电路基础与常用元件用途.docx

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电路基础与常用元件用途

电路基础与常用元件的用途

什么叫电路？

   电路是由相互连接的电子电气器件，如电阻、电容、电感、二极管、三极管和开关等，构成的网络。

电路的大小可以相差很大，小到硅片上的集成电路，大到输电网。

根据所处理信号的不同，电子电路可以分为模拟电路和数字电路。

   模拟电路对信号的电流和电压进行处理。

最典型的模拟电路应用包括：

放大电路、振荡电路、线性运算电路（加法、减法、乘法、除法、微分和积分电路）。

   数字电路中信号大小只表示有限的状态，多数采用布尔代数逻辑对信号进行处理。

典型数字电路有，振荡器、寄存器、加法器、减法器等。

   CMOS门电路中输出高电平VOH与输出低电平VOL。

CMOS门电路VOH的理论值为电源电压VDD，VOH（min）=0.9VDD；VOL的理论值为0V，VOL（max）=0.01VDD。

所以CMOS门电路的逻辑摆幅（即高低电平之差）较大，接近电源电压VDD值。

TTL门电路电平：

  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。

断路/开路：

电流在电路中没有形成回路。

短路：

电流没有直接正常通过负载，而通过一个与负载并联的很小阻值的物体，并且该物体不在设计电路的电气范围内，是由其它原因引起的连接的现象叫做短路。

有意识的短路不会引响电路的正常运行，无意识的短路将会损坏电路，以至不能正常工作。

直流（电压/电流）：

电压/电流的相位不会随时间发生变化。

交流（电压/电流）：

电压/电流的相位随时间的变化而变化。

恒流：

电流不会随负载的变化而变化。

恒压：

电压不会随负载的变化而变化。

数字信号：

只有高/低电平的出现，电脑处理的就是数字信号，我们的LED显示屏也一样，一般高电平用“1”或“H”表示，低电平用“0”或“L”表示。

数据用二进制、八进制、十六进制表示，八进制用的较少。

我们日常用的是十进制。

例：

二进制（01010101）=八进制（125）=十六进制（55H）=十进制（85）

      二进制（00000001）=十进制

（1）、二进制（00000010）=十进制

（2）

      二进制（00000011）=十进制（3）、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

电流I：

0.001kA=1A=1000mA=1000000uA

电压U：

0.001Kv=1V=1000mV=1000000uV

电阻R：

1MΩ=1000KΩ=1000000Ω          

电容C：

0.001F=1uF=1000nF=1000000pF

欧姆定律：

I=U/R

1、电阻：

在电路中起到限流分压的作用。

用R表示，单位欧姆（Ω）。

在像素的产品中电阻多用于限制电流大小.

例：

要求用5V点亮某LED时，则LED必须串接一个电阻，防止过流烧坏。

电阻Rled=（5-Uled）/Iled，Uled是LED正向压降，Iled是通过LED的电流，一般电流不允许大于20mA.

