作：首先是正確識讀清單中所涉各類常用元器件，并使用MF-47型萬用表進行質(zhì)量檢測（注意選用正確的檢測量程），篩選

10、出不合格的元件，有測量值的填寫實際測量值，沒有檢測值的填寫“正?！?。并將檢測結(jié)果記錄表4.2-1通用控制電路元件材料清單（含檢測記錄）中。常規(guī)元件（電阻器、電容器、二極管、三極管）的檢測，方法同前，這里不再贅述。   表4-1-3 通用控制計數(shù)電路的元器件實物表（一）檢測、篩選開關(guān)1、外觀檢查直觀檢查開關(guān)操縱柄是否損壞或松動，能否正常轉(zhuǎn)換到位，各觸點的接觸是否正常。2、開關(guān)的質(zhì)量檢測（1）接觸電阻的檢測將萬用表置于R×1檔，一表筆接開關(guān)極（刀）的觸點引腳，另一表筆接對應(yīng)接通的位（擲）的引腳，當開關(guān)處于接通狀態(tài)時，所測得的接觸電阻應(yīng)小于0.5。反之則認為開

11、頭存在接觸不良的故障。（2）斷開電阻的檢測將萬用表置于R×10k檔，兩表筆接法不變，并將開關(guān)轉(zhuǎn)換到斷開狀態(tài)，所測得的斷開電阻應(yīng)為。反之則說明開關(guān)存在嚴重漏電故障，已失去開關(guān)作用。（3）多極多位開關(guān)的檢測可用上述方法檢查每一極組以及每一極組所對應(yīng)轉(zhuǎn)換接通的每一位的接觸電阻和斷開電阻，來判定所測開關(guān)的質(zhì)量。通用控制電路所用按鍵開關(guān)的檢測方法為：用MF47型萬用表R×10k檔檢測開關(guān)的極、位兩端，因為開關(guān)屬于動合(常開)開關(guān)，常態(tài)下，阻值應(yīng)為；按住按鍵，用萬用表R×1檔檢測開關(guān)的極、位兩端，阻值應(yīng)小于0.5。如檢測結(jié)果與上述不符，說明開關(guān)存在質(zhì)量問題。（二）檢測、篩選發(fā)

12、光二極管1、發(fā)光二極管的電阻質(zhì)量檢測：檢測原理：發(fā)光二極管與普通二極管一樣，具有單向?qū)щ娦裕錂z測方法與普通二極管的方法相同。所不同的是發(fā)光二極管的正向?qū)妷阂话愦笥?.5V，而MF47型萬用表大多電阻檔電池用1.5V，只有R×10k檔電池用的是9V。電阻法檢測一般采用如下方法：用R×10k檔可測出其正、反向電阻，一般正向電阻應(yīng)小于30k，反向電阻應(yīng)大于1M。若正、反向電阻均為零，說明內(nèi)部擊穿短路；若正、反向電阻均為無窮大，說明內(nèi)部開路。2、發(fā)光二極管的發(fā)光檢測：僅僅測量正、反向電阻，并不能檢查其能否正常發(fā)光。由于發(fā)光二極管的正向電壓一般1.52.5V，而萬用表R

13、5;1或R×10檔的電池電壓為1.5V，所以不能使管子正向?qū)ú⑶野l(fā)光。R×10k檔的電池電壓雖然較高，但因內(nèi)阻太大，提供的正向電流很小，管子也不會正常發(fā)光。下面介紹兩種常用的發(fā)光檢測方法:（1）采用雙表法進行發(fā)光檢測如圖4-1-4所示，選用MF47型兩塊萬用表，均撥R×1檔或R×10檔，將兩表串聯(lián)，即用表筆一端插入第一塊萬用表正極孔，另一端插入第二塊表的負極孔，將被測發(fā)光二極管的正極接入第一塊表的黑表筆，管子負極接入第二塊表的紅表筆之間，若管子發(fā)光，說明是好的；若管子不亮，說明管子已壞。并且因為R×1檔表內(nèi)電流比R×10檔更大，所以

