电子技术基础与技能项目五-课件.ppt

1、项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话项目介绍项目介绍工作任务工作任务 门禁管理是现代安全防范系统的重要组成部分。门禁电话由于使用方便、价格低廉，在住宅小区中得到了广泛的应用。在这个项目中，通过制作简易门禁电话，学习运算放大器和功率放大器两种集成电路。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话项目介绍项目介绍工作任务工作任务任务一任务一制作简易门制作简易门禁电话前置禁电话前置放大电路放大电路 任务二任务二制作简易门制作简易门禁电话功率禁电话功率放大电路放大电路 项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电

2、话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读图5.1.1所示是门禁电话的前置电路。仔细读图，看一下电路是由什么元器件组成的，有没有你不认识的元件符号。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路、集成电路的分类学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读 集成电路（IC）是利用半导体制造工艺，把整个电路元器件和连接导线制作在一小块硅基片上，形成具有特定功能的电子电路。由于集成电路具有体积小、重量轻和性能稳定等优点，所以在各种电子设备中得到了广泛的应用。序号序号分类方式分类

3、方式种类种类1集成度集成度小规模、中规模、大规模和超大小规模、中规模、大规模和超大规模规模2导电类型导电类型双极型集成电路、单极型集成电双极型集成电路、单极型集成电路路3功能功能数字集成电路、模拟集成电路数字集成电路、模拟集成电路项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读二、运算放大电路 由于受制造工艺的限制，要求集成电路中的各级放大器之间采用直接耦合方式。而直接耦合会产生以下一些问题：1、静态工作点相互影响2、零点漂移 输入电压为零，输出电压偏离零值出现缓慢变化的现象称

4、为“零点漂移”，简称“零漂”。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读三、差动放大电路 差动放大电路具有抑制零点漂移的作用，常被用作运算放大电路的输入级。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读四、差模信号及共模信号 一对大小相等、极性相反的信号，称为差模信号。如果差放的两个输入端加入差模信号，即ui1=ui2，则把这种输入方式称为差模输入。一对

5、大小相等、极性相同的信号称为共模信号。如果差放的两输入端加入共模信号，即ui1=ui2，则把这种输入方式称为共模输入。对于典型差动放大电路而言，零点漂移现象可看成是输入端加入了共模信号。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读五、差动放大电路的主要参数1、电压放大倍数21uuudAAA0ucA输出电压输出电压放大倍数放大倍数差模信号输入差模信号输入uo=uo1-uo2=2uo1共模信号输入共模信号输入uo=uo1-uo2=02、共模抑制比ucudAACMRK KCMR越

6、大，差动放大器抑制零漂、放大信号能力越强。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读六、集成运算放大器基本组成输入级：由差动电路构成，要求输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号。中间级：由一级或两级放大电路构成，提供较大的电压放大倍数。输出级：由互补对称电路或准互补对称电路构成，提高运算放大电路的输出功率和带负载能力。偏置电路：为集成运算放大电路各级电路提供稳定和合适的偏置电流，决定各级的静态工作点。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易

7、门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读七、集成运算放大电路符号 标“”的为同相输入端（由此处输入信号时，输出信号与输入信号相位相同），标“”的为反相输入端（由此处输入信号时，输出信号与输入信号相位相反）。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读八、理想运算放大电路指标 虚短：当集成运算放大电路工作在线性区时，两输入端之间的电压近似为零，即UNUP，因为两输入端可近似看成等电位，但又不是真正的短路，故称为“虚短”。

8、虚断：集成运算放大电路两输入端的输入电阻很大，所以输入电流接近零，即INIP0，因为两输入端“无”电流，但又不是真正的断开，故称为“虚断”。1.开环差模电压放大倍数Aod=；2.差模输入电阻rid=；3.输出电阻ro=04.共模抑制比KCMR=。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读九、基本运算电路1、反相比例运算 ifouRRu11RRuuAfiouf 电压放大倍数Auf由外接反馈电阻Rf与输入电阻R1之比决定，而与运算放大电路本身参数无关。只要选用比较稳定的精密电

9、阻，即可实现比较准确地比例运算。当Rf=R1 时，Auf =1，称为单位增益倒相器或反相器。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读2、同相比例运算电路 ifouRRu)1(111RRuuAfiouf Auf由外接反馈电阻Rf与输入电阻R1决定，与运算放大电路参数无关Auf1。当R1=或Rf=0时，Auf=1，则uo=ui，把它称为电压跟随器。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一

