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电子元器件综合知识大全.doc

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上传者: 牛子蛋2011 2011-10-10 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《电子元器件综合知识大全doc》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含第一章:电脑主机板电子元器件的基本知识与检测第一章电子元器件第一节、电阻器电阻器的含义:在电路中对电流有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫电阻电阻器的符等。

第一章:电脑主机板电子元器件的基本知识与检测第一章电子元器件第一节、电阻器电阻器的含义:在电路中对电流有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫电阻电阻器的英文缩写:R(Resistor)及排阻RN电阻器在电路符号:R或WWW电阻器的常见单位:千欧姆(KΩ),兆欧姆(MΩ)电阻器的单位换算:兆欧=千欧=欧电阻器的特性:电阻为线性原件即电阻两端电压与流过电阻的电流成正比通过这段导体的电流强度与这段导体的电阻成反比。即欧姆定律:I=UR。表电阻的作用为分流、限流、分压、偏置、滤波(与电容器组合使用)和阻抗匹配等。电阻器在电路中用“R”加数字表示如:R表示编号为的电阻器。电阻器的在电路中的参数标注方法有种即直标法、色标法和数标法。a、直标法是将电阻器的标称值用数字和文字符号直接标在电阻体上,其允许偏差则用百分数表示,未标偏差值的即为b、数码标示法主要用于贴片等小体积的电路在三为数码中,从左至右第一,二位数表示有效数字,第三位表示的倍幂或者用R表示(R表示)如:表示Ω(即KΩ) 则表示KΩ、R表示Ω、=Ω=KΩ、=Ω=KΩ、R=Ω、C=*=KΩ、R=Ω、=Ω、=Ωc、色环标注法使用最多普通的色环电阻器用环表示,精密电阻器用环表示,紧靠电阻体一端头的色环为第一环,露着电阻体本色较多的另一端头为末环现举例如下:如果色环电阻器用四环表示,前面两位数字是有效数字,第三位是的倍幂,第四环是色环电阻器的误差范围(见图一)    四色环电阻器(普通电阻)标称值第一位有效数字标称值第二位有效数字标称值有效数字后的个数(的倍幂)允许误差颜色第一位有效值第二位有效值倍率允许偏差黑棕红橙黄绿蓝紫灰白―~金银无色图两位有效数字阻值的色环表示法如果色环电阻器用五环表示,前面三位数字是有效数字,第四位是的倍幂   第五环是色环电阻器的误差范围(见图二)五色环电阻器(精密电阻)标称值第一位有效数字标称值第二位有效数字标称值第三位有效数字标称值有效数字后的个数(的倍幂)允许误差颜色第一位有效值第二位有效值第三位有效值倍率允许偏差黑棕红橙黄绿蓝紫灰白~金银图三位有效数字阻值的色环表示法d、SMT精密电阻的表示法通常也是用位标示。一般是位数字和位字母表示两个数字是有效数字字母表示的倍幂,但是要根据实际情况到精密电阻查询表里出查找下面是精密电阻的查询表:代码阻值代码阻值代码阻值代码阻值代码阻值coderesiscanecoderesiscancecoderesiscancecoderesiscancecoderesiscancesymbolABCDEFGHXYZmultipliersSMT电阻的尺寸表示:用长和宽表示(如等具体如表示长为英寸宽为英寸)。一般情况下电阻在电路中有两种接法:串联接法和并联接法电阻的计算:RRRR串连:并联:R=RRR=RR多个电阻的串并联的计算方法:串联:R总串=RRR……Rn并联:R总并=RRR……Rn电阻器好坏的检测:a、用指针万用表判定电阻的好坏:首先选择测量档位,再将倍率档旋钮置于适当的档位,一般欧姆以下电阻器可选RX档,欧姆K欧姆的电阻器可选RX档,K欧姆K欧姆电阻器可选RX档,KK欧姆的电阻器可选RXK档,K欧姆以上的电阻器可选RXK档b、测量档位选择确定后,对万用表电阻档为进行校,校的方法是:将万用表两表笔金属棒短接,观察指针有无到的位置,如果不在位置,调整调零旋钮表针指向电阻刻度的位置c、接着将万用表的两表笔分别和电阻器的两端相接,表针应指在相应的阻值刻度上,如果表针不动和指示不稳定或指示值与电阻器上的标示值相差很大,则说明该电阻器已损坏d、用数字万用表判定电阻的好坏首先将万用表的档位旋钮调到欧姆档的适当档位,一般欧姆以下电阻器可选档,K欧姆电阻器可选K档,KK欧姆可选K档,KK欧姆的电阻器可选K档,KM欧姆的电阻器选择M欧姆档MM欧姆的电阻器选择M档,M欧姆以上的电阻器选择M档第二节电容器电容器的含义:衡量导体储存电荷能力的物理量电容器的英文缩写:C(capacitor)电容器在电路中的表示符号:C或CN(排容)电容器常见的单位:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)电容器的单位换算:法拉=毫法=微法=纳法=皮法pf=nf=uf=mf=f电容的作用:隔直流,旁路,耦合,滤波,补偿,充放电,储能等电容器的特性:电容器容量的大小就是表示能贮存电能的大小电容对交流信号的阻碍作用称为容抗它与交流信号的频率和电容量有关。。