14、用R×1檔比用R×10檔檢測，被測管發(fā)光更亮。圖4-1-4 雙表法進行發(fā)光二極管點亮示意圖（2）采用萬用表外附一節(jié)1.5V電池進行發(fā)光檢測如圖4-1-5所示，將電池與萬用表串聯(lián)，即將電池負極接萬用表的黑表筆，將被測發(fā)光二極管的正極接電池正極，被測管的負極接萬用表的紅表筆，若管子發(fā)光，說明是好的；若管子不亮，說明管子已壞。                     

15、60;                                    圖4-1-5 萬用表外附電池點亮二極管示意圖展示評價評價項目評價內(nèi)容評價標準評價方式自我評價小組評價教師評價職業(yè)素養(yǎng)安全意識、責(zé)任意識A作風(fēng)嚴謹、自覺遵章守紀、出色地完成工

16、作任務(wù)B能夠遵守規(guī)章制度、較好地完成工作任務(wù)C遵守規(guī)章制度、沒完成工作任務(wù)，或雖完成工作任務(wù)但未嚴格遵守規(guī)章制度D不遵守規(guī)章制度、沒完成工作任務(wù)團隊合作意識強A與同學(xué)協(xié)作融洽、團隊合作意識強B與同學(xué)能溝通、協(xié)同工作能力較強C與同學(xué)能溝通、協(xié)同工作能力一般D與同學(xué)溝通困難、協(xié)同工作能力較差專業(yè)能力活動1職業(yè)感知A按時、高質(zhì)量完成調(diào)研及工作，積極參與課活動，表現(xiàn)突出B按時、較好地完成工作，積極參與課堂活動C沒按時完成工作，不積極參與課堂活動D沒完成工作，未參與課堂活動活動2安全用電A按時、完整地完成工作，問題回答正確B按時、完整地完成工作，問題回答基本正確C未能按時完成工作，或內(nèi)容遺漏、錯誤較多D

17、未完成工作活動3觸電急救A學(xué)習(xí)活動評價成績?yōu)?0 100分B學(xué)習(xí)活動評價成績?yōu)?5 89分2學(xué)習(xí)活動評價成績?yōu)?0 74分D學(xué)習(xí)活動評價成績?yōu)?59分創(chuàng)新能力學(xué)習(xí)過程中提出具有創(chuàng)新性、可行性的建議加分獎勵：綜合評價等級活動2 分析工作原理，實施電路仿真技能目標1、熟悉振蕩電路、分頻器、計數(shù)器、譯碼器和移位寄存器等集成電路的邏輯功能，掌握其引腳連接的相關(guān)知識。知識儲備一、電路工作原理框圖本電路中使用的集成器件有振蕩電路、分頻器、計數(shù)器、譯碼器和移位寄存器等。其功能是控制8個彩燈按著“順序亮，保持，順序滅，順序亮，保持，逆序亮，同時滅，重新開始”的過程工作。其工作框圖如圖4-2-1所示。圖 4-2

18、-1 時序邏輯電路工作框圖 工作過程為：由555時基電路產(chǎn)生符合要求的間隔脈沖，作為移位寄存器的移位間隔使8路燈順序點亮。為了控制移位寄存器移位轉(zhuǎn)換周期，從555引出振蕩脈沖。8分頻器進行分頻，主要目的是保證6個燈工作一個輪次后，進行一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換。8分頻的脈沖由74LS93完成計數(shù)，計數(shù)結(jié)果由74LS93譯碼器進行譯碼，通過不同的輸出組合，控制移位寄存器的清零、左移1、左移 0、保持、右移1、右移0等功能，控制8個燈的亮滅及自動狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 1、555時基振蕩電路555時基振蕩電路如圖4-2-2所示。本電路產(chǎn)生的振蕩脈沖控制燈的依次點亮間隔，一般調(diào)整為12s，電路加入三極管V1和二極管VD后，產(chǎn)

