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前言…………………………………………………………………2
第一章PCB制作
1.1PCB的发展简史…………………………………………3
1.2PCB的应用……………………………………………..
1.3PCB的制作原理…………………………………………
1.4PCB的生产过程………………………………………..
第二章芯片资料
2.17805…………………………………………
2.2LM1117@LM317
2.3MC34063
2.4TDA2003
第三章DC-DC电源变换器
3.1线性电源的工作原理及电路
3.2开关电源的工作原理及电路
3.3DC-DC电源变换器的元器件选择及设计电路
第四章10W音频功率放大器
4.1功率放大器的简介
4.2功率放大器的原理
4.3功率放大器的种类
结论
致谢
参考文献
附录1(DC-DC电源变换器电路原理图)
附录2(DC-DC电源变换器PCB电路图)
附录3(10W音频功率放大器电路原理图)
附录4(10W音频功率放大器PCB电路图)
附录5(元器件清单)
1.1PCB的发展史
一、PCB简介(PrintedCircuitBoard)
PCB板即PrintedCircuitBoard的简写,中文名称为印制电路板,又称印刷电路板、印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的提供者。
由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。
PCB的历史
印制电路板的发明者是奥地利人保罗·
爱斯勒(PaulEisler),他于1936年在一个收音机装置内采用了印刷电路板。
1943年,美国人将该技术大量使用于军用收音机内。
1948年,美国正式认可这个发明用于商业用途。
自20世纪50年代中期起,印刷电路版技术才开始被广泛采用。
在印制电路板出现之前,电子元器件之间的互连都是依靠电线直接连接实现的。
而现在,电路面板只是作为有效的实验工具而存在;
印刷电路板在电子工业中已经占据了绝对统治的地位。
1.2PCB的应用
PCB就是印刷电路板(Printedcircuitboard,PCB板),简单的说就是置有集成电路和其他电子组件的薄板。
PCB设计
印制电路板的设计是以电路原理图为根据,实现电路设计者所需要的功能。
印刷电路板的设计主要指版图设计,需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。
优秀的版图设计可以节约生产成本,达到良好的电路性能和散热性能。
简单的版图设计可以用手工实现,复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计(CAD)实现。
PCB的分类
根据电路层数分类:
分为单面板、双面板和多层板。
常见的多层板一般为4层板或6层板,复杂的多层板可达十几层。
根据软硬进行分类:
分为普通电路板和柔性电路板。
PCB的原材料:
覆铜箔层压板是制作印制电路板的基板材料。
它用作支撑各种元器件,并能实现它们之间的电气连接或电绝缘。
1.3 PCB的制作原理
PCB原理图可通过PCB抄板技术依据PCB文件图或者直接根据产品实物反推出PCB电路图,也可通过电子工程师根据客户需求正向设计。
但无论是被用作在反向研究中分析线路板原理和产品工作特性,还是被重新用作在正向设计中的PCB设计基础和依据,PCB原理图都有着特殊的作用。
而且,在产品的设计、调试、维修及改进过程中起着不可或缺的作用。
PCB反向原理图制作是PCB抄板服务项目的细分,一般只需提供样板,或者PCB文件,就能推导出此PCB样板或PCB文件的原理图
1.4PCB的生产过程
工具/原料
pcb样板PCB文件
步骤/方法
合理划分功能区域:
在对一块完好的PCB电路板进行原理图的逆向设计时,合理划分功能区域能够帮工程师减少一些不必要的麻烦,提高绘制的效率。
一般而言,一块PCB板上功能相同的元器件会集中布置,以功能划分区域可以在反推原理图时有方便准确的依据。
但是,这个功能区域的划分并不是随意的。
它需要工程师对电子电路相关知识有一定的了解。
首先,找出某一功能单元中的核心元件,然后根据走线连接可以顺藤摸瓜的找出同一功能单元的其他元件,形成一个功能分区。
功能分区的形成是原理图绘制的基础。
另外,在这一过程中,不要忘记巧妙利用电路板上的元器件序号,它们可以帮助您更快的进行功能分区。
找对基准件:
这个基准件也可以说是在进行原理图绘制之初所借助的主要部件,在确定基准件之后,根据这些基准件的引脚进行绘制,能够在更大程度上保证原理图的准确性。
对于工程师而言,基准件的确定不是很复杂的事情,一般情况下,可以选择在电路中起主要作用的元器件作为基准件,它们一般体积较大、引脚较多,方便绘制的进行,如集成电路、变压器、晶体管等等,都可以作为合适的基准件。
正确区分线路,合理绘制布线:
对于地线、电源线、信号线的区分,同样需要工程师有相关的电源知识、电路连接知识、PCB布线知识等等。
这些线路的区分,可以从元器件连接情况、线路铜箔宽度以及电子产品本身的特征等方面进行分析。
在布线绘制中,为避免线路交叉与穿插,对地线可以大量使用接地符号,各种线路可以使用不同颜色的不同线条保证清晰可辨,对各种有元器件还可以运用专用标志,甚至可以将单元电路分开绘制,最后再进行组合
掌握基本框架,借鉴同类原理图:
对于一些基本电子电路的框架构成和原理图画法,工程师需要熟练掌握,不仅要能对一些简单、经典的单元电路的基本组成形式进行直接绘制,还要能形成电子电路的整体框架。
另一方面,不要忽视,同一类型的电子产品在原理图上具有一定的相似性,工程师可以根据经验的积累,充分借鉴同类电路图来进行新的产品原理图的反推。
