【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 描 述 整 機 電 路 的 工 作 原 理 ， 通 過對 整 機 電 路 的 工 作 原 理 的 介 紹 ， 更 清 楚 地 了 解 時 間 優(yōu) 先 鑒 別 電 路 的 工 作 過 程和 使 用 方 法 。 整機電路的原理結(jié)合附錄 3 給出的電路原理圖說明整機電路的原理。電路接通電源后，LED 燈并沒有立刻發(fā)光，而是當人體接觸觸摸開關(guān)時，在高電平觸摸脈沖的作用下晶閘管導通，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 導通，LED 燈逐漸變亮，同時測光電路可自動檢測環(huán)境光線的強度，自動調(diào)節(jié)燈光的亮度，并可根據(jù)個人喜好調(diào)節(jié)帶開關(guān)的電位器 RP1 進行手動調(diào)光，當人體再一次接觸觸摸開關(guān)時，觸摸脈沖由高電平跳變到低電平，此時晶閘管 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，達到了調(diào)光緩變的目的，使眼睛不易疲勞，保護視力。本章小結(jié)本章節(jié)主要介紹了視力保健臺燈電路的整機電路原理，結(jié)合附錄 3 給出的電路原理圖可以表明整個電路結(jié)構(gòu)、各單元電路的具體形式和他們之間的連接方式，從而表達了整機電路的工作原理。它 是 本 次 設(shè) 計 的 核 心 內(nèi) 容 。 通 過 對整 機 電 路 工 作 原 理 的 分 析 ， 進 一 步 了 解 其 工 作 過 程 ， 為 整 機 電 路 的 調(diào) 試 工 作做 好 準 備 。 第 5 章 電路的安裝與調(diào)試及元器件的檢測電 路 的 安 裝 與 調(diào) 試 是 電 路 設(shè) 計 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 注 意 的 問 題 ， 并 對 單元 電 路 和 整 機 電 路 的 調(diào) 試 過 程 進 行 講 解 。 整機電路安裝步驟在 組 裝 整 機 電 路 時 ， 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) 點是 電 路 穩(wěn) 定 和 調(diào) 試 方 便 ， 但 電 路 焊 接 復 雜 、 不 易 布 線 ； 利 用 PCB 焊 接 電 路 的優(yōu) 點 是 電 路 工 作 穩(wěn) 定 ， 焊 接 方 便 ， 工 藝 美 觀 ， 但 造 價 昂 貴 ， 如 發(fā) 現(xiàn) 電 路 有 錯不 易 調(diào) 試 。 根 據(jù) 三 種 安 裝 方 式 的 優(yōu) 缺 點 ， 本 電 路 采 用 萬 用 板 進 行 焊 接 電 路 來實 現(xiàn) 所 要 求 的 技 術(shù) 指 標 。 整 機 電 路 的 安 裝 步 驟 如 下 ： 析 電 路 原 理 圖 。 將 整 機 電 路 的 工 作 原 理 分 析 透 徹 ， 清 楚 地 理 解 電 路的 信 號 流 程 ， 為 下 一 步 工 作 做 好 準 備 。 理 布 局 。 根 據(jù) 各 元 器 件 引 腳 排 列 圖 和 電 氣 特 性 將 各 級 電 路 進 行 合 理布 局 。 路 連 線 。 將 電 路 按 照 已 安 排 的 布 局 進 行 連 線 ， 連 線 時 必 須 認 真 、 仔細 ， 保 證 電 路 連 接 準 確 無 誤 。 試 電 路 。 電 路 連 接 后 ， 按 照 課 題 的 技 術(shù) 指 標 進 行 調(diào) 試 電 路 。 電 壓 會有 較 大 的 測 量 誤 差 。 連接非常重要，選得不合適會產(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：，這樣可以避免地電流干擾和寄生反饋?！暗亍睉徒谳斎爰壍牡囟?，不要和其他地方的地線公用。，應盡可能遠離輸入級的接地點，可靠近高電位的接地端。 電路的檢測與調(diào)試 電路的檢測對 照 電 路 圖 檢 查 電 路 元 ， 按整機電路圖在萬用板上焊接電路，焊接完成后檢查電源、地線、信號線、元件引腳之間有無短路，導線有無接觸不良，有無錯線、少線和多線，電解電容引腳有無錯接，集成芯片是否插對等問題器 件 是 否 連 接 正 確 ， 器 件 管 腳 、 電 容 極 性 、 電 源 線 、 地 線 是 否 接 對 ； 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 要 求 等 。 以上都檢查無誤后把經(jīng)過準確測量的 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。 整機的調(diào)試單 元 電 路 安 裝 好 后 ， 應 該 先 認 真 進 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 態(tài) 調(diào) 試 兩 種 ， 一 般 組 合 電 路 應 靜 態(tài) 調(diào) 試 ， 時 序 電 路 應 動 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 流 向 ， 由輸 入 到 輸 出 ， 由 簡 單 到 復 雜 ， 依 次 測 試 ， 直 至 正 常 工 作 。調(diào) 試 控 制 電 路 分 為 兩 步 ： 第 一 步 單 獨 調(diào) 試 控 制 電 路 本 身 ， 施 加 于 控 制 電路 的 各 個 信 號 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 功 能 部 件 連 接 起 來 ， 進 行 電 路 統(tǒng) 調(diào) 。電 壓 測 量 或 用 示 波 器 探 頭 測 試 波 形 時 ， 表 筆 或 探 頭 不 要 由 于 滑 動 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 行 測 量 。 