19、生的脈沖基本對稱，即：充電時間：T1=0.693（R1+Rp） XC1放電時間：T2=0.693（R1+Rp） XC1振蕩周期：T=T1+T2占空比：D=T1/T=50%圖4-2-2 555時基振蕩電路2、CD4022分頻電路 CD4022實際上是一個8進制計數(shù)/脈沖分配器，由于每過8個脈沖CD4022集成塊的第腳就產(chǎn)生一個進位脈沖，因此，可以作為8分頻使用。這部分電路的作用是對555產(chǎn)生的脈沖進行8分頻，也就是當輸出的8個燈依次工作完一個輪次后，由CD4022產(chǎn)生一個脈沖，通過計數(shù)和譯碼去控制移位寄存器進行一次狀態(tài)程序轉(zhuǎn)換。CD4022集成塊為雙列直插16腳封裝結(jié)構(gòu)，其外形和引腳分布如圖4-

20、2-3所示 。各管腳功能為：-Y1技術(shù)輸出； -NC空端；-Y0技術(shù)輸出； -Y7計數(shù)輸出；-Y2計數(shù)輸出； -Y4計數(shù)輸出；-Y5計數(shù)輸出； -Qcc進位輸出；-Y6計數(shù)輸出； -EN使能端；-NC空端； -CP脈沖輸入；-Y3計數(shù)輸出； -CR 清零端；-Vss電源負極端； -Vcc電源正極端。圖4-2-3 CD4022集成電路的外形和引腳分布 本電路在使用時，CP端作為輸入脈沖端；Qcc端作為8分頻輸出脈沖端；EN使能端接地，低電平有效；CR清零端接地。其功能表見表4-2-1，工作波形如圖4-2-4所示。圖4-2-4 CD4022集成電路的工作波形表4-2-1 CD4022集成電路的功能

21、表CP EN CP 譯碼輸出××1全為00×××1×0000不變1000n+1n+1 3、74LS93計數(shù)器74LS93集成電路為二/八/十六進制計數(shù)器。本電路中，它工作于八進制計數(shù)狀態(tài)，對CD4022產(chǎn)生的8分頻脈沖進行計數(shù)。當Qa連接到時鐘CPb端時，計數(shù)脈沖從CPa輸入，工作于十六進制計數(shù)狀態(tài)；當Qa不連接到時鐘CPb端時，計數(shù)脈沖從CPa輸入，為八進制計數(shù)，輸出端為Qc、Qb、Qa，集成電路的外形及引腳分布如圖4-2-5所示，各引腳功能如下： -CPb計數(shù)脈沖輸入； -Qc輸出端； -R10復(fù)位端； -Qb輸出端； -NC復(fù)位

22、端； -GND接地端； -NC空端； -Qd輸出端； -Vcc電源正極； -Qa輸出端； -NC空端； -NC空端； -C空端； -Cpa計數(shù)脈沖輸入。圖4-2-5 74LS93集成電路的外形及引腳分布本電路工作時，計數(shù)脈沖從CPa輸入，R01、R02全為1時輸出復(fù)位，本電路中R01接地，所以，只工作于計數(shù)狀態(tài)。74LS93計數(shù)器的計數(shù)功能表順序表見表4-2-2和表4-2-3.表4-2-2 74LS93計數(shù)器的計數(shù)功能表 CP復(fù)位輸入譯碼輸出×R01R02QcQBQA110000 ××0計數(shù)表4-2-3 74LS93計數(shù)器的計數(shù)功能表順序表計數(shù)輸出QcQBQA01

23、2345670000111100110011010101014、譯碼電路本電路采用74LS138集成塊。74LS138集成塊為3-8譯碼器，其作用對74LS93的八進制計數(shù)狀態(tài)進行譯碼，其封裝結(jié)構(gòu)和引腳分布如圖4-2-6所示，各管腳功能如下：-A0數(shù)據(jù)輸入端； -Y6譯碼輸出；-A1數(shù)據(jù)輸入端； -Y5譯碼輸出；-A2數(shù)據(jù)輸入端； -Y4譯碼輸出；-S3置1控制端； -Y3譯碼輸出；-S2置1控制端； -Y2譯碼輸出；-S1置1控制端； -Y1譯碼輸出；-Y7譯碼輸出； -Y0譯碼輸出；-GND接地端； -Vcc電源正極。圖4-2-6 74LS138譯碼電路的封裝結(jié)構(gòu)和引腳分布二進制數(shù)據(jù)輸入端

