74電路死區

Ⅰ 計算機主板電路圖中各種字母代號的意思是什麼要詳細

主板基本元器件的介紹
摘要
本著大家共同提高看電路圖的基本知識，現將電路中常見的原器件的原理並結合實際的電路圖加以解釋，達到理論結合實際的目的。該文沒有涉及到復雜的計算公式，詳細的理論，只是一些基本知識的總結和概述。

關鍵詞：電阻，電容，電感，二極體，三極體，MOS管

第一章：電阻
概述：電阻總體可以分做兩類：線性電阻和非線性電阻。該片文章中所提到的電阻均是貼片電阻。

1:線性電阻部分：

1.1:定義：
電阻兩端的電壓與通過它的電流成正比，其伏安特性曲線為直線這類電阻,稱為線性電阻

1.2:線性電阻(單個電阻)的種類：
1. 5%精度的命名：RS-05K102JT 2.1％精度的命名：RS-05K1002FT
R----代表電阻
S----代表功率
05---代表英寸，05 －表示尺寸(英寸)：02表示0402、03表示0603、05表示0805、06表示1206、1210表示1210、1812表示1812、10表示1210、12表示2512。
K---表示溫度系數為100PPM
102－5％精度阻值表示法：前兩位表示有效數字，第三位表示有多少個零，基本單位是Ω，102＝10000Ω＝1KΩ。1002是1％阻值表示法：前三位表示有效數字，第四位表示有多少個零，基本單位是Ω，1002＝100000Ω＝10KΩ。
J---表示精度為5％、F－表示精度為1％。
T---表示編帶包裝
常見的貼片電阻有（以下是按貼片電阻的大小劃分）0402，0603，0805，1206，1210，1812，2010，2512

1.3:線性電阻（排阻）種類：
一般有2兩種
A型排阻的引腳總是奇數的,它的左端有一個公共端（用白色的圓點表示）
B型排阻的引腳總是偶數的。它沒有公共端
實際在電路中用到的基本上是B型排阻。
RN(resistor network)的測量方法：如下圖所示，只要測量pin1 and pin2的阻值即可

怎麼看排阻的大小：前2位是有效數字，後面一位是10的幾次冪
比如：102=1000ohm,822=8200ohm

1.4：線性電阻的作用：
線性電阻的總體作用可以概述為：限流與降壓
具體在電路中的應用有：
1. 在集成電路應用中有許多輸入腳沒有用到,需要預置一個電平值,使其穩定工作,值1就用一個電阻接高電平,叫做上拉電阻;值0就用一個電阻接地,叫下拉電阻.上拉電阻：上拉就是將不確定的信號通過一個電阻嵌位在高電平！電阻同時起限流作用！
下拉電阻：上拉就是將不確定的信號通過一個電阻嵌位在低電平！電阻同時起限流作用！

2.在clock信號中增加電阻的作用：這個電阻的作用是減少信號的震盪，提高雜訊裕量，但不用這個電阻一般也能工作.

3.普通的分壓作用

4.普通的限流作用

5.0ohm電阻的作用：
5.1：跳線使用，美觀整潔
5.2:數字和模擬混合電路，要求2個地分開，有利於大面積鋪銅。
5.3:做保險絲用，廠家為了節約成本（PCB走線承受電流容量教大，不容易熔斷.0ohm承受電流教小）
5.4:為調試預留的位置。

1.5:實際應用舉例：
常見的上拉電阻，和下拉電阻在電路中的應用

圖中pin26低電平有效，為保證該點在不工作時保證高電平，故加一個上來電阻R68，讓該點在不工作狀態是保持高電平。同時，當Q91MOS管導通時，R68還取到限流的作用。

下拉電阻：

因為ICGPIO3/GPIO2保持在一個低電位，下拉電阻的目的是為了讓整個電阻實現一個迴路，從而可以定位GPIO3/GPIO2的電位保持在一個准位。

常見在clock信號中加電阻的應用，：

普通的分壓作用：

PinAJ22，PinAJ19的電壓由電阻分壓得來

普通限流作用：

當PWRSW#拉拉低時，R71取到限制電流的作用。

常見排阻的作用（基本和單個電阻的作用相同）：
如上拉電阻：

2.非線性電阻部分:
2.1：定義：電阻兩端的電壓與通過它的電流不成正比，其伏安特性曲線不為直線這類電阻,稱為非線性電阻。
常用的非線性電阻有：熱敏電阻，光敏電阻，氣敏電阻，壓敏電阻。在主板中常用到的是熱敏電阻，下面著重介紹熱敏電阻在主板中的應用。

2.2熱敏電阻的種類和命名規則：
熱敏電阻是敏感元件的一類,其電阻值會隨著熱敏電阻本體溫度的變化呈現出階躍性的變化，具有半導體特性。
熱敏電阻分作正溫度熱敏系數電阻和負溫度熱敏系數電阻
正溫度熱敏系數電阻：簡稱PTC，電阻阻值隨溫度升高而升高
負溫度熱敏系數電阻：簡稱NTC，電阻阻值隨溫度升高而降低
實用舉例：
MZ73A-1（消磁用正溫度系數熱敏電阻器） MF53-1（測溫用負溫度系數熱敏電阻器）
M——敏感電阻器 M——敏感電阻器
Z——正溫度系數熱敏電阻器 F——負溫度系數熱敏電阻器
7——消磁用 5——測溫用
3A-1——序號 3-1——序號
3.3:熱敏電阻的應用：
熱敏電阻的作用有很多，在主板中主要是用到熱敏電阻的過載保護特性。主板通常用「RT」表示

該電路圖中有12個熱敏電阻，分布在主板的各處，偵測主板的各處溫度，如果溫度過高，熱敏電阻電阻變大，電流變小，晶元通過偵測電流來控制晶元是否正常工作。
熱敏電阻有時候也用在shutdown信號或者thermal信號上

第2章：電容
概述：
電容(Electric capacity)，由兩個金屬極，中間夾有絕緣材料（介質）構成。
由於絕緣材料的不同，所構成的電容器的種類也有所不同：
按結構可分為：
固定電容，可變電容，微調電容。
按介質材料可分為：
氣體介質電容，液體介質電容，無機固體介質電容，有機固體介質電容電解電容。
按極性分為：
有極性電容和無極性電容。

電容的種類多種多樣，本文著重介紹電解電容（極性電容），陶瓷電容（無極性電容）
2.1:陶瓷電容部分
2.1.1:陶瓷電容的命名規則和種類：
各家電容命名規則不盡相同：
現舉一例（vendor:Walsin）：

由於電路圖中不會描述得詳細：
該電容的容值為2200PF，電壓為50V
由於電容體積要比電阻大，所以一般都使用直接標稱法。如果數字是0.001，那它代表的是0.001uF＝1nF，如果是10n，那麼就是10nF，同樣100p就是100pF。

陶瓷電容一般按大小分類常用的電容種類有：0402，0603，0805，1210，1206，1812，等

2.2.2：陶瓷電容的常見作用：
陶瓷電容的結構是由薄瓷片兩面渡金屬膜銀而成。其特性是體積小，耐壓高，頻率高（有一種
是高頻電容），缺點是容易碎，容量小。
陶瓷電容的特性決定了其場見應用：該電容主要適合濾高頻信號，不適合作為存儲能量的電容來使用。
陶瓷電容主要是濾波，記時，調諧，的作用。主要是應用於高頻電路，要求不高的低頻電路
濾波：去掉高頻信號，一般使用在電源部分比較多，音效部分，vedio部分
調諧：對與頻率相關的電路進行系統調諧記時：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時間常數

