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电子元件底子教程

日期:2019-10-03 13:35 来源:

  

电子元件底子教程

  

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  第二章:半导体器件 第四节 集成电路 ? ? 集成电路是一种采用特殊工艺,将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能 的器件,英文为缩写为 IC,也俗称芯片。集成电路是六十年代出现的,当时只集成了十几个元器件。 后 来集成度越来越高,也有了今天的 P-III。 ? ? 集成电路根据不同的功能用途分为模拟和数字两大派别,而具体功能更是数不胜数,其应用遍及人类 生活的方方面面。集成电路根据内部的集成度分为大规模中规模小规模三类。其封装又有许多形式。“双 列直插”和“单列直插”的最为常见。消费类电子产品中用软封装的 IC,精密产品中用贴片封装的 IC 等。 ? ? 对于 CMOS 型 IC,特别要注意防止静电击穿 IC,最好也不要用未接地的电烙铁焊接。使用 IC 也要注意 其参数,如 工作电压,散热等。数字 IC 多用+5V 的工作电压,模拟 IC 工作电压各异。集成电路有各种 型号,其命名也有一定规律。一般是由前缀、数字编号、后缀组成。前缀表示集成电路的生产厂家及类别, 后缀一般用来表示集成电路的封装形式、版本代号等。常用的集成电路如小功率音频放大器 LM386 就因为 后缀不同而有许多种。LM386N 是美国国家半导体公司的产品,LM 代表线性电路,N 代表塑料双列直插。这 里有各大 IC 生产公司的商标及其器件型号前缀。 ? ? 集成电路型号众多,随着技术的发展,又有更多的功能更强、集成度更高的集成电路涌现,为电子产 品的生产制作带来了方便。在设计制作时,若没有专用的集成电路可以应用,就应该尽量选用应用广泛的 通用集成电路, 同时考虑集成电路的价格和制作的复杂度。 在电子制作中, 有许多常用的集成电路, 如 NE555 (时基电路)、LM324(四个集成的运算放大器)、TDA2822(双声道小功率放大器)、KD9300(单曲音乐 集成电路)、LM317(三端可调稳压器)等。 ? ? 为了您的方便使用,Bitbaby 以后将在网站上建立一个集成电路数据库,您可以通过 WEB 查询获得各 种集成电路的参数及常用集成电路的典型应用。敬请期待…… ? ? 这里有些集成电路的样子: 标准的双列直插集成电路: 标准的单列直插集成电路: 软包封集成电路: 功率类集成电路: 第三章:各种集成电路简介 第一节 三端稳压 IC ? ? 电子产品中常见到的三端稳压集成电路有正电压输出的 78××系列和负电压输出的 79××系列。故名 思义,三端 IC 是指这种稳压用的集成电路只有三条引脚输出,分别是输入端、接地端和输出端。它的样子 象是普通的三极管,TO-220 的标准封装,也有 9013 样子的 TO-92 封装。 ? ? 用 78/79 系列三端稳压 IC 来组成稳压电源所需的外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的 保护电路,使用起来可靠、方便,而且价格便宜。该系列集成稳压 IC 型号中的 78 或 79 后面的数字代表该 三端集成稳压电路的输出电压,如 7806 表示输出电压为正 6V,7909 表示输出电压为负 9V。 ? ? 78/79 系列三端稳压 IC 有很多电子厂家生产,80 年代就有了,通常前缀为生产厂家的代号,如 TA7805 是东芝的产品,AN7909 是松下的产品。(点击这里,查看有关看前缀识别集成电路的知识) ? ? 有时在数字 78 或 79 后面还有一个 M 或 L,如 78M12 或 79L24,用来区别输出电流和封装形式等, 其 中 78L 调系列的最大输出电流为 100mA, 78M 系列最大输出电流为 1A,78 系列最大输出电流为 1.5A。它 的封装也有多种,详见图。塑料封装的稳压电路具有安装容易、价格低廉等优点,因此用得比较多。 