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电子技术基础知识

来源:大发 | 时间:2019-01-02 人气:5524
  •   第一章 基础知识 一、电路计算中的代数量及正方向 、双向标量 (一) 双向标量 、 在图 1-1 中导线 AB 里的电流强度,具有两个可能的方向, I 我们把这种有两个可能方向的标量称为双向标量,它既不同于 A B 完全没有方向的标量(如体积) ,也不同于有无限多个可能方 I 向(方向连续变)的矢量。 (图 1-1) 双向标量可以用代数量来同时表示他的大小和方向。 但应该指出: 正负号究竟表示什么 方向,必须事先做出约定,否则正负号并不代表任何意义,这正如没有指定圆点时正负数就 没有意义一样。为了表达这种约定,可以引入“正方向”的概念,有的也把“正方向”叫做 “参考方向”或“标定方向” ,但“正方向”一词最常见。当规定的“正方向”与双向标量 的实际方向一致时,代数量前取“ ”号,反之取“—”号,这样代数量就表达了双向标量 的全部特征。用代数量描写“双向标量“的最大优点在于,用代数量的各种运算结果的正负 号判明待求量的实际方向。 这一优点在以下两种情况下显得尤其突出: 一是计算复杂的直流 电路;二是计算交流电路,可以说没有代数量就很难表示交流电,更谈不上交流电路的计算 了。 “双向标量” 的正方向和实际方向在图中都可用箭头表示。 当必须同时标出一个量的 “正 方向”和“实际方向”时,一般用实虚两种箭头来区别,由于“正方向”比“实际方向”更 常需要标出,所以一般用实箭头表示“正方向” ,用虚箭头表示“实际方向” 。 判断一个标量是否是“双向标量”时,主要看他是否存在两种非此即彼的可能方向。有 时标量实际看来没有什么方向可言,但它的确存在两种非此即彼的可能性,为了方便起见, 也可以分别给每种可能性赋予一个“方向” (指实际方向)的意义,从而把这个量当成“双 向标量”来处理。比如“电压”就是这样,说“AB 间电压是 5 伏,只能知道 AB 之间电位差 是 5 伏,并不知道两点的电位谁高谁低,这种不同就可看作是“方向”性的不同,所以可以 给他定义一个“实际方向”的概念:从高位点到低位点的方向叫作这两点电压的实际方向。 电压有时也可用记下标的方法代替实箭头表示电压的正方向,即用 UAB 表示 U 的正方向从 A 向 B,显然有 UAB=UA—UB;电源的电动势也是一个“双向标量” ,其实际方向定义为:从电源负 极指向电源正极的方向(或电源非静电力的方向) 。 “实际方向”不同于“正方向”是客观存在的事实;而“正方向”则是认为约定的,用 以与实际方向作比较而决定正负号的方向。 、数量等式 (二) 数量等式 、 我们知道矢量式比标量式具有更丰富的表达力, 既能表达矢量间的数值关系, 又能表达 它们的方向关系(指连续变化的无限多个方向) ,一举两得。与此相类似,代数量等式也比 算术量等式具有更丰富的表达力, 用代数量进行运算也可收到一举两得的效果, 使用代数量 等式时,要特别注意以下两点: 1、代数量与算术量在书写时没有任何区别,因此,应当明确式中哪些量是代数量,对于一 次演算中的同一个量,不允许一会看作代数量,一会又看作算术量,否则容易出现错误。 2、凡代数量必须事先约定正方向,正方向可以任意选择,但已经选定就不能更改。 在用代数量等式表示电路定律时,必须注意式中各代数量的“正方向”之间的关系(或 叫配合) ,各量“正方向”的关系不同时,同一定律会有不同的代数量表达式,看下面两个 例子: 例 1:写出不含源电路的欧姆定律的代数量表达式。 1 首先这个定律的完整内容包括两点: ①、 流过电路的电流在数值上等于电路两端的电压 除以其电阻;②、电流的方向(对外电路而言的实际方向) ,是从高电位端指向低电位端。 若用算术量表示即 I=U/R,此只表示了欧姆定律的一个内容,若要同时表示两个内容, 则必须用代数量等式表示, 共有两种形式: 一种是 I 和 U 的正方向规定的一致如图 2-2 所示, 则有 I=U/R;另一种是 I 和 U 的正方向规定的相反如图 2-2 所示,则有 I= -U/R。以上两式 都能分两种情况加以说明:由图 2-1 知 A 点比 B 点电位高;由图 2-2 知 B 点比 A 点电位高; 证明略。 U U 例 2:写出含源电路的欧姆定律的表达式。A B A B 首先讨论一段最简单的含源电路—无 I I 内阻电源,其关系式也有两种可能。 (图 2-2) (图 2-3) 图 2-4 所示 U=ε;图 2-5 所示 U=-ε。再讨论有内阻电源,它可等 效为无内阻电源与电阻的串联图 2-6 ε ε 所示,设ε、U、I 的正方向按图中 B A B A 规定,则有 UCB=ε,UCA=Ir,则进一 U U 步有 U=UAC+UCB=-UCA+U=-Ir+ε即ε=U+Ir 。 (图 2-4) (图 2-5) 如果按图 2-7 所示方向规定则有:UCB=ε;UCA=-Ir;U=UCA+UCB=Ir+ε即为ε=U-Ir 。由此不 难总结得出:当ε、I 的方向相同,而 U 的“正方向”与它们相反时,简记为“两同一反” 有:ε=U-Ir 。若上式中任一个代数量的“正方向”反过来时有ε=U-Ir。 综上所述可得两个重要结论: ε ε 、代数量等式中每项前的正负号, I I 取决于且仅取决于在该等式中出现 B ● ● ●A B● ● ●A 的各代数量的“正方向”之间的配 C 合,所以记公式必须同时记住公式 U U 中各代数量“正方向”之间的配合。 (图 2-6) (图 2-7) 、当某一代数量的“正方向”改变时,等式中含该量的项前的正负号必须随之改变。 二、戴维南定理(电压源定理) 戴维南定理(电压源定理) 电压源定理又称为等效发电机定理,即对于任何一个由电源、电阻所组成的,有两个引 出端的有源二端网络,总可以用一个具有一定内阻的等效电源 E 来代替,E 就是引出端的开 路电压,R 就是将原来电路中的电源短接后,两引出端间的总电阻。 