《電子電路設(shè)計與制作》 任務(wù)一 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作

任務(wù)一直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作一、任務(wù)描述設(shè)計并制作一個直流穩(wěn)壓電源，能夠?qū)?20V工頻交流電轉(zhuǎn)換成+5V穩(wěn)壓輸出的直流電壓裝置。電網(wǎng)供電電壓交流220V（有效值）50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須采用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓；降壓后的交流電壓，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動大）；脈動大的直流電壓須經(jīng)過濾波、穩(wěn)壓電路變成平滑，脈動小的直流電，即將交流成分濾掉，保留其直流成分；濾波后的直流電壓，再通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出，供給負(fù)載。二、任務(wù)目標(biāo)1.素質(zhì)目標(biāo)（1）構(gòu)建分析、設(shè)計直流穩(wěn)壓電源電路的能力。（2）樹立高尚的職業(yè)道德，增強(qiáng)科技創(chuàng)新的意識。（3）提升協(xié)同合作的團(tuán)隊精神。2.知識目標(biāo)（1）了解直流穩(wěn)壓電源的主要功能及應(yīng)用。（2）掌握直流穩(wěn)壓電源的組成原理及各部分作用。（3）熟悉變壓器、二極管、電容、集成穩(wěn)壓器的定義、作用及應(yīng)用。3.技能目標(biāo)（1）能夠根據(jù)任務(wù)描述設(shè)計直流穩(wěn)壓電源電路。（2）能夠正確選擇電源制作需要的元件。（3）制作完成電路的焊接與調(diào)試。（4）熟練使用不同種類的穩(wěn)壓電源。三、任務(wù)分析現(xiàn)實生活中由于電子技術(shù)的特性，電子設(shè)備對電源電路的要求就是能夠提供持續(xù)穩(wěn)定、滿足負(fù)載要求的電能，而且通常情況下都要求提供穩(wěn)定的直流電能。提供這種穩(wěn)定的直流電能的電源就是直流穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源在電源技術(shù)中占有十分重要的地位。實訓(xùn)室常用的直流穩(wěn)壓電源如圖所示。直流穩(wěn)壓電源的功能：（1）輸出電壓值能夠在額定輸出電壓值以下任意設(shè)定和正常工作。（2）輸出電流的穩(wěn)流值能在額定輸出電流值以下任意設(shè)定和正常工作。（3）直流穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓與穩(wěn)流狀態(tài)能夠自動轉(zhuǎn)換并有相應(yīng)的狀態(tài)指示。（4）對于輸出的電壓值和電流值要求精確的顯示和識別。（5）對于輸出電壓值和電流值有精準(zhǔn)要求的直流穩(wěn)壓電源，一般要用多圈電位器和電壓電流微調(diào)電位器，或者直接數(shù)字輸入。（6）要有完善的保護(hù)電路。直流穩(wěn)壓電源在輸出端發(fā)生短路及異常工作狀態(tài)時不應(yīng)損壞，在異常情況消除后能立即正常工作。直流穩(wěn)壓電源的特點：（1）輸出顯示：輸出電壓電流LED顯示；（2）采用19英寸標(biāo)準(zhǔn)化尺寸，可組合放置于各種工作臺面及機(jī)架；（3）體積小、重量輕、節(jié)能高效；（4）恒壓恒流：輸出恒壓恒流自動切換，電壓電流值連續(xù)線性調(diào)節(jié)；（5）保護(hù)功能：過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過溫保護(hù)、欠壓保護(hù)、過載保護(hù)；（6）短路特性：本機(jī)工作狀態(tài)下長時間短路；（7）外接補(bǔ)償：本機(jī)可選外接補(bǔ)償，可降低因輸出回路較長等造成的壓降；（8）過壓保護(hù)值：輸出過壓佑護(hù)值可調(diào)，保護(hù)后切斷輸出并鎖定，重新開機(jī)恢復(fù)；（9）通信功能：可選特殊數(shù)據(jù)接口，與其他設(shè)備數(shù)據(jù)連接控制，或與PLC連接；（選配）（10）外控功能：可選0-5V或4-20mA信號控制電源的輸出電壓和電流；（選配）（11）定時功能：可選定時開關(guān)機(jī)功能；常用的直流穩(wěn)壓電源：（一）直流穩(wěn)壓電源的組成部分直流穩(wěn)壓電源主要由四部分組成：電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路。