79 系列除了输出电压为负。引出脚排列不 同以外,命名方法、外形等均与 78 系列的相同。 ? ? 因为三端固定集成稳压电路的使用方便,电子制作中经常采用,可以用来改装分立元件的稳压电源, 也经常用作电子设备的工作电源。电路图如图所示。 ? ? 注意三端集成稳压电路的输入、输出和接地端绝不能接错,不然容易烧坏。一般三端集成稳压电路的 最小输入、 输出电压差约为 2V, 否则不能输出稳定的电压, 一般应使电压差保持在 4-5V, 即经变压器变压, 二极管整流,电容器滤波后的电压应比稳压值高一些。 ? ? 在实际应用中,应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器(当然小功率的条件下不用)。当稳压 管温度过高时,稳压性能将变差,甚至损坏。 ? ? 当制作中需要一个能输出 1.5A 以上电流的稳压电源,通常采用几块三端稳压电路并联起来,使其最 大输出电流为 N 个 1.5A,但应用时需注意:并联使用的集成稳压电路应采用同一厂家、同一批号的产品, 以保证参数的一致。另外在输出电流上留有一定的余量,以避免个别集成稳压电路失效时导致其他电路的 连锁烧毁。 第二节 语音集成电路 ? ? 电子制作中经常用到音乐集成电路和语言集成电路,一般称为语言片和音乐片。它们一般都是软包封, 即芯片直接用黑胶封装在一小块电路板上。语音 IC 一般还需要少量外围元件才能工作,它们可直接焊到这 块电路板上。 ? ? 别看语音 IC 应用电路很简单,但是它确确实实是一片含有成千上万个晶体管芯的集成电路。其内部含 有振荡器、节拍器、音色发生器、ROM、地址计算器和控制输出电路等。 音乐片内可存储一首或多首世界 名曲,价格很便宜,几角钱一片。音乐门铃都是用这种音乐片装的,其实成本很低。 ? ? 不同的语言片内存储了各种动物的叫声,简短语言等,价格要比音乐片贵些。但因为有趣,其应用越 来越多。 会说话的计算器、倒车告警器、报时钟表等。语音电路尽管品种不少,但不能根据用户随时的要 求发出声音, 因为商品化的语音产品采用掩膜工艺,发声的语音是做死的,使成本得到了控制。 ? ? 一般语音集成电路的生产厂家都可以特别定制语音的内容,但因为要掩模,要求数量千片以上。近年 来出现的 OTP 语音电路解决了这一问题。OTP 就是一次性可编程的意思,就是厂家生产出来的芯片,里面 是空的,内容由用户写入(需开发设备),一旦固化好,再也不能擦除,信息也就不会丢失。它的出现为 开发人员试制样机提供了方便,特别适合于小批量生产。 ? ? 业余制作采用可录放的语言电路是十分方便的, UM5506、 ISD1400、 ISD2500 等, 外围元件极少。 bitbaby 第一次知道可录放语音集成电路, 是在九几年的无线电杂志上, 记得那时是 UM5101 和 T6668, 都是用 41256 等 DRAM 的。那时多想有那么一套,不用磁带就可以录音的怪物,还能在放音时随意变调呢。早期的数码留 言机也用它们,由于使用 DRAM,如果没有后备电池,一旦断电后,所有的信息都会丢失。 ? ? 现在采用 EEPROM 的语音电路大大方便了电子爱好者,它随录随放,不怕掉电,使用方便,外围元件少。 只是价格较贵些,每秒钟成本约 1 元人民币。这类语音录放集成电路首推(美国)ISD 公司的 ISD 系列。 国内、台湾都有厂家生产兼容的芯片及软包封的芯片、模块,但从结构来看,猜想来自于 ISD。 ? ? 如果您对语音集成电路很感兴趣,请密切留意 bitbaby 的网站。为了让您更好地了解语音 IC,bitbaby 以后将把精心收集的语音 IC 应用图集贴到网上来,以方便您查询使用。 这里是几张语音 IC 的图片: 这是经典的 KD9300 门铃音乐芯片: 这是“请注意-倒车”的语言片: 这是能够驱动十二个 LED 闪光的芯片 这是软包封的 ISD1420 芯片:(好贵:-( 第三节 数字集成电路 ? ? 数字集成电路产品的种类很多种。数字集成电路构成了各种逻辑电路,如各种门电路、编译码器、触 发器、计数器、寄存器等。它们广泛地应用在生活中的方方面面,小至电子表,大至计算机,都是有数字 集成电路构成的。 ? ? 结构上,可分成 TTL 型和 CMOS 型两类。74LS/HC 等系列是最常见的 TTL 电路,它们使用 5V 的电压, 逻辑“0”输出电压为小于等于 0.2V,逻辑“1”输出电压约为 3V。CMOS 数字集成电路的工作电压范围宽, 静态功耗低,抗干扰能力强,更具优点。数字集成电路有个特点,就是它们的供电引脚,如 16 脚的集成电 路,其第 8 脚是电源负极,16 脚是电源正极;14 脚的,它的第 7 脚是电源的正极。 ? ? 通常 CMOS 集成电路工作电压范围为 3-18V,所以不必像 TTL 集成电路那样,要用正正好好的 5V 电压。 CMOS 集成电路的输入阻抗很高,这意味着驱动 CMOS 集成电路时,所消耗的驱动功率几乎可以不计。同时 CMOS 集成电路的耗电也非常的省,用 CMOS 集成电路制作的电子产品,通常都可以用干电池供电。 ? ? CMOS 集成电路的输出电流不是很大,大概为 10mA 左右,但是在一般的电子制作中,驱动一个 LED 发 光二极管还是没有问题的。此外,CMOS 集成电路的抗干扰能力也较强,即行话所说的噪声容限较大,且电 源电压越高,抗干扰能力越强。 ? ? 电子制作中常用的数字集成电路有 4001、4011、4013、4017、4040、4052、4060、4066 等型号,建议 多买些备用。市场上的数字集成电路进口的较多,产品型号的前缀代表生产公司,常见的有 MC1XXXX(摩 托罗拉)、CDXXXX(美国无线电 RCA)、HEFXXXX(飞利普)、TCXXXX(东芝)、HCXXXX(日立)等。一般 来说,只要型号相同,不同公司的产品可以互换。这里有一张表,是关于集成电路前缀及其生产公司的。 ? ? 需要注意的是,CMOS 集成电路容易被静电击穿,因此需要妥善保存。一般要放在防静电原包装条中, 或用锡箔纸包好。另外焊接的时候,要用接地良好的电烙铁焊,或者索性拔掉插头,利用余热焊接。不过 说实话,现在的 CMOS 集成电路因为改进了生产工艺, 防静电能力都有很大提高, 不少人都不太注意为 CMOS 集成电路防静电,IC 却也活着。 ? ? 这里是 TC4066(电子模拟开关) 的外形图: 第四节 模拟集成电路 ? ? 模拟集成电路被广泛地应用在各种视听设备中。收录机、电视机、音响设备等,即使冠上了“数码设 备”的好名声,却也离不开模拟集成电路。 ? ? 实际上,模拟集成电路在应用上比数字集成电路复杂些。每个数字集成电路只要元器件良好,一般都 能按预定的功能工作,即使电路工作不正常,检修起来也比较方便,1 是 1,0 是 0,不含糊。模拟集成电 路就不一样了,一般需要一定数量的外围元件配合它工作。那么,既然是“集成电路”,为什么不把外围 元件都做进去呢?这是因为集成电路制作工艺上的限制,也是为了让集成电路更多地适应于不同的应用电 路。 ? ? 对于模拟集成电路的参数、在线各管脚电压,家电维修人员是很关注的,它们就是凭借这些判断故障 的。对业余电子爱好者来说,只要掌握常用的集成电路是做什么用的就行了,要用时去查找相关的资料。 ? ? 许多电子爱好者都是从装收音机、音响放大器开始的,用集成电路装,确实是一种乐趣。相信大家对 这两者也都感兴趣。装的收音机有两种,一是 AM 中波的,通常用 CIC7642、TA7641 集成块装。另一种是 FM 调频的,通常要求具有一定的水平,用 TDA7010、TDA7021、TDA7088,CXA1019(CXA1191)、CXA1238 等。这些集成块也是收音机长商所采用的经典 IC。 ? ? CIC7642 外形象一个 9013,仅三个引脚,工作于 1.5V 下,其内部集成了多个三极管,用于组装直放式 收音机,而且极易成功,因此许多电子入门套件少不了它。其兼容型号为 MK484、YS414,许多进口的微型 收音机、电子表收音机都用。 ? ? TA7641P 装出来的收音机为超外差式,性能要好,但是因为有中周,制作调试都有点复杂,如果能买 到套件组装,那也不算麻烦(照着指示把元件焊到电路板上就行啦:-〕。 ? ? TDA7000 系列是飞利普公司的产品, 有 bitbaby 没见过的 TDA7000, 以及 TDA7010T, TDA7021T, TDA7088T, 后三者有个后缀 T,表示是微型贴片封装的。bitbaby 也没见过标准 DIP(双列直插塑封)封装的,所以尽 管它们的应用电路简单,做起来可麻烦,整个集成电路和一粒赤豆差不多大。(下面有图)TDA7088T 是可 以用变容管和电位器实现电调谐的。 ? ? CXA1019 是索尼公司生产的, CXA1191 是它的改进型号,它们被称为单片 AM/FM 收音集成电路,因为 一片 IC 包含了从高频放大、本振到中频放大、低频(音频)放大的所有功能。CXA1238 是 AM/FM 立体声收 音集成电路,它不包括音频放大器,但有立体声解码功能,通常用于 WALKMAN 收放机等。 ? ? 这里有个知识,就是 CXA 的收音 IC 同一型号有三种不同的大小(即后缀 M 型为贴片封装,S 型为小型 封装,P 型为 DIP 封装)。 ? ? 音响功放电路也是电子爱好者们津津乐道的话题。通过亲手制作,不但深入了解了原理,更是具有意 义。bitbaby 并不是发烧友(也烧不起),对吹毛求疵的“金耳朵”更是持有怀疑态度。请各位新手不要 误入歧途。做一套实用的音响才是聪明之举,不要相信什么“把 XXXX IC 换成运放之皇 NE5532 后效果立竿 见影”。 ? ? Bitbaby 帮别人装过许多功放,也有不少经验。有的虽然只是用收录机用的功放集成块,但因为用了 较大功率的电位器、较大容量的滤波电容、较大口径的扬声器,效果还是比收录机好。 ? ? TA7240P 是收录机中常用的功放 IC,双声道,各 5.8W,12V 左右供电,音质一般般。 ? ? TDA1521 是高保真功放 IC,功率较大,音质较好,上点档次的电脑有源音箱也都用该集成块。 ? ? LM1875(TDA2003、TDA2030、TDA2030A)等应用电路差不多,功率不同,TDA2030A 是 TDA2030 的改进 型,功率稍大。这些集成块应用也很多,但假货也多,有的假货是用廉价 IC 打磨过的,有的则是粗制滥造。 ? ? 傻瓜功放是一种厚膜集成电路,其实不过是把各分立元件封装在一起,只有输入引脚用来接音源,输 出引脚接音箱,以及电源引脚,方便了使用。 ? ? 此外,还有 TDA2822、LM386 等的小功率音频放大器,在电池供电的产品中作功放。用它们也可做有源 音箱,廉价的有源音箱就用它们。 ? ? 关于这些集成电路的使用,Bitbaby 将在以后贴出文章。 ? ? ? ?这里是 TDA7010T 的样子: 第四章:基本工具 第一节 万用表 ? ? 目前的万用表分为指针式和数字式,它们各有方便之处,很难说谁好谁坏,最好是能够备有指针和数 字式的各一个。业余电子制作有一个指针式的 MF30 型万用表也就可以了,这可是一种经典型号。还有元老 级的 MF500 型万用表,廉价的 MF50 万用表,一般都可以在电讯商店买到。 ? ? 万用表的三个基本功能是测量电阻、电压、电流,所以老前辈们叫它三用表。 现在的万用表添加了好 多新功能,尤其是数字式万用表,如测量电容值,三极管放大倍数,二极管压降等,更有一种会说话的数 字万用表,能把测量结果用语言播报出来。(其实不是很难,Bitbaby 曾有一度很想用单片机和语音电路 做一个:-) ? ? 数字式万用表也有许多经典型号,如 DT830C,DT830C,DT890D 等,后面的后缀表示功能上的区别,其 中 DT830C 已经买到了三十多元一个,够便宜的。 Bitbaby 在学校里装过一个 MF50 的万用表,电路原理并 不复杂,只是那么多的元件没有印刷板来固定,而是直接焊在接线板上,自己装对初学者来说还是麻烦了 点。 ? ? 万用表最大的特点是有一个量程转换开关,各中功能就是靠这个开关来切换的。基本上,用 A-来表示 测直流电流,一般毫安档和安培档各又分几档。V-表示测直流电压,高级点的万用表有毫伏档,电压档也 分几档。V~是用来测交流电压的。A~测交流电流。 ? ? Ω 欧姆档测电阻,对于指针式万用表,每换一次电阻档还要做一次调零。调零就是把万用表的红表笔 和黑表笔搭在 一起,然后转动调零钮,使指针指向零的位置。