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中职 电子技术技能训练（第3版）第5章 电子课件 高教版v内容提要：内容提要：v本章为专业实训部分，提供了10大类实用电路的制作调试资料。通过对电子电路的制作与调试，使学生学会阅读电原理图和PCB图，熟悉常用电子元器件的选择、测试，掌握焊接和电路组装技能，并能熟练查阅元器件手册。掌握使用电子仪器调试电路的方法并能处理安装调试过程中出现的问题，获得工程实践能力。v 为配合本教材的电子制作练习，http:/网站提供上述实用电路成套元件和调试资料。v主编电子邮箱： 手机：13613318750 v5.1 5.1 电源电路电源电路v5.1.1 5.1.1 整流滤波电路整流滤波电路v整流滤波电路的作用是利用具有单向导电性能的电子器件，将交流电压变成单方向脉动的直流电压，而后采用电容、电感等储能器件组成滤波电路，滤除脉动直流电压中的交流成分，保留直流分量，提供给负载平滑的直流电压。v整流电路又分为半波整流、全波整流、桥式整流三种形式。半波整流电路结构简单，但输出波形脉动系数大，直流成分低，变压器电流含直流成分，易饱和，变压器利用率低；v全波整流电路输出电压直流成分提高，脉动系数减小，但变压器每个线圈只有正弦交流电压半个周期有电流，利用率不高。桥式整流是较理想的整流电路。v滤波电路又分为电容滤波、电感滤波、电感电容滤波和型滤波电路四种形式。在小功率电子设备中，常采用电容滤波电路，其电路结构简单，体积小成本低。v常用的单相整流滤波电路如图5.1所示。电路中电源变压器T将交流电网220V的电压变为所需要的电压值U1，整流滤波电路由二极管VD1VD4及电容C5构成典型的单相桥式全波整流滤波电路；并联在整流二极管两端的电容C1C4起保护作用，使二极管免受瞬时v大电流的冲击；C5为滤波电容。图5.1 整流滤波电路 5.1.25.1.2稳压电源电路稳压电源电路v整流滤波得到的直流电压会随着电网电压波动（一般有10%左右的波动）或者负载电流和温度的变化而变化。为了输出稳定的电压，所以在整流滤波电路后面加入稳压电路；稳压电路的作用是电网电压波动、负载电流和温度变化时，保证有稳定的直流电压输出。图5.2给出一实际串联型稳压电源电路。v1.1.稳压电源电路组成稳压电源电路组成v在图5.2中，采用复合管VT1、VT2作为调整管，这样很小的基极电流Ib2就可以控制较大的输出电流；VT3为单管直流放大电路，担任比较放大，电阻R1既是VT3的集电极电阻，又是VT2基极偏置电阻；稳压二极管VD5和电阻R2提供基准电压，同时可以利用稳压管的正温度系数补偿三极管VT3的负温度系数，以减小直流放大电路的零点漂移；R3、RP、R4组成分压取样电路，用来提取输出电压的变化；C6为滤波电容，以滤除VT2基极的电压纹波；C7为输出滤波电容，用来进一步改善稳压性能，减小输出电压的纹波。v2.2.稳压电路原理稳压电路原理v稳压电路的主回路是由复合调整管VT1、VT2与电源负载RL相串联而构成，因此称其为晶体管串联型稳压电路。v电路的稳压过程是：当电源输出电压UO因电网电压波动或负载电流的变化而升高时，由分压取样电路取出误差电压加到VT3基极，而VT3发射极电压，因稳压管VD5的作用而保持恒定，所以VT3的基射电压Vbe3将增大，VT3的集电极电流IC3随之增大，则IC3在负载电阻R1的压降也增大，结果使复合调整管VT1、VT2的基极电位下降，管子内阻增大，VT1的Uce1增大。由于UO=UiUce1，故使UO下降，因而保持了UO的稳定。同理，当电源输出电压UO因电网电压波动或负载电流的变化而降低时，则上述过程相反，保持UO基本不变。v综上分析可知，稳压电路是属于电压串联负反馈电路，分压取样电路是负反馈网络。整个稳压过程是动态的调整过程，复合调整管VT1、VT2起电压调整作用，使输出电压保持基本不变。v3.3.安装与调试安装与调试v电路安装严格按照电子工艺要求及电路原理图进行装配，焊接时要注意的是二极管、电解电容的极性及耐压值，识别三极管的三个极（集电极、基极、发射极），功率三极管VT1(2N3055)紧固在散热器上，与散热器之间用云母片良好绝缘。v焊接装配无误后接通电源，用万用表测量C5两端的整流滤波电压应为18V20V，测量稳压管VD5两端电压应为3-6V，正常后再测量电源输出端（C7两端）电压，调节电位器RP输出端电压应该连续可变。v4.4.