例如图 2-1 电路中 C 的充电时间常数τ=RC,除与 R1C 有关外,还与 RK 有关。现在用电 压源定理求证如下:先画出该电路的等效电路如图 2-2,其中 AB 就是该二端有源网络的出 线端,AB 开路时UAB=RKEC/(R1+RK) ,故等效电源E=RKEC/(R1+RK) ,将 EC短接,从AB看进去R1与RK并联,所以等效电源内阻R=R1RKC/(R1+RK) , 可见该电路的充电时间常数τ=RC=R1RKC/(R1+RK) ,充电结束时UC=-RKEC/ (R1+RK) 。 三、晶体管的功率损耗 1、处于甲类放大状态的晶体管,功率损耗为PC=(1/2)PCM ,其中PCM为最大允 许集电极损耗功率。 2、处于开关状态的晶体管,功率损耗由三部分组成: 、转换过程(开启时间及关闭时间)的功耗:P1=UCMICM(tr+tf)/6T。 。 、饱和时间的功耗:P2=ICMUCES(T导/T) 2 、截止时的功耗:P3=UCMICBO(1-T导/T) 。 由此可证明处于开关状态的晶体管能输出的功率比其集电极最大允许耗散功率大得多, 即能带超过它本身最大功率的负载, 并且改善波形的前后沿对减少管子的功耗有益。 逆变电 源的输出一般都设计成方波,就是为了提高逆变晶体管带负载的能力。 四、可控硅、场效应管的原理与检测: 可控硅、场效应管的原理与检测: 、可控硅(又称晶闸管) (一) 可控硅(又称晶闸管) 、可控硅 隧道二极管、单结晶体管、可控硅都是负阻器件,即在伏安特性曲线中存在这样一段特 性:电压增加时电流减少或电压减少时电流增加。 普通可控硅(SCR) 1、普通可控硅(SCR) , 其工作频率较低, 属于单向可控硅。 要关断导通的普通可控硅只能减小阳极电流到小于 维持电流,即使加反向电压也不能关断。所以先短路 G 极到地然后开机通电即可让可控硅 不工作,从而让其失去保护作用。可控硅的 符号如图 12 一 1 所示。A—阳极,K—阴极, K A G—控制极。KK 系列用于脉冲电路及高速逆变; KP 系列用于整流或一般控制;3CT 系列普通用途。 G 其测量方法是: (图 4-1) 可关断可控硅(GTO) 2、可关断可控硅(GTO) 其工作频率较高。属于单向可控硅,要关断导通的普通可控硅只需在 G、K 之间加一反 向控制电。符号与普通可控硅相同。A—阳极,K—阴极,G—控制极。 T2 其测量方法是: 3、双向可控硅可双向导通 即可以正向触发导通,也可以反向触发导通。 符号如图 12-2 所示,T1—第一阳极,T2—第二阳极, G G—控制极。 T1 其测量方法是:可看成是两个单向可控硅反 (图 4-2) 向并联而成。用 Rⅹ1 测量任意两脚的阻值,正常时只有一组为几十欧,另两组为无穷大; 值为几十欧时的两脚为 T1、G,余下一脚为 T2;然后假定 T1、G 中的任意脚为 T1,黑表笔 接 T1,红表笔接 T2,将 T2 与假定 G 极瞬间短路,如果阻值由无穷大变为几十欧,之后调换 两表笔重复上面操作结果相同时, 说明假定正确; 若调换表笔后先指示几十欧后又变为无穷 大说明假定错误。 可控硅 SCR 是 Silicon Comtrclled Rectifier 的缩写;晶闸管的国际通用名称为 Thyristor。 、场效应管(FET) (二) 场效应管(FET) 、场效应管 场效应管是一种电压控制型半导体器件(晶体管是电流控制型) ,它是利用电场的作用 来改变其导通能力(仅靠一种载流子导电,晶体管靠两种载流子导电) ,因此称为场效应管。 它具有高输入阻抗、低噪声、抗辐射能力强、动态范围大、热稳定性好、制作工艺简单等优 点。 FET 是 Field Effect Transistor 的缩写 FFET 是 Junction Type Effect Transistor 的缩写 MOSFET 是 Metal-oxide-SemiconductorTYPE field Effect Transistor 的缩写 结型场效应管(JFET) 1、结型场效应管(JFET) 3 全部是耗尽型,分为 N、P 两种沟道。 其中 D—漏极,S—源极,G—栅极。 绝缘栅场效应管(IGFET) 2、绝缘栅场效应管(IGFET) 分为耗尽型和增强型两类,各有 N、P 两种沟道。 又叫金属氧化物场效应管(MOSFET) 。其中绝缘层为二氧化硅的用 MOSFET 表示;绝缘层 是氮化硅的用 MNSFET 表示;绝缘层是氧化铝的用 MALSFET 表示。 3、VMOS 管的测量方法 、栅极 (1) 栅极 G 的测定 、 用 Rⅹ100 档分别测量任意两脚的正反向电阻有三种组合,共进行六次测量,其中读数 为数百欧时只有一次,其余为无穷大;则此时两表笔所接引脚 D、S 极,余下的另一脚为 G 极。 、漏极 (2) 漏极 D、源极 S 及类型测定 、 用 Rⅹ10K 档测 D、S 间的正反向电阻,正向约为 0.2ⅹ10K,反向在(5—∞)ⅹ100K。 在测反向电阻时红表笔所接引脚不变, 黑表笔离开所接引脚后与 G 极碰一下, 然后黑表笔再 去接原引脚,若阻值变为零,则红笔所接为 S 极,黑表笔所接为 D 极;用黑表笔触发 G 极有 效,则该 VMOS 管为 N 沟道,反之为 P 沟道。 、跨导大小的检测 (3) 跨导大小的检测 、 对 N 沟道 VMOS 管,红笔接 S 黑笔接 D,G 极开路万用表指针偏转较小,用手接触 G 极时 表针有明显偏转,偏转量愈大说明跨导愈高,对于 P 沟道 VMOS 管红黑表笔互换。 注意:少数 VMOS 管的 G、S 之间接有保护二极管,以上检测方法不再适用。 