組合邏輯電路

1、課題五組合邏輯電路任務(wù)描述：在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用更是越來越廣泛，其內(nèi)部硬件主要是數(shù)字集成電路，所處理的數(shù)據(jù)一般為二進(jìn)制數(shù)，數(shù)據(jù)運(yùn)算的結(jié)果需要通過譯碼和顯示集成電路轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兪煜さ氖M(jìn)制數(shù)。本課題的任務(wù)就是裝接一個(gè)十進(jìn)制數(shù)全加器及譯碼顯示電路，通過數(shù)碼開關(guān)輸入4位二一十進(jìn)制數(shù)，經(jīng)過集成電路的全加運(yùn)算、譯碼及數(shù)碼顯示，實(shí)現(xiàn)譯碼和顯示功能，電路的工作原理如圖5所示。6V1 111111111R1-R9 10KDSW1OFF ON |123'45678DIPSWC_8U1 7 -3r64215A1A2A3A4B1B2B3B4S1S2S3S410111213U2726.QAQB

2、-QCQD13R11- LTQF-15H-n/ BI_ QG1 hqLE/STBCICO1440084511LED-REDD1R1Q70圖5組合邏輯電路原理圖活動(dòng)1識(shí)讀電路元件、實(shí)施元件檢測(cè)技能目標(biāo)1、認(rèn)識(shí)CD1456眸加器的管腳分布及功能2、認(rèn)識(shí)編碼器CD4511的管腳分布及工作原理3、認(rèn)識(shí)數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳分布知識(shí)儲(chǔ)備一、主要元器件介紹（一）全加器CD14560!勺工作原理CD14560是一塊十進(jìn)制全加速集成電路，為16腳雙列直插封裝結(jié)構(gòu)，可以完成一位十進(jìn)制數(shù)的全加運(yùn)算。輸入、輸出都是BCD®中的自然數(shù)，稱為NBC%加速。如圖5-1-1所示為CD14

3、56除力口速的封裝。各引腳的功能如下：加數(shù)A輸入：加數(shù)B輸入：和數(shù)F輸入：(15)(14)(11)A4A3A3A1B4B3B2B1F4F3F2F1-CO,低位進(jìn)位輸入；-FC4,進(jìn)位輸出；(16)-Vcc,電源正極；-Vss,電源負(fù)極。AlBlFlF2F3F4FC41615141312111091121M45678A2B2A3B3A4R4COVss圖5-1-1CD14560封裝全加器CD1456財(cái)能標(biāo)見表5-1-1.表5-1-1全加速CD14560I勺功能表輸入輸出A4A3A2A11B4B3B2B1C01FC4F4F3F2F10000000010000000000000010100000110

4、0101010000011101010001101000000000111000000111000001110100100010111010010100001001100110110110100100101011110010100010100111當(dāng)合數(shù)大于9(1001)時(shí)，將做加6(0110)修正。例如：8+5=13,運(yùn)算過程為:1000(8)+0101(5)1101(13)>9+0110加610011(13)想高位進(jìn)1,和為3(二)編碼器CD4511的工作原理編碼器CD4511為BCDt段鎖存譯碼、液晶顯示驅(qū)動(dòng)集成電路塊，其功能是：從DGBA端輸入四位二一制BCM,經(jīng)過譯碼和鎖存后，

5、可輸出a、b、c、d、e、f、g七位電平，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管數(shù)碼顯示。具封裝為16腳雙列直插式，如圖5-1-2所示，各引腳的功能如下：1、BCM輸入端：；DCBA2、譯碼驅(qū)動(dòng)輸出端：(11)(14)Abcdefg3、功能端：-LT測(cè)燈輸入端，低電平有效；-BI滅燈輸入端，低電平有效；4、使能端：-LE,LE=1時(shí)，輸出鎖存；LE=0時(shí)，譯碼輸出；5、電源端：-電源正極；-電源負(fù)極。)(7D4：511I1II?11期之II川：II711£&Cl.TBILEDAVtf圖5-1-2CD4511的封裝圖編碼器CD4511的邏輯功能表見表5-1-2。表5-1-2編碼器CD4511的邏輯功能

6、輸入輸出顯示使能LE滅燈BI測(cè)燈LTDCBAabcdefgXX0XXXX1111111日X00111X0X0X0X00000000消隱01100001111110n|_|01100010110000011000011011010110111111100101101100110011301101011011011H5011010010111110110111111000001110101111111101110011111011B301110100000000消隱111XXXX在LE從0f時(shí)，由BCD碼決定鎖存（三）發(fā)光二極管顯示器發(fā)光二極管顯示器又叫作LED數(shù)碼顯示器，它是利用發(fā)光二極管在正向

7、電壓作用下，通過一定的電流就發(fā)光的特點(diǎn)，把7個(gè)發(fā)光二極管分段封裝在一起構(gòu)成的。它的外型如圖5-1-3所示。用數(shù)碼管顯示的發(fā)光二極管，多數(shù)為紅色和綠色，分為一位和多位兩種，按其連接的方式不同，又分為共陽極和共陰極兩類，共陽極和共陰極指的是七段發(fā)光二極管ag的公共電極式陽極還是陰極。受控極分別從ag引出，其中dp引腳代表小數(shù)點(diǎn)顯示。一位LED數(shù)碼管顯示器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5-1-4所示。V+5共陽極T段數(shù)嗎笞±TO，DP0用腳抻同圖5-1-3數(shù)碼管外型圖圖5-1-4數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖二、實(shí)訓(xùn)操作（一）電路元件檢查與測(cè)量1、檢測(cè)本電路中使用的分立元件，如電阻、發(fā)光二極管等，確認(rèn)其功率、大小及好壞