串联型稳压电路性能指标与测试串联型稳压电路性能指标与测试v 稳压系数（电源稳压特性）v指在负载电流Io、环境温度T不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化，即稳压系数Sv=(Uo/Uo)/(Ui/Ui)。v测量电源稳压特性的方法：在电网电压Ui=220V条件下，电源输出端接100滑线变阻器、数字电压表和数字电流表，调节RP使输出电压Uo=12V，调节滑线变阻器使输出电流Io=100mA。保持输出电流Io不变的情况下，电网电压变化10%（Ui=242V198V）时,分别测量此时对应输出电压Uo1、Uo2，对应Uo=Uo1Uo2，计算出稳压系数Sv。v 纹波电压（电源输出的纹波电压）v指叠加在输出电压Uo上的交流分量，一般为mV级。用示波器观测其峰峰值Uop-p，也可以用交流毫伏表测量，由于纹波电压不是正弦波，所以用交流毫伏表的有效值衡量存在一定误差。v测量电源输出的纹波电压的方法：在额定输出电流条件下，用示波器观测其峰峰值。v 电源内阻（电源的输出电阻）v指在输入电压Ui、环境温度T不变的情况下，输出电流变化引起输出电压的相对变化，即电源内阻Ro=Uo/Io。v测量稳压电源内阻的方法：在保持电网电压Ui=220V不变条件下，电源输出端接100滑线变阻器、数字电压表和数字电流表，调节RP使输出电压Uo=12V，调节滑线变阻器使输出电流Io从最小变化到额定输出电流时，引起输出电压的相对变化，计算内阻Ro。晶体管串联型稳压电源元器件清单如表5.1所示。表5.1 晶体管串联型稳压电源元器件清单 v5 5采用集成三端稳压器制作的稳压电源采用集成三端稳压器制作的稳压电源v 国产集成三端稳压器按其性能和不同用途可分为三类，一类是输出固定电压（W7800:正电压；W7900：负电压）的三端集成稳压器系列，另一类是输出可调电压（W317:正电压；W337：负电压）的三端集成稳压器系列。输出固定电压（正电压或负电压）的三端集成稳压器产品其输出电压有5V、6 V、9 V、12 V、15 V、18 V、24 V共7种，可根据实际需要选用。为保证稳压器能够正常工作，要求输入电压Ui与输出电压U0之间有一定的电压差，此电压差一般为3V-7V.v三端集成稳压器的输出电压可以从型号上读出。例如7806表示输出正电压6V，7912表示输出负电压12V。按其输出电流的大小可分为三个系列：W7800、W317系列的最大输出电流为1.5A；W78M00、W317M系列的最大输出电流为0.5A；W78L00、W317L系列的最大输出电流为0.1A。v 国产集成稳压器的封装形式有F-2型、TO-92型、S-1型、S-7型等多种，图5.3（C）列出几个品种供参考。v 用W7800和W317组成的稳压电源电路如图5.3（a）和(b)所示。图5.3 三端集成稳压器及稳压电路 图5.3 三端集成稳压器及稳压电路 v在图5.3（a）中，三端稳压器的输入端接在整流滤波电路的后面，输出端直接接负载，为了抑制高频干扰和防止自激，在它的输入、输出端分别并联电容C1和C2。v 在图5.3（b）中，虚线右边是以W317为核心的可调稳压电路，电阻R1和可调电阻R2构成取样电路，C2是为了减小取样电阻R2两端的纹波电压而并联的旁路电容，C3、C4的作用与5.3（a）中的C1、C2相同，VD1是保护二极管，防止输入端短路时C4放电导致内部调整管损坏，VD2则是防止输出短路时C2两端的电压作用在内部放大管而造成击穿。5.1.3 5.1.3 电池充电电路电池充电电路 镍镉电池是一种可以反复使用、反复充电的直流电源，它的充电次数一般在500次左右，性价比高。镍镉电池在电能基本释放之前，要进行充电。如图5.4所示，为一个恒流恒压脉冲充电电路，具有电路简单、使用可靠等优点。图5.4电池充电电路 恒流恒压脉冲充电电路恒流恒压脉冲充电电路恒流恒压脉冲充电电路共分三部分：即变压器降压、二极管桥式整流和脉冲充电部分。电网电压220V交流电经变压器降压，在次级输出低压交流电，VD1VD4构成桥式整流电路，输出单向脉动直流电。由镍镉电池性能可知，这种脉动直流电对镍镉电池的充电是非常有利的。三极管VT的基极接有三端可调式集成恒流源IC（LM431），通过调节IC的控制极来调节VT的基极电位。三极管VT为射极输出器，发射极电位随着基极电压而变化，这样通过调节RP来调节脉冲电压的高低。发光二级管VD6为充电指示，VD5是停止充电时防止电池反向放电。