4、一些常见功率场效应管电极排列 2SK727 等管的电极排列如图 2-4-1;K118、K200、K201、K413、K423、K727、K1529、 K1530、IRF730、IRF840 等管的电极排列如图 2-4-2;K214、K1058、J77、J162 等管的电极 排列如图 2-4-3;K30、K170、K246、K373、J74、J103 等管的电极排列如图 2-4-4。 2SK727 G D S 图 2-4-1 G D S 图 2-4-2 G S D 图 2-4-3 D G S 图 2-4-4 五、数字电路 专电路是有多个输入端和一个输出端的开关电路。 当决定某一事件的各种条件全部具备 之后这件事才发生,这种因果关系就称为“与”的关系,满足这种关系的电路称为“与专电 路” ;当决定某一事件的各种条件只要具备其中一个或一个以上时,这件事就发生这种因果 关系称为“或”的关系,满足这种关系的电路称为“或专电路”“或”“与”都是基本的专 。 、 电路对于一个具体的基本专电路来说, 它既是与专又是或专, 看信号系统取什么样的条件? 根据正负信号的条件判断是与还是或。 非专输出是输入的否定, 因而反相器就是一个非专电 路。通常是跟与专、或专组合构成与非专、或非专电路。由于负与专就是正或专,负或专就 是正或专,所以负与非专就是正或非专,负或非专就是正与非专。 4 1、 型号 XDYKJ-5;参考机型:瑞康 080,082,其中 1-地;2-信号;3-是+5V 六、外差收音机的调试 、调整静态工作点略。 (一) 调整静态工作点略。 、调整静态工作点略 、调试 (二) 调试 465 ?中频 频 率: 、 5 首先用短路线 将振荡 连 短路, 使本机振荡 停振, 然后将 465 ?的音频 调 幅信号从天线 连 注入收音机,用无感改锥 调 整中频 变 压 器(中周)的磁帽,一边听喇叭的声音使之最响,调 整的顺序是从最外一级中频变压器开始逐级向前调整。 在完成以上 465 ?的粗调 后, 减小注 入音频 调 幅信号的幅度 (目的是使耳朵 对 声音的响度有较 好的分辨率) 然后再做一次细 调 。 , (三) 统 调 、 1、校准频 率刻度 目的是使收音机指针 在刻度上的指示值 与收音机的信号频 率相等。统 调 点频 率选 为 600 ?、1000 ?、1500 ?三个频 率点。再中频 通道 465 ?已调 好的基础 上,可按下列步 骤 校准 频 率刻度: 、使信号发 生器输 出 600 ?的音频 调 幅信号电 电 线 靠近收音机的磁性天线 ,设 法使其与磁 性天线 保持某一固定距离,同时 缓 缓 调 节 本振线 圈的磁帽,使扬 声器发 出的声音最响(收音 机指针 调 到 600 ?频 率上) 。 、将收音机指针 调 到 1500 ?的频 率上,同时 信号发 生器也调 到 1500 ?上,调 整本振的微 调 电 容,直到收到信号发 生器发 出的 1500 ?音频 调 幅信号并最响为 止。 、重复 上两步 的调 试 步 骤 二至三次 600 ?和 1500 ?两点即可调 好,中间 的 1000 ?基本上 已能达到要求,可不必专 专 调 试 。 跟踪( 2、跟踪(调 调 调 ) 目的是调 整输 入回路, 使其准确谐 振在所接受的频 率上。 步 应 在刻度校准的基础 上进 次 性,调 试 顺 序也是先低端后高端,并且低端调 电 感、高端调 电 容。 、将收音机和信号发 生器都调 到 600 ?,调 节 磁性天线 上线 圈的位置,使扬 声器发 出的声 音最响,此时 线 圈一般应 位于磁棒的顶 端附近,但不应 超出顶 端。 、将收音机和信号发 生器都调 到 1500 ?上调 节 输 入回路的调 调 电 容使声音最响。 、重复 以上两步 二至三遍统 调 即告结 束。 五、通用示波器常识 1、扫描速度 扫描速度是指: 在无扩展的情况下, 亮点在屏幕 X 轴方向上偏转 1cm 所表示的时间。 t/cm 用 表示,t/cm 越小表明示波器在 X 轴方向上展开高频信号的能力越强。 2、转灵敏度(Sy) 偏转灵敏度, 是指输入信号在无衰减的情况下, 亮点在屏幕 Y 轴方向上偏转 1cm 所需要信号 的峰峰值。它用 V/cm 表示,反映示波器观察微弱信号的能力,其值越小,偏转灵敏度越高, 观察微弱信号的能力也就越强。 3、频率响应 规定为加到示波器输入端的信号, 在屏幕上所显示图象的幅度, 对应中频段频率显示幅度 下降 3dB 的范围: B=fh-fl,由于 fhfl 所以, B≈fh。为了不是真地重现被测信号的 波形,应选择示波器的 B≈fh 等于被测信号最高频率的 3 倍以上。由于/ Tr 上升=350/ B≈ 350/fh,所以 fhTr 上升≈350,其中 Tr 上升表示示波器具有的固有上升时间,单位为毫微 妙,fh 为上限频率,单位为兆赫(MHZ) ,若选取 Tr 固上升=1/3Tr 被测上升,则应选示波器 的频带宽度为 B≈fh≈350/Tr 固上升=350/1/3Tr 被测上升≈1000/ Tr 被测上升。 4、探头的选用 (1) 、依据被测量要求选择探头 探头分电容探头,电阻分压探头( 常用电子元器件检测方法 (2006.6.1由朱昌平在网上收集) 6 元器件的检测是家电维修的一项基本功,如何准确有效地检测元器件的相关参数,判 断元器件的是否正常,不是一件千篇一律的事,必须根据不同的元器件采用不同的方法,从 而判断元器件的正常与否。 特别对初学者来说, 熟练掌握常用元器件的检测方法和经验很有 必要,以下对常用电子元器件的检测经验和方法进行介绍供对考。 一、电阻器的检测方法: 电阻器的检测方法: 1、固定电阻器的检测。 A?将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引脚相接即可测出实 际电阻值。为了提高测量精度,应根据被测电阻标称值的大小来选择 量程。由于欧姆挡刻度的非线性关系,它的中间一段分度较为精细, 因此应使指针指示值尽可能落到刻度的中段位置,即全刻度起始的 20%~80%弧度范围内,以使测量更准确。