8、。2、用萬能表檢測(cè)使用的撥碼器開關(guān)，確認(rèn)每一對(duì)觸電通斷是否良好，排除存在的故障。3、檢測(cè)、篩選數(shù)碼管（二）數(shù)碼管的檢測(cè)1、共陰、共陽檢測(cè)數(shù)碼管與普通二極管一樣，具有單向?qū)щ娦裕錂z測(cè)方法與普通二極管的方法相同。將MF4理萬用表置RX10k檔，紅、黑表筆任意一支接觸被測(cè)數(shù)碼管的公共電極，另一支接其它筆段電極，交換表筆檢測(cè)正、反向電阻，比較兩次檢測(cè)值的大小，阻值小的那一次，即為正向接法，此時(shí)如黑表筆接公共電極，說明數(shù)碼管是共陽的；反之，如紅表筆接公共電極，則說明數(shù)碼管是共陰的。2、電阻法檢測(cè)質(zhì)量由于LE躁碼管是由發(fā)光二極管制成條狀，再按一定方式連接，組成數(shù)字“8”。所以它的質(zhì)量檢測(cè)同發(fā)光二極管的檢

9、測(cè)原理上是相同的，下面以共陰數(shù)碼管檢測(cè)為例：將MF4理萬用表置RX10k檔，紅表筆接公共電極即3或5腳，黑表筆接觸其它各筆段電極，此時(shí)檢測(cè)的正向電阻值都較小（應(yīng)30kQ）;黑表筆接至公共電極，紅表筆接其它各筆段電極，如此時(shí)檢測(cè)的反向電阻值應(yīng)都較大（應(yīng)1MQ）,說明數(shù)碼管各筆段是好的。若某一筆段出現(xiàn)正、反向電阻均為零，說明該筆段所對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管內(nèi)部擊穿短路；若正、反向電阻均為無窮大，證明該筆段所對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管內(nèi)部開路。如所測(cè)數(shù)碼管是共陽的，質(zhì)量檢測(cè)方法同上，只是改用黑表筆接公共電極，紅表筆接觸各筆段即可。3、發(fā)光檢測(cè)（1）采用雙表法進(jìn)行數(shù)碼管的檢測(cè)檢測(cè)原理與發(fā)光二極管的檢測(cè)相同。以共陰數(shù)碼管

10、為例，選用MF47®兩塊萬用表，均撥RX1檔或RX10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(fù)極孔，將數(shù)碼管的被測(cè)筆段電極接入第一塊表的黑表筆，數(shù)碼管的公共電極接入第二塊表的紅表筆之間，若對(duì)應(yīng)筆段被點(diǎn)亮，說明該筆段是好的；若對(duì)應(yīng)筆段不亮，說明該筆段已壞。用此法可逐段檢查ag是7個(gè)筆段電極及DP（小數(shù)點(diǎn)）的好壞。如所測(cè)數(shù)碼管是共陽的，只需在兩表串聯(lián)后，將公共電極接入第一塊表的黑表筆，將數(shù)碼管的被測(cè)筆段接入第二塊表的紅表筆，其它檢測(cè)判別方法與共陰管相同。（2）采用萬用表外附一節(jié)1.5V電池進(jìn)行發(fā)光檢測(cè)檢測(cè)原理與發(fā)光二極管的檢測(cè)相同。將電池與萬用表串聯(lián)，即

11、將電池負(fù)極接萬用表的黑表筆，將被測(cè)發(fā)光數(shù)碼管的筆段電極接電池正極，數(shù)碼管的公共電極接萬用表的紅表筆，若對(duì)應(yīng)筆劃發(fā)光，說明該筆段是好的；若對(duì)應(yīng)筆段不亮，則說明該筆劃段已壞。（三）檢測(cè)全加器和編碼器必要時(shí)也可以搭接簡(jiǎn)單電路嗎，根據(jù)其功能表在輸入端施加相應(yīng)的電平，用電壓表檢測(cè)輸出狀態(tài)是否正確。一般情況下，使用新的集成電路，可在路進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，當(dāng)懷疑有故障時(shí)再進(jìn)行專門檢測(cè)。展示評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式自我評(píng)價(jià)小組評(píng)價(jià)教師評(píng)價(jià)職業(yè)素養(yǎng)安全意識(shí)、責(zé)任意識(shí)A作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、自覺遵章守紀(jì)、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(yán)格遵守

12、規(guī)章制度D遵遵守規(guī)章制度、沒完成工作任務(wù)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)強(qiáng)A與同學(xué)協(xié)作融洽、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)強(qiáng)B與同學(xué)能溝通、協(xié)同工作能力較強(qiáng)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(dòng)1職業(yè)感知A按時(shí)、高質(zhì)量完成調(diào)研及工作，積極參與課活動(dòng)，表現(xiàn)突出B按時(shí)、較好地完成工作，積極參與課堂活動(dòng)C沒按時(shí)完成工作，不積極參與課堂活動(dòng)D沒完成工作，未參與課堂活動(dòng)活動(dòng)2安全用電A按時(shí)、完整地完成工作，問題回答正確B按時(shí)、完整地完成工作，問題回答基本正確C未能按時(shí)完成工作，或內(nèi)容遺漏、錯(cuò)誤較多D未完成工作活動(dòng)3觸電急救A學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)?0100分B學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)?589分2學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)成績(jī)

