电子元件基础知识2009新版 - 图文

目 录

一、元器件基础知识

一、电压、电流??????????????????????????????? 二、电阻器

2.1.常用电阻及分类???????????????????????????

2.2.电阻在电路中的编号及读法??????????????????????

贴片电阻?????????????????????????????? 三、电容器

3.1.常用电容及其分类?????????????????????????? 3.2.电容编号及其识别?????????????????????????? 四、电感器

4.1.电感的作用及分类?????????????????????????? 4.2.电感的编号及其识别????????????????????????? 五、半导体二极管

5.1.二极管分类及作用?????????????????????????? 5.2.二极管编号及识别?????????????????????????? 5.3.整流二极管????????????????????????????? 5.4.稳压二极管????????????????????????????? 5.5.变容二极管????????????????????????????? 5.6.发光二极管（LED） ????????????????????????? 5.7.二极管的应用???????????????????????????? 六、半导体三极管

6.1.三极管特点????????????????????????????? 6.2.三极管的分类???????????????????????????? 6.3.三极管的三种工作状态???????????????????????? 6.4.三极管的主要参数?????????????????????????? 6.5.晶体开关管的作用?????????????????????????? 6.6.MOS场效应管???????????????????????????? 6.7.硅管、锗管的判别?????????????????????????? 6.8.高频管、低频管的判别???????????????????????? 6.9.中国半导体器件型号命名方法????????????????????? 七、电位器 ????????????????????????????????? 八、晶体振荡器 ??????????????????????????????? 九、变压器 ????????????????????????????????? 十、保险丝与保险管 ????????????????????????????? 十一、蜂鸣器与扬声器 ???????????????????????????? 十二、开关和继电器 ????????????????????????????? 十三、LED显示器（数码管点阵）与液晶显示（LCD) ??????????????? 十四、常用电路元器件符号 ??????????????????????????

二、集成电路（IC）

一、I C特点 ???????????????????????????????? 二、模拟集成电路 ?????????????????????????????? 2.1集成运放的组成 ??????????????????????????? 2.2集成运放的性能指标?????????????????????????? 2.3反相输入放大器???????????????????????????? 2.4同相输入放大器???????????????????????????? 2.5差动运算放大器???????????????????????????? 2.6比较器???????????????????????????????? 2.7滤波器???????????????????????????????? 2.8振荡电路???????????????????????????????

三、数字集成电路 ?????????????????????????????? 数字集成电路分类 ????????????????????????????

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四、模数（A/D）转换器芯片 ????????????????????????? 五、数模（D/A）转换芯片??????????????????????????? 六、线性集成稳压器

6.1三端固定稳压器特点 ????????????????????????? 6.2三端可调稳压器 ???????????????????????????

6.3集成稳压器典型应用实例 ??????????????????????? 七、开关电源

7.1开关电源控制结构 ?????????????????????????? 7.2开关电源构成原理 ?????????????????????????? 7.3各类拓补结构电源分析 ???????????????????????? 7.3.1非隔离型开关变换器 ??????????????????????? 7.3.2隔离型开关变换器 ???????????????????????? 7.3.3准谐振型变换器 ????????????????????????? 7.4开关电源分类 ???????????????????????????? 7.5基准电源器件类型与工作原理

TL431简介与应用电路 ???????????????????????? 八、NE555应用

8.1.555时基电路内部结构分析 ?????????????????????? 8.2.TTL型555电路内部结构 ??????????????????????? 8.3.555时基电路的逻辑功能 ??????????????????????? 8.4.555构成多谐振荡器 ????????????????????????? 8.5.555应用电路举例 ?????????????????????????? 九、常用运放、三极管引脚分布与应用电路

9.1.LM386集成功率放大器及应用 ????????????????????? 9.2.TDA2030应用 ???????????????????????????? 9.3.运放NE5532、NE5534、LM324、LM311、LM393引脚分布 ?????????? 9.4.常用三级管引脚定义 ????????????????????????? 9.5.功率放大器 ????????????????????????????? 三、焊接与PCB板

3.1电烙铁简介 ??????????????????????????????? 3.2电烙铁的选择 ??????????????????????????????

3.3电烙铁正确使用 ?????????????????????????????

3.4焊料简介 ???????????????????????????????? 3.5手工焊接基本操作 ???????????????????????????? 3.6拆焊方法 ???????????????????????????????? 底线、电源线、PCB走线设????????????????????????? 抑制电路板干扰措施 ??????????????????????????? 3.7常用工具仪器 ??????????????????????????????

四、单片机简介

4.1单片机的基本概念???????????????????????????? 4.2单片机的特点及应用???????????????????????????

4.3 CPU时许???????????????????????????????? 单片机I/O口定义???????????????????????????? 4.4单片机最小系统简介??????????????????????????? 振荡电路、复位电路??????????????????????????? 4.5单片机符号的约定???????????????????????????? 4.6程序设计举例

4.6.1.LED点亮熄灭程序?????????????????????????? 4.6.2.LED循环点亮程序?????????????????????????? 4.6.3.数码管循环显示数字程 ??????????????????????? 4.6.4.按键控制LED点亮熄灭程序?????????????????????? 4.7 单片机通信方式?????????????????????????????57 五、电子设计竞赛及其相关介绍

5.1全国大学生电子设计竞赛简介??????????????????????

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5.2电子设计竞赛题目类型????????????????????????? 5.3电子设计需掌握的基础知识??????????????????????? 5.4基本单元电路制作??????????????????????????? 5.5软件设计??????????????????????????????? 5.6总结报告（论文)要点 ????????????????????????? 5.7全国赛题举例

开关稳压电源????????????????????????????? 程控滤波器?????????????????????????????? 六、关于微电子科技协会

一、微电子科协简介???????????????????????????? 二、历届科协成员名单??????????????????????????? 三、历届获奖成果情况??????????????????????????? 四、后记?????????????????????????????????

七、参考文献??????????????????????????????????

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内 容 简 介

本资料是针对同学的兴趣和需要，专门为参加电子设计竞赛和想学习电路设计基础知识的同学而准备的资料之一——《电子电路基础知识》。全册资料共七部分，涉及电子元器件的基础知识、集成电路的认识应用、电路板的设计制作、焊接操作、单片机应用和电子设计竞赛赛题的特点。资料中简要介绍了电阻电容等常用元器件的认识与应用，二极管三极管等半导体器件的特点，稳压稳流电源、开关电源、放大电路、波形发生电路、单片机的基本工作原理，并以学习电子设计制作能力为出发点，重点简绍了电子设计题目的要求和目标。由于编者能力有限，资料中还有许多不完善之处，殷切的希望读者给以评判和指正。

本资料作为协会内部培训学习资料。未经协会允许严禁外放！

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主编 李伟

编著 雷小亮 吕峰亮 张 锐 程志毅 杨 鎏 周琰杰

电子电路基础知识.李伟主编.谢 谦编辑. 李小虎 王益国 提供资料 2007.10 （第一版） 电子电路基础知识.李伟主编.雷小亮提供资料.2008.9 （第二版） 电子电路基础知识.2009.11 （第二版修订版）

策划编辑部：电子科技大学成都学院微电子科技协会

责任编辑部：电子科技大学成都学院微电子科技协会技术部

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感谢张开华教授对微电子科协的大力支持！ 感谢历届微电子科协同学的贡献付出！

感谢支持和见证微电子科协发展至今的各界朋友！ 感谢学院为微电子科协发展的大力支持！

感谢微电子技术系对微电子科协的关心和照顾！

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一、元器件基础知识

无论是无线电爱好者还是维修技术人员，你能够说出电路板上那些小元件叫做什么，又有什么作用吗？如果想成为电路级高手的话，掌握一些相关的电子知识是必不可少的。

譬如在检修某硬件时用万用表测量出某个电阻的阻值已为无穷大，虽然可断定这个电阻已损坏，但由于各板卡及各种外设均没有电路图（只有极少数产品有局部电路图），故并不知电阻在未损坏时的具体阻值，所以就无法对损坏元件进行换新处理。可如果您能看懂电阻上的色环标识的话，您就可知道这个已损坏电阻的标称阻值，换新也就不成问题，故障自然也就会随之排除。

诸如上述之类的情况还有很多，比如元器件的正确选用等，下面就来说一些非常实用的电子知识，希望大家都能向高手之路再迈上一步。注：下文内容最好结合图一进行阅读。

图片如右：

图一中的电路符号能够识别多少啊？如果有问题，先不用着急，当你慢慢看完这本资料之后，你将会惊奇的发现自己能够非常容易的认出图一中的电路符号了。 一、电压、电流

电压和电流是亲兄弟，电流是从电压（位）高的地方流向电压（位）低的地方，有电流产生就一定是因为有电压的存在，但有电压的存在却不一定会产生电流——如果只有电压而没有电流，就可证明电路中有断路现象（比如电路中设有开关）。另外有时测量电压正常但测量电流时就不一定正常了，比如有轻微短路现象或某个元件的阻值变大现象等，所以在检修中一定要将电压值和电流值结合起来进行分析。在用万用表测试未知的电压或电流时一定要把档位设成最高档，如测量不出值来再逐渐地调低档位。 注：电压的符号是“V”，电流的符号是“A”。 电流与电压的计算关系：

A、欧姆定律： I=U/R ；U：电压，V； R：电阻，Ω； I：电流，A； B、全电路欧姆定律： I=E/（R+r）； I：电流，A； E：电源电动势，V； r：电源内阻，Ω； R：负载电阻，Ω 二、电阻器

导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻器简称电阻（Resistor，通常用“R”表示）是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。 2.1.常用电阻分类及其阻值标称

按用处分类有：限流电阻、降压电阻、分压电阻、保护电阻、启动电阻、取样电阻、去耦电阻、信号衰减电阻等；

按外形及制作材料分类有：金膜电阻、碳膜电阻、水泥电阻、无感电阻、热敏电阻、压敏电阻、拉线电阻、贴片电阻等；

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按功率分类有：1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W??等等。 阻值标称方法：

数字法，通常有电阻上有三个数字XXX，从左至右，前两位表示有效数位，这两个数字依次是十位和个位，第三位数字表示的是10的X次方，这个电阻的具体阻值就是前两个数组成的两位数乘上10的X次方欧姆，如标有104的电阻器的阻值就是100000欧姆（即100KΩ）、标有473的电阻器的阻值就是47000欧姆（即47KΩ），塑料电阻器的103表示10*10^3=10k。片状电阻多用数码法标示，如512表示5.1kΩ。注意：第三位数字表示10n(n=0～8)，当n=9时为特例，表示10^(-1)。

色环法，这个标称方法是在所有电阻标称法中最普遍的（贴片外形的相对较少），常见的色环通常有四个环（图一中的第一个小图标），我们把金色或银色环定为最后的那一环，前三个环的颜色都对应着相应的数字，我们知道数字后就要用上面说的数字法读其阻值了，但我们一定要先知道什么颜色代表什么数字才行，所以我们一定要记住这样一个口诀——黑棕红橙黄绿蓝紫灰白，它们分别对应着0123456789，至于金色和银色分别表示10－1和10－2，这两色在四色环电阻中只是标明误差值而已，故只要了解就行了。下面举两个例子说明，如标有棕黑黄银色环的电阻器的阻值是100000欧姆（即100KΩ）、标有黄紫橙金色环的电阻的阻值是47000欧姆（即47KΩ）。还有一种五色环电阻（图一中横数第二个图标），这种电阻都是一些阻值相对较小、精度相对比较高的电阻器，它是以金色或银色为倒数第二个环，前三个色环分别是百位、十位、个位，最后一个色环是误差值，这样的电阻器的具体阻值就是前三个色环代表的三个数组成的三位数乘上10的负1次方或负2次方欧姆，如标有棕紫绿银棕色环的电阻器的阻值是1．75Ω。

2.2.电阻在电路中的编号及读法

1、参数识别：电阻的单位用希腊字母“Ω”表示，即欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ）， 兆欧（MΩ）等。换算方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧。 电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。 a、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如： 472 表示 47×100Ω（即4.7K）； 104则表示100K b、色环标注法使用最多，现举例如下： 四色环电阻 五色环电阻（精密电阻） 2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示：

颜色 有效数字 倍 率 允许偏差（%） 颜色 有效数字 倍 率 允许偏差（%） 银色 / x0.01 ±10 黄色 4 x10000 / 金色 / x0.1 ±5 绿色 5 x100000 ±0.5 黑色 0 +0 / 蓝色 6 x1000000 ±0.2 棕色 1 x10 ±1 紫色 7 x10000000 ±0.1 红色 2 x100 ±2 灰色 8 x100000000 / 橙色 3 x1000 / 白色 9 x1000000000 /

注：采用数字法的贴片电阻器多为黑色。只是在代换时还要注意电阻的功率，通常用1/4或1/8的电阻来代换贴片电阻是没什么问题的。电阻器的电气性能指标通常有标称阻值,误差与额定功率等。 补充：帖片电阻

帖片电阻按形状分基本有两种：有长方形的和圆柱形的。

长方形的帖片电阻值标注在表面，通常用三位数来表示。其中左边第一个数表示阻值的第一位有效值；第二个数表示阻值的第二位有效值；第三个数表示后面应加的0的个数，单位为欧姆。

圆柱形的帖片电阻现在已很少见。它在较老的录音机和电视机的高频头中可大量见到。它的样子好像是普通电阻剪去了两条引线，以色环来表示它的阻值，各颜色所表示的数字如下：

棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、黑-0。 表示的方法和上面一样。 三、电容器

3.1.常用电容及其分类

除电阻器外最常见的就是电容器了，简单地讲电容器就是储存电荷的容器。常见的电容按外形和制作材料分类可分为：贴片电容、钽电解电容、铝电解电容、OS固体电容、无极电解电容、瓷片电容、云母电容、聚丙稀电容。 电容按极性分类：

a.有极性：电解电容（图二），钽质电容（图三）。 b.无极性：瓷片电容（图四）,涤纶电容,金属膜电容。

其中只有少量的贴片电容（图三示）才有标识，有标识的贴片电容的容量读取方法和贴片电阻一样，只是单位符号为pF（1000000pF＝1μF），至于多数贴片电容为什么多数都没有标识，我想可能与其不易损坏不无关系。很多瓷片电容和各种金属化电容都属于无极性电容，它们的容量标称方法和数字型电阻一样，只是有的电容会用一个“n”，这个“n”的意思是1000，而且它的所处位置和容量值也有关系，如标称10n的电容的容量就是10000pF（即0．01μF）、