该充电电路可根据电池性能，调节RP以满足电池的充电电流和电压要求。恒流恒压脉冲充电电路依照电子工艺要求焊接安装后，重点调试充电电流。将充电电池、万用表接入充电电流回路中，接通电源，调节RP使充电电流达到电池的要求。对于5号镍镉电池（500mAh）充电时，调节充电电流，快速充电需要7小时，慢速充电需要14小时；对于7号镍镉电池（200mAh）充电时，调节充电电流，快速充电需要2.5小时，慢速充电需要7小时。恒流恒压脉冲充电电路元器件清单如表5.2所示 表5.2 恒流恒压脉冲充电电路元器件清单 v2.2.宽电压恒流定时充电电路宽电压恒流定时充电电路v宽电压恒流定时充电电路如图5.5所示。电路共分四部分：即变压器降压、桥式整流滤波、稳压恒流充电和定时电路。该电路可对1.2V12V、100mAh以上、2000mAh以下的各种规格的可充电电池进行充电，充电电流可达200mA，充电时间0.5h10h内可调。图5.5 宽电压恒流定时充电电路 v在电路中VD1VD4、C1构成桥式整流滤波电路，为整个电路提供电能；R1、VD5、C2构成限流稳压电路，为IC2集成电路CD4541BE提供一个15V的直流电源，CD4541BE是一个可编程振荡延时电路，振荡频率由R9、RP、C3决定，振荡频率=1/2.3(RP+R9)C3，周期=1/。该电路通电后IC2开始计时，集成电路IC2的8脚为输出，其起始为低电平，到充电时间t=T215时，跳变为高电平，并一直维持在高电平状态。按电路所给的参数最长延迟时间约为10小时。v集成电路IC1(LM317)、R3、R4、R8、VD7构成稳压恒流电路，IC1的1、2脚之间恒定为1.25V，在接入电池后，充电限流电阻R8的端电压恒定在1.25V，加上VD7的正向压降约为1.9V，限流电阻R8的阻值为10，这样流过R8的充电电流恒定在190mA左右，加上流过R6、VD7、VD9的小电流，使对电池的总充电电流为200mA左右。当充电到定时时间t时，IC2的8脚跳变为高电平，使三极管VT(2SC9014)饱和导通，将IC1的1脚电位钳位在零点几伏，使2脚电位低于电池正端电位，二极管VD8、VD9截止，这是只有R6、VD6给电池提供10mA左右的小电流充电。v由于充电时间t随电位器RP的阻值改变而改变，充电时间t和RP之间为线性关系，通常电位器的旋转角度或拨动位置与阻值之间的关系也是线性的，这样由 RP决定的时间刻度盘可以从最小延迟时间到最大延迟时间进行等分划分。v宽电压恒流定时充电电路焊接安装无误，即可使用。对于不同的可充电电池，根据需要可调整充电电压。三端可调集成稳压器IC1的2脚输出电压为Uout1.25V(1+R3/R4)，调整电阻R3的阻值，可改变充电电压；调整限流电阻R8的阻值，可改变充电电流。v宽电压恒流定时充电电路元器件清单如表5.3所示。表5.3 宽电压恒流定时充电电路元器件清单5.25.2音频电路音频电路v5.2.15.2.1音频功率放大电路音频功率放大电路 1.1.音频功率放大电路基本组成音频功率放大电路基本组成音频功率放大电路是将微弱音频电信号放大，使其足以推动扬声器发声的电路。它是一个多级放大电路，一般有前置放大级、推动级、功率放大级组成，如图5.6所示。前置放大级主要完成小信号放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声小；推动级主要提供给功率级足够大激励信号；功率放大级主要完成音频电信号的功率放大，决定了音频功率放大电路的输出功率、非线性失真系数等指标，一般要求效率高、失真小、输出功率大。图5.6 功率放大电路组成框图 2.2.音频功率放大电路原理音频功率放大电路原理音频功率放大电路如图5.7所示。它采用集成运放LM741作为前置放大级，集成功放TDA2030A作为推动和功率放大级，供电电源为15V。TDA2030A是美国国家半导体公司九十年代初推出的一款音频功率放大集成电路，采用TO-220封装，外围元件少，但是性能优异，具有频率响应宽和速度快等特点。前置放大级由集成运放LM741及外围电路组成，其中R4、R5、C1组成负反馈网络，R1、R2、C2组成输入电路，C2、C3为信号耦合电容，电路简单实用。图5.7 音频功率放大电路原理图 v功率放大级由集成功放TDA2030组成，其中R7、R8、C5组成负反馈网络，C2 为信号耦合电容，R6为输入接地电阻，防止输入开路时引入感应噪声，VD1、VD2 为保护二极管，R9、C6组成输出退耦电路，防止功率放大级产生高频自激，R10、C7和R11、C8是电源退耦滤波电路，该放大电路是一个典型OCL功率放大电路。