電子制作基礎(chǔ)課件-第3章

第3章電子電路識(shí)圖基礎(chǔ)3.1電子電路識(shí)圖的基本概念3.2電子電路識(shí)圖步驟及要領(lǐng)3.3電子電路識(shí)圖要求3.4電子電路圖識(shí)讀實(shí)例 3.1電子電路識(shí)圖的基本概念3.1.1電子電路圖的構(gòu)成

1.電原理圖電原理圖是電子產(chǎn)品非常重要的一種電路圖，它詳細(xì)、清晰、準(zhǔn)確地記錄了電子電路各組成部件及元器件之間的控制關(guān)系，是用來(lái)表示電子產(chǎn)品工作的原理圖。圖3-1-2為典型電子產(chǎn)品的電子電路原理圖。圖3-1-1電子電路圖的構(gòu)成圖3-1-2典型電子產(chǎn)品的電子電路原理圖電原理圖根據(jù)其具體構(gòu)成又可分為整機(jī)電路原理圖和單元電路原理圖。

1)整機(jī)電路原理圖的特點(diǎn)及應(yīng)用

整機(jī)電路原理圖是指通過(guò)一張電路圖樣便可將整個(gè)電路產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和原理完整體現(xiàn)的原理圖。根據(jù)電子產(chǎn)品的大小、功能等不同，其整機(jī)電路原理圖也有簡(jiǎn)單和復(fù)雜之分，有些小型電子產(chǎn)品整機(jī)電路原理圖僅由幾個(gè)元器件構(gòu)成，有些功能復(fù)雜的產(chǎn)品如空調(diào)器、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)等，其整機(jī)電路原理圖要復(fù)雜得多。

整機(jī)電路原理圖包括了整個(gè)電子產(chǎn)品所涉及的所有電路，因此可以根據(jù)該電路從宏觀上了解整個(gè)電子產(chǎn)品的信號(hào)流程和工作原理，對(duì)于學(xué)習(xí)、分析、檢測(cè)和檢修產(chǎn)品提供了重要的理論依據(jù)。該類電路圖具有以下特點(diǎn)和功能：

(1)電路圖中包含元器件最多，是比較復(fù)雜的一張電路圖。

(2)表明了整個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、各單元電路的分割范圍和相互關(guān)系。

(3)電路中詳細(xì)地標(biāo)出了各元器件的型號(hào)、代號(hào)、額定電壓、功率等重要參數(shù)，為檢修和更換元器件提供了重要的參考數(shù)據(jù)。

(4)復(fù)雜的整機(jī)電路原理圖一般通過(guò)各種接插件建立各單元電路之間的連接關(guān)聯(lián)，識(shí)別這些接插件的連接關(guān)系，更容易理清電子產(chǎn)品各電路板與電路板模塊之間的信號(hào)傳輸關(guān)系。

(5)同類電子產(chǎn)品的整機(jī)電路原理圖具有一定的相似之處，因此可通過(guò)舉一反三的方法練習(xí)識(shí)圖；而不同類型的產(chǎn)品的整機(jī)電路原理圖相差很大，但若能夠真正掌握識(shí)讀的方法，也能夠做到“依此類推”。

2)單元電路原理圖的特點(diǎn)及應(yīng)用

單元電路原理圖是電子產(chǎn)品中完成某一個(gè)電路功能的最小電路單元。它可以是一個(gè)控制電路或某一級(jí)的放大電路等，該電路原理圖是構(gòu)成整機(jī)電路原理圖的基本單元，如圖3-1-3所示。

圖3-1-3超外差式收音機(jī)自動(dòng)增益控制(AGC)電路單元電路原理圖具有以下特點(diǎn)及功能：

(1)單元電路原理圖中一般只畫(huà)出了電路中各種元器件的電路符號(hào)和連接線以及附加說(shuō)明等，相比整機(jī)電路原理圖來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單、清楚，便于識(shí)讀和理解。

(2)單元電路圖是由整機(jī)電路原理圖分割出來(lái)的相對(duì)獨(dú)立的整體，因此其一般都標(biāo)出了電路中各元器件的主要參數(shù)，如標(biāo)稱值、額定電壓、額定功率或型號(hào)等。

(3)單元電路圖通常會(huì)用字母符號(hào)表示輸入和輸出的連接關(guān)系，該字母符號(hào)會(huì)與其所連接的另一個(gè)單元電路字母符號(hào)完全一致，表明在整機(jī)中這兩個(gè)部分是進(jìn)行連接的。

3)等效電路圖的特點(diǎn)

等效電路圖是一種簡(jiǎn)化形式的電路圖，它的電路形式與原電路有所不同，但電路所起的作用與原電路是一樣的(等效的)。在分析一些電路時(shí)，采用等效電路圖可方便對(duì)電路原理的理解。

等效電路在整機(jī)電路圖中見(jiàn)不到，它出現(xiàn)在電路原理分析的圖中，是一種為了方便電路工作原理分析而采用的電路圖。分析電路時(shí)，用等效電路直接代替原電路中的電路或元器件，通過(guò)等效電路的特性去理解電路的工作原理。用等效電路代替原電路中的電路或元器件的方法大致分為以下三種。

(1)交流等效電路。等效電路只畫(huà)出原電路中與交流信號(hào)相關(guān)的電路，省去直流電路，用于分析交流電路。畫(huà)交流等效電路時(shí)，將原電路中的電容看成通路，電感看成開(kāi)路。

(2)直流等效電路。等效電路只畫(huà)出原電路中與直流電路相關(guān)的電路，省去交流電路，用于分析直流電路。畫(huà)直流等效電路時(shí)，將原電路中的電感看成通路，電容看成開(kāi)路。