24、為A2、A1、A0，譯碼輸出端為Y0Y7，S1、S2、S3為輸出全置1控制端，其功能表見表4-2-4。表4-2-4 74LS138的功能表輸入輸出使能選擇S1S2+S3A2A1A0Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7×011×0××0××0××01 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1111111100000000001111011001110101010 1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 11 1 1 0 1 1 11 1 1 1 0

25、 1 11 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 0在本電路中，74LS138譯碼電路的作用是：根據(jù)下一級移位寄存器的控制要求，對輸出Y0Y7進行合理組合，完成對移位寄存器的左移、右移、保持及清零控制。5、移位寄存器電路移位寄存器采用74LS323集成塊，是一塊8位通用移位/存儲寄存器，封裝為雙列直插20引腳結(jié)構(gòu)，如圖4-2-7所示。各引腳功能如下：,-QaQh輸出端；、-EN、EN2輸出控制端；-CR清零端；-CP脈沖輸入端；-Dsr右移串入端，-Dsl左移串入端；、-Qa、Qh與高、低位同為并行輸出端；、-Vcc、GND電源端。圖4-2-7 74LS323集成塊封裝結(jié)構(gòu)及引腳圖74

26、LS323集成電路的功能表見表3-2-5。表4-2-5 74LS323集成電路的功能表功能輸 入輸 出清除功能選擇輸出控制時鐘串入Qa Qb QcQhQa QhCRS1S0EN1EN2CPDSLDSR清除00×00×0000×0 0 0Qh00 0 0Qh00 00 0保持110×0×0000×0×Qa0 Qb0 Qc0Qa0 Qb0 Qc0Qa0 Qh0Qa0 Qh0右移1100110000××101 Qan QbnQgn0 Qan QbnQgn1 Qgn0 Qgn左移111100000010×

27、;×Qbn Qcn Qdn1Qbn Qcn Qdn0Qbn 1Qbn 074LS323的特點是多路輸入/輸出，可以處理全部處理8為數(shù)據(jù)，兩個輸出控制端EN1和EN2在本電路中已接地，可以正常進行左移、右移、保持和清除各項功能。CR端的功能是對輸出清零，當CR=0是進行寄存器清零，當CR=1是正常移位。S1和S0的功能是進行功能選擇，S1S0=00是，保持；S1S0=01時，右移；S1S0=11時，進行并行置數(shù)。本電路中只進行串行輸入。Dsl和Dsr決定左移和右移時是輸入0還是1.電路的循環(huán)控制中，控制端CR、S1、S0、Dsr由74LS138的輸出端Y7、Y5、Y2、Y5譯碼組合控制

28、。根據(jù)對轉(zhuǎn)換變化的具體需要，也可以采用其他組合。本電路中74LS323的輸入控制與74LS138的輸出對應(yīng)關(guān)系見表4-2-6。表4-2-6 74LS323的輸入控制與74LS138的輸出對應(yīng)關(guān)系74LS323輸入控制74LS138輸出對應(yīng)功能CRS1SoSRSLY7 Y5 Y5 Y2 Y5說明從左向右移×1 0 1 1 1向右依次點亮保持××1 0 1 1 1繼續(xù)移入1（保持）從左向右移×1 0 1 0 1向右依次滅燈從左向右移×1 0 1 1 1向右依次點亮保持×1 0 1 1 1繼續(xù)移入1（保持）從右向左移×1 1 0

29、1 0向左依次滅燈從左向右移×1 0 1 1 1向右依次點亮清除×××0 0 1 1 1同時滅燈二、實訓(xùn)操作1、元件表元件名稱所屬類所屬子類IN4007DiodesRectifiers74LS93TTL 74LS seriesCounters74LS138TTL 74LS seriesDecoders74LS seriesTTL 74LS seriesRegistersNE555Analog ICsTimers4022CMOS 4000 seriesCountersCAPCapacitorsGenericLED-REDOptoelectronicsLED

