可控硅多路抢答器装配与调试毕业论文（含PCB图） .doc

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1、xxxxx毕业论文 Xxxxxxxxx毕 业 设 计 任 务 书专业 通信技术年级 20xx班级 一班姓名 xx 学号20xx0207040毕业设计指导须知一、毕业设计是高职教学过程中一个十分重要的环节。是锻炼学生运用所学知识正确分析和解决实际问题的一个重要方面，也是高职培养应用型专门人才的要求。二、导教师应为具有讲师以上或相应职称的有关专业人员，且专业对口（指所指导专业应同所聘教师专业职称相一致）。经系、教务处审查同意后，才能指导学生的毕业设计。三、学生应以严肃认真，实事求是的态度完成设计。要独立思考，自己动手，不得抄袭或找人代笔。四、毕业设计选题要符合专业培养目标的要求。论文（任务书）写作

2、要做到论点明确、论据充分，论理透彻，语言准确恰当，书面整洁、字迹工整，图纸应清晰、工整，符合设计要求，符合国家有关标准和部颁标准。字数、图纸数量符合有关要求。并在规定的时间内完成。五、答辩过程中学生要严认真，文明礼貌，谦虚谨慎，认真回答答辩主持人，委员等提出的问题。六、填报有关表格时，应按项目要求逐项填实、填全、填清。学号20xx0207040姓名xx学 制xx专业通信技术年级20xx教学班负责人xx班级一班指导教师姓名xx职务或职称讲师设 计 题 目可控硅多路抢答器装配与调试指导教师评语：成绩： 指导教师签名： 工作单位 年 月 日系复审意见：成绩： 复审人签名： 职称： 公章 年 月 日教

3、务处终审意见：公章 年 月 日答 辩 情 况 记 录答 辩 题 目答 辩 情 况正确基本正确经提示回 答不正确未回答此表由主持答辩的同志填写。答辩委员会（或小组）评语：成绩： 主持答辩人签名： 职称： 月 日一、毕业设计的任务和具体要求：1、设计任务 设计一台供4名选手参加比赛的抢答器。设智力测验时分四个组，每一组前面放一个按钮，当某一组先按下按钮时，其对应的指示灯亮，电铃响，此时其它按钮均失效。这样，先按下按钮的那一组，就抢到了“答题权”。这就是“四路智力抢答器”的“抢答”功能。设计“四路智力抢答器”的关键是：四路信号优先择一，拒绝其余。如果用逻辑门来实现的话，可以用五个四输入与非门和一级输

4、出驱动电路来实现。但在这里仅介绍用PLC“程序”来实现“四路智力抢答器”逻辑功能的方法。2、设计要求 （1）抢答器同时供4名选手比赛，分别用4个按钮SB1 SB4表示。 （2）设置一个系统清除和抢答控制开关SA，该开关由主持人控制。（3）选手按动按钮，相应的发光二极管点亮，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。3、工作展望（1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定。当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响。（2）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编

5、号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。（3）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示0。二、毕业设计应完成的图纸：图1 伏安外接法测电阻，见11页。图2 可控硅示意图，见14页。图3抢答器工作原理图，见24页。图4抢答器原理PCB板图，见24页。图5 面包板示意图，见25页。表1几种红色发光二极管的参数表2，见19页。三、其他要求：参加实习的学生，应在实习指导教师和工程技术人员的帮助下，具体参观有关的技术工作和生产工作，在实习中参照本大纲的要求，全面地进行实习工作。实习期间要求做到：1、严格遵守实习纪律和实习工地的有关规章制度，并注意保密工作。2、

6、严格遵守实习期间的作息时间，不得无故缺勤、迟到和早退。实习期间一律不准请事假，特殊情况要取得实习指导人和学校的同意。病假要有医生证明。3、遵守国家法制，尊重当地人民的生活习惯，尊重工地技术人员和工人师傅，搞好团结；4、认真按时完成实习工程技术人员或指导教师布置的实习和调研工作。5、对实习期间出现的重大问题，要先向指导教师反映，学生不得擅自处理。6、每天写好实习日记，记录参观施工情况、心得体会、革新建议等。四、毕业设计的期限：自 2008 年 9 月 1 日至 2008 年 10 月 10 日五、毕业设计（论文）进度计划：起 至 日 期工 作 内 容备 注2008/09/1-20xx/09/42

