'教你集成電路的看圖方法'

技術 音箱 電子工程師小李 2019-07-17
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隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

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隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

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隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

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隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

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隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

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隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

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隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

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隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

"

隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

"

隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

教你集成電路的看圖方法

圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

"

隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

教你集成電路的看圖方法

圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

"

隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

教你集成電路的看圖方法

圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

"

隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

教你集成電路的看圖方法

圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-27 具有較多信號輸入引腳的集成電路

振盪器、函數發生器等信號源類集成電路一般沒有信號輸入引腳。

(4)信號輸出引腳

信號輸出引腳的作用是將集成電路的輸出信號引出。集成電路至少具有1個信號輸出引腳,電路圖中往往在信號輸出引腳旁標註有OUT字符,如圖5-28所示。

"

隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

教你集成電路的看圖方法

圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-27 具有較多信號輸入引腳的集成電路

振盪器、函數發生器等信號源類集成電路一般沒有信號輸入引腳。

(4)信號輸出引腳

信號輸出引腳的作用是將集成電路的輸出信號引出。集成電路至少具有1個信號輸出引腳,電路圖中往往在信號輸出引腳旁標註有OUT字符,如圖5-28所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-28 集成電路的信號輸出引腳

集成電路信號輸出引腳的外電路特徵是:通過電容、電阻、變壓器等耦合元件與後續電路的輸入端相連接,如圖5-29所示;或者直接驅動揚聲器、發光二極管、指示表頭等負載,如圖5-30所示。

"

隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

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圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

教你集成電路的看圖方法

圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

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圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-27 具有較多信號輸入引腳的集成電路

振盪器、函數發生器等信號源類集成電路一般沒有信號輸入引腳。

(4)信號輸出引腳

信號輸出引腳的作用是將集成電路的輸出信號引出。集成電路至少具有1個信號輸出引腳,電路圖中往往在信號輸出引腳旁標註有OUT字符,如圖5-28所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-28 集成電路的信號輸出引腳

集成電路信號輸出引腳的外電路特徵是:通過電容、電阻、變壓器等耦合元件與後續電路的輸入端相連接,如圖5-29所示;或者直接驅動揚聲器、發光二極管、指示表頭等負載,如圖5-30所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-29 信號輸出引腳的外電路特徵

"

隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

教你集成電路的看圖方法

圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-27 具有較多信號輸入引腳的集成電路

振盪器、函數發生器等信號源類集成電路一般沒有信號輸入引腳。

(4)信號輸出引腳

信號輸出引腳的作用是將集成電路的輸出信號引出。集成電路至少具有1個信號輸出引腳,電路圖中往往在信號輸出引腳旁標註有OUT字符,如圖5-28所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-28 集成電路的信號輸出引腳

集成電路信號輸出引腳的外電路特徵是:通過電容、電阻、變壓器等耦合元件與後續電路的輸入端相連接,如圖5-29所示;或者直接驅動揚聲器、發光二極管、指示表頭等負載,如圖5-30所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-29 信號輸出引腳的外電路特徵

教你集成電路的看圖方法

圖5-30 信號輸出端直接驅動負載

有些集成電路具有較多的信號輸出引腳,包括三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸出引腳,如圖5-31(a)所示。

②集成電路具有多路輸出功能,所以具有多個信號輸出引腳,如圖5-31(b)所示。

③集成電路內部包含2個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸出引腳,如圖5-31(c)所示。

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隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

教你集成電路的看圖方法

圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-27 具有較多信號輸入引腳的集成電路

振盪器、函數發生器等信號源類集成電路一般沒有信號輸入引腳。

(4)信號輸出引腳

信號輸出引腳的作用是將集成電路的輸出信號引出。集成電路至少具有1個信號輸出引腳,電路圖中往往在信號輸出引腳旁標註有OUT字符,如圖5-28所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-28 集成電路的信號輸出引腳

集成電路信號輸出引腳的外電路特徵是:通過電容、電阻、變壓器等耦合元件與後續電路的輸入端相連接,如圖5-29所示;或者直接驅動揚聲器、發光二極管、指示表頭等負載,如圖5-30所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-29 信號輸出引腳的外電路特徵

教你集成電路的看圖方法

圖5-30 信號輸出端直接驅動負載

有些集成電路具有較多的信號輸出引腳,包括三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸出引腳,如圖5-31(a)所示。

②集成電路具有多路輸出功能,所以具有多個信號輸出引腳,如圖5-31(b)所示。

③集成電路內部包含2個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸出引腳,如圖5-31(c)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-31 具有較多信號輸出引腳的集成電路

(5)其他引腳

除了上述四種基本引腳之外,有些集成電路還具有一些其他引腳,例如外接電阻、電容、電感、晶體等元器件的引腳,自舉、消振、負反饋、退耦等保證工作的引腳,靜噪、控制等附加功能引腳等。

例如,圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1型號為LM3886,為單列直插式封裝,共有11個引腳,其中3個為空腳,2個同為正電源引腳,如圖5-32所示。在電路圖中,畫出了LM3886實際使用的7個引腳:①引腳為正電源引腳,④引腳為負電源引腳,⑦引腳為接地引腳,⑩引腳為同相輸入引腳,⑨引腳為反相輸入引腳,③引腳為輸出引腳,⑧引腳為靜噪引腳。

"

隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

教你集成電路的看圖方法

圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-27 具有較多信號輸入引腳的集成電路

振盪器、函數發生器等信號源類集成電路一般沒有信號輸入引腳。

(4)信號輸出引腳

信號輸出引腳的作用是將集成電路的輸出信號引出。集成電路至少具有1個信號輸出引腳,電路圖中往往在信號輸出引腳旁標註有OUT字符,如圖5-28所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-28 集成電路的信號輸出引腳

集成電路信號輸出引腳的外電路特徵是:通過電容、電阻、變壓器等耦合元件與後續電路的輸入端相連接,如圖5-29所示;或者直接驅動揚聲器、發光二極管、指示表頭等負載,如圖5-30所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-29 信號輸出引腳的外電路特徵

教你集成電路的看圖方法

圖5-30 信號輸出端直接驅動負載

有些集成電路具有較多的信號輸出引腳,包括三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸出引腳,如圖5-31(a)所示。