13、為6074分D學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)成績(jī)?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(jiǎng)勵(lì)：綜合評(píng)價(jià)等級(jí)活動(dòng)2分析工作原理、實(shí)施電路仿真技能目標(biāo)1、掌握全加器、計(jì)數(shù)器、數(shù)碼顯示器等的工作原理。2、掌握組合數(shù)字集成電路的特性和分析方法。3、進(jìn)一步掌握運(yùn)用軟件仿真的方法知識(shí)儲(chǔ)備一、電路工作原理分析組合電路是數(shù)字電路的作用組成部分，一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中往往包含多種組合應(yīng)用電路。組合電路的特點(diǎn)是：輸出狀態(tài)只取決于該時(shí)刻的輸入信號(hào)狀態(tài)，而與信號(hào)作用前的狀態(tài)無關(guān)。組合用的集成電路很多，有各種基本功能的標(biāo)準(zhǔn)化器件，如編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、分配器、運(yùn)算器等。根據(jù)設(shè)計(jì)電路的要求，可以靈活選用已用的各種集成器

14、件。本電路使用的主要器件有：數(shù)碼開關(guān)、全加器、編碼器、發(fā)光二極管及數(shù)碼顯示器等。（一）兩位二一十進(jìn)制數(shù)輸入電路的二進(jìn)制數(shù)輸入由數(shù)碼開關(guān)S1、S2及電子R1R9fl成。主要任務(wù)時(shí)產(chǎn)生任務(wù)是產(chǎn)生兩個(gè)加數(shù)和低位的進(jìn)位數(shù)。加數(shù)A由K14K1&K12、K11組成；加數(shù)B由K24K2&K22、K21組成；S2作為低位產(chǎn)生的進(jìn)位。開關(guān)合上時(shí)為0,打開時(shí)為1,兩個(gè)加數(shù)的取值范圍為00001111,代表十進(jìn)制數(shù)015,由于電路時(shí)兩個(gè)一位十進(jìn)制數(shù)相加，當(dāng)兩個(gè)加數(shù)之和超過9時(shí)，由全加器進(jìn)行加6運(yùn)算并進(jìn)行進(jìn)位處理。經(jīng)由cd4511進(jìn)行編碼處理，再送到數(shù)碼管顯示。本課題由4部分組成，分別是兩個(gè)二一十進(jìn)制

15、數(shù)碼撥碼開關(guān)、十進(jìn)制全加器、7段譯碼器、數(shù)碼顯示器。其電路工作框圖如圖5-2-1所示。圖5-2-1全加運(yùn)算及數(shù)字顯示電路工作框圖工作時(shí)，用數(shù)碼開關(guān)S1輸入兩個(gè)二-十進(jìn)制加數(shù)，每位開關(guān)合上為0,打開為1,也可用S2輸入一個(gè)進(jìn)位，通過CD14560對(duì)兩個(gè)數(shù)進(jìn)行相加后，輸出4位二-十進(jìn)制數(shù)之和，當(dāng)和大于9（1000時(shí)）會(huì)向高位進(jìn)位1,從FC4輸出，并點(diǎn)亮發(fā)光二極管VH,說明有進(jìn)位輸出。本位的和數(shù)送給譯碼器CD4511進(jìn)行譯碼，譯碼輸出送給7段發(fā)光顯示器，顯示出本位相加之和的相應(yīng)數(shù)字。二、實(shí)訓(xùn)操作（一）元件表元件名稱所屬類所屬子類7SEG-MPX1-CCOptoelectronics7-Segment

16、Displays4008CMOS4000seriesAdders4511CMOS4000seriesDecodersBATTERYSimulatorPrimitivesSourcesBUTTONSwitches&RelaysSwitchesDIPSWC_8Switches&RelaysSwitchesLED-REDOptoelectronicsLEDsRESResistorsGeneric（二）仿真圖展示評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式自我評(píng)價(jià)小組評(píng)價(jià)教師評(píng)價(jià)職業(yè)素養(yǎng)安全意識(shí)、責(zé)任意識(shí)A作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、自覺遵章守紀(jì)、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)

17、章制度、沒完成工作任務(wù)，或雖完成工作任務(wù)但未嚴(yán)格遵守規(guī)章制度D遵遵守規(guī)章制度、沒完成工作任務(wù)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)強(qiáng)A與同學(xué)協(xié)作融洽、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)強(qiáng)B與同學(xué)能溝通、協(xié)同工作能力較強(qiáng)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(dòng)1職業(yè)感知A按時(shí)、高質(zhì)量完成調(diào)研及工作，積極參與課活動(dòng)，表現(xiàn)突出B按時(shí)、較好地完成工作，積極參與課堂活動(dòng)C沒按時(shí)完成工作，不積極參與課堂活動(dòng)D沒完成工作，未參與課堂活動(dòng)活動(dòng)2安全用電A按時(shí)、完整地完成工作，問題回答正確B按時(shí)、完整地完成工作，問題回答基本正確C未能按時(shí)完成工作，或內(nèi)容遺漏、錯(cuò)誤較多D未完成工作活動(dòng)3觸電急救A學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)?010