(3)元器件等效電路。對(duì)于一些新型、特殊元器件，為了說(shuō)明它的特性和工作原理，也可以使用等效電路去說(shuō)明。

2.方框圖

方框圖是一種用線框、線段和箭頭表示電路各組成部分之間相互關(guān)系的電路圖，其中每個(gè)方框表示一個(gè)單元電路或功能部件，線段和箭頭則表示單元電路間、各功能部件間的關(guān)系和電路中信號(hào)的走向，有時(shí)也稱這種電路圖為信號(hào)流程圖。

方框圖僅僅表示整個(gè)電子產(chǎn)品的大致結(jié)構(gòu)，即包括了哪些部分，只能說(shuō)明電子產(chǎn)品的輪廓、類型以及大致的工作原理，看不出電路的具體連接方法，也看不出元件的型號(hào)和數(shù)值。方框圖一般在講解某個(gè)電子電路的工作原理時(shí)采用。

方框圖從其結(jié)構(gòu)形式上可分為整機(jī)電路方框圖、單元電路方框圖和集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖等。

1)整機(jī)電路方框圖的特點(diǎn)及應(yīng)用

整機(jī)電路方框圖是指用方框、文字說(shuō)明和連接線來(lái)表示電子產(chǎn)品的整機(jī)電路構(gòu)成和信號(hào)傳輸關(guān)系的電路圖。圖3-1-4所示為一種收音機(jī)的整機(jī)電路方框圖。

整機(jī)電路方框圖是粗略表達(dá)整機(jī)電路圖的方框圖，通過(guò)該圖可以了解到整機(jī)電路的組成和各部分單元電路之間的相互關(guān)系，并根據(jù)帶有箭頭的連線，了解到信號(hào)在整機(jī)各單元電路之間的傳輸途徑及次序等。例如，圖3-1-4中，根據(jù)箭頭指示可以知道，在該收音機(jī)電路中，由天線接收的信號(hào)需先經(jīng)過(guò)高頻放大器、混頻器、中頻放大器后才送入檢波器，最后經(jīng)低頻放大器后輸出，由此可以簡(jiǎn)單地了解其大致的信號(hào)處理過(guò)程。

圖3-1-4收音機(jī)的整機(jī)電路框圖

2)單元電路方框圖的特點(diǎn)及應(yīng)用

單元電路方框圖是體現(xiàn)電路中某一功能電路部分的方框圖，它相當(dāng)于將整機(jī)電路框圖其中一個(gè)方框的內(nèi)容體現(xiàn)出來(lái)，屬于整機(jī)電路框圖下一級(jí)的方框圖，如圖3-1-5所示。圖3-1-5電磁爐的整機(jī)電路方框圖和電源部分的單元電路方框圖

3)集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖的特點(diǎn)及應(yīng)用

集成電路的內(nèi)部十分復(fù)雜，是由多種元器件構(gòu)成的，若想了解集成電路的具體工作過(guò)程，就需要了解集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。通常用方框圖來(lái)表示集成電路內(nèi)電路組成情況的電路稱為內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖，如圖3-1-6所示。

由圖3-1-6可知，集成電路的各種功能由方框加入文字說(shuō)明表示，而帶箭頭的線段表示出了信號(hào)傳輸?shù)姆较?，由此能夠直觀地表示出集成電路某引腳是輸入引腳還是輸出引腳，更有利于識(shí)圖。另外，在有些集成電路的內(nèi)部方框圖中，有的引腳上箭頭是雙向的，這種情況在數(shù)字集成電路中常見(jiàn)，這表示信號(hào)既能夠從該引腳輸入，也能從該引腳輸出。

圖3-1-6典型集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖

3.裝配圖

裝配圖是表示電路原理圖中各功能電路、各元器件在實(shí)際線路板上分布的具體位置以及各元器件端子之間連線走向的圖形，圖3-1-7所示為音頻放大器裝配圖。圖3-1-7音頻放大器裝配圖裝配圖也就是布線圖，如果用元件的實(shí)際樣子表示的又叫實(shí)體圖。原理圖只說(shuō)明電路的工作原理，看不出各元件的實(shí)際形狀，以及在機(jī)器中是怎樣連接的，具體的安裝位置，而裝配圖就能解決這些問(wèn)題。裝配圖一般很接近于實(shí)際安裝和接線情況。

如果采用印刷電路板，裝配圖就要用實(shí)物圖或符號(hào)畫(huà)出每個(gè)元件在印刷板的什么位置，焊在哪些接線孔上，如圖3-1-8所示。有了裝配圖就能很方便地知道各元件的位置，順利地裝好電子設(shè)備。圖3-1-8印刷電路板元件裝配圖3.1.2電子電路的組成

任何復(fù)雜的電子電路都是由一些具有完整基本功能的單元電路組成的，也就是說(shuō)任何復(fù)雜的電子電路都可以分解為若干個(gè)單元電路。比如各種直流穩(wěn)壓電源，其技術(shù)指標(biāo)可能有所不同，但就其電路組成而言，都是由變壓器降壓電路、整流電路、濾波電路以及穩(wěn)壓電路等單元組成的，如圖3-1-9所示。交流市電由變壓器降壓后，經(jīng)整流輸出脈動(dòng)直流電壓，然后經(jīng)濾波電路變?yōu)楸容^平滑的直流電壓，最后由穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓輸出。

圖3-1-9直流穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)框圖

1．某一特定的電路功能

單元電路(如由三極管組成的各種放大電路、電容電感等元件組成的振蕩電路、集成運(yùn)算放大器組成的各種應(yīng)用電路)都具有各自特定的電路功能，是可以單獨(dú)使用的。

