常用电子器件管脚排列

常用电子器件管脚排列图附录1 逻辑符号对照示例

附录表1.1

逻辑非、逻辑极性符号对照示例（以反相器为例）

逻辑符号逻辑功能

逻辑非

逻辑极性

附录表1.2 几种常用逻辑门的逻辑符号比较示例

标准非门与门与非门或门或非门异或门国标

GB4728.12

---85（IEC

617—12）

美国一些公

司的标准

附录表1.3 逻辑符号、框图、管脚排列比较示列（以74HC390为例）

项目逻辑符号框图管脚排列

图形

功能功能标注清晰，但烦

琐。用于原理图中

简单易用，但功能有时提示不全。多用

于原理电路图中

管脚位置确切，但功能可能提示

不全。用于装配电路图、接线图

附录2 集成电路

1. 集成电路命名方法

集成电路命名方法见附录表2.1

附录表 2.1 国产半导体集成电路型号命名法（GB3430-82）

第零部分第一部分第二部分第三部分第四部分用字母表示器件符合国家标准

用字母表示器件

的类型

用阿拉伯数字和用字母表示器件的系列品

种代号

用字母表示器件的工作温度范围

用字母表示器件的

封装形式

符号意义符号意义符号意义符号意义 C

中国制造

T H E C F D W J B M μ

TTL HTL ECL CMOS 线性放大器音响、电视电路

稳压器接口电路非线性电路存储器微型电路

C E R M

0 ~70℃ -48 ~75℃ -55 ~85℃ -55 ~125℃

W B F D P J K T

陶瓷封装塑料封装全密封扁

平陶瓷直插塑料直插黑陶瓷扁

平金属菱形金属圆形

2．集成电路介绍

集成电路IC 是封在单个封装件中的一组互连电路。装在陶瓷衬底上的分立元件或电路有时还和单个集成电路连在一起，称为混合集成电路。把全部元件和电路成型在单片晶体硅材料上称单片集成电路。单片集成电路现在已成为最普及的集成电路形式，它可以封装成各种类型的固态器件，也可以封装成特殊的集成电路。通用集成电路分为模拟(线性)和数字两大类。模拟电路根据输入的各种电平，在输出端产生各种相应的电平；而数字电路是开关器件，以规定的电平响应导通和截止。有时候集成电路标有LM (线性类型) 或DM(数字类型)符号。

集成电路都有二或三个电源接线端：用CC V 、DD V 、SS V 、V +、V -或GND 来表示。这是一般应用所需要的。

双列直插式是集成电路最通用的封装形式。其引脚标记有半圆形豁口、标志线、标志圆点等，一般由半圆形豁口就可以确定各引脚的位置。双列直插式的引脚排列图如附录图2.1所示。

3．使用TFL 集成电路与CMOS 集成电路的注意事项 (1) 使用TYL 集成电路注意事项

附录图 2.1双列直插式集成电路的引脚排列

① TYL 集成电路的电源电压不能高于V 5.5+。

使用时，不能将电源与地颠倒错接，否则将会因为过大电流而造成器件损坏。 ②电路的各输入端不能直接与高于V 5.5+和低于V 5.0-的低内阻电源连接，因为低内阻电源能提供较大的电流，导致器件过热而烧坏。 ③除三态和集电极开路的电路外，输出端不允许并联使用。如果将集电极开路的门电路输出端并联使用而使电路具有线与功能时，应在其输出端加一个预先计算好的上拉负载电阻到CC V 端。

④输出端不允许与电源或地短路。否则可能造成器件损坏。但可以通过电阻与地相连，提高输出电平。

⑤在电源接通时，不要移动或插入集成电路，因为电流的冲击可能会造成其永久性损坏。

⑥多余的输入端最好不要悬空。虽然悬空相当于高电平，并不影响与非门的逻辑功能，但悬空容易受干扰，有时会造成电路的误动作，在时序电路中表现更为明显。因此，多余输入端一般不采用悬空办法，而是根据需要处理。例如：与门、与非门的多余输入端可直接接到CC V 上；也可将不同的输入端通过一个公用电阻 (几千欧) 连到CC V 上；或将多余的输入端和使用端并联。不用的或门和或非门等器件的所有输入端接地，也可将它们的输出端连到不使用的与门输入端上。如附录图2.2所示。

对触发器来说，不使用的输入端不能悬空，应根据逻辑功能接人电平。输入端连线应尽量短，这样可以缩短时序电路中时钟信号沿传输线的延迟时间。一般不允许将触发器的输出直接驱动指示灯、电感负载、长线传输，需要时必须加缓冲门。（2）使用CMOS 电路的注意事项

