【精品】電路圖原理分析

1、jltjlt xih m 電源電路單兀前面介紹了電路圖中的元器件的作用和符號(hào)。一張電路圖通常有幾十乃至 幾百個(gè)元器件，它們的連線縱橫交叉，形式變化多端，初學(xué)者往往不知道該從什 么地方開(kāi)始，怎樣才能讀懂它。其實(shí)電子電路本身有很強(qiáng)的規(guī)律性，不管多復(fù) 雜的電路，經(jīng)過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，它是由少數(shù)幾個(gè)單元電路組成的。好象孩子們玩 的積木，雖然只有十來(lái)種或二三十種塊塊，可是在孩子們手中卻可以搭成幾十 乃至幾百種平面圖形或立體模型。同樣道理，再?gòu)?fù)雜的電路，經(jīng)過(guò)分析就可發(fā)現(xiàn), 它也是由少數(shù)幾個(gè)單元電路組成的。因此初學(xué)者只要先熟悉常用的基本單元電 路，再學(xué)會(huì)分析和分解電路的本領(lǐng)，看懂一般的電路圖應(yīng)該是不難的。按單元

2、電路的功能可以把它們分成若干類，每一類又有好多種，全部單元電 路大概總有幾百種。下面我們選最常用的基本單元電路來(lái)介紹。讓我們從電源電 路開(kāi)始。一、電源電路的功能和組成每 個(gè)電子設(shè)備都有一個(gè)供給能量的電源電路。電源電路有整流電源、逆變電源 和變頻器三種。常見(jiàn)的家用電器中多數(shù)要用到直流電源。直流電源的最簡(jiǎn)單的供 電方法是用電池。但電池有成本高、體積大、需要不時(shí)更換(蓄電池則要經(jīng)常 充電)的缺點(diǎn)，因此最經(jīng)濟(jì)可靠而又方便的是使用整流電源。電子電路中的電源一般是低壓直流電，所以要想從220伏市電變換成直流電， 應(yīng)該先把220伏交流變成低壓交流電，再用整流電路變成脈動(dòng)的直流電，最后 用濾波電路濾除脈動(dòng)直流

3、電中的交流成分后才能得到直流電。有的電子設(shè)備對(duì)電 源的質(zhì)量要求很高，所以有時(shí)還需要再增加一個(gè)穩(wěn)壓電路。因此整流電源的組 成一般有四大部分，見(jiàn)圖1。其中變壓電路其實(shí)就是一個(gè)鐵芯變壓器，需要介 紹的只是后面三種單元電路。交直不 tehin*矗壓4漠二、整流電路整流電路是利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦阅馨呀涣麟娮兂蓡蜗蛎}動(dòng)直流電的 電路。(1 )半波整流半波整流電路只需一個(gè)二極管，見(jiàn)圖2 ( a ) o在交流電正半周時(shí)vd導(dǎo)通, 負(fù)半周時(shí)vd截止，負(fù)載r上得到的是脈動(dòng)的直流電rl uo-c. 9u2(c)(2 )全波整流全波整流要用兩個(gè)二極管，而且要求變壓器有帶中心抽頭的兩個(gè)圈數(shù)相同的次級(jí) 線圈，見(jiàn)圖

4、2 ( b )。負(fù)載r l上得到的是脈動(dòng)的全波整流電流，輸出電壓 比半波整流電路高。(3 )全波橋式整流用4個(gè)二極管組成的橋式整流電路可以使用只有單個(gè)次級(jí)線圈的變壓器，見(jiàn)圖 2(c)。負(fù)載上的電流波形和輸出電壓值與全波整流電路相同。(4 )倍壓整流用多個(gè)二極管和電容器可以獲得較高的直流電壓。圖2 ( d )是一個(gè)二倍壓 整流電路。當(dāng)u2為負(fù)半周時(shí)vd1導(dǎo)通，c1被充電，c1上最高電壓可接近 1. 4u2 ;當(dāng)u2正半周時(shí)vd2導(dǎo)通，c1上的電壓和u2疊加在一起對(duì)c2充 電，使c2上電壓接近2. 8u2 ,是c1上電壓的2倍，所以叫倍壓整流電路。三、濾波電路整流后得到的是脈動(dòng)直流電，如果加上濾波

