| 從51初學(xué)者到電子工程師（4）
從51初學(xué)者到電子工程師 2.6 三極管
2.7 光電管
2.8 電容
2.9 電阻
2.10 固態(tài)繼電器
2.11 繼電器
2.12 變壓器與整流橋
2.13 三端穩(wěn)壓器
2.14 開關(guān)電源芯片
2.15 封裝知識(shí)、芯片批號(hào)等
2.16 接插件
2.17 器件選購的知識(shí)
2.6 三極管
2.6.1 三極管的4種工作狀態(tài) 1) 飽和導(dǎo)通狀態(tài) 飽和導(dǎo)通=0 2) 截止?fàn)顟B(tài) 飽和導(dǎo)通=1 3) 線性放大狀態(tài) 作為低頻放大器時(shí)使用,具體的可參見有關(guān)電子線路的書籍; 4) 非線性工作狀態(tài) 在無線電通信系統(tǒng)中,作為混頻器等使用。具體的可參見有關(guān)電子線路的書籍;
愚記得南京工學(xué)院也就是現(xiàn)在的東南大學(xué)在80年代初期有一套《電子線路》5本, 是電子專業(yè)的書籍,比較難懂;現(xiàn)在,即使是在電子專業(yè)的學(xué)生中,也應(yīng)該降低了 對(duì)三極管的哪些復(fù)雜的參數(shù)的要求了吧;在實(shí)際使用時(shí),即使是模擬電路、非線性 電路,也都是集成電路了,誰還使用三極管自己做呢？如果萬一需要,現(xiàn)學(xué)也來得 及。這套書很強(qiáng)的。編寫人在那個(gè)年代肯定都是牛人。 學(xué)三極管這些參數(shù)很繁瑣的,要是現(xiàn)在的非電子類的大學(xué)生或者大專生們還學(xué)這些 玩意,我只能說是學(xué)校在誤人子弟了。 好多學(xué)校都在擴(kuò)招,很多學(xué)生念了4年下來,學(xué)了一堆過時(shí)的理論,跟實(shí)際的東西 一點(diǎn)沒有接軌,不知道7407是干什么用得,不知道三極管的幾個(gè)狀態(tài);我只能無話 可說。 所以,念了4年下來,跟企業(yè)的需求還有一段距離,還需要從頭來過;聰明的學(xué)生 趕緊抓住機(jī)會(huì)去學(xué)習(xí),去實(shí)習(xí),這樣,還可以趕緊補(bǔ)上實(shí)際應(yīng)用的這一課。 言歸正傳。 參見下圖： 當(dāng)單片機(jī)的口線輸出電平為1時(shí),三極管的be結(jié)導(dǎo)通,ce結(jié)導(dǎo)通,輸出的電壓值為 0V;
當(dāng)單片機(jī)的口線輸出電平為0時(shí),三極管的be結(jié)不導(dǎo)通,ce結(jié)截止,輸出的電壓值 為5V; 在這種數(shù)字電路的應(yīng)用中,相當(dāng)于三極管是一個(gè)反相開路門。 計(jì)算是否導(dǎo)通,公式如下： I＝B（放大倍數(shù),希臘字母的貝塔）×Ibe 當(dāng)Ice<I時(shí),即為飽和導(dǎo)通; 相差越大,飽和程度越深,Vce越小,三極管的輸出內(nèi)阻越小; 這個(gè)概念要用到光電管中。 設(shè)計(jì)使用時(shí)大概算算,心里有個(gè)數(shù);在電路板上試試,行的通,那就是它了。可以 測(cè)量Vce值,至少要小于0.1V就可以了。 常用的PNP三極管是2N5551,驅(qū)動(dòng)40mA的LED（電壓在24V）、蜂鳴器等均沒有問題 。 2.6.2 三極管的具體應(yīng)用 實(shí)際上,已經(jīng)有象7407、ULN2003可以取代三極管在數(shù)字電路中的作用;但是,有 時(shí)是受到PCB面積的制約,有時(shí)是為了降低成本,有時(shí)是因?yàn)椴季址奖?在1~2個(gè)輸 出點(diǎn)時(shí),還是可以使用三極管來做驅(qū)動(dòng)的。 例如：驅(qū)動(dòng)一個(gè)蜂鳴器;往往系統(tǒng)中的蜂鳴器跟其它驅(qū)動(dòng)設(shè)備,繼電器等,距離較 遠(yuǎn);這時(shí),沒有必要使用一片7407,或者ULN2003來驅(qū)動(dòng);驅(qū)動(dòng)的接口如下：
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2.7 光電管
我這里所謂的光電管有2種：
1) 反射型光電管