18、0分B學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)?589分2學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)?074分D學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)成績(jī)?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(jiǎng)勵(lì)：綜合評(píng)價(jià)等級(jí)活動(dòng)3清點(diǎn)元件配件，實(shí)施電路裝配技能目標(biāo)1 .掌握數(shù)字電路的安裝、調(diào)試及檢查方法。2 .掌握數(shù)字電路的控制和操作方法。3 .熟悉使用印制電路板的焊接、裝配技能。知識(shí)儲(chǔ)備一、元件明細(xì)表十進(jìn)制全加器及譯碼顯示電路的元件明細(xì)表見表5-3-1表5-3-1十進(jìn)制全加器及譯碼顯示電路的元件明細(xì)表序號(hào)元件名稱厝規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注1電阻器R1-R90.25w10kQ92電阻器R100.25w8kQ13電子器R11R170.25w510Q74發(fā)光二極管VH

19、5-8mm15播碼開關(guān)S1Dip-816撥動(dòng)開關(guān)S2Kbx17集成電路IC1CD1456018集成電路IC2Cd451119數(shù)碼管DsBS205110集成電路座雙列16腳211直流電源GB6V1二、使用工具（一）電烙鐵（二）尖嘴鉗（三）印制板電路的安裝三、印制電路板安裝與焊接典型工藝（一）印制板和元器件檢查1、印制板檢查檢查圖形、孔位、孔徑、印制板尺寸是否符合圖紙要求，有無斷線、短路、缺孔等現(xiàn)象，絲印是否清淅，表面處理是否合格，有無絕緣層脫落、劃傷、污染或變質(zhì)。印制板是否有嚴(yán)重變形。2、元器件檢查檢查元器件品種、規(guī)格及外封裝是否與圖紙吻合，元器件的數(shù)量是否與文件相符，元器件的引線有無氧化、銹蝕

20、。自制件（如電感、變壓器等）的引線是否已去除氧化層。（二）元器件引線成型1、元器件引線的彎曲成型的要求取決于元器件本身的封裝外形和印制板上的安裝位置，有時(shí)也因整個(gè)印制板安裝空間限定元件安裝位置。元器件成型要注意如下幾點(diǎn)：（1）所有元器件引線均不得從根部彎曲，一般應(yīng)留1.5mm以上的間距。(2)元器件引線的彎曲一般不要成死角，圓弧半徑應(yīng)大于元器件引線直徑的12倍，上圖中的r。(3)元器件成型時(shí)應(yīng)盡量將有字符的元器件面置于容易觀察的位置。2、常用元器件成型要求貼板插裝的元器件底面與印制板之間的間隙必須小于1mm懸空插裝的電阻元器件底面與印制板之間的高度以磁珠高為準(zhǔn)，小管帽晶體管懸空插裝時(shí)管帽底面與

21、印制板的垂直間距為4±1mm立插元器件的長(zhǎng)引線需套熱縮套管。如有特殊要求，按相應(yīng)的文件執(zhí)行，引線間距按印制板相應(yīng)插位的孔距要求，引線伸出焊點(diǎn)外的長(zhǎng)度為1mm(如手工插裝可將長(zhǎng)度放寬為5mrm,如下圖。m印制板3、元器件插裝(1)元器件插裝順序原則為：從左到右，從上到下，先里后外，先小后大，先輕后重，先低后高，如有特殊要求，按相應(yīng)的文件執(zhí)行，插裝時(shí)應(yīng)注意字符標(biāo)記方向一致，容易讀出，如下圖。A第一環(huán)(2)極性元件如：電解電容、二極管、晶體管、集成電路等插裝時(shí)必須按印制板絲印所表示的方向插裝。有標(biāo)記“1或”的插座，插裝時(shí)標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)印制板上方焊盤。DDK®插座051A型插座(3)1W

22、以上電阻插裝時(shí)應(yīng)懸空插裝，懸空部分的引線需套磁珠，以固定引線。晶體、1500V以上電解電容插裝時(shí)應(yīng)在其底部墊絕緣墊。(4)插裝時(shí)不要用手直接觸摸元器件的引線和印制板上的銅箔，以免手上汗?jié)n腐蝕引線和銅箔，如手工焊接，插裝后，可用帶手套的手對(duì)焊接面的引線進(jìn)行折彎處理，用以固定元器件。4、印制電路板的焊接(1)電烙鐵的選擇可參見手工錫焊典型工藝中烙鐵選擇一項(xiàng)(2)加熱方法，加熱時(shí)應(yīng)盡量使烙鐵頭同時(shí)接觸印制板上銅箔和元器件引線。對(duì)較大的焊盤(直徑大于5mm焊接時(shí)可移動(dòng)烙鐵，即烙鐵繞焊盤轉(zhuǎn)動(dòng)，以免長(zhǎng)時(shí)間停留一點(diǎn)導(dǎo)致局部過熱。(3)金屬化孔的焊接，兩層以上電路板的孔都要進(jìn)行金屬化處理。焊接時(shí)不僅要讓焊料潤