2、 电容：

隔直流通交流的作用，在像素的产品中多用于滤波。

用C表示，单位（F）法。

例：

常见的0805封装的104PF的电容，是用于滤除电路中的较高频率的电压纹波，电解电容470UF/16V，用于滤除较低频率的电压纹波。

都是起到滤除干扰信号，提高电路的抗干扰能力，使电路稳定工作。

3、IC：

集成电路，顾名思义，也就是将一些电路集成到一个小的基片上，完成一定的电路功能，缩小体积便于安装，提高电路稳定性。

例：

我们的74HC595、TB62726、、、、、、、等等，都是IC。

74HC245的作用：

信号功率放大。

第1脚DIR，为输入输出端口转换用，DIR=“1”高电平时信号由“A”端输入“B”端输出，DIR=“0”低电平时信号由“B”端输入“A”端输出。

第2~9脚“A”信号输入输出端，A1=B1、、、、、、A8=B8，A1与B1是一组，如果DIR=“1”G=“0”则A1输入B1输出，其它类同。

如果DIR=“0”G=“0”则B1输入A1输出，其它类同。

第11~18脚“B”信号输入输出端，功能与“A”端一样，不在描述。

第19脚G，使能端，若该脚为“1”A/B端的信号将不导通，只有为“0”时A/B端才被启用，该脚也就是起到开关的作用。

第10脚GND，电源地。

第20脚VCC，电源正极。

74HC04的作用：

6位反相器。

第7脚GND，电源地。

第14脚VCC，电源正极。

信号由A端输入Y端反相输出，A1与Y1为一组，其它类推。

例：

A1=“1”则Y1=“0”、A1=“0”则Y1=“1”，其它组功能一样。

74HC138的作用：

八位二进制译十进制译码器。

第8脚GND，电源地。

第15脚VCC，电源正极

      第1~3脚A、B、C，二进制输入脚。

      第4~6脚片选信号控制，只有在4、5脚为“0”6脚为“1”时，才会被选通，输出受A、B、C信号控制。

其它任何组合方式将不被选通，且Y0~Y7输出全为“1”。

      通过控制选通脚来级联，使之扩展到十六位。

      例：

G2A=0，G2B=0，G1=1，A=1，B=0，C=0，则Y0为“0”Y1~Y7为“1”，详情见真值表。

74HC595的作用：

LED驱动芯片，8位移位锁存器。

第8脚GND，电源地。

第16脚VCC，电源正极

   第14脚DATA，串行数据输入口，显示数据由此进入，必须有时钟信号的配合才能移入。

   第13脚EN，使能口，当该引脚上为“1”时QA~QH口全部为“1”，为“0”时QA~QH的输出由输入的数据控制。

   第12脚STB，锁存口，当输入的数据在传入寄存器后，只有供给一个锁存信号才能将移入的数据送QA~QH口输出。

   第11脚CLK，时钟口，每一个时钟信号将移入一位数据到寄存器。

   第10脚SCLR，复位口，只要有复位信号，寄存器内移入的数据将清空，显示屏不用该脚，一般接VCC。

   第9脚DOUT，串行数据输出端，将数据传到下一个。

   第15、1~7脚，并行输出口也就是驱动输出口，驱动LED。

4953的作用：

行驱动管，功率管。

其内部是两个CMOS管，1、3脚VCC，2、4脚控制脚，2脚控制7、8脚的输出，4脚控制5、6脚的输出，只有当2、4脚为“0”时，7、8、5、6才会输出，否则输出为高阻状态。

TB62726的作用：

LED驱动芯片，16位移位锁存器。

第1脚GND，电源地。

第24脚VCC，电源正极

第2脚DATA，串行数据输入

第3脚CLK，时钟输入

第4脚STB，锁存输入

第23脚输出电流调整端，接电阻调整

第22脚DOUT，串行数据输出

第21脚EN，使能输入

其它功能与74HC595相似，只是TB62726是16位移位锁存器，并带输出电流调整功能，但在并行输出口上不会出现高电平，只有高阻状态和低电平状态。

74HC595并行输出口有高电平和低电平输出。

TB62726与5026的引脚功能一样，结构相似。

二、LED显示屏常见信号的了解

   CLK时钟信号：

提供给移位寄存器的移位脉冲，每一个脉冲将引起数据移入或移出一位。

数据口上的数据必须与时钟信号协调才能正常传送数据，数据信号的频率必须是时钟信号的频率的1/2倍。

在任何情况下，当时钟信号有异常时，会使整板显示杂乱无章。

   STB锁存信号：

将移位寄存器内的数据送到锁存器，并将其数据内容通过驱动电路点亮LED显示出来。

但由于驱动电路受EN使能信号控制，其点亮的前提必须是使能为开启状态。

锁存信号也须要与时钟信号协调才能显示出完整的图象。

在任何情况下，当锁存信号有异常时，会使整板显示杂乱无章。

   EN使能信号：

整屏亮度控制信号，也用于显示屏消隐。

只要调整它的占空比就可以控制亮度的变化。

当使能信号出现异常时，整屏将会出现不亮、暗亮或拖尾等现象。

   数据信号：

提供显示图象所需要的数据。

必须与时钟信号协调才能将数据传送到任何一个显示点。

一般在显示屏中红绿蓝的数据信号分离开来，若某数据信号短路到正极或负极时，则对应的该颜色将会出现全亮或不亮，当数据信号被悬空时对应的颜色显示情况不定。

   ABCD行信号：

只有在动态扫描显示时才存在，ABCD其实是二进制数，A是最低位，如果用二进制表示ABCD信号控制最大范围是16行（1111），1/4扫描中只要AB信号就可以了，因为AB信号的表示范围是4行（11）。

