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1.5 集成电路信号输入引脚和信号输出引脚识别方法

重要提示

集成电路信号输入引脚用来给集成电路输入信号,信号输出引脚用来输出集成电路放大和处理后的信号。

1.5.1 识别信号输入引脚和信号输出引脚的意义

1. 信号输入引脚和信号输出引脚的功能

2. 对电路工作原理分析的意义

了解信号输入引脚和信号输出引脚对分析集成电路工作原理的具体意义如下。

(1)在进行集成电路工作原理分析时,最基本的信号传输分析是找出信号从哪根引脚输入集成电路,又是从哪根引脚输出集成电路,这是集成电路工作原理分析的最基本要求,完成这一分析需要找出集成电路的信号输入引脚和信号输出引脚。

(2)只有知道了集成电路的信号输入引脚,才能知道信号从哪根引脚输入集成电路内电路,对于信号在集成电路内部的处理只要知道结果就可以了。例如是放大还是衰减,不必详细分析,这样电路分析就会简单得多。

(3)信号输入引脚是与前面一级电路输出端电路相连的,或是与整机电路的信号源电路相连,这样如果知道了集成电路的信号输入引脚,就可以从后级向前级方向进行电路分析,这在整机电路分析中时常采用。

(4)只有知道了集成电路的信号输出引脚,才能知道信号经过放大或处理后是从哪根引脚输出,才能知道信号要传输到后级的什么电路中,所以识图时要找出集成电路的信号输出引脚。

3. 对故障检修的意义

了解信号输入引脚和信号输出引脚对检修集成电路故障的具体意义如下。

(1)在集成电路的许多故障检修中,例如检修彩电的无图像、无声音等故障,只有确定了集成电路的信号输出引脚,才能进行下一步的检修,所以在集成电路中找出信号输出引脚是相当重要的。

(2)故障检修时,要给集成电路的信号输入引脚人为地加入一个信号,以检查集成电路工作是否正常,这是常规条件下检修集成电路故障最方便且最为有效的方法,所以这时需要找出集成电路的信号输入引脚。

(3)为了确定信号是否已经加到集成电路的内电路,就要找出集成电路的信号输入引脚;如果要用示波器观察信号输入引脚上的信号波形,此时也需要找出信号输入引脚;对于电源集成电路,更是要找出信号输入引脚,因为此时的输入信号就是输入集成电路的直流工作电压,没有这一电压的输入,肯定没有直流工作电压的输出。

(4)故障检修中,在确定信号已进入集成电路内电路处理之后,下一步就是要知道信号从哪根引脚输出到外电路中。为了检查信号是否已经从集成电路的信号输出引脚输出,需要了解信号输出引脚。

(5)故障检修过程中,如果能够确定信号已从信号输入引脚端输入集成电路,又能检测到信号已经从信号输出引脚正常输出,则可以证明这一集成电路工作正常。所以,信号输入引脚和信号输出引脚的识别在检修中必不可少,对确定集成电路是否有故障,或排除集成电路的故障都有重要作用。

7.

1.5.2 信号输入引脚和信号输出引脚的种类

1. 信号输入引脚的种类

重要提示

一般情况下,集成电路都有信号输入引脚和信号输出引脚,这是集成电路的基本引脚。一个集成电路有几根信号输入引脚和几根信号输出引脚,与该集成电路的功能、内电路结构、外电路等情况直接相关。

关于集成电路的信号输入引脚种类,需要说明下面几点。

(1)通常情况下,集成电路只有一根信号输入引脚,如图1-72所示。在图1-72中,①脚是集成电路A1的信号输入引脚。由于该集成电路只有一根信号输入引脚,那么该引脚若没有信号输入,则该集成电路就一定没有输出信号了。

图1-72 一根信号输入引脚的集成电路示意图

(2)一般情况下双声道集成电路左、右声道各有一根信号输入引脚,图1-73是这种集成电路的信号输入引脚示意图。电路中,①脚是该集成电路的左声道电路的信号输入引脚,③脚是该集成电路的右声道电路的信号输入引脚。

