天津轻工职业技术学院2009级毕业设计（论文）
（一）电容器结构特性和定义
电容器的结构特性：电容器是由两个相互靠近的金属电极板，中间夹一层绝缘介质构成的。在电容器的两个电极加上电压时，电容器就能储存电能。
定义：电容器所带的电量与两极板间电势差的比值叫电容。 （二）电容器的物理意义
电容是描述电容器储存电荷本领大小的物理量，在数值上等于把电容器两极板间的电势差增加1 V所需充加的电量。注意：电容C由电容器本身的构造因素决定，与Q、U无关。 （三）电容的单位
其单位为法，符号F。 1 F＝1000000μF＝1000000000000pF 三、晶体管
半导体是一种具有特殊性质的物质，它不像导体一样能够完全导电，又不像绝缘体那样不能导电，它介于两者之间，所以称为半导体。半导体最重要的两种元素是硅和锗。
PN的形成：扩散：载流子从高浓度向低浓度的运动。漂移：在电场的作用下，自由电子和空穴作定向运动。内电场的方向：由N区指向P区。内电场的作用：一方面阻碍多子的扩散运动，另一方面促使两个区靠近界面处的少子产生漂移运动。PN结的单向导电特性：加在PN结上的电压称为偏电压，若P区为电信高端，N区为电位低端，称PN正偏；反之，称反偏。PN结正偏导通，呈现很小的电阻，形成较大的正向电流。PN结反偏截止，呈现很大的电阻，反向电流近似为0。因此，电路中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等。
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四、三极管
半导体三极管也称为晶体三极管，它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。电子制作中常用的三极管有90××系列，低噪声管9013（NPN）等。我们使用的三极管是：NPN型9013功放管。
三极管有两种类型：NPN和PNP。它有两个PN结（分别称为发射结和集电结），三个区，从三个区域引出三个电极。发射极的箭头方向代表发射结正向导通时的电流的实际流向。 （一）极限参数
1．最大允许集电极耗散功率PCM
PCM是指三极管集电结受热而引起晶体管参数的变化不超过所规定的允许值时，集电极耗散的最大功率。当实际功耗Pc大于PCM时，不仅使管子的参数发生变化，甚至还会烧坏管子。 2．最大允许集电极电流ICM
当IC很大时，β值逐渐下降。一般规定在β值下降到额定值的2／3（或1／2）时所对应的集电极电流为ICM当IC＞ICM时，β值已减小到不实用的程度，且有烧毁管子的可能。 3.反向击穿电压BVCEO与BVCEO
BVCEO是指基极开路时，集电极与发射极间的反向击穿电压。BVCBO是指发射极开路时，集电极与基极间的反向击穿电压。三极管的反向工作电压应小于击穿电压的（1／2～1／3），以保证管子安全可靠地工作。
（二）三极管的特性曲线
三极管的共发射极电路如图4.1所示。
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图4.1 三极管的共发射极电路
（三）判断三极管的引脚
晶体三极管内部有两个PN结,所以可以用万用表欧姆测量PN结的正、反向电阻来确定晶体三极管的管脚、管型并可判断三极管性能的好坏。
1基极判别:将万用表置于欧姆R*1K挡，用两表笔搭接三极管的任意两管脚，如果阻值很大（几百千欧以上），将表笔对调在测试一次，如果阻值也很大，则剩下的引脚必是基极B。
2类型判别:基极确定后，可用用万用表黑表笔（正值）去搭接在引脚基极B上，另一表笔任意搭接。如果测得阻值较小，为NPN；反之,为PNP。
3集电极测试，测NPN型C极时，先在除B极以外两个电极中任设一个为C极，并用万用表黑表笔搭接在假设的C极上，红表笔搭接在假设的发射极上，用一大电阻R接B极和假设的C极上，如果数字表有较大的变化，则假设正确；反之,为E极。
4.2 蜂鸣器及数显抢答器电路的连接、系统调试和完善
一、蜂鸣器的简介及种类
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机，打印机，复印机，报警器，电子玩具，汽车电子设备，电话机，定时器等。电子产品中做发声器件，主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器有两类3大品种一类是压电式，一类是电磁式，电磁式又有两大品种，铁振膜式和动圈式，二者原理一样只是结构不同。所有蜂鸣器都有两种类型：纯蜂鸣器
