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文档简介

2023/11/12

电子教案电子技术工程实践基地2023/11/12元件的识别一、电阻

1、电阻的分类

2、电阻的识别与测量

3、电阻的选择

4、电位器2023/11/121、电阻的分类

电阻器简称电阻,它是电子电路中应用最多的元件之一。电阻器在电路中的主要作用是稳定和调节电路中的电压和电流,作为分流器、分压器和消耗电能的负载电阻使用。电阻器用符号R表示。电阻值的基本单位为欧姆,简称欧(Ω)。

电阻器的种类很多:常用的电阻器按照导电体的结构特征分为实芯电阻器、薄膜电阻器和线绕电阻器;按电阻器的材料、结构又分为碳膜电阻器、金属氧化膜电阻器、线绕电阻器、热敏电阻器、压敏电阻器等。另外,按照各种电阻器的特性,还可分为高精度、高稳定、高阻、大功率、高频以及超小型等各种专用类型的电阻器。2023/11/12碳膜电阻器的金属膜电阻器线绕电阻器外形与结构图的外形与结构图的外形与结构图直热式热敏电阻器的外形图

2023/11/122.电阻的识别与测量电阻器的阻值范围很宽,一般通用电阻的阻值可从10Ω~10MΩ。电阻的阻值和误差有两种表示方法,它们分别为:数值表示法:用文字、数字或符号直接打印在电阻上的表示法。色码表示法:用三到四个色环或色点在电阻器表面标出电阻的标称阻值或允许误差。2023/11/12色环、色点所代表的意义表色环颜色第一色环(A)第一位数第二色环(B)第二位数第三色环(C)第三位数第四色环黑—0×100±1%棕11×101±2%红22×102±3%橙33×103±4%黄44×104—绿55×105±0.5%蓝66×106±0.2%紫77×107±0.1%灰88×108—白99×109—金——×10-1±5%银——×10-2±10%本身颜色———±20%2023/11/12电阻的测量测量实际电阻值a.将万用表的功能选择开关旋转到适当量程的电阻挡,先调整“0”点,然后再进行测量。并且在测量中每次变换量程,都必须重新调零后再使用。b.将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。测量操作注意事项a.测试时,特别是在测几十kΩ以上阻值的电阻时,手不要触及表笔和电阻的导电部分。b.被检测的电阻必须从电路中焊下来,至少要焊开一个头,以免电路中的其他元件对测试产生影响,造成测量误差。c.色环电阻的阻值虽然能以色环标志来确定,但在使用时最好还是用万用表测试一下其实际阻值。2023/11/123.电阻的选择①型号的选取对于一般的电子线路和电子设备,可以使用普通的碳膜或碳质电阻器;对于高品质的扩音机、录音机、电视机等,应选用金属膜电阻或线绕电阻;对于测量电路或仪表、仪器电路,应选用精密电阻器,以满足高精度的需要。在高频电路中,应选用表面型电阻或无感电阻。②阻值和精度的选取电阻值应根据电路实际需要的计算值选择系列表中近似的标称值。若有高精度要求的,则应选择精密电阻器。③额定功率的选择电阻器的额定功率应选得比计算的耗散功率大,一般功率选择耗散功率的两倍以上。若要求功率较大,应选用线绕电阻器。

2023/11/124.电位器电位器的识别电位器的读数电位器管脚的确定(固定端和滑动端)2023/11/12元件的识别二、电容

1、电容元件的分类

2、电容的标识与测试方法

2023/11/121.电容元件的分类电容器是由两个中间隔以绝缘材料(介质)的电极组成的,具有存储电荷功能的电子元件。在电路中,它有阻止直流电流通过,允许交流电流通过的性能。在电路中可起到旁路、耦合、滤波、隔直流、储存电能、振荡和调谐等作用。电容器用符号C表示。电容的基本单位为法拉,简称法(F)。2023/11/121.电容元件的分类按电介质分

a.有机介质(包括复合介质)电容器,如:纸介电容器、塑料薄膜电容器、纸膜复合介质及薄膜复合介质电容器等。

b.无机介质电容器,如:云母电容器、玻璃釉电容器、陶瓷电容器等。

c.气体介属电容器,如:空气电容器、真空电容器、冲气式电容器等。

d.电解电容器,如:铝电解电容器,电解电容器、铌电解电容器等。2023/11/12电容元件的分类

根据电容器的容量是否可调分

a.固定电容器(包括电解电容器)b.可变电容器

c.微调电容器2023/11/122.电容的标识与测量电解电容器的检测方法

a.万用表电阻挡的正确选择因为电解电容的容量较一般固定电容大得多,所以,测量时,应针对不同容量选用合适的量程。一般情况下,1~47µF间的电容,可用R×1k挡测量,大于47µF的电容可用R×100挡测量。

b.测量漏电阻将万用表红表笔接负极,黑表笔接正极。在刚接触的瞬间,万用表指针即向右偏转较大幅度,接着逐渐向左回转,直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻。此值越大,说明漏电流越小,电容性能越好。然后,将红、黑表笔对调,万用表指针将重复上述摆动现象。但此时所测阻值为电解电容的反向漏电阻,此值略小于正向漏电阻。即反向漏电流比正向漏电流要大。实际使用经验表明,电解电容的一般应在几百kΩ以上,否则,将不能正常工作。在测试中,若正向、反向均无充电的现象,即表针不动,则说明容量消失或内部断路;如果所测阻值很小或为零,说明电容漏电大或已击穿损坏。

c.极性判断对于正、负极标志不明的电解电容器,可利用上述测量漏电阻的方法加以判断。即先任意测一下漏电阻,记住其大小,然后交换表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值大的那一次便是正向接法,即黑表笔接的是正极,红表笔接的是负极。2023/11/122.电容的标识与测量电容器的容量和允许误差有两种表示方法:①数值表示法即用文字、数字或符号直接打印在电容器上的表示方法。例如:CJ3-400-0.01—Ⅱ,表示密封金属化纸介电容器,额定直流工作电压400V,电容量0.0lμF,允许误差±10%。②色环表示法用三到四个色环在产品表面上标出电容器的容量和允许误差。各颜色所代表的意义如表7-9所示。2023/11/12三.二极管1.二极管的分类2.二极管的主要参数3.二极管的型号及选用4.二极管的判别2023/11/121.二极管的分类半导体二极管是用半导体材料制成的具有单向导电特性的二端元件,简称二极管。按其制造材料的不同分,有硅管和锗管两大类。两者性能区别为:锗管正向压降比硅管小(锗管为0.2V,硅管为0.7~0.8V);锗管的反向漏电流比硅管大(锗管几百微安,硅管小于1μA);锗管的PN结可承受的温度比硅管低(硅管约为100℃,硅管约为200℃)。按其结构分,有点接触型二极管和面接触型二极管。按其用途分,有检波、整流、稳压二极管,桥式整流组件,硅堆,开关、发光、光电、变容、隧道二极管等。2023/11/122023/11/122023/11/122023/11/12半导体二极管的型号国家标准对半导体器件型号的命名举例如下:2AP9用数字代表同类器件的不同规格。代表器件的类型,P为普通管,Z为整流管,K为开关管。代表器件的材料,A为N型Ge,B为P型Ge,C为N型Si,D为P型Si。2代表二极管,3代表三极管。2023/11/12二极管的主要参数