当行控制信号出现异常时，将会出现显示错位、高亮或图像重叠等现象。

三、常见故障处理手段（工具：

万用表、电烙铁、刀片、螺丝刀、镊子……等。

）

*判断问题必须先主后次方式的处理，将明显的、严重的先处理，小问题后处理。

短路应为最高优先级。

1、 电阻检测法，将万用表调到电阻档，检测一块正常的电路板的某点的到地电阻值，再检测另一块相同的电路板的同一个点测试与正常的电阻值是否有不同，若不同则就确定了问题的范围。

2、 电压检测法，将万用表调到电压档，检测怀疑有问题的电路的某个点的到地电压，比较是否与正常值相似，否则确定了问题的范围。

3、 短路检测法，将万用表调到短路检测挡（有的是二极管压降档或是电阻档，一般具有报警功能），检测是否有短路的现象出现，发现短路后应优先解决，使之不烧坏其它器件。

该法必须在电路断电的情况下操作，避免损坏表。

4、 压降检测法，将万用表调到二极管压降检测档，因为所有的IC都是由基本的众多单元件组成，只是小型化了，所以在当它的某引脚上有电流通过时，就会在引脚上存在电压降。

一般同一型号的IC相同引脚上的压降相似，根据引脚上的压降值比较好坏，必须电路断电的情况下操作。

该方法有一定的局限性，比如被检测器件是高阻的，就检测不到了。

四、单元板走线方式与常见问题的处理步骤

   1/16单元板走线方式：

   1/8单元板3种走线方式：

   静态灯板的走线方式：

**上述仅为部分走线方式。

对未知的单元板，维修前须要测量得知其走线方式，方便下步维修以提高工作效率。

单元板故障：

A．整板不亮

1、 检查供电电源与信号线是否连接。

2、 检查测试卡是否以识别接口，测试卡红灯闪动则没有识别，检查灯板是否与测试卡同电源地，或灯板接口有信号与地短路导致无法识别接口。

（智能测试卡）

3、 检测74HC245有无虚焊短路，245上对应的使能（EN）信号输入输出脚是否虚焊或短路到其它线路。

注：

主要检查电源与使能（EN）信号。

B．在点斜扫描时，规律性的隔行不亮显示画面重叠

1、 检查A、B、C、D信号输入口到245之间是否有断线或虚焊、短路。

2、 检测245对应的A、B、C、D输出端与138之间是否断路或虚焊、短路。

3、 检测A、B、C、D各信号之间是否短路或某信号与地短路。

注：

主要检测ABCD行信号。

C．全亮时有一行或几行不亮

1、检测138到4953之间的线路是否断路或虚焊、短路。

D．在行扫描时，两行或几行（一般是2的倍数,有规律性的）同时点亮

1、 检测A、B、C、D各信号之间是否短路。

2、 检测4953输出端是否与其它输出端短路。

E．全亮时有单点或多点（无规律的）不亮

1、 找到该模块对应的控制脚测量是否与本行短路。

2、 更换模块或单灯。

F．全亮时有一列或几列不亮

1、 在模块上找到控制该列的引脚，测是否与驱动IC（74HC595/TB62726、、、）输出端连接。

G．有单点或单列高亮，或整行高亮，并且不受控

1、 检查该列是否与电源地短路。

2、 检测该行是否与电源正极短路。

3、 更换其驱动IC。

H．显示混乱，但输出到下一块板的信号正常

1、 检测245对应的STB锁存输出端与驱动IC的锁存端是否连接或信号被短路到其它线路。

