【正文】 內(nèi)部 D 觸發(fā)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)和雙穩(wěn)態(tài)電路的原理，以及比較特殊器件如單結(jié)晶體管、發(fā)光二極管特性和相關(guān)電路的分析。 第 4 章 整機(jī)電路的工作原理本 章 按 照 電 路 結(jié) 構(gòu) 和 各 電 路 的 工 作 特 點(diǎn) 描 述 整 機(jī) 電 路 的 工 作 原 理 ， 通 過對(duì) 整 機(jī) 電 路 的 工 作 原 理 的 介 紹 ， 更 清 楚 地 了 解 時(shí) 間 優(yōu) 先 鑒 別 電 路 的 工 作 過 程和 使 用 方 法 。 整機(jī)電路的原理結(jié)合附錄 3 給出的電路原理圖說明整機(jī)電路的原理。電路接通電源后，LED 燈并沒有立刻發(fā)光，而是當(dāng)人體接觸觸摸開關(guān)時(shí)，在高電平觸摸脈沖的作用下晶閘管導(dǎo)通，12v 電源通過電阻 R 向電容 C 充電，C 兩端電壓逐漸升高，使三極管 VT2 基極電壓逐漸升高，VT2 由截止?jié)u漸向飽和過度，其內(nèi)阻逐漸由高變低，此時(shí)電容 C 兩端電壓逐漸升高，單結(jié)晶體管震蕩產(chǎn)生的尖峰脈沖觸發(fā)晶閘管 vth1 導(dǎo)通，LED 燈逐漸變亮，同時(shí)測(cè)光電路可自動(dòng)檢測(cè)環(huán)境光線的強(qiáng)度，自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光的亮度，并可根據(jù)個(gè)人喜好調(diào)節(jié)帶開關(guān)的電位器 RP1 進(jìn)行手動(dòng)調(diào)光，當(dāng)人體再一次接觸觸摸開關(guān)時(shí)，觸摸脈沖由高電平跳變到低電平，此時(shí)晶閘管 VTH2 截止，電容 C2 通過電阻 R8 放電，C2 兩端電壓逐漸降低，使 VT2 基極電壓逐漸降低，VT2 由飽和逐漸向截止過度，其內(nèi)阻逐漸有低變高，燈泡由亮漸滅，達(dá)到了調(diào)光緩變的目的，使眼睛不易疲勞，保護(hù)視力。本章小結(jié)本章節(jié)主要介紹了視力保健臺(tái)燈電路的整機(jī)電路原理，結(jié)合附錄 3 給出的電路原理圖可以表明整個(gè)電路結(jié)構(gòu)、各單元電路的具體形式和他們之間的連接方式，從而表達(dá)了整機(jī)電路的工作原理。它 是 本 次 設(shè) 計(jì) 的 核 心 內(nèi) 容 。 通 過 對(duì)整 機(jī) 電 路 工 作 原 理 的 分 析 ， 進(jìn) 一 步 了 解 其 工 作 過 程 ， 為 整 機(jī) 電 路 的 調(diào) 試 工 作做 好 準(zhǔn) 備 。 第 5 章 電路的安裝與調(diào)試及元器件的檢測(cè)電 路 的 安 裝 與 調(diào) 試 是 電 路 設(shè) 計(jì) 過 程 中 最 重 要 的 環(huán) 節(jié) ， 本 章 主 要 介 紹 了 電路 的 安 裝 步 驟 、 布 線 原 則 、 接 地 問 題 以 及 調(diào) 試 過 程 中 應(yīng) 注 意 的 問 題 ， 并 對(duì) 單元 電 路 和 整 機(jī) 電 路 的 調(diào) 試 過 程 進(jìn) 行 講 解 。 