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标称为4n7的电容的容量就是4700pF（即4．7n）而并非是47000pF，至于这两种电容的耐压值，都是在电容上标出来的，如65V、100V、400V??等（只有少数不标，但通常也都在65V以上）。

铝电解电容器，它的特点就是容量大且成本低，所以被广泛应用在各板卡上和电源盒中以及绝大多数的外设中。有的厂家为了降低生产成本，所以采用了很多耐压值相对比较低的电容，比如给5V的电压用耐压6．5V的滤波电容。虽然也能用，但故障率却稍高了一些，再加上它的热稳定性不是很高，所以更换铝电解电容器是很平常的事。只是在更换时要用耐压值在实际电压1．5倍以上的电容器，而且还要注意正负极不能够接反，尤其是电源部分的电解电容更要注意这两点，否则就可能会发生电容爆裂事件。 3.2.电容编号及其识别

1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量)。例如电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。 2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用：法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。

其中：1法拉（F）=1000毫法（mF）=1000000微法(uF)=1000000000纳法(nF)=1000000000000皮法(pF) 容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示。 字母表示法：1m=1000uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF

数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。 如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF

3、电容容量误差表

符 号： F G J K L M 允许误差： ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%

如：一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。 4、耐压值用字母表示：

A B C E M P S T 12 16 25 50 500 1K 2K 3K 5、电容在电路中的作用：

a.隔断直流； b.耦合信号； c.滤除杂波；

图二 图三

图四

注：贴片电容器多为灰色，电容在电路中的符号为“C”。

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四、电感器

4.1.电感作用及其分类

电感（图五）是用线圈制作的，主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路，多是扼流滤波和滤除高频杂波，它的外形有很多种：有的像电阻、有的像二极管、有的一看上去就是线圈。通常只有像电阻的那种电感才能读出电感值，因为只有这种有色环，其它的就没有了。贴片电感的外形和数字标识型贴片电阻是一样的，只是它没有数字，取而代之的是一个小圆圈。另外在一定意义上说各种变压器其实都是由电感器组成的。

4.1.1 电感分类

按电感形式分类：固定电感、可变电感。

按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。

按工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。 按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。（图五） 磁珠：也是电感，外形为黑色圆柱体（图六）。

图五 图六 1、 固定电感器

小型固定电感器通常是用漆包线在磁心上直接绕制而成，主要用在滤波、振荡、陷波、延迟等电路中，它有密封式和非密封式两种封装形式，两种形式又都有立式和卧式两种外形结构。 （1）．立式密封固定电感器 立式密封固定电感器采用同向型引脚，国产有LG和LG2等系列电感器，其电感量范围为0.1~2200μH（直标在外壳上），额定工作电流为0.05~1.6A，误差范围为±5%~±10%。进口有TDK系列色码电感器，其电感量用色点标在电感器表面。 （2）．卧式密封固定电感器 卧式密封固定电感器采用轴向型引脚，国产有LG1、LGA、LGX等系列。 LG1系列电感器的电感量范围为0.1~22000μH（直标在外壳上），额定工作电流为0.05~1.6A，误差范围为±5%~±10%。 LGA系列电感器采用超小型结构，外形与1/2W色环电阻器相似，其电感量范围为0.22~100μH（用色环标在外壳上），额定电流为0.09~0.4A。

LGX系列色码电感器也为小型封装结构，其电感量范围为0.1~10000μH，额定电流分为50mA、150mA、300mA和1.6A。 2、可调电感器

常用的可调电感器有半导体收音机用振荡线圈、电视机用行振荡线圈、行线性线圈、中频陷波线圈、音响用频率补偿线圈、阻波线圈等。 3、偏转线圈

偏转线圈是电视机显像管的附属部件，它包括行偏转线圈和场偏转线圈，均套在显像管的管颈（锥体部位）上，用来控制电子束的扫描运动方向。行偏转线圈控制电子束作水平方向扫描，场偏转线圈控制电子束作垂直方向扫描。 4、阻流电感器

阻流电感器是指在电路中用以阻塞交流电流通路的电感线圈，它分为高频阻流线圈和低频阻流线圈。 （1）．高频阻流线圈 高频阻流线圈也称高频扼流线圈，它用来阻止高频交流电流通过。

高频阻流线圈工作在高频电路中，多用采空心或铁氧体高频磁心，骨架用陶瓷材料或塑料制成，线圈采用蜂房式分段绕制或多层平绕分段绕制。 （2）．低频阻流线圈 低频阻流线圈也称低频扼流圈，它应用于电流电路、音频电路或场输出等电路，其作用是阻止低频交流电流通过。

通常，将用在音频电路中的低频阻流线圈称为音频阻流圈，将用在场输出电路中的低频阻流线圈称为场阻流圈，将用在电流滤波电路中的低频阻流线圈称为滤波阻流圈。

低频阻流圈一般采用\形硅钢片铁心（俗称矽钢片铁心）、坡莫合金铁心或铁淦氧磁心。为防止通过较大直流电流引起磁饱和，安装时在铁心中要留有适当空隙。图6-11是低频阻流线圈的外地人形与结构。 4.1.2 电感器的结构与特点（与变压器类似）

电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等组成。

1、骨架 骨架泛指绕制线圈的支架。一些体积较大的固定式电感器或可调式电感器（如振荡线圈、阻流圈等），大多

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数是将漆包线（或纱包线）环绕在骨架上，再将磁心或铜心、铁心等装入骨架的内腔，以提高其电感量。骨架通常是采用塑料、胶木、陶瓷制成，根据实际需要可以制成不同的形状。小型电感器（例如色码电感器）一般不使用骨架，而是直接将漆包线绕在磁心上。空心电感器（也称脱胎线圈或空心线圈，多用于高频电路中）不用磁心、骨架和屏蔽罩等，而是先在模具上绕好后再脱去模具，并将线圈各圈之间拉开一定距离。 2、绕组 绕组是指具有规定功能的一组线圈，它是电感器的基本组成部分。

绕组有单层和多层之分。单层绕组又有密绕（绕制时导线一圈挨一圈）和间绕（绕制时每圈导线之间均隔一定的距离）两种形式；多层绕组有分层平绕、乱绕、蜂房式绕法等多种。

3、磁心与磁棒 磁心与磁棒一般采用镍锌铁氧体（NX系列）或锰锌铁氧体（MX系列）等材料，它有\工\字形、柱形、帽形、\形、罐形等多种形状。

4、铁心 铁心材料主要有硅钢片、坡莫合金等，其外形多为\型。

5、屏蔽罩 为避免有些电感器在工作时产生的磁场影响其它电路及元器件正常工作，就为其增加了金属屏幕罩（例如半导体收音机的振荡线圈等）。采用屏蔽罩的电感器，会增加线圈的损耗，使Q值降低。

6、封装材料 有些电感器（如色码电感器、色环电感器等）绕制好后，用封装材料将线圈和磁心等密封起来。封装材料采用塑料或环氧树脂等。

4.2 .电感编号与识别 http://baike.http://www.wodefanwen.com//view/785.htm

电感在电路中常用“L”加数字表示，如：L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。

电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。如：棕、黑、金、金表示1uH（误差5%）的电感。

电感的单位有：亨利（H）、毫亨（m H）、微亨（u H） 换算单位有：1H=1000mH=1000000uH。

图七 ：电感在电路中的符号 五、二极管

二极管属于半导体，它由N型半导体与P型半导体构成，它们相交的界面上形成PN结。二极管的主要特点就是单向导通，而反向截止，也就是正电压加在P极，负电压加在N极，所以二极管的方向性是非常重要的。 5.1 .二极管的分类及其作用

二极管的作用上分类可分为：整流二极管（图八）、降压二极管、稳压二极管（图九）、开关二极管、检波二极管、变容二极管、发光二极管（图十）、光电二极管、肖特基二极管、光电二极管、激光二极管、晶体二极管、触发二极管、隧道二极管、光敏二极管；

制作材料上可分为硅二极管和锗二极管。无论是什么二极管，都有一个正向导通电压，低于这个电压时二极管就不能导通，硅管的正向导通电压在0．6V～0．7V、锗管在0．2V～0．3V，其中0．7V和0．3V是二极管的最大正向导通电压——即到此电压时无论电压再怎么升高（不能高于二极管的额定耐压值），加在二极管上的电压也不会再升高了。

上面说了二极管的正向导通特性，二极管还有反向导通特性，只是导通电压要相对高出正向许多，其它的和正向导通差不太多。稳压二极管就是利用这个原理做成的，但由于这个理论说下去可能篇幅会太长，所以只做简介，您只要记住反向漏电流越小就证明这个二极管的质量越好，质量较好的硅管在几毫安至几十毫安之间、锗管在几十毫安至几百毫安之间。

二极管的作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。

晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。不同的二极管的作用不同：对于整流二极管，有四个整流二极管的作用是将220V的交流电变换成300V直流电（经过整流桥后输出电压变为输入电压的2倍），也就是最著名的整流桥（如图十一所示）电路，当然，有相当一部分电路中已将这四个二极管整合为一个硅堆了。不过无论是分立元件还是整合的，它们所使用的二极管都是低频二极管，但经过开关电源电路后输出的电压就要用开关二极管或快速恢复二极管了。这一点一定要记住，因为如果用低频二极管去对高频电压整流的话是会烧掉二极管的，甚至会烧坏其它元件。不过如果是将高频二极管用到低频电路中是没有问题的。另外二极管和电容一样是有耐压值的，所以只有耐压值高于实际电压的二极管才能放心使用。稳压二极管也很常见，它能将较高的电压稳定到它的额定电压值上，但是它的接法和二极管是相反的，因为它利用的是反向导通原理。

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5.2 .二极管编号及其识别方法

晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。 1、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。

2、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。 3、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：

型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 耐压（V） 50 100 200 400 600 800 1000 电流（A） 均为1 5.3 .整流二极管

整流二极管实际上就是一个P-N结所构成，它具有单向导电性，能使交流电变为直流电，这种作用称为整流。所谓单向导电性就是晶体二极管在正向电压作用下，二极管导通，而在反向电压作用下，二极管不导通。在电路中，能通过大电流，具有低的电压降（典型值为0.7V）,称为正向导通状态。若加相反的电压,使位垒增加，可承受高的反向电压，流过很小的反向电流（称反向漏电流），称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性。整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。 选用整流二极管时，主要应考虑其最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。 5.4. 稳压二极管

稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。

1、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。 2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。常用稳压二极管的型号及稳压值如下表： 型 号： 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 稳压值： 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V 5.5 .变容二极管

变容二极管是根据普通二极管内部 “PN结” 的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低频信号调制到高频信号上，并发射出去。在工作状态，变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。变容二极管发生故障，主要表现为漏电或性能变差： （1）发生漏电现象时，高频调制电路将不工作或调制性能变差。

（2）变容性能变差时，高频调制电路的工作不稳定，使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真。

出现上述情况之一时，就应该更换同型号的变容二极管。 5.6. 发光二极管（LED）

发光二极管在日常生活电器中无处不在，它能够发光，有红色、绿色和黄色等，有直径3mm、5mm和2×5mm长方型的的。与普通二极管一样，发光二极管也是由半导体材料制成的，也具有单向导电的性质，即只有接对极性才能发光。发光二极管符号比一般二极管多了两个箭头，示意能够发光。通常发光二极管用来作电路工作状态的指示，它比小灯泡的耗电低得多，而且寿命也长得多。用发光二极管，还可以构成电子显示屏，证券交易所里的显示屏就是由发光二极管点阵构成的，只是因为各种色彩都是由红绿蓝构成，而蓝色发光二极管在以前还未大量生产出来，所以一般的电子显示屏都不能显示出真彩色。

发光二极管的发光颜色一般和它本身的颜色相同，但是近年来出现了透明色的发光管，它也能发出红黄绿等颜色的光，只有通电了才能知道。 辨别发光二极管正负极的方法，有实验法和目测法。实验法就是通电看看能不能发光，若不能就是极性接错或是发光管损坏。

注意发光二极管是一种电流型器件，虽然在它的两端直接接上3V的电压后能够发光，但容易损坏，在实际使用中一定要串接限流电阻，工作电流根据型号不同一般为1mA到3OmA。另外，由于发光二极管的导通电压一般为1．7V以上，所以一节1．5V的电池不能点亮发光二极管。同样，一般万用表的R×1档到R×1K档均不能测试发光二极管，而R×10K档由于使用15V的电池，能把有的发光管点亮。

用眼睛来观察发光二极管，可以发现内部的两个电极一大一小。一般来说，电极较小、个头较矮的一个是发光二极管的正极，电极较大的一个是它的负极。若是新买来的发光管，管脚较长的一个是正极。发光二极管，分单色光、双色光。

极性：用平边、缺口、点、长的管脚表示，须与PCB上标记一致。

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图八 图九 图十

图11 图12

注：二极管在电路中的符号为“VD”或“D”，稳压二极管的符号为“ZD”。 5.7 .二极管应用电路

1、二极管整流电路 http://www.xute.net/html/90/n-2890.html 整流电路的种类很多，有半波整流电路（图12）、桥式全波电路（图11）等。

半波整流电路是一种除去半周、图下半周的整流方法。不难看出，半波整说是以\牺牲\一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压Usc =0.45e2 ）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。

全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a 、e2b ，构成e2a 、D1、Rfz与e2b 、D2 、Rfz ，两个通电回路。

桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成\桥\式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。 2、二极管限幅电路

一种简单的限幅电路如图13所示。当vI小于二极管导通电压时，二极管不导通，vO ? vI；当vI超过二极管的导通电压vD，二极管导通，其两端电压就是vD。由于二极管正向导通后，其两端电压变化很小，所以当vI有很大变化时，vO的值却被限制在一定范围内。这种电路可用来减少某些信号的幅值，以适应不同的要求或保护电路中的元器件。

图13 二极管限幅电路 图14 二极管钳位电路 3、二极管钳位电路

二极管钳位电路（图14）的作用是将周期性变化的波形的顶部或底部保持在某一确定的直流电平上,是一种能改变信号的直流电压成分的电路。二极管的钳位作用是指利用二极管正向导通压降相对稳定，且数值较小(有时可近似为零)的特点，来限制电路中某点的电位。设输入信号如图Vi(t)是幅度为+2.5V的方波，当Vi为负半周时，二极管导通。由于二极管导通电阻很小，使电容C被迅速充电到Vi的峰值2.5V。当Vi为正半周时，二极管截止，电容无法放电，当Vi下一个正半周到来时，因电容上电压已是2.5V，使二极管上电压为零，二极管任然不会导通。总之，电容上电压被充至峰值后便无法放电，使得输出电压Vo(t)=Vi(t)+2.5V。Vo(t)的底部被钳位于0V。若将二极管正负极对调，可实现顶部钳位。若在二极管上串接合适的直流电源，可将输出电压钳位在所需要的电平上。 六、三极管（BJT） http://baike.http://www.wodefanwen.com//view/194381.htm

