[原创]关于医疗器械电路维修的基础知识和维修思路

写这篇基础性的东西5年前就有这个想法了，感觉基础性的东西应该都学过，总觉得没有必要，也就迟迟没有动手，近来询问基础性的东西的人太多了，感觉很多同行此类基础太差，大多不是电子专业的，属于半路出家。其实单纯的维修只要能判断出那一块电路板有问题基本上就可以了，机械液路气路能够处理好也就可以了，电路问题一般也就是换板，这是以往和目前所有的代理商的通用做法也是维修费用最高的一种。
俗话有好铁不打钉好男不当兵的说法，在电子类专业毕业的人里面，以做研发经理项目经理设计工程师为最高目标，而无法上升到这个高度的则以进入销售领域进行专业销售支持和客户支持为底线，也许二者都攀不上才不得不当打钉的铁。其实大学或者中专里的电子学课程足以承担电子类维修工作了，用来进行医疗器械的电路维修那就更不值一提。毕竟维修不是设计，它们之间的区别还是相当大的。但为什么电子类毕业的人士进行电路维修的时候并没有感觉到明显的优势所在呢？一是实践太少，二是无法灵活掌握学到的知识，形成死读书读死书，三恐怕就是心态了，浮躁的心态对于维修人员来说是致命的。

在这篇文章里面我打算从三个部分进行阐述，第一是基础部分，介绍一下各个电路组成元器件的作用和识别，第二进行进行电路的分析和检查方法的介绍，第三，进行个别电路的例题分析。

在开始之前要说明的是这里只讲述如何进行检修，如何判断元器件的好坏，甚至如何判断板子的好坏，但不讲解电路组成和结构，因为这些牵扯到设计和理论上的深层东西，对维修来说没有必要。

这篇文章大概需要40篇左右，需要时间很长，请大家耐心。

先来说一下电阻，电阻电容电感组成了最基本的电路元件，俗称RCL电路，其中电阻用R表示，为了表示区分，一般将普通电阻标定为R，可调电阻用VR表示，热敏电阻用TR表示，等等，也有统一都用R表示的，这是各个国家的习惯或者有些国家有电路规范的。电阻在电路中的作用无非是分压（降压或限压），限流，也有在数字电路中作为提拉（上拉）电阻使用的。

电阻分类很多，我们常见的有：

固定电阻，就是我们常见的，一般用色环标注阻值，这里有几篇文章大家可以阅读一下，熟练一下色环的识别方法https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1033&replyID=&skin=1，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1035&replyID=&skin=1，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1047&replyID=&skin=1，这里有个软件可以方便的读出你所见到的电阻的色标对应的阻值https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5162&replyID=&skin=1，如果要下载，请鼠标右键单击上面的全屏欣赏--另存为就可以了。有人说我知道色标如何识别，但我无法断定从电阻的那一端开始读，其实这个很好办，色标分为5色标和4色标2种，但他们都有规律，就是有4个（4色标为3个）色环是均匀分布的，另外一个是间隔较远分布的，读取色标应该从均匀分布的那一端开始，最后一位也就是分布较远的那个色标是精度等级，这样就好判断和读取了。电阻的功率很重要，替换的时候只要大小相同功率就相同，我们一般常见的有1/4W，个别数字电路会用到1/8W，电源电路或大功率驱动会用到1/2W，甚至更大。如何判断电阻是否正常呢，答案只有一个，也是最方便的办法就是使用万用表，用万用表的两个表笔直接测量电阻的两端就可以了，阻值应该与色标相差不多，一般在5%--10%之间，注意阻值量程的切换。一般的电阻在线测量就可以了，在线阻值和标称阻值差别不大，但有些电路设计电阻的两端连接其他的电路形成并联，这样阻值就会降低，有些甚至降低一半还要多，那么就要用电烙铁焊起电阻的一端进行测量。大部分情况下在线测量的阻值是低于标称阻值的，因为属于并联，如果你测量出电阻高于标称阻值那么有几点可能，一是电阻断路，二是色标看错，三是万用表错误（使用错误或者电池低）。并联电阻的阻值公式相信大家都记得，1/总电阻=1/R1+1/R2+1/R3+...。有些电阻的色标脱落或者模糊不清，可以通过万用表测量（脱线测量更准确一些）和色标比对验证的方法确认阻值。电阻都有不同的底色，这些颜色常见的蓝，绿，红，黄等等都是温度范围的不同，但那一种温度范围都可以满足我们的要求的。我们常用的电阻绝大多数为金属膜电阻，过去的炭膜电阻已经很少能见到了，这种电阻有个特殊的用法就是将炭膜适当的刮磨可以得到非标准的阻值用于特殊电路中，过去的指针式万用表很多电阻都是这么制作的。
可调电位器，相比 这个东西大家也不陌生，它与下面的多圈可调电位器的区别就是这种电位器调整幅度不超过360度，所以只能进行粗略的调整。
多圈可调精密电位器，18年前刚出现这种精密多圈电位器的时候，模样跟现在差不多，最多为10圈，价格极其昂贵，当初由于产品需要，每个电位器为了节省1元钱几乎跑遍了天津北京的电子市场。现在的多圈电位器可以达到50圈左右，更有百圈电位器，价格也没有贵多少可见大工业化的生产成本的低廉。这两种电位器的标称一般采用3位数字标注，前两位是有效数值，后一位是10的幂数，例如1k的电位器标注成102，10是有效数字，2表示10的2次方，这样组合起来就是1000也就是1k,同样103表示10k，223表示22k，202表示2k，大家可以看看前面的链接加深了解一下。这种电位器本身很少损坏，连接方式一般是一端固定端与可调端短路，所以在测量的时候测量这个短路端与另一端的电阻就可以了，粗略的判断一般是转动可调点，这两端的阻值发生变化，那么基本上可以断定没有问题。由于灰尘和使用的问题（大部分是旋转到尽头继续旋转造成的可调端断开）会造成没有电阻变化，这种情况一般直接更换就可以了。可调电位器的三端分别连接的电路，可以将可调端与任一端测量即可。电路中存在电位器就说明此电路可调，至于监测点和调整参数需要有技术说明的，在未知具体参数的情况下不要进行调整，不管三七二十一先调整了在观察仪器的反应是愚蠢和无知的，可能造成的后果也是很严重的。有些电路设定的范围很宽，你在不知情的情况下调整范围很小对电路的影响不大，也就看不出什么问题。有些电路设定范围很小，稍微调整就会看到效果。举个很常见的例子，激光头在医疗设备上经常见到，血球的五分类，激光相机激光头的应用不少，但一般都作为降低功率使用，例如5mw的激光头一般降低到3mw左右使用，这样可以延长使用寿命。但在光路系统被污染，电路监测这个功率就会降低到无法使用的程度，常规思路是清洁光路，那么直接调整激光功率是否可行呢，答案是可以的，但做事情要凭良心要守规矩，为什么会造成功率下降，最直接的原因是脏，首先要彻底清理光路发射，接受，中间的检测体等等，外界的干扰也要考虑。实在不行了只能调整功率的情况下，下手要轻，一点一点地提高，提高到可以满足工作要求就可以了，但有些工程师下手太狠，一下子到头，几乎达到激光功率的100%甚至105%以上，这样做当时会看到明显的效果，但往往不长时间就会使激光头报废只能更换。这是在知道明确参数的情况下，那么在不知道参数的情况下随意调整又看不出什么效果，应该调整回去，但往往不予恢复，造成设备的隐患这一点需要切忌的。在做电位器调整前，一定设法记住初始位置初始参数，哪怕你记住往什么方向调整了几圈这样的笨办法都可以，在无效后一定恢复过去。
水泥电阻，这在电视机和开关电源里面经常看到，巨大的白色电阻，电阻值很低，一般在几欧姆甚至几十欧姆，开路是最常见的故障，这个电阻一般用在假负载上，所以手触摸烫手是正常的。阻值一般直接标注在上面。
线绕电阻，在现在的医疗器械里面很少见了，体积功率都很大，阻值不大，一般在负载和高功率驱动中采用，色环标注阻值。
热敏电阻，对温度敏感，根据温度的变化改变阻值，作为不精确温度测量使用。也用作电源电路的过流保护，根据不同的用途体积也不同，但温度范围都很宽可以在很高或者很低的温度下工作，有些可以直接浸入在液体内工作，F820的温度传感器就是这种电阻，直接工作在液体环境下。在电源中起保护作用的这种电阻一般串联在电路输入端，由于过流产生过热从而断路保护电路。用于电路保护的热敏电阻有些在保护发生后一段时间内可以自行恢复，有些一旦发生保护就废掉了，通过测量电阻可以判断好坏，正常情况下这个电阻是很小的，发生保护的电阻很大几乎是开路。用于温度测量的热敏电阻在常温下一般有2-10k的阻值，如果这个阻值差别太大那么就需要更换了。
湿敏电阻，对潮湿敏感，可以根据湿度的不同改变自己的阻值，后续电路根据这个特性来判断湿度的变化，国产的湿敏电阻不能沾水否则失去效用，进口的可以浸水使用。一般用在电源电路和主板的监控，也用在对湿度要求严格的环境中。
压敏电阻，对电压敏感，一般用于电源过压保护，并联在电源输入端，电压高于标称范围即刻短路烧毁上一级保险，从而保护后极电路。这个电阻的阻值正常情况下很大几乎开路，发生保护时很小接近短路，也有一次性和自恢复型的。
光敏电阻，对光敏感，目前很少采用了，一般都使用光电管替代了。