3.3.电路安装和调试电路安装和调试电路中用的较多的是电阻、电容、集成运放、集成功放，各器件的型号参数已在图中注明。选择时，对于电阻应注意其额定功率，对于电容应注意其容量及耐压。焊接时，应注意各器件管脚的功能不要接错，特别是电解电容的极性不能接反。集成功放TDA2030紧固在散热器上，与散热器之间用云母片良好绝缘。v电路的调试过程一般先分级调试，最后进行整机调试和性能指标的测试。调测时，为安全起见，可以用同阻值大功率的电阻器代替扬声器。调试又分静态调试和动态调试。v1）静态调试时，将输入端交流对地短路，用万用表测试电路中各点的直流电位，进而判断电路中各元器件是否正常工作。首先将前置放大级集成运放LM741的输入脚对地交流短路，电路由直流稳压电源提供15V电压，用万用表测量LM741的输出脚对地电位，正常时应在0V附近。同样，将集成功放TDA2030的输入脚对地交流短路，输出不加负载，接通电源，用万用表测量TDA2030的输出脚对地电位，正常时应在0V附近，而后输出端接上8/10W电阻负载，测量输出对地电位应为0V。上述电位都正常，说明电路静态工作正常，然后进行动态调试。v2）动态调试时，在音频功率放大电路信号输入端输入适当信号，用示波器观测各级电路的输出波形及工作情况。音频功率放大电路由直流稳压电源提供15V电压，在输出端接上8/10W电阻负载，音量电位器RP调最大，用低频信号发生器在音频功率放大电路输入端输入10mV的正弦信号，保持幅度值不变，将输入正弦信号频率由小变大从20Hz调到20kHz，用示波器分别观察LM741的输出脚和TDA2030的输出脚的输出波形，是否出现自激振荡和波形畸变，若无说明音频功率放大电路性能良好。v4.4.电路性能指标测试电路性能指标测试v对于音频功率放大电路，需测试的主要性能指标有最大不失真输出功率、频率响应和输入灵敏度、噪声功率、非线性失真系数，各参数的测试方法如下：v1）最大不失真输出功率v由低频信号发生器提供频率为1kHz的正弦信号，加到音频功率放大电路的输入端，音量电位器RP调最大，8/10W的负载电阻代替扬声器。输入信号幅度由小逐渐变大，用示波器观测输出端波形，使输出波形最大不失真，此时输出电压为最大不失真输出电压U0，用低频毫伏表测量输出电压，此音频功率放大电路最大不失真输出功率为：PO=UO2/2RL。v2）频率响应v放大器的电压增益相对于中频（1kHz）的电压增益下降3dB时所对应的低音频率f1和高音频率f2，称为放大器的频率响应。由低频信号发生器提供频率为10mV、1kHz的正弦信号，加到音频功率放大电路的输入端，音量电位器RP调适中，8/10W的负载电阻代替扬声器，用低频毫伏表测量电路输出电压值Uf0，而后保持输入信号电压幅值10mV不变，改变输入信号的频率，由低逐渐变高，测量输出电压对应Uf0下降3dB的f1、f2的值。v3）输入灵敏度v音频功率放大电路输出额定功率时所需输入电压的有效值即为输入灵敏度。由低频信号发生器提供频率为1kHz的正弦信号，加到音频功率放大电路的输入端，音量电位器RP调最大，8/10W的负载电阻代替扬声器。输入信号幅度由零逐渐变大，用低频毫伏表测量电路输出电压值达到额定功率所需的电压值，此时对应音频功率放大电路输入端的电压值，即为输入灵敏度。v4）噪声功率v音频功率放大电路输入端交流接地，输出端接8/10W的负载电阻代替扬声器，用低频毫伏表测量电路输出噪声电压值 达到额定功率所需的电压值UN，其噪声功率为：PN=UN2/RL。v5）非线性失真系数v音频功率放大电路输入端分别接入，由低频信号发生器提供频率为400Hz和 1kHz的正弦信号，在额定输出时，用BS1型失真度仪测量输出端非线性失真。音频功率放大电路元器件清单如表5.4所示。表5.4音频功率放大电路元器件清单 5.2.2 5.2.2 语音录放电路语音录放电路v1.1.语音录放电路基本组成语音录放电路基本组成v 随着大规模集成电路技术的发展，利用单片集成电路实现了固体录音、放音技术；它没有磁头和机械传动机构，也不需要磁带，因而具有体积小、重量轻、寿命长、耗电省等特点。v单片语音录放电路一般由话筒放大器、自动增益控制电路（AGC）、模/数（A/D）及数/模（D/A）转换电路、存储器、逻辑控制电路、音频放大电路等组成。