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和带驱动的蜂鸣器，蜂鸣器都是因音频信号驱动的，通上支流电就可工作而已。 （一）压电式蜂鸣器
压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5—15支流工作电压），多谐振荡器起振，输出1.5—2.5kHz的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。压电蜂鸣片由铅钛酸铅式铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。 （二）电磁式蜂鸣器
电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振荡膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。 二、数显抢答器电路的连接、系统调试和完善
对于本电路的实物连接就是依照电路图将所选元件连接到电路板上，连接时注意元器件要按照电路图所示逐个的进行连接，要分类进行。连接电阻时要分清电阻的阻值和类别，集成块的安装要对应好了方可安装。另外还有三极管的安装要分清它的集电极、基极、发射极，开关的安装要分清开关的位置。
装配时注意：不要扭动固定爪、拆卸；不要随意修改PCB板、装配孔、电路。 焊接注意：温度小于280℃焊接时间要少于3秒，使用恒温焊锡，重复焊接少于3次，间隔大于5分钟。 （一）对电路板布局
根据电路原理图的元器件的多少、形状及集成块的引脚位置再结合所用的电路板的大小、焊盘连线，确定个元器件在电路板上的大体位置完成大致的布局。随着电子时代的迅速发展，仅仅实用、可靠以不能满足消费者对产品的需求。随着人们生活水平的不断提高要求的不只是实用、可靠这两方面而是更侧重于讲究美观、精小，即在生产产品之前有较好的布局变得很有必要。 （二）电路的连接与调试
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把已经测试好的电阻、二极管、三机管、蜂鸣器、开关、数码管、若干导线、电路板、电源放在实验台上。由分析电原理图知此电路分为编码电路、译码显示电路、锁存电路、复位电路、声音提示电路等五大模块，根据抢答器原理我们首先连接编码电路，依次连接译码显示、锁存、复位、声音提示电路，这样从前向后连接可用最小程度的减少连线中所出的问题，这种方法且连接出的电路调理清晰查找故障方便。
1．开关、编码电路的连接、调试
根据布局先选择抢答按键及对应二极管的相应位置再对其进行焊接，依照编码电路图2-1，SB1---SB9的一端相连接,VD1、VD3、VD7、VD10的负极与SB1相连接作BCD码的最低位A，依次将VD2,VD5,VD8的负极与SB2相连接作BCD码的低位B,VD4,VD6,VD9的负极与SB4相连接作BCD码的高位C，VD11的负极与SB8相连接作BCD码的最高位D。连接完成后在ABCD处分别接一个发光二极管，其负极连接到一起接VCC的负极，另一端SB1---SB9的一端引线接VCC的正极，按下抢答按键后对应的二极管可以点亮如：SB7按下后BCD码的CBA处的二极管点亮，依次按下所有的抢答按键均对应的发光二极管点亮，即编码电路可以正常工作。 2．译码显示电路的连接、调试
由根据电路原理图将CD4511数码管固定在电路板上并根据集成CD4511和数码管引脚图依次将CD4511的输出端A—G与数码管a--g相连接，再把编码输出端A、B、C、D、与CD4511的BCD编码ABCD输入端依次连接，并CD4511 LT、BI功能引脚接高电平VCC、LE锁存引脚接任意电平使其无效。数码管中间两引脚相连接地，这时给CD4511加上+9V电源，按下抢答键不放，按原理分析数码管可以显示对应的抢答键号。按键后二极管发光，七段数码管无显示键号，用万用表测量七段译码器的输出端是否有电压。当测得七段译码器的输出端电压正常，说明七段显示管损坏。更换新的数码管后按键后可以显示对应的抢答键号，依次实验SB1--SB9均可以正常显示。 3．锁存电路的连接、调试
在本设计中，此电路仅使用了一个三极管与CD4086与非门集成电路，依照电路连接简便选择合适的位置将其固定。根据锁存原理图并结合集成块引脚图，依
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