電子基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)--三組9只led旋轉(zhuǎn)燈

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)論文</b></p><p>　　題 目：三組9只LED旋轉(zhuǎn)燈</p><p>　　學(xué) 院： </p><p><b>　　專業(yè)名稱：</b></p><p>　　班級學(xué)號： </p><p&

2、gt;<b>　　學(xué)生姓名</b></p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　2013年 1月 </b></p><p><b>　　課題名稱：旋轉(zhuǎn)亮燈</b></p><p><b>　　課題要求：</b></

3、p><p>　　LED旋轉(zhuǎn)燈具有以下功能：</p><p>　　工作電源：兩節(jié)AA電池（直流穩(wěn)壓3V）。</p><p>　　發(fā)光二極管三組不停的循環(huán)發(fā)光</p><p>　　改變電容的容量可以改變循環(huán)燈的循環(huán)速度。</p><p>　　完成原理圖、完成PCB圖設(shè)計(jì)</p><p><b>

4、;　　完成安裝及調(diào)試。</b></p><p><b>　　寫出設(shè)計(jì)報(bào)告。</b></p><p><b>　　課題內(nèi)容：</b></p><p>　　熟悉和了解元器件和電路，查找和參考相關(guān)資料，設(shè)計(jì)好方案。</p><p>　　用Protel軟件設(shè)計(jì)電路原理圖、PCB圖。</p&

5、gt;<p>　　完成電路的安裝和調(diào)試，并完成報(bào)告。</p><p>　　LED旋轉(zhuǎn)亮燈的設(shè)計(jì)與制作</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　LED作為一種新型的照明技術(shù)，其應(yīng)用前景舉世矚目，尤其是高亮度LED更被譽(yù)為21世紀(jì)最有價(jià)值的光源，必將引起照明領(lǐng)域一場新的革命。自從白光LED出現(xiàn)，無論是發(fā)光原理還

6、是功能等方面都具有其它傳統(tǒng)光源無法匹敵的優(yōu)勢，因此，LED照明已成為21世紀(jì)居室傳統(tǒng)照明燈具已面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。燈具設(shè)計(jì)內(nèi)容與形式主要是光，LED新光源促使照明燈具設(shè)計(jì)開發(fā)的革新，從很大程度上改變了我們的照明觀念，使我們可以從傳統(tǒng)的點(diǎn)、線光源局限中解放出來，燈具設(shè)計(jì)的語言和概念可以自由發(fā)揮和重新確立，燈具在視覺與形態(tài)的創(chuàng)意表現(xiàn)上具有了更大的彈性空間，居室照明燈具將向更加節(jié)能化、健康化、藝術(shù)化和人性化發(fā)展。近年來在LED技術(shù)日漸 成熟、價(jià)格下

7、降以及發(fā)光效率提升等因素影響下,LED的應(yīng)用已經(jīng) 越來越普及,在汽車電子、室內(nèi)裝演、手機(jī)、交通信號等，LED應(yīng)用正呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展趨勢。LED發(fā)展歷史已經(jīng)幾十年，但在照明領(lǐng)域的應(yīng)用還是新技術(shù)。隨著LED技術(shù)的迅猛發(fā)展，其發(fā)光效率的逐步提高，LED的應(yīng)用市場將更加廣泛，特別在全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，LED在照明市場的前景更備受全球矚目，被業(yè)界認(rèn)為在未來10年成為最被看好的市場以及最</p><p&

8、gt;　　本次設(shè)計(jì)就是用LED發(fā)光二極管作為電路指示燈，并利用三極管和偏置電阻構(gòu)成驅(qū)動電路，使得三組（9只）LED發(fā)光二極管循環(huán)發(fā)光。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 概述·············

9、3;··············（3）</p><p>　　2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?#183;················

10、·······（5）</p><p>　　3 LED旋轉(zhuǎn)燈電路設(shè)計(jì)···············（6）</p><p>　　3.1電路工作原理··

11、83;··············（6）</p><p>　　3.2 電路說明················

12、83;····（6）</p><p>　　3.3電路原理圖、PCB圖············（7）</p><p>　　4 元器件簡介········&

13、#183;··············（9）</p><p>　　4.1 LED發(fā)光二極管···············（9）

14、</p><p>　　4.2 三極管······················（13）</p><p>　　4.3 電阻····&

15、#183;···················（13）</p><p>　　4.4 電解電容···········

16、·········（14）</p><p>　　5 產(chǎn)品安裝工藝····················（17）</p&

17、gt;<p>　　5.1安裝前準(zhǔn)備工作·············（17）</p><p>　　5.2焊接時(shí)注意事項(xiàng)·············（