(3)反向电流IR——在室温下,在规定的反向电压下的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级;锗二极管在微安(

A)级。(2)最高反向工作电压URM———是指二极管在使用时所允许加的最大反向电压。为了确保二极管安全运动,通常取二极管反向击穿电压UBR的一半作为URM(1)最大整流电流IF——是指二极管长期运动时允许通过的最大正向平均电流,

2023/11/12小技巧

二极管的简易测量

根据二极管的单向导电性可知,二极管正向电阻小,反向电阻大。利用这一特点,可以用万用表的电阻挡大致测量出二极管的好坏和正负极性

2023/11/12发光二极管

发光二极管(简称LED)是一种光发射器件,它是由砷化镓、磷化镓等材料制成。当这种管子通以电流时将发出光来。光的颜色主要取决于制造所用的材料。发光二极管的电路符号和伏安特性曲线2023/11/12

发光二极管是一种新型冷光源。由于它体积小、用电省、工作电压低、寿命长、单色性好和响应速度快,因此,常用来作为显示器。(一般管脚为长正短负)

2023/11/12三.三极管

三极管的结构--NNP发射区集电区基区发射结集电结ecb发射极集电极基极--PPN发射区集电区基区发射结集电结ecb发射极集电极基极2023/11/12三极管分类:按材料分:硅管、锗管按功率分:小功率管<500mW按结构分:NPN、PNP按使用频率分:低频管、高频管大功率管>1W中功率管0.5

1W2023/11/12半导体三极管的型号第二位:A锗PNP管、B锗NPN管、

C硅PNP管、D硅NPN管

第三位:X低频小功率管、D低频大功率管、

G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管用字母表示材料用字母表示器件的种类用数字表示同种器件型号的序号用字母表示同一型号中的不同规格三极管国家标准对半导体器件型号的命名举例如下:3DG110B2023/11/12常用三极管的外形图

2023/11/12三极管的选用

选用三极管要依据它在电路中所承担的作用查阅晶体管手册,选择参数合适的三极管型号。①NPN型和PNP型的晶体管直流偏置电路极性是完全相反的,具体连接时必须注意。②电路加在晶体管上的恒定或瞬态反向电压值要小于晶体管的反向击穿电压,否则晶体管很易损坏。③高频运用时,所选晶体管的特征频率fT要高于工作频率,以保证晶体管能正常工作。④大功率运用时晶体管内耗散的功率必须小于厂家给出的最大耗散功率,否则晶体管容易被热击穿。晶体管的耗散功率值与环境温度及散热片大小形状有关,使用时注意手册说明。2023/11/122023/11/12显示译码器

数字显示器分类:

按显示方式分,有字型重叠式、点阵式、分段式等。

按发光物质分,有发光二极管(LED)式、荧光式、液晶显示等。

(1).七段式LED显示器2023/11/12LED显示器有两种结构:(2)七段显示译码器74487448是一种与共阴极数字显示器配合使用的集成译码器。

共阳极:

共阴极:2023/11/121111110011000011011011111001011001110110110011111111000011111111110011abcdefg输出1111111111111111001BI/RBO输入/输出0123456789101112131415灭灯灭零试灯功能(输入)111×1×1×1×1×1×1×1×1×1×1×1×1×1×1×××100×LTRBI显示字形输入0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111××××0000××××A3A2A1A0

七段显示译码器7448的功能表2023/11/127448的逻辑功能:(1)正常译码显示。LT=1,BI/RBO=1时,对输入为十进制数l~15的二进制码(0001~1111)进行译码,产生对应的七段显示码。(2)灭零。当LT=1,而输入为0的二进制码0000时,只有当RBI=1时,才产生0的七段显示码,如果此时输入RBI=0

,则译码器的a~g输出全0,使显示器全灭;所以RBI称为灭零输入端。(3)试灯。当LT=0时,无论输入怎样,a~g输出全1,数码管七段全亮。由此可以检测显示器七个发光段的好坏。LT称为试灯输入端。(4)特殊控制端BI/RBO。BI/RBO可以作输入端,也可以作输出端。

作输入使用时,如果BI=0时,不管其他输入端为何值,a~g均输出0,显示器全灭。因此BI称为灭灯输入端。

作输出端使用时,受控于RBI。当RBI=0,输入为0的二进制码0000时,RBO=0,用以指示该片正处于灭零状态。所以,RBO

又称为灭零输出端。2023/11/12

将BI/RBO和RBI配合使用,可以实现多位数显示时的“无效0消隐”功能。2023/11/12TTL集成逻辑门电路系列简介1.74系列——为TTL集成电路的早期产品,属中速TTL器件。2.74L系列——为低功耗TTL系列,又称LTTL系列。3.74H系列——为高速TTL系列。4.74S系列——为肖特基TTL系列,进一步提高了速度。74S系列的几点改进:(1)采用了抗饱和三极管2023/11/12TTL门电路的使用规则对电源的要求(1)TTL集成电路对电源要求比较严格,当电源电压超过5.5V时,器件将损坏;若电源电压低于4.5V,器件的逻辑功能将不正常。因此TTL集成电路的电源电压应满足5V±0.5V。(2)考虑到电源接通瞬间及电路工作状态高速转换时都会使电源电流出现瞬态尖峰值,该电流在电源线与地线上产生的压降将引起噪声干扰,为此在TTL集成电路电源和地之间接0.01

F的高频滤波电容,在电源输入端接20~50

F的低频滤波电容,以有效地消除电源线上的噪声干扰。(3)为了保证系统的正常工作,必须保证TTL电路具有良好的接地。2023/11/12

电路外引线端的连接(1)TTL电路不能将电源和地接错,否则将烧毁集成电路。(2)TTL各输入端不能直接与高于+5.5V和低于

0.5V的低内阻电源连接。因为低阻电源会因产生较大电流而烧坏电路。(3)TTL集成电路的输出端不能直接接地或直接接+5V电源,否则将导致器件损坏。(4)TTL集成电路的输出端不允许并联使用(集电极开路门和三态门除外),否则将损坏集成电路。(5)当输出端接容性负载时,电路从断开到接通瞬间会有很大的冲击电流流过输出管,导致输出管损坏。为此,应在输出端串接一个限流电阻。2023/11/12

多余输入端的处理(1)与门、与非门TTL电路多余输入端可以悬空,但这样处理容易受到外界干扰而使电路产生错误动作,为此可以将其多余输入端直接接电源VCC,或通过一定阻值的电阻接电源VCC,也可以将多余输入端并联使用。(2)或门、或非门的多余输入端不能悬空,可以将其接地或与其他输入端并联使用。2023/11/12CMOS门电路的使用规则1.对电源的要求(1)CMOS电路可以在很宽的电源电压范围内正常工作,但电源电压不能超过最大极限电压。(2)CMOS门电路的电源极性不能接反,否则会造成器件损坏。

