基础的面包板原理就不赘述了,大家可能发现拿到的面包板大多都是旧的,上面可能有运放烧掉的痕迹,但更隐秘的故障可能存在于内部,所以为了用这块板子愉快的做实验,最好检查各条等势线是否正常。楼主推荐用万用表的蜂鸣档进行检验,快速方便。其他各种方法只要原理正确都可以的~
确认面包板万无一失就可以继续进行下面的检验了。(一般来说,面包板出现问题的可能性不大,但一旦有问题最要命)
%%电路搭接
电路搭接正确与否是实验能否顺利完成的基础。在刚开始做模电实验时,楼主搭电路的原则是少用线,然后发现按回路搭电路用线最少,但结果被老师打了A-,楼主询问老师并总结教训后得出结论:在做实验的目的下,用线多少并不是搭电路的关键,关键在于方便测量和插各种探头,板子最好按照原电路图框架进行搭接,元器件的引脚之间尽量降低可能接触的可能性,防止莫名其妙发生短路。
另外,外接直流
电源的电路要保证+Vcc、-Vcc、GND三线不发生误触,解决方法一是让正负线分别位于面包板的上下横向插孔;另一个就是把电源线裸露部分剪短至恰好插进面包板即可。
顺便提一下面包板电路搭接的基本原则:
- 连接点越少越好。
- 尽量避免立交桥。
- 尽量牢靠。
- 布局尽量紧凑合理
电路搭接要耐心,搭完后可以分块检查电路(对多级电路很有效),检查电源线地线,信号源输入线,引脚等等,总之要有条不紊。建议使用的工具要得心应手,比如剪线的工具,楼主觉得指甲剪就很好用~。器件和板子要好好爱护,尽量不要在高温和湿度较高的地方保存。
搭好电路检查完毕,这个电路看起来就正常了,但并不一定会按照预期的那样工作。(当然示波器和晶体管毫伏表等测量仪器可能存在问题,但这种情况不在这里讨论,最好的解决方法就是换一个正常的实验台或者找老师帮忙调试。但话说回来,不会操作示波器等测量仪器也有可能,所以建议在做实验之前把测量仪器自学一下~)
那么接下来就是检验元器件是否存在故障了~
2. 元器件故障检验:
%%电阻
一般来说电阻不会有问题,但用到实际阻值时最好用万用表测量后再带入计算式(题外话)
另外顺便说一下电阻色环读数法,常用电阻色环都很简单,记住大概颜色很方便~建议使用这种方法。(图是盗来的,为了查阅方便就一并总结进来了~若有冒犯多多包涵)
%%电容
一般来说电容故障不好检测,最好根据实际电路进行分析,电容以下几个作用:
- 耦合:用在耦合电路中的电容称为耦合电容,在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路,起隔直流通交流作用
- 滤波:用在滤波电路中的电容器称为滤波电容,在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路,滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除
- 谐振:用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容,LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路
- 积分:用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电势场扫描的同步分离电路中,采用这种积分电容电路,可以从场复合同步信号中取出场同步信号
- 微分:用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发器电路中为了得到尖顶触发信号,采用这种微分电容电路,以从各类(主要是矩形脉冲)信号中得到尖顶脉冲触发信号
电容常用的功能包括 积分和微分,主要和运放关联构成积分器和微分器;另外,在电路上下限截止频率中也起重要作用,构成高通、低通、带通电路;其他的用途包括构成电容滤波稳压源等等。目前楼主只能根据实际电路输出波形进行故障排查。一般来说上下限截止频率会和估算值偏差较大,在不是特别离谱的情况下,原因很可能是因为电容标称值与实际值的误差导致的。
%%电位器
电位器有1,2,3三个脚,2必接,1,3选择一个接即可。电位器一般来说旋的过程中旋到最大(小)会听见一声轻响,此时不可再多转,否则会使电位器失灵。检查电位器最快的方法就是用万用表电阻档去测1、2或1、3之间电阻是否变化,从而判断是否故障。
%%晶体管