②集成電路具有多路輸出功能,所以具有多個信號輸出引腳,如圖5-31(b)所示。

③集成電路內部包含2個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸出引腳,如圖5-31(c)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-31 具有較多信號輸出引腳的集成電路

(5)其他引腳

除了上述四種基本引腳之外,有些集成電路還具有一些其他引腳,例如外接電阻、電容、電感、晶體等元器件的引腳,自舉、消振、負反饋、退耦等保證工作的引腳,靜噪、控制等附加功能引腳等。

例如,圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1型號為LM3886,為單列直插式封裝,共有11個引腳,其中3個為空腳,2個同為正電源引腳,如圖5-32所示。在電路圖中,畫出了LM3886實際使用的7個引腳:①引腳為正電源引腳,④引腳為負電源引腳,⑦引腳為接地引腳,⑩引腳為同相輸入引腳,⑨引腳為反相輸入引腳,③引腳為輸出引腳,⑧引腳為靜噪引腳。

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圖5-32 LM3886引腳

3.從輸入、輸出關係上分析

在電路圖中,集成電路僅以一矩形或三角形圖框表示,一般不畫出內部電路,這給分析電路圖帶來一定難度。在缺乏集成電路內部電路資料的情況下,如何看懂電路圖呢?我們可以從集成電路輸入信號與輸出信號的關係上進行分析,從而看懂整個電路圖。

集成電路輸出信號與輸入信號之間的關係主要有幅度變化關係、頻率變化關係、阻抗變化關係、相位變化關係和波形變化關係等。

(1)幅度變化關係

幅度變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其幅度發生了變化而其他參數不變,如圖5-33所示。

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隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

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圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

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圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

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圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

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圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

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圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

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圖5-27 具有較多信號輸入引腳的集成電路

振盪器、函數發生器等信號源類集成電路一般沒有信號輸入引腳。

(4)信號輸出引腳

信號輸出引腳的作用是將集成電路的輸出信號引出。集成電路至少具有1個信號輸出引腳,電路圖中往往在信號輸出引腳旁標註有OUT字符,如圖5-28所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-28 集成電路的信號輸出引腳

集成電路信號輸出引腳的外電路特徵是:通過電容、電阻、變壓器等耦合元件與後續電路的輸入端相連接,如圖5-29所示;或者直接驅動揚聲器、發光二極管、指示表頭等負載,如圖5-30所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-29 信號輸出引腳的外電路特徵

教你集成電路的看圖方法

圖5-30 信號輸出端直接驅動負載

有些集成電路具有較多的信號輸出引腳,包括三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸出引腳,如圖5-31(a)所示。

②集成電路具有多路輸出功能,所以具有多個信號輸出引腳,如圖5-31(b)所示。

③集成電路內部包含2個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸出引腳,如圖5-31(c)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-31 具有較多信號輸出引腳的集成電路

(5)其他引腳

除了上述四種基本引腳之外,有些集成電路還具有一些其他引腳,例如外接電阻、電容、電感、晶體等元器件的引腳,自舉、消振、負反饋、退耦等保證工作的引腳,靜噪、控制等附加功能引腳等。

例如,圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1型號為LM3886,為單列直插式封裝,共有11個引腳,其中3個為空腳,2個同為正電源引腳,如圖5-32所示。在電路圖中,畫出了LM3886實際使用的7個引腳:①引腳為正電源引腳,④引腳為負電源引腳,⑦引腳為接地引腳,⑩引腳為同相輸入引腳,⑨引腳為反相輸入引腳,③引腳為輸出引腳,⑧引腳為靜噪引腳。

教你集成電路的看圖方法

圖5-32 LM3886引腳

3.從輸入、輸出關係上分析

在電路圖中,集成電路僅以一矩形或三角形圖框表示,一般不畫出內部電路,這給分析電路圖帶來一定難度。在缺乏集成電路內部電路資料的情況下,如何看懂電路圖呢?我們可以從集成電路輸入信號與輸出信號的關係上進行分析,從而看懂整個電路圖。

集成電路輸出信號與輸入信號之間的關係主要有幅度變化關係、頻率變化關係、阻抗變化關係、相位變化關係和波形變化關係等。

(1)幅度變化關係

幅度變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其幅度發生了變化而其他參數不變,如圖5-33所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-33 輸入、輸出信號的幅度變化

如果輸出信號的幅度大於輸入信號,就可以判定這個集成電路是一個放大電路,例如電壓放大器、中頻放大器、前置放大器、功率放大器等;如果輸出信號的幅度小於輸入信號,則該集成電路是一個衰減電路,例如衰減器、分壓器等。

(2)頻率變化關係

頻率變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其頻率發生了變化,如圖5-34所示。

"

隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

教你集成電路的看圖方法

圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

教你集成電路的看圖方法

圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

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圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-27 具有較多信號輸入引腳的集成電路

振盪器、函數發生器等信號源類集成電路一般沒有信號輸入引腳。

(4)信號輸出引腳

信號輸出引腳的作用是將集成電路的輸出信號引出。集成電路至少具有1個信號輸出引腳,電路圖中往往在信號輸出引腳旁標註有OUT字符,如圖5-28所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-28 集成電路的信號輸出引腳

集成電路信號輸出引腳的外電路特徵是:通過電容、電阻、變壓器等耦合元件與後續電路的輸入端相連接,如圖5-29所示;或者直接驅動揚聲器、發光二極管、指示表頭等負載,如圖5-30所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-29 信號輸出引腳的外電路特徵

教你集成電路的看圖方法

圖5-30 信號輸出端直接驅動負載

有些集成電路具有較多的信號輸出引腳,包括三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸出引腳,如圖5-31(a)所示。

②集成電路具有多路輸出功能,所以具有多個信號輸出引腳,如圖5-31(b)所示。

③集成電路內部包含2個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸出引腳,如圖5-31(c)所示。

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圖5-31 具有較多信號輸出引腳的集成電路

(5)其他引腳

除了上述四種基本引腳之外,有些集成電路還具有一些其他引腳,例如外接電阻、電容、電感、晶體等元器件的引腳,自舉、消振、負反饋、退耦等保證工作的引腳,靜噪、控制等附加功能引腳等。

