无线遥控车控制系统设计..pdf

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1、电气信息工程院毕业设计 第 - 1 - 页 共 26 页 无线遥控车控制系统设计 摘要:随着电子技术的飞速发展，新型大规模遥控集成电路的不断出现，使得遥控技术 有了日新月异的发展。遥控装置的中心控制部件已从早期的分立元件、集成电路逐步发展到 现在的单片微型计算机，智能化程度大大提高。近年来，遥控技术在工业生产、家用电器、 安全保卫以及人们的日常生活中使用越来越广泛。无线电遥控技术的诞生，起源于无线电通 信技术， 最初的构想是无线电电报技术的建立，真空电子管的发明使得无线电技术的应用和 普及很快应用在民用和军用等各个领域。自从爱迪生发明电灯以来，人类对照明电器的开启 和关断控制主要使用手动机械开

2、关。随着无线电的发展，从上个世纪60 年代开始，相继出 现了无线电遥控的小车。 无线通信是利用电磁波在自由空间中传播的一种通信方式。近些年在通信领域中发展最 快、应用最广的的就是无线通信技术。本次课题主要采用专用芯片SCTX2B/SM6135 组成一对 CMOS 集成芯片，由发射和接收两部分组成。采用部分外围元器件，就可以实现发射和接收、 编码与解码功能，具有抗干扰能力强，元器件数量少，可靠性高等优点。有4 个控制键用于 控制遥控车的动作，包括前进，后退，左转，右转功能。通过设计培养学生综合运用所学知 识, 结合实际独立完成课题的工作能力，了解5 功能集成芯片SCTX2B/SM6135 的引脚

3、功能和 应用电路、提高画图能力，熟练protel99 软件的使用，掌握PCB制版的流程，熟练掌握焊 接技术，以及各种元器件的测试与使用。 关键词 ：遥控技术、无线通信、集成电路、SCTX2B/SM6135 Remote control car control system design Abstract ： With the rapid development of electronic technology, the appearance of new large-scale remote control integrated circuit, remote control technolo

4、gy has a rapid development. The center of the remote control device control unit has been from the early separation of components, integrated circuit gradually developed to the present single chip microcomputer, intelligent degree is greatly increased. In recent years, remote control technology in i

5、ndustrial production, household appliances, security, and Peoples Daily life more and more widely used. The birth of the wireless remote control technology, originated in the radio communication technology, the original idea is the establishment of wireless telegraphy, the invention of the vacuum tu

6、be makes the application and popularity of radio technology quickly applied in civilian and military and other fields. Since 电气信息工程院毕业设计 第 - 2 - 页 共 26 页 Thomas Edison invented electric light, human turned on and off control of lighting is mainly use the manual mechanical switch. With the developmen

7、t of radio, since 60 s last century, there appeared a wireless remote control car. Wireless electromagnetic wave propagation in free space is to use a way of communication. In recent years in the field of communication is the fastest growing, most widely used in wireless communication technologies.

8、This topic mainly adopts the special-purpose chip SCTX2B/SM6135 pair of CMOS integrated chips, by transmitting and receiving of two parts. Use of peripheral components, can realize the transmission and receiving, encoding and decoding function, with strong ability of anti-interference components qua

9、ntity is little, high reliability, etc. There are four control keys are used to control the remote control car movement, including forward, backward, turn left, turn right. By designing integrated use of knowledge, training students practical subject ability to work independently, understand 5 funct

10、ional integration chip SCTX2B/SM6135 pin function and application of the circuit, improve drawing ability, skilled use protel99 software, master PCB plate-making process, familiar with welding technology, and various components of the test and use. Keywords:remote control, wireless communication tec

11、hnology, integrated circuits, SCTX2B/SM6135. 电气信息工程院毕业设计 第 - 3 - 页 共 26 页 第一章无线遥控技术的概述 1.1 开发背景 无线通信技术是近几年来比较流行的一种通信技术，他具有稳定性强、 传输 速率高、功耗低等优点。 具有广泛的应用背景。 选择此课题的目的在于通过学习 和实践，了解并应用无线遥控技术。 随着人们物质生活水平的提高，人们对精神 生活的追求也愈加强烈， 对信息的渴求已成为了人们必不可少的需要，更加简捷 与新颖的信息传递方式无疑会给人们带来耳目一新的感受。而我们以前小时候耍 的那种没有遥控装置的小车现在都已经过时了，