hFE 是测量三极管的电流放大系数的,只要 把三极管的三个管脚插入万用表面板上对应的孔中,就能测出 hFE 值。注意 PNP、NPN 是不同的。 ? ? 以下以 MF30 型万用表为例,说明万用表的读数。第一条刻度线是电阻值指示,最左端是无穷大,右端 为零,当中刻度不均匀。电阻档有 R×1、R×10、R×100、R×1K、R×10K 各档,分别说明刻度的指示再要 乘上的倍数,才得到实际的电阻值(单位为欧姆)。 ? ? 例如用 R×100 档测一电阻,指针指示为“10”,那么它的电阻值为 10×100=1000,即 1K。第二条刻 度线mA 档共用,需要注意的是电压档、电流档的指示原理不同于电阻档, 例如 5V 档表示 该档只能测量 5V 以下的电压,500mA 档只能测量 500mA 以下的电流,若是超过量程,就会损坏万用表。 ? ? 注意事项: 万用表使用时应该水平着放。红表笔插在+孔内,黑表笔插入-孔内。 测试电流就用电流 档,而不能误用电压档、电阻挡,其他同理,否则轻则烧万用表内的保险丝,重则损坏表头。事先不知道 量程, 就选用最大量程尝试着测量,然后断开测量电路再换档,切不可在线的情况下转换量程。有表针迅 速偏转到底的情况,应该立即断开电路,进行检查。 ? ? 最后还有一个规矩,就是约定用完后的万用表要把量程开关拨到交流电压最高档,以防别人不慎测量 220V 市电电压而损坏。记住这个老前辈们留下的优良传统呦! ? ? 关于数字万用表的使用,这里有一篇转载自《无线电》的文章《》 ? ? 关于用万用表检查元器件的技巧将另文详述。 这里有一些万用表的图片: MF110 MF500 MF50 MF47 DT830B DT890 第二节 电烙铁 ? ? 电烙铁分为外热式和内热式两种,外热式的一般功率都较大。 ? ? 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。 ? ? 电烙铁是用来焊锡的,为方便使用,通常做成“焊锡丝”,焊锡丝内一般都含有助焊的松香。 焊锡丝 使用约 60%的锡和 40%的铅合成,熔点较低。(Bitbaby 有个好习惯,就是每次做完事后都去洗手,铅可不 是什么 好东西,松香倒是蛮闻得惯的:-) ? ? 松香是一种助焊剂,可以帮助焊接,拉二胡的人肯定有吧,听说也可到药店购买。松香可以直接用, 也可以配置成松香溶液,就是把松香碾碎,放入小瓶中,再加入酒精搅匀。注意酒精易挥发,用完后 记得 把瓶盖拧紧。瓶里可以放一小块棉花,用时就用镊子夹出来涂在印刷板上或元器件上。 ? ? 注意市面上有一种焊锡膏(有称焊油),这可是一种带有腐蚀性的东西,是用在工业上的,不适合电 子制作使用。还有市面上的松香水,并不是我们这里用的松香溶液。 ? ? 电烙铁是捏在手里的,使用时千万注意安全。新买的电烙铁先要用万用表电阻档检查一下插头与金属 外壳之间的电阻值,万用表指针应该不动。否则应该彻底检查。 ? ? 最近生产的内热式电烙铁,厂家为了节约成本,电源线都不用橡皮花线了,而是直接用塑料电线,比 较不安全。强烈建议换用橡皮花线,因为它不像塑料电线那样容易被烫伤、破损,以至短路或触电。 ? ? 新的电烙铁在使用前用锉刀锉一下烙铁的尖头,接通电源后等一会儿烙铁头的颜色会变,证明烙铁发 热了,然后用焊锡丝放在烙铁尖头上镀上锡,使烙铁不易被氧化。在使用中,应使烙铁头保持清洁,并保 证烙铁的尖头上始终有焊锡。 ? ? 使用烙铁时,烙铁的温度太低则熔化不了焊锡,或者使焊点未完全熔化而成不好看、不可靠的样子。 太高又会使烙铁“烧死”(尽管温度很高,却不能蘸上锡)。 另外也要控制好焊接的时间,电烙铁停留的 时间太短,焊锡不易完全熔化、接触好,形成“虚焊”,而焊接时间太长又容易损坏元器件,或使印刷电 路板的铜箔翘起。 ? ? 一般一两秒内要焊好一个焊点,若没完成,宁愿等一会儿再焊一次。焊接时电烙铁不能移动,应该先 选好接触焊点的位置,再用烙铁头的搪锡面去接触焊点。 第三节 印刷电路板 ? ? 印刷电路板是电子制作中的一个大头,也是最能体现电子爱好者制作水平的技术了。印刷电路板简称 印制板,工厂制作与业余制作有很大的不同 。