最后再阅读一下这篇文章https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3791&replyID=&skin=1，对电阻的标准方法美英两国也有独特的方式。

[此贴子已经被作者于2006-11-25 18:37:29编辑过]

电容的使用在电路中与电阻相比恐怕是有过之而无不及。下面几篇文章希望大家看一下对于了解和掌握电容的分类和标注有很大的帮助。https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1032&replyID=&skin=1，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1044&replyID=&skin=1，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1048&replyID=&skin=1，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5561&replyID=&skin=1。

电容最基本的特性是通交隔直，也就是说交流电可以通过 ，但直流电无法通过。我们常用到是
聚酯涤纶电容，这种电容一般用在去藕电路中，也就是说并联在集成电路的电源输入，这样可以防止电源中的交流成分对集成电路产生的耦合干扰。还有就是用在电路的匹配中。在前面的帖子中我们已经知道了电容的标注，那么如何判断此类电容的好坏呢？有些万用表是可以测量20uf一下电容的，但只能离线测量，此类电容的充放电效应不是很明显，因此用电阻档测量不是很清晰，不过，此类电容出现问题最多的是开路或者短路，那么电阻档测量将会很容易。此类电容一般在电路中会有很多，可以测量其它地方的同标称电容的离线阻值来判断此电容是否正常。
校正电容，一般用在放大电路中，作为信号取得和电路匹配用，精度较高，标称值一般是nf级。例如在血球中小孔电极接入第一级放大器的前端就是一个这类电容，电极无论电压是60v还是100v对后面的放大器都没有影响，以为这个电容的存在对直流没有通过效应，当计数开始，细胞通过小孔就会产生一个脉冲，实际上脉冲就是交流信号，那么这个电容就将这个微弱的脉冲信号通过并进入后面的放大器进行处理。

瓷片电容，这是最常见的电容，都是用数字pf级标注的，很少损坏，一般故障都是短路或者开路。

独石电容，电源中应用较多，耐压也很高，以前的充电刮胡刀就是靠独石电容直接接220v交流电，在后面连接一个整流二极管形成半波整流进行充电和工作的，但这种效果很差，电池损伤也很大。大型的医疗设备电源中独石电容应用也是非常多的。开路是最常见的故障。这种电容的发热往往预示着电路问题。

电解电容：常见的有铝电解和钽电解两种，铝电解有铝制外壳，钽电解没用，钽电解体积小价格昂贵。它们大多用于电源电路中，对电源进行滤波，也用在不严格的延时电路当中，通过电解电容的充放电特性进行延时。铝电解采用负极标注，就是在负极端进行明显的标注，一般是从上到下的黑或者白条，条上印有-标记。新购买的铝电解正极的引脚要长于负极引脚。钽电解采用正标记，在正极上有一条黑线注明+。利用电解电容的充放电新能来粗略测量其好坏最为直接，将万用表的两个表笔接到电解电容的两端，万用表电阻20k或者200k档读数会从很低的数值上升到很高的数值，这个时间很短，然后交换表笔就会重复这个现象，基本上可以断定这个电解没有问题。当然短路和断路情况就不应说了。这里要提一句的是，铝电解由于其引脚的结构，一般这类电解无法完全与线路板紧密结合，铝电解与线路板之间有一定的空隙，那么，不经意的扭曲会造成两个引脚的短路，从而造成这组电源的短路，这种问题已经出现过多次，根本原因就是维修或者保养得时候动作过大电解电容被缠绕上电线，由于拖拽电线造成的电解扭曲，所以维修习惯和规矩还是要掌握和遵守的。

关于电感请看一下这篇文章，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1050&replyID=&skin=1，里面很详细的介绍了电感的总类。

医疗设备用的电感有单层线圈固定电感，振荡线圈（电源中使用），偏转线圈（液晶的高压板）等，普通的单层线圈固定电感大小跟1/4w电阻差不多，在电源输出电路中起隔交通直的作用，就是将电源中滤波不干净的交流信号阻挡，将直流通过。开路是最常见的故障，紧急修复可以直接短路，但不能长时间短路，否则会影响下面的电路。此类电感的阻值都非常小，只有几欧姆几十欧姆。有很多万用表可以测量mh级的电感，但在维修中电感的标称一般不是很重要。电感的标成有色标也有色点，这些都跟电阻的色标识别类似，还有直接标注的。

上面就是RCL三大基本元件。下面休息一下换换脑子，介绍一下常用的电子维修工具和使用方法。

1、万用表
万用表是最常用的电子维修工具了，经常有人不惜长途电话询问如何判断XXX电路好坏，回答肯定是万用表如何如何测量，但往往得道的回答是没带表，无话可说了，难道带个万用表就这么沉重么？

下面就是常用的万用表，大部分是数字的，有3位半和4位半区分。高级的万用表量程是自动切换的。

建议经常维修电路的同行准备两块数字表，一块精度高的，例如fluke的，价格较高最便宜的也要400多，一块精度差一些但速度快的，例如3位半或者指针表。这两块表当中要包括电阻电容电感，二极管，三极管，交直流电流电压的测量和温度，频率，等等，这样可以互补，从而快速准确的判断问题所在。

有了万用表，还要有表笔，有人说表笔是人家配套的，是的，我说的表笔是指在标准配备之外的，例如挂钩和探针，挂钩可以很方便的将表笔挂接在测试点上，这样就可以很方便的腾出手来干其他的或者适合长期监测。就是下面这些挂钩。

2、逻辑笔

逻辑笔只可以简单的判断数字电路的高低准位。当被测电路的某一点为高准位时，逻辑笔上的红灯会亮。反之，当被测电路的某一点为低准位时，逻辑笔上的绿灯会亮。若是该测点有脉冲时，逻辑笔上的Plus灯会闪动。

逻辑笔反应速度高于万用表，但不能量化，根据个人的喜好，对于速度较快的电路或者大范围快速排查用出很大。

3、

示波器(Oscilloscopes)，在电子仪器中占有极重要的地位，不管是观察各种波形之频率与振幅大小，或分析相位与失真等特性，均非常方便。

基本上，示波器是用来观察电压变化的一种装置。而在经过各种适当的换能装置之后，便可以用来观测电流、阻抗、速度、温度、照度以及时间等不同的物理量，而使得示波器可以用于不同的领域中，如：物理、化学、医学、航空或机械等，因此，熟悉示波器的各项功能，对于往后的实验有很大帮助。

示波器的主要构造是由阴极射线管(Cathod-Ray Tube)，垂直放大(Vertical Amplifier)，水平放大(Horizontal Amplifier)以及扫描产生器(Sweep Generator)，这四大部分所构成的。

由于示波器是属于一种精密的仪器，我们在使用时应注意以下两点：

1.将示波器的电源开关拨到ON之前，先将电源插好，在Power ON了之后，检查电源指示灯亮了吗？若指示灯在闪动，则表示电源电压不符合示波器的规格。会损伤示波器。必须立即OFF Power并且拔去插头。

2.示波器在测量时，常须用到探棒笔亦即衰减棒(Probe)，在衰减棒上有一个选择钮可拨到"X10"或"X1"两处。其中，"X10"就是将待测讯号经由衰减网络衰减了10倍，然后再加入示波器的输入端。因此，我们在屏幕上看到的波形已经缩小了10倍，这也表示实际的波形振幅必须乘以10倍，但是频率和衰减量无关。另外，"X1"就是不将待测讯号衰减。因此，在屏幕上看到的波形即为实际的波形。

