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基本电路图识读

日期:2012-4-20标签: (来源:互联网)

识读电路图,首壳要了解电路图中各种符号的含义,常用元器件图形与文字符号。

(1)放大电路的识读。共发射极放大电路为例。

电路中各元器件的主要作用如下。

Cl、C3:输入、输出耦合电容,起信号传递的作用,同时对本级与其他各级放大电路的直流工作点实施隔离。

Rl、R2:分压式偏置电路,调整上偏置电阻Rl的阻值,可改变晶体管VT的集电极电流如,也就是改变晶体管VT的静态工作点,从而使晶体管VT工作在最佳状态。

R3:晶体管VT的集电极负载电阻,它将集电极电流的变化转换为电压的变化,同时还通过Rl为VT提供工作电源。

R4:晶体管VT的发射极电阻,起稳定本级工作点的作用。

C2:发射极旁路电容,减小或消除在R4上产生的交流负反馈,提高本机的电压增益。

信号由Cl送人到VT的输入端(基极),经倒相放大后从集电极输出,发射极为共用端,故称为共发射极放大电路。共发射极放大电路的输入端和输出端反相。

(2)反馈电路的识读。从放大A6R-102RS.html" target="_blank" title="A6R-102RS">A6R-102RS器的输出端把输出信号的一部分或全部通过反馈网络(反馈电路)送回到放大器输入端的过程称为反馈。

①正、负反馈的判别。当反馈信号的相位与输入信号的相位相同时,反馈信号将起到增强输入信号的作用,这种反馈叫正反馈,正反馈电路用于振荡器电路中,在放大器电路中通常不用。

当反馈信号的相位与输入信号的相位相反时,反馈信号将起到削弱输入信号的作用,这种反馈叫负反馈,负反馈在电子电路中有着广泛的应用。

分析是正反馈还是负反馈,常采用信号电压瞬时极性法。

用这种分析方法时,先假设放大器输入端瞬时极性,然后逐步分析取得结论。输入信号Vi的瞬时极性用①号表示,输出端用O号表示,说明输入信号与输出信号相位相反。当反馈到输入端的信号为O,并与输入信号进行相位比较,二者相位相反时是“负反馈”,反之就是“正反馈”。

②电压反馈和电流反馈。当把输出端短路时,反馈电压将为零,这类反馈称之为电压反馈。若是电压负反馈,则在应用电路中能用来稳定放大器的输出信号电压,降低放大器的输出电阻。

当把输出端短路时,反馈电压不为零,这类反馈称之为电流反馈。若是电流负反馈,则在应用电路中能用来稳定放大器的输出信号电流,提高放大器的输出电阻。

③串联反馈和并联反馈。

a.串驴锈反馈。放大器的净输入电压是由输入信号和反馈信号串联丽兢的,输入端短路时,净输入信号并不为零。若是串联负反馈,则在应用电路中可以降低放大器的电压放大倍数,稳定放大器的电压增益,串联负反馈还可以提高放大器的输入电阻。

b.并联反馈。放大器的净输入电流是由反馈电流和输入信号电流并联而成的,当把输入端短路时,反馈信号同样被短路,即净输入信号为零。若是并联负反馈,则在应用电路中可以降低放大器的电流放大倍数,稳定放大器的电流增益,并联负反馈还可以降低放大器的输入电阻,负反馈放大器如图1-26所示,Rf为负反馈元件。

先来判别是电压反馈还是电流反馈。从输出端看,当输出端被短路后,反馈电压即消失,所以是电压反馈。

再来判别是串联反馈,还是并联反馈。从输入端看,当输入端被短路后,反馈电压并不消失,所以是串联反馈。

最后判别是正反馈还是负反馈。用信号瞬时极性法判别,现假设某一瞬时,输入信号极性为“①”,把它标在输入端晶体管的基极上,然后根据该瞬间将各晶体管的集电极、基极、发射极相对应的信号极性分别都标在图上,可以看出,图中反馈到输入端晶体管发射极的是“①”极性,它使发射极的电压升高,而使发射结电压下降,降低了该级的电压增益,起到削弱信号电压的作用,所以是负反馈。