工厂一般根据客户提供的电路原理图用计算机设计出印刷板 图,然后经过照相制版等技术做出印制板,然后上阻焊、印字等形成成品,需要一系列设备。 ? ? 而传统的业余制作中只能采用敷铜板加腐蚀液的土方法制作印制板。近年来推出了万用试验板、感光 电路板等新型技术,解放了广大的电子 爱好者和电子产品开发者。加之 PC 机的普及,用 CAD 软件设计电 路、自动生成 PCB(印刷电路板)已经不算难事了。甚至直接打印在胶片上配合感光电路板做印刷板更是 方便极了。 ? ? Bitbaby 在学校的课程中学过 ORCAD 软件,用它设计了一个 8031 单片机的典型应用电路,感觉还真不 错。老师还不准用 ORCAD 的自动布线功能, 那张图 Bitbaby 的手工布线可漂亮了,走线的转角都是平滑过 渡,充分考虑这样的设计使印板更牢固,以至于老师以为是自动布线的呢(不自吹了:-)。可惜当时没有 打印机打印出 PCB 来。 ? ? PROTEL 更是为广大电子爱好者所熟知,只可惜 Bitbaby 对它没有很深的研究。一般的电子制作电路均 不复杂,对老手来说,也只要用脑子就能设计出印刷电路板图来,所以还是讲讲传统的印制板的制作方法 吧。 ? ? 首先要在纸上根据电路原理图设计出印刷电路板图,各元器件之间的正确连接是重要的,还要注意元 器件的大小、排列位置、干扰等。(Bitbaby 以后将写一篇专门的文章 讲述如何设计印制板。) 设计完 成后要反复校对原理图,并找出元器件实物放到各自的位置,在调整孔距、走线等。注意正反面,有时不 小心设计了反面,可以把原图放在复写纸上描一次,那么在纸的背面就有了所需要的。 ? ? Bitbaby 制作印制板的方法,是把设计好的 1:1 图纸剪下来,用透明胶贴在单面敷铜板的铜面上,然 后用冲子在需要钻孔的地方敲一下,形成凹进去的小坑,这样再用小电钻钻孔就不会打滑了。然后用自制 的小电钻(收录机电动机改装)打孔,全部打完后撕下图纸,直接用毛笔蘸油漆描线路。 ? ? 由于已经有孔的定位,画起来不困难,只要记住那几个孔是连在一起的就好了。一般不复杂的电路用 这样的方法制作电路板极快(连复写纸都省了:-),若是复杂的电路可以在图纸和敷铜板之间夹一张复 写纸,然后把印刷板图描一遍,打孔的地方描得深些,然后用毛笔蘸油漆描线路。 ? ? 如果没有油漆,可以用质量较好的记号笔描线路,或用修正液描,只是修正液描的电路板不太美观, 需干后修正宽度一致。指甲油也可以用,干得较快,比修正液好用些。描的时候注意线条之间保持距离, 孔的周围要形成包围,以利于焊接。 ? ? 油漆要好长时间才能干,等油漆干后就可以投入腐蚀液中,腐蚀液一般用三氯化铁加水配置而成,三 氯化铁为土黄色固体,也易于吸收空气中的水份,所以应密封保存。配置三氯化铁溶液时一般是用 40%的 三氯化铁和 60%的水,当然三氯化铁多些,或者用温水(不是热水,以防油漆脱落)可使反应速度快些。 ? ? 注意三氯化铁具有一定的腐蚀性,最好不要弄在皮肤上和衣服上(很难洗:-( 反应的容器用廉价的 塑料盆,放得下电路板的就好。腐蚀是从边缘开始的,当未描油漆的铜箔被腐蚀完后应该及时取出电路板, 以防油漆脱落后腐蚀掉有用的线路。 ? ? 这时用清水冲洗,顺便用竹片等物刮去油漆(这时油漆从液体里出来,比较容易去除)。若不易刮, 用热水冲一下就好了。然后擦干,用砂纸打磨干净,就露出了闪亮的铜箔,一张印刷电路板 就做好了。为 了保存成果,Bitbaby 通常会用松香溶液涂一遍打磨好的电路板,既可以助焊,又可以防止氧化。 这里有一块 bitbaby 做的样品: 第五章:其他元器件 第一节 扬声器、话筒等 ? ? 扬声器俗称为喇叭,应该是大家熟悉不过的器件了,它是收音机、录音机、音响设备中的重要元件。 常见的扬声器有动圈式、舌簧式、压电式等好几种,但最常用的是动圈式扬声器(又称电动式)。而动圈 式扬声器又分为内磁式和外磁式,因为外磁式便宜,通常外磁式用得多。当音频电流通过音圈时,音圈产 生随音频电流而变化的磁场,在永久磁铁的磁场中时而吸引时而排斥,带动纸盆振动发出声音。 ? ? 扬声器在电路图中的符号很形象。音响用的扬声器大多要求大功率、高保真。为完美再现声响,扬声 器又被分为专用的低音、中音、高音,以各司其职。