核对与优化:
原理图绘制完成之后,还要经过测试与核对环节才能说PCB原理图的逆向设计结束。
对PCB分布参数敏感的元件的标称值需要进行核对优化,根据PCB文件图,将原理图进行对比分析与核对,确保原理图与文件图的完全一致。
注意事项
在核对中发现原理图布局上与要求不符,还将要进行原理图的调整,直到达到完全的合理与规范,准确和清晰。
2.17805
7805三端1.5A正电源稳压电路
概述:
7805是三端正电源稳压电路,它的封装形式为TO-220。
它有一系列固定的电压输出,应用非常广泛。
每种类型由于内部电流限制,以及过热保护和安全工作区的保护,使它基本上不会损坏。
如果能够提供足够的散热片,他们就能够提供大于1.5A的输出电流。
虽然是按照固定电压值来设计的,但是当接入适当的外部器件后,就能获得各种不同的电压和电流。
特点:
最大输出电流为1.5A;
输出电压5V;
热过载保护;
短路保护;
输出晶体管安全工作区保护。
内部框图:
极限参数:
应用电路:
封装图:
LM117/LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。
我国和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用,是使用极为广泛的一类串联集成稳压器。
LM117/LM317的输出电压范围是1.2V至37V,负载电流最大为1.5A。
它的使用非常简单,仅需两个外接电阻来设置输出电压。
此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。
LM117/LM317内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。
通常LM117/LM317不需要外接电容,除非输入滤波电容到LM117/LM317输入端的连线超过6英寸(约15厘米)。
使用输出电容能改变瞬态响应。
调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。
LM117/LM317能够有许多特殊的用法。
比如把调整端悬浮到一个较高的电压上,可以用来调节高达数百伏的电压,只要输入输出压差不超过LM117/LM317的极限就行。
当然还要避免输出端短路。
还可以把调整端接到一个可编程电压上,实现可编程的电源输出。
LM117负电压输出,LM317正电压输出
。
LM317特性简介
可调整输出电压低到1.2V。
保证1.5A输出电流。
典型线性调整率0.01%。
典型负载调整率0.1%。
80dB纹波抑制比。
输出短路保护。
过流、过热保护。
调整管安全工作区保护。
标准三端晶体管封装。
电压范围LM117/LM3171.25V至37V连续可调
图1LM317典型应用电路
图2
LM317外形引脚图片
LM317如何应用计算
决定LM317输出电压的是电阻R1,R2的比值,假设R2是一个固定电阻.因为输出端的电位高,电流经R1,R2流入接地点.LM317的控制端消耗非常少的电流,可忽略不计.所以,控制端的电位是IxR2,又因为LM317控制端,输出端接脚间的电位差为1.25V,所以Out(输出)的电压是:
接下来,计算I:
out与adj接脚间的电位差为1.25V,电阻R1.电流I是:
1.25/R1。
结论:
这个计算说明了一件事:
适当调整R1,R2,可以达成高压稳压的目的.但请您注意:
LM317的in,out接脚间的电位差不能超过35V.所以在高压应用时,通常都会在in与out之间加入Zener保护LM317.LM317的datasheet中有很多实例可以参考。
另一个要注意的是:
LM317的最大供应电流是1.5A。
如果需要更高的电流,则应寻求不同的封装形式,或者使用其他编号,如LM317对应的LT1085CT或LM337对应的LT1033CT,就能够提供3A的电流,但仍为TO-220封装。
LM317使用时,如果R2并联一个电容,可以大幅提高抵抗谐波的能力.并联一个电容的同时,您应该多加一个二极管,使得电容放电时,保护LM317不受损坏。
在线LM317输出电压计算器根据电阻求输出电压。
LM317基本功能电路
LM317是常见的可调集成稳压器,最大输出电流为2.2A,输出电压范围为1.25~37V。
其接法如下:
1,2脚之间为1.25V电压基准。
为保证稳压器的输出性能,R1应小于240欧姆。
改变R2阻值即可调整稳压电压值。
D1,D2用于保护LM317。
\Uo=(1+R2/R1)*1.25
LM1117芯片资料
LM1117是一个低压差电压调节器系列。
其压差在1.2V输出,负载电流为800mA时为1.2V。
它与国家半导体的工业标准器件LM317有相同的管脚排列。
LM1117有可调电压的版本,通过2个外部电阻可实现1.25~13.8V输出电压范围。
另外还有5个固定电压输出(1.8V、2.5V、2.85V、3.3V和5V)的型号。
LM1117提供电流限制和热保护。
电路包含1个齐纳调节的带隙参考电压以确保输出电压的精度在±
1%以内。
LM1117系列具有LLP、TO-263、SOT-223、TO-220和TO-252D-PAK封装。
输出端需要一个至少10uF的钽电容来改善瞬态响应和稳定性。
特性
提供1.8V、2.5V、2.85V、3.3V、5V和可调电压的型号
节省空间的SOT-223和LLP封装
电流限制和热保护功能
输出电流可达800mA
线性调整率:
0.2%(Max)
负载调整率:
0.4%(Max)
温度范围:
-LM1117:
0℃~125℃
-LM1117I:
-40℃~125℃
应用
2.85V模块可用于SCSI-2有源终端
开关DC/DC转换器的主调压器
高效线性调整器
电池充电器
典型应用电路图