1、項目五 制作簡易門禁電話項目五 制作簡易門禁電話項目介紹工作任務 門禁管理是現(xiàn)代安全防范系統(tǒng)的重要組成部分。門禁電話由于使用方便、價格低廉，在住宅小區(qū)中得到了廣泛的應用。 在這個項目中，通過制作簡易門禁電話，學習運算放大器和功率放大器兩種集成電路。項目五 制作簡易門禁電話項目介紹工作任務任務一制作簡易門禁電話前置放大電路 任務二制作簡易門禁電話功率放大電路 項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀圖5.1.1所示是門禁電話的前置電路。仔細讀圖，看一下電路是由什么元器件組成的，有沒有你不認識的元件符號。項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易

2、門禁電話前置放大電路、集成電路的分類學一學拓一拓看一看想一想讀一讀 集成電路（IC）是利用半導體制造工藝，把整個電路元器件和連接導線制作在一小塊硅基片上，形成具有特定功能的電子電路。由于集成電路具有體積小、重量輕和性能穩(wěn)定等優(yōu)點，所以在各種電子設備中得到了廣泛的應用。序號分類方式種類1集成度小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模2導電類型雙極型集成電路、單極型集成電路3功能數(shù)字集成電路、模擬集成電路項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀二、運算放大電路 由于受制造工藝的限制，要求集成電路中的各級放大器之間采用直接耦合方式。而直接耦合會產生以下一些

3、問題：1、靜態(tài)工作點相互影響2、零點漂移 輸入電壓為零，輸出電壓偏離零值出現(xiàn)緩慢變化的現(xiàn)象稱為“零點漂移”，簡稱“零漂”。 項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀三、差動放大電路 差動放大電路具有抑制零點漂移的作用，常被用作運算放大電路的輸入級。 項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀四、差模信號及共模信號 一對大小相等、極性相反的信號，稱為差模信號。如果差放的兩個輸入端加入差模信號，即ui1=ui2，則把這種輸入方式稱為差模輸入。 一對大小相等、極性相同的信號稱為共模信號。如果差放的兩

4、輸入端加入共模信號，即ui1=ui2，則把這種輸入方式稱為共模輸入。對于典型差動放大電路而言，零點漂移現(xiàn)象可看成是輸入端加入了共模信號。項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀五、差動放大電路的主要參數(shù)1、電壓放大倍數(shù)輸出電壓放大倍數(shù)差模信號輸入uo= uo1-uo2=2uo1共模信號輸入uo=uo1-uo2=02、共模抑制比 KCMR越大，差動放大器抑制零漂、放大信號能力越強。 項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀六、集成運算放大器基本組成輸入級：由差動電路構成，要求輸入電阻高，能減小

5、零點漂移和抑制干擾信號。中間級：由一級或兩級放大電路構成，提供較大的電壓放大倍數(shù)。輸出級：由互補對稱電路或準互補對稱電路構成，提高運算放大電路的輸出功率和帶負載能力。偏置電路：為集成運算放大電路各級電路提供穩(wěn)定和合適的偏置電流，決定各級的靜態(tài)工作點。 項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀七、集成運算放大電路符號 標“”的為同相輸入端（由此處輸入信號時，輸出信號與輸入信號相位相同），標“”的為反相輸入端（由此處輸入信號時，輸出信號與輸入信號相位相反）。項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一

6、讀八、理想運算放大電路指標 虛短：當集成運算放大電路工作在線性區(qū)時，兩輸入端之間的電壓近似為零，即UNUP，因為兩輸入端可近似看成等電位，但又不是真正的短路，故稱為“虛短”。 虛斷：集成運算放大電路兩輸入端的輸入電阻很大，所以輸入電流接近零，即INIP0，因為兩輸入端“無”電流，但又不是真正的斷開，故稱為“虛斷”。1. 開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aod=；2. 差模輸入電阻rid=；3. 輸出電阻ro=04. 共模抑制比KCMR=。項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀九、基本運算電路1、反相比例運算 電壓放大倍數(shù)Auf由外接反饋電阻Rf與輸入電

7、阻R1之比決定，而與運算放大電路本身參數(shù)無關。只要選用比較穩(wěn)定的精密電阻，即可實現(xiàn)比較準確地比例運算。當Rf=R1 時，Auf =1，稱為單位增益倒相器或反相器。 項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀2、同相比例運算電路 Auf由外接反饋電阻Rf與輸入電阻R1決定，與運算放大電路參數(shù)無關Auf1。當R1=或Rf=0時，Auf=1，則uo=ui，把它稱為電壓跟隨器。 項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀3、差動比例運算電路 輸出電壓與差模輸入電壓(ui2ui1)的差值成正比，所以這個電