示波器的旋钮介绍：

1.亮度旋钮(Intensity)
亮度控制可以改变CRT电子束的强度，进而控制屏幕上波形的亮度，平时不宜太亮，以免降低了屏幕的寿命，尤其在波形只有一点时。

2.聚焦旋钮(Focus)
聚焦旋钮可改变加速阳极电位，使得屏幕得到粗细不同的线条，通常和亮度控制钮配合使用，以便调整屏幕的清晰度及亮度。

3.轨迹旋转钮(Trace Rotation)
轨迹旋转钮是用来校正水平位准。

4.屏幕亮度钮(Scale Illum)
屏幕亮度钮可调整屏幕亮度，但是一般我们不会用到它。

5.垂直选择模式(Vertical Mode)
垂直选择模式共有三种Mode，一为CH1，一为Add，另一为CH2。当旋钮拨到CH1时，我们只能在屏幕上看到CH1之输入波形。当旋钮拨到CH2时，我们只能在屏幕上看到CH2之输入波形，当旋钮拨到Add时，我们可以在屏幕上看到CH1和CH2的波形相加。

6.垂直位置旋钮(Vertical Position)
垂直位置旋钮可改变垂直偏向位准，因此，波形可以在屏幕中上下改变位置。

7.水平位置旋钮(Horizontal Position)
水平位置旋钮可改变水平偏向位准，因此波形可以在屏幕中左右改变位置，水平位置旋钮常和垂直位置旋钮配合使用，若将此钮拉起时，水平周期可以扩展10倍，以利我们观察波形之某一部份。

8.交流/直流开关(AC/DC)
交流/直流开关是用以选择输入信号的交连方式，若置于AC位置，则输入信号串联一个隔直流电容，因此，没有直流位准。若置于DC位置，则电容短路，且输入信号将直接加到垂直放大器。若置于GND，则垂直放大输入接地，此时，屏幕只有水平基准线，可以供校正直流准位。

9.垂直衰减范围选择钮(Volts/Div)
垂直衰减范围选择钮又称垂直增益选择钮，其约有十个粗调纽。平时皆将垂直衰减范围选择钮的中央微调钮右转至最底。

10.水平周期扫描开关(Time/Div)
水平周期扫描开关约有二十个粗调档。水平周期是指波形在水平线上每一格所占的周期数。其微调纽Variable可微调每一粗调的上限到下限，但平时右转至最底。
但示波器显然不方便携带，价值也高，拥有的人不多，目前有模拟示波器和数字示波器之分。在有明确检修资料的情况下，在给出示波器调整资料的情况下，利用示波器进行维修当然很方便。在没有示波器的情况下当然也是可以进行维修的。
几年前有个单位接了一个维修任务，把60M的模拟示波器抬到了现场，经过几天的检查不得要领，给我电话咨询的时候往往是示波器显示如何如何，反而把我说糊涂了。在周末的时候我开车过去看了一下，是个紫外可见光分光光度计。仪器屏幕显示定标曲线不好，无法通过自检。从曲线判断输入信号有问题。于是我用万用表在接受端的隔直电容后面测量电压的变化后问他们波形是不是方波上的锯齿？他们很吃惊，没有示波器怎么判断的，我说万用表已经显示出来了，基础电压是2.2v，万用表现在2.2v的后面不断的波动，方波结束后为0V,这已经告诉你方波上肯定会出现锯齿波的。出现这种情况只能说明前级的信号输入本身不正确或者这个电容有问题，结果电容更换过，那么就只有一个可能，就是前级信号了，这个信号来自高压倍增管，PMT本身有寿命的，难道这么巧？于是下手拆下PMT，结果发现高压线破损裸露触碰了信号线造成严重的干扰，使信号无法拉开。经过处理当时就已经好转了，于是让他们继续处理我返回西安，在路上他们问我不用示波器真的可以判断波形？我只能说这是一个经验问题，示波器和万用表本质上没有区别，区别在速度和直观程度上，示波器和万用表有着对应关系，这个对应关系的理解往往是经验和反复试验得出的。在我从事18年的电子设计和维修工作中，绝少用到示波器。测量一个电位和电平，测量一个电压本不需要示波器，而电源杂波干扰对设备的影响也微乎其微，因为其开关电源会处理掉这些杂波的。但在有些情况下示波器不可缺少，例如CT，X光机，五分类血球的激光信号接受端调整都是以示波器信号为依据的，这也是没有办法替代的。

4、电烙铁，这里转发一份别人写的资料，我就不再复述了。

电烙铁是电子爱好者进行业余制作和维修的主要工具之一。它主要由铜制烙铁头和用电热丝绕城的烙铁芯两部分组成。烙铁芯直接接220V市电，用于加热烙铁头，烙铁头则沾上溶化的焊锡焊接电路板上的元件。

从构造上分，电烙铁有内热式和外热式两种。内热式电烙铁的烙铁芯安装在烙铁头的内部，因此体积小，热效率高，通电几十秒内即可化锡焊接。外热式电烙铁的烙铁头安装在烙铁芯内，因此体积比较大，热效率低通电以后烙铁头化锡时间长达几分钟。

从容量上分，电烙铁有20W、25 W、35 W、45 W、75 W、100 W以至500 W等多种规格。爱好者一般使用25 W的内热式电烙铁。

电烙铁初次使用时，首先应给电烙铁头挂锡，以便今后使用沾锡焊接。挂锡的方法很简单，通电之前，先用砂纸或小刀将烙铁头端面清理干净，通电以后，待烙铁头温度升到一定程度时，将焊锡放在烙铁头上溶化，使烙铁头端面挂上一层锡。挂锡后的烙铁头，随时都可以用来焊接。

用电烙铁焊接时，除了必须有焊锡条做焊料、直接用于焊接之外，还应该备有助焊剂。助焊剂顾名思义就是有助于焊接的，它可以清洁焊接物表面和清除溶锡中的杂质，提高焊接质量。常用的助焊剂有松香和焊锡膏（俗称焊油），其中松香时一种腐蚀性很小的天然树脂。焊锡条（又称焊锡丝）里就带有松香，故俗称松香芯焊锡条。焊锡膏也是一种很好的助焊剂，但是其腐蚀性比较强，本身又不是绝缘体，故不宜用于元件的焊接，大多用于面积较大的金属构件的焊接，使用量也不宜过多，焊接完成以后应使用酒精棉球将焊接部位擦干净，防止残留的焊锡膏腐蚀焊点和焊接件，影响产品的质量和寿命。

另外，使用电烙铁是属于强电操作，一定要注意安全用电。任何电烙铁都必须又三个接线端，其中两个与烙铁芯相接，用于连接220V交流电源，另一个与烙铁外壳相连是接地保护端子，用以连接地线，为了安全起见，使用前最好用万用表鉴别一下烙铁芯是否断线或者混线。一般20～30W的电烙铁的烙铁芯电阻为：1500～2500欧姆。

焊接是每个电子爱好者必须掌握的基本功，所以必须要下些功夫，好好练习。如何才能焊接好元器件那呢？简单的讲，应注意以下三点。

1.焊接前，应将元件的引线截去多余部分后挂锡。若元件表面被氧化不易挂锡，可以使用细砂纸或小刀将引线表面清理干净，用烙铁头沾适量松香芯焊锡给引线挂锡。如果还不能挂上锡，可将元件引线放在松香块上，再用烙铁头轻轻接触引线，同时转动引线，使引线表面都可以均匀挂锡。每根引线的挂锡时间不宜太长，一般以2~3秒为宜，以免烫坏元件内部，特别使给二极管、三极管引脚挂锡时，最好使用金属镊子夹住引线靠管壳的部分，借以传走一部分热量。另外，各种元件的引脚不要截得太短，否则既不利于散热，又不便于焊接。

2.焊接时，把挂好锡得元件引线置于待焊接位置，如印刷板得焊盘孔中或者各种接头、插座和开关得焊片小孔中，用沾有适量锡得烙铁头在焊接部位停留3秒钟左右，待电烙铁拿走后，焊接处形成一个光滑的焊点。为了保证焊接得质量，最好在焊接元件引线得位置事先也挂上锡。焊接时要确保引线位置不变动，否则极易产生虚焊。烙铁头停留得时间不宜过长，过长会烫坏元件，过短会因焊接溶化不充分而造成假焊。

3.焊接完后，要仔细观察焊点形状和外表。焊点应呈半球状且高度略小于半径，不应该太鼓或者太扁，外表应该光滑均匀，没有明显得气孔或凹陷，否则都容易造成虚焊或者假焊。在一个焊点同时焊接几个元件的引线时，更加要应该注意焊点的质量。
电烙铁有内热式外热式之分，有恒温非恒温之分，也有固定焊台或便携式之分。