30、sNPNModelling PrimitivesAnalog(SPICE)POT-HGResistorsVariableRESResistorsGeneric1、仿真圖展示評價評價項目評價內(nèi)容評價標準評價方式自我評價小組評價教師評價職業(yè)素養(yǎng)安全意識、責(zé)任意識A作風(fēng)嚴謹、自覺遵章守紀、出色地完成工作任務(wù)B能夠遵守規(guī)章制度、較好地完成工作任務(wù)C遵守規(guī)章制度、沒完成工作任務(wù)，或雖完成工作任務(wù)但未嚴格遵守規(guī)章制度D不遵守規(guī)章制度、沒完成工作任務(wù)團隊合作意識強A與同學(xué)協(xié)作融洽、團隊合作意識強B與同學(xué)能溝通、協(xié)同工作能力較強C與同學(xué)能溝通、協(xié)同工作能力一般D與同學(xué)溝通困難、協(xié)同工作能力較差專業(yè)能力活動1職

31、業(yè)感知A按時、高質(zhì)量完成調(diào)研及工作，積極參與課活動，表現(xiàn)突出B按時、較好地完成工作，積極參與課堂活動C沒按時完成工作，不積極參與課堂活動D沒完成工作，未參與課堂活動活動2安全用電A按時、完整地完成工作，問題回答正確B按時、完整地完成工作，問題回答基本正確C未能按時完成工作，或內(nèi)容遺漏、錯誤較多D未完成工作活動3觸電急救A學(xué)習(xí)活動評價成績?yōu)?0 100分B學(xué)習(xí)活動評價成績?yōu)?5 89分2學(xué)習(xí)活動評價成績?yōu)?0 74分D學(xué)習(xí)活動評價成績?yōu)?59分創(chuàng)新能力學(xué)習(xí)過程中提出具有創(chuàng)新性、可行性的建議加分獎勵：綜合評價等級活動3清點元件配件，實施電路裝配技能目標1、能夠?qū)r序邏輯應(yīng)用的電路進行正確的安裝、調(diào)

32、試、檢修和故障排除。知識儲備一、元件明細表（一）8彩燈多重循環(huán)控制電路的元件明細表表見表4-3-1表4-3-1 8彩燈多重循環(huán)控制電路的元件明細表表序號元件名稱標號規(guī)格型號數(shù)量備注1電阻器R10.25w 1212電阻器R20.25w 5.113電阻器R30.25w 30k14電阻器R40.25w 2k15電阻器Ra-Rh0.25w 51086電位器Rp0. 5w 500k17電容器C110v 4.7uf18電容器C20.01uf19二極管VD2AP3110發(fā)管二極管VHa-VHh5-8mm811三極管V1、V23DK2212集成電路IC1555113集成電路IC2CD4022114集成電路IC

33、374LS93115集成電路IC474LS138116集成電路IC574LS323117集成電路座雙列8腳118集成電路座雙列14腳119集成電路座雙列16腳220集成電路座雙列20腳1（二）印制電路板（PCB）設(shè)計印制電路的設(shè)計一般是在原理圖繪制的基礎(chǔ)上進行的。在原理圖繪制中，需要建立電路的元件庫，對電路中使用的元件的屬性、尺寸大小、元件標號、管腳順序、封裝形式等進行編輯，以便設(shè)計規(guī)范、標準的電路原理圖，電路設(shè)計完成后，可以通過軟件進行規(guī)則檢查，生成網(wǎng)絡(luò)表。在PCB設(shè)計時，可以調(diào)用原理圖中的網(wǎng)絡(luò)表，以便在PCB圖中展開電路圖中所使用元件的封裝和引線連接，然后通過自動布線或手工布線對PCB進行

