電子技能訓練教程 課件 ch04 模擬電路的設計、安裝與調(diào)試

電子技能訓練教程高等院校公共課系列精品教材模擬電路的設計、安裝與調(diào)試第四章直流穩(wěn)壓電源的設計、安裝與調(diào)試01電路原理三端穩(wěn)壓電路分為固定電壓輸出式三端穩(wěn)壓電路和可調(diào)電壓輸出式三端穩(wěn)壓電路，也可以按輸出電壓分為輸出正電壓的三端穩(wěn)壓電路和輸出負電壓的三端穩(wěn)壓電路。78xx系列固定正電壓輸出式三端穩(wěn)壓集成電路（通常簡稱為三端穩(wěn)壓集成塊）是目前應用最為廣泛的電源類集成電路，采用T0-220封裝，有三個引腳：電源輸入端Ul、地端GND和電源輸出端U0。LM78系列集成穩(wěn)壓器的型號為LM78xx,xx表示輸出電壓值，常見的電壓值有5V、6V、9V、12V、15V、18V和24V等，分別命名為LM7805、LM7806、LM7809、LM7812、LM7815、LM7818和LM7824等。生產(chǎn)廠家不同，產(chǎn)品型號前面標注的廠家代號不同。電路原理78xx系列集成穩(wěn)壓器的外形如圖4.1(a)所示，芯片上自帶一片散熱片，在使用時應用相應工具將其固定在金屬散熱器上，以利散熱。圖4.1（b)為78xx系列集成穩(wěn)壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖，該穩(wěn)壓器的工作原理為：取樣電路將輸出電壓隊按比例取出，送入比較放大器與基準電壓進行比較，差值被放大后用于控制調(diào)整管，以使輸出電壓億保持穩(wěn)定。電路原理圖4.2是78xx系列集成穩(wěn)壓器的典型應用電路，這個電路非常簡單，在電路的輸入與輸出關(guān)系比較明確的情況下，一般在電路原理圖中不標明穩(wěn)壓器的引腳序號。在圖4.2中，C1為輸入電容，一般情況下可省去不接。一般地，三端穩(wěn)壓集成電路的最小輸入、輸出電壓差約為2V,一般應保持為4~5V。7805集成穩(wěn)壓器有一個明顯缺點，即當輸入電壓大于12V時，發(fā)熱會很嚴重（最大的輸入電壓只能為15V)。原因在于7805集成穩(wěn)壓器屬千線性穩(wěn)壓器，即如果輸入為12V,則會有7V電壓完全因為發(fā)熱而浪費。電路原理下面介紹本節(jié)要組裝和調(diào)試的電路，該電路是用固定正電壓輸出式三端集成穩(wěn)壓器7805設計制作的連續(xù)可調(diào)的直流穩(wěn)壓電路，如圖4.3所示。該電路具有下列特點。(1)R1為固定電阻，改變電阻Rp的阻值即可獲得連續(xù)可調(diào)的輸出電壓，輸出電壓億近似等千Ui(1+R2/R1)。(2)最高輸出電壓受穩(wěn)壓器最大輸入電壓及最小輸／入輸出電壓差的限制，因為該電路中穩(wěn)壓器的直流輸入電壓為＋14V,所以該電路的最大輸出電壓為＋12V。(3)在穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓范圍內(nèi)，其穩(wěn)壓精度可達±3%。主要元器件清單LM7805三端集成穩(wěn)壓器主要元器件清單如表4.1所示。電路焊接、安裝與調(diào)試(1)在組裝前要注意三端集成穩(wěn)壓器的引腳不要接錯。(2)注意電解電容的極性，不要接反。(3)在調(diào)試電路時，汪意輸入電壓Ul不要過高，以免燒壞穩(wěn)壓器。觸摸延時開關(guān)電路的設計、安裝與調(diào)試02電路原理人體本身帶有一定電荷，當人用手接觸導體時，這些電荷經(jīng)人手轉(zhuǎn)移到導體上，形成瞬間的微弱電流。這一微弱電流經(jīng)過晶體管放大后，即可控制較大的負載開關(guān)動作。觸摸延時開關(guān)電路原理圖如圖4.4所示。主要元器件清單觸摸延時開關(guān)電路的主要元器件清單如表4.2所示。電路焊接、安裝與調(diào)試(1)在組裝前要分清晶體管及晶閘管的極性和引腳，不要接錯。(2)照明燈正常發(fā)光后，調(diào)整電容C的容量，觀察照明燈發(fā)光的持續(xù)時間。(3)如果沒有觸摸金屬片M,照明燈就已經(jīng)亮了，則可以檢查二極管整流橋電路是否出現(xiàn)故障，也可以考慮更換VT1、VT3及品閘管VS。函數(shù)信號發(fā)生器的設計、安裝與調(diào)試03主要元器件清單由ICL8038組成的簡單函數(shù)信號發(fā)生器的主要元器件清單如表4.3所示。電路焊接、安裝與調(diào)試(1)按圖4.6組裝電路，R2、R3、R4應選用允許標準偏差為±1％的元器件。(2)用示波器分別觀察三種波形，測量輸出電壓的幅度。調(diào)整電位器Rp,測量各種波形的輸出頻率變化范圍；用雙蹤示波器比較三種波形的頻率和幅度。低頻功率放大電路的設計、安裝與調(diào)試04電路原理利用低頻功率放大電路，人只要對著話筒講話，人講話的聲音通過話筒變成了微弱的電信號，微弱的電信號經(jīng)過低頻功率放大器放大，最后從揚聲器發(fā)出很強的聲音，就可以使全會場的人都聽到。低頻功率放大電路是應用廣泛的電路之一。TDA2030集成音頻功率放大電路采用雙電源供電，其原理圖如圖4.7所示。圖4.8為TDA2030集成音頻功率放大電路的電源電路，其為該功率放大電路提供15~18V的正負對稱電源。主要元器件清單TDA2030集成音頻功率放大電路主要元器件清單如表4.4所示。主要元器件清單（1）雖然與分立功率放大電路相比，集成音頻功率放大電路結(jié)構(gòu)簡單，元器件數(shù)置少了很多但是其調(diào)試方法仍可以參考分立元器件功率放大電路。（2）要求熟悉集成電路的相關(guān)引腳功能，可以通過在線測量各引腳的電阻和工作電壓，對比正常時的相關(guān)參數(shù)進行調(diào)試與檢修。溫度控制電路的設計、安裝與調(diào)試