7、008/09/42008/09/92008/09/92008/09/152008/09/162008/09/232008/09/232008/09/282008/09/282008/10/1一、需求分析阶段1、设计需求、可行性分析2、系统所需的功能和任务目标二、搜集资料、熟悉设计所用器材三、电路设计1、方案分析2、系统分析3、框架设计、模块划分四、熟悉电路构成和面包板实验五、在万能实验板上焊接电路六、整理实验和完成论文可控硅多路抢答器装配与调试摘 要抢答器在竞赛中有很大用处,它能准确、公正、直观地判断出第1抢答者。通过抢答器的指示灯显示、数码显示和警示蜂鸣等手段指示出第1抢答者。本文介绍一种数

8、字式抢答器的设计方案,其电路结构简单,单元电路分别通过原理图设计、实现系统功能,非常适用于多种竞赛场合。关键词：可控硅 抢答器 装配目 录前言 9第一章 电路元器件介绍 101.1 电阻 101.2 电容 111.3 可控硅 131.4 二极管 171.5 开关 191.6 扬声器 191.7 三极管 20第二章 电路工作原理 22 第三章 面包板插件的调试与测量 233.1 面包板简介 233.2 元器件的插接与测量 23第四章 焊接 264.1 电烙铁使用的基本知识 264.2 焊接中应注意的几个节 264.3 几种常见焊接毛病名称及可能产生的原因 27第五章 调试 285.1 电流的测试

9、 285.2 电压的测试 285.3 整个电路的调试 285.4 调试中应注意的事项 28第六章 结束语 30参考文献 31致谢 32前 言可控硅又称晶闸流管（简称晶闸管）。常用的有单向可控硅，双向可控硅和光可控硅等。他具有体积小，重量轻，效率高，寿命长，耐震，防潮，使用维护方便等优点。广泛的应用与可控整流，交直流无触点开关，逆变换器等设备中。可控硅不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件（俗称“死硅”）更为可贵的可控性。它只有导通和关断两种状态。可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备，如果超过此频率，因元件开关损耗显著增加，允许通过的平均电流相降低，此时，标称电流应降级使用。可控硅最主要

10、的作用之一就是稳压稳流。可控硅在自动控制控制，机电领域，工业电气及家电等方面都有广泛的应用。可控硅是一种有源开关元件，平时它保持在非道通状态，直到由一个较少的控制信号对其触发或称“点火”使其道通，一旦被点火就算撤离触发信号它也保持道通状态，要使其截止可在其阳极与阴极间加上反向电压或将流过可控硅二极管的电流减少到某一个值以下。硬件设计使用的是可控硅，其他部件有发光二极管、蜂鸣器、三极管，按键等。硬件设计采通过外部开关和电源提供电流，利用其可控硅的特性进行抢答部分的处理，通过开关的动合，以达到显示抢答的目的。还有就是提供了报警电路；最终就是修饰和完善总原理图。显示结果是主持人按键时，若有人抢答，则

11、此时发光二极管亮，同时蜂鸣器发出“嘀”声。如果无人按键抢答，发光二极管不亮，蜂鸣器不会发出声音。此时等待主持人按键进行下一轮抢答，若主持人不按键，发光二极管不亮，蜂鸣器不会发出声音。可控硅多路抢答器前景确是一片渺茫，可控硅控制的抢答器已经逐渐被数字抢答器所取代，单片机把我们带入了智能化的电子领域，许多繁琐的系统若由单片机进行设计，便能收到电路更简单、功能更齐全的良好效果。若把经典的电子系统当作一个僵死的电子系统，那么智能化的现代电子系统则是一个具有“生命”的电子系统。而随着技术的进步，单片机与串口通信的结合更多地应用到各个电子系统中已成一种趋势。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”，而单