2.对输入端的要求(1)输入信号的电压必须在VSS~VDD之间。(2)每个输入端的电流应不超过1mA,必要时应在输入端串接限流电阻。(3)多余的输入端不允许悬空,与门及与非门的多余端应接至VDD或高电平,或门和或非门的多余端应接至VSS或低电平。2023/11/123.对输出端的要求(1)CMOS集成电路的输出端不允许直接接VDD或VSS,否则将导致器件损坏。(2)CMOS集成电路的输出端接容量较大的容性负载时,必须在输出端与负载电容间串接一个限流电阻,将瞬态冲击电流限制在10mA以下。(3)为增加CMOS门电路的驱动能力,同一芯体上的几个电路可以并联使用,不在同一芯体上的不可以这样使用。2023/11/124.操作规则静电击穿是CMOS电路失效的主要原因,在实际使用时应遵守以下保护原则:(1)在防静电材料中储存或运输。(2)组装、调试时,应使电烙铁和其他工具、仪表、工作台台面等良好接地。操作人员的服装和手套等应选用无静电的原料制作。(3)电源接通期间不应把器件在测试座上插入或拔出。(4)调试电路时,应先接通线路板电源,后接通信号源;断电时应先断开信号源,后断开线路板电源2023/11/12TTL与CMOS门电路之间的接口技术1.TTL门电路驱动CMOS门电路

接入上接电阻提高TTL门电路输出高电平

OC门电路作为驱动门2023/11/12带电平偏移的CMOS接口电路2023/11/122.CMOS门电路驱动TTL门电路CMOS门电路并联提高带负载能力CMOS驱动器驱动TTL门电路

2023/11/12电流放大器驱动TTL门电路2023/11/12仪器的使用1、稳压电源2、示波器3、信号发生器4、万用表5.电子工程实践箱2023/11/12焊接

定义:焊接是金属加工的主要方法之一,它是将两个或两个以上分离的工件,按一定的形式和位置连接成一个整体的工艺过程。焊接的实质,是利用加热或其它方法,使焊料与被焊金属原子之间互相吸引、互相渗透,依靠原子之间的内聚力使两种金属达到永久、牢固地结合。分类:通常现代焊接技术可分为熔焊、压力焊和钎焊三大类。

2023/11/12锡焊定义:锡焊就是将焊料、焊件同时加热到最佳焊接温度,然后不同金属表面相互浸润、扩散,最后形成多组织结合层的过程。种类:锡焊中的手工烙铁焊、浸焊、波峰焊、再流焊等在电子装配工业中有着广泛的应用。组成:它主要由焊料和焊件组成。a.焊料就是钎焊中的钎料,在锡焊中采用的是锡铅合金,熔点比较低,其共晶成分熔点只有183℃。b.焊件被施焊的零件通称为焊件,一般在电子工业中常指金属零件。

2023/11/12锡焊锡焊的特点a.焊料熔点低于焊件,焊接时将焊件与焊料共同加热到最佳焊接温度,焊料熔化而焊件不熔化,一般加热温度较低,对母材组织和性能影响小,变形小。b.锡焊连接的形式是由熔化的焊料润湿焊件的焊接面产生冶金、化学反应形成结合层而实现的,只需要简单的加热工具和材料即可加工,投资少。c.焊点有好的电气性能,适合于金属及半导体等电子材料的连接。d.焊接接头平整光滑,外形美观;焊接过程可逆,易于拆焊。2023/11/12锡焊材料

焊接材料焊接材料包括焊料(俗称焊锡)和焊剂。⑴焊料焊料是一种熔点比被焊金属熔点低的易熔金属。主要使用锡铅焊料,俗称为焊锡。焊料有多种型号,根据熔点不同可分为硬焊料和软焊料;根据组成成分不同可分为锡铅焊料、银焊料、铜焊料等。在锡焊工艺中,一般使用锡铅合金焊料。2023/11/12锡焊材料焊料在使用时常按规定的尺寸加工成型,有片状、块状、棒状、带状和丝状等多种形状和分类。⑵焊剂又称助焊剂,通常是以松香为主要成分的混合物,是保证焊接过程顺利进行和致密焊点的辅助材料。焊剂的作用

a.破坏金属氧化膜使氧化物漂浮在焊锡表面而清除,有利于焊锡的浸润和焊点合金的生成。

2023/11/12锡焊材料b.能覆盖在焊料表面,防止焊料或金属继续氧化。

c.增强焊料和被焊金属表面的活性,降低焊料的表面张力,焊料和焊剂是相熔的可增加焊料的流动性,进一步提高浸润能力。

d.能加快热量从烙铁头向焊料和被焊物表面传递。一般使用的助焊剂熔点要比焊料低,所以在加热过程中应先熔化成液体填充间隙润湿焊点,在此过程中一方面清除氧化物,另一方面就是传递热量。

e.合适的助焊剂还能使焊点美观。

2023/11/12锡焊工具用于锡焊的工具较多,最方便的手工锡焊工具是电烙铁。电烙铁是必备的焊接工具,它在实验性的焊接操作,数量小的产品焊接和调试维修等方面被广泛的使用。其作用是加热焊接部件,熔化焊料,使焊料和被焊金属连接起来。电烙铁的内部结构都是由发热部分、储热部分和手柄三部分组成。通用的电烙铁按加热方式可分为外加热式和内加热式两大类。2023/11/12锡焊工具外热式与内热式电烙铁结构示意图2023/11/12手工锡焊技术

电烙铁拿法根据电烙铁大小的不同和焊接操作时的方向和工件不同,可将手持电烙铁的方法分为反握法、正握法和握笔法三种,握笔法由于操作灵活方便,被广泛采用。

2023/11/12电烙铁拿法(a)反握法(b)正握法(c)握笔法2023/11/12手工焊接操作步骤

手工焊接操作同样满足锡焊工艺过程。一般根据实践的积累,在工厂中,常把手工锡焊过程归纳成八个字:“一刮、二镀、三测、四焊”。a.“刮”就是处理焊接对象的表面。焊接前,应先进行被焊件表面的清洁工作,有氧化层的要刮去,有油污的要擦去。b.“镀”是指对被焊部位搪锡。c.“测”是指对搪过锡的元件进行检查,在电烙铁高温下是否变质。d.“焊”是指最后把测试合格的、已完成上述三个步骤的元器件焊到电路中去。2023/11/12五工步施焊法

五工步施焊法也叫五步操作法,如图所示,它是掌握手工焊接的基本方法。(a)准备(b)加热(c)加焊锡(d)去焊锡(e)去烙铁

电子线路工程实践基地电子教案电子电路设计方法

电子电路设计,一般包括:拟定性能指标、电路的预设计、实验和修改设计四个环节。衡量设计的标准是:工作稳定可靠,能达到所要求的性能指标,并留有适当的余量;电路简单、成本低、功耗低;所采用元器件的品种少、体积小且货源充足;便于生产、测试和维修等。电子电路设计一般步骤如图所示。电子电路设计一般步骤

电子电路的设计

由于电子电路种类繁多,千差万别,设计方法和步骤也因情况不同而不同,因而上述设计步骤需要交叉进行,有时甚至会出现反复。因此在设计时,应根据实际情况灵活掌握。总体方案的设计与选择

