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計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)與維修目錄TOC\h\h第1章計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)\h1.1電路基本知識(shí)\h1.1.1電路中的電流與負(fù)載\h1.1.2歐姆定律\h1.1.3電源和電動(dòng)勢(shì)\h1.1.4電容和容抗\h1.1.5電感和感抗\h1.1.6阻抗\h1.1.7交流電和直流電\h1.2模擬電路和數(shù)字電路\h1.2.1模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)\h1.2.2模擬電路和數(shù)字電路\h1.3脈沖信號(hào)和頻率\h1.4濾波電路\h1.4.1濾波的基本概念\h1.4.2濾波電路結(jié)構(gòu)原理\h1.5正跳變和負(fù)跳變\h1.6分立組件電路與集成電路\h1.7電路中的三種狀態(tài)\h1.8電路圖\h第2章計(jì)算機(jī)主板結(jié)構(gòu)與電源電路\h2.1主板結(jié)構(gòu)\h2.1.1機(jī)箱中的主板\h2.1.2主板的外形結(jié)構(gòu)\h2.1.3主板的相關(guān)術(shù)語\h2.2ATX電源電路\h2.2.1ATX電源的接口\h2.2.2ATX電源幾組輸出電壓的用途\h2.2.3ATX各線路輸出電壓值及對(duì)應(yīng)導(dǎo)線的顏色\h2.2.4主板電源分配圖解\h2.2.5ATX24芯電源\h2.2.6ATX電源排針(Pin)的標(biāo)準(zhǔn)\h第3章數(shù)字式萬用表使用\h3.1數(shù)字式萬用表使用說明\h3.1.1數(shù)字式萬用表的結(jié)構(gòu)和工作原理\h3.1.2VC98系列數(shù)字式萬用表的使用方法\h3.1.3VC9801A+數(shù)字式萬用表使用注意事項(xiàng)\h3.2數(shù)字式萬用表的使用訓(xùn)練\h第4章電子元器件的識(shí)別與檢測(cè)\h4.1電阻器\h4.1.1電阻器的電路符號(hào)\h4.1.2電阻的單位\h4.1.3電阻器的分類\h4.1.4排電阻RN\h4.1.5電阻器的標(biāo)示方法\h4.1.6電阻器的額定功率\h4.1.7貼片熔斷電阻器\h4.1.8電阻的測(cè)量\h4.1.9電阻的作用\h4.1.10電阻器的串并聯(lián)特性和作用\h4.1.11熱敏電阻器\h4.1.12貼片電阻器的代換\h4.1.13電阻器串聯(lián)電路的計(jì)算\h4.1.14電阻器并聯(lián)電路的計(jì)算\h4.1.15電阻的分壓作用\h4.2電容器\h4.2.1電容器的構(gòu)成\h4.2.2電容器的電路符號(hào)\h4.2.3電容器的種類與外形和極性\h4.2.4電容器單位\h4.2.5電容器的數(shù)值標(biāo)示\h4.2.6電容器的充電和放電\h4.2.7電容器的特性\h4.2.8容抗特性\h4.2.9電容器的串并聯(lián)\h4.2.10電容器的應(yīng)用\h4.2.11電容器的檢測(cè)方法與更換\h4.3晶振\h4.3.1晶振的電路符號(hào)及外形\h4.3.2晶振的電路接法\h4.4二極管\h4.4.1二極管的定義\h4.4.2二極管的特性\h4.4.3二極管的電路符號(hào)\h4.4.4二極管的封裝形式\h4.4.5二極管的分類\h4.4.6硅管和鍺管的區(qū)分\h4.4.7二極管的測(cè)量\h4.4.8色環(huán)穩(wěn)壓二極管\h4.4.9二極管的代換\h4.5三極管\h4.5.1三極管的定義\h4.5.2三極管的外形\h4.5.3三極管的電路符號(hào)與結(jié)構(gòu)\h4.5.4三極管引腳識(shí)別\h4.5.5三極管電流流向和導(dǎo)通條件\h4.5.6三極管的三種工作狀態(tài)\h4.5.7三極管的種類\h4.5.8三極管的開關(guān)作用\h4.5.9三極管的放大作用\h4.5.10三極管測(cè)量\h4.5.11三極管的好壞判斷\h4.5.12三極管應(yīng)用電路分析\h4.6場(chǎng)效應(yīng)晶體管\h4.6.1MOS管的介紹\h4.6.2場(chǎng)效應(yīng)晶體管的符號(hào)\h4.6.3場(chǎng)效應(yīng)晶體管的極性區(qū)分\h4.6.4場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工作原理\h4.6.58腳MOS管的判斷\h4.6.6常見的場(chǎng)效應(yīng)晶體管\h4.6.7場(chǎng)效應(yīng)晶體管的外形\h4.6.8場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工作狀態(tài)\h4.6.9場(chǎng)效應(yīng)晶體管的測(cè)量\h4.6.10場(chǎng)效應(yīng)晶體管電路分析\h4.7運(yùn)算放大器\h4.7.1運(yùn)算放大器的概念\h4.7.2LM358簡(jiǎn)介\h4.7.3LM324簡(jiǎn)介\h4.7.4LM324電路分析\h4.8光電耦合器\h4.8.1光電耦合器定義\h4.8.2光電耦合器電路符號(hào)和外形\h4.9三端穩(wěn)壓器\h4.9.1三端穩(wěn)壓器的使用\h4.9.278系列三端穩(wěn)壓器的外形\h4.9.378系列三端穩(wěn)壓器電路符號(hào)\h4.9.4低壓差線性穩(wěn)壓器LDO\h4.9.5精密穩(wěn)壓器TL431\h4.10邏輯門電路\h4.10.1門電路簡(jiǎn)介\h4.10.2邏輯門電路的外形及引腳排列\(zhòng)h4.10.3邏輯門常見電路符號(hào)及分類\h4.10.4最基本的門電路\h4.10.5MOS管電路分析\h4.11PWM脈寬調(diào)制電路\h4.11.1PWM簡(jiǎn)介\h4.11.2PWM開關(guān)電路\h4.12電感器\h4.12.1電感器簡(jiǎn)介\h4.12.2電感器外形\h4.12.3電感器的作用\h4.12.4電感器的單位和特性\h4.12.5電感器的識(shí)別\h4.12.6電感器的測(cè)量和替換\h4.12.7變壓器\h第5章計(jì)算機(jī)常用維修工具與焊接技術(shù)\h5.1維修工具簡(jiǎn)介\h5.2集成電路封裝介紹\h5.3焊接工具的操作使用\h5.3.1電烙鐵的使用\h5.3.2熱風(fēng)槍和電烙鐵的規(guī)范使用\h5.3.3熱風(fēng)槍焊接芯片的方法\h5.3.4使用熱風(fēng)槍拆焊扁平封裝集成電路\h5.3.5使用熱風(fēng)槍拆焊怕熱組件\h5.3.6熱風(fēng)槍拆焊阻容三極管等小組件\h5.3.7使用熱風(fēng)槍拆焊屏蔽罩\h5.3.8加焊虛焊組件\h5.3.9使用熱風(fēng)槍焊接注意事項(xiàng)\h5.3.10PIN焊接方法\h5.3.11MAX芯片焊接方法\h5.3.12BGA芯片加焊方法\h5.3.13BGA植珠和焊接\h5.3.14補(bǔ)BGA焊盤\h5.3.15補(bǔ)線焊接\h5.3.16補(bǔ)IO焊盤\h第6章計(jì)算機(jī)電路維修實(shí)訓(xùn)\h6.1萬用表歐姆擋使用和電阻的測(cè)量(實(shí)訓(xùn)1)\h6.1.1指針式萬用表電阻擋的使用\h6.1.2電阻的測(cè)量訓(xùn)練\h6.2電位器和電容器的判別方法(實(shí)訓(xùn)2)\h6.2.1電位器與電容器簡(jiǎn)介\h6.2.2電位器與電容器的好壞及極性判別訓(xùn)練\h6.3二極管的識(shí)別與檢測(cè)(實(shí)訓(xùn)3)\h6.3.1常見二極管的實(shí)物外形\h6.3.2用萬用電表的歐姆擋檢測(cè)二極管的正反向電阻值并判斷正負(fù)極性\h6.3.3簡(jiǎn)易判斷二極管是否具有單向?qū)щ娦診h6.4三極管的識(shí)別與檢測(cè)(實(shí)訓(xùn)4)\h6.4.1識(shí)讀三極管型號(hào)\h6.4.2三極管的簡(jiǎn)易測(cè)試\h6.5SMT元器件分類與識(shí)別(實(shí)訓(xùn)5)\h6.5.1常用元器件簡(jiǎn)介\h6.5.2電阻器分類與識(shí)別\h6.5.3電容器分類與識(shí)別\h6.5.4電感器分類與識(shí)別\h6.5.5二極管分類與識(shí)別\h6.5.6SMT三極管分類與識(shí)別\h6.5.7SMD集成電路分類與識(shí)別\h6.5.8機(jī)電器件分類與識(shí)別\h6.6手工焊接的基本知識(shí)(實(shí)訓(xùn)6)\h6.6.1手工焊接的機(jī)理與條件\h6.6.2手工焊接基礎(chǔ)與操作要領(lǐng)\h6.6.3焊接溫度與加熱時(shí)間\h6.6.4焊接操作的步驟\h6.6.5元器件的拆焊\h6.6.6焊點(diǎn)的要求及質(zhì)量檢查\h6.7手工焊接工具分類及使用(實(shí)訓(xùn)7)\h6.7.1電烙鐵分類與使用\h6.7.2熱風(fēng)槍原理與功能\h6.7.3熱風(fēng)槍的選購(gòu)與使用\h6.7.4焊接輔料的選擇\h6.8無源器件手工焊接、拆卸的方法(實(shí)訓(xùn)8)\h6.8.1表面貼裝元器件手工焊接工藝\h6.8.2兩端貼片器件的焊接摘除\h6.8.3手工焊接步驟\h6.8.4手工拆卸步驟\h6.8.5三端表面貼裝元器件的手工焊接與摘除\h6.9BGA芯片的手工拆?。▽?shí)訓(xùn)9)\h6.9.1BGA芯片焊接工具簡(jiǎn)介\h6.9.2BGA芯片手工摘除操作方法\h6.10BGA芯片手工焊接技術(shù)(實(shí)訓(xùn)10)\h6.10.1植錫工具及植錫用品的選用\h6.10.2植錫的基本步驟\h6.10.3植錫的操作步驟與方法\h6.10.4BGA芯片的手工焊接\h6.11電路原理圖分析(實(shí)訓(xùn)11)\h6.11.1認(rèn)識(shí)顯示器的電路結(jié)構(gòu)\h6.11.2單元電路原理圖\h6.11.3電路分析\h第1章計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)