18、18）</p><p>　　5.3焊接工藝要求···············（18）</p><p>　　5.4檢查和調(diào)試··········

19、·······（19）</p><p>　　6 測試結(jié)果·······················（19）<

20、;/p><p>　　7 元件清單·······················（19）</p><p>　　8 總結(jié)····&

21、#183;······················（19）</p><p>　　9 參考文獻(xiàn)········&#

22、183;···············（20）</p><p>　　10 致謝···············

23、3;···········（20）</p><p>　　11 附錄····················

24、·······（20）</p><p><b>　　概述</b></p><p>　　50年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于1960年。LED是英文light emitting diode的縮寫，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上，然后

25、四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片，在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為p-n結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的p-n結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合是會將多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能轉(zhuǎn)換為光能。P-n結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)，

26、電流從LED陽極流向陰極時(shí)半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同光譜的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。</p><p>　　在新興應(yīng)用市場不斷出現(xiàn)的帶動下，近些LED市場規(guī)?？焖偬嵘?。2005年中國LED的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到262.1億只，市場規(guī)模更是突破百億元大關(guān)達(dá)到114.9億元。 　　LED的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從最初簡單的電器指示燈、LED顯示屏發(fā)展到LCD背光源、景觀照明、室內(nèi)裝飾燈等其他領(lǐng)域。而由于LED具有的長壽命、無污染

27、、低功耗的特性，未來LED還將逐步替代熒光燈、白熾燈成為下一代綠色照明光源。為此，美國、韓國、歐盟、中國臺灣都制定了適合各國國情的半導(dǎo)體照明計(jì)劃，大力推進(jìn)LED燈進(jìn)入普通照明燈具市場。室內(nèi)照明將是LED最具市場規(guī)模和發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用。</p><p>　　從數(shù)量上看，憑借著國內(nèi)強(qiáng)大的制造能力，指示燈依舊是LE的使用大戶，其用量占據(jù)LED市場消耗量的半壁江山。但由于指示燈多為普通亮度LED，經(jīng)過多年的發(fā)展產(chǎn)量很大早已

28、形成買方市場，供過于求的市場現(xiàn)狀導(dǎo)致價(jià)格持續(xù)下跌，嚴(yán)重影響了指示燈領(lǐng)域的LED市場規(guī)模增長。LED指示燈市場規(guī)模只保持了一位數(shù)增長，但是隨著價(jià)格的進(jìn)一步滑落，LED指示燈市場規(guī)模很難在維持正增長，預(yù)計(jì)從2006年起，該市場將呈現(xiàn)出負(fù)增長。</p><p>　　對于進(jìn)入通用照明市場而言，功率白光LED除面臨著諸如發(fā)光效率低、散熱不好、成本過高等問題外，還將面臨到光學(xué)、機(jī)構(gòu)與電控等的整合以及LED照明產(chǎn)品通用標(biāo)準(zhǔn)的制

29、定。解決上述問題需要很長的一段時(shí)間，賽迪顧問預(yù)計(jì)LED在2010年前還不能進(jìn)入通用照明市場。</p><p>　　由于酒店、商務(wù)會館、高檔商用寫字樓等商用場所相對于價(jià)格的敏感度低。同時(shí)這些高檔場所更注重于彰顯品味與尊貴的地位，對于新興產(chǎn)品抱有更大的興趣度。這些都降低了LED照明進(jìn)入的門檻。賽迪顧問預(yù)計(jì)LED照明將率先進(jìn)入商用市場，逐步向民用市場擴(kuò)展。</p><p><b>　　

30、2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/b></p><p>　　科瑞特推出的綜合實(shí)訓(xùn)套件是對電路設(shè)計(jì)開發(fā)、制作、焊接、調(diào)試驗(yàn)證等整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程的一次全方位演練，其配套實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)包括電路原理設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、焊接裝配工藝、調(diào)試方法與技巧等方面知識，旨在培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作的綜合能力。針對學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況和動手能力，公司可以提供模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)系統(tǒng)等多學(xué)科知識；THT焊接工藝、SMT焊接工藝、THT與SMT混

31、合焊接實(shí)訓(xùn)工藝。套件功能貼近生活，能極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率及知識面。</p><p>　　3、LED旋轉(zhuǎn)燈電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3．1電路工作原理</b></p><p>　　本電路是一個(gè)由3只三極管和9只LED組成的循環(huán)燈。電路是這樣工作的，當(dāng)電源一接通，3只三極管就要爭先導(dǎo)通，但由于元器件有差異，只有某一只管子最先導(dǎo)

32、通。假如Q1最先導(dǎo)通，那么Q1集電極電壓下降，使電容C1的左端接近零電壓，由于電容器兩端的電壓不能突變，所以Q2基極也被拉到近似零電壓，使Q2截止。Q2集電極為高電壓，那么接在它上面的發(fā)光二極管就亮了。此刻Q2集電極上的高電壓通過電容器C2使Q3基極電壓升高，三極管Q3也將迅速導(dǎo)通。因此在這一段時(shí)間內(nèi)，Q1與Q3的集電極均為低電壓，只有接在Q2集電極上的發(fā)光二極管亮，而其余兩只發(fā)光二極管不亮。隨著電源通過電阻R3對C1的充電，使三極管Q

