集成电路图的识读方法

　　④一般情况下，集成电路应用电路图表达了一个完整的单元电路或一个电路系统，但有些情况下一个完整的电路系统要用到两个以上或更多的集成电路。

　　(2)集成电路的特点
　　
　　①无内电路框图。大部分应用电路不给出集成电路内电路框图，这给初学者进行电路分析时带来很大困难。

　　②方便性。初学者分析集成电路的应用电路比分析分立元器件电路难度更大，这是对集成电路内部电路不了解的缘故。实际上在入门以后，会感到识读集成电路比分立电子元器件电路更为方便。

　　③规律性。在分析集成电路应用电路时，大致了解集成电路内部电路和详细了解各引脚作用后，识图是比较方便的。因为同类型集成电路具有规律性，在掌握了它们的共性后，就可以方便地分析许多同功能不同型号的集成电路应用电路。

　　(3)集成电路的识图方法和注意事项
　　
　　①了解各引脚的作用是识图的关键。可以通过查阅有关集成电路应用手册了解各引脚的作用。知道了各引脚作用后，分析各引脚外电路工作原理和电子元器件的作用就方便了。例如：知道①脚是输入引脚，那么与①脚串联的电路就是输入端耦合电路，与①脚相连的电路则是输入电路。

　　②了解集成电路各引脚的作用有三种方法：a．查阅有关资料；b．根据集成电路的内电路框图进行分析；c．根据集成电路应用电路中各引脚外电路的特征进行分析。

　　③电路分析的步骤。

　　a．直流电路分析。主要是进行电源和接地引脚外电路的分析。需要注意，如电源引脚有多个时，要分清这几个电源之间的关系。例如：是否是前级、后级电路的电源引脚，对多个接地引脚也要这样分清。

　　分清多个电源引脚和接地引脚，对修理工作是十分有用的。

　　b．信号传输分析。主要分析信号输入引脚和输出引脚的外电路。当集成电路有多个输入、输出引脚时，要搞清楚是前级还是后级电路的输入、输出引脚。

　　c．其他引脚外电路的分析，可借助于介绍引脚作用的资料或内电路框图来进行分析。

　　d．电路规律分析。有了一定的识图能力后，要学会总结各种集成电路引脚外电路的规律，并要掌握这种规律。例如：输入引脚外电路的规律，是通过一个耦合电容器或一个耦合电路与前级电路的输出端相连。输出引脚外电路的规律，是通过一个耦合电路与后级电路的输入端相连。

　　e．电路框图分析。分析集成电路内电路对信号进行放大、处理过程时，最好查阅该集成电路内电路框图。分析内电路框图时，可以通过信号传输线路中的箭头指示，知道信号经过了哪些电路的放大或处理，最后信号从哪个引脚输出。

　　f．关键测试点和引脚直流工作电压分析。了解集成电路的一些关键测试点和引脚直流工作电压规律对检修电路是十分有用的。当集成电路两个引脚之间接有电阻时，该电阻将影响这两个引脚上的直流电压；当两个引脚之间接有线圈时，这两个引脚的直流工作电压是相等的，如不相等必定是线圈开路了；当两个引脚之间接有电容或接RC串联电路时，这两个引脚的直流工作电压肯定不相等，如相等说明该电容已经被击穿。

　　(4)集成电路分析
　　
　　实例现以芯片UC3842和双电压比较器LM393构成的充电器电路为例，介绍集成电路图的识读方法。该种电器的电路图如图所示。主要由电源控制芯片UC3824和双电压比较器LM393构成。其中，UC3842和相关组件构成了功率变换器部分，LM393和相关组件构成了电压检测和控制部分。

　　1)功率变换
　　
　　该充电器的功率变换器部分主要由AC-DC变换器、DC-DC变换器构成。

　　①AC-DC变换器。该充电器接上市电电压后，市电电压经熔丝FU1送到Cl、Ll、C2、C3组成的线路滤波器，滤除市电电网中的高频干扰脉冲后，通过VD1～VD4组成的桥式整流堆整流，在C4两端建立300V左右的直流电压。