如圖1-2所示。（1）電源變壓器：將電網(wǎng)交流電壓變?yōu)檎麟娐匪璧慕涣麟妷?，一般次級電壓u2較小。（2）整流電路：將變壓器次級交流電壓u2變成單向的直流電壓u3，它包含直流成份和許多諧波分量。（3）濾波電路：濾除脈動電壓u3中的諧波分量，輸出比較平滑的直流電壓u4。該電壓往往隨電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流的變化而變化。（4）穩(wěn)壓電路：它能在電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流的變化時，保持輸出直流電壓的穩(wěn)定。它是直流穩(wěn)壓電源的重要組成部分，決定著直流電源的重要性能指標(biāo)。（二）整流電路電源電路中的整流電路主要有半波整流電路、全波整流電路、橋式整流電路三種，倍壓整流電路用于其它交流信號的整流，例如用于發(fā)光二極管電平指示器電路中，對音頻信號進(jìn)行整流。1.半波整流電路在單項電路中，半波整流電路是一種最簡單的整流電路，半波整流電路原理圖及輸出波形如圖1-3所示。它由電源變壓器、整流二極管D和負(fù)載電阻RL組成。變壓器把市電電壓（220伏）變換為所需要的交變電壓u2，整流二極管D再把交流電變換為脈動直流電。工作原理：在0～π時間內(nèi)，u2為正半周即變壓器A端為正B端為負(fù)。此時二極管承受正向電壓導(dǎo)通，u2通過它加在負(fù)載電阻RL上，在π～2π時間內(nèi)，u2為負(fù)半周，變壓器次級B端為正；A端為負(fù)。這時D承受反向電壓，不導(dǎo)通，RL上無電壓。此時輸出電壓的值為：二極管D的參數(shù)選擇：2.全波整流電路全波整流是一種對交流整流的電路。在這種整流電路中，在半個周期內(nèi)，電流流過一個整流器件（比如晶體二極管），而在另一個半周內(nèi)，電流流經(jīng)第二個整流器件，并且兩個整流器件的連接能使流經(jīng)它們的電流以同一方向流過負(fù)載。全波整流整流前后的波形與半波整流所不同的，是在全波整流中利用了交流的兩個半波，這就提高了整流器的效率，并使已整電流易于平滑。因此在整流器中廣泛地應(yīng)用著全波整流。在應(yīng)用全波整流器時其電源變壓器必須有中心抽頭。無論正半周或負(fù)半周，通過負(fù)載電阻R的電流方向總是相同的。最典型的全波整流電路是由四個二極管組成的整流橋，一般用于電源的整流。3.橋式整流電路橋式整流電路由電源變壓器、4個整流二極管D和負(fù)載電阻RL組成。在單項電路中，如圖所示橋式整流電路及輸出波形。變壓器把市電電壓（220伏）變換為所需要的交變電壓u2，通過橋式整流再把交流電變換為脈動直流電。工作原理：u2為正半周時，對D1、D3加正向電壓，Dl，D3導(dǎo)通；對D2、D4加反向電壓，D2、D4截止。電路中構(gòu)成u2、Dl、RL、D3通電回路，在RL上形成上正下負(fù)的半波整流電壓，u2為負(fù)半周時，對D2、D4加正向電壓，D2、D4導(dǎo)通；對D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電路中構(gòu)成u2、D2、RL、D4通電回路，同樣在RL上形成上正下負(fù)的另外半波的整流電壓。此時輸出電壓的值為：二極管D1~D4的參數(shù)選擇：（三）濾波電路濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)電容器C，或與負(fù)載串聯(lián)電感器L，以及由電容，電感組成而成的各種復(fù)式濾波電路。最常用的有以下幾種：1.電容濾波工作原理：如圖1-5所示單項橋式整流濾波電路，接法：電容C與負(fù)載并聯(lián)，利用了電容器兩端電壓不能突變的原理來平滑輸出電壓，達(dá)到濾波的目的。在0～π期間，因u2的作用，D1、D3正偏導(dǎo)通，電容C充電，波形如下圖中Ob所示；在π/2～π期間，因u2<uC，D1、D3反偏截止，電容C通過負(fù)載放電，波形如下圖中cd所示；在π～3π/2期間，因u2>uC，D2、D4正偏導(dǎo)通，電容再次充電，波形如圖1-6單項橋式整流濾波輸出電壓波形中c-d。2.