33、2基極電壓逐漸升高，當(dāng)超過0.6伏時(shí)，Q2由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，集電極電壓下降，發(fā)光二極管熄滅。與此同時(shí)三極管Q2集電極電壓的下降通過電容器C2的作用使三極管Q3的基極電壓也下跳，Q3由導(dǎo)通變?yōu)榻刂埂＝釉赒3集電極上的發(fā)光二極管就亮了。如此循環(huán)，電路中3只三極管便輪流導(dǎo)通和截止，三只發(fā)光二極管就不停地循環(huán)發(fā)光。改變電容的容量可以改變循環(huán)燈循環(huán)的速度。適用于初學(xué)者對模擬電路知識的認(rèn)識以及熟悉電子元件、練習(xí)元件焊</p>&

34、lt;p>　　3.1.1 系統(tǒng)工作流程圖</p><p><b>　　電源接通</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　3三極管導(dǎo)通</b></p><p><b>　　↓</b></p><p

35、><b>　　Q1集電極電壓下降</b></p><p>　　Q2截止，接在Q2上面的二極管發(fā)光二極管</p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　Q3基極電壓升高</b></p><p><b>　　Q3導(dǎo)通</b><

36、/p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　電源對C1充電</b></p><p>　　使Q2基極電壓升高，超過</p><p>　　0.6V時(shí)Q2導(dǎo)通，二極管熄滅</p><p><b>　　↓</b></p><

37、p><b>　　Q2集電極電壓下降</b></p><p>　　是Q3基極電壓下降，Q3截止</p><p>　　接在Q3集電極上的發(fā)光二極管</p><p><b>　　變亮</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><

38、;b>　　循環(huán)</b></p><p>　　電路中三只三極管輪流導(dǎo)通和截止</p><p>　　三只發(fā)光二極管循環(huán)發(fā)光</p><p>　　二、性能參數(shù)工作電壓：DC3V—9V </p><p><b>　　3.2、電路說明</b></p><p>　　本套件是一個(gè)由3只三極管

39、和9只LED組成的循環(huán)燈。電路是這樣工作的，當(dāng)電源一接通，3只三極管就要爭先導(dǎo)通，但由于元器件有差異，只有某一只管子最先導(dǎo)通。假如Q1最先導(dǎo)通，那么Q1集電極電壓下降，使電容C1的左端接近零電壓，由于電容器兩端的電壓不能突變，所以Q2基極也被拉到近似零電壓，使Q2截止。Q2集電極為高電壓，那么接在它上面的發(fā)光二極管就亮了。此刻Q2集電極上的高電壓通過電容器C2使Q3基極電壓升高，三極管Q3也將迅速導(dǎo)通。因此在這一段時(shí)間內(nèi)，Q1與Q3的集

40、電極均為低電壓，只有接在Q2集電極上的發(fā)光二極管亮，而其余兩只發(fā)光二極管不亮。隨著電源通過電阻R3對C1的充電，使三極管Q2基極電壓逐漸升高，當(dāng)超過0.6伏時(shí)，Q2由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，集電極電壓下降，發(fā)光二極管熄滅。與此同時(shí)三極管Q2集電極電壓的下降通過電容器C2的作用使三極管Q3的基極電壓也下跳，Q3由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?。接在Q3集電極上的發(fā)光二極管就亮了。如此循環(huán)，電路中3只三極管便輪流導(dǎo)通和截止，三只發(fā)光二極管就不停地循環(huán)發(fā)光。改變

41、電容的容量可以改變循環(huán)燈循環(huán)的速度。</p><p>　　3.2.2 電路附加說明</p><p>　　在設(shè)計(jì)電路時(shí)我們可能會可能遇到當(dāng)我們設(shè)計(jì)完成時(shí)電路不一定回正常運(yùn)轉(zhuǎn)，可能會出現(xiàn)某個(gè)燈不亮或者幾個(gè)燈不亮，這時(shí)我們就應(yīng)該仔細(xì)分析電路，通過對電路的原理來找出問題所在，不能因?yàn)橐粫r(shí)的泄氣而不找出問題的所在，我們應(yīng)該學(xué)會獨(dú)立思考，然后找出問題，可能只是某個(gè)元件接觸不良的小問題或者某個(gè)元件虛焊的

42、緣故，這都需要我們仔細(xì)檢查然后解決問題，這樣才能真正培養(yǎng)我們獨(dú)立思考和解決問題的能力。</p><p>　　3.3、電路原理圖、PCB圖</p><p><b>　　4、元件簡介</b></p><p>　　4.1 LED發(fā)光二極管</p><p><b>　　發(fā)光二極管</b></p>