5、電路濾除脈動(dòng)直流電中的交流成分, 就可得到平滑的直流電。把電容器和負(fù)載并聯(lián)，如圖3 ( a ),正半周時(shí)電容被充電，負(fù)半周 時(shí)電容放電，就可使負(fù)載上得到平滑的直流電。(2 )電感濾波把電感和負(fù)載串聯(lián)起來(lái)，如圖3 ( b ),也能濾除脈動(dòng)電流中的交流 成分。(3 ) l、c濾波用1個(gè)電感和1個(gè)電容組成的濾波電路因?yàn)橄笠粋€(gè)倒寫的字母“ l ”, 被稱為l型，見(jiàn)圖3 ( c )。用1個(gè)電感和2個(gè)電容的濾波電路因?yàn)橄笞?母“?！保环Q為兀型，見(jiàn)圖3 ( d ),這是濾波效果較好的電路。(4 ) rc濾波電感器的成本高、體積大，所以在電流不太大的電子電路中常用輕器 取代電感器而組成rc濾波電路。同樣，它

6、也有l(wèi)型，見(jiàn)圖3(e);兀型, 見(jiàn)圖3 ( f )。四、穩(wěn)壓電路交流電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和負(fù)載電流的變化都會(huì)使整流電源的輸出電壓和電 流隨之變動(dòng)，因此要求較高的電子電路必須使用穩(wěn)壓電源。用一個(gè)穩(wěn)壓管和負(fù)載并聯(lián)的電路是最簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓電路，見(jiàn)圖4 （ a ）。 圖中r是限流電阻。這個(gè)電路的輸出電流很小，它的輸出電壓等于穩(wěn)壓管的穩(wěn) 定電壓值v z。vt1vd有放大和負(fù)反饋?zhàn)饔玫拇?lián)型穩(wěn)壓電路是最常用的穩(wěn)壓電路。它的電路 和框圖見(jiàn)圖4 （ b ）、（ c ）。它是從取樣電路（r3、 r4 ）中檢測(cè)出輸 出電壓的變動(dòng)，與基準(zhǔn)電壓（vz ）比較并經(jīng)放大器（vt2 ）放大后加到調(diào)整 管（vt1 ）上，使調(diào)整管兩端的

7、電壓隨著變化。如果輸出電壓下降，就使調(diào)整 管管壓降也降低，于是輸出電壓被提升；如果輸出電壓上升，就使調(diào)整管管壓降 也上升，于是輸出電壓被壓低，結(jié)果就使輸出電壓基本不變。在這個(gè)電路的基 礎(chǔ)上發(fā)展成很多變型電路或增加一些輔助電路，如用復(fù)合管作調(diào)整管，輸出電壓 可調(diào)的電路，用運(yùn)算放大器作比較放大的電路，以及增加輔助電源和過(guò)流保護(hù) 電路等。（3 ）開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路近年來(lái)廣泛應(yīng)用的新型穩(wěn)壓電源是開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源。它的調(diào)整管工作在 開(kāi)關(guān)狀態(tài)，本身功耗很小，所以有效率高、體積小等優(yōu)點(diǎn)，但電路比較復(fù)雜。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源從原理上分有很多種。它的基本原理框圖見(jiàn)圖4（d）。 圖中電感l(wèi)和電容c是儲(chǔ)能和濾波元件，二極管vd是

8、調(diào)整管在關(guān)斷狀態(tài)時(shí)為 l、c濾波器提供電流通路的續(xù)流二極管。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的開(kāi)關(guān)頻率都很高， 一般為幾幾十千赫，所以電感器的體積不很大，輸出電壓中的高次諧波也不多。它的基本工作原理是：從取樣電路(r3、r4 )中檢測(cè)出取樣電壓經(jīng) 比較放大后去控制一個(gè)矩形波發(fā)生器。矩形波發(fā)生器的輸出脈沖是控制調(diào)整管 (vt )的導(dǎo)通和截止時(shí)間的。如果輸出電壓u 0因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓或負(fù)載電流的 變動(dòng)而降低，就會(huì)使矩形波發(fā)生器的輸出脈沖變寬，于是調(diào)整管導(dǎo)通時(shí)間增大， 使l、c儲(chǔ)能電路得到更多的能量，結(jié)果是使輸出電壓u 0被提升，達(dá)到了 穩(wěn)定輸出電壓的目的。(4 )集成化穩(wěn)壓電路近年來(lái)已有大量集成穩(wěn)壓器產(chǎn)品問(wèn)世，品種很多，

