【正文】 遠離有困難時，應采取屏蔽措施（即將干擾源屏蔽或將易受干擾的元器件屏蔽起來）。（5）注意電路板的分塊與布置。分塊的原則是按電路功能分塊，不一定一塊電路一個功能，可以一塊電路有幾個功能。不論采用哪一種，都應考慮到安裝、調試和檢修的方便。（6）注意連線的相互影響。（7）操作按鈕、調節(jié)按鈕、指示器與顯示器都應安裝在裝置的面板上。前面的七項布局原則是從技術角度出發(fā)提出來的。否則就不是一個好的整體布局，甚至是一個無法實現(xiàn)的整體布局。插接方式是在面包板上進行，電路元器件和連線均接插在面包板的孔中；而焊接方式是在印刷板上進行，電路元器件焊接在印刷板上，電路連線則為特制的印刷線。布局的優(yōu)劣不僅影響到電路板的走線、調試、維修以及外觀，也對電路板的電器性能有一定影響。安排的原則是，按主電路信號流向的順序布置各級的集成塊和晶體管。此外，集成塊之間的距離（即空余面積）應視其周圍元器件的多少而定。其原則是，按級就近布置。如果有發(fā)熱量較大的元器件，則應注意它與集成塊或晶體管之間的間距應足夠大。其原則是，第一級輸入線與末級的輸出線，強電流線與弱電流線、高頻線與低頻線等應分開走，其間距應足夠大，避免相互干擾。為避免各級電流通過地線時產生相互間的干擾，特別是末級電流通過地線對第一級的干擾，以及數(shù)字電路部分電流通過地線對模擬電路產生干擾，通常采用地線割裂法使各級地線自成回路，然后再分別一點接地，如圖31（a）所示。圖31 地線布置圖（a） 一點接地 （b） 串聯(lián)接地根據(jù)上述一點接地的原則，布置地線時應注意如下幾點： 輸出級與輸入級不允許共用一條地線。 輸入信號的“地”應就近接在輸入級的地線上。 各種高頻和低頻退耦電容的接“地”端應遠離第一級的地。因此在印刷電路板的地線布置上常采用另一種地線布置方式，即串聯(lián)接地方式，如圖31（b）所示，各級的地線直接相連后再接到公共地上。為了盡量抑制這種干擾，常常采用加粗和縮短地線的方法，以減小地線電阻。為此集成塊的安置方式應盡量一致，不要橫豎不一，電阻、電容等元器件也應如此。1. 插接方式（1）常用的兩種面包板結構圖32是兩種面包板正面結構圖。因此，電路元器件和連線可以插入小孔中，組裝成任何要求的電路。所有插孔之間的中心距離與集成塊引腳間的中心距離（）相等。由于每個引腳只占一個孔，因此，一組插孔中還有4個孔可作為該引腳與其他元器件連接的引出端，使接線十分方便。各組之間是否相通，各廠家產品不同，使用前要用萬用表測量一下。圖中四角上的圓孔為面包板安裝孔。前者為兩條115的插孔，且每一條的孔是相通的，而后者為一條115的插孔，且只5個組的孔是相通的。另外，這種面包板的背面貼有一層泡沫塑料，用于防止靜電。（2）插接技術在面包板上插接元器件組裝電路前，同樣有個布局的問題，其布局的原則基本上同前述的電路板結構布局的原則，但有一個限制條件，這就是集成塊的位置不能隨意布置，必須插在面包板中間槽的兩邊，如圖33所示。不能為了臨時走線方便或能縮短導線長度而把集成塊倒插。 分立元件插接時，不用剪斷引線，以利于重復使用。 關于連線的插接。根據(jù)布線要求確定連線長度，并剪好導線，剝去導線兩頭絕緣皮（剝去6mm左右為宜），然后把導線兩頭彎成直角。插接連線時，應用鑷子夾住導線后垂直插入或拔出插孔，不要用手插拔，以免把導線插彎。