43、<p>　　它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能；常簡寫為LED。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)</p><p>　　附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋

44、放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。</p><p><b>　　物理特性:</b></p><p>　　發(fā)光二極管的兩根引線中較長的一根為正極，應(yīng)接電源正極。有的發(fā)光二極管的兩根引線一樣長，但管殼上有一凸起的小舌，靠近小舌的引線是正極。 </p><p>　　與小白熾燈和氖燈相比，發(fā)光二極管的特點(diǎn)是：工作

45、電壓很低（有的僅一點(diǎn)幾伏）；工作電流很小（有的僅零點(diǎn)幾毫安即可發(fā)光）；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調(diào)制通過的電流強(qiáng)弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強(qiáng)弱。由于有這些特點(diǎn)，發(fā)光二極管在一些光電控制設(shè)備中用作光源，在許多電子設(shè)備中用作信號顯示器。把它的管心做成條狀，用7條條狀的發(fā)光管組成7段式半導(dǎo)體數(shù)碼管，每個(gè)數(shù)碼管可顯示0～9十個(gè)數(shù)目字。</p><p>　　4.1.2 LED發(fā)光原理</p>&l

46、t;p>　　LED可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附著 </p><p><b>　　LED燈株</b></p><p>　　在一個(gè)支架上，是負(fù)極，另一端連接電源的正極，整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的

47、時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長決定光的顏色，是由形成P-N結(jié)材料決定的</p><p>　　4.1.3 LED特點(diǎn)</p><p>　　LED的內(nèi)在特征決定了它是最理想的光源去代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光源，它有著廣泛的用途。</p>&l

48、t;p>　　體積?。?LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面，所以它非常的小，非常的輕。</p><p>　　耗電量低： LED耗電非常低，一般來說LED的工作電壓2-3.6V。工作流是0.02-0.03A。這就是說：它耗的電不超過0.1W。</p><p>　　使用壽命長： 在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合拢琇ED的使用壽命可達(dá)10萬小時(shí)。</p><p>　

49、　高亮度、低熱量： 比HID或白熾燈更少的熱輻射。</p><p>　　環(huán)保： LED是由無毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時(shí)LED也可以回收再利用。紅光LED含有大量的As（砷），劇毒</p><p>　　堅(jiān)固耐用： LED是被完全的封裝在環(huán)氧樹脂里面，它比燈泡和熒光燈管都堅(jiān)固。燈體內(nèi)也沒有松動的部分，這些特點(diǎn)使得LED可以說是不易損壞的。 </p><

50、p>　　可控性強(qiáng)： 可以實(shí)現(xiàn)各種顏色的變化。</p><p>　　4.1.4 LED發(fā)光二極管極限參數(shù)的意義 </p><p>　?。?）允許功耗Pm：允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值，LED發(fā)熱、損壞。 （2）最大正向直流電流IFm：允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極管。 （3）最大反向電壓VRm：所允許加的最大反向電壓。超過此值，

51、LED發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。 （4）工作環(huán)境topm:LED發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍，LED發(fā)光二極管將不能正常工作，效率大大降低。</p><p>　　4.1.5 LED發(fā)光二極管的選用</p><p>　　發(fā)光二極管在制作時(shí)，使用的材料有所不同，那么就可以發(fā)出不同顏色的光。 發(fā)光二極管的發(fā)光顏色有：紅色光、黃色光、綠色光、紅外光等。 發(fā)光二極管的

52、外形有：圓形、長方形、三角形、正方形、組合形、特殊形等。 常用的發(fā)光二極管應(yīng)用電路有四種，即直流驅(qū)動電路、交流驅(qū)動電路、脈沖驅(qū)動電路、變色發(fā)光驅(qū)動電路。</p><p>　　使用LED作指示電路時(shí)，應(yīng)該串接限流電阻，該電阻的阻值大小應(yīng)根據(jù)不同的使用電壓和LED所需工作電流來選擇。發(fā)光二極管的壓降一般為1.5~2.0 V，其工作電流一般取10~20 mA為宜。</p><p><b&g

53、t;　　4.2 三極管</b></p><p>　　正常工作在放大狀態(tài)時(shí)，因?yàn)榛鶚O電壓高于發(fā)射極，電路正偏，有大量電子流入發(fā)射極，形成Ie，電子原本要通過基極回到電源正極，但是發(fā)射機(jī)電子進(jìn)入基極后，由于集電極電壓比基極還要高，于是電子被集電極強(qiáng)烈的電場吸引，從而電子不走基極回到電源正極，而進(jìn)入集電極到達(dá)電源正極形成集電極電流Ic，但是，基極中還是有空穴的（比較少），發(fā)射極電子被集電極電場吸引進(jìn)入集電極

