教你三步看懂电路图
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教你三步看懂电路图
对于初学电子的朋友,尤其是电子爱好者,学习电路图很难入
门,今天我向朋友们介绍点儿我的学习体会.
第一步:首先从各种电子书籍和杂志上,找到电子元件的符
号,构造,作用,功能.
第二步:学习弄懂单元电路中的交流回路和直流回路,这是最
重要的.
第三步:找一收音机电路图弄清各个单元级和整个电路的交
流信号和直流电流的通路,包括反馈回路,谐振回路.
通过这三步学习你一定不会再感觉看电
理识图方法和注意事项
修理识图是指在修理过程中对电路图的分析,这一识图与学习电路工作原理时的识图有很大的不同,是围绕着修理进行的电路故障分析。
1.修理识图项目
修理识图主要有以下四部分内容:
①在整机电路图中建立检修思路,根据故障现象,判断故障可能发生在哪部分电路中,确定下一步的检修步骤(是测量电压还是电流,在电路中的哪一点测量)。
②根据测量得到的有关数据,在整机电路图的某一个局部单元电路中对相关元器件进行故障分析,以判断是哪个元器件出现了开路或短路、性能变劣故障,导致了所测得的数据发生异常。例如,初步检查发现功率放大电路出现了故障,可找出功放电路图进行具体分析。
③查阅所要检修的某一部分电路图,了解这部分电路的工作,如信号是从哪里来,送到哪里去。
④查阅整机电路图中某一点的直流电压数据。
2.识图方法和注意事项
进行修理识图过程中要注意以下四个问题:
①修理识图是针对性很强的电路分析,是带着问题对局部电路的识图,识图的范围不广,但要有一定深度,还要会联系故障的实际。
②主要是根据故障现象和所测得的数据决定分析哪部分电路。例如:根据故障现象决定分析低放电路还是分析前置放大器电路,根据所测得的有关数据决定分析直流电路还是交流电路。
③测量电路中的直流电压时,主要是分析直流电压供给电路;在使用干扰检查法时,主要是进行信号传输通路的识图;在进行电路故障分析时,主要是对某一个单元电路进行工作原理的分析。在修理识图中,无需对整机电路图中的各部分电路进行全面的系统分析。
④修理识图的基础是十分清楚电路的工作原理,不能做到这一点就无法进行正确的修理识图
。关于上、下拉电阻的作用与选择
一、上下拉电阻:
1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平(一般为3.5V),这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。
2、OC门电路必须加上拉电阻,以提高输出的高电平值。
3、为加大输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。
4、在COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,
提供泄荷通路。
5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
6、提高总线的抗电磁干扰能力。管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。
7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。
上拉电阻阻值的选择原则包括:
1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大,电流小。
2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小,电流大。
3、对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。综合考虑
以上三点,通常在1k到10k之间选取。对下拉电阻也有类似道理
二、电阻的具体取值怎么计算的?
上拉电阻是不是应该是接Vcc再接电阻,然后接到管脚上的?