电容的特性主要是隔直流通交流,通低频阻高频电容器在电路中一般用“C”加数字表示如C表示编号为的电容电容器的识别方法与电阻的识别方法基本相同分直标法、色标法和数标法种。a直标法是将电容的标称值用数字和单位在电容的本体上表示出来:如:MF表示UFUF表示UFRUF表示UFn表示PFb不标单位的数码表示法其中用一位到四位数表示有效数字,一般为PF,而电解电容其容量则为UF如:表示PF表示PF表示UFc数字表示法:一般用三为数字表示容量的大小,前两位表示有效数字,第三位表示的倍幂如表示*=PF表示*=UFd: 用色环或色点表示电容器的主要参数。电容器的色标法与电阻相同。电容器偏差标志符号:H、R、T、Q、S、Z。电容的分类:根据极性可分为有极性电容和无极性电容我们常见到的电解电容就是有极性的,是有正负极之分电容器的主要性能指标是:电容器的容量(即储存电荷的容量),耐压值(指在额定温度范围内电容能长时间可靠工作的最大直流电压或最大交流电压的有效值)耐温值(表示电容所能承受的最高工作温度。)电容器的品牌有:主板电容主要分为台系和日系两种,日系品牌有:NICHICONRUBICONRUBYCON(红宝石)、KZG、SANYO(三洋)、PANASONIC(松下)、NIPPON、FUJITSU(富士通)等台系品牌有:TAICON、GLUXCON、TEAPO、CAPXON、OST、GSC、RLS等。电容器的计算:Cccc串连:并联:C=CCC=CC多个电容的串联和并联计算公式:C串:C=CCCCNC并C=CCC……CN电容器的好坏测量a脱离线路时检测 采用万用表R1k挡在检测前先将电解电容的两根引脚相碰以便放掉电容内残余的电荷当表笔刚接通时表针向右偏转一个角度然后表针缓慢地向左回转最后表针停下。表针停下来所指示的阻值为该电容的漏电电阻此阻值愈大愈好最好应接近无穷大处。如果漏电电阻只有几十千欧说明这一电解电容漏电严重。表针向右摆动的角度越大(表针还应该向左回摆)说明这一电解电容的电容量也越大反之说明容量越小。b线路上直接检测主要是检测电容器是否已开路或已击穿这两种明显故障而对漏电故障由于受外电路的影响一般是测不准的。用万用表R1挡电路断开后先放掉残存在电容器内的电荷。测量时若表针向右偏转说明电解电容内部断路。如果表针向右偏转后所指示的阻值很小(接近短路)说明电容器严重漏电或已击穿。如果表针向右偏后无回转但所指示的阻值不很小说明电容器开路的可能很大应脱开电路后进一步检测。c.线路上通电状态时检测,若怀疑电解电容只在通电状态下才存在击穿故障可以给电路通电然后用万用表直流挡测量该电容器两端的直流电压如果电压很低或为0V则是该电容器已击穿。 对于电解电容的正、负极标志不清楚的必须先判别出它的正、负极。对换万用表笔测两次以漏电大(电阻值小)的一次为准黑表笔所接一脚为负极另一脚为正极。第三节电感器电感器的英文缩写:L(Inductance)电路符号:电感器的国际标准单位是:H(亨利),mH(毫亨),uH(微亨),nH(纳亨)电感器的单位换算是:H=mH=uH=nHnH=uH=mH=H电感器的特性:通直流隔交流通低频阻高频。电感器的作用:滤波陷波振荡储存磁能等。电感器的分类:空芯电感和磁芯电感磁芯电感又可称为铁芯电感和铜芯电感等主机板中常见的是铜芯绕线电感电感在电路中常用“L”加数字表示如:L表示编号为的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈直流电阻就是导线本身的电阻压降很小当交流信号通过线圈时线圈两端将会产生自感电动势自感电动势的方向与外加电压的方向相反阻碍交流的通过所以电感的特性是通直流阻交流频率越高线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。电感一般有直标法和色标法色标法与电阻类似。如:棕、黑、金、金表示uH(误差)的电感。电感的好坏测量:电感的质量检测包括外观和阻值测量首先检测电感的外表有无完好,磁性有无缺损,裂缝,金属部分有无腐蚀氧化,标志有无完整清晰,接线有无断裂和拆伤等用万用表对电感作初步检测,测线圈的直流电阻,并与原已知的正常电阻值进行比较如果检测值比正常值显著增大,或指针不动,可能是电感器本体断路若比正常值小许多,可判断电感器本体严重短路,线圈的局部短路需用专用仪器进行检测第四节半导体二极管英文缩写:D(Diode)电路符号是半导体二极管的分类分类:a按材质分:硅二极管和锗二极管b按用途分:整流二极管检波二极管稳压二极管发光二极管光电二极管变容二极管。