23、濕焊盤，而且孔內(nèi)也要潤濕填充。(4)焊接時(shí)不要用烙鐵頭磨擦焊盤或?qū)副P加力的方法增強(qiáng)焊料潤濕性能，而要靠表面清理和預(yù)焊的方法。(5)耐熱性差的元器件應(yīng)使用工具輔助散熱，以免損傷元器件。5、焊后處理(1)剪去多余引線，要求保留引線長(zhǎng)度為伸出焊點(diǎn)外為1mm注意不要對(duì)焊點(diǎn)施加剪切力以外的其他力。(2)檢查印制板上所有元器件引線的焊點(diǎn)，修補(bǔ)缺陷。(3)對(duì)印制板上的大線圈采用尼龍拉扣固定，小線圈采用在其與印制板接觸面的兩端點(diǎn)熱熔膠固定。(4)對(duì)調(diào)試后的印制板上的電位器的可調(diào)端均應(yīng)采用點(diǎn)漆固定的方法，對(duì)直徑大于15mmz上電解電容器與印制板的接觸面對(duì)稱兩端點(diǎn)熱熔膠固定。(5)用酒精清洗液、軟毛涮清洗印制板

24、上多余的松香焊劑，并用干凈的綿布將多余酒精清洗液擦拭干凈。6、印制板的拆焊印制板在調(diào)試和維修中常需要更換一些元器件，拆焊元器件應(yīng)使用專用工具吸錫烙鐵或吸錫器，將元器件引線與焊點(diǎn)之間的焊錫消除干凈后，再將元器件取下。四、實(shí)訓(xùn)操作（一）由于集成電路管教多且間距小，接線比較復(fù)雜，一般不適合用矩陣板裝接復(fù)雜的數(shù)字電路。從本模塊開始。設(shè)計(jì)PCB勺軟件很多，可根據(jù)自己和技能訓(xùn)練，學(xué)習(xí)有關(guān)設(shè)計(jì)制作印制電路板的相關(guān)知識(shí)。設(shè)計(jì)PCB勺軟件很多，可根據(jù)自己的情況選用不同的軟件進(jìn)行練習(xí)設(shè)計(jì)。PCB電路板的制作可根據(jù)實(shí)際情況用制版機(jī)或手工制作。本電路制作電路板的要求如下：1、本電路采用單用印制電路板，根據(jù)元件實(shí)際尺寸

25、布局，確定電路板的大小。2、熟悉使用元件的封裝結(jié)構(gòu)，制作或選用元件封裝。3、圍繞核心元件布局，元件排列應(yīng)均勻、整齊、緊湊。4、電路中的編碼開關(guān)S1、S2應(yīng)放在電路板邊沿，以方便調(diào)整和操作。5、管腳間的銅模走線寬度為11.5mm焊盤直徑為23mm6、銅模走線間距應(yīng)和線寬相適應(yīng)，但不小于1mm7、繪制不交叉連接線時(shí)，電路中的各連接線走向應(yīng)盡量清晰，尋找最合理的走I8、各印制導(dǎo)線拐角應(yīng)避免直角，一般采用圓弧或45。拐角。本電路的印制電路設(shè)計(jì)圖如圖5-3-1所示。五、電路裝接1、檢測(cè)本電路中各元件的參數(shù)和規(guī)格，進(jìn)行整形和鍍錫處理，確認(rèn)管腳孔距2、同類元件的形狀、高度應(yīng)盡量一致，保持元件的整齊、美觀。3

26、、將各元件固定牢靠，避免管腳和管殼之間的碰連和虛連。4、,避免粘連，保證焊點(diǎn)的光過長(zhǎng)，造成元件和電路板OII'-班的印制電路設(shè)計(jì)圖圖5-3-1全加己在小集成電路。各焊點(diǎn)形狀形狀應(yīng)當(dāng)一致,亮和整潔。5、選用合適功率的電烙鐵，避損傷。6、集成塊應(yīng)先安裝管座，電路抑六、全加速及運(yùn)算顯示電路安裝圖評(píng)價(jià)項(xiàng)目-評(píng)價(jià)方式評(píng)價(jià)內(nèi)容自我評(píng)價(jià)小組評(píng)價(jià)教師評(píng)價(jià)A摩,首燮遵輜H幽5filESffws-工作任職業(yè)素養(yǎng)安全意識(shí)、責(zé)任意識(shí)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(yán)格遵守規(guī)章制度D遵遵守規(guī)章制度、沒完成工作任務(wù)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)強(qiáng)A與同學(xué)協(xié)作融洽、團(tuán)隊(duì)合作

27、意識(shí)強(qiáng)B與同學(xué)能溝通、協(xié)同工作能力較強(qiáng)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)同工作能力較差活動(dòng)1職業(yè)感知A按時(shí)、高質(zhì)量完成調(diào)研及工作，積極參與課活動(dòng)，表現(xiàn)突出B按時(shí)、較好地完成工作，積極參與課堂活動(dòng)C沒按時(shí)完成工作，不積極參與課堂活動(dòng)D沒完成工作，未參與課堂活動(dòng)專業(yè)能力活動(dòng)2安全用電A按時(shí)、完整地完成工作，問題回答正確B按時(shí)、完整地完成工作，問題回答基本正確C未能按時(shí)完成工作，或內(nèi)容遺漏、錯(cuò)誤較多D未完成工作活動(dòng)3觸電急救A學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)?0100分B學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)?589分2學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)?074分D學(xué)習(xí)活動(dòng)評(píng)價(jià)成績(jī)?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