所以,电路通过Rf引入的是电压串联负反馈。

④反馈类型识别的捷径。反馈类型的识别是识读电踣图中的一大难点,如能掌握住下面介绍的识别技巧,将会使这一难 点变得易如反掌,当然,前提是必须知道哪个是负反馈元件。

这个技巧就是将下面的两句话进行熟练的运用。

从电路输出端看:同点电压异点流。

从电路输入端看:同点并联异点串。

这两句话的意思就是,第一看放大电路的输出端与反馈电压的引出端是否在同一点上,若在同一点(同点),则是电压反馈,若不在同一点(异点),那就是电流反馈。看C点,既是放大电路的输出端,又是反馈电压的引出端,放大电路的输出端与反馈电压的引出端是在同一点,所以是电压反馈。

第二看放大电路的输入端与反馈电压的引入端是否在同一点上,若在同一点,则是并联反馈,若不在同一点(异点),那就是串联反馈。看中反馈电压的引入端B点,它和放大电路的输入端A点不在同一个点(异点),所以是串联反馈。

综上所述,电路通过Rf引入的是电压串联负反馈。

(3)多级放大器间耦合电路的识读。由于单级放大器对信号的放大能力有限,所以,在实际电路中需要应用多级放大器对信号进行逐级放大,这就涉及到多级放大器之间的耦合问题。

多级放大器主要由信号源、级间耦合电路和多级放大电路等组成。级间耦合电路将放大后的信号逐级向下一级放大电路传输.在信号的传输过程中,根据电路要求完成信号的放大、隔直、阻抗变换和倒相等任务。

多级放大器电路中每个单管放大电路称为“级”,级与级之间的连接称为耦合。

①阻容耦合方式。阻容耦合的两级放大电路如图1-28所示,VT1为第一级放大管,VT2为第二级放大管,两个单级放大电路是通过电容C2和第二级的基极电阻R(R5∥R6)耦合。

阻容耦合电路的特点:由于两级放大器之间是采用阻容耦合,而电容有隔直通交的作用,所以两级放大器的静态工作点相互独立。由于耦合电容C的容量较大,容抗很小,所以交流信号能顺利地通过它输入到下一级。

为了便于对电路进行分析,我们将阻容藕合电路一以等效电路的形式画出,如图1-29所示。

C是耦合电容,R是后一级放大器的输入电阻,可以看出这是一个电容、电阻的分压电路,Vi2是V。,后分压后的输出信号,也就是加到后一级放大电路的输入信号,V12越大,则耦合电路对信号传输的损耗越小,显然,当ri -定时,C越大,则容抗越小,分压后的Vi:越大。在阻容耦合电路中,耦合电容容量的大小视信号频率而定,信号频率越高,耦合电容的容量取值越小,信号频率越低,则耦合电容的容量取值越大。

②直接耦合方式。直接耦合多级放大电路如图1-30所示,在电路中直接将前级放大器的输出端与后级放大器的输入端相连接,中间没有耦合元器件。

直接耦合电路的特点是既可以让交流电流通过,也可以让直流电流通过,所以,这种耦合方式既存在于直流放大器中,也存在于交流放大器中,而且低频特性优良。但这种耦合方式使放大器间直流电位相互牵涉,所以,对电路调试和检修都有一定的难度,实用直接耦合多级放大电路。

在电路中,VT1的基极偏置是由VT2的发射极电压经电阻R6提供的,R6既是VT1的直流偏置,同时也是电流并联负反馈电阻,起着稳定工作点的作用,所以,该电路有着良好的温度特性。假如温度升高引起VT2集电极电流如增大时,电路便通过负反馈自动对工作点进行调整。

变压器耦合方式。常见的变压器耦合多级放大电路。

电路中,VT1、VT2分别构成两级共射极放大器,T是耦合变压器,Ll是变压器的初级绕组,初级绕组带有一个抽头,L2是变压器的次级绕组,当VT1的集电极电流通过变压器初级绕组时,变压器的次级绕组感应出的信号电压加到VT2的基极回路,完成信号的耦合传输。