稳压二极管发光二极管光电二极管变容二极管半导体二极管在电路中常用“D”加数字表示如:D表示编号为的半导体二极管。半导体二极管的导通电压是:a硅二极管在两极加上电压,并且电压大于V时才能导通,导通后电压保持在V之间B锗二极管在两极加上电压,并且电压大于V时才能导通,导通后电压保持在V之间半导体二极管主要特性是单向导电性也就是在正向电压的作用下导通电阻很小而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。半导体二极管可分为整流、检波、发光、光电、变容等作用。半导体二极管的识别方法:a目视法判断半导体二极管的极性:一般在实物的电路图中可以通过眼睛直接看出半导体二极管的正负极在实物中如果看到一端有颜色标示的是负极,另外一端是正极b用万用表(指针表)判断半导体二极管的极性:通常选用万用表的欧姆档(R或RK),然后分别用万用表的两表笔分别出接到二极管的两个极上出,当二极管导通,测的阻值较小(一般几十欧姆至几千欧姆之间),这时黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极当测的阻值很大(一般为几百至几千欧姆),这时黑表笔接的是二极管的负极,红表笔接的是二极管的正极c测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时红表笔接二极管的正极黑表笔接二极管的负极此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。变容二极管是根据普通二极管内部“PN结”的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上实现低频信号调制到高频信号上并发射出去。在工作状态变容二极管调制电压一般加到负极上使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。变容二极管发生故障主要表现为漏电或性能变差:()发生漏电现象时高频调制电路将不工作或调制性能变差。()变容性能变差时高频调制电路的工作不稳定使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真。出现上述情况之一时就应该更换同型号的变容二极管。稳压二极管的基本知识a、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后其两端的电压基本保持不变。这样当把稳压管接入电路以后若由于电源电压发生波动或其它原因造成电路中各点电压变动时负载两端的电压将基本保持不变。b、故障特点:稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这种故障中前一种故障表现出电源电压升高后种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。c、常用稳压二极管的型号及稳压值如下表:型号NNNNNNNNNNN稳压值VVVVVVVVVVV半导体二极管的伏安特性:二极管的基本特性是单向导电性(注:硅管的导通电压为-V锗管的导通电压为-V)而工程分析时通常采用的是V半导体二极管的伏安特性曲线:(通过二极管的电流I与其两端电压U的关系曲线为二极管的伏安特性曲线。)见图三图三硅和锗管的伏安特性曲线半导体二极管的好坏判别:用万用表(指针表)R或RK档测量二极管的正,反向电阻要求在K左右,反向电阻应在K以上总之,正向电阻越小,越好反向电阻越大越好若正向电阻无穷大,说明二极管内部断路,若反向电阻为零,表明二极管以击穿,内部断开或击穿的二极管均不能使用。第五节半导体三极管半导体三极管英文缩写:QT半导体三极管在电路中常用“Q”加数字表示如:Q表示编号为的三极管。半导体三极管特点:半导体三极管(简称晶体管)是内部含有个PN结并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。按材料来分可分硅和锗管我国目前生产的硅管多为NPN型锗管多为PNP型。`E(发射极)C(集电极)E(发射极)C(集电极)B(基极)B(基极)NPN型三极管PNP型三极管半导体三极管放大的条件:要实现放大作用必须给三极管加合适的电压即管子发射结必须具备正向偏压而集电极必须反向偏压,这也是三极管的放大必须具备的外部条件。半导体三极管的主要参数a电流放大系数:对于三极管的电流分配规律Ie=IbIc,由于基极电流Ib的变化使集电极电流Ic发生更大的变化即基极电流Ib的微小变化控制了集电极电流较大这就是三极管的电流放大原理。即β=ΔIcΔIb。b极间反向电流集电极与基极的反向饱和电流。c极限参数:反向击穿电压集电极最大允许电流、集电极最大允许功率损耗。半导体三极管具有三种工作状态放大、饱和、截止在模拟电路中一般使用放大作用。饱和和截止状态一般合用在数字电路中。a半导体三极管的三种基本的放大电路。 