三极管的作用是放大作用、开关作用和调节作用。它可按半导体基片材料的不同分为PNP（图15）型和NPN（图16）型，看到这大家不难理解三极管就是二个二极管结合到了一起而已。但是在这里P和N已经不是单纯的正或负极的关系了，而是分为B极（基极）、C极（集电极）、E极（发射极），无论是PNP型还是NPN型，B极都是控制极，只是PNP型三极管的B极要用低于发射极的电压进行导通控制，而NPN型三极管的B极要用高于发射极的电压进行导通控制罢了。另外三极管也有最大耐压值和最大功率值的，所以要尽量避免小马拉大车的情怀发生，不然的话后果可能就会很严重了。

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6.1. 三极管特点及其应用

晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。

1、特点：晶体三极管（简称三极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。 常用的PNP型三极管有：A92、9012、9015、8550、2N3906等型号；

NPN型三极管有：A42、9013、9014、9018、D633、8050 、2N3904等型号。

2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法。为了便于比较，将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表，供大家参考。

名称： 共发射极电路 共集电极电路（射极输出器） 共基极电路

输入阻抗： 中（几百欧～几千欧） 大（几十千欧以上） 小（几欧～几十欧） 输出阻抗： 中（几千欧～几十千欧）小（几欧～几十欧） 大（几十千欧～几百千欧） 电压放大倍数： 大 小（小于1并接近于1） 大

电流放大倍数： 大（几十） 大（几十） 小（小于1并接近于1） 功率放大倍数： 大（约30～40分贝） 小（约10分贝） 中（约15～20分贝） 频率特性： 高频差 好 好 3、三极管应用 主要用于多级放大器中间级，低频放大输入级、输出级或作阻抗匹配用 ，高频或宽频带电路及恒流源电路。

图15 图16 三极管塑料封装

NPN电路符号 PNP电路符号 晶体管金属封装 6.2. 晶体管及其分类

按半导体材料和极性分类 ：

按晶体管使用的半导体材料可分为硅材料晶体管和锗材料晶体管。按晶体管的极性可分为锗NPN型晶体管、锗PNP晶体管、硅NPN型晶体管和硅PNP型晶体管。 按结构及制造工艺分类：

晶体管按其结构及制造工艺可分为扩散型晶体管、合金型晶体管和平面型晶体管。 按电流容量分类：

晶体管按电流容量可分为小功率晶体管、中功率晶体管和大功率晶体管。 按工作频率分类：

晶体管按工作频率可分为低频晶体管、高频晶体管和超高频晶体管等。 按封装结构分类 ：

晶体管按封装结构可分为金属封装（简称金封）晶体管、塑料封装（简称塑封）晶体管、玻璃壳封装（简称玻封）晶体管、表面封装（片状）晶体管和陶瓷封装晶体管等。其封装外形多种多样。 按功能和用途分类：

晶体管按功能和用途可分为低噪声放大晶体管、中高频放大晶体管、低频放大晶体管、开关晶体管、达林顿晶体管、高反压晶体管、带阻晶体管、带阻尼晶体管、微波晶体管、光敏晶体管和磁敏晶体管等多种类型。 ※ 电力晶体管

电力晶体管按英文Giant Transistor直译为巨型晶体管，是一种耐高电压、大电流的双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor—BJT），所以有时也称为Power BJT；其特性有：耐压高，电流大，开关特性好，但驱动电路

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复杂，驱动功率大；GTR和普通双极结型晶体管的工作原理是一样的。 ※ 光晶体管

光晶体管（phototransistor）由双极型晶体管或场效应晶体管等三端器件构成的光电器件。光在这类器件的有源区内被吸收，产生光生载流子，通过内部电放大机构，产生光电流增益。光晶体管三端工作，故容易实现电控或电同步。光晶体管所用材料通常是砷化镓（CaAs），主要分为双极型光晶体管、场效应光晶体管及其相关器件。双极型光晶体管通常增益很高，但速度不太快，对于GaAs-GaAlAs，放大系数可大于1000，响应时间大于纳秒，常用于光探测器，也可用于光放大。场效应光晶体管响应速度快（约为50皮秒），但缺点是光敏面积小，增益小（放大系数可大于10），常用作极高速光探测器。与此相关还有许多其他平面型光电器件，其特点均是速度快（响应时间几十皮秒）、适于集成。这类器件可望在光电集成中得到应用。 ※ 双极晶体管

双极晶体管（bipolar transistor）指在音频电路中使用得非常普遍的一种晶体管。双极则源于电流系在两种半导体材料中流过的关系。双极晶体管根据工作电压的极性而可分为NPN型或PNP型。 ※ 双极结型晶体管

双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor—BJT）又称为半导体三极管，它是通过一定的工艺将两个PN结结合在一起的器件，有PNP和NPN两种组合结构；外部引出三个极：集电极，发射极和基极，集电极从集电区引出，发射极从发射区引出，基极从基区引出（基区在中间）；BJT有放大作用，重要依靠它的发射极电流能够通过基区传输到达集电区而实现的，为了保证这一传输过程，一方面要满足内部条件，即要求发射区杂质浓度要远大于基区杂质浓度，同时基区厚度要很小，另一方面要满足外部条件，即发射结要正向偏置（加正向电压）、集电结要反偏置；BJT种类很多，按照频率分，有高频管，低频管，按照功率分，有小、中、大功率管，按照半导体材料分，有硅管和锗管等；其构成的放大电路形式有：共发射极、共基极和共集电极放大电路。 ※ 场效应晶体管

场效应晶体管（field effect transistor）利用场效应原理工作的晶体管。英文简称FET。场效应就是改变外加垂直于半导体表面上电场的方向或大小，以控制半导体导电层（沟道）中多数载流子的密度或类型。它是由电压调制沟道中的电流，其工作电流是由半导体中的多数载流子输运。这类只有一种极性载流子参加导电的晶体管又称单极型晶体管。与双极型晶体管相比，场效应晶体管具有输入阻抗高、噪声小、极限频率高、功耗小，制造工艺简单、温度特性好等特点，广泛应用于各种放大电路、数字电路和微波电路等。以硅材料为基础的金属——氧化物——半导体场效应管（MOSFET)和以砷化镓材料为基础的肖特基势垒栅场效应管（MESFET）是两种最重要的场效应晶体管，分别为MOS大规模集成电路和MES超高速集成电路的基础器件； 1、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类，其控制原理都是一样的。 2、场效应管与晶体管的比较

（1）场效应管是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用晶体管。

（2）场效应管是利用多数载流子导电，所以称之为单极型器件，而晶体管是即有多数载流子，也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。

（3）有些场效应管的源极和漏极可以互换使用，栅压也可正可负，灵活性比晶体管好。

（4）场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。 （5）、常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为ebc。对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为ebc。 ※ 静电感应晶体管

静电感应晶体管SIT(Static Induction Transistor)是一种结型场效应晶体管。将用于信息处理的小功率SIT器件的横向导电结构改为垂直导电结构，即可制成大功率的SIT器件。SIT是一种多子导电的器件，其工作频率与电力MOSFET相当，甚至超过电力MOSFET，而功率容量也比电力MOSFET大，因而适用于高频大功率场合，目前已在雷达通信设备、超声波功率放大、脉冲功率放大和高频感应加热等某些专业领域获得了较多的应用。但是SIT在栅极不加任何信号时是导通的，栅极加负偏压时关断，这被称为正常导通型器件，使用不太方便。此外，SIT通态电阻较大，使得通态损耗也大，因而SIT还未在大多数电力电子设备中得到广泛应用。 ※ 单电子晶体管

用一个或者少量电子就能记录信号的晶体管。随着半导体刻蚀技术和工艺的发展，大规模集成电路的集成度越来越高。以动态随机存储器(DRAM)为例，它的集成度差不多以每两年增加四倍的速度发展，预计单电子晶体管将是最终的目标。目前一般的存储器每个存储元包含了20万个电子，而单电子晶体管每个存储元只包含了一个或少量电子，因此它将大大降低功耗，提高集成电路的集成度。1989年斯各特(J.H. F.Scott-Thomas)等人在实验上发现了库仑阻塞现象。在调制掺杂异质结界面形成的二维电子气上面，制作一个面积很小的金属电极，使得在二维电子气中形成一个量子点，它只能容纳少量的电子，也就是它的电容很小 (10~15法拉)。当外加电压时，如果电压变化引起

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量子点中电荷变化量不到一个电子的电荷，则将没有电流通过。直到电压增大到能引起一个电子电荷的变化时，才有电流通过。因此电流-电压关系不是通常的直线关系，而是台阶形的。这个实验在历史上第一次实现了用人工控制一个电子的运动，为制造单电子晶体管提供了实验依据。为了提高单电子晶体管的工作温度，必须使量子点的尺寸小于10纳米，目前世界各实验室都在想各种办法解决这个问题。有些实验室宣称已制出室温下工作的单电子晶体管，观察到由电子输运形成的台阶型电流——电压曲线，但离实用还有相当的距离。 ※ 绝缘栅双极晶体管

绝缘栅双极晶体管（Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT）综合了电力晶体管（Giant Transistor—GTR）和电力场效应晶体管（Power MOSFET）的优点，具有良好的特性，应用领域很广泛；IGBT也是三端器件：栅极，集电极和发射极。

6.3. 晶体三极管的三种工作状态 截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。 放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β＝ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。

饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。 根据三极管工作时各个电极的电位高低，就能判别三极管的工作状态，因此，电子维修人员在维修过程中，经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压，从而判别三极管的工作情况和工作状态。 6.4. 主要参数

晶体管的主要参数有电流放大系数、耗散功率、频率特性、集电极最大电流、最大反向电压、反向电流等。 ※ 电流放大系数

电流放大系数也称电流放大倍数，用来表示晶体管放大能力。 根据晶体管工作状态的不同，电流放大系数又分为直流电流放大系数和交流电流放大系数。

1．直流电流放大系数 直流电流放大系数也称静态电流放大系数或直流放大倍数，是指在静态无变化信号输入时，晶体管集电极电流IC与基极电流IB的比值，一般用hFE或β表示。

2．交流电流放大系数 交流电流放大系数也称动态电流放大系数或交流放大倍数，是指在交流状态下，晶体管集电极电流变化量△IC与基极电流变化量△IB的比值，一般用hfe或β表示。 hFE或β既有区别又关系密切，两个参数值在低频时较接近，在高频时有一些差异。 ※ 耗散功率

耗散功率也称集电极最大允许耗散功率PCM，是指晶体管参数变化不超过规定允许值时的最大集电极耗散功率。 耗散功率与晶体管的最高允许结温和集电极最大电流有密切关系。晶体管在使用时，其实际功耗不允许超过PCM值，否则会造成晶体管因过载而损坏。 通常将耗散功率PCM小于1W的晶体管称为小功率晶体管，PCM等于或大于1W、小于5W的晶体管被称为中功率晶体管，将PCM等于或大于5W的晶体管称为大功率晶体管。 ※ 频率特性

晶体管的电流放大系数与工作频率有关。若晶体管超过了其工作频率范围，则会出现放大能力减弱甚至失去放大作用。 晶体管的频率特性参数主要包括特征频率fT和最高振荡频率fM等。

1．特征频率fT 晶体管的工作频率超过截止频率fβ或fα时，其电流放大系数β值将随着频率的升高而下降。特征频率是指β值降为1时晶体管的工作频率。 通常将特征频率fT小于或等于3MHZ的晶体管称为低频管，将fT大于或等于30MHZ的晶体管称为高频管，将fT大于3MHZ、小于30MHZ的晶体管称为中频管。

2．最高振荡频率fM 最高振荡频率是指晶体管的功率增益降为1时所对应的频率。 通常，高频晶体管的最高振荡频率低于共基极截止频率fα，而特征频率fT则高于共基极截止频率fα、低于共集电极截止频率fβ。 集电极最大电流ICM

集电极最大电流是指晶体管集电极所允许通过的最大电流。当晶体管的集电极电流IC超过ICM时，晶体管的β值等参数将发生明显变化，影响其正常工作，甚至还会损坏； 最大反向电压

最大反向电压是指晶体管在工作时所允许施加的最高工作电压。它包括集电极—发射极反向击穿电压、集电极—基极反向击穿电压和发射极—基极反向击穿电压。

1．集电极——发射极反向击穿电压 该电压是指当晶体管基极开路时，其集电极与发射极之间的最大允许反向电压，一般用VCEO或BVCEO表示。

2．集电极——基极反向击穿电压 该电压是指当晶体管发射极开路时，其集电极与基极之间的最大允许反向电压，用VCBO或BVCBO表示。

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3．发射极——基极反向击穿电压 该电压是指当晶体管的集电极开路时，其发射极与基极与之间的最大允许反向电压，用VEBO或BVEBO表示。 ※ 反向电流

晶体管的反向电流包括其集电极—基极之间的反向电流ICBO和集电极—发射极之间的反向击穿电流ICEO。 1．集电极——基极之间的反向电流ICBO ICBO也称集电结反向漏电电流，是指当晶体管的发射极开路时，集电极与基极之间的反向电流。ICBO对温度较敏感，该值越小，说明晶体管的温度特性越好。

2．集电极——发射极之间的反向击穿电流ICEO ICEO是指当晶体管的基极开路时，其集电极与发射极之间的反向漏电电流，也称穿透电流。此电流值越小，说明晶体管的性能越好。 使用多用电表检测三极管

三极管基极的判别：根据三极管的结构示意图，我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极，因此，在判别三极管的基极时，只要找出两个PN结的公共极，即为三极管的基极。具体方法是将多用电表调至电阻挡的R×1k挡，先用红表笔放在三极管的一只脚上，用黑表笔去碰三极管的另两只脚，如果两次全通，则红表笔所放的脚就是三极管的基极。如果一次没找到，则红表笔换到三极管的另一个脚，再测两次；如还没找到，则红表笔再换一下，再测两次。如果还没找到，则改用黑表笔放在三极管的一个脚上，用红表笔去测两次看是否全通，若一次没成功再换。这样最多没量12次，总可以找到基极。