12、现在市面上卖得大多都是带遥控 装置的小车。而现代工具务求简捷化、便携化，因此，摇控装置的到来，必将会 给人们带来一种新的感受方式。 本文就简单的介绍了下使用SCTX2B/SM6135 一对 CMOS 集成芯片制作成的发射以及接收电路的无线遥控车来说说现代无线遥控技 术。 1.2 无线遥控技术介绍及其运用 无线遥控，顾名思义，就是一种用来远程控制机器的装置。现代的遥控器， 主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。时至今日，无线遥控 器已经在生活中得到了越来越多的应用，给人们带来了极大的便利。 而现在无线 遥控技术越来越多的运用在我们的生活当中，随着科技的进步无线遥控器也扩展 到了许多

13、种类，简单来说常见的有2 种，一种是家电常用的红外遥控模式（IR Remote Control ） ，另一种是防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控等等常用的无 线电遥控模式（ RF Remote Control ） 。 常用的无线电遥控系统一般分发射和接收两个部分。 发射部分一般分为两种类型， 即遥控器与发射模块， 遥控器和遥控模块是对 于使用方式来说的， 遥控器可以当一个整机来独立使用， 对外引出线有接线桩头； 而遥控模块在电路中当一个元件来使用，根据其引脚定义进行应用， 使用遥控模 块的优势在于可以和应用电路天衣无缝的连接、体积小、价格低、物尽其用，但 使用者必须真正懂得电路原理，否则还是用遥

14、控器来的方便。 电气信息工程院毕业设计 第 - 4 - 页 共 26 页 接收部分一般来说也分为两种类型，即超外差与超再生接收方式， 超再生解 调电路也称超再生检波电路，它实际上是工作在间歇振荡状态下的再生检波电 路。超外差式解调电路与超外差收音机相同，它是设置一本机振荡电路产生振荡 信号，与接收到的载频信号混频后，得到中频（一般为465kHz ）信号，经中频 放大和检波，解调出数据信号。 由于载频频率是固定的， 所以其电路要比收音机 简单一些。超外差式的接收器稳定、灵敏度高、抗干扰能力也相对较好；超再生 式的接收器体积小、价格便宜。 无线电遥控常用的载波频率为315mHz 或者 433mHz

15、 ，遥控器使用的是国家规 定的开放频段，在这一频段内，发射功率小于10mW 、覆盖范围小于 100m或不超 过本单位范围的，可以不必经过“无线电管理委员会”审批而自由使用。我国的 开放频段规定为315mHz ，而欧美等国家规定为433mHz ，所以出口到上述国家的 产品应使用 433mHz 的遥控器。 无线电遥控器与红外遥控器的区别： 红外遥控和无线遥控是对不同的载波来 说的，红外遥控器是用红外线来传送控制信号的，它的特点是有方向性、不能有 阻挡、距离一般不超过7 米、不受电磁干扰，电视机遥控器就是红外遥控器；无 线电遥控器是用无线电波来传送控制信号的，它的特点是无方向性、可以不“面 对面”控

16、制、距离远（可达数十米，甚至数公里）、容易受电磁干扰。在需要远 距离穿透或者无方向性控制领域，比如工业控制等等， 使用无线电遥控器较易解 决。 无线遥控车所讲的遥控技术正是无线遥控模式，无线遥控是无线电遥控， 它 是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接 收设备接收后， 可以指令或驱动其它各种相应的机械或者电子设备，去完成各种 操作，如闭合电路、移动手柄、开动电机，之后再由这些机械进行需要的操作。 作为一种与红外遥控器相补充的遥控器种类，在车库门、电动门、道闸遥控控制、 防盗报警器、 工业控制以及无线智能家居领域得到了广泛的应用，当然我们的无 线遥控车也正是运用的