　　②DC-DC变换器。300V电压一路通过开关变压器Tl的初级绕组(1～2绕组)加到开关管VT3的D极为它供电；另一路经Rl对电源控制芯片Ul(UC3842)供电端⑦脚外接的滤波电容Cl0、Cll充电。当Cll两端电压达到16V时，Ul内部的启动电路开始工作。Ul工作后，其内部的基准电压发生器产生的5V电压不仅为内部的振荡器等电路供电，而且从U1⑧脚输出。

　　5V电压经R4、C7和④脚内的振荡器，通过振荡在C7两端产生锯齿波脉冲电压。

　　该锯齿波脉冲作为触发信号，控制PWM调制器(RS触发器)产生矩形激励脉冲，再经驱动电路放大后，从U1⑥脚输出开关管激励脉冲信号。当激励脉冲为高电平时，通过Rl0驱动开关管VT3导通，于是300V电压经Tl初级绕组、VT3的D/S极和R2到地构成回路，回路中的电流在Tl初级绕组上产生“1正、2负”的电动势。此时Tl次级绕组接的整流二极管反偏截止，所以它开始存储能量；同时导通电流在R2两端产生压降，并通过R9、R8和C9抑制干扰脉冲后，加到U1③脚。

　　当ui③脚输入的电压达到1V，被Ul内部的PWM电路处理后，Ul⑥脚输出的激励脉冲变为低电平，使VT3迅速截止。VT3截止后，流过Tl初级绕组的导通电流消失，Tl初级绕组产生反相的电动势，于是Tl的次级绕组产生反相的脉冲电压，经整流、滤波后产生直流电压为相应的负载供电。

　　Tl的③～④绕组输出的脉冲电压经肖特基二极管VD10整流、C12滤波，产生44.5V直流电压。该电压第一路通过防止反向充电的隔离二极管VD9为蓄电池充电：第二路通过R12加到光电耦合器U2①脚，为其内部的发光管供电：第三路送到R13、R14、R15组成的误差取样电路；第四路通过R30限流，由12V稳压二极管VD11稳压产生12V电压，为充电检测控制电路和显示电路供电。

　　Tl的⑤～⑥绕组输出的脉冲电压经快速整流管VD6整流、Cll滤波，获得20V直流电压，该电压一路送到电源控制芯片U1⑦脚，取代启动电路为Ul提供启动后的工作电压；另一路送到光电耦合器U2⑤脚，为U2内的光敏管供电。

　　③尖峰脉冲吸收。由于开关管的负载是感性负载，是开关变压器，所以开关管截止瞬间开关变压器的初级绕组会在开关管的漏极上产生反峰脉冲。该脉冲上叠加幅度极高的尖峰脉冲，如不抑制这些尖峰脉冲，很容易导致开关管过压损坏。该机通过C5、VD5、R3组成尖峰脉冲吸收回路对过高的尖峰脉冲进行有效的吸收，以保证开关管VT3工作在安全区域。

　　④开关管过电流保护。当蓄电池或VD6、VD10、C12击穿等原因引起开关管VT3过电流，导致R2两端产生的取样电压升高时，该电压通过R8、R9为U1③脚提供的电压达到1V后，切断U1⑥脚输出的激励脉冲，使VT3截止，避免了VT3过流损坏，实现开关管过电流保护。

　　⑤欠电压保护，当控制芯片的供电电压过低时，可能会引起芯片内的振荡器、推挽放大电路等电路工作异常，使芯片输出的开关管激励电压失真，容易导致开关管因功耗大（开启损耗大）而损坏。为此，需要设置欠电压保护电路。

　　如启动电阻Rl或Ul⑦脚内外电路异常，导致启动期间为Ul⑦脚提供的电压低于16V时，芯片内的启动/关闭控制电路输出关闭信号，Ul不能启动；当完成启动后，如VD6、R29、Cll异常为Ul提供工作电压（通常称该电压为自馈电电压）低于10V，启动/关闭控制再次输出低电平信号，使5V基准电压消失，Ul停止工作，实现欠电压保护。因该保护电路未采用闭锁技术，所以保护动作后启动电压再次达到16V后Ul仍会启动。