晶体管的关键参数是Beita,一般测量方法即根据晶体管类型(PNP or NPN)和管脚位置插入万用表,把档位调至hFE档,即可读出Beita,这种方法的一个缺点就是误差极大,同时还会和万用表有关系,不同万用表测得的值可能会偏差较大。最好的方法是用晶体管图示仪去测相应参数。
顺便提一下判断管脚类型的方法:
- 直接读(平面朝向自己,管脚向上,逆时针分别位E,B,C)
- 以前老师说过的一个神方法(楼主没试过)一位大神用舌头感知电流大小,从而判断基级和集电极。。。(这个太神了,楼主已跪Orz)
- 首先将万用表打到测试二极管端,用万用表的红表笔接触三极管的其中一个管脚,而用万用表另外的那支表笔去测试其余的管脚,直到测试出如下结果:1、如果三极管的黑表笔接其中一个管脚,而用红表笔测其它两个管脚都导通有电压显示,那么此三极管为PNP三极管,且黑表笔所接的脚为三极管的基极B,用上述方法测试时其中万用表的红表笔接其中一个脚的电压稍高,那么此脚为三极管的发射极E,剩下的电压偏低的那个管脚为集电极C。 2、如果三极管的红表笔接其中一个管脚,而用黑表笔测其它两个管脚都导通有电压显示,那么此三极管为NPN三极管,且红表笔所接的脚为三极管的基极B,用上述方法测试时其中万用表的黑表笔接其中一个脚的电压稍高,那么此脚为三极管的发射极E,剩下的电压偏低的那个管脚为集电极C。
晶体管比较娇气,它的Beita值会发生零漂和温漂。楼主做第一次晶体管的实验测得Beita为240,第二次竟然变成了170,楼主又跪了Orz......所以建议大家每做一次实验要重测一次Beita,吸取楼主惨痛教训。。。
%%稳压管 一般来说,稳压管会正负串联使用,楼主常用的是5.1V反向击穿电压,0.7V正向导通压降的稳压管,检测方法就是接在电路里用万用表电压档测两端压降。因为稳压管易损坏,所以一般会接一个限流电阻。
%%二极管
常用检测方法是用万用表二极管档位测,正向显示200左右,反向显示1(不导通)即为正常工作。
然后就是模电实验的重点元器件了——运算放大器(楼主单独拿出来说明)
3. 运放工作检验:一般来说,基础的模电实验常用运放就是uA741,楼主在这里就单独提它了:)
下面是741的引脚图和对应的电路原理图:
741非常娇气,很容易烧坏。但是——如果你确认自己电路搭接没有任何问题(即上述所有问题都不存在,同时引脚无误,输入直流正确),接上电路后还是发现会烧。。。那么此时,不要再怀疑自己了,勇敢地找老师换一个运放吧,一旦运放本身有问题,那么接入电路后就会出问题。
检验运放是否正常工作的方法如下:
1. 给电路接上直流电压线(+Vcc、-Vcc)但此时不要打开电源!!切记!!
2. 确定你要检查哪一个运放后,把其他运放全部拔掉
3. 打开稳压电源,此时要观察稳压电源电压是否会掉,(因为如果稳压电源电压被强制抬高或拉低,就代表运放内部 存在问题或者电路故障,使得电源电压无法恒定),一旦电源电压突变,此时一定要关掉电源开关,检查电路,如 果确认不存在短路以及引脚接错,那么就基本可以确定该运放故障。
4. 换下这个运放,按照此方法把所有运放检查一遍。
5. 当所有运放替换或检验正常后,同时电路不存在搭接问题后,此时就可以把所有运放接入电路。
6. 为了进一步确认运放引脚电压是否正常,可以用万用表电压档去依次测直流引脚电压、输入输出电压等等。
运放电路特点是多级,所以检查运放电路最有效的方法就是分级检查,每一级都有输入输出,对于开环电路,方法就是用信号发生器和示波器去看输入输出波形是否正确(即是否达到预期运算或非线性工作要求),对于闭环电路,因为涉及输出反馈,一般来说可以先将电路断环,分级输入信号后检查输出波形,最后闭合反馈环看是否达到反馈效果。(这里提一个小的
tip,因为反馈信号要反送到输入端,所以在搭电路时会存在一个问题——反馈线太长,楼主建议可以充分利用上下等势线~具体就不说太多了,你懂的~)
目前楼主总结到的问题就这些了,不论是模电实验还是电路实验,楼主认为关键在于学会排查故障,提高自己解决问题的能力。关于故障排查,楼主总结的只是冰山一角,排查故障的过程实际就是用已有的知识去逻辑推断各种情况的过程,大的问题化成小的问题,然后各个击破。生活中的问题也是如此,没有过不去的坎。耐心地去化解它们,最后一定会好起来的 : )
最后祝大家学习工作有成,每天开心~(等楼主明年做完数电实验,我们继续来总结哦~ :)
2015年11月30号
17:05
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