17、这种技术。 在当今高速发展的社会，无线遥控技术广泛的运用于我们生活的各个领域， 其中包括遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫、遥控玩具上的运用。当然 还有一些更重要的场所还用到了无线遥控技术。 电气信息工程院毕业设计 第 - 5 - 页 共 26 页 第二章 无线遥控车的基本原理 2.1 发射电路基本原理 SCTX2B 在发射电路中的典型应用电路如图2.1-1 所示，该电路使用 3V电池 供电，三极管 Q1和 Q2的工作电压均是 3V，集成电路芯片的工作电压是3V。电 阻 R4用来决定编码器内部振荡器OSC 的振荡频率， 改变 R4阻值，可改变载波频 率及编码脉冲波形输出。4 的取值范围为

18、100k?500k?。按键开关 L、R用于 控制遥控车的左、右转，按键开关F、B用于控制遥控车的前进、后退。10 脚为 发射状态指示端， 可通过外接发光管 LED来指示发射状态。 三极管 Q1与 T1、C3 、 C4 组成了一个电容三点式载波振荡器，该振荡器的工作频率可以是27MHZ或 49MHZ。编码器 SO管脚（ 8 脚）输出的编码数字信号，经后级相应的射频电路Q1 输出的载波信号同时加到Q2的基极后，经 Q2调制放大， C1滤波后便由天线 L1 发射，然后再由与之配套的接收电路SM6135W 接收解调。 本套件使用无线遥控电 路，即 8脚输出， 7 脚为红外遥控输出，未使用。发射机线路板

19、如图7 所示。 图2.1-1发射电路原理图 电气信息工程院毕业设计 第 - 6 - 页 共 26 页 图2.1-2发射电路PCB图 2.2 接收电路基本原理 SM6135W 在接收电路中的典型应用电路如图2.2-1 所示，该电路使用的是 6V 电源电压， 6V 电压直接加在伺服电机M1和 M2的两组 H 桥驱动器上。无线遥控 信号经天线和射频接收电路（Q1 及其周围元件组成）接收解调后，还原成相应 的码信号，该信号被由SM6135W 的 14 脚、15 脚、16 脚及 1 脚内部反相器及相应 的外围电路组成的反相放大器放大后，送至 SM6135W 的编码输入端 3 脚，经内部 译码后，将在输出

20、端Right （6 脚） 、Left （7 脚） 、Backward（10 脚） 、Forward （11 脚）分别输出相应的控制信号以驱动两个H 桥电机驱动器。从而使桥路上 的驱动三极管交替导通以控制伺服电机的正、反转。4 脚和 5 脚外接的电阻 R3， 其阻值不得误差太大，否则接收电路SM6135W 内部基准频率与发射电路SCTX2B 内部基准频率不一致时， 接收电路 SM6135W 可能无法调出相应的编码信号。现以 伺服电机 M1为例：当解码芯片Forward（11 脚）管脚输出为高电平， Backward （10 脚）管脚输出为低电平时，Q2 、Q6 、Q12导通，而 Q3 、Q7 、

21、Q13关断， M1 中的电枢电流为从左至右，此时M1应前进；反之，当解码芯片Forward（11 脚） 管脚输出为低电平， Backward （10 脚）管脚输出为高电平时， Q3 、Q7 、Q13导通， 而 Q2 、Q6 、Q12关断，中的电枢电流从右至左，此时，M1应后退。接收机 线路板如图 2.2-2 所示。 电气信息工程院毕业设计 第 - 7 - 页 共 26 页 图2.2-1接收电路原理图 图2.2-2接收电路 PCB图 2.3 无线遥控车的工作原理 2.3.1 主要元器件简介 SCTX2B/SM6135W是配套使用的无线遥控编解码集成电路，它们都有5 个管 脚，对应于 5 种编/

22、解码功能。 SCTX2B/SM6135W具有遥控车的完整控制功能，它 们的工作电压为2.5V6.0V，当无任何功能键按下时，芯片将自动断电，片上 振荡器停止工作，从而减少工作电流。该编/ 解码器的使用十分简单，应用时只 电气信息工程院毕业设计 第 - 8 - 页 共 26 页 需很少的几个外部元件即可构成一个完整的实用电路。 SCTX2B/SM6135W电路的极限参数如下： 电源电压为 2.4V6.0V； 输入输出电压上下浮动0.3 V ； 工作温度 -10+65； 储存温度为 -25+125。制作时，不要超出极限参数中所列的数值范 围，否则芯片可能会损坏。 2.3.1.1 SCTX2B 的主