例如,圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1型號為LM3886,為單列直插式封裝,共有11個引腳,其中3個為空腳,2個同為正電源引腳,如圖5-32所示。在電路圖中,畫出了LM3886實際使用的7個引腳:①引腳為正電源引腳,④引腳為負電源引腳,⑦引腳為接地引腳,⑩引腳為同相輸入引腳,⑨引腳為反相輸入引腳,③引腳為輸出引腳,⑧引腳為靜噪引腳。

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圖5-32 LM3886引腳

3.從輸入、輸出關係上分析

在電路圖中,集成電路僅以一矩形或三角形圖框表示,一般不畫出內部電路,這給分析電路圖帶來一定難度。在缺乏集成電路內部電路資料的情況下,如何看懂電路圖呢?我們可以從集成電路輸入信號與輸出信號的關係上進行分析,從而看懂整個電路圖。

集成電路輸出信號與輸入信號之間的關係主要有幅度變化關係、頻率變化關係、阻抗變化關係、相位變化關係和波形變化關係等。

(1)幅度變化關係

幅度變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其幅度發生了變化而其他參數不變,如圖5-33所示。

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圖5-33 輸入、輸出信號的幅度變化

如果輸出信號的幅度大於輸入信號,就可以判定這個集成電路是一個放大電路,例如電壓放大器、中頻放大器、前置放大器、功率放大器等;如果輸出信號的幅度小於輸入信號,則該集成電路是一個衰減電路,例如衰減器、分壓器等。

(2)頻率變化關係

頻率變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其頻率發生了變化,如圖5-34所示。

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圖5-34 輸入、輸出信號的頻率變化

如果輸出信號的頻率低於輸入信號,則該集成電路是一個變頻電路;如果輸出信號的頻率高於輸入信號,則該集成電路是一個倍頻電路;如果輸出信號的頻帶是輸入信號的一部分,則該集成電路是一個濾波電路。

(3)阻抗變化關係

阻抗變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其阻抗發生了變化,說明該集成電路是一個阻抗變換電路,如圖5-35所示。

"

隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

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圖5-17 擴音機電路方框圖

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圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

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圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

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圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

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圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

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圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

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圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

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圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

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圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

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圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

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圖5-27 具有較多信號輸入引腳的集成電路

振盪器、函數發生器等信號源類集成電路一般沒有信號輸入引腳。

(4)信號輸出引腳

信號輸出引腳的作用是將集成電路的輸出信號引出。集成電路至少具有1個信號輸出引腳,電路圖中往往在信號輸出引腳旁標註有OUT字符,如圖5-28所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-28 集成電路的信號輸出引腳

集成電路信號輸出引腳的外電路特徵是:通過電容、電阻、變壓器等耦合元件與後續電路的輸入端相連接,如圖5-29所示;或者直接驅動揚聲器、發光二極管、指示表頭等負載,如圖5-30所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-29 信號輸出引腳的外電路特徵

教你集成電路的看圖方法

圖5-30 信號輸出端直接驅動負載

有些集成電路具有較多的信號輸出引腳,包括三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸出引腳,如圖5-31(a)所示。

②集成電路具有多路輸出功能,所以具有多個信號輸出引腳,如圖5-31(b)所示。

③集成電路內部包含2個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸出引腳,如圖5-31(c)所示。

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圖5-31 具有較多信號輸出引腳的集成電路

(5)其他引腳

除了上述四種基本引腳之外,有些集成電路還具有一些其他引腳,例如外接電阻、電容、電感、晶體等元器件的引腳,自舉、消振、負反饋、退耦等保證工作的引腳,靜噪、控制等附加功能引腳等。

例如,圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1型號為LM3886,為單列直插式封裝,共有11個引腳,其中3個為空腳,2個同為正電源引腳,如圖5-32所示。在電路圖中,畫出了LM3886實際使用的7個引腳:①引腳為正電源引腳,④引腳為負電源引腳,⑦引腳為接地引腳,⑩引腳為同相輸入引腳,⑨引腳為反相輸入引腳,③引腳為輸出引腳,⑧引腳為靜噪引腳。

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圖5-32 LM3886引腳

3.從輸入、輸出關係上分析

在電路圖中,集成電路僅以一矩形或三角形圖框表示,一般不畫出內部電路,這給分析電路圖帶來一定難度。在缺乏集成電路內部電路資料的情況下,如何看懂電路圖呢?我們可以從集成電路輸入信號與輸出信號的關係上進行分析,從而看懂整個電路圖。

集成電路輸出信號與輸入信號之間的關係主要有幅度變化關係、頻率變化關係、阻抗變化關係、相位變化關係和波形變化關係等。

(1)幅度變化關係

幅度變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其幅度發生了變化而其他參數不變,如圖5-33所示。

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圖5-33 輸入、輸出信號的幅度變化

如果輸出信號的幅度大於輸入信號,就可以判定這個集成電路是一個放大電路,例如電壓放大器、中頻放大器、前置放大器、功率放大器等;如果輸出信號的幅度小於輸入信號,則該集成電路是一個衰減電路,例如衰減器、分壓器等。

(2)頻率變化關係

頻率變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其頻率發生了變化,如圖5-34所示。

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圖5-34 輸入、輸出信號的頻率變化

如果輸出信號的頻率低於輸入信號,則該集成電路是一個變頻電路;如果輸出信號的頻率高於輸入信號,則該集成電路是一個倍頻電路;如果輸出信號的頻帶是輸入信號的一部分,則該集成電路是一個濾波電路。

(3)阻抗變化關係

阻抗變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其阻抗發生了變化,說明該集成電路是一個阻抗變換電路,如圖5-35所示。

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圖5-35 輸入、輸出信號的阻抗變化

如果輸出信號的阻抗低於輸入信號,則是電壓跟隨器、緩衝器等;如果輸出信號的阻抗高於輸入信號,則是阻抗匹配電路、恆流輸出電路等。

(4)相位變化關係

相位變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其相位發生了變化,說明該集成電路是一個移相電路,如圖5-36所示。當移相角度為180°時,也稱為反相電路。

"

隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

教你集成電路的看圖方法

1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

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圖5-17 擴音機電路方框圖

教你集成電路的看圖方法

圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

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圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

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圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

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圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

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圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

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圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

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圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

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圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