其他幾種濾波LC濾波電路，根據(jù)電抗性元件對交、直流阻抗的不同，由電容C及電感L所組成的濾波電路的基本形式如圖1-7所示。因為電容器C對直流開路，對交流阻抗小，所以C并聯(lián)在負(fù)載兩端。電感器L對直流阻抗小，對交流阻抗大，因此L應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)。RC-π型濾波電路，實質(zhì)上是在電容濾波的基礎(chǔ)上再加一級RC濾波電路組成的。若用S表示C1兩端電壓的脈動系數(shù)，則輸出電壓兩端的脈動系數(shù)S=(1/ωC2R)S。（四）穩(wěn)壓電路交流電經(jīng)過整流可以變成直流電，但是它的電壓是不穩(wěn)定的：供電電壓的變化或用電電流的變化，都能引起電源電壓的波動。要獲得穩(wěn)定不變的直流電源，還必須再增加穩(wěn)壓電路。常用的穩(wěn)壓方式有以下幾種：1.穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓管是利用反向狀態(tài)的穩(wěn)壓特性進(jìn)行工作的，因此、穩(wěn)壓管在電路中要反向連接。穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓稱為穩(wěn)定電壓，不同類型穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓也不一樣，某一型號的穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值固定在一定范圍。例如：2CW11的穩(wěn)壓值是3.2伏到4.5伏，其中某一只管子的穩(wěn)壓值可能是3.5伏，另一只管子則可能是4.2伏。在實際應(yīng)用中，如果選擇不到穩(wěn)壓值符合需要的穩(wěn)壓管，可以選用穩(wěn)壓值較低的穩(wěn)壓管。常用的穩(wěn)壓電路如圖1-8所示，工作原理：當(dāng)電網(wǎng)電壓升高時，u2跟著增大，導(dǎo)致電容兩端的電壓UI升高，輸出電壓U0升高，穩(wěn)壓二極管與輸出并聯(lián)，所以UZ升高，即IZ升高，流過電阻R的電流IR升高，即UR升高，此時輸出電壓U0有降低回去。穩(wěn)壓二極管從而起到了穩(wěn)定電壓的作用。即：2.集成穩(wěn)壓電路如圖1-9所示分別是集成穩(wěn)壓器78**、79**系列的輸出電路圖，78系列輸出為固定的正電壓，78系列輸出為固定的負(fù)電壓。如圖1-10所示，是輸出為+5V的直流穩(wěn)壓電路圖：四、相關(guān)知識

（一）變壓器變壓器（Transformer）是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯），如圖1-11所示。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等，電子設(shè)計中常用的小功率變壓器如圖1-12所示。（一）變壓器變壓器兩組線圈圈數(shù)分別為N1和N2，N1為初級，N2為次級。在初級線圈上加一交流電壓，在次級線圈兩端就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.當(dāng)N2>N1時，其感應(yīng)電動勢要比初級所加的電壓還要高，這種變壓器稱為升壓變壓器：當(dāng)N2<N1時，其感應(yīng)電動勢低于初級電壓，這種變壓器稱為降壓變壓器。初級次級電壓和線圈圈數(shù)間具有下列關(guān)系：U1/U2=N1/N2式中n稱為電壓比（圈數(shù)比），當(dāng)n>1時，則N1>N2，U1>U2，該變壓器為降壓變壓器。反之則為升壓變壓器。電子產(chǎn)品制作中常用的變壓器參數(shù)：初級電壓為220V或380V；次級電壓為9V、12V、24V；工作頻率：50/60Hz；大家在制作產(chǎn)品時可根據(jù)需要自己選擇。（二）二極管二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管，另外，還有早期的真空電子二極管；它是一種能夠單向傳導(dǎo)電流的電子器件。在半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個PN結(jié)兩個引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的傳導(dǎo)性。1.