根据电阻误差等级不同。 读数与标称阻值之间分别允许有±5%、 ±10%或±20%的误差。 如不相 符,超出误差范围,则说明该电阻值变值了。 B?注意:测试时,特别是在测几十k 以上阻值的电阻时,手不 要触及表笔和电阻的导电部分;被检测的电阻从电路中焊下来,至少 要焊开一个头,以免电路中的其他元件对测试产生影响,造成测量误 差;色环电阻的阻值虽然能以色环标志来确定,但在使用时最好还是 用万用表测试一下其实际阻值。 2?水泥电阻的检测。检测水泥电阻的方法及注意事项与检测普 通固定电阻完全相同。 3?熔断电阻器的检测。在电路中,当熔断电阻器熔断开路后, 可根据经验作出判断:若发现熔断电阻器表面发黑或烧焦,可断定是 其负荷过重,通过它的电流超过额定值很多倍所致;如果其表面无任 7 何痕迹而开路,则表明流过的电流刚好等于或稍大于其额定熔断值。 对于表面无任何痕迹的熔断电阻器好坏的判断,可借助万用表R×1挡 来测量,为保证测量准确,应将熔断电阻器一端从电路上焊下。若测 得的阻值为无穷大,则说明此熔断电阻器已失效开路,若测得的阻值 与标称值相差甚远,表明电阻变值,也不宜再使用。在维修实践中发 现,也有少数熔断电阻器在电路中被击穿短路的现象,检测时也应予 以注意。 4?电位器的检测。检查电位器时,首先要转动旋柄,看看旋柄 转动是否平滑,开关是否灵活,开关通、断时“喀哒”声是否清脆,并 听一听电位器内部接触点和电阻体摩擦的声音,如有“沙沙”声,说明 质量不好。用万用表测试时,先根据被测电位器阻值的大小,选择好 万用表的合适电阻挡位,然后可按下述方法进行检测。 A?用万用表的欧姆挡测“1”、“2”两端,其读数应为电位器的标 称阻值,如万用表的指针不动或阻值相差很多,则表明该电位器已损 坏。 B?检测电位器的活动臂与电阻片的接触是否良好。用万用表的 欧姆档测“1”、“2”(或“2”、“3”)两端,将电位器的转轴按逆时针方向 旋至接近“关”的位置, 这时电阻值越小越好。 再顺时针慢慢旋转轴柄, 电阻值应逐渐增大,表头中的指针应平稳移动。当轴柄旋至极端位置 “3”时,阻值应接近电位器的标称值。如万用表的指针在电位器的轴 柄转动过程中有跳动现象,说明活动触点有接触不良的故障。 5?正温度系数热敏电阻(PTC)的检测。 检测时,用万用表R×1挡, 8 具体可分两步操作:A?常温检测(室内温度接近25℃);将两表笔接 触PTC热敏电阻的两引脚测出其实际阻值,并与标称阻值相对比,二 者相差在±2 内即为正常。实际阻值若与标称阻值相差过大,则说明 其性能不良或已损坏。B?加温检测;在常温测试正常的基础上,即 可进行第二步测试—加温检测,将一热源(例如电烙铁)靠近PTC热敏 电阻对其加热,同时用万用表监测其电阻值是否随温度的升高而增 大,如是,说明热敏电阻正常,若阻值无变化,说明其性能变劣,不 能继续使用。注意不要使热源与PTC热敏电阻靠得过近或直接接触热 敏电阻,以防止将其烫坏。 6?负温度系数热敏电阻(NTC)的检测。 (1)、测量标称电阻值Rt 用万用表测量NTC热敏电阻的方法与测量普通固定电阻的方法 相同, 即根据NTC热敏电阻的标称阻值选择合适的电阻挡可直接测出 Rt的实际值。但因NTC热敏电阻对温度很敏感,故测试时应注意以下 几点:A?Rt是生产厂家在环境温度为25℃时所测得的,所以用万用 表测量Rt时, 亦应在环境温度接近25℃时进行, 以保证测试的可信度。 B?测量功率不得超过规定值,以免电流热效应引起测量误差。C? 注意正确操作。测试时,不要用手捏住热敏电阻体,以防止人体温度 对测试产生影响。 (2)、估测温度系数αt 先在室温t1下测得电阻值Rt1,再用电烙铁作热源,靠近热敏电阻 Rt,测出电阻值RT2,同时用温度计测出此时热敏电阻RT表面的平均 9 温度t2再进行计算。 7?压敏电阻的检测。用万用表的R×1k挡测量压敏电阻两引脚之 间的正、反向绝缘电阻,均为无穷大,否则,说明漏电流大。若所测 电阻很小,说明压敏电阻已损坏,不能使用。 8?光敏电阻的检测。 A?用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住,此时万用表的指针 基本保持不动,阻值接近无穷大。此值越大说明光敏电阻性能越好。 若此值很小或接近为零, 说明光敏电阻已烧穿损坏, 不能再继续使用。 B?将一光源对准光敏电阻的透光窗口,此时万用表的指针应有 较大幅度的摆动,阻值明显减小。此值越小说明光敏电阻性能越好。 若此值很大甚至无穷大,表明光敏电阻内部开路损坏,也不能再继续 使用。 C?将光敏电阻透光窗口对准入射光线,用小黑纸片在光敏电阻 的遮光窗上部晃动,使其间断受光,此时万用表指针应随黑纸片的晃 动而左右摆动。 如果万用表指针始终停在某一位置不随纸片晃动而摆 动,说明光敏电阻的光敏材料已经损坏。 二、电容器的检测方法与经验 1?固定电容器的检测 A?检测10pF以下的小电容 因10pF以下的固定电容器容量太小,用万用表进行测量,只能定 性的检查其是否有漏电,内部短路或击穿现象。测量时,可选用万用 表R×10k挡, 用两表笔分别任意接电容的两个引脚, 阻值应为无穷大。 10 若测出阻值(指针向右摆动)为零,则说明电容漏电损坏或内部击穿。 B?检测10PF~0?01?F固定电容器是否有充电现象,进而判断其好 坏。万用表选用R×1k挡。两只三极管的β值均为100以上,且穿透电 流要小。可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管。万用表的红和黑 表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。 由于复合三极管的放大 作用, 把被测电容的充放电过程予以放大, 使万用表指针摆幅度加大, 从而便于观察。