CMOS 集成电路由于输入电阻很高，因此极易接受静电电荷。为了防止产生静电击穿，生产CMOS 时，在输入端都要加上标准保护电路，但这并不能保证绝对安全，因此使用CMOS 集成电路时，必须采取以下预防措施。

①存放CMOS 集成电路时要屏蔽，一般放在金属容器中，也可以用金属箔将引脚短路。 ②CMOS 集成电路可以在很宽的电源电压范围内提供正常的逻辑功能，但电源的上限电压（即使是瞬态电压）不得超过电路允许极限值max V ，电源的下限电压（即使是瞬态电压）不得低于系统工作所必需的电源电压最低值min V ，更不得低于SS V 。

③焊接CMOS 集成电路时，一般用20W 内热式电烙铁，而且烙铁要有良好的接地线。也可以利用电烙铁断电后的余热快速焊接。禁止在电路通电的情况下焊接。

附录图 2.2 TTL 电路多余的处理

④为了防止输入端保护二极管因正向偏置而引起损坏，输入电压必须处在DD V 和SS V 之间，即SS V ≤I u ≤DD V 。

⑤调试CMOS 电路时，如果信号电源和电路板用两组电源，则刚开机时应先接通电路板电源，后开信号源电源。关机时则应先关信号源电源，后断电路板电源。即在CMOS 本身还没有接通电源的情况下，不允许有输入信号输入。

⑥多余输入端绝对不能悬空。否则不但容易受外界噪声干扰，而且输入电位不定，破坏了

正常的逻辑关系，也消耗不少的功率。因此，应根据电路的逻辑功能需要分别情况加以处理。例如：与门和与非门的多余输入端应接到DD V 或高电平；或门和或非门的多余输入端应接到SS V 或低电平；如果电路的工作速度不高，不需要特别考虑功耗时，也可以将多余的输入端和使用端并联。如附录图2.3所示。

以上所说的多余输入端，包括没有被使用但已接通电源的CMOS 电路所有输入端。例如，一片集成电路上有4个与门，电路中只用其中一个，其它三个门的所有输入端必须按多余输入端处理。

⑦输入端连接长线时，由于分布电容和分布电感的影响，容易构成LC 振荡，可能使输入保护二极管损坏，因此必须在输入端串接一个12~ K 20的保护电阻只，如附录图 2.4所示。

⑧CMOS 电路装在印刷电路板上时，印刷电路板上总有输入端，当电路从机器中拔出时，输入端必须出现悬空，所以应在各输入端接入限流保护电阻，如附录图2.4所示。如果要在印刷电路板上安装CMOS 集成电路，则必须在与它有关的其它元件安装之后再装CMOS 电路，避免CMOS 器件输入端悬空。

附录图2.3 CMOS 多余端的处理附录图2.4 输入长线保护电路

⑨插拔电路板插头时，应该注意先切断电源，防止在插拔过程中烧化CMOS 集成电路的输入端保护二极管。

附录3 半导体发光器件

1. 发光二极管

发光二极管的伏安特性与普通二极管类似，但是它的正向压降较大，并在正向压降达到一定值时发光。发光颜色和构成PN 结的材料有关，通常有红、黄、绿、蓝和紫等颜色。发光亮度近似和工作电流密度成正比，但掺杂ZnO 和GaP 的发光二极管，其发光亮度随电流密度的增加会很快趋向饱和。另外，随结温的升高，LED 的发光亮度将会减弱。

由于发光二极管的响应时间（光信号对电信号的延迟时间）一般小于100ns ，故直流信号、交流信号或脉冲信号均可作为它的驱动信号。

国产LED 器件用654321??????FG 命名，其中X1表示材料，1?取值1，2，3分别对应LED 的材料为GaAsP ，GaAsAl 和GaP 。X2表示发光颜色，2?取1 ~ 6时表示发光颜色为红、橙、黄、绿、蓝和复色。3?表示封装形式。4?表示外形，取0 ~ 6各整数时，分别指发光二极管的外形为圆形、长方形、符号形、三角形、正方形、组合形和特殊形。65??为序号。

使用发光二极管时，若用电压源驱动，则应在电路中串接限流电阻，以防止LED 中电流过大而损坏。用交流信号驱动时，为防止LED 被反向击穿，可在两端反极性并连整流二极管。几种红色发光二极管的参数见附录表3.1。