12、片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。第一章 电路元器件介绍1.1 电阻（1） 电阻的定义导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻器简称电阻（Resistor，通常用“R”表示）是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。电阻都有一定的阻值，它代表这个电阻对电流流动阻挡力的大小。电阻的单位是欧姆，用符号“”表示。欧姆是这样定义的：当在一个电阻器的两端加上1伏特的电压时，如果在这个电阻器中有1安

13、培的电流通过，则这个电阻器的阻值为1欧姆。在国际单位制中，电阻的单位是（欧姆），此外还有 K（千欧）， M（兆欧）。其中： 1M=1000K ， 1K=1000。 电阻器的电气性能指标通常有标称阻值,误差与额定功率等。它与其它元件一起构成一些功能电路，如RC电路等。电阻是一个线性元件。说它是线性元件，是因为通过实验发现，在一定条件下，流经一个电阻的电流与电阻两端的电压成正比即它是符合欧姆定律：I=U/R（2） 电阻器阻值标示方法1、直标法：用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为20%。 2、文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来

14、表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。 表示允许误差的文字符号 文字符号 D F G J K M 允许偏差 0.5% 1% 2% 5% 10% 20% 3、数码法：在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。数码从左到右，第一、二位为有效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。偏差通常采用文字符号表示。 4、色标法：用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。国外电阻大部分采用色标法。 黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-5%、银-10%、无色-20% 当电

15、阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字， 第三位为乘方数，第四位为偏差。 当电阻为五环时，最后一环与前面四环距离较大。前三位为有效数字， 第四位为乘方数， 第五位为偏差。（3）电阻的测试电阻测量是中学物理实验教学中最重要的课题之一，也是高考（物理）试题中最具创新的焦点和热点。在伏安法测量电阻的基础上，本文拟从创新的角度探讨和总结一些测量电阻的基本方法。1、伏安法伏安法是用一个伏特表V和一个安培表A来测量电阻，实际测量中有（安培表）外接法和内接法两种电路。设伏特表V内阻为RV，安培表A内阻为RA，待测电阻真实值为RX0，测量值为RX，通过RX0的电流为IX。测量时，伏特表V的示数为

16、U，安培表A的示数为I。VA图1RX0IIXIVU外接法电路如图1所示。由图1可得：RX=U/I（1）RX0=U/IX （2）I=IX+IV （3） RV=U/IV （4） 联解（1）（4）两式得：RX=RVRX0/(RV+RX0)RX0/RA （6）1.2 电容电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。电容的符号是C。在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(F)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等，换算关系是： 1法拉(F)= 1000毫法(mF)1000000微法(

17、F) 1微法(F)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。相关公式：一个电容器，如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1法，即：C=Q/U。但电容的大小不是由Q或U决定的，即：C=S/4kd 。其中，是一个常数，S为电容极板的面积，d为电容极板的距离， k则是静电力常量。电容器的电势能计算公式：E=CU2/2很多电子产品中，电容器都是必不可少的电子元器件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。由于电容器的类型和结构种类比较多，因此，使用者不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性，而且还必须了解在给定用途下

18、各种元件的优缺点、机械或环境的限制条件等。下文介绍电容器的主要参数及应用，可供读者选择电容器种类时用。1、标称电容量(CR)：电容器产品标出的电容量值。云母和陶瓷介质电容器的电容量较低(大约在5000pF以下)；纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容量居中(大约在0005F10F)；通常电解电容器的容量较大。这是一个粗略的分类法。2、类别温度范围：电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围，该范围取决于它相应类别的温度极限值，如上限类别温度、下限类别温度、额定温度(可以连续施加额定电压的最高环境温度)等。3、额定电压(UR)：在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下，可以连续施加在电容器上的最大直流