任 何瞬 間 的 短 路 都 容 易 損 壞 集 成 電 路 ， 在 測 試 扁 平 型 封 裝 的 CMOS 集 成 電 路 時 更要 加 倍 小 心 。視 力 保 健 臺 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 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 開 關(guān) 接 通 后 ， 燈 不 亮 ，當 用 示 波 器 檢 查 觸 摸 開 關(guān) 電 路 13 腳 輸 出 端 時 ， 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 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 致 LED 光 源 沒 有 回 路 所 以 不 亮 ， 問 題 出 在 后 級 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 致 單 結(jié)晶 體 管 電 路 不 能 產(chǎn) 生 震 蕩 ， 繼 續(xù) 向 后 級 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 光 電 路 ， 當 調(diào) 節(jié) RP2 兩 端 電 壓 時 ，燈 果 然 慢 慢 變 亮 ， 這 時 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 通 ， 導 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 通 ， LED 光 源 才 沒 有 發(fā) 光 的 。 元件的檢測 電容器的檢測電容一般有瓷片電容和電解電容，電解電容有正負之分，一般來講管腳長的為正極，管腳短的為負極。電解電容的好壞我們可以用萬用表來測量。 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極上，指針便立刻迅速向右擺動，接著又慢慢向回擺動。待指針不動時，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，說明漏電程度越大。 電容器的檢測主要用萬用表法，這種方法適用于無極性絕緣電阻的測量。測量時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引腳。對于一般小電容量的電容器，此時測得的電阻值應為無窮大或無窮小；對于容量較大的電容器，萬用表指針會先沿順時針方向擺動一下，然后會很快指向無窮大。如果測得的電阻值小于 1M? ，說明電容器漏電嚴重或介質(zhì)有損壞現(xiàn)象，電容器不能使用。測試時注意不要用手拿電容器的兩個引線，否則人體電阻將會對測試結(jié)果帶來影響。 發(fā)光二極管及整流二極管的檢測，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行測量。 檢測發(fā)光二極管正常發(fā)光性能的方法有兩個：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極，使萬用表內(nèi)的積層電池對電容器充電，待充電達到表針回到 2/3 刻度以上時停止充電。電容器的正極接發(fā)光二極管的正極，負極接發(fā)光二極管的負極。此時電容器以發(fā)光二極管進行放電，發(fā)光二極管會發(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。當測得電阻二極管在幾百歐至一千歐左右時，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極。若測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，此時黑表筆接為二極管負極，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，如果測出的正向電阻值為幾百歐至數(shù)千歐，對于硅整流二極管來說，反向電阻值應為無窮大。如果測出的正、反向電阻均很大或很小，則說明二極管已開路或已被擊穿。上述的測量方法也適用于檢波二極管。 測量正向整流特性時，應將萬用表置于 R1K 擋，二極管的額定電流在 2A 以下者，正向電阻應小于 15，2A 以上者正向電阻應為 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標記。通常在二極管的外殼上標有二極管的符號，帶有三角形箭頭的一端為正極，另一端是負極。 (2)觀察外殼上的色點。在點接觸二極管的外殼上，通常標有極性色點(白色或紅色)。一般標有色點的一端即為正極。還有的二極管上標有色環(huán)，帶色環(huán)的一端則為負極。 (3)以阻值較小的一次測量為準，黑表筆所接的一端為正極，紅表筆所接的一端則為負極。 三極管的檢測： (1)判定基極。用萬用表 R100 或 R1k 擋測量三極管三個電極中每兩個極之間的正、反向電阻值。當用第一根表筆接某一電極，而第二表筆先后接觸另外兩個電極均測得低阻值時，則第一根表筆所接的那個電極即為基極 B。這時，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，測得的阻值都較小，則可判定被測三極管為 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，測得的阻值較小，則被測三極管為 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管腳時，所測得的兩個電阻值會是一個大一些，一個小一些。在阻值小的一次測量中，黑表筆所接管腳為集電極；在阻值較大的一次測量中，黑表筆所接管腳為發(fā)射。 電阻器與電位器的檢測電阻的檢測方法，主要利用萬用表的歐姆擋來測量電阻的的阻值，將測量值和標稱值進行比較，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。檢測方法：⑴ 外觀檢查。看電阻有無燒焦、電阻引腳有無脫落及松動的現(xiàn)象，從表面排除電阻的斷路情況。⑵ 斷電。若電阻在路時，一定要將電路中的電源斷開，嚴禁帶電檢測，否則不但測量不準，而且易損壞萬用表。⑶ 選擇合適的