设计电路的第一步就是选择总体方案,所谓选择总体方案是根据设计任务、指标要求和给定的条件,分析所要设计电路应完成的功能,并将总体功能分解成若干单元,分清主次和相互的关系,形成若干单元功能模块组成的总体方案。该方案可以有多个,需要通过实际的调查研究、查阅有关的资料或集体讨论等方式,着重从方案能否满足要求、结构是否简单、实现是否经济可行方面,对几个方案进行比较和论证,择优选取。对选用的方案,常用方框图的形式表示出来。注意每个方框尽可能是完成某一种功能的单元电路,尤其是关键的功能模块的作用,一定要表达清楚,还要表示出它们各自的作用和相互之间的关系,注明信息的走向等。选择方案应注意的几个问题⑴应当针对关系到电路全局的问题,开动脑筋,多提些不同的方案,深入分析比较。有些关键部分,还要提出各种具体电路,根据设计要求进行分析比较,从而找出最优方案。⑵要考虑方案的可行性、性能、可靠性、成本、功耗和体积等实际问题。选择方案应注意的几个问题⑶选定一个满意的方案并非易事,在分析论证和设计过程中需要不断改进和完善,出现一些反复是再所难免的,但应尽量避免方案上的大反复,以免浪费时间和精力。单元电路的设计与选择

在确定了总体方案、画出详细框图之后,便可进行单元电路设计。任何复杂的电子电路,都是由若干具有简单功能的单元电路组成的。这些单元电路的性能指标往往比较单一。在明确每个单元电路的技术指标后,要分析清楚单元电路的工作原理,设计出各单元的电路结构形式。尽量采用学过的或熟悉的单元电路,也要善于通过查阅资料、分析研究一些新型电路,开发利用新型器件。设计单元电路的一般方法和步骤:⑴根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图,确定对各单元电路的设计要求,必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标。注意各单元电路之间的相互配合,但要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路,以简化电路结构、降低成本。⑵拟定出各单元电路的要求后,应全面检查一遍,确实无误后方可按一定顺序分别设计各单元电路。设计单元电路的一般方法和步骤:⑶选择单元电路的结构形式。一般情况下,应查阅有关资料,以丰富知识、开阔眼界,从而找到适用的电路。当确实找不到性能指标完全满足要求的电路时,也可选用与设计要求比较接近的电路,然后调整电路参数。各单元电路之间各单元电路之间要注意在外部条件、元器件使用、连接关系等方面的配合,尽可能减少元器件的数量、类型、电平转换和接口电路,以保证电路最简单、工作最可靠、经济实用。各单元电路拟定后,应全面地检查一次,看每个单元各自的功能是否能实现,信息是否能畅通,总体功能是否满足要求,如果存在问题必须及时做出局部调整。元器件的选择与参数计算

选择元器件只要能清楚“需要什么”和“有什么”两个问题,问题就好解决了。所谓“需要什么”是指根据具体问题的要求所选择的方案,需要什么样的元器件,即每个元器件各应具有哪些功能和什么样的性能指标。所谓“有什么”是指有哪些元器件,哪些在市场上能买得到,它们的性能如何、价格如何、体积多大等。众所周知,电子元器件的种类繁多,而且不断出现新产品,这就需要用户经常关心元器件的新信息和新动向,多查资料。一般优先选用集成电路。元件的选择一般优先选用集成电路集成电路的广泛应用,不仅减少了电子设备的体积和成本,提高了可靠性,使安装调试和维修变得比较简单,而且大大减化了电子电路的设计。但是,并不是采用集成电路就一定比采用分立元器件好,有时功能相当简单的电路,只要用一只二极管或三极管就能解决问题,若采用集成电路反而会使问题复杂化,而且增加成本。但在一般情况下,应优选集成电路,必要时,可画出两种电路,进行比较。集成电路的选择集成电路的种类繁多,选用方法一般是“先粗后细”,即先根据主体方案考虑应选用什么功能的集成电路,再进一步考虑它的具体性能,然后再根据价格等因素选用什么型号。选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设计方案,而且要满足功耗、电压、温度、价格等多方面的要求。阻容元件的选择电阻和电容种类很多,正确选择电阻和电容是很重要的,不同的电路对电阻和电容性能要求也不同,有些电路对电容漏电要求很严格,还有些电路对电阻和电容的精度要求很严,设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件,并要注意功耗、容量、频率、耐压范围是否满足要求。分立元器件的选择分立元器件包括二极管、三极管、场效应管和晶闸管等,选择器件的种类不同,注意事项也不同。例如三极管,在选用时应考虑是NPN管还是PNP管,是大功率管还是小功率管,是高频管还是低频管,并注意管子的电流放大倍数、击穿电压、特征频率、静态功耗等是否满足电路设计的要求。元器件的参数计算

单元电路的结构、形式确定以后,需要对影响技术指标和参数的元器件进行计算。这种计算有的需要根据电路理论公式进行,有的按照工程估算方法,有的可用典型电路参数或经验数据。选用的元器件参数值最终都必须采用标称值。计算电路参数时应注意如下问题:元件选择的原则⑴各元器件的工作电流、工作电压、频率和功耗应在允许的范围内,并留有适当的余量,以保证电路在规定的条件下正常工作,达到所要求的性能指标。⑵对于环境温度、交流电网电压等工作条件,计算参数时应按最不利的情况考虑。⑶设计元器件的极限参数时,必须留有足够的余量,一般按1.5倍左右考虑。例如,如果实际电路中的三极管的VCE的最大值为20V,挑选三极管时应按V(BR)CEO≥30V考虑。元件计算的原则⑷电阻值应尽可能选在1MΩ范围内,一般最大不超过10MΩ,其值应在常用电阻标称值系列内,并根据具体情况正确选择电阻的品种。⑸非电解电容尽可能在100pF~0.1μF范围内选择,其数值应在常用电容标称值系列内,并根据具体情况正确选择电容的品种。元件计算的原则⑹保证电路性能的前提下,尽可能设法降低成本,减少元器件的品种、功耗和体积,并为安装调试创造有利条件。⑺在满足性能指标和上述各项要求的前提下,应优先用现有的或容易买到的元器件,以节省时间和精力。⑻应把根据计算所确定的各参数值标在电路图中适当的位置。总体电路图设计设计好各单元电路以后,应画出总电路图。总电路图是进行实验和印制电路板设计制作的主要依据,也是进行生产、调试、维修的依据,因此画好一张总电路图非常重要。画总电路图的一般方法如下:⑴画总电路图应注意信号的流向,通常从输入端或信号源画起,由左到右或由上到下按信号的流向依次画出各单元电路。但一般不要把电路画成很长的窄条,必要时可按信号流向的主通道依次把各单元电路排成类似字母“U”的形状,它的开口可以朝左,也可以朝向其他方向。⑵尽量把总电路图画在同一张图上,如果电路比较复杂,一张图画不下,应把主电路画在同一张图上,而把一些比较独立或次要的部分(例如直流稳压电源)画在另一张或者几张图上,并用适当的方式说明各图之间的信号联系。⑶电路图中所有的连线都要表示清楚,各元器件之间的绝大多数连线应在图上直接画出。连线通常画成水平线或竖线,一般不画斜线。互相连通的交叉线,应在交叉处用圆点标出。连线要尽量短。电源一般只标出电源电压的数值(例如+5V,+15V,-15V)。电路图的安排要紧凑、协调,疏密恰当,避免出现有的地方画得很密,有的地方却空出一大块。总之,要清晰明了,容易看懂,美观协调。⑷电路图中的中大规模集成电路,通常用方框图表示。在框中标出它的型号,框的边线两侧标出每根连线的功能名称和管脚号。除中大规模器件外,其余元器件的符号应当标准化。⑸集成电路器件的管脚较多,多余的管脚应作适当处理。⑹如果电路比较复杂,设计者经验不足,有些问题在画出总体电路之前难以解决,可以先画出总电路图的草图,调整好布局和连线之后,再画出正式的总电路图。审图因为在设计过程中有些问题难免考虑不周,所以在画出总电路图后,要进行全面审查,审图时应注意以下几点:⑴先从全局出发,检查总体方案是否合适,有无问题,再检查各单元电路的原理是否正确,电路形式是否合适。审图⑵检查各单元电路之间的电平、时序等配合有无问题。⑶检查电路图中有无烦琐之处,是否可以化简。⑷要特别注意电路图中各元器件是否工作在额定值范围内,以免实验时损坏。⑸解决所发现的全部问题后,若改动较多,应当复查一遍。电子电路的安装与调试