23、要性能结构 编码电路的内部结构和外形封装分别如图2.3-1 （a）和 ( ) 所示。由图可 见：该编码器的内部主要由输入电路、编码电路、振荡电路、时序产生器电路和 输出电路组成。输入电路有 5 个输入管脚，分别与 5 个功能按键 forward ( 前进) 、 backward ( 后退)、right-ward (向右 ) 、left-ward (向左) 和 turbo (加速)相 对应。芯片中的编码电路向SO和 SC两个输出管脚发送数字码， 数字码与定义的 功能按键相对应， SO编码输出端用于无线遥控，而SC编码输出端则用于红外遥 控。芯片内时序电路中的一个计数器可使SCTX2B 具有自动断

24、电功能。其管脚PC 输出端可用来控制外部工作电源的通、断状态。按下任何一个功能按键都会立即 使芯片激活。编码器输出的编码格式和字格式分别如图2.3-2( ) 和 ( )所示。 在编码格式中，W2 表示功能码，W2 表示开始码。SCTX2B 的管脚功能说明如表2.3-1 所列。 图 2.3-1 SCTX2B 结构图和外形引脚 （a） 编码电路结(b)外部引脚排列 电气信息工程院毕业设计 第 - 9 - 页 共 26 页 表 2.3-1SCTX2B 的各管脚说明 管脚号管脚名功能说明 1 Right 带上拉电阻， 此脚接地，则选择右转功能 2 Test 带有上拉电阻，测试端。此脚可用于测试方式 3

25、 GND 电源负极 4 Backward 带有上拉电阻，此脚接地选择后退功能 5 Forward 带有上拉电阻，此脚接地选择前进功能 6 Turbo 带有上拉电阻，此脚接地选择加速功能 7 SC 带有载波频率的编码信号输出端，用于红外遥控 8 SO 不带载波频率的编码信号输出端，用于无线遥控 9 Vcc 电源正极 10 PC 电源控制输出端 11 OSCO 振荡器输出端 12 OSCO 振荡器输入端 13 NC 空脚 图 2.3-2 编码格式和字格图 电气信息工程院毕业设计 第 - 10 - 页 共 26 页 14 Left 带有上拉电阻，此脚接地选择左转功能 2.3.1.2 解码电路 SM6

26、135W 的功能结构 解码集成电路的内部电路结构和外形封装分别如图2.3-3( ) 和 ( )所示。 该解码集成电路比编码集成电路复杂得多，它内部主要由 3 组放大器、信号取样 和误码检测、解码电路、控制逻辑电路、振荡器、时序产生器、锁存器、输出电 路组成。 SM6135W 有 5 个输出管脚，分别具有5 种功能。接收的信号由三级放大 器放大后对其进行信号取样、误码检测和解码，以控制遥控车的动作。 编码和解 码两种芯片的振荡器工作频率之间的相对误差必须小于2.5 。编码和解码时 序图如图 2.3-4 所示。 SM6135W 的管脚功能说明如表2.3-2 所列。 表 2.3-22 SM6135W

27、 的各管脚说明 管 脚 号管脚名功能说明 1 VO2 放大器 2 输出管脚 图 2.3-4 编码和解码时序 （a） 解码电路结 （b）外部引脚排 图 2.3-3 SM6135W 结构图和外形引脚图 电气信息工程院毕业设计 第 - 11 - 页 共 26 页 2 GND 负电源 3 SI 解码信号输入端 4 OSCI 振荡器输入端 5 OSCO 振荡器输出端 6 Right 右转输出端 7 Left 左转输出端 8 RD 带有上拉电阻，该脚接地选择右转功能无效 9 LD 带有上拉电阻，该脚接地选择左转功能无效 10 Backward 后退输出端 11 Forward 前进输出端 12 Turbo