\h1.1電路基本知識(shí)\h1.1.1電路中的電流與負(fù)載1.電路電路實(shí)際上就是指電流通過的路徑。電路通常由三大部分組成,即是由電源、負(fù)載及導(dǎo)線和控制組件組成的。電路中要產(chǎn)生電流,通常必須具備兩個(gè)條件:一是電路必須是閉合的;二是在閉合電路中有電流通過的路徑。電路處處連通叫做通路,只有通路,電路中才會(huì)有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。電路某一部分的兩端直接接通,使這部分的電壓變成零,叫做短路。2.電流電流是由電荷的定向移動(dòng)形成的。電流的強(qiáng)弱用電流強(qiáng)度來表示,電流強(qiáng)度簡(jiǎn)稱電流,表示單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體某個(gè)截面的電荷量,通常用符號(hào)I表示。我們規(guī)定:正電荷定向移動(dòng)的方向作為電流的正方向。如果電流的大小和方向不隨時(shí)間發(fā)生變化,這種電流叫做恒定直流電流,如果電流的大小和方向都隨時(shí)間做有規(guī)律的變化,這種電流叫做交流電流。電流可以用電流表測(cè)量。測(cè)量的時(shí)候,把電流表串聯(lián)在電路中,要選擇電流表指針接近滿偏轉(zhuǎn)的量程。這樣可以防止電流過大而損壞電流表。電流不但有方向,而且有大?。◤?qiáng)弱)。表征電流大小的單位是安培,用字母A表示。在實(shí)際應(yīng)用中,還采用比安培更小的電流單位,即毫安(mA)和微安(μA)。它們之間的換算關(guān)系是:1安培(A)=1000毫安(mA),1mA毫安=1000微安(μA)測(cè)量電路中的電流大小要使用電流表。在刻度盤上標(biāo)有字母“A”的電流表,通常稱做安培表;標(biāo)有字母“mA”的電流表,通常稱做毫安表。3.負(fù)載把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能的裝置叫做負(fù)載。電動(dòng)機(jī)能把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,電阻器能把電能轉(zhuǎn)換成熱能,電燈泡能把電能轉(zhuǎn)換成熱能和光能,揚(yáng)聲器能把電能轉(zhuǎn)換成聲能。電動(dòng)機(jī)、電阻器、電燈泡、揚(yáng)聲器等都叫做負(fù)載。晶體三極管對(duì)于前面的信號(hào)源來說,也可以看作是負(fù)載。\h1.1.2歐姆定律1.電壓河水之所以能夠流動(dòng),是因?yàn)橛兴徊?;電荷之所以能夠流?dòng),是因?yàn)橛须娢徊?。電位差也就是電壓。電壓是形成電流的原因。在電路中,電壓常用U表示。電壓的單位是伏特,簡(jiǎn)稱伏(V),也常用毫伏(mV)或者微伏(μV)做單位。1V=1000mV,1mV=1000μV。電壓可以用電壓表測(cè)量。測(cè)量的時(shí)候,把電壓表并聯(lián)在電路上,要選擇電壓表指針接近滿偏轉(zhuǎn)的量程。如果電路上的電壓大小估計(jì)不出來,要先用大的量程,粗略測(cè)量后再用合適的量程。這樣可以防止由于電壓過大而損壞電壓表。2.電阻電路中對(duì)電流通過有阻礙作用并且造成能量消耗的部分叫做電阻。電阻常用R表示。電阻的單位是歐姆,簡(jiǎn)稱歐(?),也常用千歐(k?)或者兆歐(M?)做單位。1k?=1000?,1M?=1000000?。導(dǎo)體的電阻值由導(dǎo)體的材料、橫截面積和長(zhǎng)度決定。電阻值可以用萬用表歐姆擋測(cè)量。測(cè)量的時(shí)候,要選擇電表指針接近偏轉(zhuǎn)一半的歐姆擋。如果電阻器在電路中,要把電阻器的一頭引腳斷開后再測(cè)量。3.電流、電壓、電阻的關(guān)系我們知道電壓是產(chǎn)生電流的原因。由此可以想到,電壓越高,電流可能越大。我們還知道,電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,電阻越大,電流將越小,知道電流跟電壓和電阻的關(guān)系,是研究和分析各種電路的關(guān)鍵,是電學(xué)中的一個(gè)十分重要的問題。(1)電流跟電壓的關(guān)系。在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。(2)電流跟電阻的關(guān)系在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。4.歐姆定律導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比,這個(gè)結(jié)論是德國(guó)物理家歐姆在19世紀(jì)初期經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)得出的,叫做歐姆定律。如果用U表示導(dǎo)體兩端的電壓,R表示這段導(dǎo)體的電阻,I表示這段導(dǎo)體中的電流,并且U的單位用伏,R的單位用歐,I的單位用安,那么,歐姆定律可以寫成如下公式:歐姆定律告訴我們,電路中的電流是怎樣決定于電壓和電阻的,它是關(guān)于電路的一條重要定律,在解決各種電路的實(shí)際問題中有廣泛的應(yīng)用。對(duì)于一段電路,只要知道電流、電壓、電阻這三個(gè)物理量中的兩個(gè),就可以利用歐姆定律計(jì)算出第三個(gè)量。例1:一盞白熾電燈,電阻值為807歐,接在220伏的電源上,求通過這盞電燈的電流。解電學(xué)題,為了便于分析問題,最好先根據(jù)題意畫出電路圖,在圖上標(biāo)明已知量的符號(hào)、數(shù)值和未知量的符號(hào)如圖1-1所示,這對(duì)初學(xué)者特別重要。圖1-1電路圖解:根據(jù)歐姆定律,例2:有一種指示燈,電阻值為6.3歐,通過的電流為0.45安時(shí)才能正常發(fā)光,要使這種指示燈正常發(fā)光,應(yīng)加多大的電壓?根據(jù)題意可以求出電壓值為:U=IR=6.3×0.45=2.835伏例3:用電壓表測(cè)出一段導(dǎo)體兩端的電壓是7.2伏,用電流表測(cè)出通過這段導(dǎo)體的電流為0.4安,求這段導(dǎo)體的電阻值。根據(jù)題意可以求出電流為:R=U/I=7.2V/0.4=18歐練習(xí)題(1)工廠中車床照明燈采用36伏的安全電壓。某車床照明燈工作時(shí)燈絲電阻值是32歐,求通過燈絲的電流。(2)一段導(dǎo)體兩端電壓是2伏時(shí),導(dǎo)體中的電流是0.5安,如果電壓增大到3伏,導(dǎo)體中的電流變?yōu)槎啻???)電壓保持不變,當(dāng)接入電阻值為242歐的燈泡時(shí),電路中的電流為0.91安,如改接電阻值為165歐的電烙鐵時(shí),電路中的電流變?yōu)槎啻???)一個(gè)電燈泡,在室溫下用伏安法測(cè)一次電阻值,在正常工作時(shí)再用伏安法測(cè)一次電阻值,后一次測(cè)得的電阻值將比前一次測(cè)得的電阻值大10倍以上,想想看,為什么兩次測(cè)量結(jié)果會(huì)有這樣大的差異?5.電阻器的串聯(lián)串聯(lián)電路如圖1-2所示。圖1-2串聯(lián)電路串聯(lián)電路中各處的電流相等;串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,現(xiàn)在就利用這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論和歐姆定律,來推導(dǎo)串聯(lián)電路的總電阻值和各個(gè)電阻值之間的關(guān)系。設(shè)串聯(lián)電阻器的電阻值為R1、R2,串聯(lián)后的總電阻值為R,由于通過整個(gè)電路的電流都是I,根據(jù)歐姆定律,則有:U=IR,U1=IR1,U2=IR2由于U=U1+U2,因此IR=IR1+I(xiàn)R2。由此得出:R=R1+R2這表明串聯(lián)電路的總電阻值,等于各串聯(lián)電阻值之和。例4:把5歐的電阻器R1跟15歐的電阻器R2串聯(lián)起來,接在電壓是6伏的電源上,求這個(gè)串聯(lián)電路中的電流。畫出電路圖,求出R1、R2串聯(lián)后的總電阻值R,再根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流I。解得:R=R1+R2=5歐+15歐=20歐練習(xí)題(1)電阻器R1與R2串聯(lián)后的總電阻值為150歐,已知R1=65歐,R2應(yīng)為多少歐?(2)電阻器R1與R2串聯(lián)接入電路后,兩端所加電壓為24伏,如果R1=80歐,通過R1的電流為0.2安,求R2。(3)燈泡L1和L2串聯(lián)在電路中,加在它們兩端的總電壓為12伏,L1的電阻值是8歐,L2兩端的電壓是4伏,求L1中的電流。6.電阻器的并聯(lián)有兩只10千歐的電阻器,現(xiàn)在我們需要5千歐的電阻器,怎么辦?電阻并聯(lián)的知識(shí)可以幫助我們解決這個(gè)問題。按圖1-3所示連接電路,R1、R2是兩個(gè)已知電阻值的電阻器,合上開關(guān),測(cè)出并聯(lián)電路兩端的電壓和干路中的電流,用歐姆定律算出R1與R2并聯(lián)后的總電阻值,并將這個(gè)電阻值與R1、R2進(jìn)行比較。圖1-3電阻器的并聯(lián)這表明并聯(lián)電路的總電阻值的倒數(shù),等于各并聯(lián)電阻值的倒數(shù)之和?,F(xiàn)在,很容易知道,把兩只10千歐的電阻器并聯(lián)起來,就可以得到5千歐的電阻器了。利用前面學(xué)過的知識(shí),我們還可以推導(dǎo)并聯(lián)電路的總電阻值跟各個(gè)電阻值的定量關(guān)系。我們已經(jīng)知道:并聯(lián)電路中的總電流等于各支路中的電流之和;并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等;現(xiàn)在就利用這兩個(gè)結(jié)論和歐姆定律,來推導(dǎo)并聯(lián)電路的總電阻值和各個(gè)電阻值的定量關(guān)系。如圖1-4所示。圖1-4并聯(lián)電路設(shè)支路的電阻器分別為R1和R2,電路兩端的電壓為U,我們利用井聯(lián)電路知識(shí)和歐姆定律推導(dǎo)出R并與R1和R2的關(guān)系。并聯(lián)知識(shí)結(jié)合歐姆定律可寫出:所以若R1=10?,R2=5?,則有則從實(shí)驗(yàn)可以知道,幾個(gè)電阻器并聯(lián)起來,總電阻值比任何一個(gè)電阻值都小,這是因?yàn)榘褜?dǎo)體并聯(lián)起來,相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積。想想看,把三個(gè)電阻器R1、R2、R3并聯(lián)起來,它們的總電阻值是多大?把幾個(gè)電阻器R1、R2…Rn并聯(lián)起來,總電阻值又是多大?練習(xí)題(1)已知R1=20歐,R2=60歐,求R1與R2并聯(lián)后的總電阻值R。(2)在你家中,同時(shí)工作的用電器越多,干路中的電流是越大還是越?。繛槭裁??(3)兩盞電燈串聯(lián)后接在220伏的家庭電路里,如果它們的電阻值R1和R1分別是440歐和660歐,求這段電路的總電阻值以及通過每盞燈的電流。(4)電阻器R1和R2串聯(lián)后的總電阻值為1.2千歐,如果它們兩端的總電壓為48伏,R1兩端的電壓為12伏,求R1和R2的電阻值。