　　2)稳压控制
　　
　　该开关电源的稳压控制电路由电源控制芯片Ul、光电耦合器U2、三端误差放大器U3和误差取样电路构成。由于误差取样电路是对开关电源输出端电压进行取样，所以误差取样方式属于直接取样方式。

　　当市电电压降低或负载较重引起开关电源输出电压下降时，滤波电容C12两端降低的电压不仅使U2①脚输入电压下降，而且经R13、R14、R15A、R15B取样后，为U3提供的取样电压低于2.5V，由U3内的误差放大器放大后，使U2②脚电位升高，于是U2内的发光管因导通电流减小而发光变弱，使U2内的光敏三极管因受光变弱而导通程度下降，U2④脚输出的电压减小。

　　该电压通过R6为U1②脚提供的误差电压变小，经U1内的误差放大器放大后，为电流比较器反相输入端提供的电压增大，与反相输入端的比较后，PWM锁存器输出高电平信号的时间被延长，使得开关管VT3导通时间延长，开关变压器Tl存储的能量增大，开关电源输出电压升高到正常值，实现稳压控制。如开关电源输出电压升高时，控制过程相反。

　　3)充电控制
　　
　　该充电器的充电控制电路由双电压比较器U4(LM393)、取样电阻R26、发光二极管LED1、LED2等元器件构成。其中R26是电流取样电阻，充串联在蓄电池的充电回路中，充电期间会在R26两端产生的“左负、右正”的压降。这个压降通过R24加到U4A的同相输入端③脚，同时，12V电压经R22限流，由VD8钳位到0.5V左右，该电压通过R23和R25取样后，得到参考电压，加到U4A的反相输入端②脚和U4B的同相输入端⑤脚。

　　使用过的蓄电池在充电初期会使开关电源的负载较重，在稳压控制电路的控制下，开关管VT3导通时间较长，充电电流较大。此时，不仅使蓄电池能够快速得到能量，而且大的充电电流在R26两端建立的压降较高，经R24为U4A③脚提供的电压高于②脚上的参考电压，于是U4A的输出端①脚输出高电平控制电压。

　　该电压一路使U4B⑥脚的电位高于其⑤脚输入的参考电压，于是U4B的输出端⑦脚输出低电平控制电压，该电压不仅使射极跟随放大器（施密特触发电路）VT1截止，导致绿色发光二极管LED2熄灭，而且使VD7截止，不影响开关电源的工作状态；另一路通过R19送到射极跟随放大器（施密特触发电路）VT2的b极，由e极输出的电压使红色发光二极管LED1发光，说明充电器工作在恒流充电状态或恒压充电状态。而恒流充电状态、恒压充电状态的切换由蓄电池所充得的电压决定，当蓄电池两端电压达到44.5V时，便开始进入恒压充电阶段。

　　在恒压充电阶段随着蓄电池所充电压不断增加，充电电流进一步减小。当电流减小到转折电流后，在R26两端产生的压降使U4A③脚输入电压小于②脚的参考电压时，U4A①脚输出低电平控制电压。该电压一路通过R19使VT2截止，红色发光二极管LED1因导通电压消失而熄灭；另一路使U4B⑥脚的电位低于其⑤脚输入的参考电压，于是U4B的输出端⑦脚输出高电平控制电压。该电压不仅通过R18限流、VT1射极跟随放大器（施密特触发电路）放大后，使LED2发光彩夺目，说明蓄电池快速充电结束，而且通过VD7、R27、R28为三端误差放大器U3提供超过2.5V的电压，经U3内的误差放大器放大后，使U2②脚电位下降，于是U2内的发光二极管因导通电流增大而发光加强，U2内的光敏三极管导通加强，U2④脚输出电压升高，通过R6加到电源控制芯片Ul②脚后，被U1内的误差放大器、PWM调制器处理后，使开关管VT3导通时间缩短，开关电源输出电压下降，C12两端电压下降到42.5V，为蓄电池提供涓流充电的低电压。

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