二極管的結(jié)構(gòu)二極管為一個由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成的PN結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時，由于PN結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時，PN結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。PN結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。2.二極管的符號如圖所示，常用的普通二極管的附號，陽極為正（+）極，陰極為負(fù)（-）極。3.二極管的特性二極管具有單項導(dǎo)電性，即加正向電壓導(dǎo)通，加反向電壓截止。對于硅二極來說，在二極管加有正向電壓，當(dāng)電壓值較小時，電流極小；當(dāng)電壓超過0.5V時，電流開始按指數(shù)規(guī)律增大，通常稱此為二極管的開啟電壓；當(dāng)電壓達(dá)到約0.7V時，二極管處于完全導(dǎo)通狀態(tài)，通常稱此電壓為二極管的導(dǎo)通電壓，用符號UD表示。對于鍺二極管，開啟電壓為0.2V，導(dǎo)通電壓UD約為0.3V。在二極管加有反向電壓，當(dāng)電壓值較小時，電流極小，其電流值為反向飽和電流IS。當(dāng)反向電壓超過某個值時，電流開始急劇增大，稱之為反向擊穿，稱此電壓為二極管的反向擊穿電壓，用符號UBR表示。不同型號的二極管的擊穿電壓UBR值差別很大，從幾十伏到幾千伏。在二極管的兩端加上電壓，測量流過管子的電流，則I=f(U)之間的關(guān)系曲線為伏安特性。（1）正向特性當(dāng)正向電壓比較小時，正向電流很小，幾乎為零。相應(yīng)的電壓叫死區(qū)電壓。范圍稱死區(qū)。死區(qū)電壓與材料和溫度有關(guān)，硅管約0.5V左右，鍺管約0.1V左右。當(dāng)正向電壓超過死區(qū)電壓后，隨著電壓的升高，正向電流迅速增大，正向特性曲線如圖。（2）反向特性二極管加反向電壓，反向電流很?。划?dāng)電壓超過零點幾伏后，反向電流不隨電壓增加而增大，即飽和；如果反向電壓繼續(xù)升高，大到一定數(shù)值時，反向電流會突然增大；這種現(xiàn)象稱擊穿，對應(yīng)電壓叫反向擊穿電壓。擊穿并不意味管子損壞，若控制擊穿電流，電壓降低后，還可恢復(fù)正常。反向特性曲線如圖。4.二極管的類別及用途（1）整流二極管整流二極管的作用是將交流電源整流成脈動直流電，它是利用二極管的單向?qū)щ娞匦怨ぷ鞯?。因為整流二極管正向工作電流較大，工藝上多采用面接觸結(jié)構(gòu)。南于這種結(jié)構(gòu)的二極管結(jié)電容較大，因此整流二極管工作頻率一般小于3kHz。選用整流二極管時，主要應(yīng)考慮其最大整流電流、最大反向丁作電流、截止頻率及反向恢復(fù)時間等參數(shù)。普通串聯(lián)穩(wěn)壓電源電路中使用的整流二極管，對截止頻率的反向恢復(fù)時間要求不高，只要根據(jù)電路的要求選擇最大整流電流和最大反向工作電流符合要求的整流二極管(例如lN系列、2CZ系列、RLR系列等)即可。（2）開關(guān)二極管由于半導(dǎo)體二極管存正向偏壓下導(dǎo)通電阻很小。而在施加反向偏壓截止時。截止電阻很大，存開關(guān)電路中利用半導(dǎo)體二極管的這種單向?qū)щ娞匦跃涂梢詫﹄娏髌鸾油ê完P(guān)斷的作用，故把用于這一目的的半導(dǎo)體二極管稱為開關(guān)二極管。開關(guān)二極管主要應(yīng)用于收錄機(jī)、電視機(jī)、影碟機(jī)等家用電器及電子設(shè)備有開關(guān)電路、檢波電路、高頻脈沖整流電路等。（3）穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管又名齊納二極管。穩(wěn)壓二極管是利用PN結(jié)反向擊穿時電壓基本上不隨電流變化而變化的特點來達(dá)到穩(wěn)壓的目的，因為它能在電路中起穩(wěn)壓作用，故稱為穩(wěn)壓二極管(簡稱穩(wěn)壓管)。穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分擋的，其穩(wěn)壓值就是擊穿電壓值。穩(wěn)壓二極管主要作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用，穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來得到較高的穩(wěn)壓值。