2.2.3：實際應用舉例：
濾波：

在電路圖中經常看到若干個小電容並聯在一起，當然起作用是濾波，具體表現為多個電容並聯可以防止趨附效應,並且可以提高濾波電路的可靠性,增加電容的使用壽命。
在實際電路中電容濾波作用隨處可見，就不多舉例說明

2.2:電解電容部分：
電解電容常見的有鋁電解電容和鉭電解電容
2.2.1電解電容的作用：
鋁電解電容的主要特性是：容量大，但是漏電大，穩定性差，有正負極性，高頻特性不好，適宜用於電源濾波或者低頻電路中。主要作用有儲能，濾波，耦合等

鋁電解電容的主要特性是：體積小、容量大、性能穩定、壽命長、絕緣電阻大、溫度特性好，高頻特性好。 造價高。重要作用是儲能，濾波，耦合，一般使用於高端機器或者重要地方

電解電容一般在電路中用「TC」表示
2.2.2：實際應用舉例：
在主板電路中常見的是儲能，濾波兩大特性
在電路+12V下有一個電解電容（TC28）和一個C466(陶瓷電容)並聯，該電路正好說明了陶瓷電容在儲能方面的不足，而電解電容又出現高頻特性不好的情況。二者正好互補。在電路中有很多地方會有一個大電容和一個小電容並聯的情況。

該電路中TC22是一個典型的儲能原器件，其工作原理是：該IC是一個比較器，當pin10高於等於pin11時，pin8為高電平，Q15導通，給TC21充電，當pin10低於pin9時，pin8為低電平，Q15直截，TC21放電。VCC2.5A完全是TC22放電產生的。

第三章：電感
概述：
電感是導線內通過交流電流時，在導線的內部及其周圍產生交變磁通，導線的磁通量與生產此磁通的電流之比
電感的作用主要是：濾波、振盪、延遲、儲能，陷波。形象可以概括為「通直流，隔交流」。
3.1：常用的電感
由於電感種類繁多，現將主板中常見的電感描述一下，有利於在分析主板能迅速找到相關器件：
1:貼片疊層電感：
電感量：10NH～1MH
尺寸： 0402 0603 0805 1008 1206 1210
1812 1008=2.5mm*2.0mm 1210=3.2mm*2.5mm
2.功率電感
電感量：1NH～20MH
尺寸：SMD43,SMD54,SMD73、SMD75、SMD104、SMD105；
RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124；CD43/54/73/75/104/105；

3.片狀磁珠：
種類：CBG（普通型） 阻抗：5Ω～3KΩ/CBH（大電流） 阻抗：30Ω～120Ω/CBY（尖峰型） 阻抗：5Ω～2KΩ
規格：0402/0603/0805/1206/1210/1806（貼片磁珠）
規格：SMB302520/SMB403025/SMB853025（貼片大電流磁珠）
4.空氣芯電感：

3.2:電感的作用
上文提到了電感主要有4個主要的功能，在主板線路中濾波，震盪，延遲三個功能，本節主要介紹三個方面的功能。
3.2.1:電感的濾波作用：
電感工作的原理：
當電感中通過交變電流時，電感兩端便產生出一反電勢阻礙電流的變化：當電流增大時，反電勢會阻礙電流的增大，並將一部分能量以磁場能量儲存起來；當電流減小時，反電勢會阻礙電流的減小，電感釋放出儲存的能量。這就大大減小了輸出電流的變化，使其變得平滑，達到了濾波目的。

用圖說明實現的原理：
該圖表示：由於電感的特殊屬性，當電流減小時，阻止減少，上升時，阻止上升，從而達到濾掉尖峰電流，達到平穩的目的。

實戰案例：

該圖中電感主要是兩個作用：儲能和濾波
濾波實現原理：L14 pin2端是一個不規則的鋸齒波（理想方波），利用電感工作的原理，很容易理解該處的濾波功能
儲能實現原理：當上下橋切換的時候，有一個很短的切換時間，此時為了維持VCC5M，電感放電。其實該處也是利用了電感的工作原理。

3.2.2：震盪電路：
通常使用的震盪電路是LC震盪電路：其效果是輸出波形效果更好，更為平滑
3.2.3:延時
電感延時也是用到電感的工作原理來實現的，當電流上升時，電感有一個反向電流的作用，從而實現了延時的作用

點評：綜合上面幾個電路圖的分析可以發現電感的原理幾乎解釋所有的電感在電路中的作用。了解基本原器件的作用很重要。

第四章：二極體
概述：
二極體按照製造材料分為硅二極體和鍺二極體。
管子的結構來分有：點接觸型二極體和面接觸型二極體
二極體的邏輯邏輯符號為：通常用字母D表示：
電路中常用到的二極體有普通二極體，穩壓管，發光二極體，也是本章主要介紹的內容。
4.1普通二極體
4.1.1：二極體的特性：
正向特性：
當正向電壓低於某一數值時，正向電流很小，只有當正向電壓高於某一值時，二極體才有明顯的正向電流，這個電壓被稱為導通電壓。我們又稱它為門限電壓或死區電壓，一般用UON表示，在室溫下，硅管的UON約為0.6----0.8V，鍺管的UON約為0.1--0.3v，我們一般認為當正向電壓大於UON時，二極體才導通。否則截止。
反向特性：
二極體的反向電壓一定時，反向電流很小，而且變化不大（反向飽和電流），但反向電壓大於某一數值時，反向電流急劇變大，產生擊穿。
溫度特性：
二極體對溫度很敏感，在 室溫附近，溫度每升高1度，正向壓將減小2--2.5mV，溫度每升高10度，反向電流約增加一倍。

4.1.2：二極體的作用：
利用二極體的單向導電性，主要有以下作用：整流，開關，限幅，低電壓穩壓電路，二極體門電路。在主板的電路中常用到整流，開關，二極體門電路。下面著重介紹這三個作用：

二極體門電路的實現：
該電路指在說明，VORE_ON成立的條件是VCPU_CORE_ON and SHUTDOWN2#，要保持高電平，該作用是典型的二極體單向導電性的作用，R551將D55 pin3（VCORE_ON）的電位保持在高電平，一旦VCPU_CORE_ON and SHUTDOWN2#任何一個變低電平後，VCORE_ON立即變成低電平

二極體ESD電路的實現：

該處二極體的具體作用防止ESD：具體解釋為：當D1 Pin3為高電壓， 該二極體導通，使pin3電壓被拉為CRT_VCC,當D1 PIN3為負高壓時， 該二極體導通，將pin3電壓拉到0V，從而做到ESD保護作用
同時，電路圖中D16還取到一個power的延時作用。

二極體的開關功能實現：
該電路實現的是偵測風扇的轉速，眾所周知，風扇轉速的計算是靠super IO 或者KBC來記數的，採用的是2進制記數方式（0/1），當CPU_FAN pin3為地電平時，二極體導通，此時計數器記數為0，當CPU_FAN pin3為高電平時，，此時二極體關斷，記數器為1。