话筒放大器将声音信号转换成模拟电信号并放大；自动增益控制电路将音频电信号控制在一定幅度，以便于进行模数转换；模数转换电路及存储器将音频模拟电信号转换成数字电信号，存储到存储器；逻辑控制电路控制存储器的读写状态及录放电路工作状态；数模转换电路将存储器的数字电信号还原成模拟音频电信号；音频放大电路将还原的模拟音频电信号放大输出，通过扬声器发出声音。v2.2.语音录放电路工作原理语音录放电路工作原理v语音录放电路如图5.8所示，它是由单片语音录放集成电路APR9600及很少的外围元件组成。该集成电路内部含有振荡器、防混叠滤波器、平滑滤波器、逻辑控制电路、音频功率放大器及高密度多电平闪烁存储阵列等，采用多电平直接模拟存储（Chip Corder）专利技术，声音不需要A/D转换和压缩，每个采样值直接存储在片内的闪烁存储器中，没有A/D转换误差，因此能够真实、自然地再现语音、音乐及效果声。并且发挥内烁存储器不怕掉电的优点，可在断电情况下长期保存，反复录音10万次。集成电路工作电压4.5V6.5V，工作电流25mA，维持电流1A。单片录放语音时间3260s，与采样频率有关，频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降。图5.8 语音录放电路 v语音录放电路工作在录音时，话筒的微弱电信号经芯片内部放大器放大后，由防混叠滤波器滤波，采样电路处理后以模拟量的方式存入闪烁存储器中；放音时芯片内部逻辑电路控制从闪烁存储器中读取数字信号，经平滑滤波器滤波，由音频功率放大器放大输出，推动扬声器发声，输出功率约为125mW。录放时间与外接振荡电阻R9的大小有关，当R9取44k时采样频率较低，录放音的频带为2.4kHz，录音时间最长为60s；当R9取24k时采样频率较高，录放音的频带为4kHz，此时录音时间仅为32s。v集成电路APR9600最大的优点是容易实现多段并行控制，通过设置24脚、25脚、9脚的电平可实现并行2段、4段、8段控制。本电路接成并行8段，只要按下SB1SB8中的任一键，即将该段已录声音重放一遍，如果在放音期间再按一次则立即停止，如果按住键不放将循环播放该段，在并行控制状态时各段时间均相同。v电路中SB1SB8可选用8只微动开关，SA1、SA2选用双刀开关，当SA1、SA2断开时，话筒回路断开不工作，集成电路APR9600的27脚通过电阻R1接高电平，此时电路工作状态为放音模式；当SA1、SA2闭合时，话筒回路接通工作，集成电路APR9600的27脚通过电阻R1接低电平，此时电路工作状态为录音模式。v3.电路安装和调整v 电路中话筒B选用高灵敏度小型驻极体话筒，由于其内部包含一个场效应管，必须接上电源才能工作，所以其两个引出端有正负极之分。元器件检测量良好，按电路图焊接组装正确，可以通电调整。先将SA1、SA2闭合进行录音，按SB1键即听到“嘀”的一声表示可以进行第一段的录音，松键时又听到“嘀”的一声表示录音结束，用同样方法可以进行其余7段的录音。然后将SA1、SA2断开，使电路处于放音状态，按SB1SB8中的任一键，即播放该段录音。语音录放电路元器件清单如表5.5所示。v表5.5语音录放电路元器件清单v5.35.3高频电路高频电路v5.3.15.3.1无线话筒无线话筒 1.1.高灵敏无线调频话筒高灵敏无线调频话筒高灵敏无线调频话筒，它可以拾取5米范围内的微弱声响，发射距离可达500米左右。其工作频率在88MHz108MHz范围内，可以通过调频收音机来接收它的发射信号。本无线话筒的另一特点是工作频率十分稳定，即使手触摸发射天线也不会引起发射频率的变化。1、电路原理高灵敏无线调频话筒电路如图5.9所示。电路由声电转换、音频放大电路、调制器和高频功率放大器等部分组成。声电转换器由高灵敏度驻极体话筒B担任，它拾取周围环境的声波信号后输出相应的电信号，经过C1耦合到VT1音频放大器，对音频信号进行放大，经过C2送至VT2的基极进行频率调制。vVT2组成共基极电容三点式超高频振荡器，基极与集电极的电压随基极输入的音频信号变化而变化，从而使基极和集电极的结电容发生变化，高频振荡器的频率也随之变化，从而实现频率调制。L1、C4为振荡调谐回路，改变L1的匝数与间距，可改变振荡频率。VT3组成发射极输出丙类高频调谐功率放大器，其作用有两个：一是增大发射功率，扩大发射距离；二是隔离天线与振荡器，减小天线对振荡器振荡频率的影响。L2、C8为高频功率放大调谐回路，调频信号由VT3的发射极输出，经过C9、L3送至天线TX发射。L3为天线加感线圈，用于天线长度小于四分之一波长时，以提高天线的发射效率。