19、电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。电容器应用在高压场合时，必须注意电晕的影响。电晕是由于在介质/电极层之间存在空隙而产生的，它除了可以产生损坏设备的寄生信号外，还会导致电容器介质击穿。在交流或脉动条件下，电晕特别容易发生。对于所有的电容器，在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不的超过直流电压额定值。4、电容器的温度特性：通常是以20基准温度的电容量与有关温度的电容量的百分比表示。补充： 1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小

20、，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2f c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（F）/mju:/、纳法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉=1000毫法（mF），1毫法=1000微法（F），1微法=1000纳法(nF)，1纳法=1000皮法(pF)容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 F/16V容量小的电

21、容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：1m=1000 F 1P2=1.2PF 1n=1000PF数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如：102表示10102PF=1000PF 224表示22104PF=0.22 F3、电容容量误差表符 号 F G J K L M允许误差 1% 2% 5% 10% 15% 20%如：一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 F、误差为5%。3、使用寿命：电容器的使用寿命随温度的增加而减小。主要原因是温度加速化学反应而使介质随时间退化。4、绝缘电阻：由于温升引起电子活动增加，因此温度升高将使绝缘电阻降低。电容器包

22、括固定电容器和可变电容器两大类，其中固定电容器又可根据所使用的介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等；可变电容器也可以是玻璃、空气或陶瓷介质结构。以下附表列出了常见电容器的字母符号。1.3 可控硅1.3.1 可控硅的分类及参数（图2 可控硅示意图）（1）可控硅的概念和结构： 晶闸管又叫可控硅。自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等。今天大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极：

23、第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。可控硅最主要的作用之一就是稳压稳流。可控硅在自动控制控制，机电领域，工业电气及家电等方面都有广泛的应用。可控硅是一种有源开关元件，平时它保持在非道通状态，直到由一个较少的控制信号对其触发或称“点火”使其道通，一旦被点火就算撤离触发信号它也保持道通状态，要使其截止可在其阳极与阴极间加上反向电压或将流过可控硅二极管的电流减少到某一个值以下。（2）可控硅的参数：

24、MCR100-6单向可控硅特点,先进的玻璃钝化芯片、具有灵敏的控制极触发电流，通态压降低。用 途广泛应用于各种万能开关器、小型马达控制器、彩灯控制器、漏电保护器、灯具继电器激励器、逻辑集成电路驱动、大功率可控硅门极驱动、摩托车点火器等线路功率制。杰宝莱科技供应定做充电器专用可控硅!产品类别:单向可控硅-SCRs器件型号MCR100-6封装形式:TO-92Package脚位排列:C-G-A主要参数:电流-IT(RMS):0.8A电压-VDRM:400V触发电流:IGT:1030AIGT:3060A元件品牌, 型号MCR100-6 电流0.8（A） 电压400（V） 触发电流10-30/30-60

25、m（A） 结温110（）。MCR100-8单向可控硅特 点先进的玻璃钝化芯片、具有灵敏的控制极触发电流，通态压降低。用 途广泛应用于各种万能开关器、小型马达控制器、彩灯控制器、漏电保护器、灯具继电器激励器、逻辑集成电路驱动、大功率可控硅门极驱动、摩托车点火器等线路功率控制。产品类别: 单向可控硅-SCRs器件型号: MCR100-8封装形式: TO-92 Package 脚位排列: K-G-A主要参数:电流-IT(RMS): 0.8A 电压-VDRM: 600V 触发电流:IGT: 515 uAIGT: 1030 uAIGT: 3060 uA元件. 型号MCR100-8MCR100-8 电流0

26、.80.8（A） 电压60xx00（V） 触发电流10-60u10-60u（A） 结温110110（）。1.3.2 可控硅的工作原理可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成。 当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=1ib1=12ib2。这个电流又流回到BG2的基极，表成

27、正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。 由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，条件如下： A、从关断到导通 1、阳极电位高于是阴极电位； 2、控制极有足够的正向电压和电流，两者缺一不可。 B、维持导通 1、阳极电位高于阴极电位； 2、阳极电流大于维持电流，两者缺一不可。 C、从导通到关断 1、阳极电位低于阴极电位；