变压器耦合方式的特点:变压器的初级侧和次级侧对于直流而言是绝缘的,两级放大器之间是相互隔离的。而交流信号则能顺利地通过它输入到下一级,这一特点与阻容耦合方式相同。变压器耦合还可以实现阻抗匹配,使电路获得最大的功率。

④光电耦合方式。光电耦合是以光为媒介,用来传输电信号的器件。通常是把发光元件(发光二极管)与受光元件(光敏三极管)封装在同一个半导体芯片上。

当输入端加入电信号时,发光二极管发出光线,光敏三极管接受光照之后就产生电流,由输出端输出电信号,实现了“电一光一电”的转换。

光耦合的特点:光耦合器在无信号时即可实现输人端与输出端的电气隔离及电平转换,抗干扰能力强、传输效率高。

光电耦合方式多级放大电路如图1-33所示,输入电信号经Cl耦合送到第一级放大器进行放大,放大后的信号从VT1的集电极输出送光耦合器的输入端①脚和②脚,光电耦合器内部发光二极管发光,光信号在芯片内传输,当光敏晶体管接收到光信号后就产生电流,由光耦合器③脚和④脚输出,将信号送到第二级放大器,放大后的信号经C4输出。

(4)电源电路的识读。

①串联型稳压电源框图。线性串联型稳压电源通常是由降压变压器(降压电路)、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。

降压变压器将220V的交流电压降低到合适的低压交流电,同时还起到与电网隔离的作用,使电子电路中的主板不带电。

整流电路将低压交流电转换为单向脉动直流电,经滤波电路转变为平滑的直流电,最后送人稳压电路,以保证在电网和负载变化时输出的直流电压相对稳定。

a.稳压电路组成框图。稳压电路也由四部分组成,分别是调整元件、基准电压电路、比较放大电路和取样电路。

b.稳压电源实用电路识读。分立元件组成的串联型稳压电源。

Tl是电源变压器,用来把220V的交流电降低到交流18V左右。VT1、VT2组成全波整流电路,变压器Tl次级得到的交流电经过整流后变成了单向脉动电流。Cl是滤波电容,输出的单向脉动电流经Cl滤波得到平滑的直流电压。

VT1、VT2、VT3、VD3等组成稳压电路,其中,RP是取样电位器,VT3是比较放大管,VD3是稳压二极管,用来提供基准电压,VT2是推动放大管(与VT1组成复合管),VT1是调整管。

C3为加速电容,它的作用是使输出电压中快速变化的交流成分全部加到取样管的基极,改善对交变成分的调整性能,从而可以减小纹波。C2为有源滤波电容,由于它接在推动管VT2的基极,电容量相当于电容本身的标称容量和一个推动管与调整管总电流放大倍数的乘积,因此,有源滤波电容可以减小滤波电容的容量和体积,提高滤波效果。

电路的自动调整(稳压)过程:由于某种原因,输出电压较正常值偏高时,在RP中心端(即动触点引出端)得到的分压增加,使VT3基极电位升高,由于VT3的发射极接在稳压管VD3上,因而VT3的发射极电位稳定不变,所以,基极电位的升高使VT3的正向偏压UBE增加_集电极电流坫增大_集电极电压UC下降,从而导致VT2的基极电位下降。因为VT2为NPN型管,所以正向偏压减小一发射极电流减小,VT1的基极电流也减小,由于调整管VT1的基极电流减小导致其内阻增加,管压降增加,从而使输出电压恢复到正常,保证了输出电压的稳定。当输出电压较正常偏低时,反馈过程正好相反,使调整管VT1的管匪降减小,使输出电压恢复正常。

②开关型稳压电源电路识读。开关电源主要由输入整流滤波电路、启动电路、开关三极管(俗称电源管)、开关变压器、脉冲整流输出电路、取样电路、比较放大电路、基准电压电路、脉冲宽度调整电路等组成。