9、結(jié)構(gòu)也各不相同。目 前用得較多的有三端集成穩(wěn)壓器，有輸出正電壓的cw7800系列和輸出負(fù)電壓的 cw7900系列等產(chǎn)品。輸出電流從0. 1a3a ,輸出電壓有5v、 6v、 9v、 12v、15v、18v、24v 等多種。這種集成穩(wěn)壓器只有三個(gè)端子，穩(wěn)壓電路的所有部分包括大功率調(diào)整管 以及保護(hù)電路等都已集成在芯片內(nèi)。使用時(shí)只要加上散熱片后接到整流濾波電路 后面就行了。外圍元件少，穩(wěn)壓精度高，工作可靠，一般不需調(diào)試。圖4 ( e )是一個(gè)三端穩(wěn)壓器電路。圖中c是主濾波電容，cl、c2 是消除寄生振蕩的電容,vd是為防止輸入短路燒壞集成塊而使用的保護(hù)二極 管。五.電源電路讀圖要點(diǎn)和舉例電源電路是電

10、子電路中比較簡(jiǎn)單然而卻是應(yīng)用最廣 的電路。拿到一張電源電路圖時(shí)，應(yīng)該： 先按“整流一 濾波一穩(wěn)壓”的次序把整個(gè)電源電路分解開(kāi)來(lái)，逐級(jí)細(xì)細(xì) 分析。逐級(jí)分析時(shí)要分清主電路和輔助電路、主要元件 和次要元件，弄清它們的作用和參數(shù)要求等。例如開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓 電源中，電感電容和續(xù)流二極管就是它的關(guān)鍵元件。因 為晶體管有npn和pnp型兩類，某些集成電路要求雙電源 供電，所以一個(gè)電源電路往往包括有不同極性不同電壓值和 好幾組輸出。讀圖時(shí)必須分清各組輸出電壓的數(shù)值和極性。 在組裝和維 修時(shí)也要仔細(xì)分清晶體管和電解電容的極性，防止出錯(cuò)。熟悉某些習(xí)慣畫法和簡(jiǎn)化畫法。最后把 整個(gè)電源電路從前到后全面綜合貫通起來(lái)。這張電源

11、電路圖 也就讀懂了。例1電熱毯控溫電路圖5是一個(gè)電熱毯電路。開(kāi)關(guān)在“ 1 ”的位置是低溫檔。220伏市電經(jīng)二極管后接到電熱毯，為是半波整流，電熱毯兩端所加的是約100伏的脈動(dòng)直流電，發(fā)熱 不高，所以是保溫或低溫狀態(tài)。開(kāi)關(guān)扳到“ 2 ”的位置，220伏市電直接接到電熱毯上，所以是高溫檔。例2高壓電子滅蚊蠅器圖6是利用倍壓整流原理得到小電流直流高壓電 的滅蚊蠅器。220伏交流經(jīng)過(guò)四倍壓整流后輸出電壓可達(dá) 1100伏，把這個(gè)直流高壓加到平行的金屬絲網(wǎng)上。網(wǎng)下放 誘餌，當(dāng)蒼蠅停在網(wǎng)上時(shí)造成短路，電容器上的高壓通過(guò)蒼 蠅身體放電把蠅擊斃。蒼蠅尸體落下后，電容器又被充電, 電網(wǎng)又恢復(fù)高壓。這個(gè)高壓電網(wǎng)電流

12、很小，因此對(duì)人無(wú)害。由于昆蟲(chóng)夜間有趨光性，因此如在這電網(wǎng)后面放一個(gè)3瓦熒光燈或小型黑光燈，就可以誘殺蚊蟲(chóng)和有害昆蟲(chóng)。例3實(shí)用穩(wěn)壓電源圖7是一個(gè)實(shí)用的穩(wěn)壓電源。輸出電壓39伏 可調(diào)，輸出電流最大100毫安。這個(gè)電路就是串聯(lián)型穩(wěn)壓 電源電路。要注意的是：整流橋的畫法和圖2(c) 不同，實(shí)際上它就是橋式整流電路。這個(gè)電路使用pnp 型錯(cuò)管，所以輸出是負(fù)電壓，正極接地。用兩個(gè)普通二 極管代替穩(wěn)壓管。任何二極管的正向壓降都是基本不變的， 因此可用二極管代替穩(wěn)壓管。2ap型二極管的正向壓降約 是0.3伏，2cp型約是0. 7伏，2cz型約是1伏。圖 中用了兩個(gè)2cz二極管作基準(zhǔn)電壓。取樣電阻是一個(gè) 電位器