图1-73 双声道集成电路左、右声道各一

(3)特殊情况下,双声道集成电路有4根信号输入引脚,图1-74所示是这种集成电路的信号输入引脚示意图。A1是一个双声道集成电路,但它有4根信号输入引脚,每个声道电路有2根信号输入引脚。

图1-74 双声道集成电路4根信号输入引

(4)没有信号输入引脚的振荡器集成电路。通常集成电路都应该至少有一根信号输入引脚, 但是振荡器集成电路就没有信号输入引脚。

(5)电子转换开关集成电路有多根信号输入引脚,一根信号输出引脚,图1-75所示是一种4根信号输入引脚、1根信号输出引脚的电子转换开关集成电路。①、②、③和④脚分别是4根信号输入引脚,⑤脚是信号输出引脚,⑥、⑦、⑧和⑨脚分别是内电路中S1、S2、S3和S4这4个电子开关的控制引脚。

图1-75 4根信号输入引脚的电子转换开

2. 信号输出引脚的种类

重要提示

信号输出引脚是集成电路必有的引脚,经过集成电路放大、处理后的信号从该引脚输出到外电路中。集成电路可以没有信号输入引脚,但必须有信号输出引脚。

关于集成电路的信号输出引脚种类,有下面几点需要说明。

(1)通常集成电路只有一根信号输出引脚。

(2)双声道集成电路有两根信号输出引脚,即左、右声道各一根信号输出引脚。双声道集成电路在音响设备中最为常见。

(3)集成电路的前级和后级信号输出引脚,这种情况也有两根信号输出引脚。如图1-76所示,电路中的①脚是信号输入引脚,③脚是信号输出引脚,②脚也是一根信号输出引脚。

图1-76 集成电路的前级和后级信号输出

(4)集成电路的信号输入、输出双重作用引脚,在数字集成电路中常见到这种功能的引脚。某引脚可以作为信号输入引脚为集成电路输入信号,也可以作为信号输出引脚,从集成电路内部输出信号,如图1-77所示。

图1-77 集成电路的信号输入、输出双重

(5)数字集成电路的输入、输出引脚情况相当复杂,不是有几根信号输入引脚和几根信号输出引脚,而是有10多根甚至更多的信号输入引脚和信号输出引脚。

1.5.3 信号输入引脚外电路特征及识别方法

各种功能的集成电路信号输入引脚的外电路特征各有不同,这里就常见集成电路信号输入引脚外电路特征和识别方法说明以下几个方面。

1. 音频前置放大器集成电路信号输入引脚外电路特征及识别方法

音频前置放大器集成电路信号输入引脚外电路特征是: 音频前置放大器集成电路的信号输入引脚通过耦合电路与信号电路相连。

图1-78(a)所示电路中,集成电路A1的信号输入引脚①脚与信号源电路之间只有一只电容C1。

8.

图1-78 音频前置放大器集成电路信号输

另一种音频前置放大器集成电路信号输入引脚外电路特征是: 如图1-78(b)所示,A1的信号输入引脚①脚与信号源电路之间只有C1和R1,R1为1kΩ。

2. 高频前置放大器集成电路信号输入引脚外电路特征及识别方法

高频前置放大器集成电路信号输入引脚外电路特征是: 在频率比较高的电路中(如收音机的前级电路、电视机高频和中频电路等),信号源电路与前置集成电路信号输入引脚之间的电路特征是基本相同的,只是耦合电容的容量很小,且信号频率愈高,耦合电容的容量愈小,一般为几百皮法(pF)至几千皮法之间。

3. 音频后级放大器集成电路信号输入引脚外电路特征及识别方法

图1-79是音频后级放大器集成电路信号输入引脚外电路示意图。 电路中的VT1构成分立电子元器件前置放大器电路,A1是后级放大器集成电路,①脚为A1的信号输入引脚,②脚为A1的信号输出引脚。