220V交流电压经整流滤波电路,得到300V左右的直流脉动电压,该电压分为两路,一路经启动电路加到开关管VT的基极,为开关管VT基极提供微导通电压,另一路经开关振荡变压器初级绕组加到开关管VT的集电极,作为开关管的工作电压。

电路正常工作时,开关管的基极在脉冲电压的控制下,周期性地截止、导通,其集电极输出的脉冲电压通过变压器耦合,在次级得到同样的脉冲电压,经过整流、滤波后获得直流电压输出,输出电压的高低取决于开关管在单位时间内导通时间的长短。

与此同时,取样电路将输出电压与基准电压相比较后得到的误差电压,经比较放大电路放大后送脉冲宽度控制调整电路,去改变开关管基极控制脉冲电压的脉冲宽度,从而改变开关管的导通时间。

当输出电压高于正常值时,误差信号使控制脉冲宽度变窄,单位时间内开关管的导通时间缩短,于是输出电压下降,恢复正常值。反之,当输出电压降低时,误差信号使开关管在单位时间内的导通时间延长,于是输出电压升高,达到稳定输出电压的目的。

不同的开关电源,其电路的结构各有特点,元件也存在着某些差异,但它们的工作原理都大致相同。都是将交流电(市电)直接整流滤波变为直流电,再将此直流电压经由开关管、开关变压器等元器件组成的脉冲振荡器,产生频率比市电频率更高的交流电,再经变压、整流和滤波,输出电子设备所需要的工作电压。

(5)整机电路的识读。一个电子设备完整的电路图称为整机电路图,它表明了整个电子设备的电路结构,各单元电路的具体形式和各单元电路之间的连接方式。据此可以分析整机电路的工作原理,电路中元器件的型号、具体参数、重要测试点的直流工作电压,晶体管各电极上的电压,集成块引脚上的电压等,比较复杂的整机电路图中,关键测试点往往还给出了信号波形图案等。

不同型号的电子设备,不同厂家的设计思路,其电路形式往往差别很大,同一功能的单元电路其变化也十分丰富,这一切都给整机电路的识读带来困难。但是,只要了解整机电路图的一些规律,掌握识读整机电路图的一些方法,这些问题都是可以迎刃而解的。

①整机电路图的分布规律。通常,信号源位于整机电路图的左侧,负载电路位于整机电路图的右侧,电源电路图位于整机电路图的右下方。按信号流程,各级放大器电路是从左向有排列的,双声道电路中的左、右声道,双通道仪器的左、右通道都是上、下排列的。

有些电子设备比较复杂,其整机电路图往往分成好几张,通过接插件的标注能够将各张图样之间的电路连接起来,一般用XS、XP等符号表示。在一些整机电路图中,还将各开关件的标注集中在图样一处,并加以开关的功能说明,以供读图时参考。

集成电路组成的电子设备,其电路形式基本上沿用了分立元件电子设备的形式,信号流程也基本上没有发生变化。例如,由分立元件组成的收音机和以集成电路为中心组成的收音机,都有调谐、混频、中放、检波(或鉴频)、低放、功放等信号处理单元,集成电路的内电路框图还清楚地显示了信号的流程。

②整机电路图的识读方法。在熟悉电路系统和单元电路的基础上,搞清楚各单元电路的类型、在整机电路中的具体位置以及所起的作用。

一般情况下,信号传输的大方向是从整机电路图的左侧开始向右侧进行,直流工作电压供给电路的大方向是从右侧向左侧进行。

分析整机电路图时,常会有部分电路一时难以理解,还可能遇到有些不熟悉的电路或新型电路,所以,平时要多看图、勤思考。如从电路故障查找的角度看,若与故障发生的范围关系不大的话,可暂不予理会,留待以后再行分析。

③分立元件组成的整机电路的识读。我们以具有稳压电源功能的恒压、恒流充电器电路为例,来认识用分立元件组成的整机电路。整机电路如图1-38所示。

既然是具有稳压电源功能的恒压、恒流充电器,那就是说整机电路是由稳压电源和充电电路两部分组成的。我们知道,稳压电源由降压变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成,稳压电路也由四部分组成,分别是调整元件,基准电压电路、比较放大电路和取样电路。而变压器、整流滤波电路是很容易分辨出来的,对照图1-38所示的电路,就会很清楚地看出电路的上半部分是稳压电源电路,不言而喻,下半部分就是充电电路。