05電路原理稱PTC電阻。居里占溫度是PTC電阻的主要技術(shù)指標之一，當PTC電阻的溫度低千居里占溫度時，其阻值變化非常緩慢；當PTC電阻的溫度超過居里點溫度時，其阻值急劇增大。PTC電阻廣泛用于溫度補償、電動機過熱保護、自動溫度控制和調(diào)節(jié)、恒溫發(fā)熱器等，其電阻－溫度特性可分為A型和B型兩種。A型為緩變型，一般用于溫度補償、溫度測量、電子電路的過熱保護等；B型為開關(guān)型，常用于電氣設備的溫度測量及控制、溫度報警和恒溫發(fā)熱等。電路原理

美國Tekom公司將PTC電阻與檢測電路合為一體，推出溫度控制集成電路TC620,該電路由用戶設定上下限溫度，在高于上限溫度或低于下限溫度時，有相應的邏輯電平輸出（用作報警信號），并有一個控制信號輸出，控制精度可達±3°C。TC620各引腳可抗2kV靜電電壓，當組成溫度系統(tǒng)時，外圍元器件少、可靠性高、成本低，該電路或器件廣泛用于恒溫箱、烘箱、風箱控制及工業(yè)溫度控制等。電路原理TC620是8腳電路，有DIP及SOIC兩種封裝形式，型號的后綴不同，封裝就不同，工作溫度范圍也不同，具體如表4.5所示。電路原理在工作溫度范圍內(nèi)，阻值隨溫度升高而增加的熱敏電阻稱為正溫度系數(shù)熱敏電阻，簡稱PTC電阻。TC620各引腳可抗2kV靜電電壓，當組成溫度系統(tǒng)時，外圍元器件少、可靠性高、成本低，該電路或器件廣泛用于恒溫箱、烘箱、風箱控制及工業(yè)溫度控制等。TC620是8腳電路，有DIP及SOIC兩種封裝形式，型號的后綴不同，封裝就不同，工作溫度范圍也不同。TC620的基本工作原理圖如圖4.9所示。電路原理TC620的實際結(jié)構(gòu)框圖如圖4.10所示。A1、A2及C1組成低于溫度下限報警的輸出，A1、A3及C2組成高于溫度上限報警的輸出。C1的輸出經(jīng)反相后與C2的輸出一起作為RS觸發(fā)器的輸入，由TC620的引腳5輸出溫度控制信號。電路原理由TC620組成的簡單恒溫控制電路如圖4.11所示。理論上，恒定溫度應是一個“點”。實際上，為了防止在控制溫度附近產(chǎn)生頻繁的通斷信號而損壞繼電器，恒定溫度應該是一個區(qū)間，這個區(qū)間的溫度差值大小應根據(jù)所要求的恒溫精度確定，如3°C。主要元器件清單由TC620組成的簡單恒溫控制電路主要元器件清單如表4.6所示。電路焊接、安裝與調(diào)試(1)按圖4.11組裝電路，設定恒定溫度為40°C。(2)電路組裝無誤后通電。在室溫下，LED1