10、拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读3、差动比例运算电路)(121iifouuRRu 输出电压与差模输入电压(ui2ui1)的差值成正比，所以这个电路能够实现比例运算。同时，差动比例运算电路也可完成两输入信号的差运算。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读4、反相求和电路)(332211RuRuRuRuiiifo 此时实现了各输入信号的反相相加。显然，输入端的数量可根据需要增减，而调整某一路输入端电阻不影响其他路输入电压与输出电压的比例关系，故调节方便。项目五项目五

11、 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读5、加减运算电路)(4433252115112RuRuuRRRuRRRRuiiififfo由两级反相加法运算电路组成，其中R6=R1/R2/Rf1，R7=R3/R4/R5/Rf2。虽然该电路需用两个运算放大器，但由于都是反相输入，故各电阻容易计算和调整，且对运算放大器的性能要求较低。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读

12、一读电压比较器简称比较器。常用的比较器有简单比较器、单限比较器和滞回比较器等。它属于集成运算放大电路的非线性应用，此时运算放大电路处于开环或正反馈状态，工作在非线性区。当upun时，运算放大电路输出为高电平UoH=Uomax；当upun时，运算放大电路输出为低电平UoL=Uomax。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读仔细观察单运算放大器CF741的外观，看一看有什么特征。+VCCunupCF741121314161718151uo-VEE10k项目五项目五 制作简

13、易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路学一学拓一拓拓一拓看一看看一看想一想想一想读一读 在图5.1.1所示电路中，由集成运算放大器组成的电路有什么特点？项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路测一测测一测查一查查一查答一答答一答做一做做一做一、印刷电路图门禁电话的印刷电路图，其中没有被色块盖住的部分为前置放大电路。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路测一测测一测查一查查一查答一

14、答答一答做一做做一做二、元器件选择1、电阻器检测2、电解电容器检测3、集成运算放大器检测ICLM386红表红表笔笔接接地地引脚引脚12345678阻值（阻值（K）1.501.56218黑表黑表笔笔接接地地引脚引脚12345678阻值（阻值（K）1.501.58.78.5项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路测一测测一测查一查查一查答一答答一答做一做做一做三、焊接与装配 根据原理图，在印刷电路板上安装、焊接元器件。安装集成电路时要注意方向，引脚不能串位。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制

15、作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路测一测测一测查一查查一查答一答答一答做一做做一做四、通电调试将电路板接入VCC=+12V的直流电压，而不接输入交流信号。用万用表测量集成运算放大器CF741的2、3脚电压，如图5.1.11 所示。如果电压均为6V左右，说明电路工作基本正常，焊接无误。否则，先排除电路中存在的故障后，再进入测一测环节。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路测一测测一测查一查查一查答一答答一答做一做做一做 在焊接和调试好的线路板上，连接+12V电源。使信号发生器输出1kHz、20mV

16、的正弦波信号，将其接入电路板的输入端。示波器的A通道接输入端，B通道接输出端。用示波器观察输入、输出端的波形并加以比较。将测试的波形和数据填入表5.1.10中。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路测一测测一测查一查查一查答一答答一答做一做做一做 查阅相关资料，了解不同类型运算放大电路的引脚排列规律。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路测一测测一测查一查查一查答一答答一答做一做做一做 1、一对大小相等，相位相反的信号称为 ，一对大小相

17、等，相位相同的信号称为 。2、理想集成运算放大电路工作在线性区的两个基本特点是 和 ；欲使集成运算放大电路工作在线性区，则应该给集成运算放大电路引入 反馈。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务任务一一 制作简易门禁电话前置放大电路制作简易门禁电话前置放大电路测一测测一测查一查查一查答一答答一答做一做做一做3、运算放大电路电路如图5.1.12所示，已知：R2=2R1，ui=2V，求uo。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话项目介绍项目介绍工作任务工作任务任务二任务二制作简易门制作简易门禁电话功率禁电话功率放大电路放大电路 制作简易门制作简易门禁电话前置禁电话前置放大电路

18、放大电路 任务一任务一读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓图5.2.1所示是简易门禁电话电路。仔细读图，看一下电路是由什么元器件组成的，研究一下电路有什么特点。有你不认识的元件符号吗？有没有你熟悉的单元电路？项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话在图5.2.1所示电路中，TDA2030A组成的是什么形式的功放电路。读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓

19、一拓拓一拓项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话 如图5.2.2所示是HFC9300音乐集成电路。其中1脚是接+3+5V的电源端，3脚是接地端，2脚是音乐信号输出端。音乐芯片输出的信号必须经过放大后才能推动扬声器发出声响。读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话1 2 3 4 5 图5.2.3所示是5脚单列直插式塑料封装的TDA2030。仔细观察它的外观，看一看有什么特征。各引脚功能：1脚是同相输入端；2脚是反向输入端；3脚是