再参照及其相关电路分析,就能很快地分辨出在图1-38所示的电路中,哪些是稳压电路中的调整元件、基准电压电路、比较放大电路和取样电路,然后按照从左向右的顺序理顺信号流程,即220V交流电经降压变压器T变换为9V左右的低压交流电,经VD1~VD4桥式整流、Cl滤波后得到约12V (9V×、/r)左右的直流电压,但这个电压是不稳定的,它会随输入交流电压和负载电流的大小而变化。

晶体三极管VT1、VT2组成复合调整管,VT6为比较放大器,R3、LED2组成基准电压电路,R5 (R6)、R4组成取样电路。

该稳压电源利用发光二极管LED2的正向导通电压(1.8~2v)来代替低稳压值的稳压管,另一方面又能起到电源指示的作用。

如果从检修的角度来看,在查找稳压电路的故障时,就没有必要一定要搞懂TIA31以及恒压恒流充电电路的工作原理,这就是说,充电部分的工作原理可以暂时不予理会而不会影响对稳压电路故障的查找。

④集成电路组成的整机电路识读。对较复杂的电路图,应该充分重视框图的作用,按方框范围将整机电路图“化整为零”,分割成若干个单元“各个击破”,最后再根据信号流程把各部分联系到一起,尤其是在识读集成电路组成的电子设备电路时,方框图的概念更为重要。

另外,还要以集成块为中心,在基本了篇集成块内部信号通路的基础上,结合各引脚的作用,由内向外,扩大范围,进而掌握全图的信号流程。

由此可见,识读较复杂的电路图,掌握并熟练地运用方框图是非常重要的,因为它能简明扼要地说明电子设备的工作原理。方框图的种类通常有整机电路方框图、系统电路方框图和集成电路内部方框图。

方框图是将电路原理图中功能相同的部分都以一个方框来表示,各方框之间用线连接起来,用来表示各单元电路之间的相互关系和位置,这对于识读整机电路原理图与进行故障查找具有重要的意义。

就是以集成电路TDA8361单片IC组成的彩色电视机整机电路方框图。从电路方框图中可以清晰地看出信号的主要流程(信号去向)。例如,从天线输入的信号,经高频头电路处理后得到的中频信号,送人小信号处理电路TDA8361,经内部中频放大、视频检波、伴音中放和解调(鉴频)电路处理,再送人TDA2030进行功率放大,最后推动扬声嚣还原出声音,这就是伴音通道的信号流程。至于从集成电路哪个引脚输入,哪个引脚输出,要和整机电路图结合在一起进行分析。

看懂框图仅是读识整机电路图的第一步,要辨明相关电路的结构、功能,以便在查找故障和分析故障产生的原因时,能够迅速准确地判定故障发生的大致部位,这就涉及到怎样使方框图和原理图“对号入座”的问题,而且在整机电路原理图中,各单元电路之间的连接也并非如方框图中那么简单、直观。例如,高频头与中放电路(TDA8361)之间就还设有预中放电路和声表面滤波器等元件,伴音输出与功率放大器之间还有一些阻容元件,这就要求我们在了解方框图的基础上,根据集成电路的主要功能和各引脚的具体功能来分析出整机的信号流程。另外,还要从易辨认的元器件和部位人手,这样可以帮助确定相关的单元电路,结合对各单元电路基本电路的分析,就可以进一步确定有关电路的组成,各单元电路的结构、特点及功能,主要元器件所起的具体作用以及对电路性能的影响等。

除此之外,整机电路图上可以利用的信息还有很多。例如,较复杂的电路图上通常都标出关键部位的电压、波形、脉冲宽度等,在各晶体管的电极、各集成电路的引脚上标示出直流工作电压值,根据集成块上标出的型号,查找有关资料,就可以确定它在电路中的作用等。这一切在识读整机电路图时,都必须充分加以利用。