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圖5-27 具有較多信號輸入引腳的集成電路

振盪器、函數發生器等信號源類集成電路一般沒有信號輸入引腳。

(4)信號輸出引腳

信號輸出引腳的作用是將集成電路的輸出信號引出。集成電路至少具有1個信號輸出引腳,電路圖中往往在信號輸出引腳旁標註有OUT字符,如圖5-28所示。

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圖5-28 集成電路的信號輸出引腳

集成電路信號輸出引腳的外電路特徵是:通過電容、電阻、變壓器等耦合元件與後續電路的輸入端相連接,如圖5-29所示;或者直接驅動揚聲器、發光二極管、指示表頭等負載,如圖5-30所示。

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圖5-29 信號輸出引腳的外電路特徵

教你集成電路的看圖方法

圖5-30 信號輸出端直接驅動負載

有些集成電路具有較多的信號輸出引腳,包括三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸出引腳,如圖5-31(a)所示。

②集成電路具有多路輸出功能,所以具有多個信號輸出引腳,如圖5-31(b)所示。

③集成電路內部包含2個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸出引腳,如圖5-31(c)所示。

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圖5-31 具有較多信號輸出引腳的集成電路

(5)其他引腳

除了上述四種基本引腳之外,有些集成電路還具有一些其他引腳,例如外接電阻、電容、電感、晶體等元器件的引腳,自舉、消振、負反饋、退耦等保證工作的引腳,靜噪、控制等附加功能引腳等。

例如,圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1型號為LM3886,為單列直插式封裝,共有11個引腳,其中3個為空腳,2個同為正電源引腳,如圖5-32所示。在電路圖中,畫出了LM3886實際使用的7個引腳:①引腳為正電源引腳,④引腳為負電源引腳,⑦引腳為接地引腳,⑩引腳為同相輸入引腳,⑨引腳為反相輸入引腳,③引腳為輸出引腳,⑧引腳為靜噪引腳。

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圖5-32 LM3886引腳

3.從輸入、輸出關係上分析

在電路圖中,集成電路僅以一矩形或三角形圖框表示,一般不畫出內部電路,這給分析電路圖帶來一定難度。在缺乏集成電路內部電路資料的情況下,如何看懂電路圖呢?我們可以從集成電路輸入信號與輸出信號的關係上進行分析,從而看懂整個電路圖。

集成電路輸出信號與輸入信號之間的關係主要有幅度變化關係、頻率變化關係、阻抗變化關係、相位變化關係和波形變化關係等。

(1)幅度變化關係

幅度變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其幅度發生了變化而其他參數不變,如圖5-33所示。

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圖5-33 輸入、輸出信號的幅度變化

如果輸出信號的幅度大於輸入信號,就可以判定這個集成電路是一個放大電路,例如電壓放大器、中頻放大器、前置放大器、功率放大器等;如果輸出信號的幅度小於輸入信號,則該集成電路是一個衰減電路,例如衰減器、分壓器等。

(2)頻率變化關係

頻率變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其頻率發生了變化,如圖5-34所示。

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圖5-34 輸入、輸出信號的頻率變化

如果輸出信號的頻率低於輸入信號,則該集成電路是一個變頻電路;如果輸出信號的頻率高於輸入信號,則該集成電路是一個倍頻電路;如果輸出信號的頻帶是輸入信號的一部分,則該集成電路是一個濾波電路。

(3)阻抗變化關係

阻抗變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其阻抗發生了變化,說明該集成電路是一個阻抗變換電路,如圖5-35所示。

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圖5-35 輸入、輸出信號的阻抗變化

如果輸出信號的阻抗低於輸入信號,則是電壓跟隨器、緩衝器等;如果輸出信號的阻抗高於輸入信號,則是阻抗匹配電路、恆流輸出電路等。

(4)相位變化關係

相位變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其相位發生了變化,說明該集成電路是一個移相電路,如圖5-36所示。當移相角度為180°時,也稱為反相電路。

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圖5-36 輸入、輸出信號的相位變化

(5)波形變化關係

波形變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其波形發生了變化,說明該集成電路是一個整形電路,如圖5-37所示。

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隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

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1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

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圖5-17 擴音機電路方框圖

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圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

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圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

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圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

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圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

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圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

教你集成電路的看圖方法

圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

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圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

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圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

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圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

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圖5-27 具有較多信號輸入引腳的集成電路

振盪器、函數發生器等信號源類集成電路一般沒有信號輸入引腳。

(4)信號輸出引腳

信號輸出引腳的作用是將集成電路的輸出信號引出。集成電路至少具有1個信號輸出引腳,電路圖中往往在信號輸出引腳旁標註有OUT字符,如圖5-28所示。

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圖5-28 集成電路的信號輸出引腳

集成電路信號輸出引腳的外電路特徵是:通過電容、電阻、變壓器等耦合元件與後續電路的輸入端相連接,如圖5-29所示;或者直接驅動揚聲器、發光二極管、指示表頭等負載,如圖5-30所示。

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圖5-29 信號輸出引腳的外電路特徵

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圖5-30 信號輸出端直接驅動負載

有些集成電路具有較多的信號輸出引腳,包括三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸出引腳,如圖5-31(a)所示。

②集成電路具有多路輸出功能,所以具有多個信號輸出引腳,如圖5-31(b)所示。

③集成電路內部包含2個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸出引腳,如圖5-31(c)所示。

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圖5-31 具有較多信號輸出引腳的集成電路

(5)其他引腳

除了上述四種基本引腳之外,有些集成電路還具有一些其他引腳,例如外接電阻、電容、電感、晶體等元器件的引腳,自舉、消振、負反饋、退耦等保證工作的引腳,靜噪、控制等附加功能引腳等。

例如,圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1型號為LM3886,為單列直插式封裝,共有11個引腳,其中3個為空腳,2個同為正電源引腳,如圖5-32所示。在電路圖中,畫出了LM3886實際使用的7個引腳:①引腳為正電源引腳,④引腳為負電源引腳,⑦引腳為接地引腳,⑩引腳為同相輸入引腳,⑨引腳為反相輸入引腳,③引腳為輸出引腳,⑧引腳為靜噪引腳。

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圖5-32 LM3886引腳

3.從輸入、輸出關係上分析

在電路圖中,集成電路僅以一矩形或三角形圖框表示,一般不畫出內部電路,這給分析電路圖帶來一定難度。在缺乏集成電路內部電路資料的情況下,如何看懂電路圖呢?我們可以從集成電路輸入信號與輸出信號的關係上進行分析,從而看懂整個電路圖。