4.二極管的類別及用途（4）發(fā)光二極管發(fā)光二極管的英文簡稱是LED，它是采用磷化鎵、磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成的、可以將電能直接轉(zhuǎn)換為光能的器件。發(fā)光二極管除了具有普通二極管的單向?qū)щ娞匦灾?，還可以將電能轉(zhuǎn)換為光能。給發(fā)光二極管外加正向電壓時，它也處于導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)正向電流流過管芯時，發(fā)光二極管就會發(fā)光，將電能轉(zhuǎn)換成光能。發(fā)光二極管的發(fā)光顏色主要由制作管子的材料以及摻人雜質(zhì)的種類決定。目前常見的發(fā)光二極管發(fā)光顏色主要有藍(lán)色、綠色、黃色、紅色、橙色、白色等。其中白色發(fā)光二極管是新型產(chǎn)品，主要應(yīng)用在手機(jī)背光燈、液晶顯示器背光燈、照明等領(lǐng)域。發(fā)光二極管的工作電流通常為2～25mA。工作電壓(即正向壓降)隨著材料的不同而不同：普通綠色、黃色、紅色、橙色發(fā)光二極管的工作電壓約2v；白色發(fā)光二極管的工作電壓通常高于2.4V；藍(lán)色發(fā)光二極管的工作電壓通常高于3.3V。發(fā)光二極管的工作電流不能超過額定值太高，否則，有燒毀的危險。故通常在發(fā)光二極管回路中串聯(lián)一個電阻R作為限流電阻。紅外發(fā)光二極管是一種特殊的發(fā)光二極管，其外形管通常有三個引腳，其中一個是公共端。它可以發(fā)出三種顏色的光和發(fā)光二極管相似，只是它發(fā)出的是紅外光，在正常情況下人眼是看不見的。其工作電壓約1.4v，工作電流一般小于20mA。有些公司將兩個不同顏色的發(fā)光二極管封裝在一起，使之成為雙色二極管(又名變色發(fā)光二極管)。這種發(fā)光二極(其中一種是兩種顏色的混和色)，故通常作為不同工作狀態(tài)的指示器件。（5）變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管是利用反向偏壓來改變PN結(jié)電容量的特殊半導(dǎo)體器件。變?nèi)荻O管相當(dāng)于一個容量可變的電容器，它的兩個電極之間的PN結(jié)電容大小，隨加到變?nèi)荻O管兩端反向電壓大小的改變而變化。當(dāng)加到變?nèi)荻O管兩端的反向電壓增大時，變?nèi)荻O管的容量減小。由于變?nèi)荻O管具有這一特性，所以它主要用于電調(diào)諧回路(如彩色電視機(jī)的高頻頭)中，作為一個可以通過電壓控制的自動微調(diào)電容器。選用變?nèi)荻O管時，應(yīng)著重考慮其等參數(shù)是否符合應(yīng)用電路的要求，應(yīng)選用結(jié)電容變化大、高Q值、反向漏電流小的變?nèi)荻O管。5.二極管的主要參數(shù)（1）最大整流電流IFM是指二極管長期連續(xù)工作時，允許通過的最大正向平均電流值，其值與PN結(jié)面積及外部散熱條件等有關(guān)。因為電流通過管子時會使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過容許限度（硅管為141度左右，鍺管為90度左右）時，就會使管芯過熱而損壞。所以在規(guī)定散熱條件下，二極管使用中不要超過二極管最大整流電流值。例如，常用的IN4001－4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。（2）最高反向工作電壓UdRM加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時，會將管子擊穿，失去單向?qū)щ娔芰Α榱吮ＷC使用安全，規(guī)定了最高反向工作電壓值。例如，IN4001二極管反向耐壓為50V，IN4007反向耐壓為1000V。（3）反向電流IdRM反向電流是指二極管在常溫（25℃）和最高反向電壓作用下，流過二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶?。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(guān)系，大約溫度每升高10℃，反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管，在25℃時反向電流若為250uA，溫度升高到35℃，反向電流將上升到500uA，依此類推，在75℃時，它的反向電流已達(dá)8mA，不僅失去了單方向?qū)щ娞匦裕€會使管子過熱而損壞。