34、設(shè)計。在沒有PCB設(shè)計經(jīng)驗時，要先用手工布線，在哦有了一定設(shè)計經(jīng)驗后，可逐步練習(xí)自動布線。PCB設(shè)計是一項技術(shù)性和技巧性都很強的工作，有時在電路原理圖中能實現(xiàn)的控制，在PCB設(shè)計中卻由于元件布局不合理或走線存在問題，致使電路工作的可靠性下降，甚至無法達到預(yù)定的功能，因此，設(shè)計印制電路板時，對元件的布局和走線的布局必須遵循一定的原則和要求。元件布局時應(yīng)根據(jù)電路的組成、元件的大小及所占空間進行合理的擺放，多數(shù)常規(guī)元件應(yīng)當擺放整齊，分布均勻，密度合理。但應(yīng)考慮到一些特殊的元件對電路性能的影響。總的原則是要保證元件的可靠性。工藝性和經(jīng)濟性。1、元件布局的基本規(guī)則和要求（1）元件排列通常情況下，所以的元

35、件都布置在印制電路板的同一面上，當元件過密時，才考慮將小功率元件放大在底層。元件應(yīng)放置在設(shè)計圖的柵格上且要互相平行或垂直，保持整齊、美觀、緊湊。元件之間可能存在高點壓差的，應(yīng)加大間距，保證安全。高壓元件應(yīng)放在調(diào)試中不易碰到的位置。位于電路板邊沿的元件應(yīng)離板沿的元件至少2個板厚的距離。元件在整個板面上應(yīng)分布均勻、疏密一致。（2）按信號走向布局按信號的流程安排各電路塊的布局，每個電路塊以核心元件為中心。元件布局應(yīng)便于信號流暢，多數(shù)情況下遵照從左到右、自上而下的順序。（3）防止電磁干擾對電磁敏感的元件應(yīng)加大距離或以屏蔽，屏蔽元件應(yīng)可靠接地。盡量避免高低壓元件、強弱信號混雜。高頻下工作的電路要考慮元件

36、之間的分布參數(shù)影響。（4）抑制熱干擾對發(fā)熱元件，應(yīng)安排在利于散熱的位置，必要時加裝散熱片或風(fēng)扇。功率大的元件或集成塊應(yīng)布置在容易散熱的地方。熱敏元件應(yīng)遠離高溫區(qū)或發(fā)熱元件。（5）提高機械強度要注意電路板的整體平衡和穩(wěn)定，大而重的元件應(yīng)安排在邊沿和靠近固定端位置。較重或體積大的元件還應(yīng)加裝固定架。電路板的最佳形狀為矩形，長和寬之比一般為3 ：2或4 ：3。電路板的四周應(yīng)留出安裝固定支架、定位螺釘孔、連接插座的位置。（6）可調(diào)節(jié)元件的布局 對于可調(diào)節(jié)的電位器、電感、可變電容、微動開關(guān)等元件的局，應(yīng)根據(jù)整體的結(jié)構(gòu)和內(nèi)外調(diào)節(jié)的要求，選擇合理的位置，主要考慮便于安裝固定，便于調(diào)節(jié)和檢修，注意美觀穩(wěn)定。2

37、、布線的基本規(guī)則和要求（1）選擇印制導(dǎo)線寬度的原則 印制導(dǎo)線的最小寬度主要由銅模與絕緣板的粘附強度、銅模厚度和電流的大小決定，當銅模厚度為0.05mm、寬度為11.5mm時，可通過2A電流，所以線寬在1.5mm左右完全可以滿足要求；對于集成電路，由于電流較小，選0,20.3mm基本上能滿足要求。如果空間允許，應(yīng)盡量選寬一些的導(dǎo)線，尤其是地線。但導(dǎo)線的線寬一般小于所連接的焊盤直徑。（2）確定印制導(dǎo)線間距的原則 導(dǎo)線之間的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。導(dǎo)線越短、間距越大，絕緣電阻就越大。當導(dǎo)線間距為1.5mm時。絕緣電阻超過20M，允許電壓為300V；間距為1mm時，允許電