5、热风枪

下面是一些热风枪的示意图，看到的都是风枪本身，后面还有一个大的基座。

下面这些都是风枪的各种风嘴，通过更换这些风嘴来适应不同的焊接

热风枪的使用
1、指导
热风枪是一种贴片元件和贴片集成电路的拆焊、焊接工具，热风枪主要由气泵、线性电路板、气流稳定器、外壳、手柄组件组成。性能较好的850热风枪采用850原装气泵。具有噪音小、气流稳定的特点，而且风流量较大一般为27L／mm；NEC组成的原装线性电路板，使调节符合标准温度(气流调整曲线)，从而获得均匀稳定的热量、风量；手柄组件采用消除静电材料制造，可以有效的防止静电干扰。
由于手机广泛采用粘合的多层印制电路板，在焊接和拆卸时要特别注意通路孔，应避免印制电路与通路孔错开。更换元件时，应避免焊接温度过高。有些金属氧化物互补型半导体(CMOS)对静电或高压特别敏感而易受损。这种损伤可能是潜在的，在数周或数月后才会表现出来。在拆卸这类元件时，必须放在接地的台子上，接地最有效的办法是维修人员戴上导电的手套，不要穿尼龙衣服等易带静电的服装。
2、操作
(1)将热风枪电源插头插入电源插座，打开热风枪电源开关。
(2)在热风枪喷头前10cm处放置一纸条，调节热风枪风速开关，当热风枪的风速在1至8档变化时，观察热风枪的风力情况。
(3)在热风枪喷头前10cm处放置一纸条，调节热风枪的温度开关，当热风枪的温度在1至8档变化时，观察热风枪的温度情况。
(4)实习完毕后，将热风枪电源开关关闭，此时热风枪将向外继续喷气，当喷气结束后再将热风枪的电源插头拔下。

还需要下面的工具，这里就不再讲述了，都是常用的。

二极管

下面这些文章都是介绍二极管的，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1041&replyID=&skin=1，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1043&replyID=&skin=1，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1058&replyID=&skin=1，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5552&replyID=&skin=1，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5553&replyID=&skin=1，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5554&replyID=&skin=1，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5555&replyID=&skin=1，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5559&replyID=&skin=1。

总体来说分为整流二极管，稳压二极管和开关二极管三种。整流二极管体积较大，而且都是以黑色表示，所有的二极管都是负标记，就是在负极用白色或者黑色环状标示。所有的二极管都是正向导通反向截止，用万用表的正表笔接二极管正极，负表笔接二极管的负极，电阻档会显示很低的一个数值，反之数值很大，这说明二极管基本是好的。例如我常用的数字表，用二极管测量档离线测量一个二极管正向现实600左右， 反向显示1400左右，我就认为是正常的，在线测量正向500左右反向600左右我也认为是好的。

由于二极管较小，完整的型号很难全部标注在上面，因此有些缩写代号，购买的时候一个是凭经验二就是拿着原来的二极管去电子市场购买最为合适。整流二极管一般都是黑色的，开关管和稳压管在有些型号里面都是红色不好区分，有些稳压管是灰色的。
除整流二极管外，其余的二极管很少损坏，其寿命一般都在几十万小时。

硅桥，整流桥，硅堆，这些都是指一个东西

整流桥实际上就是将4个二极管组合的桥式整流集成化了，~表示交流输入，+-表示直流输出。其原理下图所示：

桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。

　　桥式整流电路的工作原理如下：e2 为正半周时，对D1 、D3 和方向电压，Dl，D3 导通；对D2 、D4 加反向电压，D2 、D4 截止。电路中构成e2 、Dl、Rfz 、D3 通电回路，在Rfz ，上形成上正下负的半波整洗电压，e2 为负半周时，对D2 、D4 加正向电压，D2 、D4 导通；对D1 、D3 加反向电压，D1 、D3 截止。电路中构成e2 、D2 Rfz 、D4 通电回路，同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压。
由上面这两个图看到，用万用表测量交流输入无论怎么测量都是经过一个二极管的正向然后再经过一个二极管的反向，因此其阻值要大于一个二极管的反向。用万用表测量直流输出端，无论怎么测量都是测量两个二极管的正向，其阻值要小于一个二极管的反向。但交流端和直流端相互测量则可分别测量出这个二极管的好坏，但这么测量已经意义不大，因为你不可能单独更换其中的一个二极管。开路和短路是这个硅桥常见的问题。有些直接炸开甚至冒烟儿发烫，那么根据型号或者耐压以及电流直接更换就可以了，在不方便购买的地方用4个耐压和电流都高于原来硅桥的二极管搭建一个桥式整流替代也是可以的。

三极管现在都是晶体管，有PNP和NPN形式，三极管最大的特性是放大特性，利用一个或者数个三极管进行信号的放大，但现在在医疗器械中已经很少能看到使用三极管的特性了，原因是放大电路的出现以其价格低廉性能稳定方便使用的特点取代了三极管，那么三极管另外一个特性也就是我们在医疗设备中经常见到就是开关特性，作为电子开关使用三极管极其方便，给三极管的基极（B极）一个高电平信号，那么集电极（用字母c表示）和发射极（用字母e表示）就会导通，利用这个特点我们可以用一个或者几个三极管来作为电子开关，联合推动（用小三极管推动大功率三极管），三极管与阻容元件和电感线圈组合使用还可以形成振荡电路用于开关电源和高频电路中。

https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5573&replyID=&skin=1
https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1375&replyID=&skin=1
https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1066&replyID=&skin=1
https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1059&replyID=&skin=1

上面这些文章可以加深我们的理解。
在三极管的判断中，在线用电阻挡测量是最直接的，上面的文章已经阐述了如何测量，除非有明显的短路或断路，否则三极管的好坏用电阻挡不是那么容易被判断出来，有些大功率的三极管例如电视机里的行管和开关电源中的开关管本身带有内置阻尼，管脚间电阻很小，往往误认为是短路，其实遇到这种情况一定要先查询该管的详细资料才能做出判断。

在线测量还有一个方法就是在基极施加一个高电平信号或者等待这个高电平信号的出现，然后测量集电极（c）和发射极（e）的电压关系就可以知道这个管子的好坏，从经验中得知，三极管的集电极（c）往往接到一个高电平或者电源信号上或者一个元器件的输出，发射极（e）往往接地或者接下一个需要推动的元器件。举例说明一下，一个三极管经过测量知道b为0v，c为5v，e为0v ，在整个设备运行过程中b有5v-0v的变化，那么等待这个b5v的出现测量e和c的电压就可以知道好坏，如果b5v是瞬间的，不好掌握，那么用10k的电阻一端接5v，另一端接b就可以长期提供高电平信号，但这么做的前提是断开原来的线路，在高电平出现时，测量到e和c的电压都降低且它们之间又不超过1v的电压差，那么就可以断定这个三极管是正常的，具体说来就是c原来是5v ，e原来是0v ，高电平加入b后，c为0.9v e为0.4v或者c为2ve为1.4v这些都是正常的，（本贴没有特殊说明的情况下所讲的电压都是该点的对地电压），这些电压的不同完全取决于后面的电路。直接测量e和c之间的电压也是很好的办法，例如e、c原来的电压差是5v，高电平加入b后，e、c的电压差小于1v，那么就可以断定三极管已经导通，是正常的。
有时候测量三极管后续电路无法正常工作，往往先怀疑三极管是否正常，这个思路是对的，但推动这个三极管的电路也需要检查的，应为它不给三极管高电平信号让三极管如何工作呢。

明显的感觉三极管发烫、冒烟儿甚至炸开，这些都没有什么好量的了，直接更换就可以了。当然要搞明白原因，是三极管本身出现问题还是其他电路有问题造成的。

三极管的替换一般掌握这么几个原则，PNP对换PNP,NPN对换NPN,在开关管使用当中放大倍数不需要考虑的，耐压和电流要重点考虑。
在替换过程中，管脚的不一致是经常存在的，不能直接替换的，要么查找相关手册确定引脚顺序再进行替换，要么运用万用表进行测试，有很多数字表都带有三极管放大倍数的检测，有PNP和NPN的测试总共8个插孔，把三极管的引脚通过调换方向就可以在这些插孔中的三个得到一个准确的放大倍数的显示，而在其他的插孔要么不显示，要么显示全段字符。这样就可以准确的判断出各个引脚以及这个三极管的好坏。显示的放大倍数一般都超过100。