三极管类型的判别： 三极管只有两种类型，即ＰＮＰ型和ＮＰＮ型。判别时只要知道基极是Ｐ型材料还Ｎ型材料即可。当用多用电表R×1k挡时，黑表笔代表电源正极，如果黑表笔接基极时导通，则说明三极管的基极为Ｐ型材料，三极管即为ＮＰＮ型。如果红表笔接基极导通，则说明三极管基极为Ｎ型材料，三极管即为ＰＮＰ型。 6.5. 晶体开关管的作用 一)控制大功率

现在的功率晶体管能控制数百千瓦的功率，使用功率晶体管作为开关有很多优点，主要是； (1)容易关断，所需要的辅助元器件少， (2)开关迅速，能在很高的频率下工作，

(3)可得到的器件耐压范围从100V到700V，应有尽有．

几年前，晶体管的开关能力还小于10kW。目前，它已能控制高达数百千瓦的功率。这主要是由于功率晶体管的性能的改进。如 ：

(1)开关晶体管有效芯片面积的增加， (2)技术上的简化，

(3)晶体管的复合——达林顿，

(4)用于大功率开关的基极驱动技术的进步。

二)直接工作在整流380V市电上的晶体管功率开关

晶体管复合(达林顿)和并联都是有效地增加晶体管开关能力的方法。

在这样的大功率电路中，存在的主要问题是布线。很高的开关速度能在很短的连接线上产生相当高的干扰电压。 三)简单和优化的基极驱动造就的高性能

今日的基极驱动电路不仅驱动功率晶体管，还保护功率晶体管，称之为“非集中保护” (和集中保护对照)。集成驱动电路的功能包括： (1)开通和关断功率开关； (2)监控辅助电源电压；

(3)限制最大和最小脉冲宽度； (4)热保护；

(5)监控开关的饱和压降。 6.6. MOS场效应管

MOS场效应管即金属-氧化物-半导体型场效应管，英文缩写为MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor），属于绝缘栅型。其主要特点是在金属栅极与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层，因此具有很高的输入电阻（最高可达1015Ω）。它也分N沟道管和P沟道管，符号如图17所示。通常是将衬底（基板）与源极S接在一起。根据导电方式的不同，MOSFET又分增强型、耗尽型。所谓增强型是指：当VGS=0时管子是呈截止状态，加上正确的VGS后，多数载流子被吸引到栅极，从而“增强”了该区域的载流子，形成导电沟道。耗尽型则是指，当VGS=0时即形成沟道，加上正确的VGS时，能使多数载流子流出沟道，因而“耗尽”了载流子，使管子转向截止。

器件符号如下：

（a）N沟道增强型 （b）P沟道增强型 图17：增强型MOSFET的图形符号

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以N沟道为例，它是在P型硅衬底上制成两个高掺杂浓度的源扩散区N+和漏扩散区N+，再分别引出源极S和漏极D。源极与衬底在内部连通，二者总保持等电位。图17（a）符号中的前头方向是从外向内，表示从P型材料（衬底）指身N型沟道。当漏接电源正极，源极接电源负极并使VGS=0时，沟道电流（即漏极电流）ID=0。随着VGS逐渐升高，受栅极正电压的吸引，在两个扩散区之间就感应出带负电的少数载流子，形成从漏极到源极的N型沟道，当VGS大于管子的开启电压VTN（一般约为+2V）时，N沟道管开始导通，形成漏极电流ID。国产N沟道MOSFET的典型产品有3DO1、3DO2、3DO4（以上均为单栅管），4DO1（双栅管）。

MOS场效应管比较“娇气”。这是由于它的输入电阻很高，而栅-源极间电容又非常小，极易受外界电磁场或静电的感应而带电，而少量电荷就可在极间电容上形成相当高的电压（U=Q/C），将管子损坏。因此了厂时各管脚都绞合在一起，或装在金属箔内，使G极与S极呈等电位，防止积累静电荷。管子不用时，全部引线也应短接。在测量时应格外小心，并采取相应的防静电感措施。下面介绍检测方法。 1．准备工作

测量之前，先把人体对地短路后，才能摸触MOSFET的管脚。最好在手腕上接一条导线与大地连通，使人体与大地保持等电位。再把管脚分开，然后拆掉导线。 2．判定电极

将万用表拨于R×100档，首先确定栅极。若某脚与其它脚的电阻都是无穷大，证明此脚就是栅极G。交换表笔重测量，S-D之间的电阻值应为几百欧至几千欧，其中阻值较小的那一次，黑表笔接的为D极，红表笔接的是S极。日本生产的3SK系列产品，S极与管壳接通，据此很容易确定S极。 3．检查放大能力（跨导）

将G极悬空，黑表笔接D极，红表笔接S极，然后用手指触摸G极，表针应有较大的偏转。双栅MOS场效应管有两个栅极G1、G2。为区分之，可用手分别触摸G1、G2极，其中表针向左侧偏转幅度较大的为G2极。 目前有的MOSFET管在G-S极间增加了保护二极管，平时就不需要把各管脚短路了。 MOS场效应晶体管使用注意事项。

MOS场效应晶体管在使用时应注意分类，不能随意互换。MOS场效应晶体管由于输入阻抗高（包括MOS集成电路）极易被静电击穿，使用时应注意以下规则：

1.MOS器件出厂时通常装在黑色的导电泡沫塑料袋中，切勿自行随便拿个塑料袋装。也可用细铜线把各个引脚连接在一起，或用锡纸包装；

2.取出的MOS器件不能在塑料板上滑动，应用金属盘来盛放待用器件。 3.焊接用的电烙铁必须良好接地。

4.在焊接前应把电路板的电源线与地线短接，再MOS器件焊接完成后在分开。 5.MOS器件各引脚的焊接顺序是漏极、源极、栅极。拆机时顺序相反。

6.电路板在装机之前，要用接地的线夹子去碰一下机器的各接线端子，再把电路板接上去。

7.MOS场效应晶体管的栅极在允许条件下，最好接入保护二极管。在检修电路时应注意查证原有的保护二极管是否损坏。

场效应管的测试：

下面以常用的3DJ型N沟道结型场效应管为例解释其测试方法：

3DJ型结型场效应管可看作一只NPN型的晶体三极管，栅极G对应基极b，漏极D对应集电极c，源极S对应发射极e。所以只要像测量晶体三极管那样测PN结的正、反向电阻既可。把万用表拨在R*100挡用黑表笔接场效应管其中一个电极，红表笔分别接另外两极，当出现两次低电阻时，黑表笔接的就是场效应管的栅极。红表笔接的就是漏极或源极。对结型场效应管而言，漏极和源极可以互换。对于有4个管脚的结型场效应管，另外一极是屏蔽极（使用中接地）。

场效应晶体管的好坏的判断。

先用MF10型万用表R*100KΩ挡（内置有15V电池），把负表笔（黑）接栅极（G），正表笔（红）接源极（S）。给栅、源极之间充电，此时万用表指针有轻微偏转。再该用万用表R*1Ω挡，将负表笔接漏极（D），正表笔接源极（S），万用表指示值若为几欧姆，则说明场效应管是好的。 6.7. 硅管、锗管的判别

硅管和锗管在特性上有很大不同，使用时应加以区别。我们知道，硅管和锗管的PN结正向电阻是不一样的，即硅管的正向电阻大，锗管的小。利用这一特性就可以用万用表来判别一只晶体管是硅管还是锗管。 判别方法如下：

将万用表拨到R*100挡或R*1K挡。测量二极管时，万用表的正端接二极管的负极，负端接二极管的正极；测量NPN型的三极管时，万用表的负端接基极，正端接集电极或发射极；测量PNP型的三极管时，万用表的正端接基极，负端接集电极或发射极。

按上述方法接好后，如果万用表的表针指示在表盘的右端或靠近满刻度的位置上（即阻值较小），那么所测的管子是锗管；如果万用表的表针在表盘的中间或偏右一点的位置上（即阻值较大），那么所测的管子是硅管。

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测判三极管的口诀

三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功，为了帮助读者迅速掌握测判方法，笔者总结出四句口诀：“三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准，动嘴巴。”下面让我们逐句进行解释吧。 一、 三颠倒，找基极

大家知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同，可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管。

测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R×100或R×1k挡位。红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极。

假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。测试的第一步是判断哪个管脚是基极。这时，我们任取两个电极(如这两个电极为1、2)，用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极。 二、 PN结，定管型

找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型。将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被测管即为PNP型。 三、 顺箭头，偏转大

找出了基极b，另外两个电极可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。

(1) 对于NPN型三极管，穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理，用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔→c极→b极→e极→红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”)，所以此时黑表笔所接的一定是集电极c，红表笔所接的一定是发射极e。

(2) 对于PNP型的三极管，道理也类似于NPN型，其电流流向一定是：黑表笔→e极→b极→c极→红表笔，其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一定是发射极e，红表笔所接的一定是集电极c。 四、 测不出，动嘴巴

若在“顺箭头，偏转大”的测量过程中，若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时，就要“动嘴巴”了。具体方法是：在“顺箭头，偏转大”的两次测量中，用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部，用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b，仍用“顺箭头，偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。其中人体起到直流偏置电阻的作用，目的是使效果更加明显。 6.8. 高频管和低频管的判别：

高频管和低频管因其特性和用途不同而一般不能互相代用。这里介绍如何用万用表来快速判别它高频管与低频管。

判别方法：首先用万用表测量三极管发射极的反向电阻，如果是测量PNP型管，万用表的负端接基极，正端接发射极；如果是测量NPN型管，万用表的正端接基极，负端接发射极。然后用万用表的R*1KΩ挡测量，此时万用表的表针指示的阻值应当很大，一般不超过满刻度值的1/10。再将万用表转换到R*10KΩ挡，如果表针指示的阻值变化很大，超过满刻度值的1/3，则此管为高频管；反之，如果万用表转换到R*10KΩ挡后，表针指示的阻值变化不大，不超过满刻度值的1/3，则所测的管子为低频管。

注：三极管在电路中的符号是“VT”或“Q”或“V”。 6.9. 中国半导体器件型号命名方法

半导体器件型号由五部分（场效应器件、半导体特殊器件、复合管、PIN型管、激光器件的型号命名只有第三、四、五部分）组成。五个部分意义如下：

第一部分：用数字表示半导体器件有效电极数目。2-二极管、3-三极管；

第二部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的材料和极性。表示二极管时：A-N型锗材料、B-P型锗材料、C-N型硅材料、D-P型硅材料。表示三极管时：A-PNP型锗材料、B-NPN型锗材料、C-PNP型硅材料、D-NPN型硅材料。 第三部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的内型。P-普通管、V-微波管、W-稳压管、C-参量管、Z-整流管、L-整流堆、S-隧道管、N-阻尼管、U-光电器件、K-开关管、X-低频小功率管(F<3MHz,Pc<1W)、G-高频小功率管（f>3MHz,Pc<1W）、D-低频大功率管（f<3MHz,Pc>1W）、A-高频大功率管（f>3MHz,Pc>1W）、T-半导体晶闸管（可控整流器）、Y-体效应器件、B-雪崩管、J-结型管、CS-场效应管、BT-半导体特殊器件、FH-复合管、PIN-PIN型管、JG-激光器件。

第四部分：用数字表示序号

第五部分：用汉语拼音字母表示规格号 例如：3DD21D表示NPN型硅材料低频大功率三极管 七、电位器 http://www.cecbn.com/infos/news/061013/article/1/01129.htm

电位器也可理解成阻值可变的可调电阻，但它并不同于可变电阻，电位器的引脚都在3脚以上。电位器的作用

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主要是调节各种信号或电压的值，它的使用是很广泛的。在通常情况下，我们最好不要去动电路中的电位器，尤其是电源部分的，因为很多值我们在手工条件下是根本无法调节到最佳值的。当然，如果是因为损坏而一定要更换时就另当别论了，但是也一定要选用同一规格的电位器且要把它调到和原电位器差不多的条件下再试，这样做就可保险一些了。另外电位器的制作材料也是不尽相同的，大体上分三类：金属膜电位器、合成碳质电位器、金属－玻璃釉电位器。

7.1. 电位器分类 按电阻体材料分类：

1、线绕电位器：它的电阻体是用电阻丝绕在涂有绝缘材料的金属或非金属板上制成的。它又可分为通用、精密、大功率、预调试线绕电位器—型号为wx；

2、非线绕电位器：可分为实心电位器、膜式电位器；

3、实心电位器：它又可分为 ①有机合成—ws，②无机合成—wn，③导电塑料—wd； 4、膜式电位器：它又可分为 ①碳膜电位器—wt， ②金属膜电位器—wj； 按调节方式分类： ①旋转式， ②推拉式，③直滑式电位器 ； 按电阻值变化规律分类：①直线式，②指数式，③对数式 ；

按结构特点分类：单圈，多圈，单联，双联，多联，抽头式，带开关，锁紧型，非锁紧型，贴片式电位器； 按驱动方式不同分类：①手动调节电位器，②电动调节电位器。 其它分类方式：①普通，②磁敏，③光敏，④电子，⑤步进电位器；

7.2.电位器型号中的字母意义

7.3. 电位器阻值读法

读法：同电阻值读法一样，例如：102=10×100欧姆（Ω）,103=10×1000欧姆（Ω）=10千欧（KΩ），

图18 电位器符号 注：在电路中电位器的符号为“W”。

精密电位器图登陆：

http://image.http://www.wodefanwen.com//i?ct=201326592&cl=2&lm=-1&tn=baiduimage&pv=&word=???üμ????÷&z=0&fm=rs5

八、晶体振荡器http://www.go-gddq.com/list.aspx?cid=416（振荡电路） 1.晶体振荡器简称晶振，在电路中作为振荡电路，提供所需工作频率。 2.代码：“XTAL“ 或 “X” 。 3.符号：（图19所示） 4.单位：赫兹（Hz）、千赫（KHz）、兆赫（MHz） 1 MHz=103 KHz=106 Hz

5. 图20为8.00MHz的金属外壳晶体振荡器

6.注意：晶振不可受外力撞击或大震动，因为里面晶体容易碎裂而使晶振损坏。 注：晶振在电路中的符号是“X”或“G”或“Z”。

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图19 图20 九、变压器 http://zhidao.http://www.wodefanwen.com//question/10388357.html