整流電路的功能實現：
若v2處於正半周，二極體D1、D3導通，當負半周時，D2，D4導通，顯然也是利用了二極體的單向導電性

點評：二極體在電路中的功能始終是利用其正向導通的特性不斷變換，只要抓住這個特性，其在電路中的解釋就迎刃而解，同時也要懂得該電路在實際中的應用。
4.2：特殊二極體
概述：特殊二極體主要有穩壓管（齊納二極體），變容二極體，光電子器件（發光二極體，光電二極體，激光二極體），在主板電路中經常使用的是穩壓管和發光二極體，也是本節介紹的重點內容。
4.2.1：穩壓二極體
4.2.1.1：穩壓二極體：是利用特殊工藝製造的面結型硅半導體二極體，在電路中常用「ZD」加數字表示。
4.2.1.2：穩壓二極體的原理：
穩壓二極體的特點就是擊穿後，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當把穩壓管接入電路以後，若由於電源電壓發生波動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。
該圖片可以通俗的解釋為：當電流I突然增加時，△Vz變化很小。
穩壓二極體的作用是相當於鉗制住負載兩端的電壓保持不變。
4.2.2：發光二極體
發光二極體原理很簡單，當二極體中有一定的電流流過時，發光二極體燈亮

二極體的正極接5V，當CAP_LED#, NUM_LED#, MEDIA_LED#為地電平時，LED亮，其中的三個電阻為限制電流作用，因為二極體導通後阻抗很小，如不安裝電阻，LED燈溫度很高

第五章：三極體
概述：
三極體按結構通常可以分為兩種三極體，即PNP，NPN兩種形式
5.1：三極體的結構及類型

(1)是NPN結構 （2）是PNP結構
三極體的常用Q表示，電路圖中3個腳的原器件不一定是三極體，特別是由2個二極體組成的器件。

5.2：三極體的常用特性：
三極體在電路中的主要作用是：開關，放大，縮小信號作用。在電腦主板電路中經常使用的是三極體的特性是開關特性，也是本節重點介紹的特性
5.2.1：三極體導通原理：
下面是NPN三極體可以分為：（1）：共基極，（2）：共發射極，（3）：共集電極

NPN三極體導通的原理很簡單，單純對看電路來說：我們只需要知道UBE>0.7V,該三極體導通，即在實際電路中當b點電壓高於e點0.7V時，三極體導通，電流方向為Ice
PNP類三極體可以分為：（1）：共基極，（2）：共發射極，（3）：共集電極
PNP三極體導通的原理很簡單，單純對看電路來說：我們只需要知道UBE<0.7V,該三極體導通，即在實際電路中當b點電壓低於e點0.7V時，三極體導通。電流方向為Iec

5.2.2:三極體的放大特性：
我們知道，把兩個二極體背靠背的連在一起，是沒有放大作用的，要想使它具有放大作用，必須做到一下幾點：
1. 發射區中摻雜
2. 基區必須很薄
3. 集電極的面積很大
4. 工作時，發射結正向偏置，集電結反向偏置

5.3：案例實戰

上圖是一個典型的多個三極體組成的集成電路，當BATMON_En輸入為↑時，Q37作為（NPN）導通，即D6 pin3↓，即D36 pin1 and pin2都為↓，由於Q38，Q7均是PNP 三極體，當D6 PIN1 AND PIN2 都為↓，兩個三極體導通，從而得到M_BATVOLT and S_BATVOLT為高電平

點評：從上面的電路圖中我們可以得到啟發，電路圖中向外箭頭的並不一定是輸出信號，一定要根據實際情況，D6是一個由2個二極體組成的3腳零件，利用了二極體的單向導電性，pin1 and pin2始終和3點電位保持一致。

第六章：場效應管
概述：
場效應管分為結型場效應管（JFET）和絕緣柵場效應管（MOS管），在主板電路中我們常見的場效應管為MOS管，本章著重介紹MOS管的應用。
場效應管相比較前面提到的三極體相比具有以下特點：
（1）場效應管是電壓控制器件，它通過UGS來控制ID；
（2）場效應管的輸入端電流極小，因此它的輸入電阻很高；
（3）它是利用多數載流子導電，因此它的溫度穩定性較好；
（4）它組成的放大電路的電壓放大系數要小於三極體組成放大電路的電壓放大系數；
（5）場效應管的抗輻射能力強。
6.1:MOS管部分
概述：
主板電路中常見的MOS管可以概述為兩類MOS管，P—MOS 和N—MOS。

6.1.1:P—MOS:
PMOS根據又可以分作3pin的MOS和8pin的MOS，但是工作原理是一致的
MOS管的原理很簡單，主要是在電路中的應用顯得很重要，常見的作用主要是開關作用。

我們從圖中可以看到：
對於增強型來說，只有當Ugs<Ut時，Id才有電流。
對於耗盡型來說，只有當Ugs<Up時，Id才有電流。
對我們分析電路來說，Ugs<U(導通電壓)，MOS導通。沒有必要記許多復雜的概念和知識。

6.1.2:N-MOS:
N-MOS根據又可以分作3pin的MOS和8pin的MOS，但是工作原理是一致的

我們從圖中可以看到：
對於增強型來說，只有當Ugs>Ut時，Id才有電流。
對於耗盡型來說，只有當Ugs>Up時，Id才有電流。
對我們分析電路來說，Ugs>U(導通電壓)，MOS導通。沒有必要記許多復雜的概念和知識。

6.1.3:MOS實戰案例：

該電路是P-MOS，N-MOS，三極體的綜合電路
從該電路中我們可以看出是一個產生VDIMM電壓的電路
分析之前請預先知：DUALSW是S0 power,-susc_S5是代表低電平有效
當開機後：
DUALSW↑，此時Q36由於S點電壓低於G點電壓，Q36是N-MOS，該MOS導通，產生了VIDIMM，由於-SUSC_S5是低電平有效，可以肯定的是-SUSC_S5在開機時高電平，Q33 B點和E點都是↑，Q33截止。而此時Q32的G點電壓也為↑，Q32是P-MOS，該MOS是截止的。===從而可以知道在這個電路中開機後只有一個MOS來產生VDIMM

那麼Q32是否顯得多餘？請看下面分析：
眾所周知：S3時將數據暫存在memory里，當系統在S3時，DUALSW↓，-SUSC_S5V↑，
Q33截止，而此時Q32 G點↓，Q32為P-MOS，該MOS導通，產生VIDIMM。

由此可見，此處利用雙MOS來產生VIDIMM是完全有必要的，也是很合理的

點評：MOS的原理很好實現，關鍵的是相關信號在什麼狀態下是high是low,相關信號的意義

6.2:JFET部分：
結型場效應管可以分作結構型N溝道和結型P溝道

2.結型場效應管的工作原理(以N溝道結型場效應管為例)
在D、S間加上電壓UDS，則源極和漏極之間形成電流ID，我們通過改變柵極和源極的反向電壓UGS，就可以改變兩個PN結阻擋層的（耗盡層）的寬度，這樣就改變了溝道電阻，因此就改變了漏極電流ID。

Ⅱ ATX電源如何維修

一維修舉例，
1，如果ATX電源上的風扇沒有轉動，請用萬用表跨接在Pin9的＋5SVB端上測量對地Pin15的電壓，如果有＋5V的電壓，那麼就有門道了，請看下一條。如果沒有電壓，一般請廢棄這個電源，因為維修的難度就較大了。如果還想繼續修理請往下看。

＋5VSB只要ATX電源板上有供電就有＋5VSB待機啟動電壓輸出，沒有電壓，就是待機啟動電源損壞，這部分電路是一個單獨的小功率開頭變壓器電路，類似一個開關電源的手機的充電器電路。

ATX開關電源中，輔助電源電路是維系微機、ATX電源能否正常工作的關鍵。

其一，輔助電源向微機主板電源監控電路輸出＋5VSB待機電壓，，當主板STR待機時，本單元電路負責給主板的內存供電以維持內存中的信息不丟失。

其二，向ATX電源內部脈寬調制晶元主工作IC TL494的12腳和推動變壓器一次繞組提供直流工作電壓＋22V。只要ATX開關電源接入市電，無論是否啟動微機，就有＋5VSB待機啟動電壓輸出。輔助電源電路處在高頻、高壓的自激振盪或受控振盪的工作狀態，部分電路自身缺乏完善的穩壓調控和過流保護，使其成為ATX電源中故障率最高的部位。

2.