附录表3.1 几种红色发光二极管的参数

型号

极限参数电参数光参数最大功率

M P / mW

最大正向电流 / mA 反向击穿电压 / V 正向电流F I / mA

正向电压F V / V

反向电流R I /A μ

结电容 / pF

发光主波波长

/A ? 带宽

λ? /A ? 光强分布角

θ/度

FG112001 100 50 ≥5

10 ≤2

≤100

6500

200

FG112102 100 50 20 FG112104 30 20 5 FG112105

100

2．IED 数码管

常用的LED 数码管如附录图3.1（a ）所示。它是利用发光二极管的制造工艺，由7个条状管芯和一个点状管芯的发光二极管制成。LED 数码管有两种不同的结构形式，其等效电路分别如附录图3.1（b ）和（c ）所示。图（b ）中，各段发光二极管的阳极连在一起作为公共端，因此称为共阳极数码管。工作时应当将阳极连电源正极，各驱动输入端通过限流电阻接相应的译码驱动器的输出。当译码驱动器的输出为低电平时，数码管相应的段变亮。

LED 数码管各段发光二极管的伏安特性与普通二极管类似，只是正向压降稍大，在正向电流达到适当大小时就能发光。在一定范围内，发光亮度和正向电流的大小近似成正比，但正向电流应小于允许的最大电流，并应留有适当的裕量，一般以不超过极限电流的70％为宜。因此，它的驱动输入端和译码电路或电

压源相连时，应当串接合适的限流电阻，以免损坏器件。

附录表3.2列出了几种数码管的参数。LED 数码管的大小规格很多，一般尺寸大的工作电压也大，这是因为大尺寸数码管的每一段可能是由几个发光二极管串联组成，称为导光柱型。国产LED 数码管的管脚排列规格很多，因

此，用时除查产品说明书外，主要采用实测的方法来确定

各管脚的功能，下面以共阳极数码管为例来说明。

附录表3.2 几种LED 数码管的参数

型号

起辉电流 /mA

亮度 /cd/m 2

正向电压

/V 反向耐压

/V 波长范围 /A ? 极限电流 / mA 材料

5EF31A ≤1 ≥1500 ≤2

≥5

6600 ~ 6800

15 G a A S AI

5EF31B ≤1 ≥3000 15 5EF32A ≤1.5 ≥1500 30 5EF32B ≤1.5 ≥3000 30 测试条件

I F =1.5mA

I F =1.0mA

I R =50μF

I F =1.5mA

每段

先按附录图3.2准备好测试线路，把数码管的左下角接地，再使A 端逐个和其它管脚接触。若A 端和所有管脚都已接触过，而数码管各段全不亮，则左下角管脚即为阳极或空脚(设数码管是好的)。若A 端接触管脚时数码管上某段变亮，则A 端接触的管脚为阳极。然后使A 和阳极连好，用地线分别接触阳极以外的各管脚，相应的段就会变亮，从而可确定管脚和显示段间的对应关系。

附录4 半导体光敏器件

半导体光敏器件能将光信号转变为电信号，因而可利用它来测量能影响光信号的非电量。

从波长响应范围来看，在红外光、可见光、紫外光和射线波长区都有相应的光敏器件。产品主要有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、色敏器件和远红外器件等。

附录图3.2 LED 数码管的管脚判别

另外，光敏器件的响应速度快，能实现非接触测量，因而很适合做计算机的接口器件。 1．光敏电阻

光敏电阻主要有CdS 元件、CdSe 元件和PbS 元件。它们的电阻率对某段波长的照度变化很敏感，当照度增加时，电阻率急剧减小，并在一定条件下，照度和电阻率可呈现线性关系。在完全无光照时，光敏电阻也会呈现一定的电阻值，称为暗电阻，而光照时的电阻称为光电阻。对CdS 光敏电阻，暗电阻约几兆欧姆，而光电阻可小到几百欧姆。光敏电阻的温度系数和照度有关，强光照射条件下为正，弱光照射条件下为负。

在上述三种光敏电阻中，以CdS 光敏电阻应用最广。它可以工作在交流状态，对可见光敏感，输出信号较大，价格便宜，抗噪声能力比光敏二极管强，但响应速度较慢。附录表4.1列出了几种CdS 光敏电阻的参数，其中峰值波长指光谱响应中最敏感的波长值；响应时间指光敏电阻两端加电压后，从受光照开始，电阻中的光电流从0增加到正常电流值的63％所经历的时间τt ，遮光后，光电流从正常值衰减到37％时所经历的时间f t 。