2．通用性

電路的通用性表現(xiàn)為電路功能的基本性。例如，三極管放大電路最基本的功能是放大信號(hào)，幾乎所有實(shí)際電路都包含三極管放大電路；又如振蕩電路的基本功能是產(chǎn)生振蕩波形，它廣泛地應(yīng)用于各種實(shí)際電路中。

3．組合性

由于單元電路都是具備特定功能的電路，因而在電子電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以根據(jù)需要選擇一個(gè)單元電路單獨(dú)使用，也可以按一定的規(guī)律將多個(gè)單元電路恰當(dāng)?shù)亟M合在一起，成為一個(gè)新的電路。這種組合的過(guò)程，事實(shí)上是一個(gè)電路設(shè)計(jì)過(guò)程。

隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，一塊集成芯片配上一些外圍元件就可完成許多特定的功能。例如在單片集成電路收音機(jī)中，一塊集成芯片加上一些外圍元件就可完成收音機(jī)的全部功能。對(duì)于像這類集成電路所組成的應(yīng)用電路，也可以作為單元電路來(lái)使用。

3.2電子電路識(shí)圖步驟及要領(lǐng)3.2.1電子電路圖識(shí)圖技巧

1.從元器件入手學(xué)識(shí)圖

如圖3-2-1所示，在電子產(chǎn)品的電路板上有不同外形、不同種類的電子元器件，電子元器件所對(duì)應(yīng)的文字標(biāo)識(shí)、電路符號(hào)及相關(guān)參數(shù)都標(biāo)注在了元器件的旁邊。

電子元器件是構(gòu)成電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)，換句話說(shuō)，任何電子產(chǎn)品都是由不同的電子元器件按照電路規(guī)則組合而成的。因此，了解電子元器件的基本知識(shí)，掌握不同元器件在電路圖中的電路表示符號(hào)以及各元器件的基本功能特點(diǎn)是學(xué)習(xí)電路識(shí)圖的第一步。

圖3-2-1電路板上電子元器件的標(biāo)識(shí)和電路符號(hào)

2.從單元電路入手學(xué)識(shí)圖

單元電路就是由常用元器件、簡(jiǎn)單電路及基本放大電路構(gòu)成的可以實(shí)現(xiàn)一些基本功能的電路，它是整機(jī)電路中的單元模塊。例如，串、并聯(lián)電路，RC、LC電路，放大器，振蕩器等。

如果說(shuō)電路符號(hào)在整機(jī)電路中相當(dāng)于一篇“文章”中的“文字”，那么單元電路就是“文章”中的一個(gè)段落。簡(jiǎn)單電路和基本放大電路則是構(gòu)成段落的詞組或短句。因此從單元電路入手，了解簡(jiǎn)單電路、基本放大電路的結(jié)構(gòu)、功能、使用原則及注意事項(xiàng)對(duì)于電路識(shí)圖非常有幫助。

3.從整機(jī)入手學(xué)識(shí)圖

電子產(chǎn)品的整機(jī)電路是由許多單元電路構(gòu)成的。在了解單元電路的結(jié)構(gòu)和工作原理的同時(shí)，弄清電子產(chǎn)品所實(shí)現(xiàn)的功能以及各單元電路間的關(guān)聯(lián)，對(duì)于熟悉電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工作原理非常重要。例如，在影音產(chǎn)品中，包含有音頻、視頻、供電及各種控制等多種信號(hào)。如果不注意各單元電路之間的關(guān)聯(lián)，單從某一個(gè)單元電路入手很難弄清整個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和信號(hào)流向。因此，從整機(jī)入手，找出關(guān)聯(lián)，理清順序是讀懂電路圖的關(guān)鍵。

3.2.2電子電路圖識(shí)圖步驟和要領(lǐng)

不同的電路，識(shí)圖步驟也有所不同，下面根據(jù)電子電路應(yīng)用的行業(yè)領(lǐng)域，分別介紹電原理圖、方框圖、裝配圖的識(shí)圖步驟和要領(lǐng)。

1.電原理圖的識(shí)圖步驟和要領(lǐng)

1)整機(jī)電原理圖的識(shí)圖步驟和識(shí)圖要領(lǐng)

若要了解一個(gè)整機(jī)電路原理，先要了解它的整機(jī)結(jié)構(gòu)，再分別了解各個(gè)單元電路的結(jié)構(gòu)，最后再將各單元電路相互連接起來(lái)，并弄懂整機(jī)各部分的信號(hào)變換過(guò)程，就完成了識(shí)圖的過(guò)程。

(1)整機(jī)電原理圖的識(shí)圖步驟。整機(jī)電原理圖的識(shí)讀可以按照以下四個(gè)步驟進(jìn)行。

①了解電子產(chǎn)品功能。電子產(chǎn)品的電路圖是為了完成和實(shí)現(xiàn)這個(gè)產(chǎn)品的整體功能而設(shè)計(jì)的，搞清楚產(chǎn)品電路的整體功能和主要技術(shù)指標(biāo)，便可以在宏觀上對(duì)該電路圖有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。

電子產(chǎn)品的功能可以通過(guò)其名稱了解，例如：收音機(jī)是接收廣播節(jié)目的產(chǎn)品，它將天線接收的高頻載波進(jìn)行選頻(調(diào)諧)放大和混頻，與本振信號(hào)相差形成固定中頻的載波信號(hào)，再經(jīng)中放和檢波，將調(diào)制在載波上的音頻信號(hào)取出，經(jīng)低頻功放去驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器；電風(fēng)扇則是將電能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能的設(shè)備。