6.二極管的識別與檢測（1）用指針式萬用表檢測如圖1-19，指針式萬用表上，紅表筆是(表內(nèi)電源)負(fù)極，黑表筆是(表內(nèi)電源)正極。將萬用表的檔位調(diào)到電阻檔的R*100或R*1k擋分別對二極管的正反向電阻各測量一次并記錄出數(shù)據(jù)，測量時手不要接觸引腳。一般硅管正向電阻為幾千歐，鍺管正向電阻為幾百歐；反向電阻為幾百千歐。如果測得正反向電阻都是無窮大或零則二極管內(nèi)部斷路或短路。6.二極管的識別與檢測（2）用數(shù)字式萬用表檢測數(shù)字式萬用表上，紅表筆是(表內(nèi)電源)正極，黑表筆是(表內(nèi)電源)負(fù)極。將檔位調(diào)到如圖1-20所示進(jìn)行測量，當(dāng)PN結(jié)完好，正偏時，顯示值為PN結(jié)兩端的正向電阻值。反偏時，顯示|.（說明阻值太大，選擇的檔位太小無法顯示）。（三）電容電容器是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一，廣泛應(yīng)用于電路中的隔直通交，耦合，旁路，濾波，調(diào)諧回路，能量轉(zhuǎn)換，控制等方面。電容器，通常簡稱其容納電荷的本領(lǐng)為電容，用字母C表示。國際單位是法拉（F）。一般來說，電荷在電場中會受力而移動，當(dāng)導(dǎo)體之間有了介質(zhì)，則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導(dǎo)體上，造成電荷的累積儲存，儲存的電荷量則稱為電容。1.電容的讀法（1）直標(biāo)法用數(shù)字和單位符號直接標(biāo)出。如1uF表示1微法，有些電容用“R”表示小數(shù)點，如R56表示0.56微法。（2）文字符號法用數(shù)字和文字符號有規(guī)律的組合來表示容量。如p10表示0.1pF、1p0表示1pF、6P8表示6.8pF、2u2表示2.2uF。（3）色標(biāo)法用色環(huán)或色點表示電容器的主要參數(shù)。電容器的色標(biāo)法與電阻相同。電容器偏差標(biāo)志符號：+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10/%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z。（4）數(shù)學(xué)計數(shù)法：如瓷介電容，標(biāo)值272，容量就是：27X100pf=2700pf.如果標(biāo)值473，99為47X1000pf=47000pf（后面的2、3，都表示10的多少次方）。又如：332=33X100pf=3300pf。2.電容的種類（1）按照結(jié)構(gòu)分三大類：固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。（2）按電解質(zhì)分類：有機(jī)介質(zhì)電容器、無機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器、電熱電容器和空氣介質(zhì)電容器等。（3）按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。（4）按制造材料的不同可以分為：瓷介電容、滌綸電容、電解電容、鉭電容，還有先進(jìn)的聚丙烯電容等等.（5）高頻旁路：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。（6）低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。（7）濾波：鋁電解電容器、紙介電容器、復(fù)合紙介電容器、液體鉭電容器。（8）調(diào)諧：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。（9）低耦合：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。3.