13、，所以輸出電壓是可調(diào)的。能夠把微弱的信號(hào)放大的電路叫做放大電路或放大器。例如 助聽(tīng)器里的關(guān)鍵部件就是一個(gè)放大器。放大電路的用途和組成放大器有交流放大器和直流放大器。交流放大器 又可按頻率分為低頻、中源和高頻；接輸出信號(hào)強(qiáng)弱分成電 壓放大、功率放大等。此外還有用集成運(yùn)算放大器和特殊晶 體管作器件的放大器。它是電子電路中最復(fù)雜多變的電路。 但初學(xué)者經(jīng)常遇到的也只是少數(shù)幾種較為典型的放大電路。讀放大電路圖時(shí)也還是按照“逐級(jí)分解、抓住關(guān)鍵、 細(xì)致分析、全面綜合”的原則和步驟進(jìn)行。首先把整個(gè)放大 電路按輸入、輸出逐級(jí)分開(kāi)，然后逐級(jí)抓住關(guān)鍵進(jìn)行分析 弄通原理。放大電路有它本身的特點(diǎn)：一是有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩 種

14、工作狀態(tài)，所以有時(shí)往往要畫出它的直流通路和交流通路 才能進(jìn)行分析；二是電路往往加有負(fù)反饋，這種反饋有時(shí) 在本級(jí)內(nèi)，有時(shí)是從后級(jí)反饋到前級(jí)，所以在分析這一級(jí)時(shí) 還要能“瞻前顧后”。在弄通每一級(jí)的原理之后就可以把整 個(gè)電路串通起來(lái)進(jìn)行全面綜合。下面我們介紹幾種常見(jiàn)的放大電路。低頻電壓放大器低頻電壓放大器是指工作頻率在20赫20千赫 之間、輸出要求有一定電壓值而不要求很強(qiáng)的電流的放大 器。(1 )共發(fā)射極放大電路圖1 ( a )是共發(fā)射極放大電路。c1是輸入電 容，c2是輸出電容，三極管vt就是起放大作用的器件， rb是基極偏置電阻,rc是集電極負(fù)載電阻。1、3端是輸入，2、 3端是輸出。3端是公共

15、點(diǎn)，通常是接地的, 也稱“地”端。靜態(tài)時(shí)的直流通路見(jiàn)圖1(b),動(dòng)態(tài)時(shí) 交流通路見(jiàn)圖1(c)。電路的特點(diǎn)是電壓放大倍數(shù)從十 幾到一百多，輸出電壓的相位和輸入電壓是相反的，性能不 夠穩(wěn)定，可用于一般場(chǎng)合。<«)(b)(2 )分壓式偏置共發(fā)射極放大電路圖2比圖1多用3個(gè)元件?；鶚O電壓是由rb1 和rb2分壓取得的，所以稱為分壓偏置。發(fā)射極中增加電 阻re和電容ce , ce稱交流旁路電容，對(duì)交流是短路的; re則有直流負(fù)反饋?zhàn)饔?。所謂反饋是指把輸出的變化通過(guò) 某種方式送到輸入端，作為輸入的一部分。如果送回部分和 原來(lái)的輸入部分是相減的，就是負(fù)反饋。圖中基極真正的 輸入電壓是rb2上

16、電壓和re上電壓的差值，所以是負(fù)反 饋。由于采取了上面兩個(gè)措施，使電路工作穩(wěn)定性能提高， 是應(yīng)用最廣的放大電路。ii htv1lrec-(3 )射極輸出器圖3(a)是一個(gè)射極輸出器。它的輸出電壓是 從射極輸出的。圖3 ( b )是它的交流通路圖，可以看到 它是共集電極放大電路。° ec這個(gè)圖中，晶體管真正的輸入是v i和v o的差 值，所以這是一個(gè)交流負(fù)反饋很深的電路。由于很深的負(fù)反 饋，這個(gè)電路的特點(diǎn)是：電壓放大倍數(shù)小于1而接近1 , 輸出電壓和輸入電壓同相，輸入阻抗高輸出阻抗低，失真小, 頻帶寬，工作穩(wěn)定。它經(jīng)常被用作放大器的輸入級(jí)、輸出級(jí) 或作阻抗匹配之用。(4 )低頻放大器的