54、過程中，一小部分電子與基極空穴復(fù)合形成基極電流Ib。這就是三級管電流走向。</p><p><b>　　三極管的原理</b></p><p>　　半導(dǎo)體三極管也稱為晶體三極管，可以說它是電子電路中最重要的器件。它最主要的功能是電流放大和開關(guān)作用。三極管顧名思義具有三個(gè)電極。二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的，而三極管由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成，共用的一個(gè)電極成為三極管的基極(用字母b表

55、示)。其他的兩個(gè)電極成為集電極(用字母c表示)和發(fā)射極(用字母e表示)。由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。 </p><p>　　三極管的種類很多，并且不同型號各有不同的用途。三極管大都是塑料封裝或金屬封裝，常見三極管的外觀，有一個(gè)箭頭的電極是發(fā)射極，箭頭朝外的是NPN型三極管，而箭頭朝內(nèi)的是PNP型。實(shí)際上箭頭所指的方向是電流的方向。 </p><p

56、>　　電子制作中常用的三極管有90××系列，包括低頻小功率硅管9013(NPN)、9012(PNP)，低噪聲管9014(NPN)，高頻小功率管9018(NPN)等。它們的型號一般都標(biāo)在塑殼上，而樣子都一樣，都是TO-92標(biāo)準(zhǔn)封裝。在老式的電子產(chǎn)品中還能見到3DG6(低頻小功率硅管)、3AX31(低頻小功率鍺管)等，它們的型號也都印在金屬的外殼上。我國生產(chǎn)的晶體管有一套命名規(guī)則： </p><

57、p>　　符號的第一部分“3”表示三極管。符號的第二部分表示器件的材料和結(jié)構(gòu)：A——PNP型鍺材料；B——NPN型鍺材料；C——PNP型硅材料；D——NPN型硅材料。符號的第三部分表示功能：U——光電管；K——開關(guān)管；X——低頻小功率管；G——高頻小功率管；D——低頻大功率管；A——高頻大功率管。另外，3DJ型為場效應(yīng)管，BT打頭的表示半導(dǎo)體特殊元件。 </p><p>　　圖 常用三極管的管腳排列<

58、/p><p>　　三極管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的電信號變成一定強(qiáng)度的信號，當(dāng)然這種轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉(zhuǎn)換成信號的能量罷了。三極管有一個(gè)重要參數(shù)就是電流放大系數(shù) b。當(dāng)三極管的基極上加一個(gè)微小的電流時(shí)，在集電極上可以得到一個(gè)是注入電流b 倍的電流，即集電極電流。集電極電流隨基極電流的變化而變化，并且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化，這就是三極管的放大作用。 三極管還可以

59、作電子開關(guān)，配合其它元件還可以構(gòu)成振蕩器。 </p><p>　　4.2.2 三極管電極和管型的判別</p><p><b>　　（1） 目測法 </b></p><p>　　一般來說，管型是NPN還是PNP應(yīng)從管殼上標(biāo)注的型號來辨別。依照部頒標(biāo)準(zhǔn)，三極管型號的第二位(字母)，A、C表示PNP管，B、D表示NPN管。 </p>

60、<p><b>　　例如：</b></p><p>　　3AX 為PNP型低頻小功率管 3BX 為NPN型低頻小功率管 </p><p>　　3CG 為PNP型高頻小功率管 3DG 為NPN型高頻小功率管 </p><p>　　3AD 為PNP型低頻大功率管 3DD 為NPN型低頻大功率管 </p><p>　

61、　3CA 為PNP型高頻大功率管 3DA 為NPN型高頻大功率管 </p><p>　　此外有國際流行的9011～9018系列高頻小功率管，除9012和9015為PNP管外，其余均為NPN型管。 </p><p>　　（2） 管極的判別 </p><p>　　用萬用表電阻檔判別 </p><p>　　三極管內(nèi)部有兩個(gè)PN結(jié)，可用萬用表電阻檔分

62、辨e、b、c三個(gè)極。在型號標(biāo)注模糊的情況下，也可用此法判別管型。 </p><p><b>　　① 基極的判別</b></p><p>　　判別管極時(shí)應(yīng)首先確認(rèn)基極。對于NPN管，用黑表筆接假定的基極，用紅表筆分別接觸另外兩個(gè)極，若測得電阻都小，約為幾百歐~幾千歐；而將黑、紅兩表筆對調(diào)，測得電阻均較大，在幾百千歐以上，此時(shí)黑表筆接的就是基極。PNP管，情況正相反，測量