電容器的作用（1）旁路旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化，降低負(fù)載需求（2）去耦可以區(qū)分為驅(qū)動的源和被驅(qū)動的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大，驅(qū)動電路要把電容充電、放電，才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候，電流比較大，這樣驅(qū)動的電流就會吸收很大的電源電流，由于電路中的電感，電阻（特別是芯片管腳上的電感，會產(chǎn)生反彈），這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲，會影響前級的正常工作，這就是所謂的“耦合”。去耦電容就是起到一個“電池”的作用，滿足驅(qū)動電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾，在電路中進(jìn)一步減小電源與參考地之間的高頻干擾阻抗。

3.電容器的作用

將旁路電容和去耦電容結(jié)合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去耦合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般取0.1μF、0.01μF等；而去耦合電容的容量一般較大，可能是10μF或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)、以及驅(qū)動電流的變化大小來確定。旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。

（3）濾波

通高阻低，通高頻阻低頻。電容越大高頻越容易通過。具體用在濾波中，大電容（1000μF）濾低頻，小電容（20pF）濾高頻。它把電壓的變動轉(zhuǎn)化為電流的變化，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩沖了電壓。濾波就是充電，放電的過程。

（4）儲能

儲能型電容器通過整流器收集電荷，并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。

（四）集成穩(wěn)壓器集成穩(wěn)壓器又叫集成穩(wěn)壓電路，將不穩(wěn)定的直流電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓的集成電路，用分立元件組成的穩(wěn)壓電源，固有輸出功率大，適應(yīng)性較廣的優(yōu)點，但因體積大焊點多可靠性差而使其應(yīng)用范圍受到限制，近年來，集成穩(wěn)壓電源已得到廣泛應(yīng)用，其中小功率的穩(wěn)壓電源以三端式串聯(lián)型穩(wěn)壓器應(yīng)用最為普遍。集成穩(wěn)壓器按出線端子多少和使用情況大致可分為三端固定式、三端可調(diào)式、多端可調(diào)式及單片開關(guān)式等幾種。1.三端固定式三端固定式集成穩(wěn)壓器是將取樣電阻、補(bǔ)償電容、保護(hù)電路、大功率調(diào)整管等都集成在同一芯片上，使整個集成電路塊只有輸人、輸出和公共3個引出端，使用非常方便，因此獲得廣泛應(yīng)用。它的缺點是輸出電壓固定，所以必須生產(chǎn)各種輸出電壓、電流規(guī)格的系列產(chǎn)品。7800系列集成穩(wěn)壓器是常用的固定正輸出電壓的集成穩(wěn)壓器，7900系列集成穩(wěn)壓器是常用的固定負(fù)輸出電壓的集成穩(wěn)壓器，如圖1-22所示。例如7805輸出正5V，7909輸出為負(fù)9V。2.三端可調(diào)式三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器只需外接兩只電阻即可獲得各種輸出電壓。如CW317為常用的三端可調(diào)正輸出集成穩(wěn)壓器，CW337為常用的三端可調(diào)負(fù)輸出集成穩(wěn)壓器。如圖所示。3.多端可調(diào)式多端可調(diào)式是早期集成穩(wěn)壓器產(chǎn)品，其輸出功率小，引出端多，使用不太方便，但精度高，價格便宜。如CW3085、CW1511。五、任務(wù)實施

（一）制作（焊接）電路1.項目內(nèi)容制作一個輸出+5V的直流穩(wěn)壓輸出電路。2.工具、器材及設(shè)備電烙鐵、烙鐵架、焊錫、松香、鑷子、尖嘴鉗、斜口鉗、示波器、數(shù)字萬用表、函數(shù)發(fā)生器。常用焊接工具如圖1-24所示，使用設(shè)備如圖1-25所示。（一）制作（焊接）電路3.元器件清單4.焊接電路焊接電路如圖，輸出+5V直流穩(wěn)壓電路。（二）調(diào)試電路1.觀察與測量整流電路的波形取交流輸入