(5)電阻器R1與R2串聯(lián)在電路中,已知R1兩端的電壓為1.5伏,R2兩端的電壓為4.5伏,R1+R2=600歐。R1、R2的電阻值各為多少歐?\h1.1.3電源和電動(dòng)勢(shì)1.電源把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫做電源。發(fā)電機(jī)能把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能,干電池能把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。發(fā)電機(jī)、干電池等叫做電源。通過變壓器和整流器,把交流電變成直流電的裝置叫做整流電源。能提供信號(hào)的電子設(shè)備叫做信號(hào)源。晶體三極管能把前面送來的信號(hào)加以放大,又把放大了的信號(hào)傳送到后面的電路中去。晶體三極管對(duì)后面的電路來說,也可以看作是信號(hào)源。整流電源、信號(hào)源有時(shí)也叫做電源。2.電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的本領(lǐng)的物理量。電動(dòng)勢(shì)使電源兩端產(chǎn)生電壓。在電路中,電動(dòng)勢(shì)常用δ表示。電動(dòng)勢(shì)的單位和電壓的單位相同,也是伏。電源的電動(dòng)勢(shì)可以用電壓表測(cè)量。測(cè)量的時(shí)候,電源不要接到電路中去,用電壓表測(cè)量電源兩端的電壓,所得的電壓值就可以看作等于電源的電動(dòng)勢(shì)。如果電源接在電路中,用電壓表測(cè)得的電源兩端的電壓就會(huì)小于電源的電動(dòng)勢(shì)。這是因?yàn)殡娫从袃?nèi)電阻。在閉合的電路中,電流通過內(nèi)電阻r有內(nèi)電壓降,通過外電阻R有外電壓降。電源的電動(dòng)勢(shì)δ等于內(nèi)電壓Ur和外電壓UR之和,即δ=Ur+UR。嚴(yán)格來說,即使電源不接入電路,用電壓表測(cè)量電源兩端電壓,電壓表成了外電路,測(cè)得的電壓也小于電動(dòng)勢(shì)。但是,由于電壓表的內(nèi)電阻很大,電源的內(nèi)電阻很小,內(nèi)電壓可以忽略。因此,電壓表測(cè)得的電源兩端的電壓是可以看作等于電源電動(dòng)勢(shì)的。干電池用舊了,用電壓表測(cè)量電池兩端的電壓,有時(shí)候依然比較高,但是接入電路后卻不能使負(fù)載(收音機(jī)、錄音機(jī)等)正常工作。這種情況是因?yàn)殡姵氐膬?nèi)電阻變大了,甚至比負(fù)載的電阻還大,但是依然比電壓表的內(nèi)電阻小。用電壓表測(cè)量電池兩端電壓的時(shí)候,電池內(nèi)電阻分得的內(nèi)電壓還不大,所以電壓表測(cè)得的電壓依然比較高。但是電池接入電路后,電池內(nèi)電阻分得的內(nèi)電壓增大,負(fù)載電阻分得的電壓就減小,因此不能使負(fù)載正常工作。為了判斷舊電池能不能用,應(yīng)該在有負(fù)載的時(shí)候測(cè)量電池兩端的電壓。有些性能較差的穩(wěn)壓電源,有負(fù)載和沒有負(fù)載兩種情況下測(cè)得的電源兩端的電壓相差較大,也是因?yàn)殡娫吹膬?nèi)電阻較大造成的。\h1.1.4電容和容抗1.電容電容是衡量導(dǎo)體儲(chǔ)存電荷能力的物理量。在兩個(gè)相互絕緣的導(dǎo)體上,加上一定的電壓,它們就會(huì)儲(chǔ)存一定的電量。其中一個(gè)導(dǎo)體儲(chǔ)存著正電荷,另一個(gè)導(dǎo)體儲(chǔ)存著大小相等的負(fù)電荷。加上的電壓越大,儲(chǔ)存的電量就越多。儲(chǔ)存的電量和加上的電壓是成正比的,它們的比值叫做電容。如果電壓用U表示,電量用Q表示,電容用C表示,那么:C=Q/U電容的單位是法(F),也常用微法(μF)或者微微法(pF)做單位。1F=106μF,1F=1012pF。電容可以用電容測(cè)試儀測(cè)量,也可以用萬用電表歐姆擋粗略估測(cè)。歐姆表紅、黑兩表筆分別碰接電容器的兩腳,歐姆表內(nèi)的電池就會(huì)給電容器充電,指針偏轉(zhuǎn),充電完了,指針回零。調(diào)換紅、黑兩表筆,電容器放電后又會(huì)反向充電。電容器越大,指針偏轉(zhuǎn)也越大。對(duì)比被測(cè)電容器和已知電容器的偏轉(zhuǎn)情況,就可以粗略估計(jì)被測(cè)電容器的量值。在一般的電子電路中,除了調(diào)諧回路等需要電容量較準(zhǔn)確的電容器以外,用得最多的隔直、旁路電容器、濾波電容器等,都不需要電容量準(zhǔn)確的電容器。因此,用歐姆擋粗略估測(cè)電容量是有實(shí)際意義的。但是,普通萬用電表歐姆擋只能估測(cè)量值較大的電容器,量值較小的電容器就要用中值電阻很大的晶體管萬用電表歐姆擋來估測(cè),小于幾十個(gè)微微法的電容器就只好用電容測(cè)試儀測(cè)量了。2.容抗交流電是能夠通過電容器的,但是電容對(duì)交流電仍然有阻礙作用。電容對(duì)交流電的阻礙作用叫做容抗。電容量大,交流電容易通過電容器,說明電容量大,電容的阻礙作用??;交流電的頻率高,交流電也容易通過電容器,說明頻率高,電容的阻礙作用也小。實(shí)驗(yàn)證明,容抗和電容量成反比,和頻率也成反比。如果容抗用XC表示,電容用C表示,頻率用f表示,那么:XC=1/(2πfC)容抗的單位是歐姆。知道了交流電的頻率f和電容量C,就可以用上式把容抗計(jì)算出來了。\h1.1.5電感和感抗1.電感電感是衡量線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)能力的物理量。給一個(gè)線圈通入電流,線圈周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),線圈就有磁通量通過。通入線圈的電流越大,磁場(chǎng)就越強(qiáng),通過線圈的磁通量就越大。實(shí)驗(yàn)證明,通過線圈的磁通量和通入的電流是成正比的,它們的比值叫做自感系數(shù),也叫做電感。如果通過線圈的磁通量用φ表示,電流用I表示,電感用L表示,那么:L=φ/I電感的單位是亨(H),也常用毫亨(mH)或微亨(μH)做單位。1H=1000mH,1H=1000000μH。2.感抗交流電也可以通過線圈,但是線圈的電感對(duì)交流電有阻礙作用,這個(gè)阻礙叫做感抗。電感量大,交流電難以通過線圈,說明電感量大,電感的阻礙作用大;交流電的頻率高,交流電也難以通過線圈,說明頻率高,電感的阻礙作用也大。實(shí)驗(yàn)證明,感抗和電感成正比,和頻率也成正比。如果感抗用XL表示,電感用L表示,頻率用f表示,那么:XL=2πfL感抗的單位是歐。知道了交流電的頻率f和線圈的電感L,就可以用上式把感抗計(jì)算出來。\h1.1.6阻抗具有電阻、電感和電容的電路里,對(duì)交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗由電阻、感抗和容抗三者組成,但不是三者簡(jiǎn)單相加。如果三者是串聯(lián)的,又知道交流電的頻率f、電阻R、電感L和電容C,那么串聯(lián)電路的阻抗矢量式為:Z=R+XC+XL阻抗的單位是歐姆。對(duì)于一個(gè)具體電路,阻抗不是不變的,而是隨著頻率變化而變化。在電阻、電感和電容串聯(lián)電路中,電路的阻抗一般來說比電阻大。也就是阻抗減小到最小值。在電感和電容并聯(lián)電路中,諧振的時(shí)候阻抗增加到最大值,這和串聯(lián)電路相反。\h1.1.7交流電和直流電1.交流電交流電是指大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流,通常的交流是按正弦規(guī)律或余弦規(guī)律變化的,電流先由零變到最大,再由最大變到零。然后反方向由零變到最大,再由最大變?yōu)榱?,完成一個(gè)周期,以后是下一個(gè)周期,如此反復(fù)變化。交流電有很有優(yōu)點(diǎn),除可用于一些特殊的用電器,如電動(dòng)機(jī)等外,它對(duì)于電的傳輸,特別是遠(yuǎn)距離傳輸有著特別的意義。交流電的波形如圖1-5所示。圖1-5交流電的波形2.交流電的分類交流電按其性質(zhì)分為以下3類:(1)正弦交流電:電流和電壓的大小和方向都隨時(shí)間成正弦規(guī)律變化,是最基本的交流電。(2)模擬交變信號(hào):用大小和方向都隨時(shí)間變化的交流表示聲音、圖像信息內(nèi)容的交流電稱為模擬交變信號(hào)。例如模擬聲音的交流信號(hào)稱為音頻信號(hào),模擬圖像的交流信號(hào)稱為視頻信號(hào)。(3)脈沖:顧名思義,脈沖含有脈動(dòng)和短促的意思。將這一意義推廣到電工學(xué)上泛指按一定規(guī)律(不按正弦規(guī)律)出現(xiàn)的電流和電壓。常見的脈沖信號(hào)有以下幾種:①方形波(矩形波);②三角波(斜波、鋸齒波);③梯形波;④階梯波;⑤鐘形波。矩形波脈沖信號(hào):矩形波脈沖信號(hào)如圖1-6所示。圖1-6矩形波脈沖信號(hào)三角波脈沖信號(hào):三角波脈沖信號(hào)如圖1-7所示。圖1-7三角波脈沖信號(hào)鋸齒波脈沖信號(hào):鋸齒波脈沖信號(hào)如圖1-8所示。圖1-8鋸齒波脈沖信號(hào)3.直流電是指方向和大小都不變的電流,我們使用的手電筒、拖拉機(jī)、汽車、電瓶車上的電池都是直流電。在實(shí)用中,直流電用符號(hào)“=”表示,交流電用符號(hào)“~”表示。許多用電器,如收音機(jī),揚(yáng)聲器等許多不含電感組件的電器都用直流電驅(qū)動(dòng)。電池分正、負(fù)極,無法利用變壓器改變電壓,用在低電壓電器中。用干電池的電器都屬此類。直流電的波形如圖1-9所示。圖1-9直流電的波形\h1.2模擬電路和數(shù)字電路\h1.2.1模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)1.信號(hào)家族兩兄弟信號(hào)是運(yùn)載消息的工具,是消息的載體。從廣義上講,它包含光信號(hào)、聲信號(hào)和電信號(hào)等。例如,古代人利用點(diǎn)燃烽火臺(tái)而產(chǎn)生的滾滾狼煙,向遠(yuǎn)方軍隊(duì)傳遞敵人入侵的消息,這屬于光信號(hào);當(dāng)我們說話時(shí),聲波傳遞到他人的耳朵,使他人了解我們的意圖,這屬于聲信號(hào);遨游太空的各種無線電波、四通八達(dá)的電話網(wǎng)中的電流等,都可以用來向遠(yuǎn)方表達(dá)各種消息,這屬電信號(hào)。人們通過對(duì)光、聲、電信號(hào)進(jìn)行接收,才知道對(duì)方要表達(dá)的消息。在信號(hào)這個(gè)大家族中,有兩兄弟特別引人注目,就是“模擬信號(hào)”和“數(shù)字信號(hào)”。2.什么是“模擬”“模擬”是“數(shù)字”的兄長(zhǎng)?!澳M”是對(duì)我們生活實(shí)體的一種表達(dá)方式。