三端稳压器，这是最常见的稳压器，用法极其简单，输入输出均有一个聚酯电容和电解电容作为滤波使用，电容的规格型号完全一样。https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1083&replyID=&skin=1
https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1062&replyID=&skin=1这两篇文章大家看一下，加深一下印象。
最常见的就是78系列（正电压）和79系列（负电压），这些型号从5v-24v都有，电流都是1.5A，78(79)H系列电流为5A，78（79）L系列电流是0.5A。
三端稳压器一般用在恒压电路中，电流随负载变化而变化，除L系列，其余都有散热片，要注意的是散热片并不都是接地的，78系列是散热片接地，但79系列是输出接地，因此，在设备上经常看到此类需要散热片的芯片与稳压器或者大功率三极管接触的地方都有类似塑料的东西隔离，这个隔离膜有两个作用，一个是保证散热面积接触良好提高散热效率，另一个就是避免与地线短路。维修过程中不慎将隔离膜去掉或者丢失，就会造成短路，而无法开机。紧固螺栓有时候也要与芯片或者管子上的散热片金属部分隔离，否则也会短路。
三端稳压器可靠性很高，很少损坏，遇到炸开等损坏一般也都是后极电路严重短路造成的。

这里引出几个我们初中学过的物理课程，在这个时候我们学习了几个电路公式

U=IR,U是电压，I是电流，R是电阻，如何应用这个公式呢，我们举例来说。一台设备通电就烧掉保险，有时候会烧掉电源上的保险，经常有人问是电源问题还是后面的线路板问题？很简单，拔下电源到后面板的插头，电源单独通电，测量电源输出看是否有正常的电压，如果电压正常，还不能断定电源就是好的，还要测量一下后面的板子，后面的板子对应的插头电阻是多少要测量一下，这样电压知道了，电阻也知道了就可以通过计算得到答案。例如，电源电压是5v，7805的三端稳压，那么我们就知道其电流最大也就是1.5A，R=U/I=3.33欧姆，这个电阻值就是正常的范围底线，如果你测量出后面的板子电阻有200欧姆那么后面的板子肯定没有问题，实际上没有人设计电路会把电源用到饱和的，一般设计成电源功率的一半甚至更低，目的就是保护电源，延长寿命，降低发热程度。上面的这个例子一般测量到的电阻都是几十欧姆甚至上百欧姆的。供电电压越高其连接板的电阻也就越高。后续板子电阻正常出现通电烧毁保险的问题，一般是电源本身的故障造成的，稳压效果变差，器件老化损坏等等都有可能。

有些电源仅提供功率和电压，那么功率的公式可以推导出很多，P(功率)=UI=U²/R=I²R,通过公式的套用就可以计算出是否正常。 一般维修当中很少测量电流的，原因有两个，一是电流测量要将万用表串接到电路中，需要断开原来的线路，比较麻烦，二是电源都有过流保护，出现电流过大电源首先会保护无法测量。
三端稳压器不接散热器发热烫手是正常的，但不接散热器的情况下不能工作长时间，否则容易损坏，在接上散热器的情况下发热严重往往预示着电流过大，后续电路有问题。

还有的稳压器不是三端的，而是集成电路样子的封装，就是DIP封装的，8脚甚至更多，这些电源电路一般用于可调电源和恒流电路中，例如LM215,LM317.
这里要说明的是，恒流电路的作用，在医疗器械中很多地方需要恒流电路，例如需要稳定光源的地方，血球的HGB比色灯（无论是灯泡还是LED），生化的光源，监护的血氧探头发射端（现在有专门的芯片提供），血球的计数电压也是恒流的。

恒流的作用可以使用电器件特别是光源不闪烁，输出稳定的光亮度，这样后面的接收电路就可以很好的区别开空白和样本，如果不采用恒流，单纯的恒压是很难办到的，电压的波动因素很多也很频繁，很容易造成接收部分的波动从而得出不稳定的数据。
血球的计数恒流电路设计的目的是把电流恒定下来，通过细胞的大小也就是电阻的变化得到电压也就是脉冲的变化从而达到计数和体积测量的目的。

值得一提的是恒流电路非常稳定，很少会损坏。

开关电源作为一个部件或者组件在医疗设备中经常见到，大部分开关电源是独立工作的。下面几篇文章大家看一下：

https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=8684&replyID=&skin=1
https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=8524&replyID=&skin=1
https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=7189&replyID=&skin=1
https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3592&replyID=&skin=1
https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2941&replyID=&skin=1
开关电源往往设计的非常紧凑，拆卸查找问题的时候难以下手，这是没有办法的事情，开关电源都是这么设计的，目的就是为了降低体积。

所有输出都没有 ，就要检查电源的输入，保险，热敏电阻，压敏电阻这些保护电路是否有问题，振荡电路是否起振，振荡管或者振荡芯片都是检查的重点。
单纯一路没有输出反而好检查一些，单独这一路的稳压管或者开关管是检查的重点，电源上的电解电容损坏也是常见的，开关电源大部分是单面线路板，虚焊脱焊也是常见的。
有些人不维修开关电源，直接替换，国产的通用性开关电源质量很好，只要功率合适就没有任何问题，剩下的就是要考虑安装空间和尺寸了。
在大型的医疗设备中，开关电源不是独立的，需要与主控板的控制，将开关电源的各个监测信号通知主控板，主控板的控制信号也要指挥开关电源，这样的电源体积庞大布局密集，采用很多专用的电路和厚膜，这就不是简单的替换那么好处理了。
以前的开关电源无法独立适用，甚至会烧坏电源，现在设计都提供了假负载，可以单独测试的。

放大器在电路中应用很多，特别是在医疗器械中，信号的采集放大都需要放大器的参与，这是一个很庞大的家族。
这里有一篇李工的培训讲座：https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3714&page=2，仔细看一下对大家有帮助。
放大器有几个显著的特点可以对检修提供帮助，由于我们仅仅是维修，所以对电路设计理念可以不予理睬。
1、作为信号采集用的放大器第一级或者前几级的放大器输入在没有信号输入的情况下一定为0，或者很低的电压，一般为毫伏级的，如果第一级的输出几百毫伏甚至更多，一定要检查两个输入端是否平衡，如果两个输入端为0而输出很高，基本上可以断定放大器损坏。后续的矫正增益电路输出不为0是正常的。
2、放大器的工作发热都很小，如果遇到发热情况在排除电源接错的情况下，可以断定放大器损坏。以前我写文章讲过单运放的芯片被双运放替换，电源引脚不同造成错误因而放大器发烫，这不是设计问题而是维修人员的疏忽造成的。
3、放大器很少单独使用，很少在电路中使用一个放大器来完成工作，一般都采用2-4个放大器，可以是单运放，也可以是双运放或者4运放。单独在电路中使用一个放大器一个是特殊电路要求，另一个就是充当比较器使用，abx血球上的废液指示灯电路就是个特例。
4、医疗器械上采用的放大器都是双电源供电即正负电源供电，有+—12v，+—15v等等，我只见过一个老式 的监护用的是+—18v，到现在也很不理解。这两组电源都是尽可能的平衡，只要有一路波动较大就会影响整个信号的采集放大，准确性不好、漂移很大等等。
5、放大器的输入端总是有一路是固定信号另一路是变化量，它们之间一般没有联系，但输入的一路与输出端有着反馈的联系。
6、放大器的替换以同型号同尾缀替换为原则。不同型号的放大器其参数可能差别很大，例如op07和tl081，前者精度高噪音低，后者速度快，替换之后会得到不同的放大信号，所以放大器尽可能的不要去替换。
7、在现有的资料中，针对如何判断放大器的好坏没有很好的办法，大部分介绍的都是电阻法，被测放大器每个引脚的间的电阻与正常放大器的对比，或者在线测量两个相同放大器的对地电阻，这样做其实不是能很好的判断。在很多示波器应用的文章里，采用示波器测量放大器效果显著，前提是有脉冲信号发生，即将脉冲信号接到放大器输入端，在输出端测量放大效果。通过万用表测量输入端的微弱电压变化和输出端的交明显的电压变化也可以判断的，但频率很高的信号万用表反应就不是那么明显了。
8、放大器的输出在没有特殊电路的情况下，输出电压不可能超过供电电源的电压，例如双电源供电+-12v，输入一般是1v以下，那么输出不会超过或者接近+-12v。这仅仅是常规用法，医疗器械上绝大多数都是如此。