8、路能夠實現(xiàn)比例運算。同時，差動比例運算電路也可完成兩輸入信號的差運算。 項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀4、反相求和電路 此時實現(xiàn)了各輸入信號的反相相加。顯然，輸入端的數(shù)量可根據(jù)需要增減，而調整某一路輸入端電阻不影響其他路輸入電壓與輸出電壓的比例關系，故調節(jié)方便。 項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀5、加減運算電路 由兩級反相加法運算電路組成，其中R6=R1/R2/Rf1，R7=R3/R4/R5/Rf2。雖然該電路需用兩個運算放大器，但由于都是反相輸入，故各電阻容易計算和調整，

9、且對運算放大器的性能要求較低。 項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀電壓比較器簡稱比較器。常用的比較器有簡單比較器、單限比較器和滯回比較器等。它屬于集成運算放大電路的非線性應用，此時運算放大電路處于開環(huán)或正反饋狀態(tài)，工作在非線性區(qū)。當upun時，運算放大電路輸出為高電平UoH=Uomax ；當upun時，運算放大電路輸出為低電平UoL=Uomax 。項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀仔細觀察單運算放大器CF741的外觀，看一看有什么特征。 +VCCunupCF74112131416

10、1718151uo-VEE10k項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路學一學拓一拓看一看想一想讀一讀 在圖5.1.1所示電路中，由集成運算放大器組成的電路有什么特點？項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路測一測查一查答一答做一做一、印刷電路圖門禁電話的印刷電路圖，其中沒有被色塊蓋住的部分為前置放大電路。項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路測一測查一查答一答做一做二、元器件選擇1、電阻器檢測2、電解電容器檢測3、集成運算放大器檢測ICLM386紅表筆接地引腳12345678阻值（K）1.501.56218黑表筆接地引腳12

11、345678阻值（K）1.501.58.78.5項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路測一測查一查答一答做一做三、焊接與裝配 根據(jù)原理圖，在印刷電路板上安裝、焊接元器件。安裝集成電路時要注意方向，引腳不能串位。項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路測一測查一查答一答做一做四、通電調試將電路板接入VCC=+12V的直流電壓，而不接輸入交流信號。用萬用表測量集成運算放大器CF741的2、3腳電壓，如圖5.1.11 所示。如果電壓均為6V左右，說明電路工作基本正常，焊接無誤。否則，先排除電路中存在的故障后，再進入測一測環(huán)節(jié)。項目五 制作簡易門禁電話 任

12、務一 制作簡易門禁電話前置放大電路測一測查一查答一答做一做 在焊接和調試好的線路板上，連接+12V電源。使信號發(fā)生器輸出1kHz 、20mV的正弦波信號，將其接入電路板的輸入端。示波器的A通道接輸入端，B通道接輸出端。用示波器觀察輸入、輸出端的波形并加以比較。將測試的波形和數(shù)據(jù)填入表5.1.10中。項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路測一測查一查答一答做一做 查閱相關資料，了解不同類型運算放大電路的引腳排列規(guī)律。項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路測一測查一查答一答做一做 1、一對大小相等，相位相反的信號稱為 ，一對大小相等，相位相同的信號稱

13、為 。 2、理想集成運算放大電路工作在線性區(qū)的兩個基本特點是 和 ；欲使集成運算放大電路工作在線性區(qū)，則應該給集成運算放大電路引入 反饋。項目五 制作簡易門禁電話 任務一 制作簡易門禁電話前置放大電路測一測查一查答一答做一做3、運算放大電路電路如圖5.1.12所示，已知：R2=2R1 ，ui=2V， 求uo。項目五 制作簡易門禁電話項目介紹工作任務任務二制作簡易門禁電話功率放大電路 制作簡易門禁電話前置放大電路 任務一讀一讀想一想看一看學一學拓一拓圖5.2.1所示是簡易門禁電話電路。仔細讀圖，看一下電路是由什么元器件組成的，研究一下電路有什么特點。有你不認識的元件符號嗎？有沒有你熟悉的單元電路

14、？項目五 制作簡易門禁電話 任務二 簡易制作門禁電話讀一讀想一想看一看學一學拓一拓項目五 制作簡易門禁電話 任務二 簡易制作門禁電話在圖5.2.1所示電路中，TDA2030A組成的是什么形式的功放電路。讀一讀想一想看一看學一學拓一拓項目五 制作簡易門禁電話 任務二 簡易制作門禁電話 如圖5.2.2所示是HFC9300音樂集成電路。其中1腳是接+3+5V的電源端，3腳是接地端，2腳是音樂信號輸出端。 音樂芯片輸出的信號必須經(jīng)過放大后才能推動揚聲器發(fā)出聲響。讀一讀想一想看一看學一學拓一拓項目五 制作簡易門禁電話 任務二 簡易制作門禁電話TDA2030ACZO1J VWMAR 5141 2 3 4