②找到整個(gè)電路圖總輸入端和總輸出端。整機(jī)電原理圖一般是按照信號(hào)處理的流程進(jìn)行繪制的，按照一般人讀書(shū)的習(xí)慣，通常輸入端畫(huà)在左側(cè)，信號(hào)處理為中間主要部分，輸出則位于整張圖樣的最右側(cè)部分。比較復(fù)雜的電路，輸入與輸出的部位無(wú)定則，因此，分析整機(jī)電原理圖可先找出整個(gè)電路圖的總輸入端和總輸出端，即可判斷出電路圖的信號(hào)處理流程和方向。③以主要元器件為核心將整機(jī)電原理圖“化整為零”。在掌握整個(gè)電原理圖的大致流程基礎(chǔ)上，根據(jù)電路中的核心元器件將整機(jī)劃分成一個(gè)一個(gè)的功能單元，然后將這些功能單元對(duì)應(yīng)學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)電路，再進(jìn)行分析。

例如，收音機(jī)整機(jī)電原理圖的單元電路劃分過(guò)程如圖3-2-2所示。根據(jù)整機(jī)原理圖中的主要功能部件和電路特征，可以將該電路劃分成五個(gè)電路單元：高頻放大電路、本機(jī)振蕩電路、混頻和中放電路、中頻放大電路、中放和檢波電路。然后可以更加細(xì)致地完成對(duì)電路原理和信號(hào)處理過(guò)程的分析。

④各個(gè)功能單元的分析結(jié)果綜合“聚零為整”，即將每個(gè)功能單元的結(jié)果綜合在一起，完成整機(jī)電路原理圖的識(shí)圖。

(2)整機(jī)電原理圖的識(shí)讀要領(lǐng)。整機(jī)原理圖的主要識(shí)圖要領(lǐng)有以下幾個(gè)方面：

①部分單元電路在整機(jī)電路圖中的具體位置。

②單元電路的類型。

③直流工作電壓供給電路分析。直流工作電壓供給電路的識(shí)圖是從右向左進(jìn)行的對(duì)某一級(jí)放大電路的直流電路識(shí)圖方向是從上向下。

④交流信號(hào)傳輸分析。一般情況下，交流信號(hào)的傳輸是從整機(jī)電路圖的左側(cè)向右側(cè)進(jìn)行分析的。

⑤對(duì)一些以前未見(jiàn)過(guò)的、比較復(fù)雜的單元電路的工作原理進(jìn)行重點(diǎn)分析。圖3-2-2收音機(jī)整機(jī)電原理圖的單元電路劃分

2)單元電路原理圖的識(shí)圖步驟和識(shí)圖要領(lǐng)

一個(gè)電子產(chǎn)品是由很多的單元電路組成的，例如，一部收音機(jī)是由高頻放大器、本機(jī)振蕩器、混頻器、中頻放大器、檢波器及低頻放大器等部分構(gòu)成的；一部錄音機(jī)則是由話筒信號(hào)放大器、錄音均衡放大器、偏磁/消磁振蕩器、放音均衡放大器及音頻功率放大器等部分構(gòu)成的。要熟悉這些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工作原理，就應(yīng)首先學(xué)會(huì)識(shí)讀組成整機(jī)的各個(gè)單元電路。

(1)單元電路原理圖的識(shí)讀步驟。

識(shí)讀單元電路圖時(shí)，首先要將電路歸類，掌握電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。例如，分析電視機(jī)場(chǎng)掃描電路時(shí)，應(yīng)當(dāng)分清其振蕩級(jí)是間歇式振蕩器、多諧式振蕩器還是其他類型的振蕩器，其輸出級(jí)是單管輸出電路還是互補(bǔ)型對(duì)稱式OTL電路。如果是較典型的簡(jiǎn)單電路，可以根據(jù)原理圖直接判斷歸類；如果是復(fù)雜的電路，則應(yīng)化繁為簡(jiǎn)，刪減附屬部件或電路，保留主體部分，簡(jiǎn)化成原理電路的形式。對(duì)于那些電路結(jié)構(gòu)比較特殊或者一時(shí)難以判斷的電路，則應(yīng)細(xì)致、耐心地把電路簡(jiǎn)化為等效電路。對(duì)模擬電路來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)分析電路的等效直流電路和等效交流電路；對(duì)于脈沖電路，則要分析電路的等效暫態(tài)(過(guò)渡過(guò)程)電路。其次，還可以將其進(jìn)一步細(xì)分為幾個(gè)更小的單元電路。

(2)單元電路原理圖的識(shí)讀要領(lǐng)。

單元電路的種類繁多，而各種單元電路的具體識(shí)圖方法有所不同，其主要識(shí)圖要領(lǐng)有下列幾個(gè)方面：

①有源電路分析。有源電路就是需要直流電壓才能工作的電路，例如放大器電路。

對(duì)有源電路的識(shí)圖，首先分析直流電壓供給電路，此時(shí)將電路圖中的所有電容器看成開(kāi)路(因?yàn)殡娙萜骶哂懈糁碧匦?，將所有電感器看成短路(電感器具有通直的特性)。如圖3-2-3所示是直流電路分析示意圖。

圖3-2-3直流電路分析示意圖在整機(jī)電路的直流電路分析中，電路分析的方向一般是先從右向左，因?yàn)殡娫措娐吠ǔ．?huà)在整機(jī)電路圖的右側(cè)下方。圖3-2-4所示是整機(jī)電路圖中電源電路位置示意圖。