38、壓為200V。一般情況下間距選11.5mm既可完全滿足要求。對集成電路，只要空間允許，可以選用更小的間距。（3）地線的布設(shè)原則一般公共地線布設(shè)在印制電路板的邊緣，印制地線距電路板邊緣不小于電路板的厚度。電路板上應(yīng)盡量保留較多的銅模做地線，地線一般不設(shè)置成閉合回路。電路中的大電感負載的地線最好分開單獨走，以減少地線上的噪聲干擾。（4）模擬電路布應(yīng)特別注意弱信號放大電路部分的布線，特別是電子器件的基極、柵極及高頻回路，是最容易受到干擾的地方，布線要盡量短，所布的線要緊挨在元器件的周圍，盡量不要與弱信號線平行布線。（5）數(shù)字電路布線中，對低頻信號布線要求較低，只要正確的連接即可，一般不會出現(xiàn)對路不好

39、的影響；對高頻信號，特別是達到幾百兆赫茲時，布線要充分考慮分布電容的影響。（6）高頻信號布線中，最好采用之下你，如果必須折彎，應(yīng)采用45°折線或圓弧線。（7）注意導(dǎo)線的形狀要求。多數(shù)情況下應(yīng)采用等寬線，從兩個焊盤之間穿過的導(dǎo)線應(yīng)當保持均勻，間距相等。二、實訓(xùn)操作（一）電路裝接1、電路的布局及布線要求（1）本電路采用單面印制電路板，根據(jù)電路的構(gòu)成，本電路板尺寸為65mmX110mm。（2）熟悉使用元件的封裝結(jié)構(gòu)，根據(jù)集成電路間的線路連接確定集成電路的方向和位置。（3）圍繞核心元件布局，元件排列應(yīng)均勻、整齊、緊湊。（4）管腳間的銅模走線寬度為0.61.2mm，焊盤直徑為1.8mm。（5）

40、本電路連線多，但電流較小，可適當減小線寬，或采用過孔線。（6）合理設(shè)計電路中的各連線的順序，尋找最合理的走向，盡量避免交叉。（7）各印制導(dǎo)線拐角應(yīng)避免直角，一般采用圓弧或45°拐角。本電路PCB設(shè)計圖如圖4-3-1所示。圖4-3-1 8彩燈多重循環(huán)自動控制電路PCB設(shè)計圖2、電路的裝接及要求（1）檢測本電路中所使用分立元件的參數(shù)和規(guī)格，進行整形和鍍錫處理，確認管腳孔位。（2）檢查集成電路的型號，確認管腳排列和序號。（3）確定各元件固定牢靠，避免管腳和管殼之間的碰連和虛連。（4）各焊點形狀應(yīng)當一致，不得過小或大于焊盤，避免粘連，保證焊點的光亮和整潔。（5）選用合適功率的電烙鐵，避免對一

41、個焊點焊接時間過長，造成元件和電路板損傷。（6）集成塊應(yīng)先安裝管座，電路經(jīng)驗查無故障后再插入集成電路。本電路安裝圖如圖4-3-2所示。 圖4-3-2 8彩燈多重循環(huán)控制電路安裝圖展示評價評價項目評價內(nèi)容評價標準評價方式自我評價小組評價教師評價職業(yè)素養(yǎng)安全意識、責(zé)任意識A作風(fēng)嚴謹、自覺遵章守紀、出色地完成工作任務(wù)B能夠遵守規(guī)章制度、較好地完成工作任務(wù)C遵守規(guī)章制度、沒完成工作任務(wù)，或雖完成工作任務(wù)但未嚴格遵守規(guī)章制度D不遵守規(guī)章制度、沒完成工作任務(wù)團隊合作意識強A與同學(xué)協(xié)作融洽、團隊合作意識強B與同學(xué)能溝通、協(xié)同工作能力較強C與同學(xué)能溝通、協(xié)同工作能力一般D與同學(xué)溝通困難、協(xié)同工作能力較差專業(yè)能力活動1職業(yè)感知A按時、高質(zhì)量完成調(diào)研及工作，積極參與課活動，表現(xiàn)突出B按時、較好地完成工作，積極參與課堂活動C沒按時完成工作，不積極參與課堂活動D沒完成工作，未參與課堂活動活動2安全用電A按時、完整地完成工作，問題回答正確B按時、完整地完