C7与C9的容量不可以大于20pF，否则天线的变动将会引起频率的不稳定。图5.9无线调频话筒电路 v2安装与调试v电路中VT1可用2SC9014、VT2可用2SC9018，要求放大倍数要大于80倍；VT3选用8050C，要求放大倍数要大于50倍；B选用高灵敏度驻极体话筒CM18W；电感L1L3采用直径为0.51mm漆包线在铅笔杆上平绕6匝取下而成；L1应在匝处抽头，L2与L3在印刷电路板上应互相呈垂直状态排列；C3C9采用高频瓷介电容器。电源采用叠层电池6F229V，开关SA选用11微型拨动开关，天线采用多股400mm长的塑料软线。v按照电子工艺要求焊接组装，而后整机调试。首先检测各级静态工作电流，调电阻R2使VT1的集电极电流约为毫安左右；调整电阻R4使VT2的集电极电流为46mA，此时用镊子短路C4，此电流应有明显变化，说明高频振荡器工作正常。VT3的工作点不用调试，测量电路总电流约为10mA左右。其次调整发射频率，电路中电感L1、电容C4决定发射频率，一般改变电感L1的匝间距离，既改变发射频率；用超高频毫伏表测量天线与地之间的高频电压，用数字频率计观测其频率，凋整电感L1的匝间距离应能得到90MHz的载波频率，调整电感L2、L3的匝间距离，使高频电压达到最大值即可；适当调整电阻R1阻值的大小，使话筒受话灵敏度最大且声音清晰，调频收音机能稳定清晰地接收到无线话筒的信号。v高灵敏无线调频话筒电路元器件清单如表5.6所示。v2.2.采用采用PC1651PC1651的无线话筒的无线话筒v采用PC1651的调频无线话筒电路如图5.10所示。采用集成电路PC1651的调频无线话筒，具有工作稳定、性能可靠、装调简单的特点。工作频率可在88MHz108MHz的调频波段内选择，用普通调频收音机即可接收。图5.10采用PC1651的调频无线话筒电路 v电路原理v电路核心是由PC1651集成电路IC1和电感L、电容C2、C5构成高频振荡电路，声音信号通过驻极体话筒B、电容C1对高频振荡电路调频，调频信号通过电容C4耦合至天线向外辐射电磁波。v集成电路PC1651是一种高性能的超高频宽带低噪声放大电路，内含两极放大器，工作科靠、增益高。它仅有4个引脚，在+5V工作电源下，其静态电流为20mA左右。v为了进一步提高电路的频率稳定性，采用三端集成稳压器78L05，对9伏电池稳压后对集成电路PC1651供电，并通过电阻R1给驻极体话筒B提供偏置。v2安装与调试v驻极体话筒B选用高灵敏度CM18W，以确保性能良好；电感L采用直径为0.51mm漆包线在铅笔杆上平绕6匝取下而成；可调电容C5采用高频瓷介电容器3/15pF，调整此电容量可使振荡频率保持在88MHz108MHz内，便于调频收音机接收；电源采用叠层电池6F229V，天线采用400mm左右的软导线，开关SA选用11微型拨动开关。v按照电子工艺要求焊接组装，而后整机调试。首先检测整机静态工作电流，将万用表串接在集成电路PC1651的4脚，测量其电流，应小于25mA。其次调整发射频率，电路中电感L、电容C5决定发射频率，改变电容C5或电感L的匝间距离，既可改变发射频率；打开调频收音机，在88MHz108MHz范围内搜索本机信号。如两机频率对准，收音机里会产生剧烈的啸叫声，此点应避开当地的调频广播电台所使用的频率，避开方法是改变电容C5或电感L的匝间距离，使调频收音机能稳定清晰地接收到无线话筒的信号。v采用集成电路PC1651的调频无线话筒元器件清单如表5.7。v表5.7调频无线话筒元器件清单图5.11 超再生调频接收电路 v1.超再生调频接收机电路原理v超再生调频接收电路，由超再生调频接收、FM-AM变换部分、调幅检波及低放电路组成。调频波的超再生接收，实际上就是将调频波转换成调幅波，同时对调幅波进行包络检波以得到低频信号。图中的三极管VTl及外围元件组成典型的超再生调频接收电路，并将调频波信号转换成调幅信号以及进行包络检波输出音频信号。如果直接从R3端取出包络检波后的音频信号进行放大，得到的音频噪声比较大，但使接收机的选择性变差。v因此，这里采用从VT1的发射极通过串联回路中的高频扼流圈上感应到的调幅信号再进行高频放大、检波输出音频信号的方法，以克服上述不足。当VT1工作时，在高频扼流圈上会形成一个被调频节目调制的调幅信号。这个信号通过互感器T1耦合到调幅波接收解调专用集成电路IC1（7642）上进行调幅波的解调。