比如說你在看一本書,白紙黑字映入你的眼簾,在你的大腦中就會(huì)有反應(yīng),你從書中知道了一些東西,我們說印在紙上的字是一種“模擬”。與此相類似,你用筆在紙上記下的一個(gè)電話號(hào)碼或是寫下的一首詩(shī)歌,還有刻在石頭上的古代碑文,這些都是“模擬”。除了文字以外,我們?cè)谏钪羞€能見到許多“模擬”的東西,比如說一幅風(fēng)景畫,又比如說你在電視上或是電影院的屏幕上看到聽到了孩子們的歡歌笑語,你在電話里聽到了朋友的聲音。“模擬”需要載體或是信息的存儲(chǔ)媒體,比如說一張白紙,又比如說是一盒膠卷?!澳M”需要工具,比如說你有一臺(tái)電視機(jī),那么電視機(jī)的熒光屏和喇叭都屬于模擬設(shè)備?!澳M”需要傳播方式,比如說你可以和一個(gè)十幾米外的朋友說話,但是如果你的朋友在幾百公里以外,你就不得不需要電話,電話網(wǎng)通過“模擬信號(hào)”將你的聲音傳到了幾百公里甚至幾千公里以外。3.什么是“數(shù)字”類似于“模擬”,數(shù)字也是我們生活中的實(shí)體的一種表達(dá)方式。你可以用筆在紙上記下一個(gè)電話號(hào)碼,也可以把這個(gè)電話號(hào)碼輸入你的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器;你可以看一本印刷成冊(cè)的書,也可以看存儲(chǔ)在CD-ROM中的電子出版物;你可以聽收音機(jī)播放的音樂,也可以聽一盤音樂光盤(CD)。4.比特?cái)?shù)字信息的最小度量單位叫做“比特”,有時(shí)也叫“位”,意即二進(jìn)制數(shù)據(jù)的一位。在媒體中傳輸?shù)男盘?hào)是以比特的電子形式組成你的數(shù)據(jù)。比特的定義:比特是一種存在的狀態(tài):開或關(guān),真或偽,上或下,入或出,黑或白。出于實(shí)用的目的,我們把比特想像成1或0。應(yīng)該說這個(gè)定義相當(dāng)準(zhǔn)確,但一個(gè)在電腦和英語方面知識(shí)程度不高的人仍然沒有弄懂“比特”究竟是什么?!氨忍亍笔怯⒄Zbit一詞的音譯。bit一詞是由binary(二進(jìn)制的)和digit(數(shù)字)兩個(gè)詞壓縮而成的,所以bit即“二進(jìn)制數(shù)字”,亦即0和1。“數(shù)字時(shí)代”準(zhǔn)確的意思是“二進(jìn)制數(shù)字時(shí)代”或“比特時(shí)代”,那么這0和1到底是什么意思呢?我們從一個(gè)簡(jiǎn)單的例子說起。在使用電腦的時(shí)候,我們可以根據(jù)我們的需要和喜好,通過一些位于顯示器底部的旋鈕來調(diào)節(jié)顯示圖形,在這些旋鈕下面,分別寫著center(居中度)、size(大小)、brightness(亮度)、contrast(對(duì)比度)。這些調(diào)節(jié)都有一定的可調(diào)幅度,我們可能在這個(gè)幅度內(nèi)任意選擇哪一種居中度、大小等。除這些旋鈕外,還有一個(gè)“機(jī)關(guān)”卻不是這樣,這個(gè)機(jī)關(guān)的兩邊分別寫著0和1。這就是顯示屏的開關(guān)。它沒有調(diào)節(jié)幅度,通過它我們只能選擇非此即彼的兩種狀態(tài):開(on)和關(guān)(off)。顯示屏的亮度、對(duì)比度等都有兩個(gè)極點(diǎn),在這兩個(gè)極點(diǎn)之間的“值”是多值性的。而開關(guān)的周期只有兩個(gè)值,即它的兩個(gè)極點(diǎn)。“進(jìn)制”的“進(jìn)”,就是周期所包含的“值”。比如“十進(jìn)制”數(shù)字,就是一個(gè)變化周期里包含十個(gè)“值”數(shù)字。同樣道理,二進(jìn)制數(shù)字就是變化周期里包含二個(gè)值的數(shù)字。我們采用何種“進(jìn)制”對(duì)一種事物的存在狀態(tài)計(jì)數(shù),表面上,要看衡量事物狀態(tài)的“值”的多少,其實(shí)“進(jìn)制”與事物的狀態(tài)值并無必然的、唯一的關(guān)聯(lián)。事實(shí)上,電腦完全可以用0和1這兩個(gè)數(shù)字將多進(jìn)制狀態(tài)的“值”表示或“翻譯”出來。數(shù)是抽象的,但數(shù)的觀念卻源于人的具體的感覺經(jīng)驗(yàn)。我們對(duì)于十進(jìn)制計(jì)數(shù)方法習(xí)以為常。當(dāng)一個(gè)人說“一年有12個(gè)月”這句話時(shí),他可能覺得“12”這個(gè)數(shù)字唯一正確地表示了一年的月份數(shù)。進(jìn)而他可能會(huì)認(rèn)為,數(shù)字與事物的數(shù)量同樣都是客觀的——除了說一年有12個(gè)月外,你還能說一年有多少個(gè)月?這是對(duì)于數(shù)字本質(zhì)的一種似是而非的看法。極端地說,對(duì)于“一年有多少個(gè)月”這個(gè)問題,可以有很多不同的“答案”。這樣說聽起來簡(jiǎn)直荒唐透頂,細(xì)究起來卻并不然。當(dāng)我們采用不同進(jìn)制來表示事物的數(shù)量時(shí),我們對(duì)事物的數(shù)量就可以說出不同的“答案”,而且這些“答案”都是對(duì)的。比如可以說一人有65歲,也可說他有01000001歲。只是后一種說法我們聽起來相當(dāng)別扭,因?yàn)槲覀冊(cè)缫蚜?xí)慣了用十進(jìn)制數(shù)字來表達(dá)數(shù)量。如果采用“六進(jìn)制數(shù)字”(世界上似乎還沒有哪個(gè)民族采用過這種進(jìn)制的數(shù)字),那么就可以說一年有二“六”個(gè)月。如果螃蟹有朝一日進(jìn)化到與人接近的水平,它們很可能采用“八進(jìn)制數(shù)字”來計(jì)數(shù),那么在它們看來,一年就有一“八”又四個(gè)月。這樣說并非完全是開玩笑。我們只是想說明,“數(shù)字”其實(shí)并非我們通常所認(rèn)為的那樣“客觀”。說到底,它是人對(duì)于客觀事物的數(shù)量的主觀映像。5.字節(jié)除了“比特”(bit),我們還經(jīng)常會(huì)遇到幾個(gè)數(shù)字信息度量單位。字節(jié)(byte)是一種比“比特”更抽象或是高級(jí)的度量單位,一般來說,一個(gè)字節(jié)有8位,即8個(gè)比特。還有三個(gè)縮寫,“K”、“M”和“G”。1K=1024,在中文里我們通常叫它“千”;1M=1024×1K,在中文里我們通常叫它“兆”;1G=1024×1M,在中文里我們通常叫它“千兆”或者“吉”。比特(位)通常用于數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)那闆r下,比如我們一般都說這條電話線一秒鐘可以傳送9600比特的二進(jìn)制流量,而不是說1200字節(jié)。字節(jié)通常用在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)中,比如說這個(gè)文件的大小是2MB,這里指的是字節(jié)而不是比特,又比如是1.44MB軟盤、20GB硬盤,指的也是字節(jié)。6.模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)有著很大的區(qū)別。模擬信號(hào)是用連續(xù)變化的數(shù)值來表示要說明的信息;數(shù)字信號(hào)是用有限個(gè)“0”和“1”的代碼來表示信息中某一個(gè)字符,當(dāng)很多字符組合起來時(shí),才能表達(dá)完整的信息。不同的數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)才能進(jìn)行傳輸:模擬數(shù)據(jù)一般采用模擬信號(hào)(AnalogSignal),例如用一系列連續(xù)變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波),或電壓信號(hào)(如電話傳輸中的音頻電壓信號(hào))來表示;數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)則采用數(shù)字信號(hào)(DigitalSignal),例如用一系列斷續(xù)變化的電壓脈沖(如我們可用恒定的正電壓表示二進(jìn)制數(shù)1,用恒定的負(fù)電壓表示二進(jìn)制數(shù)0),或光脈沖來表示。當(dāng)模擬信號(hào)采用連續(xù)變化的電磁波來表示時(shí),電磁波本身既是信號(hào)載體,同時(shí)作為傳輸介質(zhì);而當(dāng)模擬信號(hào)采用連續(xù)變化的信號(hào)電壓來表示時(shí),它一般通過傳統(tǒng)的模擬信號(hào)傳輸線路(例如電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng))來傳輸。當(dāng)數(shù)字信號(hào)采用斷續(xù)變化的電壓或光脈沖來表示時(shí),一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質(zhì)將通信雙方連接起來,才能將信號(hào)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。7.模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之間可以相互轉(zhuǎn)換:模擬信號(hào)一般通過PCM脈碼調(diào)制(PulseCodeModulation)方法量化為數(shù)字信號(hào),即讓模擬信號(hào)的不同幅度分別對(duì)應(yīng)不同的二進(jìn)制值,例如采用8位編碼可將模擬信號(hào)量化為2^8=256個(gè)量級(jí),實(shí)用中常采取24位或30位編碼;數(shù)字信號(hào)一般通過對(duì)載波進(jìn)行移相(PhaseShift)的方法轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)與城域網(wǎng)中均使用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào),目前在計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)中實(shí)際傳送的則既有二進(jìn)制數(shù)字信號(hào),也有由數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換而得的模擬信號(hào)。但是更具應(yīng)用發(fā)展前景的是數(shù)字信號(hào)。\h1.2.2模擬電路和數(shù)字電路模擬數(shù)據(jù)(AnalogData)是由傳感器采集得到的連續(xù)變化的值,例如溫度、壓力,以及目前在電話、無線電和電視廣播中的聲音和圖像。