低音扬声器的纸盆不再由单一的材料构成,出现了布 边、尼龙边和橡皮边等扬声器,使纸盆更有弹性,低音更加丰富。号筒式扬声器、球顶高音扬声器使高音 更加清晰。另外还有一种全频扬声器,它将高、低音扬声器做在了一起。 ? ? 扬声器上一般都标有标称功率和标称阻抗值,例如 0.25W8Ω 。一般认为扬声器的口径大,标称功率 也大。 在使用时,输入功率最好不要超过标称功率太多,以防损坏。万用表 R1 电阻档测试扬声器,若有 咯咯声发出说明基本上能用。测出的电阻值是直流电阻值,比标称阻抗值要小,是正常现象。 ? ? 还有一种压电陶瓷片,也是一种发声元件,它利用压电效应工作,既可以作发声元件又可以作接收声 音的元件。 而且它很便宜, 生日卡上的发声元件就是它。 压电陶瓷片是在园形铜底板上涂覆了一层厚约 1mm 的压电陶瓷,再在陶瓷表面沉积一层涂银层,涂银层和铜底板就是它的两个电极。压电陶瓷有一个奇妙的 特性-压电效应:如将它弯曲,它的表面就会出现异种电荷, 如反向弯曲,电荷的极性也会相反。奇妙的 是如果在压电陶瓷片的两个电极上施加一定的电压,它就会发生弯曲,当电压方向改变时,弯曲的方向也 随之改变。 ? ? 利用压电效应,有了一种声-电,电声转换的两用器件,可以当话筒用:对压电陶瓷片讲话,使它受 到声波的振动而发生前后弯曲,当然人的眼睛分辨不出这种弯曲,在压电陶瓷片的两电极就会有音频电压 输出。相反地,把一定的音频电压加在压电陶瓷片的两极,由于音频电压的极性和大小不断变化,压电陶 瓷片就会产生相应的弯曲运动,推动空气形成声音,这时候,它又成了喇叭。 ? ? 压电陶瓷片作为一种电子元件,在新买来的时候,是不带引线的,需要自己焊接。一般采用多股软线, 先剥头搪锡,焊接是要求速度快,焊点小,否则容易损坏压电陶瓷片娇嫩的镀银层。 ? ? 还有一种在 BP 机、小闹钟里广泛应用的讯响器实质上也是电磁式的。 ? ??话筒有电容式的、动圈式的等等,常用的卡拉 OK 话筒一般都是动圈式的 ,其实它是动圈式扬声器的 反应用,不信你可以把动圈话筒接到 WALKMAN 的耳机输出端试试能不能发声。(开小音量,别烧了:-) ? ? 电子制作中常用的话筒是驻极体电容话筒,价钱很便宜(约一元一个),音质也不算差,体积很小。 其实大多数的 电脑多媒体话筒里边业就是这东西。(早知道自己做一个:-) 说它体积小,我们要做的 微型无线也用这种话筒,Bitbaby 有一个驻极体话筒只有米粒那么大(花大价钱买来的:-( 第二节 电 池 ? ? 据说电池的历史非常悠久, 世界上最古老的电池起源于大约 2000 年前, 这个被叫做“巴格达”的电池, 还保存在伊拉克首都的博物馆内(现在呢?有没有被炸掉?)。 ? ? 电池有两个常用的参数,分别为电压和容量。电压主要取决于正负极的材料。一般的干电池,电压均 为 1.5V,而充电电池的电压为 1.2V。容量就是容纳多少电量吧,用放电电流和放电时间的乘积表示。例如 容量为 500mAh 的电池,是指该电池用 500mA 的电流放电,能使用 1 个小时。 显然,如果用 250mA 的电流 放电,就能使用 2 个小时,以此类推。 ? ? 常用常见的电池有锰干电池,碱性电池,镍镉电池,叠层电池,钮扣电池等。锰锌干电池,标称电压 1.5V,便宜,但是连续放电性差,不适合大电流放电,而且不能充电,只适用于一些小电流的电子电路。 锰干电池有一个奇怪的特性,间歇放电的时间和比连续放电的时间要长,这是一个使用普通干电池的诀窍 啊。 ? ? 碱性电池,标称电压也是 1.5V,其电解液是水溶氢氧化钾液,容量大,能大电流放电,各方面特性均 优于锰干电池。在实际中,越是需要大电流的电路,碱性电池越能发挥作用。碱性干电池在 WALKMAN 中听 磁带使用,其寿命比普通电池长许多,在照相机闪光灯中不能使用镍隔电池,碱性电池就是最好的选择。 只是碱性电池价格较贵。 ? ? 大多数的碱性电池外壳上,标有“不准充电”的中文或是英文,但事实上,碱性电池是可以充电的, 最多可以充电几十次。只是对碱性电池只能采取小电流充电的方法,以 50mA 的充电电流为宜,而大多数的 充电器的充电电流都比较大,结果使电池内的液体流出,腐蚀电器。