將Pin 14和15短接，如果ATX電源上的風扇轉動，說明有＋12V輸出，可能是波紋電壓比較大不能正常使用。請打開電源，認真觀察看看哪些電容「發泡」了，一律更換即可修好。注意：這里的電容一律使用＋85℃或105℃以上的。

3.

將Pin 14和15短接，如果ATX電源上的風扇不轉動，但測量紫色Pin9對地有＋5VSB電壓，這說明電源的主開關電路有故障。將Pin 14和15短接，電源上的風扇不轉動，測量紫色Pin9對地有＋5VSB電壓。這類故障我的典型維修實例：

1). 打開電源盒，發現兩個最大的電解電容有一個頂部發生爆漿現象，也就是示意電路圖中的C1或者C2損壞一個，將這兩個電容一起同時更換成相同規格的電容（耐壓200V以上容量越大越好），故障排除。故障的原因是C1或C2任意損壞一個，主功率開關變壓器就不能形成交流電流，所以就不能供電了。

2). 打開電源盒，發現內部電路板外觀良好，沒有明顯的損壞痕跡，沒有電容發泡現象。測量兩個主功率開關三極體都正常，帶電測量C1和C2上都有160V左右電壓，正常。順著向下檢查時發現電容C3發生虛焊的現象，重焊後電源修復。C3是厚片狀滌綸電容在外力的作用下容易發生晃動的現象而產生虛焊，估計是在生產的時候就已經輕微虛焊加上焊腳的錫量不足，後來能自己表現出虛焊來也就不足為怪了。

3). 打開電源盒，發現內部電路板外觀良好，沒有明顯的損壞痕跡，沒有電容發泡現象，但仔細觀察主功率開關三極體，發現有一隻象有輕微裂痕。經過測量，發現損壞，用兩只MJE13007或兩只BU508A(508A容易購得，彩電電源上用的電源管)將原來的兩只主 功率開關三極對管更換，根據經驗故障應該排除，但將Pin 14和15短接仍然是沒有＋5和＋12V供電，不能正常工作。限於手頭的工具只有萬用表沒有示波器等高級工具，維修只得動腦筋認真分析電路了。 我手頭上沒有相關的資料，只有對照電路板進行繪制主電路圖了，繪制的電路圖就是上面的示意圖了，後來網上下載的有ATX電路圖但都沒有這個我自己繪制的電路示意圖簡單明了好用，所以在這特地再用電腦繪制下來供大家使用。現在＋5VSB有，各個電容都正常，主功率開關三極體已經正常，看來故障應該是主功率開關三極體的基極沒有驅動信號或者是驅動激勵不足。加電並短接Pin 14和15實驗沒有什麼動靜，斷電後摸主功率開關三極體的散熱片還是常溫，所以排除基極激勵不足的可能性。確定下來故障的原因是基極沒有驅動信號。可是目測主功率開關三極體的外圍電路完全正常，主工作IC TL494有沒有送出驅動主功率開關三極體的激勵信號呢？給電源板正常通上電並短接Pin 14和15使電源處於正常工作狀態，使用萬用表的DB交流檔，將兩表針跨接在如圖所示的推動變壓器的冷端推動的AB兩端上，測量竟然有將近10V≈的交流信號。這么高的電壓估計是空負載造成的，也就是主工作IC TL494送出了驅動信號，但沒有加到主功率開關三極體的基極上了。顯然現在的故障范圍縮小至兩個地方了：推動變壓器損壞或者是主功率開關三極體的基極耦合電路有問題。經過檢查發現外觀良好的R4、R5阻值變得很大，用1/8W的電阻更換故障排除。原來是原來的R4 R5所用的電阻是1/16W的電阻，功率太小所致，損壞了外表竟然還和新電阻一樣，這個故障很有一定的隱蔽性。

4.

特殊問題解決一例，如有類似使用此法定可排除：現象：銀河優質ATX電源，當市電供電不足，一有空調啟動計算機便重啟。這個現象曾經困擾了我一段時間。自己的UPS暫無法正常使用：電瓶供電時因CRT顯示器被他人開啟造成消磁線圈突然開啟反沖高壓損壞逆變MOS對管，鄖西縣城到處沒有配到低電壓大電流的逆變用MOS管，只得使用小功率MOS＋大功率三極體的復合形式修復，帶電視和顯示器都沒有問題，就是帶電腦主機轉入逆變時機子要重啟。看來正常和逆變切換時的反應變慢引起重啟。

修復：在ATX電源的如下圖的圓圈部位，加裝一個450V220uF的彩電用電容，固定在ATX電源內部，仍使用原來的UPS不再有類似故障出現。加裝的電容要注意使用正品行貨，安裝時注意極性，不能接反，並且最低要有400V的耐壓，＋85℃或105℃耐溫的，容量是越大越好。

5.

在我修過的ATX電源中的故障一般都是接電後將Pin 14和15短接沒反應，50%的故障都是無+5V待機電壓，只要將待機電源的開關管的基極到+310V之間的啟動電阻換掉就可修復，此電阻的阻值一般在500K-600K左右，也可以換的較大點。待機電壓有了不開機的原因多是+12V、+5V、+3.3V的整流管擊穿，造成電源保護，也有是電容短路壞掉的。 在一些電源中還存在主電源濾波電容鼓起、漏電的故障。我碰到的基本就是這么幾類故障，再復雜一點的就沒有什麼維修的價值了，因為買一個電源才幾十元，再去費時費力是不值得的。

6.

ATX電源維修資料（1）主IC TL494晶元功能：12腳供電7－40V；14腳輸出＋5V Vref 穩壓電源給保護電路、PG電路、PSON電路供電；4腳是PSON低電平電源開啟有效的加入端；8腳和11腳是主功率開關三極體的基極驅動輸出，在IC內部是三極體的C極輸出。當4腳為低電平時8和11腳沒有脈沖輸出說明TL494損壞。（2）各路電壓正常，但還是不能正常使用微機，這是沒有PG信號的問題，順著這個思路維修就可以了。這類故障非常少見，維修也不難，就不再詳細說明了。PG信號流程：開機加電時，各路電壓正常後延遲一會輸出＋5V PG信號告訴主板電源已經准備好了，你主板現在可以進入正式開機載入過程了。斷電時，電壓略有下降還有一點供電能力時PG信號就提前變成低電平，告訴主板電源馬上要斷電了，你馬上進行關機處理。PG信號也稱為P－OK或POWER＿OK信號。為了驗證是不是PG信號的問題可以人工模擬PG信號試試便可知道。（3）ATX電源的特點就是利用TL494晶元第4腳的「死驅控制」功能，當該腳電壓為＋5V時，TL494的第9、11腳無輸出脈沖，使兩個開關管都截止，電源就處於待機狀態，無電壓輸出。而當第4腳為0V時，TL494就有觸發脈沖提供給開關管，電源進入正常工作狀態。輔助電源的一路輸出送TL494，另一路輸出經分壓電路得到「＋5VSB」和「PS－ON」兩個信號電壓，它們都為＋5V。其中，「＋5VSB」輸出連接到ATX主板的「電源監控部件」，作為它的工作電壓，要求「＋5VSB」輸出能提供10mA的工作電流。「電源監控部件」的輸出與「PS－ON」相連，在其觸發按鈕開關(非鎖定開關)未按下時，「PS－ON」為＋5V，它連接到電壓比較器U1的正相輸入端，而U1負相輸入端的電壓為4.5V左右，這樣電壓比較器U1的輸入為＋5V，送到TL494的「死驅控制腳」，使ATX電源處於待機狀態。當按下主板的電源監控觸發按鈕開關(裝在主機箱的面板上)，「PS－ON」變為低電平，則電壓比較器U1的輸出就為0V，使ATX主機電源開啟。再按一次面板上的觸發按鈕開關，使「PS－ON」又變為＋5V，從而關閉電源。同時也可用程序來控制「電源監控部件」的輸出，使「PS－ON」變為＋5V，自動關閉電源。如在WIN9X平台下，發出關機指令，ATX電源就自動關閉。
二維修舉例