共射极放大电路共集电极放大电路共基极放大电路电路形式直流通道静态工作点交流通道微变等效电路riRbrberoRCRC用途多级放大电路的中间级输入、输出级或缓冲级高频电路或恒流源电路b三极管三种放大电路的区别及判断可以从放大电路中通过交流信号的传输路径来判断没有交流信号通过的极就叫此极为公共极。注:交流信号从基极输入集电极输出那发射极就叫公共极。交流信号从基极输入发射极输出那集电极就叫公共极。交流信号从发射极输入集电极输出那基极就叫公共极。用万用表判断半导体三极管的极性和类型(用指针式万用表)a先选量程:R或RK档位b判别半导体三极管基极:用万用表黑表笔固定三极管的某一个电极红表笔分别接半导体三极管另外两各电极观察指针偏转若两次的测量阻值都大或是都小则改脚所接就是基极(两次阻值都小的为NPN型管两次阻值都大的为PNP型管)若两次测量阻值一大一小则用黑笔重新固定半导体三极管一个引脚极继续测量直到找到基极。c判别半导体三极管的c极和e极:确定基极后对于NPN管用万用表两表笔接三极管另外两极交替测量两次若两次测量的结果不相等则其中测得阻值较小得一次黑笔接的是e极红笔接得是c极(若是PNP型管则黑红表笔所接得电极相反)。d判别半导体三极管的类型如果已知某个半导体三极管的基极,可以用红表笔接基极,黑表笔分别测量其另外两个电极引脚,如果测得的电阻值很大,则该三极管是NPN型半导体三极管,如果测量的电阻值都很小,则该三极管是PNP型半导体三极管现在常见的三极管大部分是塑封的如何准确判断三极管的三只引脚哪个是b、c、e?三极管的b极很容易测出来但怎么断定哪个是c哪个是e?a这里推荐三种方法:第一种方法:对于有测三极管hFE插孔的指针表先测出b极后将三极管随意插到插孔中去(当然b极是可以插准确的)测一下hFE值b然后再将管子倒过来再测一遍测得hFE值比较大的一次各管脚插入的位置是正确的。第二种方法:对无hFE测量插孔的表或管子太大不方便插入插孔的,可以用这种方法:对NPN管先测出b极(管子是NPN还是PNP以及其b脚都很容易测出是吧?)将表置于RkΩ档将红表笔接假设的e极(注意拿红表笔的手不要碰到表笔尖或管脚)黑表笔接假设的c极同时用手指捏住表笔尖及这个管脚将管子拿起来用你的舌尖舔一下b极看表头指针应有一定的偏转如果你各表笔接得正确指针偏转会大些如果接得不对指针偏转会小些差别是很明显的。由此就可判定管子的c、e极。对PNP管要将黑表笔接假设的e极(手不要碰到笔尖或管脚)红表笔接假设的c极同时用手指捏住表笔尖及这个管脚然后用舌尖舔一下b极如果各表笔接得正确表头指针会偏转得比较大。当然测量时表笔要交换一下测两次比较读数后才能最后判定。这个方法适用于所有外形的三极管方便实用。根据表针的偏转幅度还可以估计出管子的放大能力当然这是凭经验的。c第三种方法:先判定管子的NPN或PNP类型及其b极后将表置于RkΩ档对NPN管黑表笔接e极红表笔接c极时表针可能会有一定偏转对PNP管黑表笔接c极红表笔接e极时表针可能会有一定的偏转反过来都不会有偏转。由此也可以判定三极管的c、e极。不过对于高耐压的管子这个方法就不适用了。对于常见的进口型号的大功率塑封管其c极基本都是在中间(我还没见过b在中间的)。中、小功率管有的b极可能在中间。比如常用的三极管及其系列的其它型号三极管、SC、N、N等三极管其b极有的在就中间。当然它们也有c极在中间的。所以在维修更换三极管时尤其是这些小功率三极管不可拿来就按原样直接安上一定要先测一下半导体三极管的分类:a按频率分:高频管和低频管b按功率分:小功率管中功率管和的功率管c按机构分:PNP管和NPN管d按材质分:硅管和锗管e按功能分:开关管和放大半导体三极管特性:三极管具有放大功能(三极管是电流控制型器件-通过基极电流或是发射极电流去控制集电极电流又由于其多子和少子都可导电称为双极型元件)NPN型三极管共发射极的特性曲线。IC(mA)IB(mA)μA饱UCE=VV和放大区μA区ΔICΔIBμAμAUBE(V)IB=μA截止区输入特性曲线UCE(V)输出特性曲线三极管各区的工作条件:.​ 放大区:发射结正偏集电结反偏:.​ 饱和区:发射结正偏集电结正偏.​ 截止区:发射结反偏集电结反偏。半导体三极管的好坏检测a先选量程:R或RK档位b测量PNP型半导体三极管的发射极和集电极的正向电阻值:红表笔接基极,黑表笔接发射极,所测得阻值为发射极正向电阻值,若将黑表笔接集电极(红表笔不动),所测得阻值便是集电极的正向电阻值,正向电阻值愈小愈好c测量PNP型半导体三极管的发射极和集电极的反向电阻值:将黑表笔接基极,红表笔分别接发射极与集电极,所测得阻值分别为发射极和集电极的反向电阻,反向电阻愈小愈好d测量NPN型半导体三极管的发射极和集电极的正向电阻值的方法和测量PNP型半导体三极管的方法相反第六节场效应管(MOS管)场效应管英文缩写:FET(Fieldeffecttransistor)场效应管分类:结型场效应管和绝缘栅型场效应管场效应管电路符号:DDGG结型场效应管SSN沟道P沟道场效应管的三个引脚分别表示为:G(栅极),D(漏极),S(源极)DDDDGGGG绝缘栅型场效应管SSS增强型S耗尽型N沟道P沟道N沟道P沟道注:场效应管属于电压控制型元件又利用多子导电故称单极型元件且具有输入电阻高噪声小功耗低无二次击穿现象等优点。