应注意的是:在测试操作时,特别是在测较小容量的 电容时,要反复调换被测电容引脚接触A、B两点,才能明显地看到 万用表指针的摆动。C?对于0?01?F以上的固定电容,可用万用表 的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电, 并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。 2?电解电容器的检测 A?因为电解电容的容量较一般固定电容大得多,所以,测量时, 应针对不同容量选用合适的量程。根据经验,一般情况下,1~47?F 间的电容,可用R×1k挡测量,大于47?F的电容可用R×100挡测量。 B?将万用表红表笔接负极,黑表笔接正极,在刚接触的瞬间, 万用表指针即向右偏转较大偏度(对于同一电阻挡,容量越大,摆幅 越大),接着逐渐向左回转,直到停在某一位置。此时的阻值便是电 解电容的正向漏电阻,此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明, 电解电容的漏电阻一般应在几百k 以上,否则,将不能正常工作。 在测试中,若正向、反向均无充电的现象,即表针不动,则说明容量 消失或内部断路;如果所测阻值很小或为零,说明电容漏电大或已击 11 穿损坏,不能再使用。 C?对于正、负极标志不明的电解电容器,可利用上述测量漏电 阻的方法加以判别。即先任意测一下漏电阻,记住其大小,然后交换 表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值大的那一次便是正向接法,即 黑表笔接的是正极,红表笔接的是负极。 D?使用万用表电阻挡,采用给电解电容进行正、反向充电的方 法,根据指针向右摆动幅度的大小,可估测出电解电容的容量。 3?可变电容器的检测 A?用手轻轻旋动转轴,应感觉十分平滑,不应感觉有时松时紧 甚至有卡滞现象。将载轴向前、后、上、下、左、右等各个方向推动 时,转轴不应有松动的现象。 B?用一只手旋动转轴,另一只手轻摸动片组的外缘,不应感觉 有任何松脱现象。转轴与动片之间接触不良的可变电容器,是不能再 继续使用的。 C?将万用表置于R×10k挡,一只手将两个表笔分别接可变电容 器的动片和定片的引出端,另一只手将转轴缓缓旋动几个来回,万用 表指针都应在无穷大位置不动。在旋动转轴的过程中,如果指针有时 指向零,说明动片和定片之间存在短路点;如果碰到某一角度,万用 表读数不为无穷大而是出现一定阻值, 说明可变电容器动片与定片之 间存在漏电现象。 三、电感器、变压器检测方法与经验 电感器、 1?色码电感器的的检测 12 将万用表置于R×1挡,红、黑表笔各接色码电感器的任一引出端, 此时指针应向右摆动。根据测出的电阻值大小,可具体分下述三种情 况进行鉴别: A?被测色码电感器电阻值为零,其内部有短路性故障。B?被 测色码电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线径、 绕制圈数有直接关系,只要能测出电阻值,则可认为被测色码电感器 是正常的。 2?中周变压器的检测 A?将万用表拨至R×1挡,按照中周变压器的各绕组引脚排列规 律,逐一检查各绕组的通断情况,进而判断其是否正常。 B?检测绝缘性能。将万用表置于R×10k挡,做如下几种状态测 试: (1)初级绕组与次级绕组之间的电阻值; (2)初级绕组与外壳之间的电阻值; (3)次级绕组与外壳之间的电阻值。 上述测试结果分出现三种情况 (1)阻值为无穷大:正常; (2)阻值为零:有短路性故障; (3)阻值小于无穷大,但大于零:有漏电性故障。 3?电源变压器的检测 A?通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线 圈引线是否断裂,脱焊,绝缘材料是否有烧焦痕迹,铁心紧固螺杆是 13 否有松动,硅钢片有无锈蚀,绕组线圈是否有外露等。 B?绝缘性测试。用万用表R×10k挡分别测量铁心与初级,初级 与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电 阻值,万用表指针均应指在无穷大位置不动。否则,说明变压器绝缘 性能不良。 C?线圈通断的检测。将万用表置于R×1挡,测试中,若某个绕 组的电阻值为无穷大,则说明此绕组有断路性故障。 D?判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都 是分别从两侧引出的,并且初级绕组多标有220V字样,次级绕组则 标出额定电压值,如15V、24V、35V等。再根据这些标记进行识别。 E?空载电流的检测。(a)?直接测量法。将次级所有绕组全部开 路,把万用表置于交流电流挡(500mA,串入初级绕组。当初级绕组 的插头插入220V交流市电时,万用表所指示的便是空载电流值。此 值不应大于变压器满载电流的10%~20%。 一般常见电子设备电源变 压器的正常空载电流应在100mA左右。如果超出太多,则说明变压器 有短路性故障。(b)?间接测量法。在变压器的初级绕组中串联一个 10?/5W的电阻,次级仍全部空载。把万用表拨至交流电压挡。加电 后,用两表笔测出电阻R两端的电压降U,然后用欧姆定律算出空载 电流I空,即I空=U/R。 F?空载电压的检测。将电源变压器的初级接220V市电,用万用 表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值(U21、U22、U23、U24) 应符合要求值,允许误差范围一般为:高压绕组≤±10%,低压绕组 14 ≤±5%,带中心抽头的两组对称绕组的电压差应≤±2%。 G?一般小功率电源变压器允许温升为40℃~50℃,如果所用绝 缘材料质量较好,允许温升还可提高。 