电子电路的安装与调试在电子电路实践和电子工程技术中都占有非常重要的地位。它是把理论付诸于实践的阶段,也是将理论电路转换为实际电路和电子设备的过程。这一过程的实现,为电子技术在人类的社会生活和生产实践中发挥巨大作用提供了现实性和可能性的保证。同时,这一过程也是对理论设计的检验、修改和完善。电子电路的安装简单的电子电路安装可在接插板(面包板)上完成。较复杂的电子电路需制作专门的印制电路板,还必须考虑电路的布局、焊接、组装等工艺。这些内容将在后面的有关章节中做详细的介绍。电子电路的调试电子电路的调试在电子工程中占有重要地位,是对设计电路的正确与否及性能指标的检测过程,也是初学者实践技能培养的重要环节。调试过程是利用符合指标要求的各种电子测量仪器,如示波器、万用表、信号发生器、频率计、逻辑分析仪等。对安装好的电路或电子装置进行调整和测量,以保证电路或装置正常工作;同时,判别其性能的好坏,各项指标是否符合要求等。因此,调试必须按一定的方法和步骤进行。调试的方法和步骤①不通电检查电路安装完毕后,不要急于通电,应首先认真检查接线是否正确,包括多线、少线、错线等,尤其是电源线不能接错或接反,以免通电后烧坏电路或元器件。查线的方式有两种:一种是按照设计电路接线图检查安装电路,在安装好的电路中按电路图一一对照检查连线;另一种方法是按实际线路,对照电路原理图按两个元件接线端之间的连线去向检查。无论哪种方法,在检查中都要对已经检查过的连线做标记,使用万用表检查连线很有帮助。调试的方法和步骤②直观检查连线检查完毕后,直观检查电源、地线、信号线、元器件接线端之间有无短路,连线处有无接触不良,二极管、三极管、电解电容等有极性元器件引线端有无错接、反接,集成块是否插对。调试的方法和步骤③通电检查把经过准确测量的电源电压加入电路,但暂不接入信号源信号。电源接通之后不要急于测量数据和观察结果,首先要观察有无异常现象,包括有无冒烟、有无异常气味、触摸元件是否有发烫现象、电源是否短路等。如果出现异常,应立即切断电源,排除故障后方可重新通电。调试的方法和步骤④分块调试调试包括测试和调整两个方面。测试是在安装后对电路的参数及工作状态进行测量;调整则是在测试的基础上对电路的结构或参数进行修正,使之满足设计要求。为了使测试能够顺利进行,设计的电路图上应标出各点的电位值、相应的波形以及其他参考数值。分块调试调试方法有两种。第一种是采用边安装边调试的方法,也就是把复杂的电路按原理图上的功能分块进行调试,在分块调试的基础上逐步扩大调试的范围,最后完成整机调试,这种方法称为分块调试。采用这种方法能及时发现问题和解决问题,这是常用的方法,对于新设计的电路更为有效。另一种方法是整个电路安装完毕后,实行一次性调试。这种方法适用于简单电路或定型产品。这里仅介绍分块调试。分块调试是把电路按功能分成不同的部分,把每个部分看成一个模块进行调试。比较理想的调试程序是按信号的流向进行,这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号,为最后的联调创造条件。分块调试分为静态调试和动态调试。静态调试静态调试一般指在没有外加信号的条件下测试电路各点的电位。如测试模拟电路的静态工作点,数字电路的各输入、输出电平及逻辑关系等,将测试获得的数据与设计值进行比较,若超出指标范围,应分析原因,并进行处理。动态调试动态调试可以利用前级的输出信号作为后级的输入信号,也可利用自身的信号来检查电路功能和各种指标是否满足设计要求,包括信号幅值、波形的形状、相位关系,频率、放大倍数、输出动态范围等。模拟电路比较复杂,而对数字电路来说,由于集成度比较高,一般调试工作量不大,只要元器件选择合适,直流工作点状态正常,逻辑关系就不会有太大问题。一般是测试电平的转换和工作速度等。整机联调对于复杂的电子电路系统,在分块调试的过程中,由于是逐步扩大调试范围,故实际上已完成了某些局部联调工作。只要做好各功能块之间接口电路的调试工作,再把全部电路接通,就可以实现整机联调。整机联调只需要观察动态结果,即把各种测量仪器及系统本身显示部分提供的信息与设计指标逐一比较,找出问题,然后进一步修改电路参数,直到完全符合设计要求为止。整机联调调试过程中不能单凭感觉和印象,要始终借助仪器观察。使用示波器时,最好把示波器的信号输入方式置于“DC”挡,它是直流耦合方式,同时可以观察被测信号的交、直流成分。被测信号的频率应处在示波器能够稳定显示的频率范围内,如果频率太低,观察不到稳定波形时,应改变电路参数后测量。

调试注意事项①测试之前要熟悉各种仪器的使用方法,并仔细加以检查,避免由于仪器使用不当或出现故障而做出错误判断。②测试仪器和被测电路应具有良好的共地,只有使仪器和电路之间建立一个公共地参考点,测试的结果才是准确的。③调试过程中,发现器件或接线有问题需要更换或修改时,应关断电源,待更换完毕认真检查后方可重新通电。调试注意事项④调试过程中,不但要认真观察和检测,还要认真记录。包括记录观察的现象、测量的数据、波形及相位关系,必要时在记录中应附加说明,尤其是那些和设计不符合的现象更是的记录的重点。依据记录的数据才能把实际观察的现象和理论预计的结果加以定量比较,从中发现问题,加以改进,最终完善设计方案。通过收集第一手资料可以帮助自己积累实际经验,切不可低估记录的重要作用。调试注意事项⑤安装和调试自始至终要有严谨的科学作风,不能抱有侥幸心理。出现故障时,不要手忙脚乱,马虎从事,要认真查找故障原因,仔细做出判断,切不可一遇到故障解决不了时就拆线重新安装。因为重新安装的线路仍然存在各种问题,况且原理上的问题也不是重新安装电路就能解决的。电子电路的故障分析与处理在实践、训练过程中,电路故障常常不可避免。分析故障现象、解决故障问题可以提高实践和动手能力。分析和排除故障的过程,就是从故障现象出发,通过反复测试,做出分析判断、逐步找出问题的过程。首先要通过对原理图的分析,把系统分成不同功能的电路模块,通过逐一测量找出故障所在区域,然后对故障模块区域内部加以测量并找出故障,即从一个系统或模块的预期功能出发,通过实际测量,确定其功能的实现是否正常来判断是否存在故障,然后逐步深入,进而找出故障并加以排除。电子电路的故障分析与处理假如是原来正常运行的电子电路,使用一段时间出现故障,其原因可能是元器件损坏,或连线发生短路,也可能是使用条件的变化影响电子设备的正常运行。⑴调试中常见的故障原因①实际电路与设计的原理图不符。②元器件使用不当。③设计的原理本身不满足要求。④误操作等。查找故障的方法

