第二章 电子实战基础篇(2)

LOGO电子创新设计与实践电子创新设计与实践第二章电子实践基础（2）LOGO电子创新设计与实践第二节：电子技术基础一、基本器件的认识与识别电阻电容电感三极管集成运放继电器模拟开关LOGO电子创新设计与实践1.电阻电阻，因为物质对电流产生的阻碍作用，所以称该作用下的电阻物质。金属电阻、碳质电阻、水泥电阻、玻璃釉电阻、陶瓷电阻。。。LOGO电子创新设计与实践2.电容电容（或电容量，Capacitance）指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。陶瓷电容、电解电容、云母电容、聚乙烯电容、钽电容。。。。。LOGO电子创新设计与实践3.电感当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗，也就是电感，单位是“亨利”（H）。LOGO电子创新设计与实践4.三极管半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”。在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结，组成一个PNP（或NPN）结构。中间的N区（或P区）叫基区，两边的区域叫发射区和集电区，这三部分各有一条电极引线，分别叫基极B、发射极E和集电极C，是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。LOGO电子创新设计与实践5.集成运放集成运算放大器（IntegratedOperationalAmplifier）简称集成运放，是由多级直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路。它的增益高（可达60—180dB），输入电阻大（几十千欧至百万兆欧），输出电阻低（几十欧），共模抑制比高（60—170dB），失调与飘移小，而且还具有输入电压为零时输出电压亦为零的特点，适用于正，负两种极性信号的输入和输出。LOGO电子创新设计与实践6.继电器继电器是一种电控制器件。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。LOGO电子创新设计与实践7.模拟开关模拟开关和多路转换器的作用主要是用于信号的切换。目前集成模拟电子开关在小信号领域已成为主导产品，与以往的机械触点式电子开关相比，集成电子开关有许多优点，例如切换速率快、无抖动、耗电省、体积小、工作可靠且容易控制等。但也有若干缺点，如导通电阻较大，输入电流容量有限，动态范围小等。因而集成模拟开关主要使用在高速切换、要求系统体积小的场合。在较低的频段上f10MHz），集成模拟开关通常采用CMOS工艺制成：而在较高的频段上（f10MHz），则广泛采用双极型晶体管工艺。LOGO电子创新设计与实践8.单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。LOGO电子创新设计与实践STC89C51单片机开发板LOGO电子创新设计与实践9.DSPDSP（digitalsignalprocessor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号。再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。LOGO电子创新设计与实践LOGO电子创新设计与实践10.FPGAFPGA（Field－ProgrammableGateArray），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。LOGO电子创新设计与实践LOGO电子创新设计与实践二、基本仪器的认识与使用1.示波器示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。LOGO电子创新设计与实践使用步骤（1）选择Y轴耦合方式根据被测信号频率的高低，将Y轴输入耦合方式选择“AC-地-DC”开关置于AC或DC。（2）选择Y轴灵敏度根据被测信号的大约峰-峰值（如果采用衰减探头，应除以衰减倍数；在耦合方式取DC档时，还要考虑叠加的直流电压值），将Y轴灵敏度选择V/div开关（或Y轴衰减开关）置于适当档级。