63、時(shí)兩個(gè)PN結(jié)都正偏的情況下，紅表筆接基極。 </p><p>　　實(shí)際上，小功率管的基極一般排列在三個(gè)管腳的中間，可用上述方法，分別將黑、紅表筆接基極，既可測定三極管的兩個(gè)PN結(jié)是否完好(與二極管PN結(jié)的測量方法一樣)，又可確認(rèn)管型。 </p><p>　?、?集電極和發(fā)射極的判別 </p><p>　　確定基極后，假設(shè)余下管腳之一為集電極c，另一為發(fā)射極e，用手指

64、分別捏住c極與b極(即用手指代替基極電阻Rb)。同時(shí)，將萬用表兩表筆分別與c、e接觸，若被測管為NPN，則用黑表筆接觸c極、用紅表筆接e極(PNP管相反)，觀察指針偏轉(zhuǎn)角度；然后再設(shè)另一管腳為c極，重復(fù)以上過程，比較兩次測量指針的偏轉(zhuǎn)角度，大的一次表明IC大，管子處于放大狀態(tài)，相應(yīng)假設(shè)的c、e極正確。 </p><p>　　（3）．三極管性能的簡易測量 </p><p>　?、儆萌f用表電阻

65、檔測ICEO和β </p><p>　　基極開路，萬用表黑表筆接NPN管的集電極c、紅表筆接發(fā)射極e(PNP管相反)，此時(shí)c、e間電阻值大則表明ICEO小，電阻值小則表明ICEO</p><p><b>　　大。 </b></p><p>　　用手指代替基極電阻Rb，用上法測c、e間電阻，若阻值比基極開路時(shí)小得多則表明 β值大。 </p&

66、gt;<p>　　② 用萬用表hFE檔測β </p><p>　　有的萬用表有hFE檔，按表上規(guī)定的極型插入三極管即可測得電流放大系數(shù)β，若β很小或?yàn)榱?，表明三極管己損壞，可用電阻檔分別測兩個(gè)PN結(jié)，確認(rèn)是否有擊穿或斷路。</p><p>　　4.2.3三極管的選用</p><p>　　選用晶體管一要符合設(shè)備及電路的要求，二要符合節(jié)約的原則。根據(jù)用途

67、的不同，一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：工作頻率、集電極電流、耗散功率、電流放大系數(shù)、反向擊穿電壓、穩(wěn)定性及飽和壓降等。這些因素又具有相互制約的關(guān)系，在選管時(shí)應(yīng)抓住主要矛盾，兼顧次要因素。</p><p>　　低頻管的特征頻率fT一般在2.5MHz以下，而高頻管的fT都從幾十兆赫到幾百兆赫甚至更高。選管時(shí)應(yīng)使fT為工作頻率的3～10倍。原則上講，高頻管可以代換低頻管，但是高頻管的功率一般都比較小，動態(tài)范圍窄，在代換時(shí)應(yīng)注

68、意功率條件。 </p><p>　　一般希望β選大一些，但也不是越大越好。β太高了容易引起自激振蕩，何況一般β高的管子工作多不穩(wěn)定，受溫度影響大。通常β多選40～100之間，但低噪聲高β值的管子(如1815、9011~9015等)，β值達(dá)數(shù)百時(shí)溫度穩(wěn)定性仍較好。另外，對整個(gè)電路來說還應(yīng)該從各級的配合來選擇β。例如前級用β高的，后級就可以用β較低的管子；反之，前級用β較低的，后級就可以用β較高的管子。</p&

69、gt;<p>　　集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓UCEO應(yīng)選得大于電源電壓。穿透電流越小，對溫度的穩(wěn)定性越好。普通硅管的穩(wěn)定性比鍺管好得多，但普通硅管的飽和壓降較鍺管為大，在某些電路中會影響電路的性能，應(yīng)根據(jù)電路的具體情況選用，選用晶體管的耗散功率時(shí)應(yīng)根據(jù)不同電路的要求留有一定的余量。 對高頻放大、中頻放大、振蕩器等電路用的晶體管，應(yīng)選用特征頻率fT高、極間電容較小的晶體管，以保證在高頻情況下仍有較高的功率增益和穩(wěn)定性。 &l

70、t;/p><p><b>　　電阻</b></p><p>　　電阻（Resistance，通常用“R”表示），在物理學(xué)中表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。不同的導(dǎo)體，電阻一般不同，電阻是導(dǎo)體本身的一種特性。電阻將會導(dǎo)致電子流通量的變化，電阻越小，電子流通量越大，反之亦然。</p><p>　　電阻元件的電

71、阻值大小一般與溫度，材料，長度，還有橫截面積有關(guān)，衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù)，其定義為溫度每升高1℃時(shí)電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。</p><p>　　電阻的主要物理特征是變電能為熱能，也可說它是一個(gè)耗能元件，電流經(jīng)過它就產(chǎn)生內(nèi)能。電阻在電路中通常起分壓、分流的作用。對信號來說，交流與直流信號都可以通過電阻。</p><p>　　4.3.1色環(huán)電阻的識別方法</p>