為了查線和美觀，連線應用不同的顏色（一般情況，正電源線用紅色，負電源線用藍色，地線用黑色，信號線用黃色），連線也應盡量采用橫平豎直的布線，不準連線跨接在集成塊上，也不準導線重疊。 插孔允許通過的電流不能過大（500mA以下），因此電流大的負載不能用插孔接線，必須改用其他接線方式。但是插接方式最大的缺點是：插孔經多次使用后，其簧片會變松，彈性變差，容易造成接觸不良，而這種問題往往是很難查找的。2. 焊接方式用焊接方式組裝電路的主要工作是在印刷電路板上焊接元器件。三、半導體器件引腳識別半導體器件種類繁多，引腳數(shù)目與功能各異，初學者往往感到茫然，然而器件引腳的識別又是組裝電路所必須的知識。準確識別器件的引腳，最可靠的方法還是查閱器件手冊。1. 雙列直插式集成電路雙列直插式集成塊引腳圖（頂視圖）如圖34所示。各引腳的識別為：集成電路上有一個缺口或小圓孔用來標明引腳1的位置。如：在圖34中，以14腳的芯片為例，下一排引腳號，從左到右為1～7；上一排引腳號，從右到左為8～14。2. 二極管和穩(wěn)壓管由于二極管和穩(wěn)壓管是由一個PN結構成，所以識別二極管和穩(wěn)壓管的正、負極管腳，用指針式萬用表測量最簡單。若阻值總是∞或0，則說明管子內部開路或短路，管子已壞。具體方法為：將表的紅表筆（＋）接某一個管腳，黑表筆接另一個管腳，數(shù)字萬用表的量程選擇為“”，當萬用表的顯示屏上顯示數(shù)值較小時，則紅表筆接的是二極管及穩(wěn)壓管的正極，黑表筆所接為負極；一般測量硅管時，顯示的正向壓降為“～”，而鍺管的正向壓降小，為“～”；若萬用表顯示過量程標志“1.”，則說明二極管反向或內部開路；若顯示“000”，說明管子內部短路。小功率晶體管一般采用兩種管帽封裝，一種是金屬圓帽外殼。圖中有兩種是帶定位銷標記的，一種是不帶定位銷的，帶定位銷的是從定位銷算起，按順時針方向，管腳依次為發(fā)射極E、基極B、集電極C管殼D。圖35（b）是塑料管殼晶體管，管殼上一般有一個切角平面，使觀察者面對切角面，管腳朝下，由左至右管腳依次為E、B、C。如果手邊無器件手冊，可以根據(jù)構成晶體管的PN結，利用萬用表來識別管腳。首先將數(shù)字萬用表的量程選擇為“hFE”，再把三極管按NPN或PNP插入hFE測試插孔，得到的顯示值大的那一次，插孔上的標號所對應的即為三極管的三個電極。場效應管有結型場效應管和MOS管兩種，結型場效應管的柵極是PN結的一個極，而MOS管的柵極是絕緣柵，所以結型場效應管可以用指針式萬用表（或用數(shù)字萬用表的“”檔）進行測量來判別管腳，而MOS管則不行，因為容易損壞MOS管，如果要測量，必須用圖示儀進行識別。固定電容器是指容量固定、不能調整的電容器。按其是否有極性來分類，可分為無極性電容器和有極性電容器。有極性電容器按其正極材料不同，分為鋁電解電容器、鉭電解電容器等。使用電容時，要注意電容的容量、耐壓是否滿足設計要求。（4）電阻器電阻器可分為固定式電阻器和和可調（變）式電阻器兩大類。在電路中通過調節(jié)其滑動臂（或轉軸）可使輸出電位發(fā)生改變，故可調式電阻常稱為電位器。有一些體積較小的合成電阻器，其阻值和誤差用色環(huán)（或色點）表示，稱為電阻器的色標法。若只有三道色環(huán)（或三個色點）時，表示電阻值有20％誤差。但是，由于其輸入電阻很高，柵極極易接受靜電感應，造成靜電擊穿而損壞管子。