集成電路輸出信號與輸入信號之間的關係主要有幅度變化關係、頻率變化關係、阻抗變化關係、相位變化關係和波形變化關係等。

(1)幅度變化關係

幅度變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其幅度發生了變化而其他參數不變,如圖5-33所示。

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圖5-33 輸入、輸出信號的幅度變化

如果輸出信號的幅度大於輸入信號,就可以判定這個集成電路是一個放大電路,例如電壓放大器、中頻放大器、前置放大器、功率放大器等;如果輸出信號的幅度小於輸入信號,則該集成電路是一個衰減電路,例如衰減器、分壓器等。

(2)頻率變化關係

頻率變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其頻率發生了變化,如圖5-34所示。

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圖5-34 輸入、輸出信號的頻率變化

如果輸出信號的頻率低於輸入信號,則該集成電路是一個變頻電路;如果輸出信號的頻率高於輸入信號,則該集成電路是一個倍頻電路;如果輸出信號的頻帶是輸入信號的一部分,則該集成電路是一個濾波電路。

(3)阻抗變化關係

阻抗變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其阻抗發生了變化,說明該集成電路是一個阻抗變換電路,如圖5-35所示。

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圖5-35 輸入、輸出信號的阻抗變化

如果輸出信號的阻抗低於輸入信號,則是電壓跟隨器、緩衝器等;如果輸出信號的阻抗高於輸入信號,則是阻抗匹配電路、恆流輸出電路等。

(4)相位變化關係

相位變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其相位發生了變化,說明該集成電路是一個移相電路,如圖5-36所示。當移相角度為180°時,也稱為反相電路。

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圖5-36 輸入、輸出信號的相位變化

(5)波形變化關係

波形變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其波形發生了變化,說明該集成電路是一個整形電路,如圖5-37所示。

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圖5-37 輸入、輸出信號的波形變化

其中,使輸出信號幅度受到限制的是限幅電路,使波形邊沿變得陡峭的是施密特觸發器電路,強調輸入信號變化率的是微分電路,強調輸入信號隨時間積累情況的是積分電路。

以上是集成電路輸出信號與輸入信號之間的一些基本關係,除此之外,還有諸如調製關係、解調關係、邏輯關係、控制關係等。有些集成電路的輸入、輸出信號之間可能同時包含數種上述基本關係,甚至具有更復雜的輸入、輸出關係。因此,熟練掌握這些基本關係,有助於我們融會貫通、舉一反三地分析各種集成電路電路圖。

4.從集成電路的接口關係上分析

電路圖中往往會包含有若干個集成電路,它們之間通過一定的電路組成了一個有機的整體。分析各個集成電路之間以及集成電路與其他分立元件單元電路之間的接口關係,也是看懂集成電路電路圖的有效方法。

(1)從集成電路之間的接口關係上分析

在電路圖中,已知了一些集成電路的功能與作用,就可以從各集成電路之間的接口關係上,分析出未知集成電路在電路圖中的作用。

例如,圖5-38所示電路圖中,IC1為一未知集成電路,其2個輸入端中,IN1與高放集成電路的輸出端相接,輸入高頻信號;IN2與本振集成電路的輸出端相接,輸入本振信號。IC1的輸出端OUT與中放集成電路的中頻信號輸入端相接。因此,通過分析可以得知,IC1為混頻集成電路,電臺信號經高放級放大後輸入IC1,同時本振級產生的本振信號也輸入IC1,由IC1混頻後輸出中頻信號至中放級。

"

隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

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1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

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圖5-17 擴音機電路方框圖

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圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

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圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

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圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

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圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

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圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

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圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

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圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

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圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

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圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

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圖5-27 具有較多信號輸入引腳的集成電路

振盪器、函數發生器等信號源類集成電路一般沒有信號輸入引腳。

(4)信號輸出引腳

信號輸出引腳的作用是將集成電路的輸出信號引出。集成電路至少具有1個信號輸出引腳,電路圖中往往在信號輸出引腳旁標註有OUT字符,如圖5-28所示。

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圖5-28 集成電路的信號輸出引腳

集成電路信號輸出引腳的外電路特徵是:通過電容、電阻、變壓器等耦合元件與後續電路的輸入端相連接,如圖5-29所示;或者直接驅動揚聲器、發光二極管、指示表頭等負載,如圖5-30所示。

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圖5-29 信號輸出引腳的外電路特徵

教你集成電路的看圖方法

圖5-30 信號輸出端直接驅動負載

有些集成電路具有較多的信號輸出引腳,包括三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸出引腳,如圖5-31(a)所示。

②集成電路具有多路輸出功能,所以具有多個信號輸出引腳,如圖5-31(b)所示。

③集成電路內部包含2個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸出引腳,如圖5-31(c)所示。

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圖5-31 具有較多信號輸出引腳的集成電路

(5)其他引腳

除了上述四種基本引腳之外,有些集成電路還具有一些其他引腳,例如外接電阻、電容、電感、晶體等元器件的引腳,自舉、消振、負反饋、退耦等保證工作的引腳,靜噪、控制等附加功能引腳等。

例如,圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1型號為LM3886,為單列直插式封裝,共有11個引腳,其中3個為空腳,2個同為正電源引腳,如圖5-32所示。在電路圖中,畫出了LM3886實際使用的7個引腳:①引腳為正電源引腳,④引腳為負電源引腳,⑦引腳為接地引腳,⑩引腳為同相輸入引腳,⑨引腳為反相輸入引腳,③引腳為輸出引腳,⑧引腳為靜噪引腳。

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圖5-32 LM3886引腳

3.從輸入、輸出關係上分析

在電路圖中,集成電路僅以一矩形或三角形圖框表示,一般不畫出內部電路,這給分析電路圖帶來一定難度。在缺乏集成電路內部電路資料的情況下,如何看懂電路圖呢?我們可以從集成電路輸入信號與輸出信號的關係上進行分析,從而看懂整個電路圖。

集成電路輸出信號與輸入信號之間的關係主要有幅度變化關係、頻率變化關係、阻抗變化關係、相位變化關係和波形變化關係等。

(1)幅度變化關係

幅度變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其幅度發生了變化而其他參數不變,如圖5-33所示。