28、的建議加分獎(jiǎng)勵(lì)：綜合評(píng)價(jià)等級(jí)活動(dòng)4檢測(cè)電路參數(shù)，實(shí)施電路調(diào)試技能目標(biāo)1、進(jìn)一步掌握調(diào)試用電子儀器儀表使用方法2、掌握數(shù)字電路的控制與操作方法知識(shí)儲(chǔ)備一、調(diào)試前的準(zhǔn)備工作（一）技術(shù)文件準(zhǔn)備：電路（原理）圖、方框圖、印制電路板圖、調(diào)試工藝（參數(shù)表和程序）、器件手冊(cè)或說明書等文件的準(zhǔn)備。要求掌握上述各技術(shù)文件的內(nèi)容，了解電路的基本工作原理、主要技術(shù)性能指標(biāo)、各參數(shù)的調(diào)試方法和步驟等。明確電路調(diào)試的目的和要求達(dá)到的技術(shù)性能指標(biāo)。（二）儀器設(shè)備準(zhǔn)備：要準(zhǔn)備好測(cè)量?jī)x器和測(cè)試設(shè)備，檢查是否處于良好的工作狀態(tài)，檢查測(cè)量?jī)x器和測(cè)試設(shè)備的功能選擇開關(guān)、量程檔位是否處于正確的位置，尤其要注意測(cè)量?jī)x器和測(cè)試設(shè)備的精度

29、是否符合技術(shù)文件規(guī)定的要求，能否滿足測(cè)試精度的需要。調(diào)試常用的儀器有：萬用表、穩(wěn)壓電源、示波器、信號(hào)發(fā)生器等，需要掌握儀器設(shè)備的正確使用方法和測(cè)試方法，熟練使用測(cè)量?jī)x器和測(cè)試設(shè)備。二、調(diào)試的主要步驟調(diào)試方法通常采用先分調(diào)后聯(lián)調(diào)（總調(diào)）。我們知道，任何復(fù)雜電路都是由一些基本單元電路組成的，因此，調(diào)試時(shí)可以循著信號(hào)的流程，逐級(jí)調(diào)整各單元電路，使其參數(shù)基本符合設(shè)計(jì)指標(biāo)。這種調(diào)試方法的核心是，把組成電路的各功能塊（或基本單元電路）先調(diào)試好，并在此基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大調(diào)試范圍，最后完成整機(jī)調(diào)試。采用先分調(diào)后聯(lián)調(diào)的優(yōu)點(diǎn)是能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。新設(shè)計(jì)的電路一般采用此方法。對(duì)于包括模擬電路、數(shù)字電路和微機(jī)系統(tǒng)的

30、電子裝置，更應(yīng)采用這種方法進(jìn)行調(diào)試。因?yàn)橹挥邪讶糠址珠_調(diào)試后，分別達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，并經(jīng)過信號(hào)及電平轉(zhuǎn)換電路后才能實(shí)現(xiàn)整機(jī)聯(lián)調(diào)。否則，由于各電路要求的輸入、輸出電壓和波形不符合要求，盲目進(jìn)行聯(lián)調(diào)，就可能造成大量的器件損壞。除了上述方法外，對(duì)于已定型的產(chǎn)品和需要相互配合才能運(yùn)行的產(chǎn)品也可采用一次性調(diào)試。按照上述調(diào)試電路原則，具體調(diào)試步驟如下：（一）通電前檢查調(diào)試前要檢查被調(diào)試電路是否按電路設(shè)計(jì)要求正確安裝連接，有無虛：焊、脫焊、漏焊等現(xiàn)象，檢查元器件的好壞及其性能指標(biāo)，檢查被調(diào)試設(shè)備的功能選擇開關(guān)、量程檔位和其他面板元器件是否安裝在正確的位置。經(jīng)檢查無誤后方可按調(diào)試操作程序進(jìn)行通電調(diào)試。1、對(duì)被調(diào)

31、試電路的準(zhǔn)備具體分為以下幾點(diǎn)：（1）連線是否正確檢查電路連線是否正確，包括錯(cuò)線、少線和多線。查線的方法通常有兩種。A.按照電路圖檢查安裝的線路這種方法的特點(diǎn)是，根據(jù)電路圖連線，按一定順序逐一檢查安裝好的線路。由此，可比較容易查出錯(cuò)線和少線。B.按照實(shí)際線路來對(duì)照原理電路進(jìn)行查線這是一種以元件為中心進(jìn)行查線的方法。把每個(gè)元件（包括器件）引腳的連線一次查清，檢查每個(gè)引腳的去處在電路圖上是否存在，這種方法不但可以查出錯(cuò)線和少線，還容易查出多線。為了防止出錯(cuò)，對(duì)于已查過的線通常應(yīng)在電路圖上做出標(biāo)記，最好用指針式萬用表“QX1”檔，或數(shù)字式萬用表“Q檔”的蜂鳴器來測(cè)量，而且直接測(cè)量元、器件引腳，這樣可以

