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发表于:2006-10-5 16:30:14
标签:电阻  

8

电子元件基础

第一章:基本元件
第一节 电阻器
电阻,英文名resistance,通常缩写为R,它是导体的一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有关。欧姆定律说,I=U/R,那么R=U/I,电阻的基本单位是欧姆,用希腊字母"Ω"表示,有这样的定义:导体上加上一伏特电压时,产生一安培电流所对应的阻值。电阻的主要职能就是阻碍电流流过。事实上,"电阻"说的是一种性质,而通常在电子产品中所指的电阻,是指电阻器这样一种元件。师傅对徒弟说:"找一个100欧的电阻来!",指的就是一个"电阻值"100欧姆的电阻器,欧姆常简称为欧。表示电阻阻值的常用单位还有千欧(),兆欧()。
一、电阻器的种类
电阻器的种类有很多,通常分为三大类:固定电阻,可变电阻,特种电阻。在电子产品中,以固定电阻应用最多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类,但常用、常见的有RT型碳膜电阻、RJ型金属膜电阻、RX型线绕电阻,还有近年来开始广泛应用的片状电阻。型号命名很有规律,R代表电阻,T-碳膜,J-金属,X-线绕,是拼音的第一个字母。在国产老式的电子产品中,常可以看到外表涂覆绿漆的电阻,那就是RT型的。而红颜色的电阻,是RJ型的。一般老式电子产品中,以绿色的电阻居多。为什么呢?这涉及到产品成本的问题,因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好,但制造成本也高,而碳膜电阻特别价廉,而且能满足民用产品要求。
电阻器当然也有功率之分。常见的是1/8瓦的"色环碳膜电阻",它是电子产品和电子制作中用的最多的。当然在一些微型产品中,会用到1/16瓦的电阻,它的个头小多了。再者就是微型片状电阻,它是贴片元件家族的一员,以前多见于进口微型产品中,现在电子爱好者也可以买到了(做无线窃听器?)
二、电阻器的标识
这些直接标注的电阻,在新买来的时候,很容易识别规格。可是在装配电子产品的时候,必须考虑到为以后检修的方便,把标注面朝向易于看到的地方。所以在弯脚的时候,要特别注意。在手工装配时,多这一道工序,不是什么大问题,但是自动生产线上的机器没有那么聪明。而且,电阻器元件越做越小,直接标注的标记难以看清。因此,国际上惯用"色环标注法"。事实上,"色环电阻"占据着电阻器元件的主流地位。"色环电阻"顾名思义,就是在电阻器上用不同颜色的环来表示电阻的规格。有的是用4个色环表示,有的用5个。有区别么?是的。4环电阻,一般是碳膜电阻,用3个色环来表示阻值,用 1个色环表示误差。5环电阻一般是金属膜电阻,为更好地表示精度,用4个色环表示阻值,另一个色环也是表示误差。下表是色环电阻的颜色-数码对照表:

有效数字

允许偏差


0
10
0次方


1
10
1次方
+/- 1%


2
10
2次方
+/- 2%


3
10
3次方
-----


4
10
4次方
-----

绿
5
10
5次方
+/- 0.5%


6
10
6次方
+/- 0.2%


7
10
7次方
+/- 0.1%


8
10
8次方
-----


9
10
9次方
+5~-20%


-----
-----
+/- 20%


-----
-----
+/- 10%


-----
-----
+/- 5%

色环电阻的规则是最后一圈代表误差,对于四环电阻,前二环代表有效值,第三环代表乘上的次方数。不要怕,记住颜色和数码就行啦,其他的不用记。有一个秘诀:面对一个色环电阻,找出金色或银色的一端,并将它朝下,从头开始读色环。例如第一环是棕色的,第二环是黑色的,第三环是红色的,第四环是金色的,那么它的电阻值是10,第三环是添零的个数,这个电阻添2个零,所以它的实际阻值是1000Ω,即1kΩ
三、可变电阻
可变电阻又称为电位器,电子设备上的音量电位器就是个可变电阻。但是一般认为电位器都是可以被手动调节的,而可变电阻一般都较小,装在电路板上不经常调节。可变电阻有三个引脚,其中两个引脚之间的电阻值固定,并将该电阻值称为这个可变电阻的阻值。第三个引脚与任两个引脚间的电阻值可以随着轴臂的旋转而改变。这样,可以调节电路中的电压或电流,达到调节的效果。
四、特种电阻
光敏电阻 是一种电阻值随外界光照强弱(明暗)变化而变化的元件,光越强阻值越小,光越弱阻值越大。其外形和电路符号如图2所示。如果把光敏电阻的两个引脚接在万用表的表笔上,用万用表的R×1k挡测量在不同的光照下光敏电阻的阻值:将光敏电阻从较暗的抽屉里移到阳光下或灯光上,万用表读数将会发生变化。在完全黑暗处,光敏电阻的阻值可达几兆欧以上(万用表指示电阻为无穷大,即指针不动),而在较强光线下,阻值可降到几千欧甚至1千欧以下。
利用这一特性,可以制作各种光控的小电路来。事实上街边的路灯大多是用光控开关自动控制的,其中一个重要的元器件就是光敏电阻(或者是光敏三级管,一种功能相似的带放大作用的半导体元件)。光敏电阻是在陶瓷基座上沉积一层硫化镉(CdS)膜后制成的, 实际上也是一种半导体元件。新村里声控楼道灯在白天不会点亮,也是因为光敏电阻在起作用。我们可以用它制作电子报晓鸡,清晨天亮时喔喔叫。
热敏电阻是一个特殊的半导体器件,它的电阻值随着其表面温度的高低的变化而变化。它原本是为了使电子设备在不同的环境温度下正常工作而使用的,叫做温度补偿。新型的电脑主板都有CPU测温、超温报警功能,就是利用了的热敏电阻。