15、5 圖5.2.3所示是5腳單列直插式塑料封裝的TDA2030。仔細觀察它的外觀，看一看有什么特征。 各引腳功能：1腳是同相輸入端；2腳是反向輸入端；3腳是負電源輸入端；4腳是功率輸出端；5腳是正電源輸入端。讀一讀想一想看一看學一學拓一拓項目五 制作簡易門禁電話 任務二 簡易制作門禁電話一、 LM386集成功率放大電器LM386是一種小功率音頻放大集成塊。其內部有三級放大電路。第一級為差動放大電路，第二級是共射放大電路，第三級是功率放大電路。LM386額定工作電壓范圍為416V，當電源電壓為6V時，靜態(tài)工作電流為4mA，因而極適合用電池供電。1腳和8腳外接電阻器和電容器，用來調整電路的電壓增益。

16、電路的頻響范圍較寬，可達數(shù)百千赫茲。最大允許功耗為660mW（25），使用時不需加散熱片。工作電壓為6V，當負載電阻是4、8、16時，輸出功率分別是340、325、180mW。讀一讀想一想看一看學一學拓一拓項目五 制作簡易門禁電話 任務二 簡易制作門禁電話1、LM386組成OTL電路7腳接去耦電容C，5腳所接的10和0.1F串聯(lián)網(wǎng)絡用于防止電路自激。1和8腳所接的阻容電路可調整電路的電壓增益。通常電容器取值10F，R約為20k。R的值愈小，增益愈大。該電路常用于收錄機及玩具電路中。讀一讀想一想看一看學一學拓一拓項目五 制作簡易門禁電話 任務二 簡易制作門禁電話2、 LM386組成BTL電路圖5

17、.2.5是用LM386組成的BTL應用電路，它是一種在OCL功放電路基礎上發(fā)展起來的、性能優(yōu)良的功放電路。它的輸出功率在相同電源電壓下一般是單個功放電路的四倍，圖示電路最大輸出功率可達3W以上。500k電位器用來調整兩塊集成電路輸出端直流電位平衡。 讀一讀想一想看一看學一學拓一拓項目五 制作簡易門禁電話 任務二 簡易制作門禁電話二、TDA2030集成音頻功率放大器TDA2030是集成音頻功率放大器。該集成電路具有外接元件少、體積小、輸出功率大、失真小等特點，并具有內部保護電路。TDA2030組成的OTL電路讀一讀想一想看一看學一學拓一拓項目五 制作簡易門禁電話 任務二 簡易制作門禁電話2、TD

18、A2030組成OCL電路4腳所接10和0.1F串聯(lián)網(wǎng)絡用于防止電路自激。2、4腳所接阻容電路可調整電路的電壓增益。R6的值愈小，增益愈大。讀一讀想一想看一看學一學拓一拓項目五 制作簡易門禁電話 任務二 簡易制作門禁電話三、工作任務原理分析1、組成 （1）振鈴電路：由音樂芯片、電阻器R11、R13、電源VCC組成。（2）音頻信號輸入電路：由麥克MIC、電阻器R12、電源VCC組成。（3）前置放大電路：由集成運算放大器CF741及周圍元件組成反相比例運算放大電路。（4）功率放大電路：由集成功率放大器TDA2030A及周圍元件組成的OTL功率放大電路 讀一讀想一想看一看學一學拓一拓項目五 制作簡易門

19、禁電話 任務二 簡易制作門禁電話2、工作過程 呼叫時，按下開關S1，由音樂芯片產生音樂信號。此信號經(jīng)過前置放大電路放大后，送到功率放大電路進行功率放大。最后推動揚聲 器發(fā)出音樂聲響，提醒對方有人呼叫。通話時，語音信號通過駐極體話筒轉換為電信號，同樣經(jīng)前置放大電路及功率放大電路，最后到對方的揚聲器或聽筒，完成通話。電路板B電路板A室內機 室外機讀一讀想一想看一看學一學拓一拓項目五 制作簡易門禁電話 任務二 簡易制作門禁電話TDA1521是一塊OCL形式的2通道集成功率放大器，可作為立體聲擴音機左、右兩聲道的功率放大器使用。其內部引入了深度電壓串聯(lián)負反饋，閉環(huán)電壓增益為30dB，并具有待機靜噪功能以及短路和過熱保護等功能。 項目五 制作簡易門禁電話 任務二 簡易制作門禁電話測一測查一查練一練做一做一、印刷電