32、同時(shí)發(fā)現(xiàn)接觸不良的地方。（二）元器件安裝情況檢查元、器件引腳之間有無短路，連接處有無接觸不良，二極管、三極管、集成電路和電解電容極性等是否連接有誤。（三）電源、信號(hào)源檢查檢查供電電壓是否相符，直流極性是否正確，信號(hào)線是否連接正確。電源端對(duì)地（，）是否存在短路在通電前，斷開一根電源線，用萬用表檢查電源端對(duì)地（，）是否存在短路。檢查直流穩(wěn)壓電源對(duì)地是否短路。若電路經(jīng)過上述檢查，并確認(rèn)無誤后，就可通電調(diào)試。（二）通電觀察斷開信號(hào)源，把經(jīng)過準(zhǔn)確測(cè)量的電源接入電路，觀察有無異?，F(xiàn)象，包括有無冒煙，是否有異常氣味，手摸元器件是否發(fā)燙，電源是否有短路現(xiàn)象等。如果出現(xiàn)異常，應(yīng)立即切斷電源，待排除故障后才能再通

33、電。然后測(cè)量各路總電源電壓和各器件的引腳的電源電壓，以保證元器件正常工作。通過通電觀察，認(rèn)為電路初步工作正常，就可轉(zhuǎn)入正常調(diào)試。在這里，需要指出的是，一般實(shí)驗(yàn)室中使用的穩(wěn)壓電源是一臺(tái)儀器，它不僅有一個(gè)“”端，一個(gè)“”端，還有一個(gè)“地”接在機(jī)殼上，當(dāng)電源與實(shí)驗(yàn)板連接時(shí)，為了能形成一個(gè)完整的屏蔽系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)板的“地”一般要與電源的“地”連起來，而實(shí)驗(yàn)板上用的電源可能是正電壓，也可能是負(fù)電壓，還可能正、負(fù)電壓都有，所以電源是“”端接“地”還是“”端接“地”，使用時(shí)應(yīng)先考慮清楚。如果要求電路浮地，則電源的“”與“”端都不與機(jī)殼相連。另外，應(yīng)注意一般電源在開與關(guān)的瞬間往往會(huì)出現(xiàn)瞬態(tài)電壓上沖的現(xiàn)象，集成電路

34、最怕過電壓的沖擊，所以一定要養(yǎng)成先開啟電源，后接電路的習(xí)慣，在實(shí)驗(yàn)中途也不要隨意將電源關(guān)掉。（三）靜態(tài)檢測(cè)與調(diào)試交流、直流并存是電子電路工作的一個(gè)重要特點(diǎn)。一般情況下，直流為交流服務(wù)，直流是電路工作的基礎(chǔ)。因此，電子電路的調(diào)試有靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試之分。靜態(tài)調(diào)試一般是指在沒有外加信號(hào)的條件下所進(jìn)行的直流測(cè)試和調(diào)整過程。例如，通過靜態(tài)測(cè)試模擬電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、數(shù)字電路的各輸入端和輸出端的高、低電平值及邏輯關(guān)系等，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)損壞的元器件，判斷電路工作情況，并及時(shí)調(diào)整電路參數(shù)，使電路工作狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)于運(yùn)算放大器，靜態(tài)檢查除測(cè)量正、負(fù)電源是否接上外，主要檢查在輸入為零時(shí)，輸出端是否接近零電

35、位，調(diào)零電路起不起作用。當(dāng)運(yùn)放輸出直流電位始終接近正電源電壓值或負(fù)電源電壓值時(shí)，說明運(yùn)放處于阻塞狀態(tài)，可能是外電路沒有接好，也可能是運(yùn)放已經(jīng)損壞。如果通過調(diào)零電位器不能使輸出為零，除了運(yùn)放內(nèi)部對(duì)稱性差外，也可能運(yùn)放處于振蕩狀態(tài)，所以實(shí)驗(yàn)板直流工作狀態(tài)的調(diào)試，最好用示波器觀察是否有自激發(fā)生。（四）動(dòng)態(tài)檢測(cè)與調(diào)試動(dòng)態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。調(diào)試的方法是在電路的輸入端接入適當(dāng)頻率和幅值的信號(hào)，并循著信號(hào)的流向逐級(jí)檢測(cè)各有關(guān)點(diǎn)的波形、參數(shù)和性能指標(biāo)。調(diào)試的關(guān)鍵是善于對(duì)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)、波形和現(xiàn)象進(jìn)行分析和判斷。這需要具備一定的理論知識(shí)和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)電路中存在的問題和異?，F(xiàn)象，應(yīng)采取不同的方法縮小故

36、障范圍，最后設(shè)法排除故障。因?yàn)殡娮与娐返母黜?xiàng)指標(biāo)互相影響，在調(diào)試某一項(xiàng)指標(biāo)時(shí)往往會(huì)影響另一項(xiàng)指標(biāo)。實(shí)際情況錯(cuò)綜復(fù)雜，出現(xiàn)的問題多種多樣，處理的方法也是靈活多變的。動(dòng)態(tài)調(diào)試時(shí)，必須全面考慮各項(xiàng)指標(biāo)的相互影響，要用示波器監(jiān)視輸出波形，確保在不失真的情況下進(jìn)行調(diào)試。作為“放大”用的電路，要求其輸出電壓必須如實(shí)地反應(yīng)輸入電壓的變化，即輸出波形不能失真。常見的失真現(xiàn)象：一是晶體管本身的非線性特性引起的固有失真，僅用改變電路元件參數(shù)的方式很難克服；二是由電路元件參數(shù)選擇不當(dāng)使工作點(diǎn)不合適，或由于信號(hào)過大引起的失真，如飽和失真、截止失真、飽和兼有截止的失真。測(cè)試過程中不能憑感覺和印象，要始終借助儀器觀察。使