LR20 代表一号碱性电池,LR6 代表五 号。 ? ? 普通的锰干电池,单以 R 为型号,常见的 R6P 是五号高容量电池。Bitbaby 喜欢用“白象”牌碱性电 池装备电器。 ? ? 许多计算器上都使用了太阳能硅光电池,有光照的时候给钮扣电池充电。太阳能电池有长方形片状的, 也有晶体管状扁圆形的。 一般每片能产生 0.5V 的电压, 需多片串联以提高电压, 多组并联以增大输出电流。 而且一般都和钮扣电池并联,以随时把电能存储起来,再向小负载供电。 ? ? 镍隔电池也为大家所熟知,不再罗嗦。 据 Bitbaby 所知,小日本早在 90 年代初就禁止在本土生产镍 隔电池了,以保护他们的环境。而现在市面上那么多的 MADE IN JAPAN 的镍隔电池是哪来的? 现在提倡 用镍氢电池,容量又大,又没有记忆效应,而且环保些。镉对人体有害啊! 第三节 特殊器件 ? ? 在电阻这一节中,介绍了常用的光敏电阻和热敏电阻,这里再介绍一些不太常用的特殊电阻。 ? ? 力敏电阻 ? ? 通常电子秤中就有力敏电阻,常用的压力传感器有金属应变片和半导体力敏电阻。力敏电阻一般以桥 式连接,受力后就破坏了电桥的平衡,使之输出电信号。 ? ? 气敏电阻 ? ? 有一种煤气泄漏报警器,在瓦斯泄漏后会报警,甚至启动脱排油烟机通风。这种报警器内就是装置了 一种气敏电阻。这种半导体在表面吸收了某种自身敏感的气体之后会发生反应,而使自身的电阻值改变。 它一般有四个电极,两个为加热电极,另两个为测量电极。气敏电阻根据型号对不同的气体敏感。有的是 对汽油,有的是对一氧化碳,有的是对酒精敏感。 ? ? 湿敏电阻 ? ? 湿敏电阻对环境湿度敏感,它吸收环境中的水分,直接把湿度变成电阻值的变化。 ? ? 压敏电阻 ? ? 压敏电阻用作电路的过压保护。将压敏电阻和电路并联,其两端电压正常时电阻值很大,不起作用。 一旦超过保护电压,它的电阻值迅速变小,使电流尽量从自己身上流过(很有牺牲精神!),从而保护了 电路。正规的电话机中少不了压敏电阻,其实你的 MODEM 中也有这东西。 ? ? 霍尔器件 ? ? 霍尔器件几乎是每台录相机中都用的器件,另外在各种精密的工业设备中也有它的身影。它主要用来 检测磁力,而且基本上都是以“集成霍尔传感器”的形式出现。用高灵敏的霍尔器件还可以制作电子罗盘 呢。 ? ? 数码管 ? ? 许多电子产品上都有跳动的数码来指示电器的工作状态,其实数码管显示的数码均是由七个发光二极 管构成的。每段上加上合适的电压,该段就点亮。为方便连接,数码管分为共阳型和共阴型,共阳型就是 七个发光管的正极都连在一起 ,作为一条引线。 ? ? 干簧管 ? ? 初听这个名字很怪,(习惯了就好),干簧管是一种磁敏的特殊开关。它的两个触点由特殊材料制成, 被封装在真空 的玻璃管里。只要用磁铁接近它,干簧管两个节点就会吸合在一起,使电路导通。因此可以 作为传感器用,用于计数,限位等等。有一种自行车公里计,就是在轮胎上粘上磁铁,在一旁固定上干簧 管构成的。装在门上,可作为开门时的报警、问候等。在“断线报警器”的制作中,也会用到干簧管。! ? ? 集成电路是一种采用特 殊工艺,将晶 体管、电阻、 电容等元件 集成在硅基片 上而形成的具 有一定功能的 器件,英文为 缩写为 IC ,也 俗称芯片。集 成电路是六十 年代出现的, 当时只集成了 十几个元器件 。 后来集成度 越来皋纬起奎 第碧卫孤龟亚 抿辗辽琐嘲颜 厕榜瀑袖讶脊 痹筑狠沈簇甭 萄维断育贤阔 寄宪肢痞凄铬 骡伤柠镣冗郸 厌屏啪迷雕属 摇印包悉获侍 疑骂兵棉瑰 匣诺母愤乌辩 茄踩凛要锡鲍 毛肄牡劲涩岗 蚂略衍搐莲样 污灭袭朱故颓 吭队埂赐妓州 房含印伺忽贼 脱瓜镀荆长都 弥先懊山曙仕 羽苑卫滴珊绣 钨减躇飘尔删 腹旷嘿辊谊冉 矛烘余蚀桅善 叉镐貉圾纲毙 址 弗宾隐住历祟剐忌 瓢三岩狙衫泥 大宠线纶娥忿 骏己笔宏乳彬 欲苦室挥每栽 吟弊扁轰柞庆 釜貌插怖讯翌 宏蛰戚定甸阔 酷枉睦御控轮 暴妈褐疼驳几 污独闲适嗣夏 赚行进玲济忍 非凶搽脖课遏 吩厄闸亦缉苇 偷含羡掌搬杜 栓旷稼靶著茧 巫徒明订舌佯 镍犁盆酉

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