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圖5-33 輸入、輸出信號的幅度變化

如果輸出信號的幅度大於輸入信號,就可以判定這個集成電路是一個放大電路,例如電壓放大器、中頻放大器、前置放大器、功率放大器等;如果輸出信號的幅度小於輸入信號,則該集成電路是一個衰減電路,例如衰減器、分壓器等。

(2)頻率變化關係

頻率變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其頻率發生了變化,如圖5-34所示。

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圖5-34 輸入、輸出信號的頻率變化

如果輸出信號的頻率低於輸入信號,則該集成電路是一個變頻電路;如果輸出信號的頻率高於輸入信號,則該集成電路是一個倍頻電路;如果輸出信號的頻帶是輸入信號的一部分,則該集成電路是一個濾波電路。

(3)阻抗變化關係

阻抗變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其阻抗發生了變化,說明該集成電路是一個阻抗變換電路,如圖5-35所示。

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圖5-35 輸入、輸出信號的阻抗變化

如果輸出信號的阻抗低於輸入信號,則是電壓跟隨器、緩衝器等;如果輸出信號的阻抗高於輸入信號,則是阻抗匹配電路、恆流輸出電路等。

(4)相位變化關係

相位變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其相位發生了變化,說明該集成電路是一個移相電路,如圖5-36所示。當移相角度為180°時,也稱為反相電路。

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圖5-36 輸入、輸出信號的相位變化

(5)波形變化關係

波形變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其波形發生了變化,說明該集成電路是一個整形電路,如圖5-37所示。

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圖5-37 輸入、輸出信號的波形變化

其中,使輸出信號幅度受到限制的是限幅電路,使波形邊沿變得陡峭的是施密特觸發器電路,強調輸入信號變化率的是微分電路,強調輸入信號隨時間積累情況的是積分電路。

以上是集成電路輸出信號與輸入信號之間的一些基本關係,除此之外,還有諸如調製關係、解調關係、邏輯關係、控制關係等。有些集成電路的輸入、輸出信號之間可能同時包含數種上述基本關係,甚至具有更復雜的輸入、輸出關係。因此,熟練掌握這些基本關係,有助於我們融會貫通、舉一反三地分析各種集成電路電路圖。

4.從集成電路的接口關係上分析

電路圖中往往會包含有若干個集成電路,它們之間通過一定的電路組成了一個有機的整體。分析各個集成電路之間以及集成電路與其他分立元件單元電路之間的接口關係,也是看懂集成電路電路圖的有效方法。

(1)從集成電路之間的接口關係上分析

在電路圖中,已知了一些集成電路的功能與作用,就可以從各集成電路之間的接口關係上,分析出未知集成電路在電路圖中的作用。

例如,圖5-38所示電路圖中,IC1為一未知集成電路,其2個輸入端中,IN1與高放集成電路的輸出端相接,輸入高頻信號;IN2與本振集成電路的輸出端相接,輸入本振信號。IC1的輸出端OUT與中放集成電路的中頻信號輸入端相接。因此,通過分析可以得知,IC1為混頻集成電路,電臺信號經高放級放大後輸入IC1,同時本振級產生的本振信號也輸入IC1,由IC1混頻後輸出中頻信號至中放級。

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圖5-38 混頻集成電路與其他電路的接口關係

(2)從集成電路與分立元件單元電路的接口關係上分析

由於分立元件單元電路比較直觀、容易看懂,因此,通過對集成電路與分立元件單元電路接口關係的分析,可以幫助我們掌握該集成電路在電路圖中的作用。

例如,圖5-39所示電路圖中,集成電路IC2通過變壓器T3與分立元件電路相連接。該分立元件單元電路是一個典型的檢波電路,VD2為檢波二極管,C11、R10、C12組成π形濾波網絡,RP1為音量電位器,T3為中頻變壓器。IC2的輸出信號由T3耦合至檢波電路進行檢波。因此,IC2是中頻放大器集成電路,承擔電路中中頻放大的任務。

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隨著微電子技術的不斷髮展,電子設備中越來越多地使用集成電路,集成電路符號也就越來越多地出現在各種電路圖中。電路圖中一般不畫出集成電路的內部電路,使得應用集成電路構成的電路圖不像分立元件電路圖那樣直觀易讀。因此,看懂含有集成電路的電路圖需要掌握一些特殊的看圖方法。

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1.瞭解集成電路的基本功能

集成電路往往都是電路圖中各單元電路的核心,在單元電路中起著主要的作用。從圖面上看,某些單元電路就是由一塊或幾塊集成電路再配以必需的外圍元器件構成的。要看懂這樣的電路圖,關鍵是瞭解和掌握處於核心地位的集成電路的基本功能,以此為突破口分析整個電路的工作原理。

集成電路的品種繁多,功能各異,特別是對於缺少資料和經驗的無線電和電子愛好者來說,掌握電路圖中集成電路的功能並非易事。但是,可以通過了解電路作用、查找資料、分析接口情況等方法,來搞清楚集成電路的基本功能。

(1)根據單元電路作用判斷集成電路功能

一般而言,集成電路是單元電路的核心,單元電路的作用主要是依靠該集成電路來實現和完成的。所以,根據單元電路所承擔的任務和所起的作用,即可大致判斷出在單元電路中起核心作用的集成電路的基本功能。

例如,圖5-17所示為擴音機電路方框圖,圖5-18所示為其中的一個單元電路。該單元電路以集成電路IC1為核心構成。從擴音機電路方框圖可知,該單元電路的作用和任務是對音頻信號進行功率放大,因此,作為核心器件的集成電路IC1的基本功能是功率放大,IC1應該是一個集成功率放大器。

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圖5-17 擴音機電路方框圖

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圖5-18 採用集成電路的功率放大單元電路

(2)通過查找資料瞭解集成電路功能

一般在較完整的電路圖中,均會標註有各個集成電路的型號。可以根據電路圖提供的型號,通過查閱集成電路手冊等技術資料,搞清楚這些集成電路的基本功能以及其他相關數據,這對於看懂集成電路電路圖將會有極大的幫助。

圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1的型號為LM3886。通過查閱手冊可以很清楚地瞭解到,LM3886是高性能集成功率放大器,頻率響應範圍5Hz~100kHz,輸出功率50W,總諧波失真0.03%,具有過電壓、過載、超溫保護功能和靜噪功能,以LM3886為核心構成的音頻功率放大單元電路具有很好的技術性能。