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(DigitalData)則是模擬數(shù)據(jù)經(jīng)量化后得到的離散的值,例如在計(jì)算機(jī)中用二進(jìn)制代碼表示的字符、圖形、音頻與視頻數(shù)據(jù)。目前,ASCII美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)已為ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和CCITT國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)所采納,成為國(guó)際通用的信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼,使用7位二進(jìn)制數(shù)來表示一個(gè)英文字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)或控制符號(hào);圖形、音頻與視頻數(shù)據(jù)則可分別采用多種編碼格式。模擬電路是處理模擬信號(hào)的電路,如一交流電壓經(jīng)運(yùn)算放大器放大后輸出一個(gè)較大的交流電壓。這就是一個(gè)簡(jiǎn)單的模擬電路。它處理的信號(hào)是連續(xù)變化的,如交流電流是連續(xù)的正弦波。數(shù)字電路是處理數(shù)字信號(hào)的電路,籠統(tǒng)地說,電路處理的信號(hào)不是0就是1,0代表低電平,1代表高電平。數(shù)字電路的基本組成原件就是邏輯門電路。模擬電路和數(shù)字電路的本質(zhì)區(qū)別是處理的信號(hào)不同。處理模擬信號(hào)的電路稱為模擬電路,處理數(shù)字信號(hào)的電路稱為數(shù)字電路。模擬信號(hào)是指在時(shí)間、數(shù)值上都連續(xù)變化的信號(hào),而數(shù)字信號(hào)則是指數(shù)值和時(shí)間兩個(gè)方面都離散的信號(hào),通常為二進(jìn)制序列的信號(hào)。這兩個(gè)詞指的是實(shí)際電氣組件組成的電路。\h1.3脈沖信號(hào)和頻率在電子技術(shù)中,脈沖信號(hào)是一個(gè)按一定電壓幅度,一定時(shí)間間隔連續(xù)發(fā)出的脈沖信號(hào)。脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔稱為周期;而將在單位時(shí)間(如1秒)內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)稱為頻率。頻率是描述周期性循環(huán)信號(hào)(包括脈沖信號(hào))在單位時(shí)間內(nèi)所出現(xiàn)的脈沖數(shù)量多少的計(jì)量名稱;頻率的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位是Hz(赫)。電腦中的系統(tǒng)時(shí)鐘就是一個(gè)典型的頻率相當(dāng)精確和穩(wěn)定的脈沖信號(hào)發(fā)生器。頻率在數(shù)學(xué)表達(dá)式中用“f”表示,其相應(yīng)的單位有:Hz(赫)、kHz(千赫)、MHz(兆赫)、GHz(吉赫)。其中1GHz=1000MHz,1MHz=1000kHz,1kHz=1000Hz。計(jì)算脈沖信號(hào)周期的時(shí)間單位及相應(yīng)的換算關(guān)系是:s(秒)、ms(毫秒)、μs(微秒)、ns(納秒),其中:1s=1000ms,1ms=1000μs,1μs=1000ns。\h1.4濾波電路\h1.4.1濾波的基本概念濾波是信號(hào)處理中的一個(gè)重要概念。濾波分經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波。經(jīng)典濾波的概念,是根據(jù)富立葉分析和變換提出的一個(gè)工程概念。根據(jù)高等數(shù)學(xué)理論,任何一個(gè)滿足一定條件的信號(hào),都可以被看成是由無限個(gè)正弦波疊加而成的。換句話說,就是工程信號(hào)是由不同頻率的正弦波線性疊加而成的,組成信號(hào)的不同頻率正弦波叫做信號(hào)的頻率成分或叫做諧波成分。只允許一定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)成分正常通過,而阻止另一部分頻率成分通過的電路,叫做經(jīng)典濾波器或?yàn)V波電路。濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波,一般由電抗組件組成,如在負(fù)載電阻器兩端并聯(lián)電容器C,或與負(fù)載串聯(lián)電感器L,以及由電容器,電感器組成的各種復(fù)式濾波電路。\h1.4.2濾波電路結(jié)構(gòu)原理濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波,一般由電抗組件組成,如在負(fù)載電阻器兩端并聯(lián)電容器C,或與負(fù)載串聯(lián)電感器L,以及由電容器,電感器組合而成的各種復(fù)式濾波電路。由于電抗組件在電路中有儲(chǔ)能作用,并聯(lián)的電容器C在電源供給的電壓升高時(shí),能把部分能量?jī)?chǔ)存起來,而當(dāng)電源電壓降低時(shí),就把能量釋放出來,使負(fù)載電壓比較平滑,即電容器C具有平波的作用;與負(fù)載串聯(lián)的電感器L,當(dāng)電源供給的電流增加(由電源電壓增加引起)時(shí),它把能量?jī)?chǔ)存起來,而當(dāng)電流減小時(shí),又把能量釋放出來,使負(fù)載電流比較平滑,即電感器L也有平波作用。濾波電路形式很多,為了掌握它的分析規(guī)律,把它分為電容輸入式(電容器C接在最前面)和電感輸入式(電感器L接在最前面)。前一種濾波電路多用于小功率電源中,而后一種濾波電路多用于較大功率電源中(而且當(dāng)電流很大時(shí),僅用一電感器與負(fù)載串聯(lián))。\h1.5正跳變和負(fù)跳變正跳變就是上升沿,負(fù)跳變就是下降沿。數(shù)字電路中,把電壓的高低用邏輯電平來表示。邏輯電平包括高電平和低電平這兩種。不同的元器件形成的數(shù)字電路,電壓對(duì)應(yīng)的邏輯電平也不同。在TTL門電路中,把大于3.5伏的電壓規(guī)定為邏輯高電平,用數(shù)字1表示;把電壓小于0.3伏的電壓規(guī)定為邏輯低電平,用數(shù)字0表示。數(shù)字電平從0變?yōu)?的那一瞬間叫做上升沿,從1到0的那一瞬間叫做下降沿。數(shù)字電路中,數(shù)字電平從1變?yōu)?的那一瞬間叫做下降沿,從0到1的那一瞬間叫做上升沿。正跳變和負(fù)跳變是檢測(cè)開關(guān)量的變化的,其觸發(fā)后,在程序中只置位于一個(gè)掃描周期,如果需要捕捉邏輯的變化,可以使用此命令。在plc里用上升沿或下降沿來捕捉瞬間變化信號(hào),或者用來讀寫數(shù)據(jù)正跳變指令和負(fù)跳變指令在PLC內(nèi)只執(zhí)行一個(gè)循環(huán)周期,即只當(dāng)當(dāng)前循環(huán)與上一循環(huán)的值不一樣時(shí)才會(huì)導(dǎo)通(正是由0變?yōu)?,負(fù)是由1變?yōu)?)。比如在PLC內(nèi)進(jìn)行外部按鈕按下次數(shù)的累加,如果不用正跳變指令或負(fù)跳變指令,按下按鈕時(shí)PLC會(huì)累加許多次(因?yàn)镻LC的循環(huán)周期特別短),而用上正跳變指令和負(fù)跳變指令,不論你按下多長(zhǎng)的時(shí)間,PLC只統(tǒng)計(jì)一次數(shù)值。正跳變指令檢測(cè)它前面的邏輯狀態(tài)。如果上個(gè)程序掃描周期是0,本周期是1,則它后面的邏輯狀態(tài)在本周期的剩余掃描時(shí)間內(nèi)為1,該指令僅在一個(gè)掃描周期內(nèi)有效。負(fù)跳變指令檢測(cè)它前面的邏輯狀態(tài)。如果上個(gè)程序掃描周期是1,本周期是0,則它后面的邏輯狀態(tài)在本周期的剩余掃描時(shí)間內(nèi)為1,該指令僅在一個(gè)掃描周期內(nèi)有效。\h1.6分立組件電路與集成電路分立組件電路是指將單個(gè)組件連接起來構(gòu)成的電子電路,其特點(diǎn)是功耗大,性能差。集成電路是指將分立組件電路集成到了一個(gè)硅片里面的電路,其特點(diǎn)是體積小,成本低,功耗小,性能高。\h1.7電路中的三種狀態(tài)電路有三種狀態(tài):通路、斷路(開路)、短路。通路:開關(guān)閉合,處處連通的電路叫做通路。只有通路時(shí),電路中才會(huì)有電流通過用電器件。斷路:也叫開路,開關(guān)斷開,或電路某處斷開,原本閉合的回路不再閉合,這樣的電路稱為斷路。短路:不經(jīng)過負(fù)載,而將電源兩端直接接通,使這部分電路兩端的電壓變成零,這種狀態(tài)叫做短路。\h1.8電路圖1.電路圖的結(jié)構(gòu)用導(dǎo)線將電源、開關(guān)、電子元器件連接起來組成的電路,再按照統(tǒng)一的符號(hào)將它們表示出來,這樣繪制出的圖樣就叫做電路圖,其電路結(jié)構(gòu)如圖1-10所示。圖1-10電路結(jié)構(gòu)圖2.電子電路圖的作用電路圖是人們?yōu)榱搜芯亢凸こ痰男枰?,用約定的符號(hào)繪制的一種表示電路結(jié)構(gòu)的圖形。通過電路圖可以知道實(shí)際電路的情況。這樣,我們?cè)诜治鲭娐窌r(shí),就不必把實(shí)物翻來覆去地琢磨,而只要拿著一張圖紙就可以了;在設(shè)計(jì)電路時(shí),也可以從容地在紙上或電腦上進(jìn)行,確認(rèn)完善后再進(jìn)行實(shí)際安裝,通過調(diào)試、改進(jìn),直至成功。而現(xiàn)在,我們更可以應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件來進(jìn)行電路的輔助設(shè)計(jì),甚至進(jìn)行虛擬的電路實(shí)驗(yàn),大大提高了工作效率。電路原理圖:它是電路結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造圖,它詳細(xì)地描繪了電路的大致原理,組件和信號(hào)的走向,可以說是簡(jiǎn)化了的電路連線結(jié)構(gòu)圖。這種圖,由于它直接體現(xiàn)了電子電路的結(jié)構(gòu)和工作原理,所以一般用在設(shè)計(jì)、分析電路中。分析電路時(shí),通過識(shí)別圖紙上所畫的各種電路組件符號(hào),以及它們之間的連接方式,就可以了解電路的實(shí)際工作,原理圖就是用來體現(xiàn)電子電路的工作原理的一種電路情況。