场效应晶体管的优点:具有较高输入电阻高、输入电流低于零几乎不要向信号源吸取电流在在基极注入电流的大小直接影响集电极电流的大小利用输出电流控制输出电源的半导体。场效应管与晶体管的比较()场效应管是电压控制元件而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下应选用场效应管而在信号电压较低又允许从信号源取较多电流的条件下应选用晶体管。()场效应管是利用多数载流子导电所以称之为单极型器件而晶体管是即有多数载流子也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。()有些场效应管的源极和漏极可以互换使用栅压也可正可负灵活性比晶体管好。()场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上因此场效应管场效应管好坏与极性判别:将万用表的量程选择在RXK档,用黑表笔接D极,红表笔接S极,用手同时触及一下G,D极,场效应管应呈瞬时导通状态,即表针摆向阻值较小的位置,再用手触及一下G,S极,场效应管应无反应,即表针回零位置不动此时应可判断出场效应管为好管将万用表的量程选择在RXK档,分别测量场效应管三个管脚之间的电阻阻值,若某脚与其他两脚之间的电阻值均为无穷大时,并且再交换表笔后仍为无穷大时,则此脚为G极,其它两脚为S极和D极然后再用万用表测量S极和D极之间的电阻值一次,交换表笔后再测量一次,其中阻值较小的一次,黑表笔接的是S极,红表笔接的是D极第七节集成电路集成电路的英文缩写IC(integratecircuit)电路中的表示符号:U集成电路的优点是:集成电路是在一块单晶硅上,用光刻法制作出很多三极管,二极管,电阻和电容,并按照特定的要求把他们连接起来,构成一个完整的电路由于集成电路具有体积小,重量轻,可靠性高和性能稳定等优点,所以特别是大规模和超大规模的集成电路的出现,是电子设备在微型化,可靠性和灵活性方面向前推进了一大步集成电路常见的封装形式BGA(ballgridarray)球栅阵列(封装)见图二QFP(quadflatpackage)四面有鸥翼型脚(封装)见图一SOIC(smalloutlineintegratedcircuit)两面有鸥翼型脚(封装)见图五PLCC(plasticleadedchipcarrier)四边有内勾型脚(封装)见图三SOJ(smalloutlinejunction)两边有内勾型脚(封装)见图四图一图二图三图四图五集成电路的脚位判别​ 对于BGA封装(用坐标表示):在打点或是有颜色标示处逆时针开始数用英文字母表示-A,B,C,D,E……(其中I,O基本不用)顺时针用数字表示-……其中字母位横坐标数字为纵坐标如:A,A​ 对于其他的封装:在打点有凹槽或是有颜色标示处逆时针开始数为第一脚第二脚第三脚……集成电路常用的检测方法有在线测量法、非在线测量法和代换法。     .非在线测量非在线测量潮在集成电路未焊入电路时通过测量其各引脚之间的直流电阻值与已知正常同型号集成电路各引脚之间的直流电阻值进行对比以确定其是否正常。.在线测量在线测量法是利用电压测量法、电阻测量法及电流测量法等通过在电路上测量集成电路的各引脚电压值、电阻值和电流值是否正常来判断该集成电路是否损坏。.代换法代换法是用已知完好的同型号、同规格集成电路来代换被测集成电路可以判断出该集成电路是否损坏。第八节Socket,SlotSocket和Slot的异同:Socket是一种插座封装形式,是一种矩型的插座(见图六)Slot是一种插槽封装形式,是一种长方形的插槽(图七)图六图七第九节PCB的简介PCB的英文缩写PCB(PrintedCircuitBoard)PCB的作用:PCB作为一块基板,他是装载其它电子元器件的载体,所以一块PCB设计的好坏将直接影响到产品质量的好坏PCB的分类和常见的规格:根据层数可分为单面板,双面板和多层板我们主机板常用的是层板或者层板,而显示卡用的是层板而主机板的尺寸为:AT规格的主机板尺寸一般为X(单位为英寸)ATX主机板的尺寸一般为X(单位为英寸)MicroAtx主机板尺寸一般为X(单位为英寸)注明:英寸=CM第十节晶振晶振在线路中的符号是"X”,"Y”晶振的名词解释:能产生具有一定幅度及频率波形的振荡器晶振在线路图中的表示符号:晶振的测量方法:测量电阻方法:用万用表RXK档测量石英晶体振荡器的正,反向电阻值正常时应为无穷大若测得石英晶体振荡器有一定的阻值或为零,则说明该石英晶体振荡器已漏电或击穿损坏动态测量方法:用是波器在电路工作时测量它的实际振荡频是否符合该晶体的额定振荡频率,如果是,说明该晶振是正常的,如果该晶体的额定振荡频率偏低,偏高或根本不起振,表明该晶振已漏电或击穿损坏第十一节基本逻辑门电路门电路的概念:实现基本和常用逻辑运算的电子电路叫逻辑门电路。