28、 2、阳极电流小于维持电流，任一条件即可。1.3.3 可控硅的应用广泛应用于各种万能开关器、小型马达控制器、彩 灯控制器、漏电保护器、灯具继电器激励器、逻辑 集成电路驱动、大功率可控硅门极驱动、摩托车点 火器等线路功率控制。1.3.4 可控硅的测试可控硅又叫晶体闸流管，在强电和弱电领域都有极为广泛的应用。其中在弱电领域中应用的可控硅功率比较小，外形像三极管，是电子爱好者常遇到的元件之一。 正确测试可控硅是电子爱好者必须具备的基本技能。如何来测试可控硅呢?由于万用表是电子爱好者必配工具，这里介绍如何用万用表来测试单向可控硅。单向可控硅的测试包括两个方面：一是极性的判定；二是触发特性的测试。 （1

29、）可控硅极性的判定 单向可控硅是由三个PN结的半其基本结构、符号及等效电路。可控硅有三个电极：阳极(A)、阴极(K)和控制极(G)。从等效电路上看，阳极(A)与控制极(G)之间是两个反极性串联的PN结，控制极(G)与阴极(K)之间是一个PN结。根据PN结的单向导电特性，将指针式万用表选择适当的电阻档，测试极间正反向电阻(相同两极，将表笔交换测出的两个电阻值)，对于正常的可控硅，G、K之间的正反向电阻相差很大；G、K分别与A之间的正反向电阻相差很小，其阻值都很大。这种测试结果是唯一的，根据这种唯一性就可判定出可控硅的极性。用万用表R1K档测量可控硅极间的正反向电阻，选出正反向电阻相差很大的两个极

30、，其中在所测阻值较小的那次测量中，黑表笔所接为控制极(G)，红表笔所接的为阴极(K)，剩下的一极就为阳极(A)。通过判定可控硅的极性同时也可定性判定出可控硅的好坏。如果在测试中任何两极间的正反向电阻都相差很小，其阻值都很大，说明G、K之间存在开路故障；如果有两极间的正反向电阻都很小，并且趋近于零，则可控硅内部存在极间短路故障。（2）单向可控硅触发特性测试 单向可控硅与二极管的相同之处在于都具有单向导电性，不同之处是可控硅的导通还要受控制极电压控制。也就是说使可控硅导通必须具备两个条件：阳极(A)与阴极(K)之间应加正向电压，控制极(G)与阴极(K)之间也应加正向电压。当可控硅导通以后，控制极就

31、失去作用。PNP管的发射极相当可控硅的阳极(A)，NPN管的发射极相当可控硅的阴极(K)，PNP管的集电极与NPN管的基极相联后相当于可控硅的控制极(G)。当在A、K之间加上允许的正向电压时，两只管子均不导通，此时当在G、K之间加上正向电压便形成控制电流流入V2的基极，如此循环直至两管完全导通。当导通后，即使Ig=O，由于V2有基极电流，且远大于Ig，因此两管仍然导通。要使导通的可控硅截止，必须把A、K正向电压降低到一定值，或反向，或断开。根据可控硅的导电特性，可用万用表的电阻档进行测试。对小功率可控硅，在可控硅A、G之间联接一只轻触开关(以便于操作)，用万用表的R1档，黑表笔接A极，红表笔接

32、K，此时给可控硅加上一正向电压(通过万用表内附的干电池)，万用表的指针不动，可控硅不导通，当按下开关，A、G接通，在G、K之间加上触发电压，可控硅才导通，万用表的指针偏转，指向一个较小的值；当G、A断开后，失去了控制电压，如果万用表的指针位置不变，可控硅仍处于导通状态，说明该可控硅的触发特性良好，如果G、A断开后，万用表指针随即偏转，指向。即可控硅不导通，则说明该可控硅的触发特性不好，或已损坏。对功率较大的可控硅，由于导通电压降较大，维持电流难以维持，引起导通状态欠佳，此时应在可控硅的阳极(A)上串接一节干电池，如图3(b)所示电路进行测试，以免引起误判。对于大功率可控硅应在图3(b)的电路上