ATX是計算機的工作電源，作用是把交流220V的電源轉換為計算機內部使用的直流5V，12V，24V的電源。本文對ATX電源的組成及工作原理做了詳細的講解，最後並附上ATX電源維修實例供大家參考，希望對大家解決ATX電源故障問題有所幫助。

ATX型電源電路的組成及工作原理

ATX開關電源，電路按其組成功能分為：交流輸入整流濾波電路、脈沖半橋功率變換電路、輔助電源

電路、脈寬調制控制電路、PS-ON和PW-OK產生電路、自動穩壓與保護控制電路、多路直流穩壓輸出電路。

請參照圖1和ATX電源電路原理圖。

1.PS-ON和PW-OK、脈寬調制電路

PS-ON信號控制IC1的4腳死區電壓，待機時，主板啟閉控制電路的電子開關斷開，PS-ON信號高電3.6V，IC10精密穩壓電路WL431的Ur電位上升，Uk電位下降，Q7導通，穩壓5V通過Q7的e、c極，R80、D25和D40送入IC1的4腳，當4腳電壓超過3V時，封鎖8、11腳的調制脈寬輸出，使T2推動變壓器、T1主電源開關變壓器停振，停止提供+3.3V、±5V、±12V的輸出電壓。 受控啟動後，PS-ON信號由主板啟閉控制電路的電子開關接地，IC10的Ur為零電位，Uk電位升至+5V，Q7截止，c極為零電位，IC1的4腳低電平，允許8、11腳輸出脈寬調制信號。IC1的輸出方式控制端13腳接穩壓5V，脈寬調制器為並聯推挽式輸出，8、11腳輸出相位差180度的脈寬調制控制信號，輸出頻率為IC1的5、6腳外接定時阻容元件的振盪頻率的一半，控制Q3、Q4的c極所接T2推動變壓器初級繞組的激勵振盪，T2次級它激振盪產生的感應電勢作用於T1主電源開關變壓器的一次繞組，二次繞組的感應電勢經整流形成+3.3V、±5V、±12V的輸出電壓。 推動管Q3、Q4發射極所接的D17、D18以及C17用於抬高Q3、Q4發射極電平，使Q3、Q4基極有低電平脈沖時能可靠截止。C31用於通電瞬間封鎖IC1的8、11腳輸出脈沖，ATX電源帶電瞬間，由於C31兩端電壓不能突變，IC1的4腳出現高電平，8、11腳無驅動脈沖輸出。隨著C31的充電，IC1的啟動由PS-ON信號控制。

PW-OK產生電路由IC5電壓比較器LM393、Q21、C60及其周邊元件構成。 待機時IC1的反饋控制端3腳為低電平，Q21飽和導通，IC5的3腳正端輸入低電位，小於2腳負端輸入的固定分壓比，1腳低電位，PW-OK向主機輸出零電平的電源自檢信號，主機停止工作處於待命休閑狀態。受控啟動後IC1的3腳電位上升，Q21由飽和導通進入放大狀態，e極電位由穩壓5V經R104對C60充電來建立，隨著C60充電的逐漸進行，IC5的3腳控制電平逐漸上升，一旦IC5的3腳電位大於2腳的固定分壓比，經正反饋的遲滯比較器，1腳輸出高電平的PW-OK信號。該信號相當於AT電源的PG信號，在開關電源輸出電壓穩定後再延遲幾百毫秒由零電平起跳到+5V，主機檢測到PW-OK電源完好的信號後啟動系統。在主機運行過程中若遇市電掉電或用戶關機時，ATX開關電源+5V輸出端電壓必下跌，這種幅值變小的反饋信號被送到IC1組件的電壓取樣放大器同相端1腳後，將引起如下的連鎖反應：使IC1的反饋控制端3腳電位下降，經R63耦合到Q21的基極，隨著Q21基極電位下降，一旦Q21的e、b極電位達到0.7V，Q21飽和導通，IC5的3腳電位迅速下降，當3腳電位小於2腳的固定分壓電平時，IC5的輸出端1腳將立即從5V下跳到零電平，關機時PW-OK輸出信號比ATX開關電源+5V輸出電壓提前幾百毫秒消失，通知主機觸發系統在電源斷電前自動關閉，防止突然掉電時硬碟磁頭來不及移至著陸區而劃傷硬碟。

2.輔助電源電路

只要有交流市電輸入，ATX開關電源無論是否開啟，其輔助電源一直在工作，為開關電源控制電路提供工作電壓。市電經高壓整流、濾波，輸出約300V直流脈動電壓，一路經R72、R76至輔助電源開關管Q15基極，另一路經T3開關變壓器的初級繞組加至Q15集電極，使Q15導通。T3反饋繞組的感應電勢（上正下負）通過正反饋支路C44、R74加至Q15基極，使Q15飽和導通。反饋電流通過R74、R78、Q15的b、e極等效電阻對電容C44充電，隨著C44充電電壓增加，流經Q15基極電流逐漸減小，T3反饋繞組感應電勢反相（上負下正），與C44電壓疊加至Q15基極，Q15基極電位變負，開關管迅速截止。 Q15截止時，ZD6、D30、C41、R70組成Q15基極負偏壓截止電路。反饋繞組感應電勢的正端經C41、R70、D41至感應電勢負端形成充電迴路，C41負極負電壓，Q15基極電位由於D30、ZD6的導通，被箝位在比C41負電壓高約6.8V（二極體壓降和穩壓值）的負電位上。同時正反饋支路C44的充電電壓經T3反饋繞組，R78，Q15的b、e極等效電阻，R74形成放電迴路。隨著C41充電電流逐漸減小，Ub電位上升，當Ub電位增加到Q15的b、e極的開啟電壓時，Q15再次導通，又進入下一個周期的振盪。 Q15飽和期間，T3二次繞組輸出端的感應電勢為負，整流管截止，流經一次繞組的導通電流以磁能的形式儲存在T3輔助電源變壓器中。當Q15由飽和轉向截止時，二次繞組兩個輸出端的感應電勢為正，T3儲存的磁能轉化為電能經BD5、BD6整流輸出。其中BD5整流輸出電壓供Q16三端穩壓器7805工作，Q16輸+5VSB，若該電壓丟失，主板就不會自動喚醒ATX電源啟動。BD6整流輸出電壓供給IC1脈寬調制TL494的12腳電源輸入端，該晶元14腳輸出穩壓5V，提供ATX開關電源控制電路所有元件的工作電壓。