当选用CdS 作开关元件时，应注意它的允许功耗和。响应速度能否满足要求

。

附录表4.1 几种CdS 光敏电阻的参数

2．光敏二极管

光敏二极管又称光电二极管，目前使用最多的是Si 光电二极管。它有四种类型：PN 结型，PIN 结型，雪崩型和肖特基结型。以下简介PN 结型光敏二极管。

PN 结型光敏二极管同普通二极管一样，也是PN 结构造，只是结面积较大，结深较浅，管壳上有光窗，从而使入射光容易注入PN 结的耗尽区中进行光电转换，大的结面积增加了有效光面积，提高了光电转换效率。

在无光照射时，光敏二极管的伏安特性和普通二极管一样，此时的反向饱和电流叫暗电流，一般在几微安到几百微安之间，其值随反向偏压的增大和环境温度的升高而增大。在检测弱光电信号时，必须考虑用暗电流小的管子。

在有光照时，光敏二极管在一定的反偏电压范围内（R U ≥5V ），其反向电流将随光照强度（10-3

～103

1x 范围内）的增加而线性增加，这时的反向电流又叫光电流。因此，对应一定的光照强度，光敏二极管相当于一个恒流源。在有光照而无外加电压时，光敏二极管相当于一个电池，P 区为正，N 区为负。

附录表4.2 几种光敏二极管的参数

测试条件型

号 RM

/V /A μ /A μ /A μ/ μW

应波长 /m μ

/ pF

r t

f t

无光照 U=U RM

100×I X U=U RM

波长

0.9m μ

U=U RM

Ω=500L R ， V U 100= Z H f 300=

RM U U = Z MH f 5=

2CU1A

≤0.2

≥80

2CU1B ~ 1E 20 ~ 50

2CU2A

≤0.1

≥30 ≥0.5 0.88 ≤5 ≤50 8 2CU2B ~ 2E 20 ~ 50 2CU5 12 ≤0.1 ≥5 2CUL1

＜5

≥0.5

1.06 ≤1

≤1

≤4

光敏二极管有一定光谱响应范围，并对某波长的光有最高的响应灵敏度（峰值波长）。因此，为获取最大的光电流，应选择光谱响应特性符合待测光谱的光敏二极管，同时加大照度和调整入射的角度。

光敏二极管的响应时间，一般小于几百微秒，主要取决于结电容和外部电路电阻的乘积。录表4.2列出了几种光敏二极管的参数，其中灵敏度指输入给定波长的单位功率时，光敏二极管能输出的光电流值。

3．光敏三极管

光敏三极管在原理上类似于晶体管，只是它的集电结为光敏二极管结构。它的等效电路见附录图4.1。由于基极电流可由光敏二极管提供，故一般没有基极外引线（有基极外引线的产品便于调整静态工作点）。

如在光敏三极管集电极c 和发射极e 之间加电压，使集电结反偏，则在无光照时，c 、e 间只有漏电流CEO I ，称为暗电流，大小约为0.3A μ。有光照时将产生光电流B I ，同时B I 被“放大”形成集电流C I ，大小在几百微安到几毫安之间。

光敏三极管的输出特性和晶体管类似，只是用入射光的照度来代替晶体管输出特性曲线中的B I 。光敏三极管制成达林顿形式时，可获得很大的输出电流而能直接驱动某些继电器。

光敏三极管的缺点是响应速度（约5 ~ 10s μ）比光敏二极管（几百毫微秒）慢，转换线性差，在低照度或高照度时，光电流放大系数β值变小。

附录图4.1 光敏三极管

（a ）等效电路 (b)符号

附录图 4.2 光敏三极管的基本应用电路

使用光敏三极管时，除了管子实际运行时的电参数不能超限外，还应考虑入射光的强度是否恰当，其光谱范围是否合适。过强的入射光将使管芯的温度上升，影响工作的稳定性，不合光谱的入射光，将得不到所希望的光电流。例如：硅光敏三极管的光谱响应范围为0.4 ~ 1.1m μ波长的光波，若用荧光灯作光源，结果就很不理想。