现在说一下什么是电平，电平信号运用到数字电路当中，区别于模拟电路的信号，有TTL电平和cmos电平之分。
什么是TTL电平呢，输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V，噪声容限是0.4V。这是TTL电平的概念。
CMOS电平是1逻辑电平电压接近于电源电压即高电平，0逻辑电平接近于0V即低电平。而且具有很宽的噪声容限。下面是有关电平的知识。
1、电平转换电路：
因为TTL和COMS的高低电平的值不一样（ttl 5v<＝＝>cmos 3.3v），所以互相连接时需要电平的转换：就是用两个电阻对电平分压，没有什么高深的东西。哈哈
2、OC门，即集电极开路门电路，OD门，即漏极开路门电路，必须外接上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。否则它一般只作为开关大电压和大电流负载，所以又叫做驱动门电路。 这也就是在数字电路中经常会见到电阻，而且会见到电阻排，只是就是为了上拉或者限流用的。
3，TTL和COMS电路比较：
1）TTL电路是电流控制器件，而coms电路是电压控制器件。
2）TTL电路的速度快，传输延迟时间短(5-10ns)，但是功耗大。COMS电路的速度慢，传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关，频率越高，芯片集越热，这是正常现象。
3）COMS电路的锁定效应：
COMS电路由于输入太大的电流，内部的电流急剧增大，除非切断电源，电流一直在增大。这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时，COMS的内部电流能达到40mA以上，很容易烧毁芯片。
防御措施： 1）在输入端和输出端加钳位电路，使输入和输出不超过不超过规定电压。
2）芯片的电源输入端加去耦电路，防止VDD端出现瞬间的高压。
3）在VDD和外电源之间加线流电阻，即使有大的电流也不让它进去。
4）当系统由几个电源分别供电时，开关要按下列顺序：开启时，先开启COMS电路得电源，再开启输入信号和负载的电源；关闭时，先关闭输入信号和负载的电源，再关闭COMS电路的电源。
4，COMS电路的使用注意事项
1）COMS电路时电压控制器件，它的输入总抗很大，对干扰信号的捕捉能力很强。所以，不用的管脚不要悬空，要接上拉电阻或者下拉电阻，给它一个恒定的电平。
2）输入端接低内组的信号源时，要在输入端和信号源之间要串联限流电阻，使输入的电流限制在1mA之内。
3）当接长信号传输线时，在COMS电路端接匹配电阻。
4）当输入端接大电容时，应该在输入端和电容间接保护电阻。电阻值为R=V0/1mA.V0是外界电容上的电压。
5）COMS的输入电流超过1mA，就有可能烧坏COMS。
5，TTL门电路中输入端负载特性（输入端带电阻特殊情况的处理）：
1）悬空时相当于输入端接高电平。因为这时可以看作是输入端接一个无穷大的电阻。
2）在门电路输入端串联10K电阻后再输入低电平，输入端出呈现的是高电平而不是低电平。因为由TTL门电路的输入端负载特性可知，只有在输入端接的串联电阻小于910欧时，它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来，串联电阻再大的话输入端就一直呈现高电平。这个一定要注意。COMS门电路就不用考虑这些了。
6，TTL电路有集电极开路OC门，MOS管也有和集电极对应的漏极开路的OD门，它的输出就叫做开漏输出。OC门在截止时有漏电流输出，那就是漏电流，为什么有漏电流呢？那是因为当三机管截止的时候，它的基极电流约等于0，但是并不是真正的为0，经过三极管的集电极的电流也就不是真正的 0，而是约0。而这个就是漏电流。开漏输出：OC门的输出就是开漏输出；OD门的输出也是开漏输出。它可以吸收很大的电流，但是不能向外输出的电流。所以，为了能输入和输出电流，它使用的时候要跟电源和上拉电阻一齐用。OD门一般作为输出缓冲/驱动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。

[此贴子已经被leehp于2006-11-28 8:30:08编辑过]

接下来就是阐述一下集成电路了。

一、数字集成电路的分类 数字集成电路有多种分类方法，以下是几种常用的分类方法。 1．按结构工艺分 按结构工艺分类，数字集成电路可以分为厚膜集成电路、薄膜集成电路、混合集成电路、半导体集成电路四大类。如图0-1所示。 世界上生产最多、使用最多的为半导体集成电路。半导体数字集成电路（以下简称数字集成电路）主要分为TTL、CMOS、ECL三大类。 ECL、TTL为双极型集成电路，构成的基本元器件为双极型半导体器件，其主要特点是速度快、负载能力强，但功耗较大、集成度较低。双极型集成电路主要有 TTL(Transistor-Transistor Logic)电路、ECL(Emitter Coupled Logic)电路和I２L(Integrated Injection Logic)电路等类型。其中TTL电路的性能价格比最佳，故应用最广泛。 ECL，即发射极耦合逻辑电路，也称电流开关型逻辑电路。它是利用运放原理通过晶体管射极耦合实现的门电路。在所有数字电路中，它工作速度最高，其平均延迟时间tpd可小至1ns。这种门电路输出阻抗低，负载能力强。它的主要缺点是抗干扰能力差，电路功耗大。 MOS电路为单极型集成电路，又称为MOS集成电路，它采用金属－氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor,缩写为MOSFET)制造，其主要特点是结构简单、制造方便、集成度高、功耗低，但速度较慢。 MOS集成电路又分为PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor，P沟道金属氧化物半导体)、NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor，N沟道金属氧化物半导体)和CMOS(Complement Metal Oxide Semiconductor，复合互补金属氧化物半导体)等类型。 MOS电路中应用最广泛的为CMOS电路，CMOS数字电路中，应用最广泛的为4000、4500系列，它不但适用于通用逻辑电路的设计，而且综合性能也很好，它与TTL电路一起成为数字集成电路中两大主流产品。CMOS数字集成电路电路主要分为4000（4500系列）系列、54HC/74HC系列、54HCT/74HCT系列等，实际上这三大系列之间的引脚功能、排列顺序是相同的，只是某些参数不同而已。例如，74HC4017与CD4017为功能相同、引脚排列相同的电路，前者的工作速度高，工作电源电压低。4000系列中目前最常用的是B系列，它采用了硅栅工艺和双缓冲输出结构。 Bi-CMOS是双极型CMOS（Bipolar-CMOS）电路的简称，这种门电路的特点是逻辑部分采用CMOS结构，输出级采用双极型三极管，因此兼有CMOS电路的低功耗退??偷缏肥涑鲎杩沟偷挠诺恪?lt;/P> 综上所述，TTL74系列、CMOS 4000（4500）系列是通用性最强、应用最广泛的数字集成电路，因此，本书重点介绍这两类常用的数字集成电路。 2.根据集成电路规模的大小分 根据集成电路规模的大小，数字集成电路通常分为小规模集成电路（SSI） 、中规模集成电路（MSI） 、大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）。 (1) 小规模集成电路（Small Scale Integration，SSI） 小规模集成电路通常指含逻辑门个数小于10 门(或含元件数小于100个)的电路。 (2) 中规模集成电路（Medium Scale Integration，MSI） 中规模集成电路通常指含逻辑门数为10门～99门(或含元件数100个～999个)的电路。 (3) 大规模集成电路（Large Scale Integration，LSI） 大规模集成电路通常指含逻辑门数为1000门～9999门(或含元件数1000个～99999个)的电路。 (4) 超大规模集成电路（Very Large Scale Integration，VLSI） 超大规模集成电路通常指含逻辑门数大于10000 门(或含元件数大于100000个)的电路。 3. 根据电路的功能分 （1）门电路 与门/与非门、或门/或非门、非门等。 （2） 触发器 锁存器 R-S触发器、D触发器、J-K触发器等 （3） 编码器 译码器 二进制——十进制译码器、BCD—7段译码器等。 （4）计数器 二进制、十进制、N进制计数器等。 （5）运算电路 加/减运算电路、奇偶校验发生器、幅值比较器等。 （6） 时基 定时电路 单稳态电路 、延时电路等。 （7） 模拟电子开关 数据选择器 （8） 寄存器 基本寄存器、移位寄存器（单向、双向）。 （9） 存储器 RAM、ROM、E2PROM、Flash ROM等。 （10） CPU 对广大电子爱好者来说，最需要了解和掌握的为第1~8类中小规模集成电路的原理与应用，因此，本书按照该分类对第1~8类中常用的数字集成电路的基本工作原理及应用作比较详细地介绍。下面先介绍TTL 74系列和4000系列数字集成电路的型号组成及符号的意义。 二、 数字集成电路的命名 1. 数字集成电路型号的组成及符号的意义 数字集成电路的型号组成一般由前缀、编号、后缀三大部分组成，前缀代表制造厂商，编号包括产品系列号、器件系列号，后缀一般表示温度等级、封装形式等。如表0—1所示为TTL 74系列数字集成电路型号的组成及符号的意义。 1. TTL 74系列数字集成电路型号的组成及符号的意义 表0—1 TTL74系列数字集成电路型号的组成及符号的意义 第1部分 第2部分 第3部分 第4部分 第5部分 前缀 产品系列 器件类型 器件功能 器件封装形式、温度范围 符号 意义 符号 意义 符号 意义 符号 意义 54 军用电路 -55－+125oC 标准电路 阿拉伯数字 器 件 功 能 W 陶瓷扁平 H 高速电路 B 塑封扁平 代表制造厂商 S 肖特基电路 F 全密封扁平 74 民用 通用电路 LS 低功耗肖特基电路 D 陶瓷双列直插 ALS 先进低功耗肖特基电路 P 塑封双列直插 AS 先进肖特基电路 2. 4000系列集成电路的组成及符号意义 4000系列CMOS器件型号的组成及符号的意义见表0—2。 表0—2 4000系列CMOS器件型号的组成及符号意义 第1部分 第2部分 第3部分 第4部分 型 号 前 缀的意 义 器 件 系 列 器 件 种 类 工作温度范围、封装形式 代表制造厂商 符 号 意 义 符 号 意 义 符号 意 义 CD 美国无线电公司产品 40 45 产品 系列号 阿 拉 伯 数 字 器 件 功 能 C 0℃~70℃ CC 中国制造 E -40℃~85℃ TC 日本东芝公司产品 R -55℃~85℃ MC1 摩托罗拉公司产品 M -55℃~125℃ 举例说明如下： CT 74 LS 00 P （1） (2) (3) (4) (5) 封装形式 P：塑料双列直插封装 器件种类：四2输入与非门 器件系列：低功耗肖特基74TTL电路系列 产品系列 74系列 制造厂商 CT：国产TTL电路 CT74LS00P为国产的（采用塑料双列直插封装）TTL 四2输入与非门。 SN 74 S 195 J （1） (2) (3) (4) (5) 封装形式 J：陶瓷双列直插封装 器件种类：4位并行移位寄存器 器件系列：肖特基74TTL电路系列 产品系列 74系列 制造厂商 SN：美国TEXAS公司制造 SN74S195J为美国TEXAS公司制造的采用陶瓷双列直插封装的4位并行移位寄存器。 同一型号的集成电路原理相同，通常又冠以不同的前缀、后缀，前缀代表制造商（有部分型号省略了前缀），后缀代表器件工作温度范围或封装形式，由于制造厂商繁多，加之同一型号又分为不同的等级，因此，同一功能、型号的IC其名称的书写形式多样，如CMOS 双D触发器4013有以下型号： CD4013AD CD4013AE CD4013CJ CD4013CN CD4013BD CD4013BE CD4013BF CD4013UBD CD4013UBE CD4013BCJ CD4013BCN； HFC4013 HFC4013BE HCF4013BF HCC4013BD/BF/BK HEF4013BD/BP HBC4013AD/AE/AK/AF SCL4013AD/AE/AC/AF MB84013/M MC14013CP/BCP TC4013BP. 一般情况下，这些型号之间可以彼此互换使用。