3.自動穩壓控制電路

IC1的1、2腳電壓取樣放大器正、負輸入端，取樣電阻R31、R32、R33構成+5V、+12V自動穩壓電路。

當輸出電壓升高時（+5V或+12V），由R31取得采樣電壓送到IC1的1腳和2腳基準電壓相比較，輸出誤差電壓與晶元內鋸齒波產生電路的振盪脈沖在PWM比較器進行比較放大，使8、11腳輸出脈沖寬度降低，輸出電壓回落至標准值的范圍內，反之穩壓控制過程相反，從而使開關電源輸出電壓穩定。IC1的電流取樣放大器負端輸入15腳接穩壓5V，正端輸入16腳接地，電流取樣放大器在脈寬調制控制電路中沒有使用。

Ⅲ 多路智力競賽搶答器的設計

1．前言
1． 1
工廠、學校和電視台等單位常舉辦各種智力競賽, 搶答記分器是必要設備。在我校舉行的各種競賽中我們經常看到有搶答的環節，舉辦方多數採用讓選手通過舉答題板的方法判斷選手的答題權，這在某種程度上會因為主持人的主觀誤斷造成比賽的不公平性。為解決這個問題，我們小組准備就本次大賽的機會製作一個低成本但又能滿足學校需要的八路數顯搶答器。本課程設計是「模擬電子技術」與「數字電子技術」兩門課程的綜合課程設計。
1． 2
本課程設計旨在培養學生綜合模擬、數字電路知識，解決電子信息方面常見實際問題的能力，掌握一般電子電路設計方法與設計步驟。促使學生積累實際電子製作經驗，准備走向更復雜更實用的應用領域，是參加「全國大學生電子競賽」前的理論與實踐相結合的綜合技能訓練。目的在於鞏固基礎、注重設計、培養技能、追求創新、走向實用。
1.3主要功能介紹
1.3.1搶答器最多可供8名選手參賽，編號為1~8號，各隊分別用一個按鈕（分別為S1~S8）控制，並設置一個系統清零和搶答控制開關S，該開關由主持人控制。
1.3.2搶答器具有數據鎖存功能,並將鎖存數據用LED數碼管顯示出來，同時蜂鳴器發出間歇式聲響（持續時間為1秒），主持人清零後，聲音提示停止。
1.3.3 搶答先後的解析度為5ms。
1.3.4 關S作為清零及搶答控制開關（由主持人控制），當開關S被按下時搶答電路清 零，松開後則允許搶答。輸入搶答信號由搶答按鈕開關S1~S8實現。
1.3.5 有搶答信號輸入（開關S1~S8中的任意一個開關被按下）時，並顯示出相 對應的組別號碼。此時再按其他任何一個搶答器開關均無效，指示燈依舊「保持」 第一個開關按下時所對應的狀態不變。

2．總體方案設計
2.1方案一：
如圖1所示為總體方框圖。其工作原理為：接通電源後，主持人將開關撥到"清零"狀態，搶答器處於禁止狀態，編號顯示器滅燈，定時器顯示設定時間；主持人將開關置;開始"狀態，宣布"開始"搶答器工作。定時器倒計時，揚聲器給出聲響提示。選手在定時時間內搶答時，搶答器完成：優先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚聲器提示。當一輪搶答之後，定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩餘時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作"清除"和"開始"狀態開關。

2．2方案二
實驗電路原理方框圖如圖所示禪梁。該電路作為搶答信號的接收、保持和輸出的基本電路，手動清零開關CR，S1~S8為搶答按鈕開關。
本搶答器可同時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個開關S1~S8表示。同時設置一個系統清除和搶答控制開關，該開關由裁判控制。此搶答器應具有數據鎖存功能與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應的編號，並在數碼管上顯示，同時蜂鳴器發出報警聲響提示。選手搶答實行優先鎖存賀肢運，優先搶答選手的編號一直保持到裁判將系統清零為止。

2.3方案比較
通過對方案一和方案二的比較可以看出，並且增加了控制電路，是電路圖簡單明了，避免重復，控制起來更加方便。搶答器隊參賽選手的動作的先後有很強的分辨力，即使先後只相差幾毫秒，搶答器也能分辨出來，搶答器直線實現動作選手的編號，並保持到主持人清零為止。
2．4方案論證

2．5方案選擇
通過對比，最終選擇方案一

3單元模塊設計
3．1搶答器電路
3．1．1搶答器電路圖方框圖

3．1．2搶答器電路圖設計及電路功能介紹

設計電路見附錄圖3.1.2所示。電路選用優先編碼器 74LS148 和鎖存器 74LS279 來完成。該電路主要完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先後，並鎖存飢宏優先搶答者的編號，同時解碼顯示電路顯示編號（顯示電路採用七段數字數碼顯示管）；二是禁止其他選手按鍵，其按鍵操作無效。工作過程：開關S置於"清除"端時，RS觸發器的 R、S端均為0，4個觸發器輸出置0，使74LS148的優先編碼工作標志端（圖中5號端）＝0，使之處於工作狀態。當開關S置於"開始"時，搶答器處於等待工作狀態，當有選手將搶答按鍵按下時（如按下S5），74LS148的輸出經RS鎖存後，CTR=1,RBO(圖中4端) =1,七段顯示電路74LS48處於工作狀態，4Q3Q2Q=101,經解碼顯示為「5」。此外，CTR＝1，使74LS148 優先編碼工作標志端（圖中5號端）＝1，處於禁止狀態，封鎖其他按鍵的輸入。當按鍵松開即按下時，74LS148的 此時由於仍為CTR＝1，使優先編碼工作標志端（圖中5號端）＝1，所以74LS148仍處於禁止狀態，確保不會出二次按鍵時輸入信號，保證了搶答者的優先性。如有再次搶答需由主持人將S開關重新置「清除」然後再進行下一輪搶答。

3．2可預致時間的定時電路
3．2．1可預致時間的定時電路方框圖

3．2．2可預致時間的定時電路圖設計及電路功能介紹

原理及設計：該部分主要由555定時器秒脈沖產生電路、十進制同步加減計數器74LS192減法計數電路、74LS48解碼電路和2個7段數碼管即相關電路組成。具體電路如圖3所示。兩塊74LS192實現減法計數，通過解碼電路74LS48顯示到數碼管上，其時鍾信號由時鍾產生電路提供。74192的預置數控制端實現預置數，由節目主持人根據搶答題的難易程度，設定一次搶答的時間，通過預置時間電路對計數器進行預置，計數器的時鍾脈沖由秒脈沖電路提供。按鍵彈起後，計數器開始減法計數工作，並將時間顯示在共陰極七段數碼顯示管DPY_7-SEG 上，當有人搶答時，停止計數並顯示此時的倒計時時間；如果沒有人搶答，且倒計時時間到時， 輸出低電平到時序控制電路，控制報警電路報警，同時以後選手搶答無效。下面結合圖4具體講一下標准秒脈沖產生電路的原理。結合圖4，圖中電容C的放電時間和充電時間分別為
， 於是從NE555的3端輸出的脈沖的頻率為
，結合我們的實際經驗及考慮到元器件的成本，我們選擇的電阻值為R1=15K，R2=68K，C=10uF，代入到上式中即得 ，即秒脈沖。