但這并不能保證絕對安全，因此，使用CMOS集成電路時，必須嚴格注意以下幾點：1. CMOS集成電路的存放存放CMOS集成電路時要注意屏蔽。輸入保護電路2. CMOS集成電路的焊接焊接CMOS集成電路時，一般用20W內熱式電烙鐵，且烙鐵要有良好的接地。3. CMOS集成電路的電源電壓CMOS集成電路的電源電壓的極性不可接反。插拔電路板電源插頭時，應該注意先切斷電源。5. CMOS集成電路輸入信號與電源的開關順序若CMOS電路與輸入信號源采用兩組電源供電時，應注意兩組電源開啟與關斷的順序。關斷時則反之。否則亦會導致輸入信號串至VDD端，造成CMOS電路的誤動作。否則不但容易接受外界干擾，而且由于輸入電位不定，破壞正常的邏輯關系。另一種是將多余輸入端與使用端并聯(lián)使用，但它會增加電路的輸入電容量，影響電路的開關速度，且使電路功耗增加，所以，此種方法只適用于對速度和效率要求不高的場合。對于這些未被使用的電路，若已接通電源，則其輸入端也應作為多余輸入端來處理。否則會因切斷電源時，大電容通過保護二極管放電，放電電流較大而損壞二極管，或由于長線的分布電感與電容構成LC寄生振蕩而損壞保護二極管。否則當印刷電路板從機器中拔出時，輸入端必然出現(xiàn)懸空。使用時，不能將電源與地顛倒錯接，否則將會因為過大電流流過而造成器件損壞。3. TTL集成電路的輸出端處理（1）除三態(tài)和集電極開路的電路外，輸出端不允許并聯(lián)使用。4. TTL集成電路的輸出端處理（2）輸出端不允許與電源或地短路，否則可能造成器件損壞，但可以通過電阻與電源相連，提高輸出電平。6. TTL集成電路多余端的處理多余的輸入端最好不要懸空。因此多余輸入端要根據(jù)需要進行處理。不用的或門和或非門輸入端直接接地。對于觸發(fā)器來講，不使用的輸入端不能懸空，應根據(jù)邏輯功能接入電平。一般不允許將觸發(fā)器的輸出直接驅動指示燈、電感負載、長線傳輸，需要時必須加緩沖門。二、任務和要求設計并制作一個壓控波形發(fā)生器，要求如下：圖11 壓控波形發(fā)生器輸出波形1. 它能同時輸出如圖11所示的三種波形，它們的頻率均為fo，fo與控制電壓VC的函數(shù)關系是： fo=100VC（HZ）式中VC的單位為伏特，它可在+1V～+10V范圍內變化。10％。5％。5. 可用177。三、參考資料關于壓控三角波振蕩器：一般的壓控振蕩器輸出矩形波和鋸齒波，圖12所示電路也是一種壓控振蕩器，它可輸出方波和三角波。圖12 三角波振蕩器之一運放A1與電容C及電阻R1構成積分電路，A1的反相輸入端電位與同相端電位幾乎相等，即：V_ =V＋=VC式中VC是控制電壓，它為正值。當它的輸出電壓VO2為低電平時，三極管截止。當它下降到一定程度時，使VO2變?yōu)楦唠娖剑龢O管飽和導通，它的集電極與發(fā)射極之間的壓降很小，一般可忽略不計，因此，電容放電的電流可由下式求出： I‘C=IR1IR2≈再將式（11）和R2=R1代入上式，可得：ICˊ≈ （14）由上式和式（13）可知，電容放電電流與充電電流的大小基本相等，方向相反，而且它們的絕對值與控制電壓成正比，因為VO1為三角波，VO2為方波，且它們的頻率與控制電壓的大小成正比。此電路的工作原理請同學們自己分析。圖14 壓控方波、三角波、鋸齒波發(fā)生器參考電路二 音響放大器的設計一、實驗目的1. 了解集成功率放大器內部電器工作原理，掌握其外圍電路設計與主要性能參數(shù)的測試方法。