代码： T 符号： 1、变压器分类

按所用材料分为：a.铁芯变压器：用于低频电路；b.磁芯变压器：用于高频电路 。 变压器按相数/绕组数目/铁心形式/冷却方式等特征分类：

按相数分：单相/三相/多相等 ；按绕组数：双绕组/自耦/三绕组/多绕组 ； 铁心形式：心式/壳式 ； 冷却方式：干式/油浸式等。 2、变压器的工作原理

变压器---利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件 。

(1)原理图 一个铁心:提供磁通的闭合路径。 两个绕组:1次侧绕组(原边)N1,2次侧绕组(副边)N2。

(2)工作原理 当1次绕组接交流电压后，电流i0,该电流在铁心中产生一个交变的主磁通Φ。Ф在两个绕组中分别产生感应电势e1和e2，e1=－N1dФ/dt，e2=－N2dФ/dt 。如果略去绕组电阻和漏抗压降，则： u1/u2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2，u1/u2≈(-e1)/(-e2)=N1/N2=k, 其中k定义为变压器的变比。

以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理：当一次侧绕组上加上电压ú1时，流过电流í1，在铁芯中就产生交变磁通?1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势é1，é2，感应电势公式为：E=4.44fN?m，式中：E--感应电势有效值；f--频率；N--匝数；?m--主磁通最大值。 3、变压器的额定值

(1)额定电压：U1N/U2N，单位为V或者kV。U1N为正常运行时1次侧应加的电压。U2N为1次侧加额定电压、2次侧处于空载状态时的电压。 三相变压器中，额定电压指的是线电压。

(2)额定容量SN ，单位为VA/kVA/MVA ；SN为变压器的视在功率。通常把变压器1、2次侧的额定容量设计为相同。 (3)额定电流I1N/I2N ，单位为A/kA。是变压器正常运行时所能承担的电流，在三相变压器中均代表线电流。 4、变压器的结构简介 （1）.铁心

铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，厚度为0.35或0.5 mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成 。铁心分为铁心柱和铁轭俩部分，铁心柱套有绕组；铁轭闭合磁路之用，铁心结构的基本形式有心式和壳式两种 。

心式：结构简单工艺简单应用广泛；壳式：用在小容量变压器和电炉变压器。 材料：一般由0.35mm/0.5mm冷轧(也用热轧)硅钢片叠成。

铁心交叠：相邻层按不同方式交错叠放，将接缝错开。偶数层刚好压着奇数层的接缝，从而减少了磁阻，便于磁通流通。

铁心柱截面形状：小型变压器做成方形或者矩形；大型变压器做成阶梯形。容量大则级数多。叠片间留有间隙作为油道(纵向/横向)。

（2）.绕组 绕组是变压器的电路部分，它是用纸包的绝缘扁线或圆线绕成 。 5、变压器分初级绕组和次级绕组，插件时要看清脚位，插反会烧毁变压器。

图21 变压器示意图 图22 理想变压器原理图

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十、保险丝与保险管： 保险丝：

1.代码： F 2.符号：

3.单位：安培/伏特（A / V）

4.分类：a.玻璃外壳保险丝：易破碎，小心作业。b.温度保险丝：承受温度低，焊接时间不可超过三秒。

图23 保险管 图24 保险盒 保险管：

保险管分为直流保险管和交流延时保险管两种，而且还有电流保险和电压保险之分，它们也是不能互换使用的，不然就很可能起不到保险作用了，甚至有时会一开机就烧保险，保险管的熔断电流一般在用电器额定电流的1．5～2倍之间才能起到较好的保险作用，所以在发现保险管熔断后应尽量采用和原保险管熔断电流相差不多的新保险管代替；另外保险管也是有耐压值，所以大家要格外注意，不然可能会连烧保险管的。 十一、蜂鸣器与扬声器：http://www.douban.com/group/topic/2683950/ 1.代码：BZ 2.符号：

图25 蜂鸣器元件图 图26 蜂鸣器封装图 3.蜂鸣器是有极性的元件，在元件上会标示正极“+”。

4.蜂鸣器是通过发出声音作为报警信号， 如果在PCB上插反，就不能发出声音信号。 5、常用扬声器﹕

額定功率﹕0.25W、0.5W、1W 、3W、15W、40W、60W等 符号： 阻抗﹕4Ω、8Ω、16Ω等 十二、开关和继电器

开关是很常见的一种元器件，在所有的配件中都有开关，严格地讲，各种板卡上的跳线以及键盘和鼠标的按键也都属于开关。开关的分类笔者在此无法进行详细叙述，因为它的分类实在是太多了，所以就将其大概分成电流型开关和电压型开关这两种，电压型开关只是用来进行信号电位的控制，比如跳线开关等；电流型开关是用来对电源进行控制的，比如有源音箱的电源开关和多功能插座上的开关等，这样的开关在闭合后会有比较大的电流通过，瞬间较大的电流会在开关内产生火花，火花又会氧化开关，所以不要对电流型开关进行频繁的闭合、断开操作以保障其能有较长的使用寿命。

注：开关在电路中的符号为“S”。 电磁继电器：

1. 额定工作电压﹕3V、5V、9V、12V、24V 等。

2. 直流电阻﹕指线圈的直流电阻，可用电表直接量度，通常有几百欧姆（Ω）。知道阻值后便可计算吸合电流。 3. 吸合电流﹕要提供大于規定的吸合电流值。 4. 簧片开关﹕NO=常开端 COM=公共端 NC=常闭端 5、符号：

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图27 继电器原理图

十三、LED显示器（数码管）与液晶显示

数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。 1、数码管结构

基本的半导体数码管是由七个条状发光二极管芯片按图12排列而成的。可实现0～9的显示。其具体结构有“反射罩式”、“条形七段式”及“单片集成式多位数字式”等。

（1）反射罩式数码管一般用白色塑料做成带反射腔的七段式外壳，将单个LED贴在与反射罩的七个反射腔互相对位的印刷电路板上，每个反射腔底部的中心位置就是LED芯片。在装反射罩前，用压焊方法在芯片和印刷电路上相应金属条之间连好φ30μm的硅铝丝或金属引线，在反射罩内滴入环氧树脂，再把带有芯片的印刷电路板与反射罩对位粘合，然后固化。反射罩式数码管的封装方式有空封和实封两种。实封方式采用散射剂和染料的环氧树脂，较多地用于一位或双位器件。空封方式是在上方盖上滤波片和匀光膜，为提高器件的可靠性，必须在芯片和底板上涂以透明绝缘胶，这还可以提高光效率。这种方式一般用于四位以上的数字显示（或符号显示）。

（2）条形七段式数码管属于混合封装形式。它是把做好管芯的磷化镓或磷化镓圆片，划成内含一只或数只LED发光条，然后把同样的七条粘在日字形“可伐”框上，用压焊工艺连好内引线，再用环氧树脂包封起来。 （3）单片集成式多位数字显示器是在发光材料基片上（大圆片），利用集成电路工艺制作出大量七段数字显示图形，通过划片把合格芯片选出，对位贴在印刷电路板上，用压焊工艺引出引线，再在上面盖上“鱼眼透镜”外壳。它们适用于小型数字仪表中。

（4）符号管、米字管的制作方式与数码管类似。

（5）矩阵管（发光二极管点阵）也可采用类似于单片集成式多位数字显示器工艺方法制作。 2、数码管驱动方式

数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。

① 静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O端口来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O端口才32个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。

② 动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划\的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。

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图15是一位数码管的静态驱动显示电路 图16为N位数字静态驱动显示电路。 3、LED显示器分类

（1）按字高分：笔画显示器字高最小有1mm（单片集成式多位数码管字高一般在2～3mm）。其他类型笔画显示器最高可达12.7mm（0.5英寸）甚至达数百mm。 （2）按颜色分有红、橙、黄、绿等数种。

（3）按结构分，有反射罩式、单条七段式及单片集成式。 （4）从各发光段电极连接方式分有共阳极和共阴极两种。

所谓共阳方式是指笔画显示器各段发光管的阳极（即P区）是公共的，而阴极互相隔离。

所谓共阴方式是笔画显示器各段发光管的阴极（即N区）是公共的，而阳极是互相隔离的。如图13所示。

数码管参数：

电流：静态时，推荐使用10-15mA；动态时，16/1动态扫描时，平均电流为4-5mA，峰值电流50-60mA。

电压：查引脚排布图，看一下每段的芯片数量是多少？当红色时，使用1.9V乘以每段的芯片串联的个数；当绿色时，使用2.1V乘以每段的芯片串联的个数。 LED点阵式显示器：

LED点阵式显示器与由单个发光二极管连成的显示器相比，具有焊点少、连线少，所有亮点在同平面、亮度均匀、外形美观等优点。

点阵管根据其内部LED尺寸的大小、数量的多少及发光强度、颜色等可分为多种规格。图18所示是具有代表性的P2057A和P2157A两种φ5高亮度橙红色5×7点阵组件。采用双列直插14脚封装，两种显示器的差别是LED极性不同，如图18所示。该显示器用扫描驱动方式，选择较大峰值电流和窄脉冲作驱动源，每个LED的平均电流不应超过20mA。LED点阵管可以代替数码管、符号管和米字管。不仅可以显示数字，也可显示所有西文字母和符号。如果将多块组合，可以构成大屏幕显示屏，用于汉字、图形、图表等等的显示。被广泛用于机场、车站、码头、银行及许多公共场所的指示、说明、广告等场合。

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图18 点阵结构图 图19 一个LED点阵显示器驱动电路

液晶显示：http://baike.http://www.wodefanwen.com//view/6262.htm

液晶显示材料最常见的用途是电子表和计算器的显示板。这种液态光电显示材料，利用液晶的电光效应把电信号转换成字符、图像等可见信号。液晶在正常情况下，其分子排列很有秩序，显得清澈透明，一旦加上直流电场后，分子的排列被打乱，一部分液晶变得不透明，颜色加深，因而能显示数字和图象。

液晶显示器，或称LCD(Liquid Crystal Display)，为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白画素组成，放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗很低，因此倍受青睐，适用于使用电池的电子设备。 4、测量数码管引脚分布（分共阴和共阳）

找公共共阴和公共共阳首先，找个电源（3到5伏）和1个1K（几百的也欧的也行）的电阻，VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的找到一个就够了，然后用GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阴的了。相反用VCC不动，GND逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阳。也可以直接用数字万用表，红表笔是电源的正极，黑表笔是电源的负

极。

图28 七段数码管引脚图

图29 四位七段数码管引脚图

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十四、常用电路元器件符号

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图30 电路元器件符号

二、集成电路与应用

一、集成块及集成电路（IC）特点

集成块可以说是一个系统中的主要核心部分，通过光刻等一系列特殊工艺把一个或多个功能的电路集中制造在同一片芯片上的元件。

1、分类：半导体集成电路主要可分为：数字集成电路、模拟集成电路、数/模混合集成电路和专用集成电路； 2、极性标记：通常以圆点，半圆缺口，三角面，斜面，箭头等表示。 3.按与电路的连接形式（封装）：分为直插式和表面贴装两种。 4.IC的封装形式（SMD）：

封装材料：金属、陶瓷、塑料封装；

金属封装：T或K型；塑料和陶瓷封装：扁平型和双列直插；表面贴片封装：SOP、QFP、SOJ、PLCC、BGA等。 5.IC的取放：

a. IC是对静电相当敏感的元件，在受到静电作用时就会损坏。 b.在接触IC时一定要戴防静电手环。 c. IC要摆放在防静电的盒中或管中。

d. IC要轻拿轻放，不可碰撞IC脚，以免引起 IC脚变形或翘高。 6.IC引脚的排列顺序：

缺口或者是小圆点向左（正向看），此时IC左下的第一个脚为第一脚，按逆时针方向旋转依次为二脚、三脚、四脚等等。

7、常用IC引脚数有：4脚、8脚、10脚、12脚、14脚、16脚、18脚、20脚、24脚、28脚、32脚、40脚、??

8、符号（运放）：

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IC（集成电路Integrated Circuit的英文缩写）

二、模拟集成电路 http://www.aihuau.com/mdl/md5/5.0.htm

模拟集成电路主要是指由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理模拟信号的集成电路。有许多的模拟集成电路，如运算放大器、模拟乘法器、锁相环、电源管理芯片等。模拟集成电路的主要构成电路有：放大器、滤波器、反馈电路、基准源电路、开关电容电路等。模拟集成电路设计主要是通过进行手动的电路调试，模拟而得到。与此相对应的数字集成电路设计大部分是通过使用硬件描述语言在EDA软件的控制下自动的综合产生。 集成运算放大器：

集成运算放大器（简称运放）是一种高电压放大倍数、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合放大电路。它工作在放大区时，输入和输出呈线性关系，所以它又被称为线性集成电路。 2.1. 集成运放的组成

它有四部分组成：1、偏置电路；2、输入级：为了抑制零漂，采用差动放大电路；3、中间级：为了提高放大倍数，一般采用有源负载的共射放大电路。4、输出级：为了提高电路驱动负载的能力，一般采用互补对称输出级电路； 2.2. 集成运放的性能指标

1、开环差模电压放大倍数 Aod .它是指集成运放在无外加反馈回路的情况下的差模电压的放大倍数。 2、最大输出电压 Uop-p . 它是指一定电压下，集成运放的最大不失真输出电压的峰--峰值。

3、差模输入电阻rid . 它的大小反映了集成运放输入端向差模输入信号源索取电流的大小。要求它愈大愈好。 4、输出电阻 rO .它的大小反映了集成运放在小信号输出时的负载能力。

5、共模抑制比 CMRR .它放映了集成运放对共模输入信号的抑制能力，其定义同差动放大电路。CMRR越大越好。 2.3. 反相输入放大器

反相比例运算放大器（如图31）电路输出电压与输入电压间的关系： V0= —（RF/F1）*Vi 闭环放大倍数：AF=AV*F=V0/Vi=—RF/R1

RF=R1时，放大器仅起反相作用，又称反相器。 运放正端有接入平衡电阻Rp，其目的是为了保持反相比例运算放大器电路的结构对称，因此运放的两个输入电路的电阻必须相等。

图31 反相输入放大器 图32 同相输入放大器 2.4. 同相输入放大器

同相比例运算放大器电路（图32） ，在理想条件下，Vo与Vi的关系是： Vo=（1+Rf/R1）*Vi

输入信号Vi 经平衡电阻Rp送到运放的同相输入端，反馈通过Rf送回到反相输入端以实现负反馈，若把差模输入电压看成是净输入电压，则反馈电压Vf加在R1两端。同相输入放大器实质上是一个电压取样电压求和的深负反馈电路。