I．显示混乱，输出不正常

1、 检测时钟CLK锁存STB信号是否短路。

2、 检测245的时钟CLK是否有输入输出。

3、 检测时钟信号是否短路到其它线路。

注：

主要检测时钟与锁存信号。

J．显示缺色

1、 检测245的该颜色的数据端是否有输入输出。

2、 检测该颜色的数据信号是否短路到其它线路。

3、 检测该颜色的驱动IC之间的级连数据口是否有断路或短路、虚焊。

注：

可使用电压检测法较容易找到问题，检测数据口的电压与正常的是否不同，确定故障区域。

K．输出有问题

1、 检测输出接口到信号输出IC的线路是否连接或短路。

2、 检测输出口的时钟锁存信号是否正常。

3、 检测最后一个驱动IC之间的级连输出数据口是否与输出接口的数据口连接或是否短路。

4、 输出的信号是否有相互短路的或有短路到地的。

5、 检查输出的排线是否良好。

整屏故障：

A.整屏不亮（黑屏）

1、检测供电电源是否通电。

2、检测通讯线是否接通，有无接错。

（同步屏）

3、同步屏检测发送卡和接收卡通讯绿灯有无闪烁。

4、电脑显示器是否保护，或者显示屏显示领域是黑色或纯蓝。

（同步屏）

B.整块单元板不亮（黑屏）

1、连续几块板横方向不亮，检查正常单元板与异常单元板之间的排线连接是否接通；或者芯片245是否正常，

2、连续几块板纵方向不亮，检查此列电源供电是否正常。

C.单元板上行不亮

1、查行脚与4953输出脚是否有通。

2、查138是否正常。

3、查4953是否发烫或者烧毁。

4、查4953是否有高电平。

5、查138与4953控制脚是否有通。

D.单元板不亮

1、查595是否正常。

2、查上下模块对应通脚是否接通。

3、查595输出脚到模块脚是否有通。

E.单元板缺色

1、查245 R.G数据是否有输出。

2、查正常的595输出脚与异常的595输入脚是否有通。

LED显示屏有：

计算机控制部分、显示驱动矩阵、LED显示阵列、电源四个大的部分。

其中出现问题比较多的地方有：

1.接口问题。

现象：

计算机信息无法显示，检查电缆

2.电源问题。

LED显示使用的是低压大电流电源，与普通直流电源区别不大

3.驱动问题。

每个行或者列都没有显示，那就是对应驱动电路（芯片）问题，更换即可

4.显示问题。

长期使用LED显示屏可能会损坏老化，维修更换即可。

LED显示屏常见故障处理流程-诊断流程：

1、确定您的显示屏是同步显示屏还是异步显示屏；同步显示屏的显示依赖显示器的设置，异步显示屏不依赖显示器设置；

2、确定您的显示屏是局部的显示问题还是整屏显示均有问题；

局部显示不正常可排除通讯方面的问题，一般可确定是显示屏硬件出现故障，您应该立刻和我们联系，以防故障扩大；

整屏显示不正常可能产生的原因有多种：

对于同步显示屏，您应该确认显示器的设置是否改变，通讯是否正常，发送是否正常，然后是接收是否正常；

对于异步显示屏，首先应该确认显示屏的参数：

硬件地址、宽度、高度、IP是否有改变，如果这些参数正确，再测试通讯是否正常，最后确定显示屏控制是否正常

显示屏单元板接口

　　显示屏是由一块一块的显示单元板所组成，信号通过扁平电缆

　　传输。

单元板的接口如右图所示：

　　说明:

N=地（GND）L=锁存（LAT或ST）S=时钟（Clk）O=使能（OE）E=使能（/OE）

　　R=红色数据G=绿色数据U=蓝色数据ABCD=行信号H=译码后的行信号F=悬空V=VCC）

　　改造

　　为了节省客户的投资，我们可为客户已有的LED显示屏提供改造、更新等服务。

根据客户显示屏的情况大致可分为以下三种：

　　1．相同显示单元板接口

　　很多厂家显示单元板接口不太标准，如果客户显示单元板接口与上面讲的接口相同，我们即可进行系统升级，如文字屏视屏、低灰度视屏、高灰度视屏，该方法费用低、见效快。

　　2．显示单元板接口

　　如果客户显示单元板接口与上面所列的标准接口排列不完全一样，但信号的数量及类型一样，该种显示屏也可升级，费用比第1种情况略高。

　　3．完全不同的显示单元板接口

　　客户原有的显示屏单元板接口与上面所讲的不完全一样，这种情况下改造的费用就较大。

除了LED模块和部分IC保留外，其他如PCB板、糸统等，全部都要换掉，费用较高。

　　维护

　　1．显示单元板的维修

　　显示单元板不亮原因：

可能无电源、输入接口74HC245坏、E信号短路到高电平。

　　显示单元板一行常亮原因：

译码器、74HC245、LS138或LS145坏。

　　显示单元板一行不亮原因：

TIP127、4953、LS138、LS145坏或引脚到功率管的连线断开。

　　显示单元板一列不亮原因：

HC595、62726某个引脚虚焊。

　　模块的一行或一列不亮原因：

LED模块引脚虚焊。

　　2．同步视屏系统

　　开计算机，显示屏无任何反应原因：

通讯线路有故障（如连接不好）。

　　开计算机，显示屏有闪动，但无信号原因：

驱动软件LEDSETUP没有启动。

　　显示屏正常显示，但全屏有闪动原因：

通讯线路、发送卡接收卡或接收卡有故障。

　　显示屏颜色不正常原因：

显示模式设置有问题。

　　显示屏部分显示不正常原因：

检查相应的扫描板，可能无电源，或HC541、74F245、1016有故障，也可能是接触不良。

　　3．异步文字屏系统

　　开机无显示原因：

主控板可能无电源，或电压太低。

　　开机有旧内容显示但通讯不过原因：

通讯线路不正常，接线不对

　　通讯接口芯片232坏或计算机通讯接口坏。

　　内容丢失原因：

3.6V电池无电。

　　以上为经常出现的故障，客户一般都能自行解决。

如出现更为复杂的情况，请与我们联系，我们随时响应并为您提供最优质的服务。

LED显示屏维修资料 

74HC245的作用：

信号功率放大。

第1脚DIR，为输入输出端口转换用，DIR=“1”高电平时信号由“A”端输入“B”端输出，DIR=“0”低电平时信号由“B”端输入“A”端输出。

第2~9脚“A”信号输入输出端，A1=B1、、、、、、A8=B8，A1与B1是一组，如果DIR=“1”G=“0”则A1输入B1输出，其它类同。

如果DIR=“0”G=“0”则B1输入A1输出，其它类同。

第11~18脚“B”信号输入输出端，功能与“A”端一样，不在描述。

第19脚G，使能端，若该脚为“1”A/B端的信号将不导通，只有为“0”时A/B端才被启用，该脚也就是起到开关的作用.