\h第2章計(jì)算機(jī)主板結(jié)構(gòu)與電源電路\h2.1主板結(jié)構(gòu)\h2.1.1機(jī)箱中的主板機(jī)箱中的主板實(shí)物如圖2-1所示。圖2-1機(jī)箱中的主板實(shí)物\h2.1.2主板的外形結(jié)構(gòu)1.主板電路結(jié)構(gòu)示意圖主板電路結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-2所示。圖2-2主板電路結(jié)構(gòu)示意圖2.主板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介如圖2-2所示的主板是一個(gè)775架構(gòu)的主板。(1)CPU的插座是775的,這個(gè)插座里面有775根針。(2)CPU旁邊是一個(gè)CPU12V供電電路。(3)后置接口。后置接口的示意圖如圖2-3所示。圖2-3后置接口的示意圖說明:音頻輸入和麥克風(fēng)接口就是圖2-2中的后置音頻接口。串口是接調(diào)試用的,并口是接打印機(jī)的,VGA是接VGA視頻設(shè)備的,USB是后置接USB設(shè)備的接口。(4)在圖2-3中的前置音頻接口就是一個(gè)插座連接到機(jī)箱前面板上的音頻接口。(5)版本號(hào)指的是這個(gè)主板的版本。如圖2-4所示。圖2-4版本號(hào)(6)主板型號(hào)如圖2-5所示。圖2-5主板型號(hào)上面一行提示是技嘉的主板。下面一行提示的是技嘉主板的型號(hào)。(7)IO芯片如圖2-6所示。圖2-6IO芯片IO芯片是主板上很重要的一個(gè)芯片,主要管理開機(jī)和鍵盤鼠標(biāo)等。(8)PCI-E,PCI-E1X只有一對(duì)耦合電容器。PCI-E16X有16對(duì)耦合電容器。主要插PCI-E的顯示卡和千兆位網(wǎng)卡等。(9)PCI插槽。PCI插槽可以插PCI的網(wǎng)卡、聲卡、顯示卡。(10)北橋芯片如圖2-7所示。圖2-7北橋芯片(11)南橋芯片如圖2-8所示。圖2-8南橋芯片(12)主板插座腳位的數(shù)法。經(jīng)常有人說A14,A14是什么?指的PCI的A面第14個(gè)腳位,A面就是靠近CPU的這一面。PCI-E也是這樣來數(shù)的。(13)電源接口的引腳如圖2-9所示。圖2-9電源接口的引腳(14)內(nèi)存插槽的引腳排列如圖2-10所示。圖2-10內(nèi)存插槽的引腳排列電壓標(biāo)識(shí)的區(qū)分:2.5V第一代內(nèi)存,1.8V第二代內(nèi)存,1.5V第三代內(nèi)存。(15)IDE插槽的引腳排列。IDE接口是接原來的機(jī)械硬盤和光盤的,如圖2-11所示。圖2-11IDE接口(16)INTER的CPU外形如圖2-12所示。圖2-12INTER的CPU外形(17)AMD的CPU接口外形如圖2-13所示。圖2-13AMD的CPU接口外形(18)其他接口外形如圖2-14所示。圖2-14其他接口(19)排針接口如圖2-15所示。圖2-15排針接口(20)前置USB接口如圖2-16所示。圖2-16前置USB說明:紅為電源+,白為數(shù)據(jù)-,綠為數(shù)據(jù)+,黑為地。注意USB的兩根數(shù)據(jù)線是連接南橋芯片SB的,不要接錯(cuò)了,接錯(cuò)會(huì)燒南橋芯片的。北橋芯片是NB。\h2.1.3主板的相關(guān)術(shù)語1.供電和信號(hào)在主板上,有些地方有5V電壓,我們稱為5V供電,還有的地方同樣是5V電壓,我們稱為信號(hào),那么它們的區(qū)別在哪里呢?供電是一個(gè)可以輸出電流的電壓,電流比較大。在工作過程中,這個(gè)電壓不可以被置高或者拉低,如果供電被拉低了,就是短路。在一般情況下,置高也是不允許的。信號(hào)在理論上說,電壓信號(hào)只考慮電壓變化,電流很小。在主板的工作過程中,要根據(jù)需要,隨時(shí)被拉低或者置高。例如,ATX電源工作是受綠線控制:當(dāng)綠線為高電平時(shí),電源未工作。當(dāng)綠線為低電平時(shí),電源工作,輸出各路供電。綠線就是一個(gè)控制信號(hào)PSON#。在主板線路中,一般線路比較粗的為供電,比較細(xì)的為信號(hào)。如圖2-17所示。圖2-17供電和信號(hào)2.高電平低電平數(shù)字邏輯電路中的說法,在邏輯電路中,低電平表示0,高電平表示1。一般規(guī)定低電平為0~0.25V,高電平為3.5~5V。但在有的主板電路中,0.7~1V以上即為高電平,以下為低電平。所以高低電平需要根據(jù)電路來判斷,不能限定在某個(gè)值。3.跳變和脈沖常見脈沖的幾種跳變。由高電平跳變?yōu)榈碗娖剑河傻碗娖教優(yōu)楦唠娖剑河筛咛優(yōu)榈驮偬鵀楦撸?.名詞解釋供電是給設(shè)備提供動(dòng)力的,在主板維修中,它的名字一般為:VCC、VDD、VDDQ、VTT、VBAT、5VSB等。接地是給供電構(gòu)成回路。沒有接地,就不會(huì)有電流流過設(shè)備。它的名字一般為:VSS、GND。時(shí)鐘信號(hào)CLK(CLOCK的簡(jiǎn)寫),就是為數(shù)字電路工作提供一個(gè)基準(zhǔn),使各個(gè)相連的設(shè)備統(tǒng)一步調(diào)工作。時(shí)鐘的基本單位是Hz,簡(jiǎn)稱赫茲。在主板上都有一個(gè)主時(shí)鐘產(chǎn)生電路,這個(gè)電路的作用就是給主板上的所有設(shè)備提供時(shí)鐘信號(hào),不同的設(shè)備,時(shí)鐘電路會(huì)送出不同的時(shí)鐘頻率,如送出到CPU的頻率是100MHz,送給PCI設(shè)備的頻率是33MHz,送給AGP的是66MHz,送給USB控制器(集成在南橋內(nèi)部)的是48MHz。但是相連的2個(gè)設(shè)備必須有相同的時(shí)鐘頻率和電壓才能通信,比如內(nèi)存和北橋,都需要同樣的時(shí)鐘和電壓,它們才能正常傳輸信號(hào)。PCI、AGP、PCIE等的時(shí)鐘信號(hào)需要在主板正常通電后且時(shí)鐘芯片工作正常后才能測(cè)量到。復(fù)位信號(hào)RST(RESET的簡(jiǎn)寫),就是重新開始的意思。除了早期的ISA設(shè)備,現(xiàn)在主板上的設(shè)備,復(fù)位都是從高電平向低電平跳變?cè)倩氐礁唠娖?,如PCI的復(fù)位是從3.3V向0V跳變?cè)倩氐?.3V就是一個(gè)正常的復(fù)位跳變。一般表示為***RST#,如PCIRST#、CPURST#、IDERST#等,這些復(fù)位信號(hào)在主板正常工作時(shí)都是高電平。平時(shí)所說的沒復(fù)位,通常是指沒復(fù)位電壓,即復(fù)位引腳電壓為0V。還有個(gè)開啟信號(hào),有的芯片叫做:EN,即ENABLE的縮寫,高電平時(shí)表示開啟信號(hào)。也有的芯片叫做:SHDN#,即SHUTDOWN,低電平有效。它的意思是低電平時(shí)關(guān)閉,那么要開啟,就必須為高電平。另外還有一個(gè)比較重要的信號(hào)——PG信號(hào)。PG就是“POWERGOOD的縮寫”,意思即為“電源好”,是用來描述供電正常的信號(hào)。一般為高電平有效。比如ATX電源使用灰色線作為PG信號(hào),灰色線被設(shè)計(jì)為通電后延時(shí)幾百毫秒變化為高電平。又如CPU供電芯片,只有在正常發(fā)出CPU電壓后,才會(huì)發(fā)出PG信號(hào)。主板術(shù)語說明如表2-1所示。表2-1主板的相關(guān)術(shù)語說明(續(xù)表)\h2.2ATX電源電路\h2.2.1ATX電源的接口ATX電源是計(jì)算機(jī)的工作電源,作用是把交流220V的電源轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的直流5V,12V,24V的電源。ATX電源最主要的特點(diǎn)就是,它不采用傳統(tǒng)的市電開關(guān)來控制電源是否工作,而是采用“+5VSB、PS-ON”的組合來實(shí)現(xiàn)電源的開啟和關(guān)閉,只要控制“PS-ON”信號(hào)電平的變化,就能控制電源的開啟和關(guān)閉?!癙S-ON”小于1V伏時(shí)開啟電源,大于4.5伏時(shí)關(guān)閉電源。和AT電源不一樣,ATX電源除了在線路上作了一些改進(jìn),其中最重要的區(qū)別是,關(guān)機(jī)時(shí)ATX電源本身并沒有徹底斷電,而是維持了一個(gè)比較微弱的電流。同時(shí)它利用這一電流增加了一個(gè)電源管理功能,稱為Stand-By。它可以讓操作系統(tǒng)直接對(duì)電源進(jìn)行管理。通過此功能,用戶就可以直接通過操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟關(guān)機(jī),而且還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的電源管理。如在電腦關(guān)閉時(shí),可以通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)出信號(hào)到電腦的Modem上,然后監(jiān)控電路就會(huì)發(fā)出一個(gè)ATX電源所特有的+5VSB激活電壓,來打開電源啟動(dòng)電腦,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開機(jī)。ATX電源主要有兩個(gè)版本,一種是ATX1.01版,另一種是ATX2.01版。2.01版與1.01版的ATX電源除散熱風(fēng)扇的位置不一樣外,它們的激活電流也不同。1.01版只有100mA,2.01版則有500~720mA。這意味著2.01版的ATX電源不會(huì)像1.01版那樣“過敏”,經(jīng)常會(huì)受外界電壓波動(dòng)的影響而自行啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。20腳的ATX主板電源接口如圖2-18所示。圖2-1820腳的ATX電源接口4-PIN“D”型電源接口如圖2-19所示。圖2-194-PIN“D”型電源接口計(jì)算機(jī)的ATX電源脫離主板是需要短接一下20芯接頭上的綠色(poweron)和黑色(地)才能啟動(dòng)的。啟動(dòng)后把萬用表?yè)艿诫妷?0V擋位,把黑表筆插入4芯D型插頭的黑色接線孔中,用紅表筆分別測(cè)量各個(gè)端子的電壓。20芯接口主板電源接口定義如表2-2所示,24芯接口的ATX主板電源接口定義如表2-3所示。表中的電壓可用萬用表分別測(cè)量。表2-220芯接口主板電源接口定義(續(xù)表)表2-324芯接口的ATX主板電源接口定義\h2.2.2ATX電源幾組輸出電壓的用途+3.3V:最早在ATX結(jié)構(gòu)中提出,現(xiàn)在基本上所有的新款電源都設(shè)有這一路輸出。而在AT/PSII電源上沒有這一路輸出。