對(duì)具體單元電路的直流電路進(jìn)行分析時(shí)，再?gòu)纳舷蛳路治?，因?yàn)橹绷麟妷汗┙o電路通常畫(huà)在電路圖的上方。圖3-2-5所示是某單元電路直流電路分析方向示意圖。

圖3-2-4整機(jī)電路圖中電源電路位置示意圖圖3-2-5某單元電路直流電路分析方向示意圖②信號(hào)傳輸過(guò)程分析。信號(hào)傳輸過(guò)程分析就是分析信號(hào)在該單元電路中如何從輸入端傳輸?shù)捷敵龆?，信?hào)在這一傳輸過(guò)程中受到了怎樣的處理(如放大、衰減、控制等)。圖3-2-6所示是信號(hào)傳輸?shù)姆治龇较蚴疽鈭D，是從左向右進(jìn)行的。圖3-2-6信號(hào)傳輸?shù)姆治龇较蚴疽鈭D

③元器件作用分析。對(duì)電路中元器件作用的分析非常關(guān)鍵，能不能看懂電路的工作其實(shí)就是能不能搞懂電路中各元器件的作用。

元器件作用分析就是搞懂電路中各元器件所起的作用，主要從直流電路和交流電路兩個(gè)角度來(lái)分析。例如，圖3-2-7所示是發(fā)射極負(fù)反饋電阻電路。R1是VT管發(fā)射極電阻，對(duì)于直流而言，它為VT管提供發(fā)射極直流電流回路，為三極管能夠進(jìn)入放大狀態(tài)提供了條件。對(duì)于交流信號(hào)而言，VT管發(fā)射極輸出的交流信號(hào)電流流過(guò)了R1，使R1產(chǎn)生交流負(fù)反饋?zhàn)饔?，能夠改善放大器的性能。而且，發(fā)射極負(fù)反饋電阻R1的阻值愈大，其交流負(fù)反饋愈強(qiáng)，性能改善得愈好。

④電路故障分析。在搞懂電路工作原理之后，對(duì)元器件的故障分析才會(huì)變得比較簡(jiǎn)單，否則電路故障分析將寸步難行。

電路故障分析就是分析當(dāng)電路中元器件出現(xiàn)開(kāi)路、短路、性能變劣后，對(duì)整個(gè)電路的工作會(huì)造成什么樣的不良影響，使輸出信號(hào)出現(xiàn)什么故障現(xiàn)象。例如出現(xiàn)無(wú)輸出信號(hào)、輸出信號(hào)小、信號(hào)失真以及出現(xiàn)噪聲等故障。圖3-2-7發(fā)射極負(fù)反饋電阻電路

2.方框圖的識(shí)圖步驟和要領(lǐng)

電子電路的特點(diǎn)是：其組成元件(如電阻、電容、晶體管等)的數(shù)量很多，而種類又比較少，往往不容易看懂圖紙，不了解設(shè)計(jì)意圖。因此比較復(fù)雜的電子設(shè)備都要繪制一張方框圖，由方框圖先了解電路的組成概貌，再與其電路圖結(jié)合起來(lái)，就比較容易讀懂電子電路圖。

1)方框圖的識(shí)讀步驟

方框圖是粗略反映電子設(shè)備整機(jī)線路的圖形。因此在識(shí)讀時(shí)，首先要理解各功能電路的基本作用，然后再搞清信號(hào)的走向。如果單元電路為集成電路，則還需了解各引腳的

作用。

圖3-2-8所示是一個(gè)兩級(jí)音頻信號(hào)放大系統(tǒng)的方框圖。從圖中可以看出，這一系統(tǒng)電路主要由信號(hào)源電路、第一級(jí)放大器、第二級(jí)放大器和負(fù)載電路構(gòu)成。從這一方框圖也可以知道，這是一個(gè)兩級(jí)放大器電路。圖3-2-8方框圖示意圖

2)方框圖的識(shí)讀要領(lǐng)

方框圖識(shí)圖要領(lǐng)主要有以下幾個(gè)方面：

(1)分析信號(hào)傳輸過(guò)程。了解整機(jī)電路圖中的信號(hào)傳輸過(guò)程時(shí)，主要是看方框圖中箭頭的指向。箭頭所在的通路表示了信號(hào)的傳輸通路，箭頭的方向指出了信號(hào)的傳輸方向。例如，在一些音響設(shè)備的整機(jī)電路方框圖中，左、右聲道電路的信號(hào)傳輸指示箭頭采用實(shí)線和虛線來(lái)分開(kāi)表示，如圖3-2-9所示。圖3-2-9實(shí)線和虛線示意圖

(2)熟悉整機(jī)電路系統(tǒng)的組成。具體的電路比較復(fù)雜，所以會(huì)用方框圖來(lái)完成。在方框圖中可以直觀地看出各部分電路之間的相互關(guān)系，即相互之間是如何連接的。特別是在控制電路系統(tǒng)中，可以看出控制信號(hào)的傳輸過(guò)程、控制信號(hào)的來(lái)源及所控制的對(duì)象。

(3)對(duì)方框圖中集成電路的引腳功能進(jìn)行了解。一般情況下，在分析集成電路的過(guò)程中，由于在方框圖中沒(méi)有集成電路的引腳作為資料，可以借助于集成電路的內(nèi)電路方框圖進(jìn)行了解、推理引腳的具體作用，特別是要了解哪些是輸入引腳、輸出引腳和電源引腳，而這三種引腳對(duì)識(shí)圖非常重要。當(dāng)引腳引線的箭頭指向集成電路外部時(shí)，這是輸出引腳，箭頭指向內(nèi)部時(shí)都是輸入引腳。