(3)依據前後接口情況分析集成電路功能

一方面新型集成電路層出不窮,另一方面閱圖者所能接觸到的技術資料有限,使得查找集成電路資料很困難。在無法通過查閱資料瞭解集成電路的情況下,還可以通過分析集成電路與其前級電路的接口關係,以及與其後續電路的接口關係,來確定該集成電路的基本功能。

仍以圖5-18所示功率放大單元電路為例,集成電路IC1的前級電路是音量控制電路,輸入電壓信號經音量電位器RP1後到達IC1。集成電路IC1的後面連接的是揚聲器BL。通過分析可知,音量電位器RP1輸出的電壓信號不足以推動揚聲器BL發聲,在它們之間必須有1個功率放大器,所以,處於音量電位器RP1與揚聲器BL之間的集成電路IC1的基本功能應該是功率放大。

2.識別集成電路的引腳

集成電路內部通常集成了1個甚至多個單元電路,通過若干引腳與外界電路相連接。在電路圖中,集成電路僅以1個矩形或三角形圖框表示,往往缺乏內部細節,在這種情況下,看懂電路圖的關鍵是正確識別集成電路的各個引腳。

集成電路引腳的主要作用是建立集成電路內部電路與外圍電路的連接點,只有按要求在引腳上連接上外接的元器件或電路,集成電路才能正常工作。

集成電路引腳具有3個方面的作用。一是這些引腳上外接的元器件是集成電路內部電路的有機組成部分,只有在外接元器件的配合下,集成電路才能構成完整的電路。二是通過這些引腳,為集成電路提供工作電源。三是通過這些引腳,為集成電路提供輸入信號,並引出集成電路處理後的輸出信號。所以,識別和掌握集成電路各引腳的作用和功能,是看懂和分析含有集成電路的電路圖的有效方法。

各種集成電路由於功能不同,決定了它們的引腳也不盡相同,但是電源引腳、接地引腳、信號輸入和輸出引腳則是大多數集成電路所必有的。

(1)電源引腳

電源引腳的作用是為集成電路引入直流工作電源。集成電路有單電源供電和雙電源供電兩種類型。單電源供電一般是採用單一的正直流電壓作為工作電壓,集成電路具有1個電源引腳,電路圖中往往在電源引腳旁標註有VCC字符,如圖5-19(a)所示。

雙電源供電一般是採用對稱的正、負直流電壓作為工作電壓,集成電路具有2個電源引腳,電路圖中往往分別在正、負電源引腳旁標註有+VCC和-VCC字符,如圖5-19(b)所示。

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圖5-19 集成電路的電源引腳和接地引腳

即使沒有標註字符,集成電路的電源引腳也是比較容易識別的。電源引腳的外電路具有以下明顯的特徵。

①電源引腳直接與相應的電源電路的輸出端相連接。

②電源引腳與地之間一般都接有大容量的電源濾波電容(圖5-19中的C1、C3),有的電路還在大容量濾波電容旁並接一個小容量的高頻濾波電容(圖5-19中的C2、C4)。

集成電路也可能具有更多的電源引腳,主要是以下兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的電源引腳,以便分別供電或接入電源退耦電路,如圖5-20所示。

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圖5-20 具有較多電源引腳的集成電路

②有些集成電路內部包含有電子濾波穩壓電路,可以輸出穩定的直流電壓為其他單元電路供電,因此該集成電路另外具有1個電源輸出引腳,如圖5-21所示。

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圖5-21 具有電源輸出引腳的集成電路

電源穩壓集成電路沒有專門的電源引腳。這是因為電源穩壓集成電路是串接在電源電路中工作的,直流電壓從穩壓集成電路的輸入端輸入,經內部電路穩壓後從輸出端輸出,如圖5-22所示。

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圖5-22 沒有專門的電源引腳的穩壓集成電路

(2)接地引腳

接地引腳的作用是將集成電路內部的地線與外電路的地線連通。集成電路一般具有1個接地引腳,電路圖中往往在接地引腳旁標註有GND字符,如圖5-19所示。接地引腳的外電路的明顯特徵是直接與電路圖中的地線相連接,或者直接繪有接地符號。

在電路圖中,有些集成電路可能有多個接地引腳,主要有兩種情況。

①有些集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的接地引腳,如圖5-23所示。

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圖5-23 具有較多接地引腳的集成電路

②將集成電路內部閒置不用的單元電路的信號引腳接地,以保證整個集成電路工作的穩定性,如圖5-24所示。這樣接地的引腳並不是真正的接地引腳,但在分析電路圖時可以不作嚴格區分。

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圖5-24 集成電路內部不同的單元電路接地

(3)信號輸入引腳

信號輸入引腳的作用是將輸入信號引入集成電路。除了信號源類集成電路外,一般集成電路至少具有1個信號輸入引腳,電路圖中往往在信號輸入引腳旁標註有IN字符,如圖5-25(a)所示。有些集成電路同時具有同相輸入和反相輸入兩個信號輸入引腳,則在電路圖中同相輸入引腳旁標註有“+”字符,反相輸入引腳旁標註有“-”字符,如圖5-25(b)所示。

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圖5-25 集成電路的信號輸入引腳

集成電路信號輸入引腳的外電路特徵是:通過1個耦合元件與前級電路的輸出端相連接。這個耦合元件可以是耦合電容C,或者是耦合電阻R,或者是RC耦合電路,或者是耦合變壓器T等,如圖5-26所示。

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圖5-26 信號輸入引腳的外電路特徵

有些集成電路具有較多的信號輸入引腳,可以分為三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸入引腳,如圖5-27(a)所示。

②集成電路具有混合處理多個輸入信號的功能,所以具有多個信號輸入引腳,如圖5-27(b)所示。

③集成電路內部包含有兩個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸入引腳,如圖5-27(c)所示。

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圖5-27 具有較多信號輸入引腳的集成電路

振盪器、函數發生器等信號源類集成電路一般沒有信號輸入引腳。

(4)信號輸出引腳

信號輸出引腳的作用是將集成電路的輸出信號引出。集成電路至少具有1個信號輸出引腳,電路圖中往往在信號輸出引腳旁標註有OUT字符,如圖5-28所示。

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圖5-28 集成電路的信號輸出引腳

集成電路信號輸出引腳的外電路特徵是:通過電容、電阻、變壓器等耦合元件與後續電路的輸入端相連接,如圖5-29所示;或者直接驅動揚聲器、發光二極管、指示表頭等負載,如圖5-30所示。