20、负电源输入端；4脚是功率输出端；5脚是正电源输入端。读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话一、LM386集成功率放大电器LM386是一种小功率音频放大集成块。其内部有三级放大电路。第一级为差动放大电路，第二级是共射放大电路，第三级是功率放大电路。LM386额定工作电压范围为416V，当电源电压为6V时，静态工作电流为4mA，因而极适合用电池供电。1脚和8脚外接电阻器和电容器，用来调整电路的电压增益。电路的频响范围较宽，可达数百千赫兹。最大允许功耗为660mW（25），使用时不需加

21、散热片。工作电压为6V，当负载电阻是4、8、16时，输出功率分别是340、325、180mW。读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话1、LM386组成OTL电路7脚接去耦电容C，5脚所接的10和0.1F串联网络用于防止电路自激。1和8脚所接的阻容电路可调整电路的电压增益。通常电容器取值10F，R约为20k。R的值愈小，增益愈大。该电路常用于收录机及玩具电路中。读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二

22、简易制作门禁电话简易制作门禁电话2、LM386组成BTL电路图5.2.5是用LM386组成的BTL应用电路，它是一种在OCL功放电路基础上发展起来的、性能优良的功放电路。它的输出功率在相同电源电压下一般是单个功放电路的四倍，图示电路最大输出功率可达3W以上。500k电位器用来调整两块集成电路输出端直流电位平衡。读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话二、TDA2030集成音频功率放大器TDA2030是集成音频功率放大器。该集成电路具有外接元件少、体积小、输出功率大、失真小等特点，并

23、具有内部保护电路。1.TDA2030组成的OTL电路读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话2、TDA2030组成OCL电路4脚所接10和0.1F串联网络用于防止电路自激。2、4脚所接阻容电路可调整电路的电压增益。R6的值愈小，增益愈大。读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话三、工作任务原理分析1、组成（1）振铃电路：由音乐芯片、电阻器R11、R13、电源VCC组成。

24、（2）音频信号输入电路：由麦克MIC、电阻器R12、电源VCC组成。（3）前置放大电路：由集成运算放大器CF741及周围元件组成反相比例运算放大电路。（4）功率放大电路：由集成功率放大器TDA2030A及周围元件组成的OTL功率放大电路 读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话2、工作过程 呼叫时，按下开关S1，由音乐芯片产生音乐信号。此信号经过前置放大电路放大后，送到功率放大电路进行功率放大。最后推动扬声 器发出音乐声响，提醒对方有人呼叫。通话时，语音信号通过驻极体话筒转换为电信

25、号，同样经前置放大电路及功率放大电路，最后到对方的扬声器或听筒，完成通话。电路板B电路板A室内机 室外机读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话TDA1521是一块OCL形式的2通道集成功率放大器，可作为立体声扩音机左、右两声道的功率放大器使用。其内部引入了深度电压串联负反馈，闭环电压增益为30dB，并具有待机静噪功能以及短路和过热保护等功能。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话测一测测一测查一查查一查练一练练一练做一做做一

26、做一、印刷电路图项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话测一测测一测查一查查一查练一练练一练做一做做一做二、元器件选择1、电阻检测2、电解电容检测3、集成电路检测ICTDA2030红表笔接地红表笔接地引脚引脚12345阻值阻值(K)044138黑表笔接地黑表笔接地引脚引脚12345阻值阻值(K)9.99.907.47.44、扬声器检测项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话测一测测一测查一查查一查练一练练一练做一做做一做三、焊接与装配 根据原理图，在印刷电路板上安装并焊接元器件。注意三个

27、集成电路的安装。音乐集成电路引脚不要接反。TDA2030的引脚不要用力掰扯，以免折断。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话测一测测一测查一查查一查练一练练一练做一做做一做四、通电调试 将电路板接上VCC=+12V的直流电源电压，将开关打到音乐芯片一边，若喇叭能播放音乐声音，无噪声、无失真，说明电路焊接无误，工作基本正常。否则，先排除电路中存在的故障后，再进入测一测环节。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话测一测测一测查一查查一查练一练练一练做一做做一做电路板通上+12V直流电源，用万用表测试TDA2030功率放大器各引脚的电位，并将测试结果填入表5.2.8中。万用表档万用表档位位1脚电脚电位位2脚电脚电位位3脚电脚电位位4脚电脚电位位5脚电脚电位位项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话测一测测一测查一查查一查练一练练一练做一做做一做查阅相关资料，了解不同类型集成功率放大器的特点及引脚排列规律。项目五项目五 制作简易门禁电话制作简易门禁电话 任务二任务二 简易制作门禁电话简易制作门禁电话测一测测一测查一查查一查练一练练一练做一做做一做自己动手制做一个功率放大器。电路如图5.2.12所示。