整機(jī)電路安裝步驟在 組 裝 整 機(jī) 電 路 時(shí) ， 有 三 種 方 式 可 以 選 擇 ， 分 別 是 利 用 面 包 板 連 接 電 路 、用 萬 用 板 焊 接 電 路 、 用 電 子 線 路 做 成 PCB 電 路 。 利 用 面 包 板 連 接 電 路 的 優(yōu) 點(diǎn)是 電 路 連 接 方 便 且 易 于 調(diào) 試 ， 但 電 路 接 觸 不 良 、 調(diào) 試 不 穩(wěn) 定 ； 萬 用 板 的 優(yōu) 點(diǎn)是 電 路 穩(wěn) 定 和 調(diào) 試 方 便 ， 但 電 路 焊 接 復(fù) 雜 、 不 易 布 線 ； 利 用 PCB 焊 接 電 路 的優(yōu) 點(diǎn) 是 電 路 工 作 穩(wěn) 定 ， 焊 接 方 便 ， 工 藝 美 觀 ， 但 造 價(jià) 昂 貴 ， 如 發(fā) 現(xiàn) 電 路 有 錯(cuò)不 易 調(diào) 試 。 根 據(jù) 三 種 安 裝 方 式 的 優(yōu) 缺 點(diǎn) ， 本 電 路 采 用 萬 用 板 進(jìn) 行 焊 接 電 路 來實(shí) 現(xiàn) 所 要 求 的 技 術(shù) 指 標(biāo) 。 整 機(jī) 電 路 的 安 裝 步 驟 如 下 ： 析 電 路 原 理 圖 。 將 整 機(jī) 電 路 的 工 作 原 理 分 析 透 徹 ， 清 楚 地 理 解 電 路的 信 號(hào) 流 程 ， 為 下 一 步 工 作 做 好 準(zhǔn) 備 。 理 布 局 。 根 據(jù) 各 元 器 件 引 腳 排 列 圖 和 電 氣 特 性 將 各 級(jí) 電 路 進(jìn) 行 合 理布 局 。 路 連 線 。 將 電 路 按 照 已 安 排 的 布 局 進(jìn) 行 連 線 ， 連 線 時(shí) 必 須 認(rèn) 真 、 仔細(xì) ， 保 證 電 路 連 接 準(zhǔn) 確 無 誤 。 試 電 路 。 電 路 連 接 后 ， 按 照 課 題 的 技 術(shù) 指 標(biāo) 進(jìn) 行 調(diào) 試 電 路 。 電 壓 會(huì)有 較 大 的 測(cè) 量 誤 差 。 連接非常重要，選得不合適會(huì)產(chǎn)生電路的干擾，甚至不能正常工作。一般情況下，為合理接地需要注意如下幾點(diǎn)：，這樣可以避免地電流干擾和寄生反饋?！暗亍睉?yīng)就近在輸入級(jí)的地端，不要和其他地方的地線公用。，應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離輸入級(jí)的接地點(diǎn)，可靠近高電位的接地端。 電路的檢測(cè)與調(diào)試 電路的檢測(cè)對(duì) 照 電 路 圖 檢 查 電 路 元 ， 按整機(jī)電路圖在萬用板上焊接電路，焊接完成后檢查電源、地線、信號(hào)線、元件引腳之間有無短路，導(dǎo)線有無接觸不良，有無錯(cuò)線、少線和多線，電解電容引腳有無錯(cuò)接，集成芯片是否插對(duì)等問題器 件 是 否 連 接 正 確 ， 器 件 管 腳 、 電 容 極 性 、 電 源 線 、 地 線 是 否 接 對(duì) ； 連 接 或 焊 接是 否 牢 固 ； 電 源 電 壓 的 數(shù) 值 和 方 向 是 否 符 合 設(shè) 計(jì) 要 求 等 。 以上都檢查無誤后把經(jīng)過準(zhǔn)確測(cè)量的 5V 電源電壓加入電路的輸入端，然后觀察有無異?，F(xiàn)象，包括有無冒煙，是否聞到異常氣味，手摸元件是否發(fā)燙等。