另外，在实际选用光敏三极管时，应注意按参数要求选择管型。如要求灵敏度高，可选用达林顿型光敏三极管；如要求响应时间快，对温度敏感性小，就不选用光敏三极管而选用光敏二极管。探测暗光一定要选择暗电流小的管子，同时可考虑有基极引出线的光敏三极管，通过偏置取得合适的工作点，提高光电流的放大系数。例如，探测10-3勒克斯的弱光，光敏三极管的暗电流必须小于0.1nA 。光敏三极管的基本应用电路见附录图4.2。几种国产光敏三极管的参数见附录表4.3。

4．光电耦合器

把发光器件和光敏器件按适当方式组合，就可以实现以光信号为媒介的电信号变换。采用这种组合方式制成的器件称为光电耦合器。光电耦合器一般制成管式或双列直插式结构，由于发光器件和光敏器被相互绝缘地分置于输入和输出回路，故可实现两路间的电气隔离。光电耦合器既可用来传递模拟信号，也可作为开关器件使用，也就是它具有变压器和继电电器的功能。但光电耦合器的体积小、重量轻、寿命长、开关速度比继电器快，且无触点、耗能少。与变压器相比，工作频率范围宽，耦合电容小，输入输出之间绝缘电阻高，并能实现信号的单方向传递。

附录表 4.3 部分国产光敏三极管的参数

参数和测试

条件

型号

允许功耗 / mW 最高工作电压

V U CEM / 暗电流 D I / A μ

光电流

mA /

峰值响应波长

m μ/

D C

E I I =

CEM CE U U =

1000I X

V U CE 10=

3DU11 70 ≥10 ≤0.3

0.5 ~ 1

0.88

3DU12 50 ≥30 3DU13 100 ≥50 3DU14 100 ≥100 ≤0.2 0.5 ~ 1

3DU21 30 ≥10 ≤0.3

1 ~ 2

3DU22 50 ≥30 3DU23 100 ≥50 3DU31 70 ≥10 ≤0.3

≥2

3DU32 50 ≥30 3DU33 100 ≥50 3DU 51

≥10

≤0.2 ≥0.5

光电耦合器大致分为三类：一类是光隔离器，它是把发光器件和光敏器件对置在一起构成的，可用它完成电信号的耦合和传递。光隔离器的结构原理如附录图4.3所示。另一类是

光传感器，它有反光式和遮光式两种，附录图4.4

所示的槽形光电耦合器即属于后者。用光传感器

可测量物体的有无，个数和移动距离等。第三类

是光敏元件集成功能块，它是把发光器件、光敏

器件和双极型集成电路组合在一起的集成功能块。

附录图4.5是一个反相器的集成电路型光电耦合器。

其中C为控制信号，C = 0时，输出不受输入的影

响；C：= 1时，输出与输入成反相关系。

光电耦合器的输入特性就是光电器件（常用GaAs

发光二极管）的特性，输出特性取决于输出侧器件。当输出侧为光敏三极管时，由于它的结电容大，按负载电1KΩ考虑，工作频率应小100 kHz。当为达林顿型三极管时，工作频率应小于1 kHz。

部分光电耦合器的参数列于附录表附录表4.4、附录表4.5、附录表4.6，其封装形式为双列直插式。附录图4.6是一个应用举例，图中光电耦合器两侧的接地和电源电压可以自由选择，给设计和使用提供了方便。值得指出，在设计有多种逻辑电子的复杂系统时，光电耦合器能较好地解决与上面类似的接口问题。

附录表4.4 部分光电耦合器的参数（输入部分为发光二极管，光敏二极管型）

参数和测

试条件

型

号

输入部分输出部分传输特性

正向压

降

V F / V

I R /

μA I FM/

暗电

流

I D/

μA

最大反

相工作

电压

U BM/V

U BR/V传输比

CYR%

响应时

间

t r / nS

隔离阻

抗

/Ω

输入

输出

耐压

I F=10mA U R=

U=U R I=0.