实际使用中如不需读测电压值，则可适当调节Y轴灵敏度微调（或Y轴增益）旋钮，使屏幕上显现所需要高度的波形。（3）选择触发（或同步）信号来源与极性LOGO电子创新设计与实践（4）选择扫描速度根据被测信号周期（或频率）的大约值，将X轴扫描速度t/div（或扫描范围）开关置于适当档级。实际使用中如不需读测时间值，则可适当调节扫速t/div微调（或扫描微调）旋钮，使屏幕上显示测试所需周期数的波形。如果需要观察的是信号的边沿部分，则扫速t/div开关应置于最快扫速档。（5）输入被测信号被测信号由探头衰减后（或由同轴电缆不衰减直接输入，但此时的输入阻抗降低、输入电容增大），通过Y轴输入端输入示波器。LOGO电子创新设计与实践2.数字万用表万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。万用表是电子测试领域最基本的工具，也是一种使用广泛的测试仪器。万用表又叫多用表、三用表（A，V，O也即电流，电压，电阻三用）、复用表、万能表，万用表分为指针式万用表和数字万用表，现在还多了一种带示波器功能的示波万用表。是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数。万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。数字式万用表已成为主流，已经取代模拟式仪表。与模拟式仪表相比，数字式仪表灵敏度高，精确度高，显示清晰，过载能力强，便于携带，使用更简单。LOGO电子创新设计与实践使用步骤：（1）使用前，应认真阅读有关的使用说明书，熟悉刀盘、按钮、插孔的作用。（2）将刀盘拨离OFF位置即为开机。（3）基本测量：根据需要拨到相应位置，交直流电压的测量：可直接显示混合信号的主流分量和交流分量，表笔插入相应的插孔。（4）其他功能的测量温度，二极管筛选，温度，频率，占空比，快速脉冲，dB，逻辑分析，示波，趋势绘图，谐波分析，通断性，电导，电容的测量均可以实现。LOGO电子创新设计与实践3.直流稳压电源能为负载提供稳定直流电源的电子装置。直流稳压电源的供电电源大都是交流电源，当交流供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直流输出电压都会保持稳定。直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性的方向发展，对电子设备的供电电源提出了高的要求。使用步骤：（1）选择所需的量程，调整大小（2）把正负极输出接到目标器件LOGO电子创新设计与实践LOGO电子创新设计与实践4.电烙铁是电子制作和电器维修必工具，主要用途是焊机元件及导线，按结构可分为内热式电烙铁和外热式电烙铁，按功能可分为焊接用电烙铁和吸锡用电烙铁，根据用途不同又分为大功率电烙铁和小功率电烙铁。内热式的电烙铁体积较小，而且价格便宜。一般电子制作都用20W-30W的内热式电烙铁。当然有一把50W的外热式电烙铁能够有备无患。内热式的电烙铁发热效率较高，而且更换烙铁头也较方便。LOGO电子创新设计与实践电烙铁使用的注意事项：（1）电烙铁使用前应检查使用电压是否与电烙铁标称电压相符;（2）点烙铁应该接地；（3）电烙铁通电后不能任意敲击、拆卸及安装其电热部份零件;（4）电烙铁应保持干燥，不宜在过份潮湿或淋雨环境使用;（5）拆烙铁头时，要关掉电源；（6）关电源后，利用余热在烙铁头上上一层锡，以保护烙铁头（7）当烙铁头上有黑色氧化层时候，可用砂布擦去，然后通电，并立即上锡；（8）海绵用来收集锡渣和锡珠，用手捏刚好不出水为适；（9）焊接之前做好“5S”，焊接之后也要做“5S”。LOGO电子创新设计与实践组件焊接步骤步骤:（1）预热：a.烙铁头成45度角，顶住焊盘和组件脚。预先给组件脚和焊盘加热。b.烙铁头的尖部不可顶住PCB无铜皮位置，这样可能将板烧成一条痕迹；c.烙铁头最好顺线路方向；d.烙铁头不可塞住过孔；e.预热时间为1-2秒。LOGO电子创新设计与实践（2）上锡：a.将锡线从组件脚和烙铁接触面处引入；b.锡线熔化时，掌握进线速度；c.当锡散满整个焊盘时，拿开锡线；d.锡线不可从直接靠在烙铁头上，以防止助焊剂烧黑；e.整个上锡时间大概为1-2秒。（3）拿开锡线：a.拿开锡线，炉续放在焊盘上；b.时间大概为1-2秒。（4）拿开烙铁：a.当焊锡只有轻微烟雾冒出时候，即可拿开烙铁；b.焊点凝固。