33、再串上一节干电池，使测试效果明显。一般来说在测试10A以下的单向可控硅用图3(a)所示联接电路；10A一100A的可控硅用图3(b)所示联接电路，测试100A以上的单向可控硅应在图3(b)上再串一节干电池。在测试单向可控硅的基础上，对其它类型的可控硅，根据其基本结构，也可用万用表对其进行测试。1.4 二极管1.4.1 二极管的分类机参数1发光二极管发光二极管在日常生活电器中无处不在，它能够发光，有红色、绿色和黄色等，有直径为3mm或5mm圆形的，也有规格为25mm长方形的。与普通二极管一样，发光二极管也是由半导体材料制成的，也具有单向导电的性质，即只有极性正确才能发光。发光二极管的发光颜色一般

34、和它本身的颜色相同，但是近年来出现了透明的发光管，它也能发出红黄绿等颜色的光，只有通电了才能知道。 辨别发光二极管正负极的方法，有实验法和目测法。实验法就是通电看看能不能发光，若不能就是极性接错或是发光管损坏。注意发光二极管是一种电流型器件，虽然在它的两端直接接上3V的电压后能够发光，但容易损坏，在实际使用中一定要串接限流电阻，工作电流根据型号不同一般为1mA到30mA。另外，由于发光二极管的导通电压一般为1.7V以上，所以一节1.5V的电池不能点亮发光二极管。同样，一般万用表的R1挡到R1k挡均不能测试发光二极管，而R10k挡由于使用15V的电池，能把有的发光管点亮。用眼睛来观察发光二极管，

35、可以发现内部的两个电极一大一小。一般来说，电极较小、个头较矮的一个是发光二极管的正极，电极较大的一个是它的负极。若是新买来脚较长的一个是正极。2 .发光二极管的伏安特性发光二极管的伏安特性与普通二极管类似，但它的正向压降较大，并在正向压降达到一定值时发光。发光颜色和构成PN结的材料有关，通常有红、黄、绿、蓝和紫等颜色。发光亮度近似和工作电流密度成正比，但掺杂ZnO和GaP的发光二极管，其发光亮度随电流密度的增加会很快趋向饱和。另外，随结温的升高，LED的发光亮度将会减弱。 由于发光二极管的响应时间(光信号对电信号的延迟时间)一般小于100ns，故直流信号、交流信号或脉冲信号均可作为它的驱动信号

36、。国产LED器件用FG 1 2 3 4 5 6命名，其中1表示材料，1取值1，2，3分别对应LED的材料为GaAsP，GaAsAl和GaP。2表示发光颜色，2取16时表示发光颜色为红、橙、黄、绿、蓝和复色， 3表示封装形式。 4表示外形，取0 6各整数时，分别指发光二极管的外形为圆形、长方形、符号形、三角形、正方形、组合形和特殊形。 5 6为序号。使用发光二极管时，若用电压源驱动，则应在电路中串接限流电阻，以防止LED中电流过大而损坏。用交流信号驱动时，为防止LED被反向击穿，可在两端反极性并连整流二极管。几种红色发光二极管的参数见表1。1.4.2 二极管的测试 1极性的判别 将万用表置于R1

37、00档或R1k档，两表笔分别接二极管的两个电极，测出一个结果后，对调两表笔，再测出一个结果。两次测量的结果中，有一次测量出的阻值较大（为反向电阻），一次测量出的阻值较小（为正向电阻）。在阻值较小的一次测量中，黑表笔接的是二极管的正极，红表笔接的是二极管的负极。2单负导电性能的检测及好坏的判断 通常，锗材料二极管的正向电阻值为1k左右，反向电阻值为300左右。硅材料二极管的电阻值为5 k左右，反向电阻值为（无穷大）。正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。正、反向电阻值相差越悬殊，说明二极管的单向导电特性越好。若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小，则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏。若