v该集成电路包含了一级高阻输入、三级高频放大及检波输出的全过程，而且增益大于70dB。检波输出的音频信号由电容C9耦合到三极管VT2进行低频放大，通过耳机插座XS输出到负载(耳机)收听广播节目。高频扼流圈T2作用是防止高频信号与电池及其他部分形成回路而被衰减，但对音频信号却无阻碍作用。v2.安装与调试v集成电路IC1选用7642型调幅波接收专用解调集成电路。高频扼流互感器T1选用旧收音机中拆下的AMIFT微型中周绕制，把原来绕制在“工”字形磁心上的漆包线拆下，再用0.07mm的高强度漆包线重绕，初级高频扼流部分绕约50圈，次级感应部分绕约150圈后加上调节磁帽及外屏蔽即可。高频扼流圈T2选用双孔磁环，用0.31mm的漆包线在各孔中各绕10圈制成，为减小线圈漏感与分布电容的影响，匝间距离应尽可能大（绕稀一些，并绕得紧一些）。高频电感L1采用1.0mm的漆包线在5.0mm的圆棒上绕3圈脱胎而成。电容C6为小型瓷介微调电容，焊接时要求把动片接在图中的A端，目的是减小调台时人体感应对调谐回路的影响。v元器件焊接装配时引脚应尽量短，以减少分布电容的影响。所有元器件装配完成后，并检查无误就可以进行调试。首先，通过调整R1把VT1的集电极电流调为0.3mA0.5mA，调整电阻R7使VT2的集电极电流约为2mA左右。此时用耳机便可收听到“丝丝”流水响声(电噪声)，通过调节C6的电容量来收听调频电台的广播节目。v调整线圈L1的匝间疏密程度来调整电路的接收频率范围。如果频率高端的电台收不到，可以把线圈拉开一点；如果频率低端的电台收不到，可以把线圈夹紧一点。可反复细调L1匝距和T1的磁帽，使接收的音质音量达到最好。调整完成后，用高频石蜡将线圈L1及T1的磁帽固定，以提高接收频率的稳定性。但不要采用一般蜡烛油固定，以免加大损耗、降低接收灵敏度。v再生调频接收机电路元器件清单如表5.8所示。表5.8再生调频接收机电路元器件清单v5.3.35.3.3发射机电路发射机电路小功率调频发射机电路如图5.13所示。该小功率调频发射机采用MC2833P 单片机集成调频发射电路，具有发射频率稳定、功耗低、电路简单等优点，可广泛小范围的语音、数据等无线传输。小功率调频发射机电路原理MC2833P 是美国Motorola公司生产的单片机集成调频发射电路，适用于无绳电话和其它调频通信设备中，该芯片内集成有话筒放大器、射频振荡器、射频缓冲器、可变电抗调制器和两个截止频率达500MHz的晶体管。MC2833P的内部结构和引脚排列如图5.12所示。图5.12 MC2833P的内部结构和引脚排列v引脚符号说明：1脚可变电抗输出端，2脚去耦端，3脚调制器输入端，4脚话筒放大器输出端，5脚话筒放大器输入端，6脚接地端，7脚内部晶体管VT2的发射极，8脚内部晶体管VT2的基极，9脚内部晶体管VT2的集电极，10脚电源端，11脚内部晶体管VT1的集电极，12脚内部晶体管VT1的发射极，13脚内部晶体管VT1的基极，14脚射频振荡器的缓冲输出端，15脚射频振荡器外接元件端，16脚射濒振荡器外接元件端。图5.13 小功率调频发射机电路 v在图5.13电路中，音频信号经C1耦合输入IC1的5脚，由内部放大器放大后4脚输出，R2为内部放大器的负反馈电阻，调节R2可改变电压增益。C4为耦合电容，将音频信号送入IC1的三脚，可变电抗调制器的输入端；C5为可变电抗调制器的去耦电容。IC1的1脚和16脚之间的电感L1和晶体JT以及电容C2、C3构成了克拉泼振荡电路，产生30MHz的载波信号，调制后的30MHz的载波信号经缓冲放大，由IC1的14脚输出。已调载波信号经C8耦合IC1内部VT1、VT2两个晶体管组成的两级倍频放大器，IC1的内部晶体管VT1、L2和C9组成调谐选频放大器，选出三倍于30MHz的已调载波信号，即90MHz的已调载波信号。IC1的内部晶体管VT2、L3和C11组成二次倍频调谐放大器，即输出90MHz的已调载波信号。C10和C12为级间耦合电容。晶体管VT3、L4和C13组成高频率调谐丙类窄带功率放大器，对90MHz的已调载波信号再进一步射频功率放大，经C14耦合到发射天线向周围空间辐射。v为进一步防止射频干扰，稳定输出频率，提高输出功率，末级功率放大采用12V供电，三端集成稳压器IC2提供给IC1集成电路6V电源。C15C18为电源退耦滤波电容，C6、C7为IC1的内部晶体管VT1、VT2的射极旁路电容。