37、用示波器時(shí)，最好把示波器的信號(hào)輸入方式置于“DC擋，通過直流耦合方式，可同時(shí)觀察被測(cè)信號(hào)的交、直流成分。通過調(diào)試，最后檢查功能塊和整機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)（如信號(hào)的幅值、波形形狀、相位關(guān)系、增益、輸入阻抗和輸出阻抗等）是否滿足設(shè)計(jì)要求，如必要，再進(jìn)一步對(duì)電路參數(shù)提出合理的修正。（五）調(diào)試注意事項(xiàng)4 、正確使用測(cè)量?jī)x器的接地端，儀器的接地端與電路的接地端要可靠連接；2、在信號(hào)較弱的輸入端，盡可能使用屏蔽線連線，屏蔽線的外屏蔽層要接到公共地線上，在頻率較高時(shí)要設(shè)法隔離連接線分布電容的影響，例如用示波器測(cè)量時(shí)應(yīng)該使用示波器探頭連接，以減少分布電容的影響。3、測(cè)量電壓所用儀器的輸入阻抗必須遠(yuǎn)大于被測(cè)處的等效阻抗

38、。4、測(cè)量?jī)x器的帶寬必須大于被測(cè)量電路的帶寬。5、正確選擇測(cè)量點(diǎn)和測(cè)量。6、認(rèn)真觀察記錄實(shí)驗(yàn)過程，包括條件、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、波形、相位等。7、出現(xiàn)故障時(shí)要認(rèn)真查找原因。（六）電子電路故障檢查的一般方法故障產(chǎn)生的原因很多，情況也很復(fù)雜，有的是一種原因引起的簡(jiǎn)單故障，有的是多種原因相互作用引起的復(fù)雜故障。因此，引起故障的原因很難簡(jiǎn)單分類，需要運(yùn)用電子電路的基礎(chǔ)理論分析處理測(cè)試數(shù)據(jù)和排除調(diào)試中的故障。對(duì)于新設(shè)計(jì)組裝的電路來說，常見的故障原因有：1、實(shí)驗(yàn)電路與設(shè)計(jì)的原理圖不符，元件使用不當(dāng)或損壞；2、設(shè)計(jì)的電路本身就存在某些嚴(yán)重缺點(diǎn)，不能滿足技術(shù)要求，連線發(fā)生短路和開路；3、焊點(diǎn)虛焊，接插件接觸不良，可變

39、電阻器等接觸不良；4、電源電壓不合要求，性能差；5、儀器使用不當(dāng)；6、接地處理不當(dāng)；7、相互干擾引起的故障等。檢查故障的一般方法有：直接觀察法、靜態(tài)檢查法、信號(hào)尋跡法、對(duì)比法、部件替換法旁路法、短路法、斷路法、暴露法等，下面主要介紹以下幾種：1、直接觀察法和信號(hào)檢查法：與前面介紹的調(diào)試前的直觀檢查和靜態(tài)檢查相似，只是更有目標(biāo)針對(duì)性。2、信號(hào)尋跡法：在輸入端直接輸入一定幅值、頻率的信號(hào)，用示波器由前級(jí)到后級(jí)逐級(jí)觀察波形及幅值，如哪一級(jí)異常，則故障就在該級(jí)；對(duì)于各種復(fù)雜的電路，也可將各單元電路前后級(jí)斷開，分別在各單元輸入端加入適當(dāng)信號(hào)，檢查輸出端的輸出是否滿足設(shè)計(jì)要求。3、對(duì)比法：將存在問題的電路

40、參數(shù)與工作狀態(tài)和相同的正常電路中的參數(shù)（或理論分析和仿真分析的電流、電壓、波形等參數(shù)）進(jìn)行比對(duì)，判斷故障點(diǎn)，找出原因。4、部件替換法：用同型號(hào)的好器件替換可能存在故障的部件。5、加速暴露法：有時(shí)故障不明顯，或時(shí)有時(shí)無，或要較長(zhǎng)時(shí)間才能出現(xiàn)，可采用加速暴露法，如敲擊元件或電路板檢查接觸不良、虛焊等，用加熱的方法檢查熱穩(wěn)定性差等等。二、安全事項(xiàng)在調(diào)試過程中，應(yīng)當(dāng)切實(shí)注意安全問題。有許多安全注意事項(xiàng)是普遍適用的。有的是針對(duì)人身安全的以保護(hù)操作人員的安全，有的是針對(duì)電子設(shè)備的以避免測(cè)試儀器和被檢設(shè)備受到損壞。對(duì)于有些專用的精密設(shè)備，還有特別的注意事項(xiàng)是需要在使用前引起注意的。1、許多電子設(shè)備的機(jī)殼與內(nèi)電路的地線相聯(lián)，測(cè)試儀器的地應(yīng)與被測(cè)電子電路的地相聯(lián)。2、檢修帶有高壓危險(xiǎn)的電子設(shè)備（如電視機(jī)顯像管）時(shí)，打開其后蓋板時(shí)應(yīng)特別留神。3、在連接測(cè)試線到高壓端于之前，應(yīng)切斷電源。如果做不到這點(diǎn)，應(yīng)特別注意避免碰及電路和接地物體。用一只手操作