查找故障的通用方法是把合适的信号或某个模块的输出信号引到其它模块上,然后依次对每个模块进行测试,直到找到故障模块为止。查找的顺序可以从输入到输出,也可以从输出到输入。找到故障模块后,要对该模块产生故障的原因进行分析、检查。查找模块内部故障的步骤如下。查找步骤①检查用于测量的仪器是否使用得当。②检查安装的线路与原理是否一致,包括连线、元件的极性及参数、集成电路的安装位置是否正确等。③测量元器件接线端的电源电压。使用接插板作实验出现故障时,应检查是否因接线端不良而导致元器件本身没有正常工作。④断开故障模块输出端所接的负载,可以判断故障来自模块本身还是负载。查找步骤⑤检查元器件使用是否得当或已经损坏。在实验、实习中大量使用的是中规模集成电路,由于它的接线端比较多,使用时会将接线端接错,从而造成故障。在电路中,由于安装前经过调试,元器件损坏的可能性很小。如果怀疑某个元器件损坏,必须对它进行单独测试,并对已损坏的元器件进行更换。查找步骤⑥反馈回路的故障判断是比较困难的,因为它是把输出信号的部分或全部以某种方式送到模块的输入端口,使系统形成一个闭环回路。在这个闭环回路中只要有一个模块出故障,则整个系统都存在故障现象。查找故障需要把反馈回路断开,接入一个合适的输入信号使系统成为一个开环系统,然后再逐一查找发生故障的模块及故障元器件等。总结前面介绍的通用方法对一般电子电路都适用,但它具有一定的盲目性,效率低。对于自己设计的系统或非常熟悉的电路,可以采用观察判断法,通过仪器、仪表观察到结果,直接判断故障发生的原因和部位,从而准确、迅速地找到故障并加以排除。总结在电路中,当某个元器件静态正常而动态有问题时,往往会认为这个元器件本身有问题,其实有时并非如此。遇到这种情况不要急于更换器件,首先应检查电路本身的负载能力及提供输入信号的信号源的负载能力。把电路的输出端负载断开,检查是否工作正常,若电路空载时工作正常,说明电路负载能力差,需要调整电路。如断开负载电路仍不能正常工作,则要检查输入信号波形是否符合要求。总结由于诸多因素的影响,原来的理论设计可能要作修改,选择的元器件需要调整或改变参数,有时可能还要增加一些电路或元器件,以保证电路能稳定地工作。因此,调试之后很可能要对前面的“选择元器件和参数计算”一步中所确定的方案再作修改,最后完成实际的总体电路,制作出符合设计要求的电子设备来。模拟电路的设计传感器电路部分主要是将非电信息转换为电信号。信号放大、变换电路是对得到的微弱电信号进行放大和变换,再传送到相应的驱动、执行机构。其基本的功能电路有放大器、振荡器、整流器及各种波形产生、变换电路等。驱动、执行机构可输出足够的能量,并根据课题或工程要求,将电能转换成其它形式的能量,完成所需的功能。模拟电子电路的设计方法,从整个系统设计的角度来说,应首先根据任务要求,再经过可行性的分析、研究后,拿出系统的总体设计方案,画出总体设计结构框图。模拟电子电路组成模拟电路的设计在确定总体方案后,根据设计的技术要求,选择合适的功能单元电路,然后确定所需要的具体器件的型号和参数。最后再将单元器件及单元电路组合起来,经过实验和修改,最终设计出完整的系统电路。需要说明的是,随着科技的进步,集成电路正在迅速的发展,线性集成电路日渐增多,采用模拟线性集成电路组建电路已日趋广泛,其电路的设计性能更加可靠。模拟电子线路设计举例正弦波发生器的设计

设计步骤⑴确定电路形式正弦振荡器有RC正弦振荡器和LC正弦振荡器两类。其中,RC桥式(文氏电桥)振荡器是应用较为普遍的典型正弦振荡器。电路如图2-5所示,令R1=R2=R,C1=C2=C,则该电路的振荡频率由式(1)决定。起振条件由式(2)决定.在电路图2-5中,表示二极管导通时的动态电阻。采用二极管稳幅的RC桥式振荡器电路⑵选择电路参数

①因为RC桥式振荡器的振荡频率是由RC网络决定的,所以选择RC的值时,应该把已知的振荡频率作为主要依据。②为了使选频网络的特性不受集成运算放大器输入电阻和输出电阻的影响,选择R时还应考虑下列条件其他步骤计算电阻和电容的数值选择电阻稳幅电路的作用及参数选择稳幅电路的作用及参数选择在实际电路中,由于元件误差、温度等外界因素的影响,振荡器往往达不到理论设计效果。因此,一般在振荡器的负反馈支路中加入自动稳幅电路,根据振荡幅度的变化自动改变负反馈的强弱,达到稳幅的目的。稳幅二极管的选择应注意以下两点:a.为了提高电路的温度稳定性,应尽量选用硅管;b.为了保证上下振幅对称,两个稳幅二极管特性参数必须匹配。电阻、值的确定实验证明,二极管的正向电阻与并联电阻阻值差不多时,稳幅特性和改善波形失真都有较好的效果。通常选几千欧,选定后,的阻值便可以初步确定。集成运算放大器的选择选择集成运算放大器时,除希望输入电阻较高和输出电阻较低外,最主要的是要选择其增益带宽积满足下列关系安装调试①安装电路时应注意所选用运算放大器各引脚的功能和二极管的极性。②调试电路时,首先应反复调整值使电路起振,且波形失真最小。如果电路不起振,说明振荡的幅值条件不满足,应适当加大,如果波形失真严重,则应减小或。③测量振荡频率,若不满足设计要求,可适当改变选频网络的R和C值,使振荡频率满足设计要求。常见的模拟电子线路有源滤波器是由运算放大器和阻容元件组成的一种选频网络,其阶数越高,滤波性能越好。波形产生电路主要用来产生正弦波、方波和三角波等信号,其电路有多种结构形式,但它们的基本结构部分都是由放大电路构成。目前,集成运算放大器以其性能优越、电路结构简单、使用方便等特点而得到越来越广泛的应用。常见的模拟电子线路直流稳压电源是将交流市电降压后,由二极管整流、电容滤波,经稳压电路稳压后,供给直流负载恒定的直流电源的一种装置,其稳压电路可由分立元件来组成,也可由集成三端器件来组成。目前,集成三端器件以其优越的性能获得越来越广泛的应用。镍镉电池充电器是一种很普通的充电装置,其采用半波整流方式,具有线路简单、实用可靠等优点数字电路的设计