图1-79 音频后级放大器集成电路信号输

后级放大器集成电路信号输入引脚外电路特征与前置放大器集成电路信号输入引脚外电路特征一样, 也是用一个耦合电容(或一个RC耦合电路)与前级放大器的输出端相连。在这个电路中,是通过电容C1与前置放大器VT1的集电极相连。

4. 音频功率放大器集成电路信号输入引脚外电路特征及识别方法

图1-80是音频功率放大器集成电路信号输入引脚外电路示意图。 电路中的A1是音频功率放大器集成电路,①脚是信号输入引脚,②脚是信号输出引脚。

图1-80 音频功率放大器集成电路信号输

一般情况下,音频功率放大器集成电路信号输入引脚通过耦合电容与前级的电子音量控制器电路相连,如图1-80(a)所示。

耦合电路还可以是阻容电路,如图1-80(b)所示,A1通过C1和R1与电位器的动片相连,C1起耦合作用,R1用来消除可能出现的高频自激。

5. 特殊音频功率放大器集成电路信号输入引脚外电路特征及识别方法

图1-81所示是特殊音频功率放大器集成电路信号输入引脚外电路。 电路中的A1是LA4505双声道音频功率放大器集成电路,图中只画出一个声道电路;⑧脚是一个声道的信号输入引脚,④脚是同一声道的信号输出引脚;RP1是音量电位器。

图1-81 特殊音频功率放大器集成电路信

6. 三端稳压集成电路信号输入引脚外电路特征及识别方法

图1-82是三端稳压集成电路信号输入引脚外电路示意图。 电路中的A1是三端稳压集成电路,①脚是信号输入引脚,②脚是信号输出引脚,③脚是接地引脚。

图1-82 三端稳压集成电路信号输入引脚

9.

重要提示

三端稳压集成电路的信号输入引脚与整机电源的整流电路相连,这是三端稳压集成电路信号输入引脚外电路的特征。

与前面所介绍的集成电路的不同之处是,三端稳压集成电路的信号输入、输出引脚串联在整机的直流供电回路中。

7. 开关集成电路信号输入引脚外电路特征及识别方法

图1-83是开关集成电路信号输入引脚外电路示意图, A1是开关集成电路,图中只画出了其中一组开关。图1-83(a)所示是应用电路,图1-83(b)所示是该集成电路的⑦、⑧和⑩脚局部的内电路。

图1-83 开关集成电路信号输入引脚外电

1.5.4 信号输出引脚外电路特征及识别方法

重要提示

集成电路可以没有电源引脚、信号输入引脚、接地引脚,但不会没有信号输出引脚。一般情况下,集成电路只有一根信号输出引脚,但信号输出引脚也会有许多变化(例如可以是两根甚至更多的信号输出引脚)。

下面说明常见集成电路的信号输出引脚外电路特征及识别方法。

1. OTL音频功率放大器集成电路信号输出引脚外电路特征及识别方法

常见的音频功率放大器集成电路有下列3种。

重要提示

这3种音频功率放大器集成电路信号输出引脚外电路完全不同,差别很大。利用3种信号输出引脚的外电路特征,可以方便地分辨出这3种类型的音频功率放大器集成电路,对识图和故障检修都有重要的意义。

图1-84是OTL音频功率放大器集成电路信号输出引脚外电路示意图。

图1-84 OTL音频功率放大器集成电路

重要提示

无论是什么类型的OTL音频功率放大器集成电路(这种集成电路也有多种类型),信号输出引脚的直流工作电压都是电源引脚直流电压的一半,这也是检修这种功率放大器集成电路故障的关键测试点。

只要测量出OTL音频功率放大器集成电路信号输出引脚的静态直流工作电压等于电源引脚直流电压的一半,就可以说明该集成电路工作正常。

在双声道OTL音频功率放大器集成电路中,当两个声道的信号输出引脚的静态直流工作电压都等于电源引脚直流电压的一半时,集成电路工作正常。如果有一根信号输出引脚的静态直流工作电压不等于电源引脚直流电压的一半,就说明集成电路已出现故障。