3．2．3控制電路和報警電路

由555 晶元構成多諧振盪電路 ,555 的輸出信號再經三極體放大 ,從而推動揚聲器發聲
控制電路包括時序和報警兩個電路 ,如圖5 所示。控制電路需具有以下幾個功能。
主持人閉合開關揚聲器發聲 ,多路搶答器電路和計時電路進入正常狀態; 參賽者按鍵時 ,揚聲器發聲 ,搶答電路和計時電路停止工作;
搶答時間到 ,無人搶答 ,揚聲器發聲 ,搶答電路和計時電路停止工作

3.2.4電源電路

3．3電路參數的計算及元器件的選擇
3．3．1電路參數的計算
3．3．2元器件的選擇

4軟體設計
4．1軟體設計原理及設計所用工具
4．2主要軟體設計流程框圖
4．3功能介紹

5特殊器件介紹

5．1 74LS148為8線－3線優先編碼器，表5.1.1為其真值表，表5.1.2為其功能表,圖5.1.1為其管腳圖，圖5.1.2為其電路圖。
表5.1.1 74LS148 8線—3線二進制編碼器真值表
輸 入 輸 出
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Y2 Y1 Y0
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 1 0 00 0 0 0 1 0 0 00 0 0 1 0 0 0 00 0 1 0 0 0 0 00 1 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1

表5.1.2 74LS148 8線—3線二進制編碼器功能表

圖5.1.2 74LS148電路圖 圖5.1.1 74LS148管腳圖

74LS148工作原理如下：
該編碼器有8個信號輸入端，3個二進制碼輸出端。此外，電路還設置了輸入使能端EI，輸出使能端EO和優先編碼工作狀態標志GS。
當EI=0時，編碼器工作；而當EI=1時，則不論8個輸入端為何種狀態，3個輸出端均為高電平，且優先標志端和輸出使能端均為高電平，編碼器處於非工作狀態。這種情況被稱為輸入低電平有效，輸出也為低電來有效的情況。當EI為0，且至少有一個輸入端有編碼請求信號（邏輯0）時，優先編碼工作狀態標志GS為0。表明編碼器處於工作狀態，否則為1。由功能表可知，在8個輸入端均無低電平輸入信號和只有輸入0端（優先順序別最低位）有低電平輸入時，A2A1A0均為111，出現了輸入條件不同而輸出代碼相同的情況，這可由GS的狀態加以區別，當GS＝1時，表示8個輸入端均無低電平輸入，此時A2A1A0=111為非編碼輸出；GS＝0時，A2A1A0=111表示響應輸入0端為低電平時的輸出代碼（編碼輸出）。EO只有在EI為0，且所有輸入端都為1時，輸出為0，它可與另一片同樣器件的EI連接，以便組成更多輸入端的優先編碼器。

74LS148功能表
從功能表不難看出，輸入優先順序別的次為7，6，……，0。輸入有效信號為低電平，當某一輸入端有低電平輸入，且比它優先順序別高的輸入端無低電平輸入時，輸出端才輸出相對應的輸入端的代碼。例如5為0。且優先順序別比它高的輸入6和輸入7均為1時，輸出代碼為010，這就是優先編碼器的工作原理

5.2 鎖存器74LS279

原理：在74ls279中，由於4迴路中2迴路置位端子為兩個，所以使用其一時，整理兩個置位輸入作為1個使用，或將另一個輸入固定為「H」使用。另外，作為稍微變化74LS279 的使用方法，也可將3組作為RS鎖存器使用，剩餘的RS鎖存器作為2輸入NAND門電路使用，復位輸入例如①管腳固定為」L」時其輸入為」H」，所以可構成將②和③作為輸入，輸出為④的2輸入NAND，此變換如圖2所示。

圖5-6 74LS279管腳引線圖

5．3中規模集成BCD七段顯示解碼驅動器
解碼與編碼是相反的過程，是將二進制代碼表示的特定含義翻譯出來的過程。能實現解碼功能的組合邏輯電路稱為解碼器。
集成解碼器可分為三種，即：二進制解碼器、二－十進制解碼器和顯示解碼器。
二進制解碼器是將輸入的二進制代碼的各種狀態按特定含義翻譯成對應輸出信號的電路。也稱為變數解碼器。若輸入端有n位，代碼組合就有2n個，當然可譯出2n個輸出信號。
顯示解碼器由解碼輸出和顯示器配合使用，最常用的是BCD七段解碼器。其輸出是驅動七段字形的七個信號，常見產品型號有74LS48、74LS47等。
字元顯示器：分段式顯示是將字元由分布在同一平面上的若干段發光筆劃組成。電子計算器，數字萬用表等顯示器都是顯示分段式數字。而LED數碼顯示器是最常見的。通常有紅、綠、黃等顏色。LED的死區電壓較高，工作電壓大約1.5~3V，驅動電流為幾十毫安。圖5-2是七段LED數碼管的引線圖和顯示數字情況。74LS47解碼驅動器輸出是低電平有效，所以配接的數碼管須採用共陽極接法；而74LS48解碼驅動器輸出是高電平有效，所以，配接的數碼管須採用共陰極接法。數碼管常用型號有BS201、BS202等。圖5-3（a）是共陰式LED數碼管的原理圖，使用時，公陰極接地，7個陽極a~g由相應的BCD七段解碼器來驅動，如圖5-3（b）所示。

（a）引線圖 （b）七段字形組合情況

圖5-2 七段LED數碼管

圖5-3 共陰式LED數碼管的原理圖和驅動電路

上面提到，74LS48是輸出高電平有效的中規模集成BCD七段顯示解碼驅動器，它的功能簡圖和管腳引線圖如圖5-4所示。其真值表見表5-2所示。

表5-2 74LS48BCD七段解碼驅動器真值表
十進制數或功能 輸 入 輸 出
A3 A2 A1 A0 a b c d e f g
0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0
1 1 × 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0
2 1 × 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1
3 1 × 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1
4 1 × 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1
5 1 × 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1
6 1 × 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1
7 1 × 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
8 1 × 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
9 1 × 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1
10 1 × 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1
11 1 × 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1
12 1 × 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1
13 1 × 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1
14 1 × 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1
15 1 × 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0
滅燈 × × × × × × 0 0 0 0 0 0 0 0
滅零 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
試燈 0 × × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1

74LS48的輸入端是四位二進制信號(8421BCD碼)，a、b、c、d、e、f、g是七段解碼器的輸出驅動信號，高電平有效。可直接驅動共陰極七段數碼管， 是使能端，起輔助控製作用。
使能端的作用如下：
(1) 是試燈輸入端，當 =0， =1時，不管其它輸入是什麼狀態，a~g
七段全亮；
(2)滅燈輸入 ，當 =0，不論其它輸入狀態如何，a~g均為0，顯示管熄滅；
(3)動態滅零輸入 ，當 =1， =0時，
如果 =0000時，a~g均為各段熄滅；
(4) 動態滅零輸出 ，它與滅燈輸入 共用一個引出端。當 =0或 =0且 =1， =0000時，輸出才為0。片間
與 配合，可用於熄滅多位數字前後所不需要顯示的零。

74LS48功能簡圖 74LS48管腳引線

6系統調試

把上面所設計的單元電路連接起來可得到整機電路。然後可在印刷電路板上焊接分立元件並進行調
試。在調試的過程中可能會遇到由於邏輯門傳輸延時的存在而帶來的競爭冒險問題 ,主要表現在當按鍵
大於8 時 ,在連續按鍵的情況下大約有10 %的可能性誤顯示為 8 ,