1μA

I=1

μA

I F=10Ma

U=U R

U R=10V

R L=50

f=300H Z

U R=10V直流

二

极

管

CH201A

≤1.3≤

50≤

0.1

80≥100

0.2 ~

0.5≤

≤

10101000 CH201B0.5 ~ 1

CH201C 1 ~ 2

CH201D 2 ~ 3

附录图4.4 槽型光电耦合器示意图附录图4.5 集成电路型光电耦合器附录图4.6用光电耦合器作接口电路

附录表4.5 部分光电耦合器的参数（输入部分为发光二极管，光敏三极管型）

参数和测

试条件

型

号

输入部分输出部分

正向压

降

V F / V

I R /

μA

I FM/

暗电流

I CEO

/μA

击穿电

压U BM

（SAT）

/ V

饱和压

降U CE

（SAT）/ V

响应时间

t r / nS

隔离阻

抗

/Ω

输入

输出

耐压

I F=10mA U R=

U CE=10V I CE=1

μA

I F=20mA

I C=1mA

U CE=10V R L=50Ω

I F=25mA f=100H Z

U R=10V直流

光敏三极管

GH301

≤1.3≤

≤0.1≥15≤0.4

≤3μS≤3μS≥10101000 GH302≤0.1≥30≤0.4

GH303≤0.1≥50≤0.4

附录表4.6 部分光电耦合器的参数（输入部分为发光二极管，达林顿型）

参数和测

试条

件

型号

输入部分输出部分传输特性隔离特性

正向压

降

V F / V

I R

I FM/

暗电

流

I CEO

/μA

U BM（SAT）

/ V

U CE（SAT）

/ V

传输

比

CYR%

t r

/ nS

隔离

阻抗

/Ω

输入

输出

耐压

输入输

出电容

I F=10mA U R=

U CE=5V I CE=50

μA

I F=10mA

I C=10mA

I F=5mA

U C=5V

.5mS U R=10V直流

f=1MH Z

/ PF

达林顿型GH331A

≤1.3≤

40≤1

≥15

≤1.5100~

500

≤50

μS

10101000≤1 GH331B≥15

GH332A≥30

GH332B≥30

附录5 继电器

1. 继电器的工作原理

继电器是自动控制电路常用的一种元件。实际上它是用较小的电流来控制较大的一种自动开关。在电路中起着自动操作、自动调节、自动保护等作用。

继电器的种类很多，常用的有电磁式和干簧式两种。电磁式继电器成本低，便于在面板上使用，故本教材的控制电路采用的都是电磁式继电器。

电磁式继电器是以电磁系统为主体构成的，附录图5.1为电磁式继电器的结构和符号示意图。

当继电器线圈通以电流时，在铁心、轭铁、衔铁和工作气隙δ中形成磁通回路，从而使衔铁受到电磁吸力的作用而吸向铁芯，此时衔铁带动支杆而将板簧推开，使一组或几组常闭触点断开(也可以使常开触点接通)。当切断继电器线圈的电流时，电磁力失去，衔铁在板簧的作用下恢复原位，触点又闭合。

在电路中，表示继电器时只要画出它的线圈和与控制电路有关的接点组就可以了。继电器的线圈用二个长方框符号表示，同时在长方框内或框旁标上这个继电器的文字符号“K”。继电器的接点有两种表示方法：一种是把它直接画在长方框的一侧；这样做比较直观。另一种是按电路连接的需要，把各个接点分别画在各自的控制电路中，这样对分析和理解电路是有利的，但必须同时在属于同一继电器的线圈和接点旁边，注上相同的文字符号，并把接点组编号。附录表5.1列出了继电器的常用符号和三种接点的符号。按有关规定，在电路中，接点组的画法应按线圈不通电时的原始状态画出。

附录表 5.1

继电器的常用符号

继电器线圈符号继电器接点符号

动合触点（常开触点）

动断触点（常闭触点）

切换触点（转换触点）

为了帮助初学者理解继电器的工作原理，本教材的课题中选用了外壳是透明塑料的JRX-13F型小功率继电器，以便使用者能看清楚继电器的内部线圈和开关触点等结构，并看见继电器的动作过程。

附录图5.2是一个简单实用的自动关灯电路。当按下按钮开关S后，晶体管VT立即饱和导通，电源电压(6V)加在继电器线圈的两端，使它吸合，动合触点闭合，“220V、40W”的灯泡电源被接通而发光。同时，电容C被迅速充电，使它的两端电压也达6V。当放开按钮

后，由电源提供

I的电路被切断，但电容C两端存在电压，还能维持晶体管工作，随着时间的延迟，电容中的电荷经过R与晶体管的发射结泄放，电容两端的电压逐渐下降，当晶体管

与继电器线圈K并联的二极管VD为保护

二极管，又称续流二极管。由于继电器线圈的电

感在断电的瞬间，线圈两端将产生较高的反向电

压，这个电压与电源电压叠加，加在晶体管c、e

之间，很可能超过晶体管的最大反向击穿电压

)