2. OCL音频功率放大器集成电路信号输出引脚外电路特征及识别方法

图1-85是OCL音频功率放大器集成电路信号输出引脚外电路示意图。

图1-85 OCL音频功率放大器集成电路

重要提示

OCL音频功率放大器集成电路A1的信号输出引脚②脚与扬声器直接相连,没有耦合元器件,这是OCL音频功率放大器集成电路信号输出引脚与OTL电路一个明显不同的特征。

OCL音频功率放大器采用正、负对称电源供电。集成电路A1的①脚是负电源引脚,为-10V;③脚是正电源引脚,为+10V;信号输出引脚②脚的直流工作电压为零,这是OCL音频功率放大器集成电路的另一个特征。由于②脚的直流工作电压为零,所以扬声器BL1可以直接接在信号输出引脚②脚与地线之间,这时在扬声器两端没有直流电压,所以不会有直流电流流过BL1。

当OCL音频功率放大器集成电路出现故障时,信号输出引脚②脚上的直流电压很可能不是零,由于BL1的直流电阻很小,这样会有很大的直流电流流过BL1,烧坏扬声器BL1。为此, 在实用电路中常在信号输出引脚②脚与BL1之间接有扬声器保护电路。 这种扬声器保护电路可以是一个简单的过电流熔丝(熔断器),也可以是专用的扬声器保护电路,所以在识图时要注意这一点。

3. BTL音频功率放大器集成电路信号输出引脚外电路特征及识别方法

图1-86是BTL音频功率放大器集成电路信号输出引脚外电路示意图。

图1-86 BTL音频功率放大器集成电路

重要特征提示

图1-86中,扬声器直接接在两根信号输出引脚之间,没有耦合元器件,与OCL音频功率放大器集成电路相同。在实用电路中,扬声器回路也要接入扬声器保护电路。

BTL电路有以下两种构成方式。

(1)采用两组OTL电路构成一组BTL电路,图1-86所示就是这种形式,此时集成电路中只有一根电源引脚,即④脚是集成电路A1的电源引脚,①脚是接地引脚。这时,两根信号输出引脚的直流工作电压是电源引脚直流电压的一半。

(2)采用两组OCL电路构成一组BTL电路,此时集成电路具有正、负两根电源引脚,而两根信号输出引脚的直流工作电压为零。

可见,根据集成电路有几根电源引脚可以方便地分辨出这两种BTL音频功率放大器集成电路。

4. 三端稳压集成电路信号输出引脚外电路特征及识别方法

三端稳压集成电路如图1-82所示。②脚是集成电路A1的输出引脚,该引脚与地线之间接一只滤波电容C4,其输出的直流电压供给前级电路作为直流工作电压。

5. 电子开关集成电路信号输出引脚外电路特征及识别方法

电子开关集成电路的输出控制引脚外电路变化很丰富,在不同的控制电路中有不同的外电路特征,可根据电子开关集成电路的内电路进行输出控制引脚外电路的分析。

6. 其他功能的集成电路信号输出引脚外电路特征及识别方法

不同功能的集成电路其信号输出引脚外电路特征也不同,这里需要说明如下几点。

(1)在工作频率比较高的集成电路应用电路中,信号输出引脚外电路回路中的耦合电容容量比较小,这一点与工作频率比较高的集成电路其信号输入引脚外电路中的耦合电容一样。

(2)一些集成电路的信号输出引脚用来输出控制信号。例如,电子开关集成电路的输出引脚是一个控制引脚。

(3)数字集成电路中的输出引脚情况相当复杂,有的为一组两根输出引脚,例如触发器都有两个输出端,它们之间在工作正常情况下总是反相的关系,当一根引脚输出高电平时,另一根引脚输出低电平。 ovMLNkwGym+RJO/lbReecs0pZTnl8BD3V3qQ8xfmuVm18rbjFXRX/5nGZbtwNhIX

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