17、耦合一個(gè)放大器通常有好幾級(jí)，級(jí)與級(jí)之間的聯(lián)系就稱 為耦合。放大器的級(jí)間耦合方式有三種：rc耦合，見(jiàn)圖 4(a)。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、成本低。但性能不是最佳。變 壓器耦合，見(jiàn)圖4 ( b )。優(yōu)點(diǎn)是阻抗匹配好、輸出功率和效率高，但變壓器制作比較麻煩。直接耦合，見(jiàn)圖4c )。優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬，可作直流放大器使用，但前后級(jí)工作有牽制，穩(wěn)定性差，設(shè)計(jì)制作較麻煩。u)功率放大器能把輸入信號(hào)放大并向負(fù)載提供足夠大的功率的放 大器叫功率放大器。例如收音機(jī)的末級(jí)放大器就是功率放大 器。(1 )甲類單管功率放大器圖5是單管功率放大器，c1是輸入電容，t是 輸出變壓器。它的集電極負(fù)載電阻是將負(fù)載電阻r l 通過(guò)變壓器匝數(shù)比折

18、算過(guò)來(lái)的：rc' = ( n1 n2 ) 2 rl=n 2 rl負(fù)載電阻是低阻抗的揚(yáng)聲器，用變壓器可以起阻抗 變換作用，使負(fù)載得到較大的功率。這個(gè)電路不管有沒(méi)有輸入信號(hào)，晶體管始終處于導(dǎo) 通狀態(tài)，靜態(tài)電流比較大，困此集電極損耗較大，效率不高, 大約只有35 %。這種工作狀態(tài)被稱為甲類工作狀態(tài)。這種 電路一般用在功率不太大的場(chǎng)合，它的輸入方式可以是變壓 器耦合也可以是rc耦合。(2 )乙類推挽功率放大器圖6是常用的乙類推挽功率放大電路。它由兩個(gè)特 性相同的晶體管組成對(duì)稱電路，在沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)，每個(gè)管 子都處于截止?fàn)顟B(tài)，靜態(tài)電流幾乎是零，只有在有信號(hào)輸入 時(shí)管子才導(dǎo)通，這種狀態(tài)稱為乙類工作

19、狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)是 正弦波時(shí)，正半周時(shí)vt1導(dǎo)通vt2截止，負(fù)半周時(shí)vt2導(dǎo) 通vt1截止。兩個(gè)管子交替出現(xiàn)的電流在輸出變壓器中合 成，使負(fù)載上得到純正的正弦波。這種兩管交替工作的形式 叫做推挽電路。乙類推挽放大器的輸出功率較大，失真也小，效率 也較高，一般可達(dá)60 %。(3 ) otl功率放大器目前廣泛應(yīng)用的無(wú)變壓器乙類推挽放大器，簡(jiǎn)稱otl電路，是一種性能很好的功率放大器。為了易于說(shuō)明，先介紹一個(gè)有輸入變壓器沒(méi)有輸出變壓器的otl 電路，如圖7。這個(gè)電路使用兩個(gè)特性相同的晶體管，兩組偏置電 阻和發(fā)射極電阻的阻值也相同。在靜態(tài)時(shí)，vt1、vt2流 過(guò)的電流很小，電容c上充有對(duì)地為1 2 e

20、c的直流電壓。 在有輸入信號(hào)時(shí)，正半周時(shí)vt1導(dǎo)通，vt2截止，集電極 電流i cl方向如圖所示，負(fù)載rl上得到放大了的正半周 輸出信號(hào)。負(fù)半周時(shí)vt1截止，vt2導(dǎo)通，集電極電流i c2的方向如圖所示，rl上得到放大了的負(fù)半周輸出信號(hào)。 這個(gè)電路的關(guān)鍵元件是電容器c ,它上面的電壓就相當(dāng)于 vt2的供電電壓。以這個(gè)電路為基礎(chǔ)，還有用三極管倒相的不用輸入 變壓器的真正otl電路，用pnp管和npn管組成的互補(bǔ) 對(duì)稱式otl電路，以及最新的橋接推挽功率放大器，簡(jiǎn)稱 btl電路等等。直流放大器能夠放大直流信號(hào)或變化很緩慢的信號(hào)的電路稱為 直流放大電路或直流放大器。測(cè)量和控制方面常用到這種放 大器。