H?检测判别各绕组的同名端。在使用电源变压器时,有时为了 得到所需的次级电压,可将两个或多个次级绕组串联起来使用。采用 串联法使用电源变压器时,参加串联的各绕组的同名端必须正确连 接,不能搞错。否则,变压器不能正常工作。 I.电源变压器短路性故障的综合检测判别。电源变压器发生短路 性故障后的主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。通常,线 圈内部匝间短路点越多,短路电流就越大,而变压器发热就越严重。 检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流 (测试方法前面已经介绍)。存在短路故障的变压器,其空载电流值将 远大于满载电流的10%。当短路严重时,变压器在空载加电后几十秒 钟之内便会迅速发热,用手触摸铁心会有烫手的感觉。此时不用测量 空载电流便可断定变压器有短路点存在。 四、晶体管的检测方法 (一)二极管的检测方法 1、检测小功率晶体二极管 、 A、判别正、负电极 (a)、观察外壳上的的符号标记。通常在二极管的外壳上标有二极管的符号, 带有三角形箭头的一端为正极,另一端是负极。 (b)、观察外壳上的色点。在点接触二极管的外壳上,通常标有极性色点(白 色或红色)。一般标有色点的一端即为正极。还有的二极管上标有色环,带色环 的一端则为负极。 15 (c)、以阻值较小的一次测量为准,黑表笔所接的一端为正极,红表笔所接 的一端则为负极。 B、检测最高工作频率fM。晶体二极管工作频率,除了可从有关特性表中查 阅出外,实用中常常用眼睛观察二极管内部的触丝来加以区分,如点接触型二极 管属于高频管,面接触型二极管多为低频管。另外,也可以用万用表R×1k挡进 行测试,一般正向电阻小于1k的多为高频管。 C、检测最高反向击穿电压VRM。对于交流电来说,因为不断变化,因此最 高反向工作电压也就是二极管承受的交流峰值电压。需要指出的是,最高反向工 作电压并不是二极管的击穿电压。一般情况下,二极管的击穿电压要比最高反向 工作电压高得多(约高一倍)。 2、检测玻封硅高速开关二极管 、 检测硅高速开关二极管的方法与检测普通二极管的方法相同。不同的是,这 种管子的正向电阻较大。用R×1k电阻挡测量,一般正向电阻值为5k~10k,反向 电阻值为无穷大。 3、检测快恢复、超快恢复二极管 、检测快恢复、 用万用表检测快恢复、 超快恢复二极管的方法基本与检测塑封硅整流二极管 的方法相同。即先用R×1k挡检测一下其单向导电性,一般正向电阻为4.5k左右, 反向电阻为无穷大;再用R×1挡复测一次,一般正向电阻为几欧,反向电阻仍为 无穷大。 4、检测双向触发二极管 、 A、将万用表置于R×1k挡,测双向触发二极管的正、反向电阻值都应为无穷 大。若交换表笔进行测量,万用表指针向右摆动,说明被测管有漏电性故障。将 万用表置于相应的直流电压挡。测试电压由兆欧表提供。测试时,摇动兆欧表, 万用表所指示的电压值即为被测管子的VBO值。然后调换被测管子的两个引脚, 用同样的方法测出VBR值。最后将VBO与VBR进行比较,两者的绝对值之差越 小,说明被测双向触发二极管的对称性越好。 5、瞬态电压抑制二极管(TVS)的检测 、瞬态电压抑制二极管 的检测 用万用表R×1k挡测量管子的好坏,对于单极型的TVS,按照测量普通二极 16 管的方法,可测出其正、反向电阻,一般正向电阻为4k 左右,反向电阻为无穷 大。对于双向极型的TVS,任意调换红、黑表笔测量其两引脚间的电阻值均应为 无穷大,否则,说明管子性能不良或已经损坏。 6、高频变阻二极管的检测 、 A、识别正、负极 高频变阻二极管与普通二极管在外观上的区别是其色标颜色不同, 普通二极 管的色标颜色一般为黑色,而高频变阻二极管的色标颜色则为浅色。其极性规律 与普通二极管相似,即带绿色环的一端为负极,不带绿色环的一端为正极。 B、测量正、反向电阻来判断其好坏 具体方法与测量普通二极管正、反向电阻的方法相同,当使用500型万用表 R×1k挡测量时,正常的高频变阻二极管的正向电阻为5k~5.5k,反向电阻为无穷 大。 7、变容二极管的检测 、 将万用表置于R×10k挡,无论红、黑表笔怎样对调测量,变容二极管的两引 脚间的电阻值均应为无穷大。如果在测量中,发现万用表指针向右有轻微摆动或 阻值为零,说明被测变容二极管有漏电故障或已经击穿损坏。对于变容二极管容 量消失或内部的开路性故障,用万用表是无法检测判别的。必要时,可用替换法 进行检查判断。 8、单色发光二极管的检测 、 在万用表外部附接一节1.5V干电池,将万用表置R×10或R×100挡。这种接法 就相当于给万用表串接上了1.5V电压,使检测电压增加至3V(发光二极管的开启 电压为2V)。检测时,用万用表两表笔轮换接触发光二极管的两管脚。若管子性 能良好,必定有一次能正常发光,此时,黑表笔所接的为正极,红表笔所接的为 负极。 9、红外发光二极管的检测 、 A、判别红外发光二极管的正、负电极。红外发光二极管有两个引脚,通常 长引脚为正极,短引脚为负极。因红外发光二极管呈透明状,所以管壳内的电极 清晰可见,内部电极较宽较大的一个为负极,而较窄且小的一个为正极。 17 B、将万用表置于R×1k挡,测量红外发光二极管的正、反向电阻,通常,正 向电阻应在30k左右,反向电阻要在500k以上,这样的管子才可正常使用。要求 反向电阻越大越好。 10、红外接收二极管的检测 、 A、识别管脚极性 (a)、从外观上识别。常见的红外接收二极管外观颜色呈黑色。识别引脚时, 面对受光窗口,从左至右,分别为正极和负极。另外,在红外接收二极管的管体 顶端有一个小斜切平面, 通常带有此斜切平面一端的引脚为负极, 另一端为正极。 (b)、将万用表置于R×1k挡,用来判别普通二极管正、负电极的方法进行检 查,即交换红、黑表笔两次测量管子两引脚间的电阻值,正常时,所得阻值应为 一大一小。