72、<p>　　帶有四個(gè)色環(huán)的其中第一、二環(huán)分別代表阻值的前兩位數(shù)；第三環(huán)代表倍率；第四環(huán)代表誤差。快速識別的關(guān)鍵在于根據(jù)第三環(huán)的顏色把阻值確定在某一數(shù)量級范圍內(nèi)，例如是幾點(diǎn)幾K、還是幾十幾K的，再將前兩環(huán)讀出的數(shù)”代”進(jìn)去，這樣就可很快讀出數(shù)來。[1]</p><p>　　（1）熟記第一、二環(huán)每種顏色所代表的數(shù)。可這樣記憶：棕1，紅2，橙3，黃4，綠5，藍(lán)6，紫7，灰8，白9，黑0。這樣連起來讀，多復(fù)誦

73、幾遍便可記住。記準(zhǔn)記牢第三環(huán)顏色所代表的 阻值范圍，這一點(diǎn)是快識的關(guān)鍵。具體是：金色：幾點(diǎn)幾 Ω黑色：幾十幾 Ω棕色：幾百幾十 Ω紅色：幾點(diǎn)幾 kΩ橙色：幾十幾 kΩ黃色：幾百幾十 kΩ綠色：幾點(diǎn)幾 MΩ藍(lán)色：幾十幾 MΩ從數(shù)量級來看，在體上可把它們劃分為三個(gè)大的等級，即：金、黑、棕色是歐姆級的；紅橙’、黃色是千歐級的；綠、藍(lán)色則是兆歐級的。這樣劃分一下是為了便于記憶。（3）當(dāng)?shù)诙h(huán)是黑色時(shí)，第三環(huán)顏色所代表的則是

74、整數(shù)，即幾，幾十，幾百 kΩ等，這是讀數(shù)時(shí)的特殊情況，要注意。例如第三環(huán)是紅色，則其阻值即是整幾kΩ的。（4）記住第四環(huán)顏色所代表的誤差，即：金色為5%；銀色為10%；無色為20%。下面舉例說明：例1當(dāng)四個(gè)色環(huán)依次是黃、橙、紅、金色時(shí)，因第三環(huán)為紅色、阻值范圍是幾點(diǎn)幾kΩ的，按照黃、橙兩色分別代表的數(shù)”4″和”3″代入,，則其讀數(shù)為43 kΩ。第環(huán)是金色表示誤差為5%。例2當(dāng)四個(gè)色環(huán)依次是棕、黑、橙、金色時(shí)，因第三環(huán)</p

75、><p><b>　　4.4 電解電容</b></p><p>　　電解電容是電容的一種，金屬箔為正極（鋁或鉭），與正極緊貼金屬的氧化膜（氧化鋁或五氧化二鉭）是電介質(zhì)，陰極由導(dǎo)電材料、電解質(zhì)（電解質(zhì)可以是液體或固體）和其他材料共同組成，因電解質(zhì)是陰極的主要部分，電解電容因此而得名。同時(shí)電解電容正負(fù)不可接錯(cuò)。</p><p><b>　　4

76、.4.1 特點(diǎn)</b></p><p>　　電解電容器特點(diǎn)一：單位體積的電容量非常大，比其它種類的電容大幾十到數(shù)百倍。</p><p>　　電解電容器特點(diǎn)二：額定的容量可以做到非常大，可以輕易做到幾萬μf甚至幾f（但不能和雙電層電容比）。</p><p><b>　　4.4.2 原理</b></p><p>

77、　　電解電容器通常是由金屬箔（鋁/鉭）作為正電極，金屬箔的絕緣氧化層（氧化鋁/鉭五氧化物）作為電介質(zhì)，電解電容器以其正電極的不同分為鋁電解電容器和鉭電解電容器。鋁電解電容器的負(fù)電極由浸過電解質(zhì)液（液態(tài)電解質(zhì)）的薄紙/薄膜或電解質(zhì)聚合物構(gòu)成；鉭電解電容器的負(fù)電極通常采用二氧化錳。由于均以電解質(zhì)作為負(fù)電極（注意和電介質(zhì)區(qū)分），電解電容器因而得名。</p><p><b>　　5、 產(chǎn)品安裝工藝</b&

78、gt;</p><p>　　5.1安裝前準(zhǔn)備工作</p><p>　　準(zhǔn)備所需的基本工具：電烙鐵（焊槍）、烙鐵架、松香、萬用表、鑷子、尖嘴鉗、偏口鉗、螺絲刀。在焊接之前要仔細(xì)的查看個(gè)元件的個(gè)數(shù)，以及用萬能表測試個(gè)元件性能是否為良好的，要清楚的識別元件種類和作用。</p><p>　　5.2焊接時(shí)注意事項(xiàng)</p><p>　　焊接最需要注意的是