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评论(3) | 阅读(2794)
发表于:2006-10-5 16:24:02
标签:电路图  

5

谈谈怎样看电路原理图

    电器修理、电路设计都是要通过分析电路原理图,了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。作为从事此项工作的同志,首先要有过硬的基本功,要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解,能进行划分功能模块,找出信号流向,确定元件作用。若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。
要学会维修电器设备和设计电路,就必须熟练掌握各单元电路的原理。会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。
要掌握分析常用电路的几种方法,熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。
1.交流等效电路分析法 首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即:电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等。
2.直流等效电路分析法 画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。例如:三极管的工作状态,如饱和、放大、截止区,二极管处于导通或截止等。
3.频率特性分析法 主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。粗略估算一下它的中心频率,上、下限频率和频带宽度等,例如:各种滤波、陷波、谐振、选频等电路。
4.时间常数分析法 主要分析由R、L、C及二极管组成的电路、性质。时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。若时间常数不同,尽管它的形式和接法相似,但所起的作用还是不同,常见的有耦合电路、微分电路、积分电路、退耦电路、峰值检波电路等。
最后,将实际电路与基本原理对照,根据元件在电路中的作用,按以上的方法一步步分析,就不难看懂。当然要真正融会贯通还需要坚持不懈地学习。

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评论(5) | 阅读(5327)
发表于:2006-9-14 15:30:46
标签:被爱打败  

4

泣血的决定

       2006年8月21日,这是我一生中最灰暗的一天。因为在这一天,我彻底失去了我一生中最爱的女孩。而这一切都是因为我的自大、无知、幼稚、愚蠢造成的,我亲手把她弄丢了。我就这样眼睁睁看着她从手中溜走,我拼命地想抓住她,让她重新回到我的怀抱,可是我无能为力,我距离她太远了,我无法带给她所需要的关怀和幸福,带给她的只是无尽的思念和痛苦的回忆。
       哎!就让这一切都随风而去吧!我会把这一切都深深埋进我的心里,以后享受回忆的幸福。我会在远方默默地祝福她永远快乐、幸福!

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评论(3) | 阅读(1023)
发表于:2006-9-14 15:25:46
标签:Protel  99  SE  

9

Protel 99 SE 在电路设计中的应用

  要:介绍了Protel 99 SE在电路设计中的应用,指出了设计中出现的问题,并给出了具体的解决方法。

关键词:Protel 99 SE;电路设计;电路原理图;印刷电路板

随着计算机技术的发展,计算机软件在电路设计中的应用越来越广泛,OrCadProtel等都是人们熟悉的常用EDA软件。Protel 99 SE Protel公司推出的最新版本,应用于电路原理图设计、电路板设计等,他基于Windows环境,功能强大,人机界面友好,能让人们在具有最完整的功能环境下,提升设计上的品质和效率。本文将介绍Protel 99 SE在电路设计中的应用,包括电路原理图设计和印刷电路板设计以及设计过程中遇到的问题和解决方法。

1Protel 99 SE进行电路设计的基本步骤

1.1电路原理图设计的步骤

电路原理图的设计是整个电路设计的基础,因此电路原理图要设计好,以免影响后面的设计工作。电路原理图的设计一般有如下步骤:

(1)设置原理图设计环境;(2)放置元件;(3)原理图布线;(4)编辑和调整;(5)检查原理图;(6)生成网络表。

1.2印刷电路板设计的步骤

印刷电路板设计是从电路原理图变成一个具体产品的必经之路,因此,印刷电路板设计是电路设计中最重要、最关键的一步。通常,印刷电路板设计的具体步骤如下:

(1)规划电路板;(2)设置参数;(3)装入网络表;(4)元器件布局;(5)自动布线;(6)手工调整。

2实例

下面以两级放大电路的设计来说明Protel 99 SE在电路设计中的应用。

设计要求:

(1)使用单层电路板;

(2)电源、地线铜膜线的宽度为1.27 mm

(3)一般布线的宽度为0.635 mm

2.1电路原理图设计

电路原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后在是正确性和布局合理的前提下力求美观。

根据以上所述的电路原理图设计步骤,两级放大器电路原理图设计过程如下:

(1)启动原理图设计服务器

进入Protel 99 SE,创建一个数据库,执行菜单File/New命令,从框中选择原理图服务器(Schematic Document)图标,双击该图标,建立原理图设计文档。双击文档图标,进入原理图设计服务器界面。

(2)设置原理图设计环境

执行菜单Design/OptionsTool/Preferences,设置图纸大小、捕捉栅格、电气栅格等。

(3)装入所需的元件库

在设计管理器中选择Browse SCH页面,在Browse区域中的下拉框中选择Library,然后单击ADD/Remove按钮,在弹出的窗口中寻找Protel 99 SE子目录,在该目录中选择LibrarySCH路径,在元件库列表中选择所需的元件库,比如Miscellaneous devicesddbTI Databook库等,单击ADD按钮,即可把元件库增加到元件库管理器中。

(4)放置元件

根据实际电路的需要,到元件库中找出所需的元件,然后用元件管理器的Place按钮将元件放置在工作平面上,再根据元件之间的走线把元件调整好。

(5)原理图布线

利用Protel 99 SE提供的各种工具、指令进行布线,将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来,构成一个完整的电路原理图。

(6)编辑和调整

利用Protel 99 SE 所提供的各种强大的功能对原理图进一步调整和修改,以保证原理图的美观和正确。同时对元件的编号、封装进行定义和设定等。

(7)检查原理图

使用Protel 99 SE 的电气规则,即执行菜单命令Tool/REC对画好的电路原理图进行电气规则检查。若有错误,根据错误情况进行改正。

(8)生成网络表

网络表是电路原理图设计和印刷电路板设计之间的桥梁,执行菜单命令Design/Create Netlist可以生成具有元件名、元件封装、参数及元件之间连接关系的网络表。

经过以上的步骤,完成了两级放大电路原理图的设计。两级放大电路原理如图1所示。
2.2
印刷电路板的设计

电路设计的最终目的是为了设计出电子产品,而电子产品的物理结构是通过印刷电路板来实现的。Protel 99 SE为设计者提供了一个完整的电路板设计环境,使电路设计更加方便有效。应用Protel 99 SE设计印刷电路板过程如下:

(1)启动印刷电路板设计服务器

执行菜单File/New命令,从框中选择PCB设计服务器(PCB Document)图标,双击该图标,建立PCB设计文档。双击文档图标,进入PCB设计服务器界面。

(2)规划电路板

根据要设计的电路确定电路板的尺寸。选取Keep Out Layer复选框,执行菜单命令Place/Keepout/Track,绘制电路板的边框。执行菜单Design/Options,在“Signal Lager”中选择Bottom Lager,把电路板定义为单面板。

(3)设置参数

参数设置是电路板设计的非常重要的步骤,执行菜单命令Design/Rules,左键单击Routing按钮,根据设计要求,在规则类(Rules Classes)中设置参数。

选择Routing Layer,对布线工作层进行设置:左键单击Properties,在“布线工作层面设置”对话框的“Pule Attributes”选项中设置Tod Layer为“Not Used”、设置 Bottom Layer为“Any”。

选择Width Constraint,对地线线宽进行设置:左键单击Add按钮,进入线宽规则设置界面,首先在Rule Scope区域的Filter Kind选择框中选择Net,然后在Net下拉框中选择GND,再在Rule Attributes区域将Minimum widthMaximum widthPreferred三个输入框的线宽设置为1.27 mm

电源线宽的设置:在Net下拉框中选择VCC,其他与地线线宽设置相同;

整板线宽设置:在Filter Kind选择框中选择Whole Board,然后将Minimum widthMaximum widthPreferred三个输入框的线宽设置为0.635 mm

(4)装入元件封装库

执行菜单命令Design/Add/Remove Library,在“添加/删除元件库” 对话框中选取所有元件所对应的元件封装库,例如:PCB FootprintTransistorGeneral ICInternational Rectifiers等。

(5)装入网络表

执行菜单Design/Load Nets命令,然后在弹出的窗口中单击Browse按钮,再在弹出的窗口中选择电路原理图设计生成的网络表文件(扩展名为Net),如果没有错误,单击Execute。若出现错误提示,必须更改错误。

(6)元器件布局