28、 加速输出端 13 Vcc 电源正极 14 VI1 放大器 1 输入端 15 VO1 放大器 1 输出端 2.3.2 无线遥控车的基本原理 无线遥控车采用的是伺服电机无线遥控技术。遥控电路设计的基本要求是高 性能、低成本、运行平稳、控制灵活、线路简单、抗干扰能力强。通常无线遥控 车的驱动要用两个微型直流伺服电动机来实现玩具遥控车的前进、后退、左转、 右转等功能。 玩具遥控车市场竞争的日趋激烈，对无线遥控车的电气性能也提出 了越来越高的要求。 无线遥控车的无线遥控控制电路设计决定着玩具遥控车的整 体性能。本系统主要采用SCTX2B/SM6135W集成电路控制器来设计完成。 无线遥控车一般都具有前

29、进、后退、左转、右转的基本功能，这些功能可分 别由两台微型伺服电动机来完成，该电机没有调速功能。 无线遥控电路的原理方 16 VI2 放大器 2 输入端 电气信息工程院毕业设计 第 - 12 - 页 共 26 页 框图如图 2.3-5 所示。 该电路由无线发射和无线接收两部分组成，其中无线发射由编码电路和RF 发射电路组成。编码电路使用的集成电路型号是SCTX2B ，该电路具有5 种编码 功能，其中 F/B 用于控制伺服电动机的前进、后退；L/R 用于控制伺服电动机的 左转、右转； turbo 用于加速。无线接收电路部分的解码电路可以使用SM6135W 集成电路芯片来完成，解调后的RF信号被放

30、大和滤波，然后得到基带信号。当 系统在对该信号进行取样后，解码逻辑便可以提取F/B、L/R 和来自接收信号的 功能位，同时输出相应的前进、后退、左转、右转和加速功能所用的控制电平。 为了满足玩具遥控车的安全需要，同时还应为伺服电机设计过载保护电路。 前进 后退 左转 右转 编码 SCTX2B RF 发射 RF 接收 解码 SM6135 W 前进 后退 左转 右转 图 2.3-5 原理方框图 电气信息工程院毕业设计 第 - 13 - 页 共 26 页 第三章 印刷电路板介绍 印制电路版（ Printed Circuit Board,简称 PCB ） ，它是以一定尺寸的绝 缘板为基材，以铜箔为导线

31、，经特定工艺加工，用一层或若干层导电图形（铜箔 的链接关系）以及设计好的孔（如元件孔、机械安装孔、金属化过孔等）来实现 元件间的电气连接关系， 它就像在纸上印刷上去似的， 故得名印制电路板或称印 刷线路板。在电子设备中， 印制电路板可以对各种元件提供必要的机械支撑，提 供电路的电气连接并用标记符号把板上安装的各个元件标注出来，以便于插件、 检查及调试。 按照在一块板上导电图形的层数，印制电路板可分为一下三类。 1. 单面板 指仅一面又导电图形的电路板，也称单面板。 2. 双面板 指两面都有导电图形的电路板，也称双层板。 其两面的导电图形之间的电连 接通过过孔来完成。 3. 多层板 由交替的导电

32、图形层及绝缘材料层叠压粘合而成的电路板。除电路板两个面 有导电图形外， 内部还有一层或都多层相互绝缘的导电层，各层之间通过金属化 过孔实现电气连接。它主要应用于复杂的电路设计。 3.1 PCB 设计流程 3.1.1 印制电路板的设计的一般步骤 1. 绘制印制电路板 主要任务是绘无线遥控车原理图，并且确保无误后，生成网络表，用于PCB 设计时自动布局。 2. 规划电路板 主要完成确定电路板的物理边界，电气边界，电路板的层数， 各种元件的封 电气信息工程院毕业设计 第 - 14 - 页 共 26 页 装形式和布局要求等任务，遥控车PCB的大小为： 6cm*3.5cm。 3. 设置参数 主要是设置软

33、件中电路板的工作层，PCB编辑器的工作参数，自动布局等。 4. 装入网络表及元件的封装形式 网络表是 PCB自动布线的核心， 也是电路理图设计与印制电路板设计系统的 接口。只有正确装入网络表后，才能进行对电路板的自动布局等。 5. 元件的布局 元件的布局包括自动和手动调整两个过程。在规划好电路板和装入网络表之 后，系统能自动装入元件， 并自动将它们放置在电路板上。自动布线是系统根据 某种算法在电气边界内自动摆放元件的位置。如果自动布局不尽如意， 则在进行 手工调整。 6. 手动布线 手动布线时， 要注意相连导线之间要有一定的绝缘距离；信号线在拐弯处不 能走直线；电源线和地线的布线要短，粗且避免

