电路基础知识II

电容

串联

  • 容量变小 (较少采用)

并联

  • 容量变大 (大多采用)

作用

  • 储能
  • 滤波(可尝试采用电击法快速锁定损坏的电容)
  • 耦合

特性

  • 通交流(波动)阻直流(平稳), 通高频 阻低频;
  • 电容两端的电压不能突变。

测量

  1. 二极管档测
    • 电容两脚短接放电;
    • 万用表拨二极管档,红笔接正极,黑笔接负极,读数由小变大至OL,容量大小决定充电过程快慢;
    • 若不能充满至OL,则电容漏电损坏;
    • 若读数一直为零,则电容短路损坏;
  2. 电容档测量
    • 万用表打到容量档;
    • 红表笔接到电容正极,黑表笔接到电容负极,测得容量与标识容量值误差在20%以内。

电感

作用

  • 储能(电能<—>磁能),电感一般会用在电压的输入与输出端。

特性

  • 通直流(平稳),阻交流(波动),通直阻交;
  • 电感两端的电流不能突变。

二极管

特性

  • 单向导电性
  • 硅:P≥N+0.7 V 锗:P≥N+0.3 V

作用

  • 实现升降压
  • 实现逻辑“或” (CMOS电路)
  • 实现逻辑“与”

三极管

三极管由两个 PN 结组成,是一种电流控制元器件。

结构

  • 基极(Base)、 集电极(Collector)、 发射极(Emitter)
  • 三个极,两个结,三个区

状态

  • 导通:发射结正偏,C、E极之间导通
  • 截止:发射结反偏,C、E极之间断开

运用

  • NPN三极管(当E极接地)B极与C极电压相反,非门;
  • PNP三极管(当B极接地)E极与C极电压相同, 同门。

MOS管

MOSFET,金属氧化物半导体场效应晶体管,一种电压控制元器件,可以不需要电流,是最容易坏的元器件之一。

结构

  • G: 栅极(控制极) D: 漏极(输入极) S: 源极(输出极)

测量

  • 万用表打到二极管档;(N沟道MOS管为例)
  • 红表笔接 S 极,黑表笔接 D 极,测得值在450—750 左右,其余均为无穷大
  • 导通功能测试:红表笔接 G 极,黑表笔分别测 D 极和 S 极,再快速测 D 极和 S 极之间的阻值应为 0
  • 测得值有一次值基本为 0(先放电),如果还是为0则 MOS 管击穿,都为无穷大,则 MOS 管开路。

状态

  • N 沟道 MOS 管导通条件:VG>VS(G极电压越高越导通)9V或以上
  • P 沟道 MOS 管导通条件:VG<VS(G极电压越低越导通)
  • 实际电路中大多数用7002代替NPN型三极管使用。

结论

  • NPN型三极管不能在B极直接加电压,7002N沟道MOS管则可以在G极直接加电压。

稳压管

稳压管又叫线性稳压集成 IC,是一种电压控制元器件。

作用

  • 当输入电压有变化时输出电压不变化

分类

  • 三端不可调稳压器,78M05 、78D05、 78L05、 431 、1085 、 1117
  • 三端可调稳压器,1084 、1085 、1086、 1087 、1117 、3117

比较运算放大器

状态

  • 当V+ > V-则VOUT输出为高电平,当V+≤V-则VOUT输出为低电平

原理

  • 比较器属于漏极开路输出,所以输在出端上一定要有上拉电阻(条件满足时开关断开,条件不满足时开关闭合)。

PWM供电电路

脉宽调制电路

结构

  • 输入电感+输入滤波电容+上管、下管+输出电感+输出滤波电容+PWM电源芯片

工作流程

  1. VIN是PWM上管输入电压,VCC是PWM电路芯片的供电。
  2. COMP/ON 是PWM电源芯片的开启信号(正常为高电平)。
  3. BOOT/BST 自举升压。
  4. UGATE 上管驱动信号。
  5. LGATE 下管驱动信号。
  6. PHASE 相位输出。
  7. FB 反馈。