2) 對(duì)射型光電管 這2種產(chǎn)品在市場(chǎng)上又可分為調(diào)理好的和沒有調(diào)理好的; 這2種光電管在電子產(chǎn)品世界和電子技術(shù)應(yīng)用雜志上都有大量的廣告。隨便找一本 都有。 我所說的調(diào)理好的指的是內(nèi)部已經(jīng)加了限流電阻和輸出的放大驅(qū)動(dòng)電路了。它的特 點(diǎn)是只有3根線,電源2根,輸出信號(hào)一根,TTL電平的;但是,有時(shí)受到某種限制 ,需要使用沒有調(diào)理好的,怎么辦呢？ 參見下圖：光電管原理框圖 這種沒有調(diào)理好的光電管在使用時(shí),需要做一塊小的電路板,在發(fā)光管加限流電阻 ,在光電三極管的集電極加上拉電阻到5V,如下圖所示：光電管工作框圖1。 但是,在使用中我發(fā)現(xiàn),輸出的信號(hào)不穩(wěn)定,尤其是在使用比較長(zhǎng)的電纜傳輸?shù)絾?/P> 片機(jī)的時(shí)候;究其原因,我認(rèn)為是由于反射或者對(duì)射的紅外光落在光電三極管的靶 面上,光強(qiáng)未能導(dǎo)致光電三極管深度飽和,使得輸出的內(nèi)阻偏大,環(huán)境的噪聲和電 纜的干擾信號(hào)容易在線路上疊加的緣故; 為了可*工作,仿照達(dá)林頓管的結(jié)構(gòu),在光電三極管的輸出端加一個(gè)限流電阻接到 NPN的B結(jié),當(dāng)無光的時(shí)候,2N5551飽和導(dǎo)通,輸出電壓為0V;實(shí)際測(cè)量小于0.1V; 當(dāng)有光,甚至是弱光時(shí),2N5551截至,輸出電壓為5V。將3K電阻換成更大或更小的 電阻,可以調(diào)整光電三極管的輸出的靈敏度。 具體工作過程可以自行分析,做個(gè)實(shí)驗(yàn)。
2.8 電容
2.8.1 電容的主要種類 電容有以下幾大類： 1) 電解電容
2) 獨(dú)石電容
3) 磁片電容
4) 膽（左金右旦）電解電容
5) 滌綸電容等 電容的指標(biāo)是：耐壓值和電容容量。例如：220u/50V,就是說,這個(gè)電解電容耐壓 值為50V,容量為220u。 電容的容量跟電容的介質(zhì)有關(guān)。 顧名思義： 電解電容為電解質(zhì)作為介質(zhì)的,鋁作為電極; 獨(dú)石電容是使用石頭作為介質(zhì)的; 磁片電容是磁片作為介質(zhì)的; 膽（左金右旦）電解電容使用電解質(zhì)作為介質(zhì),但是,電極采用膽（左金右旦）金 屬。
滌綸電容采用滌綸作為介質(zhì)。 有興趣的網(wǎng)友可以拆一個(gè)電容看看。
2.8.2 電容的使用場(chǎng)合
1. 電源穩(wěn)壓和濾波 電解電容主要是用來穩(wěn)壓和低頻交流濾波的;高頻濾波是使用磁片電容和獨(dú)石電容 。
當(dāng)電解電容作為穩(wěn)壓時(shí),接在整流橋和三端穩(wěn)壓器的輸出端,起到穩(wěn)定電壓的作用 。其工作機(jī)理相當(dāng)于一個(gè)水庫,從上游來的帶有波浪的水到了水庫,就變的平滑了 。 但是,鋁電解電容的電解質(zhì)隨著時(shí)間的推移會(huì)干涸,所以在設(shè)計(jì)時(shí)需要留有余量, 保證系統(tǒng)正常工作到它的壽命。 有些遠(yuǎn)端供電的直流電源,接到電路板的輸入端時(shí),需要在電路板的電源輸入端加 一個(gè)大的電解電容,通�？梢允�220u/25V,這樣,這塊電路板需要供電時(shí),不是直 接從電源處取,而是從電容中取電,可以得到穩(wěn)定的電流供給; 但是,電解電容只能濾除低頻的波動(dòng);對(duì)于直流電源中的高頻波動(dòng),可以加一個(gè) 0.1u或0.01u的獨(dú)石電容或者磁片電容。 很多教科書都指出,在每一個(gè)芯片的電源和地兩端接一個(gè)0.1u或0.01u的獨(dú)石電容 或者瓷片電容,解決芯片的供電過程中,由于電路板的走線電感產(chǎn)生的電源開關(guān)噪 聲尖峰。這種作用下的電容叫去耦電容。這是電路板的常規(guī)的設(shè)計(jì); 2. 定時(shí)參數(shù) 對(duì)于象555這樣需要外接電容產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖的器件,滌綸電容是首選�？梢韵胂� ,滌綸一層又一層纏繞,受到溫度變化引起的滌綸的面積的變化的相對(duì)值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小 于獨(dú)石電容的介質(zhì)石頭受到溫度變化而引起的變化值。 3. 產(chǎn)生其它電壓 有些需要從單一電壓產(chǎn)生其它的電壓的芯片,如：max232,需要外接電容才能實(shí)現(xiàn) 。
參見max232技術(shù)資料。
外接01.u的膽電容。
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66821730(技術(shù)支持)