例如，圖3-2-10所示集成電路方框圖中，集成電路的①腳引線箭頭向里，為輸入引腳，說(shuō)明信號(hào)是從①腳輸入到變頻級(jí)電路中的，所以①腳是輸入引腳；⑤腳引腳上的箭頭方向朝外，所以⑤腳是輸出引腳，變頻后的信號(hào)從該引腳輸出；④腳是輸入引腳，輸入的是中頻信號(hào)，因?yàn)樾盘?hào)輸入到中頻放大器電路中，所以輸入的信號(hào)是中頻信號(hào)；③腳是輸出引腳，輸出經(jīng)過(guò)檢波后的音頻信號(hào)。圖3-2-10集成電路方框圖示意圖

當(dāng)引線上沒(méi)有箭頭時(shí)，例如圖3-2-10所示集成電路中的②腳，說(shuō)明該引腳的外電路與內(nèi)電路之間不是簡(jiǎn)單的輸入或輸出關(guān)系，方框圖只能說(shuō)明②腳內(nèi)、外電路之間存在著某種聯(lián)系，②腳要與外電路中本機(jī)振蕩器電路中的有關(guān)元器件相連，具體是什么聯(lián)系，方框圖就無(wú)法表達(dá)清楚了，這也是方框圖的一個(gè)不足之處。

另外，在有些集成電路內(nèi)電路方框圖中，有的引腳上箭頭是雙向的，如圖3-2-11所示，這種情況在數(shù)字集成電路中常見(jiàn)，這表示信號(hào)既能夠從該引腳輸入，也能從該引腳輸出。圖3-2-11雙向引腳示意

3．裝配圖的識(shí)圖步驟和要領(lǐng)

在設(shè)計(jì)、裝配、安裝、調(diào)試以及進(jìn)行技術(shù)交流時(shí)，都要用到裝配圖，學(xué)會(huì)識(shí)讀裝配圖是電子技術(shù)人員必備的一種能力。在識(shí)讀時(shí)，首先要認(rèn)識(shí)各元器件并能找出來(lái)，接著要了解其部件的功能，最后找出各器件的裝配關(guān)系。

1)元件分布圖的識(shí)讀步驟

識(shí)讀元件分布圖時(shí)可采用以下幾個(gè)步驟：

(1)找到典型元器件及集成電路。在元件分布圖中各元器件的位置和標(biāo)識(shí)都與實(shí)物相對(duì)應(yīng)，由于該電路圖簡(jiǎn)潔、清晰地表達(dá)了電路板中所有元件的位置關(guān)系，所以可以很方便地找到相應(yīng)的元器件及集成電路。

(2)找出各元器件、電路之間的對(duì)應(yīng)連接關(guān)系，完成對(duì)電路的理解。電子產(chǎn)品電路板中，各元器件是根據(jù)元件分布圖將元器件按對(duì)應(yīng)的安裝位置焊接在電路實(shí)物板中的，因此，分布圖中元件的分布情況與實(shí)物完全對(duì)應(yīng)。

2)識(shí)讀印制電路板圖的方法

由于印制電路板圖看起來(lái)比較“亂”，因此采用下列一些方法可以提高看圖速度。

(1)根據(jù)一些元器件的外形特征，可以比較方便地找到這些元器件，例如集成電路、功率放大管、開(kāi)關(guān)件、變壓器等。

(2)對(duì)于集成電路而言，根據(jù)集成電路的型號(hào)，可以找到某個(gè)具體的集成電路。盡管元器件的分布、排列沒(méi)有什么規(guī)律可言，但是同一個(gè)單元電路中的元器件相對(duì)而言是集中在一起的。

(3)一些單元電路比較有特征，根據(jù)這些特征可以方便地找到它們。如整流電路中的二極管比較多，功率放大管上有散熱片，濾波電容的容量最大、體積最大等。

(4)找地線，電路板上的大面積銅箔線路是地線，一塊電路板上的地線處處相連。另外，有些元器件的金屬外殼接地。找地線時(shí)，上述任何一處都可以作為地線使用。在有些機(jī)器的各塊電路板之間，它們的地線也是相連接的，但是當(dāng)每塊之間的接插件沒(méi)有接通時(shí)，各塊電路板之間的地線是不通的，這一點(diǎn)在檢修時(shí)要注意。

(5)在將印制電路板圖與實(shí)際電路板對(duì)照過(guò)程中，在印制電路板圖和電路板上分別畫(huà)出一致的看圖方向，以便拿起印制電路板圖就能與電路板有同一個(gè)看圖方向，省去每次都要對(duì)照看圖的方向。

(6)在觀察電路板上元器件與銅箔線路的連接情況、觀察銅箔線路走向時(shí)，可以用燈照著。

(7)找某個(gè)電阻器或電容器時(shí)，不要直接去找它們，因?yàn)殡娐分械碾娮杵?、電容器很多，尋找不方便，可以間接地找到它們，方法是先找到與它們相連的三極管或集成電路，再找到它們?；蛘吒鶕?jù)電阻器、電容器所在單元電路的特征，先找到該單元電路，再尋找電阻器和電容器。圖3-2-12印制電路板圖中尋找元器件示意圖

3)識(shí)讀印制電路板圖的要領(lǐng)

(1)找到典型的元器件。裝配圖是用于指導(dǎo)電子機(jī)械部件和整機(jī)組裝的一份簡(jiǎn)圖。其中，對(duì)元器件的認(rèn)識(shí)是非常重要的步驟之一，只有對(duì)各元器件的結(jié)構(gòu)和外形都掌握了，才可以很快找到典型的元器件。