[此贴子已经被leehp于2006-11-28 8:32:12编辑过]

本站还有很多关于常用CMOS电路的文章，大家有时间看一下：

https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5220&replyID=&skin=1
https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5424&replyID=&skin=1
https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5220&replyID=&skin=1
https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1213&replyID=&skin=1

CMOS电路大量应用到医疗器械当中，但以前的4000系列倒是不常见，74系列的高速CMOS电路，例如74HC系列或者74LS系列倒是很常见。
下面用实例讲述如何查询电路资料，如何通过资料判断此类电路的好坏。
我们经常见到74HC或者74HCT132---四双输入双稳态（施密特）触发器，当我们在电路当中遇到这个电路有可能出现问题的时候，首先要查找这个电路的资料，否则你无从下手，最起码要知道的是管脚定义，那么如何去查找呢？现在网络的发达解决了这个难题。上网在google或者百度等搜索引擎上输入这个芯片的全部型号，就会找到很多关于这个芯片的资料，但在搜索引擎上很难一下子找到芯片资料也就是我们常说的DATASHEET，因为搜索引擎是商业行为，往往商业广告占据前几页，网站上也有很多专门提供DATASHEET的网站，大家有兴趣可以到https://www.alldatasheet.com 上直接输入你的芯片型号，除了特殊芯片，常用的我们都能在这里找到。找到这个型号的DATASHEET就可以下载下来察看了，这里要说明的有两点，第一，这些资料都是英文的，绝少有中文的，很多人跟我说看不懂没法修，我就说那也只好不修了，没办法的事情，科技的发展不会因为你看不懂而停滞的。第二这些资料都是PDF格式的，需要专门的阅读器，我这里就不多说了。
我们下载下来打开看之后，就会发现，这个芯片的说明都在里面，这个型号的全称叫什么，做什么用的都在里面，但这些对我们维修来说用处不大。我们关心的有下面几张图：

这张图是说明芯片的引脚定义，也给出了内部结构框图。从这里面我们看出，这是4路的触发器，是两路输入的双稳态触发器，也就是说这一个芯片有4组功能作用完全相同的独立的触发器组成的，这就跟我们一个提示，今后经常遇到这类的电路，有时候这些电路并没有完全用完，那么在一路出现问题的情况下，我们可以通过线路的切换来利用未使用的部分从而达到紧急修复的目的。这类电路通常不会同时损坏的。那么如何判别这些电路的好坏呢，我们就需要下面一张表

这是这个芯片的功能表，这张表给出了每一路中两个输入端（A和B）还有输出端（Y）的逻辑关系，当A和B都为高电平时输出端才为低电平，否则其余的任何一种状态输出地都为低电平。那么我们就根据这个关系来判断好坏。
这个时候我们就需要用到逻辑笔或者万用表，在这个方面逻辑笔的方便程度要高于万用表，不过，没有逻辑表也没有必要非去买，万用表也可以的。由于这样的电路不会同时损坏，那么我们首先测量4个输出的电压是否都是一致的电平，如果都是高或者都是低就要检查4路8个输入都是否一样，注意，要A路比较A路，B路比较B路。同时损坏的可能基本上不大。4路输出不一致按照少数服从多数的原则进行查找。例如查出1Y的电平为高，其余的输出都是低，从逻辑关系上我们看出，输出低电平意味着输入都是高，我们就来检查1A1B的输入电平，如果输入也都是高但输出是低，那么不用怀疑了，这一路换掉了，更换这个芯片即可。如果输入有高有低那么输出肯定是高的，但这不能断定这个芯片就是好的，还要继续判断，例如，1A 输入是高1B输入是低，输出1Y是高，怎么进行下一步判断呢，首先将1B端的引线切断，将1A1B短路，这样就都是高电平了，这个时候再测量1Y输出，如果1Y的输出是低，那么这个芯片没有问题，重点查找上一级芯片给出的信号，如果1Y输出还是高同时测量1A也变成了低，那么意味着1B输入端损坏，也需要更换了。但也有大多数损坏就一路好的情况，呵呵，少见的。还有就是电路内部电源出现问题造成的整体损坏，具体的判断也是依据这个逻辑关系。

说的挺复杂看着也很累，其实知道原理，检测的时候也就是几秒钟的事情。

前面讲述了单纯的逻辑关系电路，那么挂接在总线的芯片如何检查呢？我们下面的这个例子就是

74HC573,八进制3态非反转锁存器（这么一大堆原文直译，其实就是8位锁存器）,在电路板上排查到这个芯片，我们就需要知道它的DATASHEET，同样经过下载后得到管脚图和逻辑关系表：

这是引脚图，我们发现跟前面不同的是多了一个LE一个OE，LE表示锁存，上面没有横线表示高电平有效，OE上面一个横线表示片选，在电路中所有标注上有横线的端口都是低电平有效，Dn即D0---D7表示8条数据线的编号，Q0--Q7表示8条输出。

从上面这个内部结构框图我们看出，由于LE和OE的存在，使得输入和输出没有直接的逻辑关系，D0---D7挂接在数据总线上，（A0--表示地址总线，以后可能会提到），输入输出的逻辑关系完全依赖LE和OE的状态，那么我们就需要找到下一张逻辑关系表：

这个表中罗列了复杂的逻辑关系。这这个状态中最下面一行是LE和OE都无效的状态，那么无论数据总线是高还是低，输出都是高阻抗的关闭状态也就是说用逻辑笔测量不出电平信号，红色的高电平灯和绿色的低电平灯都不亮，万用表测量出来是2.5v左右的一个莫名其妙的电压，我个人习惯把它叫做悬空，当初进行理论学习的时候这个状态术语怎么说我没听估计是开小差了，讲这部分课程的时候正好是金秋时节，海边的螃蟹正肥着的时候，估计想它们去了。第一行是LE和OE都有效的情况下，这个时候输入和输出的信号逻辑关系是一致的，输入高输出也是高，输入低输出也是低。