34、形成回路。 7. 补泪滴 8. 文件的保存及输出 3.1.2 印刷板制作工艺流程 制板工艺程序：修整板周边尺寸热转印 - 腐蚀- 钻孔定位 - 清洗- 细砂纸 擦光亮 - 涂松香水。 1. 先将符合尺寸要求的辅铜板表面用细砂纸擦光亮, 再用热转印将布线图转 印到辅铜板上。 2. 腐蚀一般采用三氯化铁作腐蚀液, 腐蚀速度与腐蚀液的浓度, 温度及腐蚀 过程中采取抖动有关, 为保证制板质量及提高腐蚀速度, 可采用抖动和加热的方 法。 3. 腐蚀完成后 , 应用自来水冲洗干净 , 把印刷板抹干。 4. 用直径 1.0mm钻头钻孔、定位。 5. 用细砂布将印刷板辅铜面擦至光亮为止, 然后立即涂上松香溶液

35、。 电气信息工程院毕业设计 第 - 15 - 页 共 26 页 第四章 基本元件介绍及焊接 4.1 基本元件简介 4.1.1 三极管 本课题用到的三极管（ TO-92）主要有C1815 、C8550 、C945 、C8050 ，我们 实验用的三极管他们的封装都是从正面看E、B、C的顺序，如图 4.1-1 ，下面介 绍下他们的基本参数： C945 三级管参数：类型 : NPN；最大集电极发射电压（VCEO ） ：21；直流电 增益:10 to 60；最大集电极电流 (A):0.1A ；功耗 :0.5W；频率： 250MHz 。 C1815三级管参数：类型 : NPN ；最大集电极发射电压（ VC

36、EO ）:21 直流电增 益:10 to 60；最大集电极电流 (A):0.15A ；功耗 :0.4W； 频率:8MHZ 。 8550 三级管参数 : 类型 : 开关型；极性 :PNP；材料 : 硅； 最大集电极电流 (A):0.5 A；直流电增益 :10 to 60； 功耗:625 mW ； 最大集电极发射电压 （VCEO ） :25 频率:150MHz三极管 8550 是一种常用的普通三极管。C8050三级管参数：类型 : NPN ；材料 : 硅 0.5 A 直流电增益 :10to60 ； 功耗:625 mW ； 最大集存器发射 电（VCEO ）:25 ； 频率:150KHZ；8050是非

37、常常见的 NPN 型晶体三极管，在各种 放大电路中经常看到它，应用范围很广，主要用于高频放大。 电气信息工程院毕业设计 第 - 16 - 页 共 26 页 图4.1-1 三极管的封装图 4.1.1.1 三极管的分类 晶体三极管的种类很多，分类方法也有多种。下面按用途、频率、功率、材 料等进行分类。（1)按材料和极性分有硅材料的NPN 与 PNP三极管. 锗材料的 NPN 与 PNP三极管。 （2) 按用途分有高、中频放大管、低频放大管、低噪声放大管、 光电管、开关管、高反压管、达林顿管、带阻尼的三极管等。（3) 按功率分有小 功率三极管、中功率三极管、大功率三极管。（4) 按工作频率分有低频三

38、极管、 高频三极管和超高频三极管。 （5)按制作工艺分有平面型三极管、合金型三极管、 扩散型三极管。（6)按外形封装的不同可分为金属封装三极管、玻璃封装三极管、 陶瓷封装三极管、塑料封装三极管等。 4.1.1.2 三极管电极和管型的判别 1. 目测法 一是管型的判别。一般， 管型是 NPN还是 PNP应从管壳上标注的型号来辨别。 依照部分标准，三极管型号的第二位( 字母) ，A、C 表示 PNP管，B、D表示 NPN 管，例如： 3AX为 PNP型低频小功率管， 3BX为 NPN 型低频小功率管， 3CG 为 PNP 型高频小功率管， 3DG为 NPN型高频小功率管， 3AD为 PNP型低频大