(CE

U，使晶体管击穿损坏，而二极管VD的作

用就是消除这个反向电压的影响，保护电路的正

常工作。在电子电路中，凡是有直流继电器的地

方，都需要与其线圈反向并联一个二极管，以防止电路元件的损坏。

2．继电器的主要电气参数

各种继电器的主要参数在继电器生产厂的产品手册或产品说明书中有详尽的说明。在继电器的许多参数中，一般只要弄清其中的主要电气参数就可以了。附录图10．1为电磁式继电器的外型和符号图。附录表十四列出几种电磁式继电器的参数，现分别叙述如下：·

附录表5.2 列出几种电磁式继电器的参数

继电器型号JRC – 19F型

超小型小功率继电器JRC - 21型

超小型小功率继电器

JRX – 13F

小型小功率继电器

JZC – 21F

超小型中功率继电器

特点 1.双列直插式

2.有塑封型1.体积小，价格低

2.有塑封型

1.灵敏度高

2.规格品种多

1.塑封型

2.高品质

线圈电压：DC（V）3，5，6，9，12，24，

483，6，9，12，246，9，12，18，24，

3，5，6，9，12，24，

线圈消耗功率：

直流

.05W0.36W0.4W0.36W

触点形式2Z1Z2Z1H，1Z。1D

寿命1A×28V（DC）

1×105次1A×24V（DC）

1×105次

1A×28V（DC）

1×106次

3A×28V（DC）

1×105次

重量＜6g＜3g＜25g＜16g

外形尺寸（mm）21×10.5×1215×10×10.226×20×2822×16×24

（1）线圈电压和功率。它是指继电器线圈使用的直流还是交流电，以及线圈消耗的额定电功率。如JZC – 21F型继电器，它的线圈电源为直流，线圈消耗的额定电功率为0.36W。

（2）线圈电压。这是指继电器正常工作时线圈需要的电压值。一种型号的继电器的构造大体相同的，为了使一种型号的继电器能适应不同的电路，它有多种额定工作电压或额定工作电流以供选用，并用规格号加以区别。如型号为“JZC – 21F/006 – 1Z”的继电器，其中

附录图5.2自动关灯电路

“006”即为规格号，表示额定工作电压为6V 。如“JZC – 21F/048 – 1Z ” 的继电器，其中“048”即为规格号，表示额定工作电压为48V 。

（3）线圈电阻。它指线圈的电阻值。有时，手册中只给出某型号继电器额定工作电压和线圈电阻，这时可根据欧姆定律求出额定工作电流。例如“JZC – 21F/006 – 1Z ”继电器的电阻为100Ω，则额定工作电流mA V R U I 601006Ω

。同样，根据线圈电阻和额定工作电流也可以求出线圈的额定工作电压。（4）寿命（接点负荷）。它是指接点的负载能力。正象一个人能肩负的担子是有限度的，超过限度就难以胜任一样。继电器的接点在切换时能承受的电压和电流值也有一定的数值。有时也称为接点容量。例如“JRX – 13“型的继电器的寿命（接点负荷）是1A ×28V （DC ），

它表示这种继电器的接点在工作时的电压和电流值不应超过该值时，可正常工作1×106

次。否则会影响甚至损坏接点。一般同一型号的继电器的寿命（接点负荷值都是相同的。

其它参数，如继电器接点的吸合、释放时间、继电器的使用环境、安装形式、绝缘强度、接点寿命等，在正规设计时需要考虑，而一般使用不必考虑它。

3.继电器的选择

选用继电器时，一般应注意以下几点：（1）继电器的额定工作电压的选择。继电器的额定工作电压应小于或等于控制电路（继电器线圈所在电路）的工作电压。当继电器是用晶体管或集成电路来驱动时，还应计算一下继电器额定工作电流是否在晶体管或集成电路的输出电流范围之内，必要时应增添一只中间继电器。

（2）接点负荷的选择。加在接点上的电压和电流值不应超过该继电器的接点负荷。 (3) 接点的数量和种类，同一种型号的继电器一般有多种接点的形式可供选用。使用时应充分利用各组接点。

(4)继电器的体积应合乎电路的要求。

(5)查阅有关手册，找出合乎要求的继电器。在电参数和体积都满足的情况下，应选用性能价格比高的产品。

下面以附录图5.2自动关灯电路为例说明选用问题。

该电路的控制对象是“220V 、40W ”白炽灯一盏，经计算流过电灯的正常电流为

A V W U P I 18.02240===

，

考虑到白炽灯在不发光时的电阻为正常发光时的10

左右，因而，接点在刚闭合的瞬态通过的电流比正常时大得多，所以接点的负荷选A AC V 1)(22?左右为妥。控制电路的工作电压为6V ，继电器工作时能加在线圈两端的电压也近似6V (实际上为