如果出現(xiàn)異常，應(yīng)立即關(guān)閉電源，排除故障直到給電路通電無以上問題出現(xiàn)為止，即可通電調(diào)試各部分電路。 整機(jī)的調(diào)試單 元 電 路 安 裝 好 后 ， 應(yīng) 該 先 認(rèn) 真 進(jìn) 行 通 電 前 的 檢 查 ， 通 電 后 ， 檢 查 每 片集 成 電 路 的 工 作 電 壓 是 否 正 常 （ 該 集 成 電 路 電 源 電 壓 為 +5V） ， 這 是 電 路 進(jìn)行 有 效 工 作 的 基 本 保 證 。 調(diào) 試 該 單 元 電 路 直 至 正 常 工 作 。 調(diào) 試 可 分 為 靜 態(tài) 調(diào)試 和 動(dòng) 態(tài) 調(diào) 試 兩 種 ， 一 般 組 合 電 路 應(yīng) 靜 態(tài) 調(diào) 試 ， 時(shí) 序 電 路 應(yīng) 動(dòng) 態(tài) 調(diào) 試 。 統(tǒng) 調(diào)電 路 的 方 法 是 將 已 調(diào) 試 好 的 若 干 單 元 電 路 連 接 起 來 ， 然 后 跟 蹤 信 號(hào) 流 向 ， 由輸 入 到 輸 出 ， 由 簡(jiǎn) 單 到 復(fù) 雜 ， 依 次 測(cè) 試 ， 直 至 正 常 工 作 。調(diào) 試 控 制 電 路 分 為 兩 步 ： 第 一 步 單 獨(dú) 調(diào) 試 控 制 電 路 本 身 ， 施 加 于 控 制 電路 的 各 個(gè) 信 號(hào) 可 以 人 為 設(shè) 定 為 某 種 狀 態(tài) ， 直 至 正 常 工 作 。 第 二 步 將 控 制 電 路與 系 統(tǒng) 主 電 路 中 各 個(gè) 功 能 部 件 連 接 起 來 ， 進(jìn) 行 電 路 統(tǒng) 調(diào) 。電 壓 測(cè) 量 或 用 示 波 器 探 頭 測(cè) 試 波 形 時(shí) ， 表 筆 或 探 頭 不 要 由 于 滑 動(dòng) 而 造 成 集 成電 路 引 腳 間 短 路 ， 最 好 在 與 引 腳 直 接 連 通 的 外 圍 印 刷 電 路 上 進(jìn) 行 測(cè) 量 。 任 何瞬 間 的 短 路 都 容 易 損 壞 集 成 電 路 ， 在 測(cè) 試 扁 平 型 封 裝 的 CMOS 集 成 電 路 時(shí) 更要 加 倍 小 心 。視 力 保 健 臺(tái) 燈 電 路 ， 雖 然 集 成 電 路 使 用 不 多 ， 但 分 立 元 件 調(diào) 試 較 為 困 難 ，在 調(diào) 試 過 程 中 遇 到 問 題 時(shí) 調(diào) 試 步 驟 如 下 ：（ 1） 電 路 安 裝 好 后 ， 檢 查 無 誤 后 ， 接 通 電 源 在 確 認(rèn) 開 關(guān) 接 通 后 ， 燈 不 亮 ，當(dāng) 用 示 波 器 檢 查 觸 摸 開 關(guān) 電 路 13 腳 輸 出 端 時(shí) ， 示 波 器 顯 示 有 脈 沖 輸 出 而 且幅 度 和 寬 度 都 滿 足 求 ， 說 明 觸 摸 開 關(guān) 電 路 無 問 題 ， 晶 閘 管 VTH2 能 導(dǎo) 通 。（ 2） 用 示 波 器 檢 查 同 步 出 發(fā) 電 路 輸 出 端 ， 也 就 是 電 阻 R3 兩 端 是 否 有 尖峰 脈 沖 ， 示 波 器 無 顯 示 ， 說 明 單 結(jié) 晶 體 管 電 路 沒 有 震 蕩 ， 晶 閘 管 VTH1 沒 有打 開 ， 導(dǎo) 致 LED 光 源 沒 有 回 路 所 以 不 亮 ， 問 題 出 在 后 級(jí) 電 路 中 。