近年来,随着数字电子技术的发展,由数字逻辑电路组成的数字测量系统、数字控制系统、数字通信系统等已广泛应用于各个领域。随着电子电路的数字化程度越来越高,数字逻辑电路的设计显得越来越重要,它已成为高等教育中相关专业的学生及工程技术人员所必须掌握的基本技能。数字电路的设计包括两个方面:基本逻辑功能电路设计和逻辑电路系统设计。关于基本逻辑功能电路设计在《数字电子技术基础》课程中已做了详细的介绍,这里主要介绍数字逻辑功能电路系统的设计,即根据设计的要求和指标,将基本逻辑功能电路组合成逻辑电路系统,简称数字电路设计。设计方法数字逻辑电路通常由四部分组成:输入电路、控制运算电路、输出电路、电源电路,如图所示。设计方法输入电路接收被测或受控电路系统的有关信息并进行必要的变换或处理,以适应控制运算电路的需要。控制电路则把接收到的信息进行逻辑判断和运算,并将结果输送给输出电路。输出电路将得到的结果再做相应的处理即可驱动被测或受控系统了。电源电路的作用是为数字系统的各部分电路提供工作电压或电流。设计方法对于简单的数字逻辑电路的设计,一般是根据任务要求,画出逻辑状态真值表,利用各种方法化简,求出最简逻辑表达式,最后画出逻辑电路。可近年来,由于中大规模集成电路的迅速发展,就使得数字逻辑电路的设计发生了根本性变化。现在设计中更多的是考虑如何利用各种常用的标准集成电路,设计出完整的数字逻辑电路系统。在设计中使用中、大规模集成电路,不仅可以减少电路组件的数目,使电路简捷,而且能提高电路的可靠性,降低成本。因此,在数字电路设计中,应充分考虑这一问题。数字逻辑电路组成基本方法数字逻辑电路总体方案设计的基本方法如下。首先根据总的功能和技术要求,把复杂的逻辑系统分解成若干系统,单元的数目不宜太多,每个单元也不能太复杂,以方便检修。其次是单元电路的设计,每个单元电路由标准集成电路来组成,选择合适的集成电路及器件,构成单元电路。最后是考虑各单元电路间的连接,所有单元电路在时序上应协调一致,满足工作要求,相互间电气特性应匹配,保证电路正常、协调工作。数字电子电路设计举例计数、译码和显示电路的设计

电路及工作原理

3位计数器电路如图所示。利用74LS160同步计数器的CP端进行计数,其输出为十进制数,再利用74LS248进行4线/7线译码输出,驱动七段数码显示器显示某一位十进制数,组成一个0~9的十进制计数显示系统。若将74LS160进行级联,可显示多位数,如图所示,可显示的数字范围是000~999。由于74LS160是超前进位,因此在其CO端加一反相器。3位计数器电路元器件选择

十进制计数器选用低功耗肖特基系列的74LS160,共3片;

BCD-译码器/驱动器选用74LS248,共3片;共阴极数码管选用LC5012,3片;与非门选用74LS00,1片;反相器选用74LS04,1片;

1/8W碳膜电阻100Ω,3只;单刀双掷开关,2只。调试方法⑴在计数器74LS160(1)的CP端连续输入单个脉冲(可用无抖动开关来提供CP脉冲,也可用脉冲信号发生器直接提供脉冲信号),观察显示结果。⑵电路中,74LS248的,,和74LS160的,,,端均应接高电位(若所选集成电路为TTL集成电路,可以将这些端子悬空,若选用集成电路为CMOS集成电路,则必须把这些端子接高电平)。⑶在计数过程中,可将开关S2置于4端,对计数器清零。电视技术第一章电视信号的产生、发送与接收。视频信号;由图像的光信息转变成的电信号。。音频信号:由声音转变成的电信号。第一节电视传像基本原理一.图像的顺序传送(如图1-1)1.像素:构成一幅图像的基本单元。像素越小、越密、越多,图像越清晰。2.顺序传送的方式:发送端按一定顺序分别将各像素的亮度变成电信号,并依次传送出来。接收端按同样的顺序把电信号变成相应的亮点重现出来。二.图像的摄取与重现1.摄取:由摄像管来实现光-电转换.。光电靶:由半导体光敏材料制成。把“光像”变成“电像”。.。电信号的输出:光点的亮度越亮,电平越低;亮度越暗,电平越高-----负极性视频信号。2.重现;显像管来实现,电----光转换。。显像管结构:由电子枪和荧光屏两部分组成,如图1-3。。显像管显示图像的基本条件:(1)电子枪各极加上适当的直流电压。(2)偏转线圈中通入合适的电流(锯齿波电流)。(3)阴栅间叠加上图像电信号。三.电视扫描原理:1.行扫描和场扫描:。扫描:电子束在屏幕上按一定规律作周期性的运动。。行扫描:电子束在屏幕上沿水平方向扫描。行正程:电子束从左到右扫描。(THS)行逆程:电子束从右到左扫描。(THr)行周期TH=64us。行频fH=15625Hz。。场扫描:电子束在屏幕上沿垂直方向扫描。场正程:电子束从上到下扫描。(TVS)场逆程:电子束从下到上扫描。(TVr)场周期TV=20ms。场频fV=50Hz。2.逐行扫描和隔行扫描:。光栅:屏幕上一行一行的亮线的合成。逐行扫描:自上而下一行接一行的扫描方式。(如图1-6)。隔行扫描:一幅(帧)分两场,先扫描奇数行,然后扫描偶数行。(如图1-7)。每帧扫描625行。。电视技术采用隔行扫描。四.重现图像的基本参数1.几何特征:。屏幕的大小:用对角线尺寸来表示。。图像的失真:。非线性失真:锯齿波电流的非线性引起。(图1-8)。几何失真:2.图像清晰度和系统分解力。清晰度:图像细节的清晰程度。与系统传送图像细节(即图像的高频分量)的能力-系统分解力有关。。垂直分解力:垂直方向能分解的像素数。其大小取决于扫描行数。。水平分解力:水平方向能分解的像素数。其大小取决于视频带宽和电子束的截面积。3.亮度,对比度,灰度等级:。亮度:光的明暗程度。。对比度:最大亮度与最小亮度之比。也称为黑白对比度。。灰度等级:能加以区分的亮度层次数。4.视频带宽:。我国规定:视频带宽为6MHz。第二节黑白全电视信号图像信号复合同步信号复合消隐信号全电视信号1.图像信号:反映所传送的图像信息。。负极性图像信号:。正极性图像信号:。正程期间传送图像信号,逆程不传送。。图像信号的特点:单极性,相关性,周期性2.复合消隐信号:。行消隐信号:在行逆程期间传送。用于消隐行回扫线。。场消隐信号:在场逆程期间传送。用于消隐场回扫线。。消隐电平:75%,相当于图像信号的黑电平。3.复合同步信号:。同步:电子束的扫描规律收发同频同相。。行同步信号:行消隐期间的脉冲信号。用于同步接收端的行扫描规律。。场同步信号:场消隐期间的脉冲信号。用于同步接收端的场扫描规律。。同步电平:75%---100%。