2.5. 差动运算放大器电路

能够对两个输入电压的差值进行放大的电路即是差动放大电路（图33）。利用叠加原理和基本组态公式，可以得到差放输出电压与输入电压的关系有：Vo=Rf/R1*（Vi2-Vi1）

图33 差动运算放大器基本电路 2.5.1. 差动放大电路

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图34 差动放大电路的基本形式 差动放大电路的基本形式 如图34（1）所示

基本形式对电路的要求是：两个电路的参数完全对称两个管子的温度特性也完全对称。

它的工作原理是：当输入信号Ui=0时，则两管的电流相等，两管的集点极电位也相等，所以输出电压Uo=UC1-UC2=0。温度上升时，两管电流均增加，则集电极电位均下降，由于它们处于同一温度环境，因此两管的电流和电压变化量均相等，其输出电压仍然为零。

它的放大作用（输入信号有两种类型） （1）共模信号及共模电压的放大倍数 Auc

共模信号---在差动放大管T1和T2的基极接入幅度相等、极性相同的信号。如图34（2）所示

共模信号的作用，对两管的作用是同向的，将引起两管电流同量的增加，集电极电位也同量减小，因此两管集电极

输出共模电压Uoc为零。因此：。于是差动电路对称时，对共模信号的抑制能力强 （2）差模信号及差模电压放大倍数 Aud

差模信号---在差动放大管T1和T2的基极分别加入幅度相等而极性相反的信号。如图34（3）所示

差模信号的作用，由于信号的极性相反，因此T1管集电极电压下降，T2管的集电极电压上升，且二者的变化量的绝对值相等，因此： 此时的两管基极的信号为：

所以：，由此我们可以看出差动电路的差模电压放大倍数等于单管电压的放大倍数。输入端信号之差为0时，输出为0；输入端信号之差不为0时，就有输出。这就被称为差动放大电路。

基本差动电路存在如下问题：

电路难于绝对对称，因此输出仍然存在零漂；管子没有采取消除零漂的措施，有时会使电路失去放大能力；它要对地输出，此时的零漂与单管放大电路一样。 2.6. 比较器

比较器是将两个相差不是很小的电压进行比较的系统。最简单的比较器就是运算放大器。

我们知道，运算放大器在连有深度负反馈的条件下，会在线性区工作，有着增益很大的放大特性，在计算时往往认为它放大的倍数是无穷大。而在没有反馈的条件下，运算放大器在线性区的输入动态范围很小，即两个输入电压有一定差距就会使运算放大器达到饱和。如果同相端电压较大，则输出最大电压，一般是+12V；如果反相端电压较大，则输出最小电压，一般是-12V。这样，就实现了电压比较功能。注意：在真正的电压比较器还会增加一些外围辅助电路，以加强性能。 2.7. 滤波器

用来消除干扰杂讯的器件,将输入或输出经过过滤而得到纯净的交流电。 滤波器的种类很多，分类方法也不同。 （1）按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。

（2）按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。

低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声。 高通滤波器：它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量。

带通滤波器：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。 带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。 （3）按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。

无源滤波器：仅由无源元件(R、L和C)组成的滤波器，它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。这类滤波器的优点是：电路比较简单，不需要直流电源供电，可靠性高；缺点是：通带内的信号有能量损耗，负载效应比较明显，使用电感元件时容易引起电磁感应，当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大，在低

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频域不适用。

有源滤波器：由无源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成运算放大器）组成。这类滤波器的优点是：通带内的信号不仅没有能量损耗，而且还可以放大，负载效应不明显，多级相联时相互影响很小，利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽(由于不使用电感元件）；缺点是：通带范围受有源器件(如集成运算放大器）的带宽限制，需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高，在高压、高频、大功率的场合不适用。

（4）从设计方法上来分：Chebyshev(切比雪夫）,Butterworth（巴特沃斯），贝塞尔滤波器。

图35 有源低通滤波器：f0=1/2πRC 图36 有源高通滤波器：f0=1/2πRC

图37 有源带通滤波器

图38 多功能滤波器 2.8. 振荡器

能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路。一般由电阻、电感、电容等元件和电子器件所组成。由电感线圈l和电容器c相连而成的LC电路是最简单的一种振荡电路，其固有频率为f=1/2πLC。振荡电路也叫波形发生器，是没有信号输入，而有信号输出的信号产生器，一般由放大电路和振荡选频电路组成。放大电路有三极管和运算放大电路振荡、选频电路一般由电阻、电容（即RC振荡选频电路），或者由电感组成的电路（即LC振荡选频电路）决定产生信号的频率大小。

振荡电路分类：振荡器产生波形：正弦波振荡器和非正弦波振荡器；产生振荡原理：反馈型和负阻型 三、数字集成电路

数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。根据数字集成电路中包含的门电路或元、器件数量，可将数字集成电路分为小规模集成（ＳＳＩ）电路、中规模集成ＭＳＩ电路、大规模集成（ＬＳＩ）电路、超大规模集成ＶＬＳＩ电路和特大规模集成（ＵＬＳＩ）电路。小规模集成电路包含的门

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电路在１０个以内，或元器件数不超过１００个；中规模集成电路包含的门电路在１０～１００个之间，或元器件数在１００～１０００个之间；大规模集成电路包含的门电路在１００个以上，或元器件数在１０～１０个之间；超大规模集成电路包含的门电路在１万个以上，或元器件数在１０～１０之间；特大规模集成电路的元器件数在１０～１０之间。

表一 数字集成电路分类 数字芯片：

74系列芯片资料为例：

反相器 驱动器 LS04 LS05 LS06 LS07 LS125 LS240 LS244 LS245 与门 与非门 LS00 LS08 LS10 LS11 LS20 LS21 LS27 LS30 LS38 或门 或非门 与或非门 LS02 LS32 LS51 LS64 LS65 异或门 比较器 LS86 译码器 LS138 LS139

寄存器 LS74 LS175 LS373 反相器:

Vcc 6A 6Y 5A 5Y 4A 4Y 六非门 74LS04 ┌┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴┐ 六非门(OC门) 74LS05

_│14 13 12 11 10 9 8│ 六非门(OC高压输出) 74LS06 Y = A） │ │ 1 2 3 4 5 6 7 │ └┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬┘

1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND

四、模数（A/D）转换器 http://zhidao.http://www.wodefanwen.com//question/17413419.html?si=1

模数转换器是将模拟信号转换成数字信号的系统，是一个滤波、采样保持和编码的过程。 模拟信号经带限滤波，采样保持电路，变为阶梯形状信号，然后通过编码器， 使得阶梯状信号中的各个电平变为二进制码。 模数转换器分类：

按其转换原理可分为：逐次比较式、双重积分式、量化反馈式和并行式A/D转换器 按其分辨率可分为：8~16位的A/D转换器芯片

逐次逼近式转换器的常用产品有ADC0801~ADC0805型8位MOS型A/D转换器、ADC0808/0809型8位MOS型A/D转换器、ADC0816/0817型8位MOS型A/D转换器、AD574型快速12位A/D转换器。

双重积分式转换器的常用产品有ICL7106/ICL7107/ICL7126、MC14433/5G14433、ICL7135等。 A/D转换器ADC0809与单片机的接口

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A/D转换器与单片机接口具有硬、软件相依性。一般来说，A/D转换器与单片机的接口主要考虑的是数字量输

出线的连接、ADC启动方式、转换结束信号处理方法以及时钟的连接等。

A/D转换器的另一个重要连接信号是时钟，其频率是决定芯片转换速度的基准。整个A/D转换过程都是在时钟的作用下完成的。A/D转换时钟的提供方法有两种：一种是由芯片内部提供(如AD574)，一般不许外加电路；另一种是由外部提供，有的用单独的振荡电路产生，更多的则把单片机输出时钟经分频后，送到A/D转换器的相应时钟端。

图39 ADC0809芯片的内部逻辑结构与引脚图

五、数模（D/A）转换器 （以DAC0830系列为例）

数模转换器是将数字信号转换为模拟信号的系统，一般用低通滤波即可以实现。数字信号先进行解码，即把数字码转换成与之对应的电平，形成阶梯状信号，然后进行低通滤波。

根据信号与系统的理论，数字阶梯状信号可以看作理想冲激采样信号和矩形脉冲信号的卷积，那么由卷积定理，数字信号的频谱就是冲激采样信号的频谱与矩形脉冲频谱（即Sa函数）的乘积。这样，用Sa函数的倒数作为频谱特性补偿，由数字信号便可恢复为采样信号。由采样定理，采样信号的频谱经理想低通滤波便得到原来模拟信号的频谱。 一般实现时，不是直接依据这些原理，因为尖锐的采样信号很难获得，因此，这两次滤波（Sa函数和理想低通）可以合并（级联），并且由于这各系统的滤波特性是物理不可实现的，所以在真实的系统中只能近似完成DAC0830系列。DAC0830系列是美国National Semiconductor公司生产的具有两个数据寄存器的8位D/A转换芯片。该系列产品包括DAC0830 、DAC0831、 DAC0832，管脚完全相容为20脚双插直列式封装。设分配给DAC0830/DAC0831/ DAC0832的地址为7FFFH(P2.7=0)，则执行下列三条指令就可以将一个数字量转换为模拟量：

MOV DPTR，#7FFFH ；端口地址送DPTR MOV A，#DATA ；8位数字量送累加器

MOVX @DPTR，A ；向锁存器写入数字量，同时启动转换 1、DAC0830/DAC0831/ DAC0832的结构与引脚功能：

图40 引脚功能接口 2、DAC0830系列D/A转换器与单片机接口

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图41 D/A转换器与单片机接口 常用A/D、D/A：

TLC7135、TLC0831、TLC5510、AD7705、AD650、CD4051、CD4053B、 AD7501、AD7506、AD582、LF398、HTS-0025、THS-0060、AD389、 ADC0809 DAC0832（数模）、TLC5615（数模）

注：集成块和我们常说的集成电路是一个概念，集成块在电路中的符号是“IC”或“N”或“U” 六、线性集成稳压器

稳压块的作用是将电压进行降压处理并稳定为某一固定的值后输出，如三端稳压块7805可将小于35V的电压降成稳定的5V输出电压，它比只使用一只稳压二极管进行稳压的电路要好得多，成本也不是很高，所以应用还是很广泛的。（详见第十五点 线性集成稳压器）

常见的三端稳压块可分为正电压稳压块和负电压稳压块两种，正电压的有78XX系列、负电压的有79XX系列，它们两个是不能互换使用的，所以大家在选用时不要弄混。当然，稳压块并非只有这两个系列，而且还有四端稳压块和五端稳压块，只是在电脑系统中这两个系列最为常见罢了；另外稳压块是有小、中、大功率之分的，在代换时不要用小功率的去代大功率的，但用大功率的去代换小功率的是没有任何问题的。

至于品牌方面也是有所讲究的，有些质量不好的稳压块的稳压值和标称值的误差是很大的，甚至有些品牌的稳压块的热稳定性能非常不好，常常引发奇怪的故障。在笔者用过的多个品牌的稳压块中有四个品牌的质量和性能算是很好的，它们分别是：ST（意法）、AN（松下）、LM（美国国半）、MC（摩托罗拉），它们具体的品牌可从型号的前缀中看出来。

注：稳压块在电路中的符号是“IC”。 * 三端固定集成稳压器

6.1. 三端固定集成稳的特点

6.1.1.三端固定集成稳压器

包含7800和7900两大系列，7800系列是三端固定正输出稳压器，7900系列是三端固定负输出稳压器。它们的最大特点是稳压性能良好，外围元件简单，安装调试方便，价格低廉，现已成为集成稳压器的主流产品。7800系列按输出电压分有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等品种；按输出电流大小分有0.1A、0.5A、1.5A、3A、5A、10A等产品；具体型号及电流大小见表3-6。例如型号为7805的三端集成稳压器，表示输出电压为5V，输出电流可达1.5A。注意所标注的输出电流是要求稳压器在加入足够大的散热器条件下得到的。同理7900系列的三端稳压器也有-5V～-24V七种输出电压，输出电流有0.1A、0.5A、1.5A三种规格，具体型号见表3-7。

表3-6 CW7800系列稳压器规格 型 号 78L00 78M00 7800 78T00 78H00 78P00 输出电流(A) 0.1 0.5 1.5 3 5 10 输出电压(V) 5、6、9、12、15、18、24 5、6、9、12、15、18、24 5、6、9、12、15、18、24 5、12、18、24 5、12 5

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型 号 79L00 79M00 7900 表3-7 CW7900系列稳压器规格 输出电流(A) 输出电压(V) 0.1 -5、-6、-9、-12、-15、-18、-24 0.5 -5、-6、-9、-12、-15、-18、-24 1.5 -5、-6、-9、-12、-15、-18、-24 7800系列属于正压输出，即输出端对公共端的电压为正。根据集成稳压器本身功耗的大小，其封装形式分为TO-220塑料封装和TO-3金属壳封装，二者的最大功耗分别为10W和20W（加散热器）。管脚排列如图3.4.1(a)所示。UI为输入端，UO为输出端，GND是公共端（地）。三者的电位分布如下：UI＞UO＞UGND(0V)。最小输入—输出电压差为2V，为可靠起见，一般应选4～6V。最高输入电压为35V。

7900系列属于负电压输出，输出端对公共端呈负电压。7900与7800的外形相同，但管脚排列顺序不同，如图3.4.1(b)所示。7900的电位分布为：UGND(0V)＞-UO＞-UI。另外在使用7800与7900时要注意，采用TO-3封装的7800系列集成电路，其金属外壳为地端；而同样封装的7900系列的稳压器，金属外壳是负电压输入端。因此，在由二者构成多路稳压电源时若将7800的外壳接印刷电路板的公共地，7900的外壳及散热器就必须与印刷电路板的公共地绝缘，否则会造成电源短路。

CW78?á?áCW79?á?áê?è?μ?(a)?3ê?μ??èê?(b)?3ê?图3.4.1 三端固定输出集成稳压器管脚排列图

6.1.2.应用中的几个注意问题

1、改善稳压器工作稳定性和瞬变响应的措施

三端固定集成稳压器的典型应用电路如图3.4.2所示。图3.4.2（a）适合7800系列，UI、UO均是正值；图3.4.2（b）适合7900系列，UI、UO均是负值；其中UI是整流滤波电路的输出电压。在靠近三端集成稳压器输入、输出端处，一般要接入C1=0.33?F和C2=0.1?F电容，其目的是使稳压器在整个输入电压和输出电流变化范围内，提高其工作稳定性和改善瞬变响应。为了获得最佳的效果，电容器应选用频率特性好的陶瓷电容或胆电容为宜。另外为了进一步减小输出电压的纹波，一般在集成稳压器的输出端并入一几百?F的电解电容。