一般上下拉的电阻取值都有个特定的范围,不能太大,也不能太小.都在几K到几十K之间吧,具体的还要看电路要求.在一些单片机中,例如AVR系列单片机ATmega8L,带有内部上拉电阻Rpu。
可以通过单片机程序控制电阻上拉与否,从而不需要外接上拉。
一般说来,不光是重要的信号线,只要信号在一段时间内可能出于无驱动状态,就需要处理。
比如说,一个CMOS门的输入端阻抗很高,没有处理,在悬空状况下很容易捡拾到干扰,如果能量足够甚至会导致击穿或者闩锁,导致器件失效。祈祷输入的保护二极管安全工作吧。如果电平一直处于中间态,那输出就可能是不确定的情况,也可能是上下MOS都导通,对器件寿命造成影响。
总线上当所有的器件都处于高阻态时也容易有干扰出现。因为这时读写控制线处于无效状态,所以不一定会引起问题。你如果觉得自己能够接受的话也就将就了。但是这时你就要注意到,控制线不能悬空,不然……TTL电路的输入端是一个发射极开路引出的结构,拉高或者不接都是高电平,但是强烈建议不要悬空不接。
还是下拉?要看需要。一方面器件可能又要求,另一方面,比如总线上两个器件,使能控制都是高有效,那么最好下拉,否则当控制信号没有建立的时候就会出现两个冲突,可能烧片。如果计算机总线上面挂了一个D/A,上电复位信号要对它清零或者预置,那么总线可以上下拉到你需要的数字。
至于上下拉电阻的大小,这个情况就比较多了。CMOS输入的阻抗很高,上下拉电阻阻值可以大一些,一般低功耗电路的阻值取得都比较大,但是抗干扰能力相应比较弱一些。
场合下拉电阻取值比上拉电阻要小,这个是历史遗留问题。如上面所说,TTL电路上拉时输入3集管基射反偏,没有什么电流,但是下拉时要能够使得输入晶体管工作,这个在TTL的手册中可以查到。
也是为了这个历史遗留问题,有些CMOS器件内部采用了上拉,这时它会告诉你可以不处理这些管脚,但是这时你就要注意了,因为下拉再用10K可能不好使,因为也许内置的20K电阻和外置的10K把电平固定在了1V左右。
有时候你会看到150欧姆或者50欧姆左右的上下拉电阻,尤其是在高速电路中会看到。
150欧姆电阻下拉一般在PECL逻辑中出现。PECL逻辑输出级是设计开路的电压跟随器,需要你用电阻来建立电压。
50欧姆的电阻在TTL电路中用的不多,因为静态功耗实在是比较大。在CML电路和PECL电路中兼起到了端接和偏置的作用。
CML电路输出级是一对集电极开路的三极管,需要一个上拉电阻来建立电平。这个电阻可以放在发送端,那么接受端还需要端接处理,也可以放到接受端,这时候端接电阻和偏置电阻就是一个。PECL电路结构上就好像CML后面跟了一个射极跟随器。
OC门也使用上拉电阻,这个和CML有一点相像,但是还不太一样。CML和PECL电路中三极管工作在线形区,而普通门电路和OC/OD门工作在饱和区。OC/OD门电路常用作电平转换或者驱动,但是其工作速度不会太快。
为什么?在OC/OD门中,上拉电阻不能太小,否则功耗会很大。而一般门的负载呈现出一个电容,负载越多,电容越大。当由高到低跳变时,电容的放电通过输出端下拉的MOS或者Bipolar管驱动,速度一般还是比较快的,但是由低到高跳变的时候,就需要通过上拉电阻来完成,R大了几十甚至上百倍,假设C不变,时间常数相应增加同样的倍数。这个在示波器上也可以明显的看出:上升时间比下降时间慢了很多。其实一般门电路上拉比下拉的驱动能力都会差一些,这个现象都存在,只不过不太明显罢了?
线的上下拉电阻设计中,就要考虑同样的问题了:总线上往往负载很重,如果你要电阻来提供一些值,你就必须保证电容能通过电阻在一定时间内放电到可接受的范围。如果电阻太大,那么就可能出错。PLD可编程上下拉,还有总线保持也相当于上下拉,可以省去外接电阻。但是有一些麻烦。
一般输入端才需要上下拉,假设器件10K是一个可行的值,那么10个元件并联会等效有多大的输入上拉电阻?1K。
也就是说,如果你想给信号线预置一个低电平,可能需要200欧姆的外置下拉电阻。这种情况下,如果还有一个3门驱动这个信号,高电平的时候需要扇出15mA左右的静态电流,有点太大了。这就是附加的负载效应。
两个器件一个上拉一个下拉,当一个3态门驱动,输出3态时会怎么样?电平1.5V左右,两个门处于不高不低的状态,预置电平的目的没有达到,而且可能诱发震荡,对器件寿命造成影响。内置上下拉电阻使得设计可靠的电路复杂性增加了,一个不留神就可能留下隐患,而且很难分析,使用中要非常非常小心。如果能够外接电阻,尽量还是少采用内置上下拉或者总线保持的门电路吧。