（ 3） 用 萬 用 表 檢 查 電 容 C1 兩 端 電 壓 ， C1 兩 端 電 壓 幅 度 過 小 ， 導(dǎo) 致 單 結(jié)晶 體 管 電 路 不 能 產(chǎn) 生 震 蕩 ， 繼 續(xù) 向 后 級(jí) 檢 查 調(diào) 節(jié) 電 位 器 RP1 阻 值 大 小 ， 燈 仍舊 不 亮 。（ 4） 分 析 原 因 電 路 問 題 可 能 出 現(xiàn) 在 測(cè) 光 電 路 ， 當(dāng) 調(diào) 節(jié) RP2 兩 端 電 壓 時(shí) ，燈 果 然 慢 慢 變 亮 ， 這 時(shí) 我 才 恍 然 大 悟 ， 原 來 是 三 極 管 的 基 極 電 位 太 低 ， 不 足以 使 其 導(dǎo) 通 ， 導(dǎo) 致 電 容 C1 兩 端 電 壓 過 低 ， 單 晶 體 管 電 路 不 能 產(chǎn) 生 尖 峰 脈 沖 ，晶 閘 管 沒 有 導(dǎo) 通 ， LED 光 源 才 沒 有 發(fā) 光 的 。 元件的檢測(cè) 電容器的檢測(cè)電容一般有瓷片電容和電解電容，電解電容有正負(fù)之分，一般來講管腳長(zhǎng)的為正極，管腳短的為負(fù)極。電解電容的好壞我們可以用萬用表來測(cè)量。 首先把電阻檔放在 R*1K 上，然后用紅表筆接觸在電解電容的負(fù)極上，指針便立刻迅速向右擺動(dòng)，接著又慢慢向回?cái)[動(dòng)。待指針不動(dòng)時(shí)，又回到原來位置。這說明電解電容完好，如果不能回到原來位置，則說明電解電容完好。如果不能回到原來位置，則說明電解電容漏電，指針離原來位置，則說明電解電容漏電，指針離原來位置越遠(yuǎn)，說明漏電程度越大。 電容器的檢測(cè)主要用萬用表法，這種方法適用于無極性絕緣電阻的測(cè)量。測(cè)量時(shí)將萬用表電阻接置于 10K? 擋，將兩只表筆分別接電容器的兩個(gè)引腳。對(duì)于一般小電容量的電容器，此時(shí)測(cè)得的電阻值應(yīng)為無窮大或無窮??；對(duì)于容量較大的電容器，萬用表指針會(huì)先沿順時(shí)針方向擺動(dòng)一下，然后會(huì)很快指向無窮大。如果測(cè)得的電阻值小于 1M? ，說明電容器漏電嚴(yán)重或介質(zhì)有損壞現(xiàn)象，電容器不能使用。測(cè)試時(shí)注意不要用手拿電容器的兩個(gè)引線，否則人體電阻將會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果帶來影響。 發(fā)光二極管及整流二極管的檢測(cè)，但由于發(fā)光二極管的正向?qū)妷涸? 以上，因此必須使用設(shè)有 R10K 擋、內(nèi)裝 9V 以上電池的萬用表進(jìn)行測(cè)量。 檢測(cè)發(fā)光二極管正常發(fā)光性能的方法有兩個(gè)：一是找一只漏電流較小的220μF 電解電容器，將萬用表打在 R10K 擋上，黑表筆接電容器的正極，紅表筆接電容器的負(fù)極，使萬用表內(nèi)的積層電池對(duì)電容器充電，待充電達(dá)到表針回到 2/3 刻度以上時(shí)停止充電。電容器的正極接發(fā)光二極管的正極，負(fù)極接發(fā)光二極管的負(fù)極。