以阻值较小的一次为准,红表笔所接的管脚为负极,黑表笔所接的管 脚为正极。 B、检测性能好坏。用万用表电阻挡测量红外接收二极管正、反向电阻,根 据正、反向电阻值的大小,即可初步判定红外接收二极管的好坏。 11、激光二极管的检测 、 A、将万用表置于R×1k挡,按照检测普通二极管正、反向电阻的方法,即可 将激光二极管的管脚排列顺序确定。但检测时要注意,由于激光二极管的正向压 降比普通二极管要大,所以检测正向电阻时,万用表指针仅略微向右偏转而已, 而反向电阻则为无穷大。 (二)三极管的检测方法 1、中、小功率三极管的检测 、 A、已知型号和管脚排列的三极管,可按下述方法来判断其性能好坏 (a)、测量极间电阻。将万用表置于R×100或R×1k挡,按照红、黑表笔的六种 不同接法进行测试。其中,发射结和集电结的正向电阻值比较低,其他四种接法 测得的电阻值都很高,约为几百千欧至无穷大。但不管是低阻还是高阻,硅材料 三极管的极间电阻要比锗材料三极管的极间电阻大得多。 (b)、 三极管的穿透电流ICEO的数值近似等于管子的倍数β和集电结的反向电 流ICBO的乘积。ICBO随着环境温度的升高而增长很快,ICBO的增加必然造成 18 ICEO的增大。而ICEO的增大将直接影响管子工作的稳定性,所以在使用中应尽 量选用ICEO小的管子。 通过用万用表电阻直接测量三极管e-c极之间的电阻方法,可间接估计 ICEO的大小,具体方法如下: 万用表电阻的量程一般选用R×100或R×1k挡,对于PNP管,黑表管接e极, 红表笔接c极,对于NPN型三极管,黑表笔接c极,红表笔接e极。要求测得的电 阻越大越好。e-c间的阻值越大,说明管子的ICEO越小;反之,所测阻值越小, 说明被测管的ICEO越大。一般说来,中、小功率硅管、锗材料低频管,其阻值 应分别在几百千欧、几十千欧及十几千欧以上,如果阻值很小或测试时万用表指 针来回晃动,则表明ICEO很大,管子的性能不稳定。 (c)、测量放大能力(β)。目前有些型号的万用表具有测量三极管hFE的刻度线 及其测试插座,可以很方便地测量三极管的放大倍数。先将万用表功能开关拨至 ?挡,量程开关拨到ADJ位置,把红、黑表笔短接,调整调零旋钮,使万用表指 针指示为零,然后将量程开关拨到hFE位置,并使两短接的表笔分开,把被测三 极管插入测试插座,即可从hFE刻度线上读出管子的放大倍数。 另外:有此型号的中、小功率三极管,生产厂家直接在其管壳顶部标示出不 同色点来表明管子的放大倍数β值, 其颜色和β值的对应关系如表所示, 但要注意, 各厂家所用色标并不一定完全相同。 B、检测判别电极 (a)、 判定基极。 用万用表R×100或R×1k挡测量三极管三个电极中每两个极之 间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极,而第二表笔先后接触另外两 个电极均测得低阻值时,则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。这时,要注 意万用表表笔的极性,如果红表笔接的是基极b。黑表笔分别接在其他两极时, 测得的阻值都较小,则可判定被测三极管为PNP型管;如果黑表笔接的是基极b, 红表笔分别接触其他两极时,测得的阻值较小,则被测三极管为NPN型管。 (b)、判定集电极c和发射极e。(以PNP为例)将万用表置于R×100或R×1k挡, 红表笔基极b,用黑表笔分别接触另外两个管脚时,所测得的两个电阻值会是一 个大一些,一个小一些。在阻值小的一次测量中,黑表笔所接管脚为集电极;在 19 阻值较大的一次测量中,黑表笔所接管脚为发射极(如果是数字万用表则变为红 表笔)。 C、判别高频管与低频管 高频管的截止频率大于3MHz,而低频管的截止频率则小于3MHz,一般情 况下,二者是不能互换的。 D、在路电压检测判断法 在实际应用中、小功率三极管多直接焊接在印刷电路板上,由于元件的安装 密度大,拆卸比较麻烦,所以在检测时常常通过用万用表直流电压挡,去测量被 测三极管各引脚的电压值,来推断其工作是否正常,进而判断其好坏。 2、大功率晶体三极管的检测 、 利用万用表检测中、小功率三极管的极性、管型及性能的各种方法,对检测 大功率三极管来说基本上适用。但是,由于大功率三极管的工作电流比较大,因 而其PN结的面积也较大。PN结较大,其反向饱和电流也必然增大。所以,若像 测量中、小功率三极管极间电阻那样,使用万用表的R×1k挡测量,必然测得的 电阻值很小, 好像极间短路一样, 所以通常使用R×10或R×1挡检测大功率三极管。 3、普通达林顿管的检测 、 用万用表对普通达林顿管的检测包括识别电极、区分PNP和NPN类型、估测 放大能力等项内容。因为达林顿管的E-B极之间包含多个发射结,所以应该使 用万用表能提供较高电压的R×10k挡进行测量。 4、大功率达林顿管的检测 、 检测大功率达林顿管的方法与检测普通达林顿管基本相同。 但由于大功率达 林顿管内部设置了V3、R1、R2等保护和泄放漏电流元件,所以在检测量应将这 些元件对测量数据的影响加以区分, 以免造成误判。 具体可按下述几个步骤进行: A、用万用表R×10k挡测量B、C之间PN结电阻值,应明显测出具有单向导电 性能。正、反向电阻值应有较大差异。 B、在大功率达林顿管B-E之间有两个PN结,并且接有电阻R1和R2。用万 用表电阻挡检测时,当正向测量时,测到的阻值是B-E结正向电阻与R1、R2阻 值并联的结果;当反向测量时,发射结截止,测出的则是(R1+R2)电阻之和,大 20 约为几百欧,且阻值固定,不随电阻挡位的变换而改变。但需要注意的是,有些 大功率达林顿管在R1、R2、上还并有二极管,此时所测得的则不是(R1+R2)之 和,而是(R1+R2)与两只二极管正向电阻之和的并联电阻值。 