以前電源供應(yīng)的最低電壓為+5V,提供給主板、CPU、內(nèi)存、各種板卡等,從第二代奔騰芯片開始,由于CPU的運(yùn)算速度越來越快,INTEL公司為了降低能耗,把CPU的電壓降到了3.3V以下,為了減少主板產(chǎn)生熱量和節(jié)省能源,現(xiàn)在的電源直接提供3.3V電壓,經(jīng)主板變換后用于驅(qū)動(dòng)CPU、內(nèi)存等電路。+5V:目前用于驅(qū)動(dòng)除磁盤、光盤驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)以外的大部分電路,包括磁盤、光盤驅(qū)動(dòng)器的控制電路。+12V:用于驅(qū)動(dòng)磁盤驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)、冷卻風(fēng)扇,或通過主板的總線槽來驅(qū)動(dòng)其他板卡。在最新的P4系統(tǒng)中,由于P4處理器能能源的需求很大,電源專門增加了一個(gè)4PIN的插頭,提供+12V電壓給主板,經(jīng)主板變換后提供給CPU和其他電路。所以P4結(jié)構(gòu)的電源+12V輸出較大,P4結(jié)構(gòu)電源也稱為ATX12V。-12V:主要用于某些串口電路,其放大電路需要用到+12V和-12V,通常輸出小于1A。-5V:在較早的PC中用于軟驅(qū)控制器及某些ISA總線板卡電路,通常輸出電流小于1A。在許多新系統(tǒng)中已經(jīng)不再使用-5V電壓,現(xiàn)在的某些形式電源如SFX,F(xiàn)LEXATX一般不再提供-5V輸出。在INTEL發(fā)布的最新的ATX12V1.3版本中,已經(jīng)明確取消了-5V的輸出。+5VStand—By,最早在ATX提出,在系統(tǒng)關(guān)閉后,保留一個(gè)+5V的等待電壓,用于電源及系統(tǒng)的喚醒服務(wù)。以前的PSII、AT電源都是采用機(jī)械式開關(guān)來開機(jī)關(guān)機(jī),從ATX開始(包括SFX)不再使用機(jī)械式開關(guān)來開機(jī)關(guān)機(jī),而是通過鍵盤或按鈕給主板一個(gè)開機(jī)關(guān)機(jī)信號(hào),由主板通知電源關(guān)閉或打開。由于+5VStand-by是一個(gè)單獨(dú)的電源電路,只要有輸入電壓,+5VSB就存在,這樣就使電腦能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程Modem喚醒或網(wǎng)絡(luò)喚醒功能。最早的ATX1.0版只要求+5VSB達(dá)到0.1A,隨著CPU及主板的功能提高,+5VSB0.1A已不能滿足系統(tǒng)的要求,所以INTEL公司在ATX2.01版提出+5VSB不低于0.72A。隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷深入,一些系統(tǒng)要求+5VSB提供2A、3A,甚至更大的電流輸出,以保障系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn),因此對(duì)電源提出了更高的設(shè)計(jì)要求。\h2.2.3ATX各線路輸出電壓值及對(duì)應(yīng)導(dǎo)線的顏色電腦電源上的輸出線共有九種顏色,其中在主板20針插頭上的綠色(POWER-ON)和灰色線(POWER-GOOD),是主板啟動(dòng)的信號(hào)線,而黑色線則是地線(G),其他的各種顏色的輸出線的含義如下:紅色線:+5VDC輸出,用于驅(qū)動(dòng)除磁盤、光盤驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)以外的大部分電路,包括磁盤、光盤驅(qū)動(dòng)器的控制電路,在傳統(tǒng)上CPU、內(nèi)存、板卡的供電也都由+5VDC供給,但進(jìn)入PII時(shí)代后,這些設(shè)備的供電需求越來越大,導(dǎo)致+5VDC電流過大,所以新的電源標(biāo)準(zhǔn)將其部分功能轉(zhuǎn)移到其他輸出上,在最新的IntelATX12V2.2版本加強(qiáng)了+5V的供電能力,加強(qiáng)雙核CPU的供電。它的電源質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系著計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)穩(wěn)定性。黃色線:+12VDC輸出,用于驅(qū)動(dòng)磁盤驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)、冷卻風(fēng)扇,或通過主板的總線槽來驅(qū)動(dòng)其他板卡。在最新的P4系統(tǒng)中,由于P4處理器能源的需求很大,電源專門增加了一個(gè)4PIN的插頭,提供+12V電壓給主板,經(jīng)主板變換后提供給CPU和其他電路而不再使用+5VDC,所以P4結(jié)構(gòu)的電源+12V輸出較大。如果+12V的電壓輸出不正常時(shí),常會(huì)造成硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)的讀盤性能不穩(wěn)定。當(dāng)電壓偏低時(shí),表現(xiàn)為光驅(qū)挑盤嚴(yán)重,硬盤的邏輯壞道增加,經(jīng)常出現(xiàn)壞道,系統(tǒng)容易死機(jī),無法正常使用。偏高時(shí),光驅(qū)的轉(zhuǎn)速過高,容易出現(xiàn)失控現(xiàn)象,較易出現(xiàn)炸盤現(xiàn)象,硬盤表現(xiàn)為失速,飛轉(zhuǎn)。隨著加入了CPU和PCI-E顯卡供電成分,+12V的作用在電源里舉足輕重。目前,如果+12V供電短缺直接會(huì)影響PCI-E顯卡性能,并且影響到CPU,直接造成死機(jī)。橙色線:+3.3VDC輸出,是ATX電源設(shè)置為內(nèi)存提供的電源。以前AT電源供應(yīng)的最低電壓為+5V,提供給主板、CPU、內(nèi)存、各種板卡等,從PII時(shí)代開始,INTEL公司為了降低能耗,把CPU、內(nèi)存等的電壓降到了3.3V以下。在新的24pin主接口電源中,著重加強(qiáng)了+3.3V供電。該電壓要求嚴(yán)格,輸出穩(wěn)定,紋波系數(shù)要小,輸出電流大,要20安培以上。一些中高檔次的主板為了安全都采用大功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管控制內(nèi)存的電源供應(yīng),不過也會(huì)因?yàn)閮?nèi)存插反而把這個(gè)管子燒毀。使用+2.5VDDR內(nèi)存和+1.8VDDR2內(nèi)存的平臺(tái),主板上都安裝了電壓轉(zhuǎn)換電路。白色線:-5VDC輸出,5V是為邏輯電路提供判斷電平的,需要的電流很小,一般不會(huì)影響系統(tǒng)正常工作,出現(xiàn)故障機(jī)率很小,在較早的PC中用于軟驅(qū)控制器及某些ISA總線板卡電路。在許多新系統(tǒng)中已經(jīng)不再使用-5V電壓,現(xiàn)在的某些形式電源一般不再提供-5V輸出。在INTEL發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)ATX12V1.3版本中,已經(jīng)明確取消了-5V的輸出,但大多數(shù)電源為了保持向上兼容,還是有這條輸出線。藍(lán)色線:-12VDC輸出,是為串口提供邏輯判斷電平,需要電流較小,一般在1安培以下,即使電壓偏差較大,也不會(huì)造成故障,因?yàn)檫壿嬰娖降?電平為-3~-15V,有很寬的范圍。在目前的主板設(shè)計(jì)上也幾乎已經(jīng)不使用這個(gè)輸出,而通過對(duì)+12VDC的轉(zhuǎn)換獲得需要的電流。紫色線:+5VStand—By,最早在ATX提出,通過PIN9向主板提供+5V720MA的電源,在系統(tǒng)關(guān)閉后,保留一個(gè)+5V的等待電壓,用于電源及系統(tǒng)的喚醒服務(wù)。這個(gè)電源為WOL(Wake-upOnLan)和開機(jī)電路,USB接口等電路提供電源。如果你不使用網(wǎng)絡(luò)喚醒等功能時(shí),請(qǐng)將此類功能關(guān)閉,跳線去除,可以避免這些設(shè)備從+5VSB供電端分取電流。這路輸出的供電質(zhì)量,直接影響到了電腦待機(jī)時(shí)的功耗,與我們的電費(fèi)直接掛鉤。綠色線:PS-ON(電源開關(guān)端)通過電平來控制電源的開啟。當(dāng)該端口的信號(hào)電平大于1.8V時(shí),主電源為關(guān);如果信號(hào)電平為低于1.8V時(shí),主電源為開。使用萬用表測(cè)試該腳的輸出信號(hào)電平,一般為4V左右。因?yàn)樵撃_輸出的電壓為信號(hào)電平。這里介紹一個(gè)初步判斷電源好壞的土辦法:使用金屬絲短接綠色端口和任意一條黑色端口,如果電源無反應(yīng),表示該電源損壞?,F(xiàn)在的電源很多加入了保護(hù)電路,短接電源后判斷沒有額外負(fù)載,會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。因此大家需要仔細(xì)觀察電源一瞬間的啟動(dòng)?;疑€:PG(POWER-GOOD電源信號(hào)線)一般情況下,灰色線PS的輸出如果在2V以上,那么這個(gè)電源就可以正常使用;如果PS的輸出在1V以下時(shí),這個(gè)電源將不能保證系統(tǒng)的正常工作,必須被更換。這也是判斷電源壽命及是否合格的主要手段之一。很明顯,要考慮一個(gè)電源的功率支持能力,最主要就是要看紅色、黃色、橙色三條線的最大輸出能力。\h2.2.4主板電源分配圖解各種電源分配參見各個(gè)圖中的說明。1.ATX電源輸入ATX電源輸入情況如圖2-20所示。圖2-20ATX電源輸入2.12V電源分配12V電源分配如圖2-21所示。圖2-2112V電源分配3.5V電源分配5V電源分配如圖2-22所示。圖2-225V電源分配4.3D3V電源分配3D3V電源分配如圖2-23所示。圖2-233D3V電源分配5.5VSB電源分配5VSB電源分配如圖2-24所示。圖2-245VSB電源分配6.內(nèi)存供電內(nèi)存供電如圖2-25所示。圖2-25內(nèi)存供電7.AGP&PCI供電AGP&PCI供電如圖2-26所示。圖2-26AGP&PCI供電\h2.2.5ATX24芯電源ATX24芯電源如圖2-27所示。圖2-27ATX24芯電源說明:線框內(nèi)的是新24P增加的接口,面對(duì)安全扣,左4(COM)——右4短接(PS_ON#),開啟電源(空載)。\h2.2.6ATX電源排針(Pin)的標(biāo)準(zhǔn)ATX電源排針(Pin)的標(biāo)準(zhǔn)如圖2-28所示。圖2-28ATX排針標(biāo)準(zhǔn)說明:14號(hào)針(Pin14PS-ON)就是控制電源開啟關(guān)閉的。你也許有疑問:就單個(gè)針沒有回路怎么控制開關(guān),其實(shí)所有的地線(GND)都可以與其他任意針組成回路,所謂“低電位”開啟,“高電位”關(guān)閉,就是當(dāng)Pin14針與GND針短接后,Pin14針本身的電位就低了,電源也就開啟了,反之亦然。