此時(shí)電容器以發(fā)光二極管進(jìn)行放電，發(fā)光二極管會(huì)發(fā)出很亮的閃光并逐漸熄滅，表明發(fā)光二極管的發(fā)光性能是好的。 R*100 或 R*1K 檔。當(dāng)測(cè)得電阻二極管在幾百歐至一千歐左右時(shí)，為正向電阻。黑表筆接的是二極管正極，紅表筆接的是二極管負(fù)極。若測(cè)得二極管兩端電阻在幾十千歐至幾百千歐以上，為反向電阻，此時(shí)黑表筆接為二極管負(fù)極，紅表筆所接為二極管正極。 ，將萬用表置 R1K 擋，用萬用表的負(fù)表筆（萬用表內(nèi)部電池的正極）接二極管的一端，正表筆接二極管的另一端，如果測(cè)出的正向電阻值為幾百歐至數(shù)千歐，對(duì)于硅整流二極管來說，反向電阻值應(yīng)為無窮大。如果測(cè)出的正、反向電阻均很大或很小，則說明二極管已開路或已被擊穿。上述的測(cè)量方法也適用于檢波二極管。 測(cè)量正向整流特性時(shí)，應(yīng)將萬用表置于 R1K 擋，二極管的額定電流在 2A 以下者，正向電阻應(yīng)小于 15，2A 以上者正向電阻應(yīng)為 12；否則，說明整流二極管正向特性不良，在使用過程中易發(fā)熱損壞。 (1)觀察外殼上的的符號(hào)標(biāo)記。通常在二極管的外殼上標(biāo)有二極管的符號(hào)，帶有三角形箭頭的一端為正極，另一端是負(fù)極。 (2)觀察外殼上的色點(diǎn)。在點(diǎn)接觸二極管的外殼上，通常標(biāo)有極性色點(diǎn)(白色或紅色)。一般標(biāo)有色點(diǎn)的一端即為正極。還有的二極管上標(biāo)有色環(huán)，帶色環(huán)的一端則為負(fù)極。 (3)以阻值較小的一次測(cè)量為準(zhǔn)，黑表筆所接的一端為正極，紅表筆所接的一端則為負(fù)極。 三極管的檢測(cè)： (1)判定基極。用萬用表 R100 或 R1k 擋測(cè)量三極管三個(gè)電極中每?jī)蓚€(gè)極之間的正、反向電阻值。當(dāng)用第一根表筆接某一電極，而第二表筆先后接觸另外兩個(gè)電極均測(cè)得低阻值時(shí)，則第一根表筆所接的那個(gè)電極即為基極 B。這時(shí)，要注意萬用表表筆的極性，如果紅表筆接的是基極 B。黑表筆分別接在其他兩極時(shí)，測(cè)得的阻值都較小，則可判定被測(cè)三極管為 PNP 型管；如果黑表筆接的是基極 B，紅表筆分別接觸其他兩極時(shí)，測(cè)得的阻值較小，則被測(cè)三極管為 NPN 型管。(2)判定集電極 C 和發(fā)射極 E。(以 PNP 為例)將萬用表置于 R100 或R1k 擋，紅表筆基極 B，用黑表筆分別接觸另外兩個(gè)管腳時(shí)，所測(cè)得的兩個(gè)電阻值會(huì)是一個(gè)大一些，一個(gè)小一些。在阻值小的一次測(cè)量中，黑表筆所接管腳為集電極；在阻值較大的一次測(cè)量中，黑表筆所接管腳為發(fā)射。 電阻器與電位器的檢測(cè)電阻的檢測(cè)方法，主要利用萬用表的歐姆擋來測(cè)量電阻的的阻值，將測(cè)量值和標(biāo)稱值進(jìn)行比較，從而判斷電阻是否能夠正常工作，是否出現(xiàn)短路及老化現(xiàn)象。檢測(cè)方法：⑴ 外觀檢查?？措娮栌袩o燒焦、電阻引腳有無脫落及松動(dòng)的現(xiàn)象，從表面排除電阻的斷路情況。⑵ 斷電。若電阻在路時(shí)，一定要將電路中的電源斷開，嚴(yán)禁帶電檢測(cè)，否則不但測(cè)量不準(zhǔn)，而且易損壞萬用表。⑶ 選擇合適的