D2VCC_CIRCLE11

D2UiCW7800U0-UiCW7900C10.33|ìFC20.1|ìFC0+-U0VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEC10.33|ìFVCC_CIRCLEC20.1|ìF+C0(a)(b) 图3.4.2 集成三端稳压器的典型应用

(a) CW7800系列稳压器的典型应用 (b) CW7900系列稳压器的典型应用

2、确保不毁坏器件的措施

三端固定集成稳压器内部具有完善的保护电路，一旦输出发生过载或短路，可自动限制器件内部的结温不超过额定值。但若器件使用条件超出其规定的最大限制范围或应用电路设计处理不当，也是要损坏器件的。例如当输出端接比较大电容时（CO＞25?F），一旦稳压器的输入端出现短路，输出端电容器上储存的电荷将通过集成稳压器内部调整管的发射极—基极PN结泄放电荷，因大容量电容器释放能量比较大，故也可能造成集成稳压器坏。为防止这一点，一般在稳压器的输入和输出之间跨接一个二极管（见图3.4.2），稳压器正常工作时，该二极管处于截止状态，

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当输入端突然短路时，二极管为输出电容器CO提供泄放通路。 3、稳压器输入电压值的确定

集成稳压器的输入电压虽然受到最大输入电压的限制，但为了使稳压器工作在最佳状态及获得理想的稳压指标，该输入电压也有最小值的要求。输入电压UI的确定，应考虑如下因素：稳压器输出电压UO；稳压器输入和输出之间的最小压差(UI－UO)min；稳压器输入电压的纹波电压URIP，一般取UO、(UI－UO)min之和的10%；电网电压的波动引起的输入电压的变化?UI，一般取UO、(UI－UO)min、URIP之和的10%。对于集成三端稳压器，(UI?UO)?2~10V具有较好的稳压输出特性。例如对于输出为5V的集成稳压器，其最小输出电压UI为： UImin?U0?(UI?U0)min?URIP??UI?5?2?0.7?0.77?8.（ 5V）6.2. 三端可调集成稳压器

三端固定输出集成稳压器主要用于固定输出标准电压值的稳压电源中。虽然通过外接电路元件，也可构成多种形式的可调稳压电源，但稳压性能指标有所降低。集成三端可调稳压器的出现，可以弥补三端固定集成稳压器的不足。它不仅保留了固定输出稳压器的优点，而且在性能指标上有很大的提高。它分为CW317(正电压输出)和CW337(负电压输出)两大系列，每个系列又有100mA、0.5A、1.5A、3A?等品种，应用十分方便。就CW317系列与CW7800系列产品相比，在同样的使用条件下，静态工作电流IQ从几十mA下降到50?A，电压调整率SV由0.1%/V达到0.02%/V，电流调整率SI从0.8%提高到0.1%。三端可调集成稳压器的产品分类见表3-8所示。

CW317系列、CW337系列集成稳压器的管脚排列及封装型式见图3.4.3所示。

表3-8 三端可调集成稳压器规格 特国 产 型 最大输出电流输出电对应国外型号 点 号 (A) 压(V) CW117L/217L/31.2～LM117L/217L/0.1 17L 37 317L CW117M/217M/31.2～LM117M/217M/0.5 17M 37 317M CW117/217/317 1.2～LM117/LM217/1.5 37 317 正压输CW117HV/217HV/3171.2～LM117HV/217HV/311.5 出 HV 57 7HV W150/250/350 1.2～LM150/250/353 33 0 W138/2138/338 1.2～LM138/238/335 32 8 W196/296/396 1.25～LM196/296/3910 15 6 CW137L/237L/3-1.2～LM137L/2137L0.1 37L -37 /337L 负压输CW137M/237M/3-1.2～LM137M/237M/0.5 出 37M -37 337M CW137/237/337 -1.2～LM137/237/331.5 -37V 7 CW117/217/317CW137/237/337ADJU0UiADJ-Ui-U0

(a) (b)

图3.4.3 三端可调集成稳压器管脚排列图

(a) TO-220封装 (b) TO-3封装

33

CW317、CW337系列三端可调稳压器使用非常方便，只要在输出端上外接两个电阻，即可获得所要求的输出电压值。它们的标准应用电路如图3.4.4所示，其中图3.4.4(a)是CW317系列正电压输出的标准电路；图3.4.4(b)是CW337系列负电压输出的标准电路。

2D11N40071VCC_CIRCLE211D11N400722UiVCC_CIRCLELM31713D2R13-UiLM33712-U0R11U0VCC_CIRCLED21221+C2210|ìFR2+120.1|ìF1N4007C1120|?+C30.1|ìFC1C21N40071VCC_CIRCLE120|?C3+10|ìFR2210|ìF210|ìF2(a)(b)图3.4.4 三端可调集成稳压器的典型应用

(a) CW317系列三端可调稳压器典型应用电路 (b) CW337系列三端可调稳压器典型应用电路

在图3.4.4(a)电路中，输出电压的表达式为：

RRU0?1.25?(1?2)?50?10?6?R2?1.25?(1?2)

R1R1式中第二项是CW317的调整端流出的电流在电阻R2上产生的压降。由于电流非常小（仅为50?A），故第二项可忽略不计。在空载情况下，为了给CW317的内部电路提供回路，并保证输出电压的稳定，电阻R1不能选的过大，一般选择R1=100～120?。调整端上对地的电容器C2用于旁路电阻R2上的纹波电压，改善稳压器输出的纹波抑制特性。一般C2的取值在10F左右。 6.3. 集成稳压器典型应用实例

1．正、负对称固定输出的稳压电源 利用CW7815和CW7915集成稳压器，可以非常方便地组成±15V输出、电流1.5A的稳压电源，其电路如图3.4.5所示。该电源仅用了一组整流电路，节约了成本。

图3.4.5 正、负对称固定输出的稳压电源

2．从零伏开始连续可调的稳压电源

由于CW317集成稳压器的基准电压是1.25V，且该电压在输出端和调整端之间，使得图3.4.4所示的稳压电源输出只能从1.25V向上调起。如果实现从0V起调的稳压电源，可采用图3.4.6所示的电路。电路中的R2不是直接接到0V上，而是接在稳压管DZ的阳极上，若稳压管的稳压值取1.25V，则调节R2，该电路的输出电压可从0V起调。稳压管DZ也可用两只串联二极管代替。电阻R3起限流作用。

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UiVCC_CIRCLEVCC_CIRCLEU0CW317R1C10.33|ìF12021C20.1|ìFR2DZ-10VVCC_CIRCLE112R31K22图3.4.6 从0V起调的稳压电源

3．跟踪式稳压电源

在有些情况下，有时要求某一电源能自动跟踪另一电源电压的变化而变化。利用两只CW317集成稳压器组成的跟踪式稳压电源如图3.4.7所示。第一级集成稳压器IC1的调整端通过电阻R2接到第二只集成稳压器IC2的输出端，这就限定了IC2集成稳压器的输入—输出电压差。该电压差为：

11R27202VCC_CIRCLEVCC_CIRCLER1CW3172240UiU01U02CW3171C10.1|ìFC21R3120R41k2221|ìF图3.4.7 跟踪式稳压电源 R2Ud2?UO1?UO2?1.25(1?)

R1在图给定的参数下，Ud2=5V。第二级集成稳压器的输出电压为:

R4UO2?1.25(1?)

R3故第一级集成稳压器的输出电压为

R4UO1?Ud2?UO2?5?1.25(1?)

R3可见在调节电阻R4改变第二级输出电压UO2时，第一级输出电压UO1自动跟踪UO2电压变化。 4．恒流源电路

用三端固定输出集成稳压器组成的恒流源电路如图3.4.8所示。此时三端集成稳压器CW7805工作于悬浮状态，接在CW7805输出端和公共端之间的电阻R决定了恒流源的输出电流I0。从图中知，流过电阻R的电流为：

V5 IR????

RR5流过负载RL的电流为：I0?IR?IQ??IQ

R其中IQ为集成稳压器的静态工作电流。当电阻R较小，IR较大的情况下，IQ的影响可忽略不计。可见，调节电阻R的大小，可以改变恒流源电流的大小。

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UiVCC_CIRCLECW7805C0.33|ìFIQIR10.1uF221RI0RLVCC_CIRCLE图3.4.8 恒流源电路之一

用三端可调集成稳压器CW317组成的恒流源电路如图3.4.9所示。由于集成可调稳压器CW317的调整端电流非常小，仅有50?A左右，并且调整端电流又极其稳定。故该恒流源的电流恒定性及效率均比较高。该恒流源电路的输出电流为：

1.25 I0?RVCC_CIRCLEUiCW317IRRCIQ0.1|ìF2I011RL2 图3.4.9 恒流源电路之二

若将电阻R用电位器代替，便可得到输出电流可调的恒流源。该恒流源的最小输出电流应大于5mA，恒流源的最大输出电流将受到CW317最大输出电流的限制。 七、开关电源

7.1. 开关电源的控制结构：

一般地，开关电源大致由输入电路、变换器、控制电路、输出电路四个主体组成。如果细致划分，它包括：输入滤波、输入整流、开关电路、采样、基准电源、比较放大、震荡器、V/F转换、基极驱动、输出整流、输出滤波电路等。实际的开关电源还要有保护电路、功率因素校正电路、同步整流驱动电路及其它一些辅助电路等。

下面是一个典型的开关电源原理框图（图42），掌握它对我们理解开关电源有重要意义。 输入电路 变换电路 输出电路 滤波 整流 浪涌抑制 变压器 开关器件 整流 滤波 功率因素校正 PM电路（类型PFM） 保护电路 基极驱动 基准电源 震荡器 V/F转换 比较放大 采样电路

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控制电路

图42 开关电源的基本结构框图

根据控制类型不同，PM（脉冲调制）电路可能有多种形式。这里是典型的PFM结构。 7.2.开关电源的构成原理： 7.2.1.输入电路：

线性滤波电路、浪涌电流抑制电路、整流电路。

作用：把输入电网交流电源转化为符合要求的开关电源直流输入电源。 1．线性滤波电路：抑制谐波和噪声。

2．浪涌滤波电路：抑制来自电网的浪涌电流。

3．整流电路：把交流变为直流。有电容输入型、扼流圈输入型两种，开关电源多数为前者。 7.2.2.变换电路：

含开关电路、输出隔离（变压器）电路等，是开关电源电源变换的主通道，完成对带有功率的电源波形进行斩波调制和输出。这一级的开关功率管是其核心器件。 1．开关电路

驱动方式：自激式、他激式。

变换电路：隔离型、非隔离型、谐振型。 功率器件：最常用的有GTR、MOSFET、IGBT。 调制方式：PWM、PFM、混合型三种。PWM最常用。 2．变压器输出

分无抽头、带抽头。半波整流、倍流整流时，无须抽头，全波时必须有抽头。 7.2.3.控制电路：

向驱动电路提供调制后的矩形脉冲，达到调节输出电压的目的。

基准电路：提供电压基准。如并联型基准LM358、AD589，串联型基准AD581、REF192等。 采样电路：采取输出电压的全部或部分。

比较放大：把采样信号和基准信号比较，产生误差信号，用于控制电源PM电路。 V/F变换：把误差电压信号转换为频率信号。 振荡器：产生高频振荡波。

基极驱动电路：把调制后的振荡信号转换成合适的控制信号，驱动开关管的基极。 7.2.4.输出电路：

整流、滤波。把输出电压整流成脉动直流，并平滑成低纹波直流电压。输出整流技术现在又有半波、全波、恒功率、倍流、同步等整流方式。 7.3. 各类拓补结构电源分析 7.3.1.非隔离型开关变换器 1、降压变换器

Buck电路（图43）：降压斩波器，输入输出极性相同。由于稳态时，电感充放电伏秒积相等，因此： （Ui-Uo）*ton=Uo*toff， Ui*ton-Uo*ton=Uo*toff, Ui*ton=Uo(ton+toff), Uo/Ui=ton/(ton+toff)= Δ 即，输入输出电压关系为：Uo/Ui=Δ(占空比) L VD L S II

VD

Uo Ui C Uo S C III I

图43 Buck电路拓补结构 图44 Boost电路拓补结构

在开关管S通时，输入电源通过L平波和C滤波后向负载端提供电流；当S关断后，L通过二极管续流，保持负载电流连续。输出电压因为占空比作用，不会超过输入电源电压。 2、升压变换器

Boost电路（图44）：升压斩波器，入出极性相同。利用同样的方法，根据稳态时电感L的充放电伏秒积相等的

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原理，可以推导出电压关系： Uo/Ui=1/（1-Δ）

这个电路的开关管和负载构成并联。在S通时，电流通过L平波，电源对L充电。当S断时，L向负载及电源放电，输出电压将是输入电压Ui+UL，因而有升压作用。 3、逆向变换器

Buck-Boost电路（图45）：升/降压斩波器，入出极性相反，电感传输。电压关系： Uo/Ui=-Δ/（1-Δ） L2 C1 VD S ID I T N2 C2 R Uo Ui L Uo Ui C S VD III L1 图45 Buck-Boost电路拓补结构 图46 Cuk变换器电路拓补结构

S通时，输入电源仅对电感充电，当S断时，再通过电感对负载放电来实现电源传输。所以，这里的L是用于传输能量的器件。 4、丘克变换器

Cuk电路（图46）：升/降压斩波器，入出极性相反，电容传输。电压关系：Uo/Ui=-Δ/（1-Δ）。

当开关S闭合时，Ui对L1充电。当S断开时，Ui+EL1通过VD对C1进行充电。再当S闭合时，VD关断，C1通过L2、C2滤波对负载放电，L1继续充电。这里的C1用于传递能量，而且输出极性和输入相反。 7.3.2.隔离型开关变换器 1．推挽型变换器

下面是推挽型变换器的电路（图47）。

L L S2 C1 N1 T T S1 Ui N2 N2 C 2Ui C R R

N1 N1 N2 N2 Uo Uo C2 S2 S1 图47 推挽型变换电路 图48 半桥式变换电路

S1和S2轮流导通，将在二次侧产生交变的脉动电流，经过全波整流转换为直流信号，再经L、C滤波，送给负载。由于电感L在开关之后，所以当变比为1时，它实际上类似于降压变换器。 2．半桥型变换器