在第二行描述了片选OE有效但锁存无效的情况下输入输入的关系，这个时候的输入信号变成的小写的l和h，这是表示LE信号在由高变低的时候发出的高低电平信号，这个信号万用表很难测量到，逻辑笔也是红绿灯的瞬间闪烁，示波器倒是可以捕捉到，但意义不大。

可能有人会问，为什么没有第四行，也就是说片选OE无效锁存LE有效的情况的呢，前几天给朋友们上课的时候有人问过，其实这是一个总线的问题，很多芯片都挂接在总线上也就是BUS，那么如何选择一个芯片是否接受指令并工作呢，你总不能让挂接在总线上的所有芯片都工作吧，那样会引起逻辑混乱，用一个通俗的说法，总线就是公交线路，片选就是站点，公交车到站就要停车上下乘客，片选就是这个站点只是，由cpu根据程序发出的指令，让某一个芯片进入工作状态，如果这个工作状态无效，也就说明这个芯片不处于工作状态，所以也就没有必要罗列出一个不工作状态的逻辑关系了，因为它就没有什么关系存在。

这样的芯片从输出端测量比较好，输入端由于挂接在总线上，万用表的表笔干扰会扰乱总线信号，因此不容易测量，逻辑笔倒是很好的测量手段。所以，这类的逻辑关系比较复杂，需要清晰的头脑进行检测。

判断这类电路好坏的参照标准就是这个逻辑关系表，注意的是，出现信号与逻辑关系不符的情况一定先断开线路本身进行附加信号加以验证，例如8条输出除了Q1以外都是高，OE和LE都有效，输入也都是高，那么先切断Q1与其他电路的引线再测量，如果还是低才能断定这个芯片损坏，否则就是后级电路有问题。那么输入端的检查也是如此，不要根据一个信号的错误不加验证就断定一个芯片的好坏，我本人就亲眼见到很多人这么处理，结果一块板子从后到前更换了一大堆芯片，最后的原因是CPU这个引脚本身就没有接触好，或者程序判断出其他的问题导致这个引脚的输出不对，忙活了半天还没有真正的解决问题，因此在线路板上适当的切线排查是严谨的做法。

模拟电路要转换成数字电路就要用到A/D转换器，数字电路转换成模拟电路就要用到D/A转换器，下面是李工的培训文章，主要讲的是A/D转换器。https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3712&page=2。

下面是我转贴的关于D/A转换的文章，大家慢慢看看做个了解：

D/A转换器是数模转换器，在数码音响产品中负责将数字音频信号转换为模拟信号的装置。传统的声音属于模拟信号，而计算机和光盘中记录的声音是数字信号，因此录制光盘需要将模拟信号转换为数字信号，而播放光盘时需要将数字信号转换为模拟信号再通过音响播放，这个过程就需要数模转换器。

将模拟信号转换为数字信号，这个编码过程最重要的两个参数就是取样频率和取样深度，它们决定了编码的精度。取样频率就是模拟信号转数字信号时每秒对声波取样的次数，显然取样频率越高，越接近原始的模拟信号。取样深度决定了每次取样对声音强度记录的精细程度，24位取样深度表示对声音强弱分为2的24次方个等级，显然这个数值越大，对声音强度变化记录的越准确。这两个参数很大意义上决定着数码音效的质量，数字越大，音质越好。举个例子，CD的取样率为44.1KHz，取样深度为16Bit；DVD的取样率为48KHz，取样深度为20Bit；DVD－Audio的取样率为96KHz，取样深度为24Bit。播放光盘中的声音的过程相反，是将已有的数字信号转换为模拟信号，显然只有当家庭影院本身具有足够高的D/A转换器情况下，才能把高精度的数字信号转换为出色的模拟信号。

此外对于家庭影院来说，视频信号也是以数字信号方式保存，因此对视频信号也有类似的情况，也就是说同样需要D/A转换器，只不过相比而言D/A转换器对声音信号更为重要。明白了D/A转换器的作用后也不能迷信D/A转换的数值， D/A转换精度并不是唯一决定声音质量的因素，声音信号最重要的是给人的感受，高质量的CD音频并不比DVD音频给人的感受逊色。

A／D与D／A转换器及接口
　　微型计算机往往要与模拟量信息打交道，此时，外界的模拟信息要通过A／D（Analog To Digit）转换器成数字信息，才能输入微机进行各种处理；而微机中要输出的各种数字信息必须通过D／A（Digit To Analog）转换器才能转换成模拟信息。下面介绍A／D、D／A转换器及其与微机接口的基本方法。
　　7.7.1 D／A转换器入接口
　　D／A转换器是把数字量转换成模拟量的线性电路器件，已做成集成芯片。由于实现D／A转换的原理、电路结构及工艺技术有所不同，因而出现了各种各样的D／A转换器。D／A转换器为微机系统的数字信号与外部环境的模拟信号之间提供了一种接口，从而广泛地应用在数据采集与模拟输入／输出系统。
　　1．D／A转换器的特性
　　（1）D／A转换器的主要参数
　　衡量一个D／A转换器性能的主要参数有：
　　①分辨率
　　指D／A能够转换的二同数的位数，位数越多，分辨率也越高，例如，一个D／A转换器能够转换8位二进制数，若转换后的电压满量程（满度）是5V，则它能分辨的最小电压为5V／256＝20mV。
　　如果是10位分辨率的D／A转换器，对同样的转换电压，则它能分辨的最小电压为5V／1024＝5mV。
　　②转换时间
　　指数字量输入到完成D／A转换，输出达到最终值并稳定为止所需的时间。电流型D／A转换器转换较快，一般在几微秒至几百微秒之间。电压型转换器的转换较慢，取决于运算放大器的响应时间。
　　③精度
　　指D／A转换器输出电压与理论值之间的误差。一般采用数字量的最低有效位作为衡量单位，例如±1／2LSB。如果分辨率为8位，则它的精度是：±（1／2）（1／256）＝±1／512。
　④线性度
　　当数字量变化时，D／A转换器的输出量按比例关系变化的程度。理想的D／A转换器是线性的，但实际上有误差，模拟输出偏离理想输出的最大值称为线性误差。
　　（2）D／A转换器的输入／输出特性
　　表示一个D／A转换器的输入／输出特性的几个方面为：
　　①输入缓冲能力
　　D／A转换器是否带有三态输入缓冲器来保存输入数字量，这对D／A转换器与微机的接口设计是很重要的。
　　②输入数据的宽度
　　D／A转换器通常有8位、10位、12位、14位、16位之分。当D／A转换器的位数高于微机系统总线的宽度时，需用2次分别输入数字量。
　　③电流型还是电压型
　　即D／A转换器输出的是电流还是电压。对电流输出型，在几毫安到几十毫安；对电压输出型，其电压一般在5V～10V之间。有些高电压型可达24V～30V。
　　④输入码制
　　即D／A转换器能接收哪些码制的数字量输入。一般对单极性输出的D／A转换器只能接收二进制或BCD码，对双极性输出的D／A转换器只能接收偏移二进制码或补码。
　　⑤是单极性输出还是双极性输出
　　对一些需要正负电压控制的设备，应该使用双极性D／A转换器，或在输出电路中采取相应措施，使输出电压有极性变化。

从事电子工作近20年，还真没有发现单独的A/D或者D/A转换器有损坏，维修过程中也从来没有考虑这类问题。但是负责串口通讯的RS232芯片倒是非常容易烧坏。
关于串口通讯芯片的介绍下面李工的培训教程请大家仔细看一下：https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3707&page=2。
在这里有有个综述性的文章，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5324&replyID=&skin=1。
这里有个串口检测的实例：https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1599&replyID=&skin=1。
串口有很多连接方式，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=6633&replyID=&skin=1这里详细介绍了连接方式方法。
串口连接好以后如何判断连接正常呢，超级终端是最好的方法，这里关于超级终端的使用介绍https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5093&replyID=&skin=1。将信号线断开，短路计算机串口的2、3脚，用超级终端发送字符就会得到一个相同的回传字符，这就说明计算机的串口是好的，否则计算机的串口就有问题了。
这里还有一个串口调试程序，这样可以帮助我们判断，与超级终端的功能类似的，https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=6699&replyID=&skin=1。
关于串口以前的帖子很多，也很详细，我就不再复述了。
还有一个重要的器件就是存储器了，程序的保存，数据的运算储存都需要存储起来完成，李工已经有过这样的培训，大家看一下，就不再复述了。https://www.yeec.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3708&page=2。