79、焊接的溫度和時(shí)間，焊接時(shí)要使電烙鐵的溫度高于焊錫，但是不能太高，以烙鐵接頭的松香剛剛冒煙為好，焊接的時(shí)間不能太短，因?yàn)槟菢雍更c(diǎn)的溫度太低，焊點(diǎn)融化不充分，焊點(diǎn)粗糙容易造成虛焊，而焊接時(shí)間長，焊錫容易流淌，使元件過熱，容易損壞，還容易將印刷電路板燙壞，或者造成焊接短路現(xiàn)象</p><p><b>　　5.3焊接工藝要求</b></p><p>　　焊接工藝要求: 1、元

80、件盡量貼緊線路板，避免因焊接的元件突出而出現(xiàn)短路或難以裝配（特殊要求除外）。2、在焊接時(shí)要注意電烙鐵的角度，要使電烙鐵、焊錫絲與電路板三位一體，要注意焊錫絲的用量，如果多了可能會影響其它元件的焊接也不美觀，少了也許會焊不牢固。3、焊點(diǎn)要求美觀，外型為水滴形。4、在撤離電烙鐵的同時(shí)要保證電路板不要晃動以免產(chǎn)生虛焊，在之后的調(diào)試過程中不容易找出錯(cuò)誤的所在5、在焊接三極管的時(shí)候要注意分清它的集電極、基礎(chǔ)極和發(fā)射極。6、在總體的焊接中要服從后級

81、向前級安裝，先小后大的原則。</p><p><b>　　5.4檢查和調(diào)試</b></p><p>　　焊接好元件后，仔細(xì)檢查元件是否全部焊接正確。檢查正確后接入5V電源，檢查LED的亮、滅情況，同時(shí)用萬用表測量三極管不同腳位的電壓變化情況</p><p><b>　　6測試結(jié)果</b></p><p&

82、gt;　　通過觀察LED的亮滅和是否旋轉(zhuǎn)亮燈來檢測哪個(gè)元件有問題，若有出現(xiàn)某個(gè)燈不亮，可能是某個(gè)元件短路或者虛焊了，導(dǎo)致元件接觸不良。若出現(xiàn)循環(huán)亮燈，則說明設(shè)計(jì)成功，我覺得通過自己的逐一檢查，能夠提高自己對電路的檢查能力和分析故障的能力，有助于我們更好的提高對電路設(shè)計(jì)的能力。</p><p><b>　　7、元件清單</b></p><p><b>　　8、

83、總結(jié)</b></p><p>　　通過這次課設(shè)，使我們有了鍛煉綜合運(yùn)用所學(xué)知識的寶貴機(jī)會。這次課設(shè)，有老師的悉心指導(dǎo)，有我們組員的共同努力，才有最后項(xiàng)目的順利地完成 ，在這一周時(shí)間里，我們提高了我們個(gè)人的動手能力，讓我們在獨(dú)立思考解決問題。同時(shí)也培養(yǎng)了我們團(tuán)隊(duì)精神，眾所周知，在現(xiàn)在分工越來越細(xì)的社會，分工合作成了社會的主流，而這次與組員合作正好給了我們這樣的機(jī)會，以致順利完成課程設(shè)計(jì)。這次課設(shè)，雖然時(shí)

84、間短暫，課設(shè)難度不大，但在這一過程中，不僅提高了我們個(gè)人的動手能力，更增強(qiáng)了我們團(tuán)隊(duì)意識，相互配合，動手實(shí)踐，順利完成課程設(shè)計(jì)。的確，收益匪淺！這次課設(shè)，最大的感觸就是做任何事情都要細(xì)心，稍微焊錯(cuò)一個(gè)小器件電路就報(bào)廢。做產(chǎn)品開始的第一件事就是清查元件并把元件分類好。同時(shí)，還要考慮合理配置元件，感謝老師的悉心指導(dǎo)，有我們組員的共同努力，才有最后項(xiàng)目的順利地完成 ，在這一周時(shí)間里，這次課程設(shè)計(jì)給了我理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會，在實(shí)踐的過程中發(fā)現(xiàn)

85、了理論知識的學(xué)習(xí)不足，也懂得了把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來的一些方法，同時(shí)，也讓我們知道課設(shè)是怎么一回事，要做些什么，怎樣做，要注意些什么等問題，解除利疑惑，也使得我們對以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)有</p><p><b>　　9、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】.王慶編.Protel 99 se & DXP 電路設(shè)計(jì)教程.電子工業(yè)出版社.2006<

86、/p><p>　　【2】.康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分).北京：高等教育出版社.2006</p><p>　　【3】.劉修文編.實(shí)用電子電路圖集.中國電力出版社.2006</p><p>　　【4】.楊清德 康婭編.LED及其工程應(yīng)用.人民郵電出版社.2007</p><p><b>　　10、致謝</b></p