38、测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大，则说明该二极管已开路损坏。 3反向击穿电压的检测 二极管反向击穿电压（耐压值）可以用晶体管直流参数测试表测量。其方法是：测量二极管时，应将测试表的“NPN/PNP”选择键设置为NPN状态，再将被测二极管的正极接测试表的“C”插孔内，负极插入测试表的“e”插孔，然后按下“V（BR）”键，测试表即可指示出二极管的反向击穿电压值。 也可用兆欧表和万用表来测量二极管的反向击穿电压、测量时被测二极管的负极与兆欧表的正极相接，将二极管的正极与兆欧表的负极相连，同时用万用表（置于合适的直流电压档）监测二极管两端的电压。摇动兆欧表手柄（应由慢逐渐加快），待二极管两端电压稳

39、定而不再上升时，此电压值即是二极管的反向击穿电压。1.4.3 二极管的工作原理 几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电

40、压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。1.5 开关1.5.1开关的测试1. 示波器应该有良好的接地。 2. 如果您的测量标准有带宽限制的要求，应该打开TDS430A中的20MHz带宽限制， 3. 使用示波器的交流耦合 4. 使用BNC电缆，并用TDS430A的50欧姆输入阻抗档进行测量（这时您可能需要50欧姆的大功率负载，BNC适配器或者制作测试夹具） 为提高测量精度，不应该使用示波器的探头，示波器探头的地线会引入比较大的噪声。1.6 扬声

41、器扬声器的主要性能指标扬声器的主要性能指标有：灵敏度、频率响应、额定功率、额定阻抗、指向性以及失真度等参数。1、额定功率扬声器的功率有标称功率和最大功率之分。标称功率称额定功率、不失真功率。它是指扬声器在额定不失真范围内容许的最大输入功率，在扬声器的商标、技术说明书上标注的功率即为该功率值。最大功率是指扬声器在某一瞬间所能承受的峰值功率。为保证扬扬器工作的可靠性，要求扬声器的最大功率为标称功率的23倍。2、额定阻抗扬声器的阻抗一般和频率有关。额定阻抗是指音频为400Hz时，从扬声器输入端测得的阻抗。它一般是音圈直流电阻的1.21.5倍。一般动圈式扬声器常见的阻抗有4、8、16、32等。3、频率

42、响应给一只扬声器加上相同电压而不同频率的音频信号时，其产生的声压将会产生变化。一般中音频时产生的声压较大，而低音频和高音频时产生的声压较小。当声压下降为中音频的某一数值时的高、低音频率范围，叫该扬声器的频率响应特性。理想的扬声器频率特性应为2020KHz，这样就能把全部音频均匀地重放出来，然而这是做不到的。每一只扬声器只能较好地重放音频的某一部分。4、失真扬声器不能把原来的声音逼真地重放出来的现象叫失真。失真有两种：频率失真和非线性失真。频率失真是由于对某些频率的信号放音较强，而对另一些频率的信号放音较弱造成的，失真破坏了原来高低音响度的比例，改变了原声音色。而非线性失真是由于扬声器振动系统的

43、振动和信号的波动不够完全一致造成的，在输出的声波中增加一新的频率成分。5、指向特性用来表征扬声器在空间各方向辐射的声压分布特性，频率越高指向性越狭，纸盆越大指向性越强。1.7 晶体三极管1.7.1 晶体三极管的分类及参数（1） 晶体三极管的分类1.按半导体材料和极性分类 按晶体管使用的半导体材料可分为硅材料晶体管和锗材料晶体管。按晶体管的极性可分为锗NPN型晶体管、锗PNP晶体管、硅NPN型晶体管和硅PNP型晶体管。 2.按结构及制造工艺分类 晶体管按其结构及制造工艺可分为扩散型晶体管、合金型晶体管和平面型晶体管。 3.按电流容量分类 晶体管按电流容量可分为小功率晶体管、中功率晶体管和大功率晶体管。 4.按工作频率分类 晶体管按