v安装与调试v元器件选择：为减小噪声所有电阻选用金属膜电阻，C1、C4为电解电容，其余均为高频瓷介电容；电感L2、L3可在6.0mm塑料骨架上用0.31mm的漆包线绕11匝，4匝处抽头，然后放入MX4高频磁芯，电感L4用0.51mm的漆包线在5.0mm的圆棒上绕6匝中心抽头脱胎而成。天线可采用双层十字型全方向天线，以增加覆盖范围，并用75-5优质同轴电缆引至本机的射频输出端。v元器件焊接装配时引脚应尽量短，以减少分布电容的影响。所有元器件装配完成后，并检查无误就可以进行调试。调试电路时，应在射频输出端接入75高频假负载电阻，以防空载时损坏射频功率管VT3。首先，断开耦合电容C8，分别通过调整R7和R8的阻值，使IC1内部两个晶体管VT1、VT2的集电极静态电流分别为1mA、2mA4mA。接通耦合电容C8，用高频毫伏表和数字频率计的测试IC1的14脚射频输出端，其输出电压约为100mV，频率为30MHz；用数字频率计的测试IC1的8脚VT2基极时，用无感小改锥调整电感L2磁芯使数字频率计显示数值为“90.00MHz”即完成了三倍频电路的调试。用数字频率计的测试 VT3基极，调整L4的磁芯使数字频率计显示数值为“90.00MHz”即完成了倍频电路的调试。去掉75高频假负载电阻接入天线，用无感扁平小改锥拨动L4的匝距，使末级功放输出最大，即完成了对电路的调试。小功率调频发射机电路元器件清单如表5.9所示。表5.9 小功率调频发射机电路元器件清单v5.4 5.4 数字万用表数字万用表v5.4.15.4.1数字万用表电路组成数字万用表电路组成 1.1.数字万用表组成框图数字万用表组成框图数字万用表是由A/D转换器、显示电路、LCD显示器、功能转换器、电源和功能/量程转换开关等构成，其结构如图5.14所示。数字万用表的核心部分是直流数字电压表DVM，由A/D转换器，数字电路、LCD显示器组成；A/D转换器它能将连续变化的模拟量转变为数字量，并由计数器计数，并通过译码器和液晶显示器显示输入电压的数值。由于数字万用表的核心部分是直流数字电压表DVM，所以测量其它被测量只有通过各种变换器转换成直流电压。因此，数字万用表与模拟万用表有两点不同：数字万用表的基本测量是直流电压，而模拟万用表的基本测量是直流电流；数字万用表中，用直流数字电压表DVM代替模拟万用表中简单的磁电系表头。图5.14 数字万用表组成框图 v2.2.由由ICL7136ICL7136构成的直流数字电压表构成的直流数字电压表DVMDVMv由单片大规模集成电路ICL7136构成的3位直流数字电压表的典型电路如图5.15所示。该直流数字电压表的基本量程为200mV，亦称之为基本表或基本档。图5.15 3 位数字电压表电路 vICL7136构成数字电压表的工作原理及外围元件的作用。vICL7136输入端R2、C3组成阻容高频滤波器滤波，以提高整个仪表抑制高频干扰的能力和过载能力；基准工作电压由RP1、R12、R13组成的分压器提供，其中RP1是精密多圈电位器，调整RP1可使基准电压VREF=100.0mV；R2兼作IN输入端的限流电阻。C2、C4分别是自动调零电容和基准电容；R1、C1依次为积分电阻与积分电容。ICL7136内部的两个反相器与外部的R4、C5阻容元件构成时钟振荡器，产生时钟频率为选40kHz的脉冲信号，该信号经内部分频器，最后形成10kHz的计数脉冲和50Hz的方波（驱动显示器）。v液晶显示器LCD运用了交流50Hz的方波供电方式，即将两个相位相反的方波信号分别加至液晶显示器内笔划的两端，利用二者之间的电位差驱动笔划显示。液晶显示器经过导电橡胶条与集成电路ICL7136相连接。v单片大规模集成电路ICL7136各引脚功能见表5.10所示。表5.10 单片大规模集成电路ICL7136各引脚功能 v5.4.2 DT-8905.4.2 DT-890型型3 3 位数字万用表的组成位数字万用表的组成 1.DT-8901.DT-890型型3 3 位数字万用表的组成位数字万用表的组成DT890型3 位数字万用表总电路如图5.16所示。DT890型3 位数字万用表电路部分组成包括十部分：小数点及低电压指示符驱动显示电路、A/D转换电路、直流电压测量电路、交流电压测量电路、直流电流测量电路、交流电流测量电路、电阻测量电路、电容测量电路、晶体管hFE测量电路、二极管及蜂鸣器电路。整机电路共使用五个集成电路：IC1单片微功耗3 位A/D转换器ICL7136；IC2COMS双定时器ICM7556；IC3低功耗双运放TL062；IC4四异或门CD4030（或CD4070）；图5.16 DT89