(2)弄淸各器件之間的相對(duì)位置。裝配關(guān)系在識(shí)讀裝配圖中最重要的是將“零散”的器件通過(guò)線路組接到一起，完成整機(jī)的裝配，所以正確安裝各器件的位置應(yīng)遵循整機(jī)布線圖中的裝配關(guān)系。

3.3電子電路識(shí)圖要求

1．結(jié)合電子技術(shù)基礎(chǔ)理論識(shí)圖

無(wú)論是電視機(jī)、錄音機(jī)，還是半導(dǎo)體收音機(jī)和各種電子控制線路的設(shè)計(jì)，都離不開(kāi)電子技術(shù)基礎(chǔ)理論。因此，要搞清電子線路的電氣原理，必須具備電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。例如，交流電經(jīng)整流后變成直流電，其原理就是利用晶體二極管具有單向?qū)щ娞匦远O(shè)計(jì)的。通常用4只或2只整流二極管組合起來(lái)，分別進(jìn)行導(dǎo)通、截止的切換，以實(shí)現(xiàn)交流－直流變換的目的。

2．結(jié)合電子元器件的結(jié)構(gòu)和工作原理識(shí)圖

在電子線路中有各種電子元器件，例如，在直流電源線路中，常用的有各種半導(dǎo)體器件、電阻、電容器件等。因此，在識(shí)讀線路圖時(shí)，首先應(yīng)該了解這些電子器件的性能、基本工作原理以及在整個(gè)線路中的地位和作用。否則，無(wú)法讀懂線路圖。

3．結(jié)合典型線路圖識(shí)圖

所謂典型線路，就是常見(jiàn)的基本線路，對(duì)于一張復(fù)雜的線路圖，細(xì)分起來(lái)不外乎是由若干典型線路組成的。因此，熟悉各種典型線路圖，它不僅在識(shí)圖時(shí)能幫助我們分清主次環(huán)節(jié)，抓住主要矛盾，而且能幫助理解整機(jī)的工作原理。很多常見(jiàn)的典型電路，例如放大器、振蕩器、電壓跟隨器、電壓比較器、有源濾波器等，往往具有特定的電路結(jié)構(gòu)，掌握常見(jiàn)的典型電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)于看圖識(shí)圖會(huì)有很大的幫助。

1)放大電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

放大電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，在輸入端與輸出端之間的電子器件是晶體管或集成運(yùn)放等放大器件，如圖3-3-1(a)和(b)所示。有些放大器具有負(fù)反饋。如果輸出信號(hào)是由晶體管發(fā)射極引出的，則該電路是射極跟隨器電路，如圖3-3-1(c)所示。圖3-3-1放大電路的結(jié)構(gòu)

2)振蕩電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

振蕩電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是沒(méi)有對(duì)外的電路輸入端，晶體管或集成運(yùn)放的輸出端與輸入端之間接有一個(gè)具有選頻功能的正反饋網(wǎng)絡(luò)，將輸出信號(hào)的一部分正反饋到輸入端以形成振蕩。圖3-3-2(a)所示為晶體管振蕩器，晶體管VT的集電極輸出信號(hào)，由變壓器T倒相后正反饋到其基極，T的初級(jí)線圏L1與C2組成選頻回路，決定電路的振蕩頻率；圖3-3-2(b)所示為集成運(yùn)放振蕩器，在集成運(yùn)放IC的輸出端與同相輸入端之間，接有R1、C1、R2、C2組成的橋式選頻反饋回路，IC輸出信號(hào)的一部分經(jīng)橋式選頻回路反饋到其輸入端，振蕩頻率由組成選頻回路的R1、C1、R2、C2的值決定。

圖3-3-2振蕩電路的結(jié)構(gòu)

3)差動(dòng)放大器和電壓比較器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

差動(dòng)放大器和電壓比較器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)類似，都具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，所不同的是：差動(dòng)放大器電路中，集成運(yùn)放的輸出端與反相輸入端之間接有一反饋電阻RF，使運(yùn)放工作于線性放大狀態(tài)，輸出信號(hào)是兩個(gè)輸入信號(hào)差值，如圖3-3-3(a)所示；電壓比較器電路中，集成運(yùn)放的輸出端與輸入端之間則沒(méi)有反饋電阻，使運(yùn)放工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)(A=∞)，輸出信號(hào)為“Uom”或“-Uom”，如圖3-3-3(b)所示。圖3-3-3差動(dòng)放大器和電壓比較器的結(jié)構(gòu)

4)濾波電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

濾波電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是含有電容器或電感器等具有頻率函數(shù)的元件，有源濾波器還含有晶體管或集成運(yùn)放等有源器件，在有源器件的輸出端與輸入端之間接有反饋元件。有源濾波器通常使用電容器作為濾波元件，如圖3-3-4所示。高通濾波器電路中電容器接在信號(hào)通路，如圖3-3-4(a)所示；低通濾波器電路中電容器接在旁路或負(fù)反饋回路，如圖3-3-4(b)所示；將低通濾波電路和高通濾波電路串聯(lián)，并使低通濾波電路的截止頻率大于高通濾波電路的截止頻率，則構(gòu)成帶通濾波電路，如圖3-3-4(c)所示。圖3-3-4濾波電路的結(jié)構(gòu)

4．結(jié)合線路圖的繪制特點(diǎn)識(shí)圖

在電子線路圖的設(shè)計(jì)中，通常是以功能原理程序進(jìn)行的，因此將能完成同一功能的元器件聚集在一起，而交流信號(hào)在不同功能的放大電路中又往往用電容器耦合，等等。掌握了這些特點(diǎn)，對(duì)識(shí)讀線路圖會(huì)帶來(lái)許多方便。