实现与运算的叫与门实现或运算的叫或门实现非运算的叫非门也叫做反相器等等(用逻辑表示高电平用逻辑表示低电平)与门:逻辑表达式   F=AB即只有当输入端A和B均为时,输出端Y才为,不然Y为与门的常用芯片型号有:LS,LS等或门:逻辑表达式   F=AB即当输入端A和B有一个为时,输出端Y即为,所以输入端A和B均为时,Y才会为O或门的常用芯片型号有:LS等.非门逻辑表达式F=A即输出端总是与输入端相反非门的常用芯片型号有:LS,LS,LS,LS等.与非门逻辑表达式F=AB即只有当所有输入端A和B均为时,输出端Y才为,不然Y为与非门的常用芯片型号有:LS,LS,S,LS等.或非门:逻辑表达式F=AB即只要输入端A和B中有一个为时,输出端Y即为所以输入端A和B均为时,Y才会为或非门常见的芯片型号有:LS等.同或门:逻辑表达式F=ABABAFB异或门:逻辑表达式F=ABABAFB与或非门:逻辑表逻辑表达式F=ABCDABCFDRS触发器:电路结构把两个与非门G、G的输入、输出端交叉连接即可构成基本RS触发器其逻辑电路如图(a)所示。它有两个输入端R、S和两个输出端Q、Q。HYPERLINK"http:baikechinaecnetcomeewikiindexphpEBBEEF:Bkjjpg"o"image:bkjjpg"INCLUDEPICTURE"http:baikechinaecnetcomeewikiimagesbbBkjjpg"*MERGEFORMATINET工作原理:基本RS触发器的逻辑方程为:HYPERLINK"http:baikechinaecnetcomeewikiindexphpEBBEEF:Bkjjpg"o"image:bkjjpg"INCLUDEPICTURE"http:baikechinaecnetcomeewikiimagesBkjjpg"*MERGEFORMATINET根据上述两个式子得到它的四种输入与输出的关系:当R=、S=时则Q=,Q=,触发器置。当R=、S=时则Q=,Q=,触发器置。如上所述当触发器的两个输入端加入不同逻辑电平时它的两个输出端Q和Q有两种互补的稳定状态。一般规定触发器Q端的状态作为触发器的状态。通常称触发器处于某种状态实际是指它的Q端的状态。Q=、Q=时称触发器处于态反之触发器处于态。S=,R=使触发器置或称置位。因置位的决定条件是S=,故称S端为置端。R=,S=时使触发器置或称复位。同理称R端为置端或复位端。若触发器原来为态欲使之变为态必须令R端的电平由变S端的电平由变。这里所加的输入信号(低电平)称为触发信号由它们导致的转换过程称为翻转。由于这里的触发信号是电平,因此这种触发器称为电平控制触发器。从功能方面看它只能在S和R的作用下置和置所以又称为置置触发器或称为置位复位触发器。其逻辑符号如图(b)所示。由于置或置都是触发信号低电平有效因此S端和R端都画有小圆圈。当R=S=时触发器状态保持不变。触发器保持状态时输入端都加非有效电平(高电平)需要触发翻转时要求在某一输入端加一负脉冲例如在S端加负脉冲使触发器置该脉冲信号回到高电平后触发器仍维持状态不变相当于把S端某一时刻的电平信号存储起来这体现了触发器具有记忆功能。当R=S=时触发器状态不确定在此条件下两个与非门的输出端Q和Q全为在两个输入信号都同时撤去(回到)后由于两个与非门的延迟时间无法确定触发器的状态不能确定是还是,因此称这种情况为不定状态这种情况应当避免。从另外一个角度来说正因为R端和S端完成置、置都是低电平有效所以二者不能同时为。此外,还可以用或非门的输入、输出端交叉连接构成置、置触发器,其逻辑图和逻辑符号分别如图(a)和(b)所示。这种触发器的触发信号是高电平有效因此在逻辑符号的S端和R端没有小圆圈。HYPERLINK"http:baikechinaecnetcomeewikiindexphpEBBEEF:Bkjjpg"o"image:bkjjpg"INCLUDEPICTURE"http:baikechinaecnetcomeewikiimagesBkjjpg"*MERGEFORMATINET特征方程HYPERLINK"http:baikechinaecnetcomeewikiindexphpEBBEEF:Bkjjpg"o"image:bkjjpg"INCLUDEPICTURE"http:baikechinaecnetcomeewikiimagesccBkjjpg"*MERGEFORMATINETHYPERLINK"http:baikechinaecnetcomeewikiindexphpEBBEEF:Bkjjpg"o"image:bkjjpg"INCLUDEPICTURE"http:baikechinaecnetcomeewikiimagesbbdBkjjpg"*MERGEFORMATINET基本RS触发器的特性:基本RS触发器具有置位、复位和保持(记忆)的功能基本RS触发器的触发信号是低电平有效属于电平触发方式基本RS触发器存在约束条件(RS=)由于两个与非门的延迟时间无法确定当R=S=时将导致下一状态的不确定。