第10脚GND，电源地。

第20脚VCC，电源正极。

  74HC04的作用：

6位反相器。

第7脚GND，电源地。

第14脚VCC，电源正极。

信号由A端输入Y端反相输出，A1与Y1为一组，其它类推。

例：

A1=“1”则Y1=“0”、A1=“0”则Y1=“1”，其它组功能一样。

74HC138的作用：

八位二进制译十进制译码器。

第8脚GND，电源地。

第15脚VCC，电源正极

第1~3脚A、B、C，二进制输入脚。

第4~6脚片选信号控制，只有在4、5脚为“0”6脚为“1”时，才会被选通，输出受A、B、C信号控制。

其它任何组合方式将不被选通，且Y0~Y7输出全为“1”。

通过控制选通脚来级联，使之扩展到十六位。

例：

G2A=0，G2B=0，G1=1，A=1，B=0，C=0，则Y0为“0”Y1~Y7为“1”，详情见真值表。

74HC595的作用：

LED驱动芯片，8位移位锁存器。

第8脚GND，电源地。

第16脚VCC，电源正极

第14脚DATA，串行数据输入口，显示数据由此进入，必须有时钟信号的配合才能移入。

第13脚EN，使能口，当该引脚上为“1”时QA~QH口全部为“1”，为“0”时QA~QH的输出由输入的数据控制。

第12脚STB，锁存口，当输入的数据在传入寄存器后，只有供给一个锁存信号才能将移入的数据送QA~QH口输出。

第11脚CLK，时钟口，每一个时钟信号将移入一位数据到寄存器。

第10脚SCLR，复位口，只要有复位信号，寄存器内移入的数据将清空，显示屏不用该脚，一般接VCC。

第9脚DOUT，串行数据输出端，将数据传到下一个。

第15、1~7脚，并行输出口也就是驱动输出口，驱动LED。

4953的作用：

行驱动管，功率管。

其内部是两个CMOS管，1、3脚VCC，2、4脚控制脚，2脚控制7、8脚的输出，4脚控制5、6脚的输出，只有当2、4脚为“0”时，7、8、5、6才会输出，否则输出为高阻状态.

TB62726的作用：

LED驱动芯片，16位移位锁存器。

第1脚GND，电源地。

第24脚VCC，电源正极

第2脚DATA，串行数据输入

第3脚CLK，时钟输入

第4脚STB，锁存输入

第23脚输出电流调整端，接电阻调整

第22脚DOUT，串行数据输出

第21脚EN，使能输入

其它功能与74HC595相似，只是TB62726是16位移位锁存器，并带输出电流调整功能，但在并行输出口上不会出现高电平，只有高阻状态和低电平状态。

74HC595并行输出口有高电平和低电平输出。

TB62726与5026的引脚功能一样，结构相似。

LED显示屏常见信号的了解

CLK时钟信号：

提供给移位寄存器的移位脉冲，每一个脉冲将引起数据移入或移出一位。

数据口上的数据必须与时钟信号协调才能正常传送数据，数据信号的频率必须是时钟信号的频率的1/2倍。

在任何情况下，当时钟信号有异常时，会使整板显示杂乱无章。

STB锁存信号：

将移位寄存器内的数据送到锁存器，并将其数据内容通过驱动电路点亮LED显示出来。

但由于驱动电路受EN使能信号控制，其点亮的前提必须是使能为开启状态。

锁存信号也须要与时钟信号协调才能显示出完整的图象。

在任何情况下，当锁存信号有异常时，会使整板显示杂乱无章。

EN使能信号：

整屏亮度控制信号，也用于显示屏消隐。

只要调整它的占空比就可以控制亮度的变化。

当使能信号出现异常时，整屏将会出现不亮、暗亮或拖尾等现象。

数据信号：

提供显示图象所需要的数据。

必须与时钟信号协调才能将数据传送到任何一个显示点。

一般在显示屏中红绿蓝的数据信号分离开来，若某数据信号短路到正极或负极时，则对应的该颜色将会出现全亮或不亮，当数据信号被悬空时对应的颜色显示情况不定。

ABCD行信号：

只有在动态扫描显示时才存在，ABCD其实是二进制数，A是最低位，如果用二进制表示ABCD信号控制最大范围是16行（1111），1/4扫描中只要AB信号就可以了，因为AB信号的表示范围是4行（11）。

当行控制信号出现异常时，将会出现显示错位、高亮或图像重叠等现象。

常见故障处理手段（工具：

万用表、电烙铁、刀片、螺丝刀、镊子……等。

）

LED电子显示屏维修资料 

*  判断问题必须先主后次方式的处理，将明显的、严重的先处理，小问题后处理。

短路应为最高优先级。

1、电阻检测法，将万用表调到电阻档，检测一块正常的电路板的某点的到地电阻值，再检测另一块相同的电路板的同一个点测试与正常的电阻值是否有不同，若不同则就确定了问题的范围。

2、电压检测法，将万用表调到电压档，检测怀疑有问题的电路的某个点的到地电压，比较是否与正常值相似，否则确定了问题的范围。

3、短路检测法，将万用表调到短路检测挡（有的是二极管压降档或是电阻档，一般具有报警功能），检测是否有短路的现象出现，发现短路后应优先解决，使之不烧坏其它器件。

该法必须在电路断电的情况下操作，避免损坏表。

4、压降检测法，将万用表调到二极管压降检测档，因为所有的IC都是由基本的众多单元件组成，只是小型化了，所以在当它的某引