39、功率管， 3DD 为 NPN 型低频大功率管，3CA为 PNP型高频大功率管， 3DA为 NPN 型高频大 功率管。此外有国际流行的90119018 系列高频小功率管，除9012 和 9015 为 PNP管外，其余均为NPN型管。 二是管极的判别。常用中小功率三极管有金属 圆壳和塑料封装 ( 半柱型 ) 等外型。 2. 用万用表电阻档判别 三极管内部有两个PN结，可用万用表电阻档分辨e、b、c 三个极。在型号 标注模糊的情况下 , 也可用此法判别管型。 基极的判别。 判别管极时应首先确 认基极。对于NPN管，用黑表笔接假定的基极，用红表笔分别接触另外两个极, 若测得电阻都小，约为几百欧- 几千

40、欧；而将黑、红两表笔对调，测得电阻均较 大，在几百千欧以上，此时黑表笔接的就是基极。PNP管，情况正相反，测量时 两个 PN结都正偏的情况下，红表笔接基极。实际上，小功率管的基极一般排列 在三个管脚的中间，可用上述方法，分别将黑、红表笔接基极，既可测定三极管 电气信息工程院毕业设计 第 - 17 - 页 共 26 页 的两个 PN结是否完好 ( 与二极管 PN结的测量方法一样 ) ，又可确认管型。集 电极和发射极的判别。确定基极后，假设余下管脚之一为集电极c，另一为发射 极 e, 用手指分别捏住 c 极与 b 极( 即用手指代替基极电阻Rb)。 同时, 将万用表两 表笔分别与 c、e 接触,

41、若被测管为 NPN, 则用黑表笔接触c 极、用红表笔接 e 极 (PNP管相反 ), 观察指针偏转角度；然后再设另一管脚为c 极, 重复以上过程 , 比 较两次测量指针的偏转角度大的一次表明IC 大，管子处于放大状态，相应假设 的 c、e 极正确。 4.1.1.3 三极管性能的简易测量 (1) 用万用表电阻档测ICEO和。基极开路，万用表黑表笔接NPN管的集 电极 c、红表笔接发射极e(PNP管相反 ) ，此时 c、e 间电阻值大则表明ICEO小， 电阻值小则表明ICEO大。用手指代替基极电阻Rb ，用上法测 c、e 间电阻，若 阻值比基极开路时小得多则表明值大。 (2) 用万用表 hFE档测

42、。有的万用 表有 hFE档，按表上规定的极型插入三极管即可测得电流放大系数, 若很小 或为零，表明三极管己损坏，可用电阻档分别测两个PN结，确认是否有击穿或 断路。 4.1.2 电解电容 电解电容是电容的一种，金属箔为正极（铝或钽），与正极紧贴金属的氧化 膜（氧化铝或五氧化二钽）是电介质，阴极由导电材料、电解质（电解质可以是 液体或固体）和其他材料共同组成，因电解质是阴极的主要部分，电解电容因此 而得名。同时电解电容正负不可接错。 4.1.2.1 电解电容的特点 电解电容器特点一： 单位体积的电容量非常大， 比其它种类的电容大几十到 数百倍。 电气信息工程院毕业设计 第 - 18 - 页 共

43、26 页 电解电容器特点二：额定的容量可以做到非常大，可以轻易做到几万f 甚 至几 f （但不能和双电层电容比） 。 电解电容器特点三： 价格比其它种类具有压倒性优势，因为电解电容的组成 材料都是普通的工业材料，比如铝等等。 4.1.2.2 电解电容的原理 电解电容器通常是由金属箔 （铝/ 钽）作为正电极， 金属箔的绝缘氧化层 （氧 化铝/ 钽五氧化物）作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容 器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液（液态电解质）的薄 纸/ 薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰。由于 均以电解质作为负电极（注意和电介质区分），电

44、解电容器因而得名。 应用：有极性电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、 退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。一般不能用于交流电源电路， 在直流电源电路中作滤波电容使用时，其阳极（正极）应与电源电压的正极端相 连接，阴极（负极）与电源电压的负极端相连接， 不能接反， 否则会损坏电容器。 无极性电解电容器通常用于音箱分频器电路、电视机 S校正电路及单相电动 机的起动电路。 电解电容器广泛应用于家用电器和各种电子产品中，其容量范围较大， 一般 为 11000F，额定工作电压范围为6.3450V。其缺点是介质损耗、 容量误差较 大（最大允许偏差为 +100% 、-20% ） ，