)85.515.066V V V U V CE =-=-。本晶体管工作时输出的电流大于60mA 。电路只需要一

个常开接点，希望用体积小一些的继电器。弄清了以上几点，查阅继电器生产厂产品手册，其中型号为“JZC – 21F/006 – 1Z ”的产品符合要求，它的额定工作电压为6V ，工作电流为48 mA ，接点负荷为220V (AC)X 2A ，外形为扁薄形，体积是3

)(113232mm ??。但它没有IZ 形式的接点。或者选用型号为“JZC —21F ／006—1H ”产品，它的接点负荷为120V(AC)X 3A ，在220V(AC)电路里使用时，它的接点负荷为A AC V 5.1)(220? (均在接点能承受的最大电压和电流范围内)，额定工作电压为6V ，工作电流为60mA ，外形为长方形，体积

3)(5.241723mm ??，接点形式为1 H 。

附录6 步进电机工作原理简介

步进电机是一种用数字信号控制的传动机构，若在输入端加入一个脉冲信号，该电机就回旋转一个角度或移动一定距离故称之为步进电机。它在数字控制装置中有着广泛的应用。步进电机可分为反应式与激磁式两大类。从结构上又分为单相、双相、三相至六相等多种。附录图6.1所示为常见的反应示三相步进电机内部结构示意图。步进电机

由定子和转子两部分组成，在定子的6

个磁极上分别绕有A A '、和B B 'C C '三相绕组，并接成Y 形。不同的步进电机转子铁心齿

数不同，在转子上不设绕组。

步进电机转动受定子绕组中脉冲信号控制，当只对A 相通电（1=A 、)0==C B 时，电磁吸引作用1、3齿轴线与A A '相绕组线重合；随后只对B 相通电则2、4齿轴线与B B '相绕组线重合，这就使1、3齿顺时针转动了一个角度；接着仅对C 相通电，1、3齿又会顺时针转动了一个角度。按此顺序循环通电电机便可连续转动起来。若通电顺序变为

A B C A ,,,，…则电机将反方向旋转。

三相步进电机根据不同的通电规律可分为几种工作模式：三相单三拍 A C B A ---（如上所述）三相双三拍 AB CA BC AB ---

三相六拍 A CA C BC B AB A ------

步进电机每步所旋转角度的大小，称为步距角（B β）。它是由电机本身转子的齿数（R Z ）和每一个通电循环内通断电节拍数（Q M ）决定的，即

)/(360Q R B M Z =β

一旦电机型号和工作模式定下来后，其步距角（B β）也就固定下来。例如步进电机转子为8个齿，根据公式可知，若采用三相六拍模式，其步距角为0

5.7，也就是说每经过一个通电循环，步进电机轴可旋转0

45角。

控制步进电机定子绕组通电状态的电路称为环形脉冲分配器，当控制脉冲分配器后，将产生控制各相绕组通电顺序的脉冲逻辑信号。逻辑控制信号在进入电机绕组之前需要经功率放大电路才能驱动电机转动。

为了防止定子绕组的电感作用，使得电流切换时产生过电压，步进机每相绕组两端都须并联一个用于在换相时起续流作用的续流二极管（可参阅课题“数控步进电机”中图

附录图6.1 步进电机结构示意图

10）。步进电机转速的高低与控制脉冲频率有关。改变脉冲频率，可改变电机转速。

附录7 常用集成电路引脚排列

一、集成运算放大器

二、集成比较器

三、集成功率放大器

附录图7.1 LM741 附录图7.2 LM324

附录图7.3 LM358 附录图7.4 0P07

附录图7.5 LM339 附录图7.6 LM311

四、555时基电路

五、74系列TTL集成电路

附录图7.9 556双时基电路附录图7.10 555 时基电路

附录图7.11 74LS00 四2输入正与非门附录图7.12 74LS02四2输入正或非门附录图7.13 74LS04 六反相器附录图7.14 74LS08 四2输入正与门附录图7.15 74LS10 三3输入正与非门附录图7.16 74LS13双4输入正与非门

附录图7.17 74LS14 六反相器施密特触发器附录图7.18 74LS27 三输入正或门

附录图7.19 74LS32 四2输入正或门附录图7.20 74LS86 四异或门

附录图7.21 74LS42、74145 附录图7.22 74LS 46、47、48、247、248 4线– 10线译码器249 BCD七段译码器/ 驱动器