放大器、振蕩器等單元電路都包括交流回路和直流回路，并且互相交織在一起，有些元器件只在一個(gè)回路中起作用，有些元器件在兩個(gè)回路中都起作用。通?？梢苑謩e繪制出其交流等效電路和直流等效電路進(jìn)行分析。

1)交流等效電路

交流回路是單元電路處理交流信號(hào)的通路。對(duì)于交流信號(hào)而言，電路圖中的耦合電容和旁路電容都視為短路；電源對(duì)交流的阻抗很小，且電源兩端并接有大容量的濾波電容，也視為短路，這樣便可繪出其交流等效電路。例如，圖3-3-5(a)所示晶體管放大器電路，按照上述方法繪出的交流等效電路如圖3-3-5(b)所示。

圖3-3-5晶體管放大器電路及其等效電路

2)直流等效電路

直流回路為單元電路提供正常工作所必需的電源。對(duì)于直流信號(hào)而言，電路圖中所有電容均視為開(kāi)路，可方便地繪出其直流等效電路。圖3-3-5(a)所示晶體管放大器電路的直流等效電路如圖3-3-5(c)所示。直流回路為晶體管VT提供直流工作電源并確定合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。

3.4電子電路圖識(shí)讀實(shí)例

1．無(wú)線電測(cè)向機(jī)

無(wú)線電測(cè)向機(jī)是無(wú)線電測(cè)向運(yùn)動(dòng)的重要器材。通過(guò)它可以測(cè)定電臺(tái)所在的方向，尋找隱藏的電臺(tái)。它是在普通半導(dǎo)體收音機(jī)的基礎(chǔ)上安裝了測(cè)向天線的小型無(wú)線電接收機(jī)。目前國(guó)內(nèi)無(wú)線電測(cè)向機(jī)，按工作頻段可分2米(超短波)波段測(cè)向機(jī)、80米(短波)波段測(cè)向機(jī)和160米(中波)波段測(cè)向機(jī)，按電路程式可分為超外差式和直放式。

無(wú)線電測(cè)向接收機(jī)由三大部分組成，即測(cè)向天線、收信機(jī)、指示器。測(cè)向天線的作用是接收電臺(tái)發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)，并對(duì)來(lái)自不同方向的電波，產(chǎn)生不同的感應(yīng)電勢(shì)。收信機(jī)是對(duì)測(cè)向天線送來(lái)的感應(yīng)電勢(shì)進(jìn)行放大、頻率變換、解調(diào)等各種處理，變成指示器需要的信號(hào)。指示器則將收信機(jī)送來(lái)的電信號(hào)，通過(guò)聲音或電表讀數(shù)等顯示，判斷電臺(tái)方向及距離等。

2．PJ-80型無(wú)線電測(cè)向機(jī)

PJ-80型測(cè)向機(jī)為普及型3.5MHz頻段直放式測(cè)向機(jī)，其具有電路簡(jiǎn)單、成本低、便于安裝調(diào)試、運(yùn)行性能好等特點(diǎn)，非常適用于在校園開(kāi)展短距離無(wú)線電測(cè)向運(yùn)動(dòng)。

1)方框圖識(shí)圖

PJ-80型測(cè)向機(jī)電路基本框圖如圖3-4-1所示。它由測(cè)向天線、高頻放大級(jí)、可調(diào)差拍振蕩器、差拍檢波器、低頻放大級(jí)、功率放大級(jí)及耳機(jī)等組成，是直接交換型接收機(jī)(簡(jiǎn)寫DC型)電路，是無(wú)線電接收電路中最簡(jiǎn)單的一種。直接交換是指接收到的高頻信號(hào)的頻率在解調(diào)變換為高頻信號(hào)之前不作任何變化。

圖3-4-1PJ-80型測(cè)向機(jī)電路方框圖從圖3-4-1方框圖可見(jiàn)，PJ-80型測(cè)向機(jī)沒(méi)有本振級(jí)和中放級(jí)，在電路程式上和信號(hào)處理上，與超外差式測(cè)向機(jī)有一定的區(qū)別。

測(cè)向天線接收到3.5～3.6MHz的等幅電報(bào)信號(hào)后，送至高頻放大級(jí)進(jìn)行放大。放大后的信號(hào)與可調(diào)差拍振蕩器產(chǎn)生的1.75～1.8MHz振蕩信號(hào)的二次諧波一起加到差頻檢波級(jí)。調(diào)整差拍振蕩器的頻率，使其產(chǎn)生比接收信號(hào)高或低1kHz的信號(hào)。此信號(hào)與高放輸出信號(hào)進(jìn)行差頻檢波，得到1kHz的低頻信號(hào)，然后再送至低頻放大級(jí)和功率放大級(jí)對(duì)其進(jìn)行放大，最后送至耳機(jī)。

在信號(hào)處理上，該機(jī)并不像超外差式測(cè)向機(jī)那樣設(shè)有兩個(gè)振蕩器，一個(gè)是本機(jī)振蕩器，產(chǎn)生比外來(lái)接收信號(hào)高或低465?kHz的高頻振蕩信號(hào)，與高頻信號(hào)混頻后，獲得一個(gè)465kHz的中頻信號(hào)，再進(jìn)行中頻處理；另一個(gè)是差拍振蕩器，產(chǎn)生比465?kHz中頻信號(hào)高或低1kHz的振蕩信號(hào)，與中放輸出信號(hào)差出1?kHz的低頻信號(hào)?，F(xiàn)在只用一個(gè)振蕩器，直接差出了低頻信號(hào)，同時(shí)起到了選臺(tái)和差拍作用，省略了中頻轉(zhuǎn)換和處理，簡(jiǎn)化了電路。

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