45、耐高温性较差，存放时间长容易失效。 电解电容的极性，注意观察在电解电容的侧面有“”，是负极，如果电解 电容上没有标明正负极，也可以根据它的引脚的长短来判断，长脚为正极，短脚 为负极。 4.1.3 瓷片电容 用高介电常数的电容器陶瓷 钛酸钡一氧化钛挤压成圆管、圆片或圆盘作 为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。它又分高频瓷介和低频瓷介 两种。具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中， 作为回路电 容器及垫整电容器。 低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直 电气信息工程院毕业设计 第 - 19 - 页 共 26 页 流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合包括高频在内

46、。这种电容器不宜使 用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。 4.1.3.1 瓷片电容分类 它又分高频瓷介和低频瓷介两种。具有小的正电容温度系数的电容器，用于 高稳定振荡回路中， 作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作 频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合包括 高频在内。这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。 4.1.3.2 瓷片电容优缺点 优点：稳定，绝缘性好，耐高压 缺点：容量比较小 4.1.3.3瓷片电容用途 在大功率、 高压领域使用的高压陶瓷电容器，要求具有小型、高耐压和频率 特性好等特点。近年来随着材料、电极和制造技

47、术的进步， 高压陶瓷电容器的发 展有长足的进展， 并取得广泛应用。 高压陶瓷电容器已成为大功率高压电子产品 不可缺少的元件之一。 高压陶瓷电容器的用途主要分为送电、配电系统的电力设 备和处理脉冲能量的设备。 4.1.4 可调电感器 常用的可调电感器有半导体收音机用振荡线圈、电视机用行振荡线圈、 行线 性线圈、中频陷波线圈、音响用频率补偿线圈、阻波线圈等，如下图所示。 1. 半导体收音机用振荡线圈此振荡线圈在半导体收音机中与可变电容器等 组成本机振荡电路，用来产生一个输入调谐电路接收的电台信号高出465kHz的 本振信号。其外部为金属屏蔽罩，内部由尼龙衬架、工字形磁心、磁帽及引脚座 电气信息工程

48、院毕业设计 第 - 20 - 页 共 26 页 等构成，在工字磁心上有用高强度漆包线绕制的绕组。磁帽装在屏蔽罩内的尼龙 架上，可以上下旋转动， 通过改变它与线圈的距离来改变线圈的电感量。电视机 中频陷波线圈的内部结构与振荡线圈相似，只是磁帽可调磁心。 2电视机用行振荡线圈行振荡线圈用在早期的黑白电视机中，它与外围的 阻容元件及行振荡晶体管等组成自激振荡电路（三点式振荡器或间歇振荡器、多 谐振荡器），用来产生频率为15625HZ的的矩形脉冲电压信号。该线圈的磁心中 心有方孔，行同步调节旋钮直接插入方孔内，旋动行同步调节旋钮， 即可改变磁 心与线圈之间的相对距离，从而改变线圈的电感量，使行振荡频率

49、保持为 15625HZ ，与自动频率控制电路（ AFC ）送入的行同步脉冲产生同步振荡。 3行线性线圈行线性线圈是一种非线性磁饱和电感线圈（其电感量随着电 流的增大而减小），它一般串联在行偏转线圈回路中，利用其磁饱和特性来补偿 图像的线性畸变。 行线性线圈是用漆包线在“工“字型铁氧体高频磁心或铁氧体磁 棒上绕制而成， 线圈的旁边装有可调节的永久磁铁。通过改变永久磁铁与线圈的 相对位置来改变线圈电感量的大小，从而达到线性补偿的目的。 4.1.5 电阻 4.1.5.1电阻的定义 在物理学中，用电阻（ Resistance ）来表示导体对电路阻碍作用的大小。导 体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同， 电阻是导体本身的一种特性。 电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。电阻 元件的电阻值大小一般与温度有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系 数，其定义为温度每升高1时电阻值发生变化的百分数。电阻是所有电子电路 中使用最多的元件。主要职能就是阻碍电流流过，应用于限流、分流、降压、分 压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等。数字电路中功能有上拉电阻和下拉电 阻。 4.1.5.2 控制电阻大小的因素 电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，还与导体