5、带阻尼行输出三极管的检测 、 将万用表置于R×1挡,通过单独测量带阻尼行输出三极管各电极之间的电阻 值,即可判断其是否正常。具体测试原理,方法及步骤如下: A、将红表笔接E,黑表笔接B,此时相当于测量大功率管B-E结的等效二 极管与保护电阻R并联后的阻值,由于等效二极管的正向电阻较小,而保护电阻 R的阻值一般也仅有20 ~50 ,所以,二者并联后的阻值也较小;反之,将表 笔对调,即红表笔接B,黑表笔接E,则测得的是大功率管B-E结等效二极管的 反向电阻值与保护电阻R的并联阻值,由于等效二极管反向电阻值较大,所以, 此时测得的阻值即是保护电阻R的值,此值仍然较小。 B、将红表笔接C,黑表笔接B,此时相当于测量管内大功率管B-C结等效 二极管的正向电阻,一般测得的阻值也较小;将红、黑表笔对调,即将红表笔接 B,黑表笔接C,则相当于测量管内大功率管B-C结等效二极管的反向电阻,测 得的阻值通常为无穷大。 C、将红表笔接E,黑表笔接C,相当于测量管内阻尼二极管的反向电阻,测 得的阻值一般都较大,约300 ~∞;将红、黑表笔对调,即红表笔接C,黑表笔 接E,则相当于测量管内阻尼二极管的正向电阻,测得的阻值一般都较小,约几 至几十 。 (三)测判三极管的口诀 三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功, 为了迅速掌握 测判方法,可以总结出四句口诀:“三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头, 偏转大;测不准,动嘴巴。”下面让我们逐句进行解释吧。 1、 三颠倒,找基极 、 三颠倒, 大家知道,三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式 不同,可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管。 测试三极管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R×100或R×1k挡位。(注意红表 21 笔所连接的是表内电池的负极,黑表笔则连接着表内电池的正极。) 假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型, 也分不清各管脚是什么 电极。测试的第一步是判断哪个管脚是基极。这时,我们任取两个电极(如这两 个电极为1、2),用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻,观察表针的 偏转角度;接着,再取1、3两个电极和2、3两个电极,分别颠倒测量它们的正、 反向电阻,观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中,必然有两次测量结果相 近:即颠倒测量中表针一次偏转大,一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后 指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极。 2、 PN结,定管型 结 找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方 向来确定管子的导电类型。将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电 极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大,则说明被测三极管为NPN型管;若 表头指针偏转角度很小,则被测管即为PNP型。 3、顺箭头,偏转大 顺箭头, 找出了基极b,另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?这时我们可 以用测穿透电流Iceo的方法确定集电极c和发射极e。 (1) 对于NPN型三极管,用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反 向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小,但仔细观察, 总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是:黑表笔→c极→b极→e极→ 红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”),所以此时黑 表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。 (2) 对于PNP型的三极管, 道理也类似于NPN型, 其电流流向一定是:黑 表笔→e极→b极→c极→红表笔, 其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致, 所以此时黑表笔所接的一定是发射极e,红表笔所接的一定是集电极c。 4、测不出,动嘴巴 测不出, 若在“顺箭头,偏转大”的测量过程中,若由于颠倒前后的两次测量指针偏 22 转均太小难以区分时,就要“动嘴巴”了。具体方法是:在“顺箭头,偏转大”的两 次测量中,用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部,用嘴巴含住(或用舌头抵 住)基电极b,仍用“顺箭头,偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。 其中人体起到直流偏置电阻的作用,目的是使效果更加明显。 23

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