#开槽脉冲和均衡脉冲。4.黑白全电视信号:。组成:图1-18。特点:脉冲性,周期性,单极性。第三节色度学的基本知识一.。光与彩色:

1。光:是一种电磁波,波长为380—780nm,人眼可以看见,称为可见光。

2。色:光对人眼的视觉反映。波长不同,彩色不同。二。彩色三要素:

1。亮度:光的明亮程度。

2。色凋:彩色的类别。

3。色饱和度:彩色的深浅程度。色调和色饱和度合称为色度。三。三基色原理与混色法:

1。三基色:红(R),绿(G),蓝(B)。

2。相加混色法:R+G=黄,R+B=紫,G+B=青

R+G+B=白四。亮度公式:

Y=0.30R+0.59G+0.11B第四节兼容制彩色电视一。兼容制彩色电视的要求:

1。兼容:黑白电视机能接收彩色电视信号(显示黑白图像)。

2。要求:二。兼容制彩色电视发送的信号

彩色电视发送的图像信号是一个亮度信号和两个色差信号。

1。三基色信号的形成:彩色图像经分色系统分解为R、G、B三基色图像,光电转换成三基色电信号UR,UB,UG

2。亮度信号:由矩阵电路将三基色按一定比例相加得到UY。图1-22。

3。色差信号:由矩阵电路将三基色分别与亮度信号相减得到UB-Y,UR-Y,UG-Y。三。编码:

1。编码:将三基色信号按一定的处理方式进行组合编排,得到彩色全电视信号FBYS。

2。彩色电视制式:世界流行的三大彩色制式:NTSC制,PAL制,SECAM制。第五节.NTSC制编码原理

NTSC制:正交平衡调幅制。特点:两个色差信号对色副载波进行正交平衡调幅。优点:兼容性好,解码电路简单。缺点:相位敏感,易产生色调畸变。色副载波的频率fsc:有4.43MHz和3.58MHz两种制式。一、色差信号的压缩。一、色差信号的压缩。

1、

频带压缩:如图1—25Uy的频带宽度为0~6MHz,不作压缩。

UR-Y、UB-Y的频带宽度压缩为0~1.3MHz。

2。幅度的压缩。

UR-Y的压缩系数为0.877,压缩后得到V信号,即V=0.877UR-YUB—Y的压缩系数为0.493,压缩后得到U信号,即U=0.493UB—Y

二、频谱间置(难点)

1.亮度信号的频谱(如图1—27)以行频及其各次谐波为主谱线,场频及其谐波对称分布在行频主谱线两侧的离散频谱群。各主谱线之间有空隙,且频率越高空隙越大。

2。频谱间置把色差信号的频谱平移插到亮度信号频谱空隙中。即先将色差信号对色副载波调制,得到的色度信号与亮度信号混合。。NTSC制采用半行频间置,fsc=(2n-1)fH/2。三、正交平衡调幅1.平衡调幅:

抑制载波的调幅,即不输出载波信号。其频谱如图1-30。。平衡调幅波的特点:。平衡调幅波的波形:图1-30。2。正交平衡调幅:。U、V分别对频率相同、相位相差90°的色副载波进行平衡调幅。

U信号调制0°的fsc,得到Fu。

V信号调制90°的fsc,得到Fv。。Fu和Fv相加混合得到色度信号F。

Fu+Fv=F

。色度信号的波形:如图1-33。3。彩色矢量图:如图1-34。四、彩色全电视信号(FBYS)

1。组成:亮度,色度,色同步,复合同步,复合消隐。

2。FBYS信号的波形:图1-35(负极性视频信号)

3。色同步信号:。波形:图1-36

。作用:第六节PAL制编码过程逐行倒相:红信号采用逐行倒相调制(±Fv)优点:克服相位失真引起的色调畸变缺点:解码电路复杂我国彩色电视制式采用PAL制色副载波fSC=4.43MHZ一逐行倒相一、逐行倒相。红色度信号是逐行倒相的,即若第n行为Fv则第n+1行为-Fv

。F=FU±FV(不倒相行称为N行,倒相行称为P行)。。逐行倒相原理:图1-37二、PAL制对色调畸变的校正原理:图1-38三、PAL制色副载波频率的选择:

PAL制的频谱间置:采用1/4行频间置。

Fsc=(n-1/4)fH=283.75fH+25Hz≈4.43MHz四、PAL制色同步信号。PAL制色同步信号的形成:图1-40

。PAL制色同步信号包含的信息:

.色副载波的频率.色副载波的相位.逐行倒相识别.ACC,ACK控制五、PAL制编码器。组成框图:图1-41.。编码过程:第七节SECAM制编码器SECAM编码器组成:图1-42两色副载波频率不同:

fSR=4.406MHZ,fSB=4.250MHZ采用调频制两个色度信号逐行轮换传送第八节电视信号的发送伴音采用调频制图像采用调幅制,残留边带发送一、图像信号与伴音信号的调制:1、图像信号的调制:。采用负极性调幅:。用负极性视频信号对载波调幅。波形如图1-43

。负极性调制的优点:。采用残留边带制发送:频谱:图1-44

。残留边带制发送的优点2、伴音信号的调制。采用调频。伴音载频(fs)比图像载频(fp)高fSIF=6.5MHz(伴音中频)

。伴音带宽B=250KHz3、高频电视信号(RF)的频谱。频谱图:图1-45

。RF信号的带宽为B=8MHz,即每一频道占8MHz的带宽二、电视频道的划分我国无线电视广播频道划分:表1-2。。甚高频(VHF):分为VL频段(1--5频道)和VH频段(6--12频道)。特高频(UHF):UHF频段(13--68频道)我国有线电视增补频道的划分:图1-46。第九节彩色电视接收机的基本组成。基本组成:图1-47。公共通道:包括高频头,中频电路。作用是选择接收RF信号,并对RF放大、混频,变成IF信号,经中频电路处理解调出FBYS和第二伴音信号。。解码电路:由亮度通道,色度通道,色副载波恢复电路,解码矩阵电路组成。作用是对FBYS进行解码,还原出R,G,B三基色信号。。伴音通道:作用是对第二伴音中频信号放大、鉴频,解调出音频信号,并经功率放大后推动喇叭发出电视伴音。。图像重现系统:包括同步分离,行扫描、场扫描,高压电路,显像管及视放输出电路。。遥控系统:对电视机进行远距离操作和控制。。电源电路:为电视机电路提供直流工作电压。采用开关电源。第一章小结电视传像基本原理:光—电转换,电—光转换,电子扫描(逐行扫描和隔行扫描),图像的失真(非线性失真和几何失真)全电视信号的组成:黑白全电视信号,彩色全电视信号(FBYS),电视信号的特点(有脉冲性,周期性,单极性)色度学的基本知识:光与色的关系,彩色三要素(是亮度,色调,色饱和度),三基色(是红R,绿G,蓝B),相加混色。兼容制彩色电视:兼容的概念,亮度信号的形成,色差信号的形成。三大彩色电视制式:NTSC制,PAL制,SECAM制。色差信号的压缩:频带压缩为0~1.3MHZ,幅度压缩V=0.877UR-Y、U=0.493UB-Y。频谱间置:NTSC制为1/2行频间置,PAL

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