当输入信号发生变化时输出即刻就会发生相应的变化即抗干扰性能较差。第十二节TTL逻辑门电路 以双极型半导体管为基本元件集成在一块硅片上并具有一定的逻辑功能的电路称为双极型逻辑集成电路简称TTL逻辑门电路。称TransistorTransistorLogic,即BJTBJT逻辑门电路是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路应用较早技术已比较成熟。TTL主要有BJT(BipolarJunctionTransistor即双极结型晶体管晶体三极管)和电阻构成具有速度快的特点。最早的TTL门电路是系列后来出现了H系列L系列LS,AS,ALS等系列。但是由于TTL功耗大等缺点正逐渐被CMOS电路取代。.CMOS逻辑门电路CMOS逻辑门电路是在TTL电路问世之后所开发出的第二种广泛应用的数字集成器件从发展趋势来看由于制造工艺的改进CMOS电路的性能有可能超越TTL而成为占主导地位的逻辑器件。CMOS电路的工作速度可与TTL相比较而它的功耗和抗干扰能力则远优于TTL。此外几乎所有的超大规模存储器件以及PLD器件都采用CMOS艺制造且费用较低。  早期生产的CMOS门电路为系列随后发展为B系列。当前与TTL兼容的CMO器件如HCT系列等可与TTL器件交换使用。下面首先讨论CMOS反相器然后介绍其他CMO逻辑门电路。MOS管结构图MOS管主要参数:开启电压VT  开启电压(又称阈值电压):使得源极S和漏极D之间开始形成导电沟道所需的栅极电压  标准的N沟道MOS管VT约为~V  通过工艺上的改进可以使MOS管的VT值降到~V。直流输入电阻RGS  即在栅源极之间加的电压与栅极电流之比  这一特性有时以流过栅极的栅流表示  MOS管的RGS可以很容易地超过Ω。漏源击穿电压BVDS  在VGS=(增强型)的条件下在增加漏源电压过程中使ID开始剧增时的VDS称为漏源击穿电压BVDS  ID剧增的原因有下列两个方面:  ()漏极附近耗尽层的雪崩击穿  ()漏源极间的穿通击穿  有些MOS管中其沟道长度较短不断增加VDS会使漏区的耗尽层一直扩展到源区使沟道长度为零即产生漏源间的穿通穿通后源区中的多数载流子将直接受耗尽层电场的吸引到达漏区产生大的ID栅源击穿电压BVGS  在增加栅源电压过程中使栅极电流IG由零开始剧增时的VGS称为栅源击穿电压BVGS。低频跨导gm  在VDS为某一固定数值的条件下漏极电流的微变量和引起这个变化的栅源电压微变量之比称为跨导  gm反映了栅源电压对漏极电流的控制能力  是表征MOS管放大能力的一个重要参数  一般在十分之几至几mAV的范围内导通电阻RON  导通电阻RON说明了VDS对ID的影响是漏极特性某一点切线的斜率的倒数  在饱和区ID几乎不随VDS改变RON的数值很大一般在几十千欧到几百千欧之间  由于在数字电路中MOS管导通时经常工作在VDS=的状态下所以这时的导通电阻RON可用原点的RON来近似  对一般的MOS管而言RON的数值在几百欧以内极间电容  三个电极之间都存在着极间电容:栅源电容CGS、栅漏电容CGD和漏源电容CDS  CGS和CGD约为~pF  CDS约在~pF之间低频噪声系数NF  噪声是由管子内部载流子运动的不规则性所引起的  由于它的存在就使一个放大器即便在没有信号输人时在输   出端也出现不规则的电压或电流变化  噪声性能的大小通常用噪声系数NF来表示它的单位为分贝(dB)  这个数值越小代表管子所产生的噪声越小  低频噪声系数是在低频范围内测出的噪声系数  场效应管的噪声系数约为几个分贝它比双极性三极管的要小第十三节单元电路.CMOS反相器  由本书模拟部分已知MOSFET有P沟道和N沟道两种每种中又有耗尽型和增强型两类。由N沟道和P沟道两种MOSFET组成的电路称为互补MOS或CMOS电路。  下图表示CMOS反相器电路由两只增强型MOSFET组成其中一个为N沟道结构另一个为P沟道结构。为了电路能正常工作要求电源电压VDD大于两个管子的开启电压的绝对值之和即VDD>(VTN+|VTP|)。工作原理  首先考虑两种极限情况:当vI处于逻辑时相应的电压近似为V而当vI处于逻辑时相应的电压近似为VDD。假设在两种情况下N沟道管TN为工作管P沟道管TP为负载管。但是由于电路是互补对称的这种假设可以是任意的相反的情况亦将导致相同的结果。  下图分析了当vI=VDD时的工作情况。在TN的输出特性iDvDS(vGSN=VDD)(注意vDSN=vO)上叠加一条负载线它是负载管TP在vSGP=V时的输出特性iD-vSD。由于vSGP<VT(VTN=|VTP|=VT)负载曲线几乎是一条与横轴重合的水平线。两条曲线的交点即工作点。