現(xiàn)在很清楚了——要想無主板開啟ATX電源,只需要將Pin14針(綠色線,圖中也標(biāo)綠了)與任意一個(gè)GND針(黑色線,圖中標(biāo)灰了)短接就可以了。ATX電源的對(duì)地電阻值如表2-4所示。表2-4電源的對(duì)地電阻值單位:?通過測(cè)量電壓、對(duì)地電阻值,與正常主板比較,可找到故障部位,來判斷某些大型集成芯片或電路中的某個(gè)回路是否存在短路、斷路現(xiàn)象。\h第3章數(shù)字式萬用表使用
\h3.1數(shù)字式萬用表使用說明\h3.1.1數(shù)字式萬用表的結(jié)構(gòu)和工作原理1.?dāng)?shù)字式萬用表的組成及測(cè)量過程數(shù)字式萬用表主要由液晶顯示屏、模擬(A)/數(shù)字(D)轉(zhuǎn)換器、電子計(jì)數(shù)器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成。其測(cè)量過程如圖3-1所示。被測(cè)模擬量先由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,然后通過電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),最后把測(cè)量結(jié)果用數(shù)字直接顯示在顯示屏上。可見,數(shù)字式萬用表的核心部件是A/D轉(zhuǎn)換器。目前,教學(xué)、科研領(lǐng)域使用的數(shù)字式萬用表大都以ICL7106、7107大規(guī)模集成電路為主芯片。該芯片內(nèi)部包含雙斜積分A/D轉(zhuǎn)換器、顯示鎖存器、七段譯碼器、顯示驅(qū)動(dòng)器等。雙斜積分A/D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理是在一個(gè)測(cè)量周期內(nèi)用同一個(gè)積分器進(jìn)行兩次積分,將被測(cè)電壓UX轉(zhuǎn)換成與其成正比的時(shí)間間隔,在此間隔內(nèi)填充標(biāo)準(zhǔn)頻率的時(shí)鐘脈沖,用儀器記錄的脈沖個(gè)數(shù)來反映UX的值。圖3-1數(shù)字式萬用表測(cè)量過程2.VC98系列數(shù)字式萬用表操作面板簡(jiǎn)介VC98系列數(shù)字式萬用表具有(1999)位自動(dòng)極性顯示功能。該表以雙斜積分A/D轉(zhuǎn)換器為核心,采用26mm字高液晶(LCD)顯示屏,可用來測(cè)量交直流電壓,電流,電阻,電容,二極管,三極管,通斷測(cè)試,溫度及頻率等參數(shù)。VC98系列數(shù)字式萬用表的實(shí)物外形如圖3-2所示。圖3-2VC98系列數(shù)字式萬用表的實(shí)物外形圖3-3所示為其操作面板。圖3-3VC98系列數(shù)字式萬用表操作面板面板說明如下:(1)LCD液晶顯示屏:顯示儀表測(cè)量的數(shù)值及單位。(2)POWER(電源)開關(guān):用于開啟、關(guān)閉萬用表電源。(3)B/L(背光)開關(guān):開啟及關(guān)閉背光燈。按下“B/L”開關(guān),背光燈亮,再次按下,背光取消。(4)旋鈕開關(guān):用于選擇測(cè)量功能及量程。(5)Cx(電容)測(cè)量插孔:用于放置被測(cè)電容器。(6)20A電流測(cè)量插孔:當(dāng)被測(cè)電流大于200mA而小于20A時(shí),應(yīng)將紅表筆插入此孔。(7)小于200mA電流測(cè)量插孔:當(dāng)被測(cè)電流小于200mA時(shí),應(yīng)將紅表筆插入此孔。(8)COM(公共地):測(cè)量時(shí)插入黑表筆。(9)V(電壓)/?(電阻)測(cè)量插孔:測(cè)量電壓/電阻時(shí)插入紅表筆。(10)刻度盤:共8個(gè)測(cè)量功能?!?”為電阻測(cè)量功能,有7個(gè)量程擋位;“DCV”為直流電壓測(cè)量功能,“ACV”為交流電壓測(cè)量功能,各有5個(gè)量程擋位;“DCA”為直流電流測(cè)量功能,“ACA”為交流電流測(cè)量功能,各有6個(gè)量程擋位;“F”為電容測(cè)量功能,有6個(gè)量程擋位;“hFE”為三極管hFE值測(cè)量功能;“”為二極管及通斷測(cè)試功能,測(cè)試二極管時(shí),近似顯示二極管的正向壓降值,導(dǎo)通電阻<70?時(shí),內(nèi)置蜂鳴器響。(11)hFE測(cè)試插孔:用于放置被測(cè)三極管,以測(cè)量其hFE值。(12)HOLD(保持)開關(guān):按下“HOLD”開關(guān),當(dāng)前所測(cè)量數(shù)據(jù)被保持在液晶顯示屏上并出現(xiàn)符號(hào)H,再次按下“HOLD”開關(guān),退出保持功能狀態(tài),符號(hào)H消失。\h3.1.2VC98系列數(shù)字式萬用表的使用方法1.直流電壓的測(cè)量(1)黑表筆插入“COM”插孔,紅表筆插入“V/?”插孔;(2)將旋鈕開關(guān)轉(zhuǎn)至“DCV”(直流電壓)相應(yīng)的量程擋;(3)將兩表筆跨接在被測(cè)電路上,其電壓值和紅表筆所接觸點(diǎn)電壓的極性將顯示在顯示屏上。2.交流電壓的測(cè)量(1)黑表筆插入“COM”插孔,紅表筆插入“V/?”插孔:(2)將旋鈕開關(guān)轉(zhuǎn)至“ACV”(交流電壓)相應(yīng)的量程擋;(3)將測(cè)試表筆跨接在被測(cè)電路上,被測(cè)電壓值將顯示在顯示屏上。3.直流電流的測(cè)量(1)黑表筆插入“COM”插孔,紅表筆插入“200mA”或“20A”插孔;(2)將旋鈕開關(guān)轉(zhuǎn)至“DCA”(直流電流)相應(yīng)的量程擋;(3)將儀表串接在被測(cè)電路中,被測(cè)電流值及紅表筆所接觸點(diǎn)的電流極性將顯示在顯示屏上。4.交流電流的測(cè)量(1)黑表筆插入“COM”插孔,紅表筆插入“200mA”或“20A”插孔;(2)將旋鈕開關(guān)轉(zhuǎn)至“ACA”(交流電流)相應(yīng)的量程擋;(3)將儀表串接在被測(cè)電路中,被測(cè)電流值將顯示在顯示屏上。5.電阻的測(cè)量(1)黑表筆插入“COM”插孔,紅表筆插入“V/?”插孔;(2)將旋鈕開關(guān)轉(zhuǎn)至“?”(電阻)相應(yīng)的量程擋;(3)將測(cè)試表筆跨接在被測(cè)電阻器上,被測(cè)電阻值將顯示在顯示屏上。6.電容的測(cè)量將旋鈕開關(guān)轉(zhuǎn)至“F”(電容)相應(yīng)的量程擋,被測(cè)電容器插入Cx(電容)插孔,其電容量將顯示在顯示屏上。7.三極管hFE的測(cè)量(1)將旋鈕開關(guān)置于hFE擋;(2)根據(jù)被測(cè)三極管的類型(NPN或PNP),將發(fā)射極e、基極b、集電極c分別插入相應(yīng)的插孔,被測(cè)三極管的hFE值將顯示在顯示屏上。8.二極管及通斷測(cè)試(1)紅表筆插入“V/?”孔(注意:數(shù)字式萬用表紅表筆為表內(nèi)電池正極;指針萬用表則相反,紅表筆為表內(nèi)電池負(fù)極),黑表筆插入“COM”孔。(2)旋鈕開關(guān)置于“”(二極管/蜂鳴)符號(hào)擋,紅表筆接二極管正極,黑表筆接二極管負(fù)極,顯示值為二極管正向壓降的近似值,其電壓降在0.55~0.70V的為硅管;在0.15~0.30V的為鍺管。(3)測(cè)量二極管正、反向壓降時(shí),若只有最高位均顯示“1”(超量限),則二極管開路;若正、反向壓降均顯示“0”,則二極管擊穿或短路。(4)將兩表筆連接到被測(cè)電路兩點(diǎn),如果內(nèi)置蜂鳴器發(fā)聲,則兩點(diǎn)之間電阻值低于70?,電路通,否則電路為斷路。\h3.1.3VC9801A+數(shù)字式萬用表使用注意事項(xiàng)測(cè)量電壓時(shí),輸入直流電壓切勿超過1000V,交流電壓有效值切勿超過700V。測(cè)量電流時(shí),切勿輸入超過20A的電流。被測(cè)直流電壓高于36V或交流電壓有效值高于25V時(shí),應(yīng)仔細(xì)檢查兩表筆是否可靠接觸、連接是否正確、絕緣是否良好等,以防電擊。測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇正確的功能和量程,謹(jǐn)防誤操作;切換功能和量程時(shí),表筆應(yīng)離開測(cè)試點(diǎn);顯示值的“單位”與相應(yīng)量程擋的“單位”一致。若測(cè)量前不知被測(cè)量的范圍,應(yīng)先將量程開關(guān)置到最高擋,再根據(jù)顯示值調(diào)到合適的擋位。測(cè)量時(shí)若只有最高位顯示“1”或“-1”,表示被測(cè)量超過了量程范圍,應(yīng)將量程開關(guān)轉(zhuǎn)至較高的擋位。在線測(cè)量電阻時(shí),應(yīng)確認(rèn)被測(cè)電路所有電源已關(guān)斷且所有電容器都已完全放完電時(shí),方可進(jìn)行測(cè)量,即不能帶電測(cè)電阻。用“200?”量程時(shí),應(yīng)先將表筆短路測(cè)引線電阻值,然后在實(shí)測(cè)值中減去所測(cè)的引線電阻值;用“200M?”量程時(shí),表筆短路儀表將顯示1.0M?,屬正?,F(xiàn)象,不影響測(cè)量精度,實(shí)測(cè)時(shí)應(yīng)減去該值。測(cè)電容前,應(yīng)對(duì)被測(cè)電容進(jìn)行充分放電;用大電容擋測(cè)漏電或擊穿電容時(shí)讀數(shù)將不穩(wěn)定;測(cè)電解電容器時(shí),應(yīng)注意正、負(fù)極,切勿插錯(cuò)。顯示屏顯示符號(hào)時(shí),應(yīng)及時(shí)更換9V堿性電池,以減小測(cè)量誤差。\h3.2數(shù)字式萬用表的使用訓(xùn)練1.實(shí)訓(xùn)目的(1)通過對(duì)各種元器件及人體電阻的測(cè)量,增強(qiáng)安全用電意識(shí)。(2)進(jìn)一步學(xué)會(huì)數(shù)字式萬用表的使用。2.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容(1)測(cè)量人體的電阻。(2)測(cè)量各種元器件的電壓、電阻值。(3)測(cè)量用電插孔電壓。3.實(shí)訓(xùn)器材數(shù)字式萬用表1
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