1． 測試使用的主要的儀器和儀表是萬用表。
2． 調試電路的方法和技巧是用紅黑表筆測試接電源處是否有電壓顯示，再用表筆分別測試各集成塊和電阻，電容的電壓，注意用手背觸摸一下，檢查各儀器是否發熱工作，。
3． 測試的數據電壓顯示為6.69伏等。
4． 調試中出現的故障，原因及排除方法有的電阻焊接為虛焊，原因是檢查發生漏洞，排除方法是再焊接；74LS148接地引角8不為零，可能焊連，去掉焊連部分。

7系統功能、指標參數
1)八個搶答按鈕電阻R1~R8：由74系列參數Iil<=Iil(max)=1.6mA,所以R>=(Vcc-Vol)/Iil=3k,取(R1~R8)=5k。

8總結與體會

9謝辭

10參考文獻
1.康華光.電子技術基礎[M].北京:高等教育出版社.1980

Ⅳ 自己製作一個簡單的電感高頻加熱線圈

感應加熱簡介

電磁感應加熱，或簡稱感應加熱，是加熱導體材料比如金屬材料的一種方法。它主要用於金屬熱加工、熱處理、焊接和熔化。

顧名思義，感應加熱是利用電磁感應的方法使被加熱的材料的內部產生電流，依靠這些渦流的能量達到加熱目的。感應加熱系統的基本組成包括感應線圈，交流電源和工件。根據加熱對象不同，可以把線圈製作成不同的形狀。線圈和電源相連，電源為線圈提供交變電流，流過線圈的交變電流產生一個通過工件的交變磁場，該磁場使工件產生渦流來加熱。

感應加熱原理

感應加熱表面淬火是利用電磁感應原理，在工件表面層產生密度很高的感應電流，迅速加熱至奧氏體狀態，隨後快速冷卻得到馬氏體組織的淬火方法，當感應圈中通過一定頻率的交流電時，在其內外將產生與電流變化頻率相同的交變磁場。金屬工件放入感應圈內，在磁場作用下，工件內就會產生與感應圈頻率相同而方向相反的感應電流。由於感應電流沿工件表面形成封閉迴路，通常稱為渦流。此渦流將電能變成熱能，將工件的表面迅速加熱。渦流主要分布於工件表面，工件內部幾乎沒有電流通過，這種現象稱為表面效應或集膚效應。感應加熱就是利用集膚效應，依靠電流熱效應把工件表面迅速加熱到淬火溫度的。感應圈用紫銅管製做，內通冷卻水。當工件表面在感應圈內加熱到一定溫度時，立即噴水冷卻，使表面層獲得馬氏體組織。

感應電動勢的瞬時值為：

式中：e——瞬時電勢，V；Φ——零件上感應電流迴路所包圍面積的總磁通，Wb，其數值隨感應器中的電流強度和零件材料的磁導率的增加而增大，並與零件和感應器之問的間隙有關。

為磁通變化率，其絕對值等於感應電勢。電流頻率越高，磁通變化率越大，使感應電勢P相應也就越大。式中的負號表示感應電勢的方向與的變化方向相反。

零件中感應出來的渦流的方向，在每一瞬時和感應器中的電流方向相反，渦流強度取決於感應電勢及零件內渦流迴路的電抗，可表示為：

式中，I——渦流電流強度，A；Z——自感電抗，Ω；R——零件電阻，Ω；X——阻抗，Ω。

由於Z值很小，所以I值很大。

零件加熱的熱量為：

式中Q——熱能，J；t——加熱時間，s。

對鐵磁材料（如鋼鐵），渦流加熱產生的熱效應可使零件溫度迅速提高。鋼鐵零件是硬磁材料，它具有很大的剩磁，在交變磁場中，零件的磁極方向隨感應器磁場方向的改變而改變。在交變磁場的作用下，磁分子因磁場方向的迅速改變將發生激烈的摩擦發熱，因而也對零件加熱起一定作用，這就是磁滯熱效應。這部分熱量比渦流加熱的熱效應小得多。鋼鐵零件磁滯熱效應只有在磁性轉變點A2（768℃）以下存在，在A2以上，鋼鐵零件失去磁性，因此，對鋼鐵零件而言，在A2點以下，加熱速度比在A2點以上時快。

感應加熱具體應用

感應加熱設備

感應加熱設備是產生特定頻率感應電流，進行感應加熱及表面淬火處理的設備。

感應加熱表面淬火

將工件放在用空心銅管繞成的感應器內，通入中頻或高頻交流電後，在工件表面形成同頻率的的感應電流，將零件表面迅速加熱（幾秒鍾內即可升溫800～1000度，心部仍接近室溫）後立即噴水冷卻（或浸油淬火），使工件表面層淬硬。

與普通加熱淬火比較感應加熱表面淬火具有以下優點：

1、加熱速度極快，可擴大A體轉變溫度范圍，縮短轉變時間。

2、淬火後工件表層可得到極細的隱晶馬氏體，硬度稍高（2～3HRC）。脆性較低及較高疲勞強度。

3、經該工藝處理的工件不易氧化脫碳，甚至有些工件處理後可直接裝配使用。

4、淬硬層深，易於控制操作，易於實現機械化，自動化。

感應加熱（高頻電爐）製作教程

成本估算：

紫銅管紫銅帶：210元

EE85加厚磁芯2個：60元

高頻諧振電容3個：135元

膠木板：60元

水泵及PU管：52元

PLL板：30元

GDT板：20元

電源板：50元

MOSFET：20元

2KW調壓器：280元

散熱板：80元

共計：997元

總體架構：

串聯諧振2.5KW 鎖相環追頻ZVS，MOSFET全橋逆變；

磁芯變壓器兩檔阻抗變換，水冷散熱，市電自耦調壓調功，母線過流保護。

先預覽一下效果，如下圖：

加熱金封管3DD15

4. PLL鎖定調整。將PLL板JP1跳線的1，2腳短路，使VCO的電壓控制權轉交給鑒相濾波網路。保持高壓輸入為30VAC，用示波器監測槽路部分J3介面電壓波形形狀和頻率。此時用改錐在±一圈范圍內調整W1，若示波器波形頻率保持不變，形狀仍然為良好的正弦波。則表示電路已近穩定入鎖，如果無法鎖定，交換槽路部分J1的接線再重復上述步驟。當看到電路鎖定後，在加熱線圈中放入螺絲刀桿，這時因為有較大的等效負載阻抗，波形幅度下降，但仍然保持良好的正弦波。如果此時失鎖，可微調W1保持鎖定。

5. 電流滯後角調整。電路鎖定後，用示波器同時監測槽路部分J3介面電壓以及PLL板GDT2或GDT1介面電壓，緩慢調節W2，使電流波形（正弦波）稍微落後於驅動電壓波形，此時全橋負載呈弱感性，並進入ZVS狀態。

6. 工件加熱測試，上述步驟均成功後，即可開始加熱工件。先放入工件，用萬用表電流檔監測高壓電流。緩慢提升自耦調壓器輸出電壓，可以看到工件開始發熱，應保證220VAC高壓下，電流小於15A。這時功率達到2500W。當加熱體積較大的工件時，因為等效阻抗大，須將槽路部分S1切換至下方觸點。

至此，整個感應加熱電路調試完畢。開始感受高溫體驗吧。

Ⅳ 電路中的chip scaling指的是什麼

晶元擴展，就是有些ic的輸出輸入io口並不多，可以通過晶元擴展來實現更多的輸入和輸出。