显然这时的输出电压vOLV(典型值<mV而通过两管的电流接近于零。这就是说电路的功耗很小(微瓦量级)  下图分析了另一种极限情况此时对应于vI=V。此时工作管TN在vGSN=的情况下运用其输出特性iD-vDS几乎与横轴重合负载曲线是负载管TP在vsGP=VDD时的输出特性iD-vDS。由图可知工作点决定了VO=VOHVDD通过两器件的电流接近零值。可见上述两种极限情况下的功耗都很低。  由此可知基本CMOS反相器近似于一理想的逻辑单元其输出电压接近于零或VDD而功耗几乎为零。传输特性  下图为CMOS反相器的传输特性图。图中VDD=VVTN=|VTP|=VT=V。由于VDD>(VTN+|VTP|)因此当VDD|VTP|>vI>VTN时,TN和TP两管同时导通。考虑到电路是互补对称的一器件可将另一器件视为它的漏极负载。还应注意到器件在放大区(饱和区)呈现恒流特性两器件之一可当作高阻值的负载。因此在过渡区域传输特性变化比较急剧。两管在VI=VDD处转换状态。工作速度  CMOS反相器在电容负载情况下它的开通时间与关闭时间是相等的这是因为电路具有互补对称的性质。下图表示当vI=V时TN截止TP导通由VDD通过TP向负载电容CL充电的情况。由于CMOS反相器中两管的gm值均设计得较大其导通电阻较小充电回路的时间常数较小。类似地亦可分析电容CL的放电过程。CMOS反相器的平均传输延迟时间约为ns。CMOS逻辑门电路与非门电路  下图是输入端CMOS与非门电路其中包括两个串联的N沟道增强型MOS管和两个并联的P沟道增强型MOS管。每个输入端连到一个N沟道和一个P沟道MOS管的栅极。当输入端A、B中只要有一个为低电平时就会使与它相连的NMOS管截止与它相连的PMOS管导通输出为高电平仅当A、B全为高电平时才会使两个串联的NMOS管都导通使两个并联的PMOS管都截止输出为低电平。  因此这种电路具有与非的逻辑功能即  n个输入端的与非门必须有n个NMOS管串联和n个PMOS管并联。或非门电路  下图是输入端CMOS或非门电路。其中包括两个并联的N沟道增强型MOS管和两个串联的P沟道增强型MOS管。  当输入端A、B中只要有一个为高电平时就会使与它相连的NMOS管导通与它相连的PMOS管截止输出为低电平仅当A、B全为低电平时两个并联NMOS管都截止两个串联的PMOS管都导通输出为高电平。  因此这种电路具有或非的逻辑功能其逻辑表达式为显然n个输入端的或非门必须有n个NMOS管并联和n个PMOS管并联。  比较CMOS与非门和或非门可知与非门的工作管是彼此串联的其输出电压随管子个数的增加而增加或非门则相反工作管彼此并联对输出电压不致有明显的影响。因而或非门用得较多。.异或门电路  上图为CMOS异或门电路。它由一级或非门和一级与或非门组成。或非门的输出。而与或非门的输出L即为输入A、B的异或如在异或门的后面增加一级反相器就构成异或非门由于具有的功能因而称为同或门。异成门和同或门的逻辑符号如下图所示。.BiCMOS门电路  双极型CMOS或BiCMOS的特点在于利用了双极型器件的速度快和MOSFET的功耗低两方面的优势因而这种逻辑门电路受到用户的重视BiCMOS反相器上图表示基本的BiCMOS反相器电路为了清楚起见MOSFET用符号M表示BJT用T表示。T和T构成推拉式输出级。而Mp、MN、M、M所组成的输入级与基本的CMOS反相器很相似。输入信号vI同时作用于MP和MN的栅极。当vI为高电压时MN导通而MP截止而当vI为低电压时,情况则相反Mp导通MN截止。当输出端接有同类BiCMOS门电路时输出级能提供足够大的电流为电容性负载充电。同理已充电的电容负载也能迅速地通过T放电。  上述电路中T和T的基区存储电荷亦可通过M和M释放以加快电路的开关速度。当vI为高电压时M导通T基区的存储电荷迅速消散。这种作用与TTL门电路的输入级中T类似。同理当vI为低电压时电源电压VDD通过MP以激励M使M导通显然T基区的存储电荷通过M而消散。可见门电路的开关速度可得到改善。BiCMOS门电路根据前述的CMOS门电路的结构和工作原理同样可以用BiCMOS技术实现或非门和与非门。如果要实现或非逻辑关系输入信号用来驱动并联的N沟道MOSFET而P沟道MOSFET则彼此串联。正如下图所示的输入端或非门。当A和B均为低电平时则两个MOSFETMPA和MPB均导通T导通而MNA和MNB均截止输出L为高电平。与此同时M通过MPA和MpB被VDD所激励从而为T的基区存储电荷提供一条释放通路。  另一方面当两输入端A和B中之一为高电平时则MpA和MpB的通路被断开并且MNA或MNB导通将使输出端为低电平。同时MA或MB为T的基极存储电荷提供一条释放道路。因此只要有一个输入端接高电平输出即为低电平。.、CMOS传输门MOSFET的输出特性在原点附近呈线性对称关系因而它们常用作模拟开关。模拟开关广泛地用于取样

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