二、設計任務1. 音響放大器設計要求具有電子混響延時、音調輸出控制、對話筒與放音機的輸出信號進行擴音、卡拉OK伴唱等功能。2. 主要技術指標額定功率： Po=1W 負載阻抗： RL=8Ω 頻率響應： f L～ f H=40HZ ～10KHZ輸入阻抗： Ri 20KΩ音調控制特性： 1KHZ處增益為0dB，100HZ和10KHZ處有177。三、設計思路參考首先確定整機電路的級數(shù)，再根據(jù)各級的功能及技術指標要求分配電壓增益，然后分別計算各級電路參數(shù)，通常從功放級開始向前級逐級計算。根據(jù)題意要求，輸入信號為5mV時，輸出功率的最大值為1W，因此電路系統(tǒng)的總電壓增益Au=566。功放級增益Au4由集成功放塊決定，取值100，音調控制級在f 0＝1KHZ時，增益為1（0dB），但實際電路有可能產生衰減，取Au3=。以上分配方案還可以在實驗中適當變動。功放級的電壓增益Au4為： Au420KΩ／RF所以： RF==20KΩ／100=200Ω如果輸出波形出現(xiàn)高頻自激（疊加毛刺）。2. 音調控制器（含音量控制）設計音調控制器的電路如圖23所示。3. 話筒放大器與混合前置放大器設計圖24所示電路由話筒放大與混合前置放大兩級電路組成。 圖22 功率放大器設計圖23 音調控制器設計混合前置放大器的電路由運算放大器A2組成，這是一個反相加法器電路，輸出電壓的表達式為：　　　　　　uo2= （uo1＋ui2）根據(jù)圖21的增益分配，混合級的輸出電壓有效值Uo2≥，而話筒放大器的輸出有效值Uo1已經達到了Uo2的要求，即：Uo1=Au1，ui1=39mV，所以取R21=R22。取R23=100KΩ，R22=R21=39 KΩ，以使錄音機輸出經混合級后也達到uo2的要求。以上各單元電路的設計值還需要通過實驗調整和修改，特別是在進行整機調試時，由于各級之間的相互影響，有些參數(shù)可能要進行較大變動，待整機調試完成后，再畫出整機電路圖。增進實踐能力。小時按24小時計時制計時。3. 具有整點報時功能，在59min和59s時發(fā)出1KHZ的音頻信號，時間持續(xù)1s。5. 有整點數(shù)報時功能。三、設計思路參考1. 總體框圖可參考圖31。也可以參考圖32的電路。圖32 用32768HZ得到秒信號3．分、秒計數(shù)器為模60的計數(shù)器4. 時計數(shù)器是一個24小時制的計數(shù)器當數(shù)字鐘運行到23 h 59 min 59 s時，秒的個位計數(shù)器再輸入一個秒脈沖，數(shù)字鐘應自動顯示出00 h 00 min 00s。校時是數(shù)字鐘的基本功能。圖33給出一種時、分校正電路，其中S1為時校正開關，S2為分校正開關，其控制功能如表31所示。因為校時電路由組合電路組成，有可能產生抖動現(xiàn)象，電容C1和C2可以部分消除抖動，如果電容CC2仍不能消除抖動，則可采用消抖動開關，如圖34所示。6 h 59 min對應數(shù)字鐘的時個位計數(shù)器的狀態(tài)為0110，分十位計數(shù)器的狀態(tài)為0101，分個位計數(shù)器的狀態(tài)為1001，那么將上述計數(shù)器輸出為1的所有輸出端相與后去控制音響電路，可以使音響電路在6 h 59 min奏響，持續(xù)1 min后（即7時