图48给出了半桥型变换器的电路图。当S1和S2轮流导通时，一次侧将通过电源-S1-T-C2-电源及电源-C1-T-S2-电源产生交变电流，从而在二次侧产生交变的脉动电流，经过全波整流转换为直流信号，再经L、C滤波，送给负载。同样地，这个电路也相当于降压式拓补结构。 3．全桥型变换器

4．下图（图49）是全桥变换器电路。 VD1 L VD3 L T T S1 S2 N2 N3 C R Uo N2 Ui C R N1 N1 VD2 N2 Ui Uo

S4 S3

S 图49：全桥式变换电路 图50：正激型变换器电路

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当S1、S3和S2、S4两两轮流导通时，一次侧将通过电源-S2-T-S4-电源及电源-S1-T-S3-电源产生交变电流，从而在二次侧产生交变的脉动电流，经过全波整流转换为直流信号，再经L、C滤波，送给负载。这个电路也相当于降压式拓补结构。

5．正激型变换器（图50所示）

当S导通时，原边经过输入电源-N1-S-输入电源，产生电流。当S断开时，N1能量转移到N3，经N3-电源-VD3向输入端释放能量，避免变压器过饱和。VD1用于整流，VD2用于S断开期间续流。 6．隔离型Cuk变换器

隔离型Cuk变换器电路如图51下所示：

VD1 S2 C12 L2 L1 C11 VD3 N1 T N3 T Ui N2 C R N2 Ui N1 S C2 R Uo N4 N1 N2 Uo

VD S1 VD2

图51：隔离型Cuk变换器 图52：能量回馈型电流变换器电路

当S导通时，Ui对L1充电。当S断开时，Ui+EL1对C11及变压器原边放电，同时给C11充电，电流方向从上向下。附边感应出脉动直流信号，通过VD对C12反向充电。在S导通期间，C12的反压将使VD关断，并通过L2、C2 滤波后，对负载放电。这里的C12明显是用于传递能量的，所以Cuk电路是电容传输变换电路。 7．电流变换器

能量回馈型电流变换器电路如图52所示。该电路与推挽电路类似。不同的是，在主通路上串联了一个电感。其作用是在S1、S2断开期间，使得变压器能量转移到N3绕组，通过VD3回馈到输入端。 下面是升压型变换器的电路图（图53）： VD1 S2

N1 T

Ui N2 C R

L N1 N2 Uo

S1 VD2

图53：升压型电流变换器电路

该电路也与推挽电路类似，并在主通路上串联了一个电感。在开关导通期间，L积蓄能量。当一侧开关断开时，电感电动势和Ui叠加在一起，对另一侧放电。因此，L有升压作用。 7.3.3.准谐振型变换器

在脉冲调制电路中，加入R、L谐振电路，使得流过开关的电流及管子两端的压降为准正弦波。这种开关电源成为谐振式开关电源。

利用一定的控制技术，可以实现开关管在电流或电压波形过零时切换，这样对缩小电源体积，增大电源控制能力，提高开关速度，改善纹波都有极大好处。所以谐振开关电源是当前开关电源发展的主流技术。又分为： 1．ZCS——零电流开关。开关管在零电流时关断。 2．ZVS——零电压开关。开关管在零电压时关断。 7.4.开关电源的分类总结

开关电源的分类 1．按控制方式：

脉冲调制变换器：驱动波形为方波。PWM、PFM、混合式。

谐振式变换器：驱动波形为正弦波。又分ZCS（零电流谐振开关）、ZVS（零电压谐振开关）两种。 2．按电压转换形式：

2.1．AC/DC：一次电源。即整流电源。 2.2．DC/DC：二次电源。

1)Buck电路：降压斩波器，入出极性相同。

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2)Boost：升压斩波器，入出极性相同。

3)Buck-Boost：升/降压斩波器，入出极性相反，电感传输。 4)Cuk：升/降压斩波器，入出极性相反，电容传输。 3．按拓补结构：

1．隔离型：有变压器。2．非隔离型：无变压器。 7.5.基准电源器件的类型及其工作原理

这种基准器件分为串联型和并联型两种。

RS VREF IF IF VREF RS 串联基准 并联基准 R RL L

IL IQ IL IQ

图54：并联基准与串联基准

1．并联基准

如上左图，并联基准与负载是并联的。 UREF=Uin-IFRS=Uin-（IQ+IL）RS

当负载电流发生变化时，通过调节IQ来保持UREF稳定。这类器件有：LM358、AD589等。 2．串联基准

如上右图，串联基准与负载是串联的。 UREF=Uin-IFRS=Uin-（IQ+IL）RS

当负载电流发生变化时，通过调节RS来保持UREF稳定。这类器件有：AD581、REF192、TL431等。

&& TL431基准电源器件 （一）TL431简介

图55：TL431结构及原理 阴极（CATHODE）、阳极（ANODE）和参考端（REF）。

TL431是一是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值（如图2）。该器件的典型动态阻抗为0.2Ω。

由图可以看到，VI是一个内部的2.5V基准源，接在运放的反相输入端。由运放的特性可知，只有当REF端（同相端）的电压非常接近VI（2.5V）时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着REF端电压的微小变化，通过三极管的电流将从1到100mA变化。当然，该图绝不是TL431的实际内部结构，所以不能简单地用这种组合来代替它。但如果在设计、分析应用TL431的电路时，这个模块图对开启思路，理解电路都是很有帮助的。 （二）TL431的应用

前面提到TL431的内部含有一个2.5V的基准电压，所以当在REF端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。如图56所示的电路，当R1和R2的阻值确定时，两者对Vo的分压引入反馈，若V o增大，反馈量增大，TL431的分流也就增加，从而又导致Vo下降。显见，这个深度的负反馈电路必然在VI等于基准电压处稳定，此时Vo=(1+R1/R2)Vref。选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出，特别地，当R1=R2时，Vo=5V。需要注意的是，在选择电阻时必须保证TL431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1 mA 。

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当然，这个电路并不太实用，但它很清晰地展示了该器件在应用中的方法。将这个电路稍加改动，就可以得到在很多实用的电源电路，如图57。

一般地，在阴极和参考端之间，可以引进R、C串联网络，以做相位补偿。

图56：推荐的应用电路及电压输出图57是一个最简单的+5VDC稳压电路。

作为基准器件，TL431可以在恒压源、恒流源等电路中广泛采用。我们前面讲到的开关电源，就广泛地使用这个器件作为比较基准。 图57：精密5V稳压器

&& PWM（Pulse Width Modulation）——脉宽调制，是一种开关式稳压电源应用，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。 pwm解码原理：

首先通过延时来丢开引导码，然后通过解码丢掉16 位系统识别码，最后解系统正码和反码。解开后将正码取反看是否与反码相同，如果相同，即解开保存其值。解码0 或1是这样的。在低电平的时候等待，直到为高了后，用一个0.882ms 的延时去量，量完后，如果为低了,证明前面是一个0.58ms 低电平和一个0.58ms 高电平地组成，即保存一个0.如果为高，则证明是由一个0.58ms 低电平地和一个1.58ms 高电平组成，即保存一个1 .为1则再调一个延时，让它延到低电平。等待到高电平后重复上述过程解码。遥控器解码程序介绍：通过上述的解码原理，利用单片机的中断口来测PWM码的宽度，通过本实验仪配备的遥控，单片机解码在数码管上显示。实际应用例如：红外遥控。

八、NE555的应用 http://www.dzsc.com/data/Circuit-20703.html

NE555为8脚时基集成电路. 封装形式有两种，一是dip双列直插8脚封装，另一种是sop-8小型（smd）封装形式。其他ha17555、lm555、ca555分属不同的公司生产的产品。内部结构和工作原理都相同。ne555属于cmos工艺制造. 各脚主要功能： 1地 GND ，2触发 ，3输出 ，4复位 ，5控制电压 ，6门限(阈值） ，7放电 ，8电源电压Vcc 。 8.1. 555时基电路内部结构电路图（图59）

555时基电路分TTL和CMOS两大类。图是TTL型电路的内部结构图。从图中可以看出，它是由分压器、比较器、R-S触发器、输出级和放电开关等组成的。电路中的比较器的主要功能是对输入电压和分压器形成的基准电压进行比较，把比较的结果用高电平\或低电平 \两种状态在其输出端表现出来。555电路中的R-S触发器是由两个与非门交叉连接构成的。为了使R-S触发器直接置零，触发器还引出一个MR端，只要在MR端置太低电平 \，不管触发器原来处于什么状态，也不管它输入端加的是什么信号，触发器会立即置零，即Q=0=Uo，所以MR端也称为总复位端。为了使555电路有更好的性能，触发器的输出端Q是经非门反相后送到输出端U。的。由于非门的放大作用，555电路的负载能力得到提高。555电路在使用中大多跟电容器的充放电有关，例如用555组成定时电路时，定时的长短是由RC电路的充电时间常数确定的。为了使定时器能反复使用，在完成一次定时控制后，应将电容C上的电荷放掉，为下一次定时工作做好准备\因此在555电路中特设了一个放电开关，它就是三极管VT。当555电路输出端电平U。=0时，Q=1，VT处于导通状态;当输出端电平U。=1时，Q=O，VT处于截止状态，相当于DIS端开路。因此三极管VT起到了一个开关的作用。当U。=0时，开关闭合，为电容提供了一个接地的放电通路;当U。=1时，开关断开，DIS端开路，电容器不能放电。

8.2. TTL形555电路的内部结构

电路中的UC端为外加基准电压的控制端。由于制造工艺的原因，CMOS型555时基电路的内部结构和TTL型555时基电路是不太一样的,如图所示。但它们的引脚功能及输入和输出逻辑功能是相同的，两种555电路有着完全相同的外特性。

8.3. 555时基电路的逻辑功能

为了描述555时基电路的外特性，可以把它们的内部电路简化成为一个带放电开关的特殊R-S触发器，放电开关受刁端的控制，如图所示。它的逻辑功能见表。

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CMO5型555电路内部结构简化不的555内部电路555时基电路的逻辑功能从简化的内部电路结构和逻辑功能表中可以看出，555电路有以下儿个特点:

①两个输入端触发电平的羽值要求不同。在TH输入端加上大于(或Vc)的电压时，可以把触发器置于\状态，即u。=0。在TR端加上小于(或)的电压时，可以把触发器置于\状态，即u。=1。 ②复位端而可低电平有效，平时应为高电平。

③对于放电开关端DIS，当U。为低电平时，DIS端接地;当U。为高电平时，DIS对地开路。 8.4. 用555定时器构成多谐振荡器

1+5VR12201248R7w1K5553Vo6125R2212KVC21uC

图58 理论值 ： T=0.7(R1+2R2)C 图59 555内部结构 vc 2/31/3

87650 t VccVo'Vi1Vicv555GNDVi2VoRdTT1234

0 t

图60 555引脚图 图61 T 多谐振荡波形

1+5VR2k7482V5553VoC6Vi5C211u

图62 555定时器构成单稳态触发器 理论值：t=1.1RC

8.5. 555应用电路举例

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图63 555构成的多种波形发生器

图64 NE555应用于开关电源 九、常用运放、三极管引脚分布与应用电路 9.1. LM386集成功率放大器及其应用

LM 386是一种低电压通用型音频集成功率放大器，广泛应用于收音机、对讲机和信号发生器中； LM 386的外形与管脚图如图5.3.3所示，它采用8脚双列直插式塑料封装。

图65 封装与引脚分布 图66 应用举例

LM386有两个信号输入端，2脚为反相输入端，3脚为同相输入端；每个输入端的输入阻抗均为50 kΩ，而且输入端对地的直流电位接近于零，即使输入端对地短路，输出端直流电平也不会产生大的偏离。

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9.2.集成功放2030及其应用

1．集成功放2030主要技术指标及引脚排列：

电源电压：?6~?18V 静态电流：ICCO?40mA 输出峰值电流：IOM?3.5A 输出功率：PO?14W 2、TDA2030应用电路举例

图67 TDA2030双电源典型应用电路 图68 TDA2030单电源典型应用电路 9.3.运放NE5532、NE5534、LM324、LM311、LM393简介

NE5532为双运放，NE5534为单运放，LM324为四运放，LM311、LM393（比较器）其引脚排列如图：

NE5532引脚分布 NE5534引脚分布 LM324引脚分布

LM311引脚分布 LM393引脚分布 工作电压：+3V~+22V 图69 常用运放图

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9.4.常用三极管引脚定义

9013引脚分布 9014引脚分布 9018引脚分布 9012引脚分布

2N3904引脚分布 2N3906引脚分布 8050引脚分布 8550引脚分布 图70 常用三极管引脚排列

9.5.功率放大器

1、功率放大的实质是通过晶体管的控制作用，把电源提供给放大器的直流功率转换成负载上的交流功率。交流输出功率和直流电源功率息息相关。 2、功率放大器分类：

根据负载性质不同划分：

非谐振功放：负载为纯电阻（匹配网络如低频变压器、高频变压器和传输线变压器）。 谐振功放：负载为电抗性。(匹配网络如L型、T型、π型等网络)。

根据工作频率高低划分为：

低频功放：变压器耦合甲类单管、乙类推挽，OCL(或OTL)，集成低频功放及BTL等。 高频功放：宽带高频功放，谐振功放。

按流通角φ大小划分（即根据放大器集电极电流导通时间划分）： 甲 类（A类）：φ=360°，整个周期内，放大器集电极电流都导通。效率低； 甲乙类（AB类）：180°＜φ＜360°，大于半周期又小于整个周期内，放大器集电极电流导通。 乙 类（B类）：φ=180°，半个周期内，放大器集电极电流导通。理论上效率为78.5%； 丙 类（C类）：φ<180°，小于半个周期内，放大器集电极电流导通。 丁 类（D类）：φ=90°，管子工作于开关状态。效率最高。 3、功率放大器的效率

放大器的效率η指输出功率Psc与电源供给的直流动率PE之比，即通常用百分比表示： η=Psc/PE 通常用百分比表示： η=Psc/PE×100% 效率越高，功率放大器的性能越好。 4、前置放大和后置放大

前置放大器的作用，是将信号进行预放大（电压放大），以推动后级放大器。一般的音色调整，都是在前置放大器里完成。后级放大器为纯功率放大！

常识：用电子管作为功率放大器件的，称为“胆机”！ 用晶体管作为功率放大器件的，称为“石机”！

开环与闭环区别在于有没反溃。有反馈回路的电路图叫闭环回路，就是对输出量反馈到输入进行特定计算，调整输入，从而达到自动控制；而开环控制是没有反馈回路的电路。

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