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圖5-29 信號輸出引腳的外電路特徵

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圖5-30 信號輸出端直接驅動負載

有些集成電路具有較多的信號輸出引腳,包括三種情況。

①集成電路內部的前、後級單元電路分別有自己獨立的信號輸出引腳,如圖5-31(a)所示。

②集成電路具有多路輸出功能,所以具有多個信號輸出引腳,如圖5-31(b)所示。

③集成電路內部包含2個(或更多)互相獨立的單元電路,例如雙聲道功放集成電路,每一聲道都有自己的信號輸出引腳,如圖5-31(c)所示。

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圖5-31 具有較多信號輸出引腳的集成電路

(5)其他引腳

除了上述四種基本引腳之外,有些集成電路還具有一些其他引腳,例如外接電阻、電容、電感、晶體等元器件的引腳,自舉、消振、負反饋、退耦等保證工作的引腳,靜噪、控制等附加功能引腳等。

例如,圖5-18所示功率放大單元電路中,集成電路IC1型號為LM3886,為單列直插式封裝,共有11個引腳,其中3個為空腳,2個同為正電源引腳,如圖5-32所示。在電路圖中,畫出了LM3886實際使用的7個引腳:①引腳為正電源引腳,④引腳為負電源引腳,⑦引腳為接地引腳,⑩引腳為同相輸入引腳,⑨引腳為反相輸入引腳,③引腳為輸出引腳,⑧引腳為靜噪引腳。

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圖5-32 LM3886引腳

3.從輸入、輸出關係上分析

在電路圖中,集成電路僅以一矩形或三角形圖框表示,一般不畫出內部電路,這給分析電路圖帶來一定難度。在缺乏集成電路內部電路資料的情況下,如何看懂電路圖呢?我們可以從集成電路輸入信號與輸出信號的關係上進行分析,從而看懂整個電路圖。

集成電路輸出信號與輸入信號之間的關係主要有幅度變化關係、頻率變化關係、阻抗變化關係、相位變化關係和波形變化關係等。

(1)幅度變化關係

幅度變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其幅度發生了變化而其他參數不變,如圖5-33所示。

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圖5-33 輸入、輸出信號的幅度變化

如果輸出信號的幅度大於輸入信號,就可以判定這個集成電路是一個放大電路,例如電壓放大器、中頻放大器、前置放大器、功率放大器等;如果輸出信號的幅度小於輸入信號,則該集成電路是一個衰減電路,例如衰減器、分壓器等。

(2)頻率變化關係

頻率變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其頻率發生了變化,如圖5-34所示。

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圖5-34 輸入、輸出信號的頻率變化

如果輸出信號的頻率低於輸入信號,則該集成電路是一個變頻電路;如果輸出信號的頻率高於輸入信號,則該集成電路是一個倍頻電路;如果輸出信號的頻帶是輸入信號的一部分,則該集成電路是一個濾波電路。

(3)阻抗變化關係

阻抗變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其阻抗發生了變化,說明該集成電路是一個阻抗變換電路,如圖5-35所示。

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圖5-35 輸入、輸出信號的阻抗變化

如果輸出信號的阻抗低於輸入信號,則是電壓跟隨器、緩衝器等;如果輸出信號的阻抗高於輸入信號,則是阻抗匹配電路、恆流輸出電路等。

(4)相位變化關係

相位變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其相位發生了變化,說明該集成電路是一個移相電路,如圖5-36所示。當移相角度為180°時,也稱為反相電路。

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圖5-36 輸入、輸出信號的相位變化

(5)波形變化關係

波形變化關係的特點是:集成電路的輸出信號與輸入信號相比,其波形發生了變化,說明該集成電路是一個整形電路,如圖5-37所示。

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圖5-37 輸入、輸出信號的波形變化

其中,使輸出信號幅度受到限制的是限幅電路,使波形邊沿變得陡峭的是施密特觸發器電路,強調輸入信號變化率的是微分電路,強調輸入信號隨時間積累情況的是積分電路。

以上是集成電路輸出信號與輸入信號之間的一些基本關係,除此之外,還有諸如調製關係、解調關係、邏輯關係、控制關係等。有些集成電路的輸入、輸出信號之間可能同時包含數種上述基本關係,甚至具有更復雜的輸入、輸出關係。因此,熟練掌握這些基本關係,有助於我們融會貫通、舉一反三地分析各種集成電路電路圖。

4.從集成電路的接口關係上分析

電路圖中往往會包含有若干個集成電路,它們之間通過一定的電路組成了一個有機的整體。分析各個集成電路之間以及集成電路與其他分立元件單元電路之間的接口關係,也是看懂集成電路電路圖的有效方法。

(1)從集成電路之間的接口關係上分析

在電路圖中,已知了一些集成電路的功能與作用,就可以從各集成電路之間的接口關係上,分析出未知集成電路在電路圖中的作用。

例如,圖5-38所示電路圖中,IC1為一未知集成電路,其2個輸入端中,IN1與高放集成電路的輸出端相接,輸入高頻信號;IN2與本振集成電路的輸出端相接,輸入本振信號。IC1的輸出端OUT與中放集成電路的中頻信號輸入端相接。因此,通過分析可以得知,IC1為混頻集成電路,電臺信號經高放級放大後輸入IC1,同時本振級產生的本振信號也輸入IC1,由IC1混頻後輸出中頻信號至中放級。

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圖5-38 混頻集成電路與其他電路的接口關係

(2)從集成電路與分立元件單元電路的接口關係上分析

由於分立元件單元電路比較直觀、容易看懂,因此,通過對集成電路與分立元件單元電路接口關係的分析,可以幫助我們掌握該集成電路在電路圖中的作用。

例如,圖5-39所示電路圖中,集成電路IC2通過變壓器T3與分立元件電路相連接。該分立元件單元電路是一個典型的檢波電路,VD2為檢波二極管,C11、R10、C12組成π形濾波網絡,RP1為音量電位器,T3為中頻變壓器。IC2的輸出信號由T3耦合至檢波電路進行檢波。因此,IC2是中頻放大器集成電路,承擔電路中中頻放大的任務。

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圖5-39 中放集成電路與檢波電路的接口關係

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