21、(1 )雙管直耦放大器直流放大器不能用rc耦合或變壓器耦合，只能用 直接耦合方式。圖8是一個(gè)兩級(jí)直耦放大器。直耦方式會(huì) 帶來(lái)前后級(jí)工作點(diǎn)的相互牽制，電路中在vt2的發(fā)射極加 電阻r e以提高后級(jí)發(fā)射極電位來(lái)解決前后級(jí)的牽制。直 流放大器的另一個(gè)更重要的問(wèn)題是零點(diǎn)漂移。所謂零點(diǎn)漂移 是指放大器在沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)，由于工作點(diǎn)不穩(wěn)定引起靜 態(tài)電位緩慢地變化，這種變化被逐級(jí)放大，使輸出端產(chǎn)生虛 假信號(hào)。放大器級(jí)數(shù)越多，零點(diǎn)漂移越嚴(yán)重。所以這種雙管 直耦放大器只能用于要求不高的場(chǎng)合。(2 )差分放大器解決零點(diǎn)漂移的辦法是采用差分放大器，圖9是應(yīng) 用較廣的射極耦合差分放大器。它使用雙電源，其中vt1和 vt

22、2的特性相同，兩組電阻數(shù)值也相同，r e有負(fù)反饋?zhàn)?用。實(shí)際上這是一個(gè)橋形電路，兩個(gè)r c和兩個(gè)管子是四 個(gè)橋臂，輸出電壓v 0從電橋的對(duì)角線上取出。沒(méi)有輸入 信號(hào)時(shí)，因?yàn)閞c1=rc2和兩管特性相同，所以電橋是平衡 的，輸出是零。由于是接成橋形，零點(diǎn)漂移也很小。差分放大器有良好的穩(wěn)定性，因此得到廣泛的應(yīng)用。集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器是一種把多級(jí)直流放大器做在一個(gè) 集成片上，只要在外部接少量元件就能完戚各種功能的器 件。因?yàn)樗缙谑怯迷谀M計(jì)算機(jī)中做加法器、乘法器用 的，所以叫做運(yùn)算放大器。它有十多個(gè)引腳，一般都用有3 個(gè)端子的三角形符號(hào)表示，如圖10。它有兩個(gè)輸入端、1 個(gè)輸出端，上面那個(gè)

23、輸入端叫做反相輸入端，用“一”作 標(biāo)記；下面的叫同相輸入端，用“ + ”作標(biāo)記。集成運(yùn)算放大器可以完成加、減、乘、除、微分、積分等多種模擬運(yùn)算，也可以接成交流或直流放大器應(yīng)用。 在作放大器應(yīng)用時(shí)有：（1 ）帶調(diào)零的同相輸出放大電路圖11是帶調(diào)零端的同相輸出運(yùn)放電路。引腳1、11、12是調(diào)零端，調(diào)整rp可使輸出端（8 ）在靜態(tài)時(shí)輸出電壓為零。9、6兩腳分別接正、負(fù)電源。輸入信號(hào)接到同相輸入端（5 ）,因此輸出信號(hào)和輸入信號(hào)同相。 放大器負(fù)反饋經(jīng)反饋電阻r2接到反相輸入端（4 ）。同 相輸入接法的電壓放大倍數(shù)總是大于1的。r2 100k(2 )反相輸出運(yùn)放電路也可以使輸入信號(hào)從反相輸入端接入，如圖

24、12。如對(duì)電路要求不高，可以不用調(diào)零，這時(shí)可以把3個(gè)調(diào)零 端短路。輸入信號(hào)從耦合電容c1經(jīng)r1接入反相輸入端， 而同相輸入端通過(guò)電阻r3接地。反相輸入接法的電壓放大 倍數(shù)可以大于1、等于1或小于1。(3 )同相輸出高輸入阻抗運(yùn)放電路圖13中沒(méi)有接入r1 ,相當(dāng)于r1阻值無(wú)窮大，這時(shí)電路的電壓放大倍數(shù)等于1，輸入阻抗可達(dá)幾百千歐。r2 1m放大電路讀圖要點(diǎn)和舉例放大電路是電子電路中變化較多和較復(fù)雜的電路。 在拿到一張放大電路圖時(shí)，首先要把它逐級(jí)分解開(kāi)，然后一 級(jí)一級(jí)分析弄懂它的原理，最后再全面綜合。讀圖時(shí)要注 意：在逐級(jí)分析時(shí)要區(qū)分開(kāi)主要元器件和輔助元器件。 放大器中使用的輔助元器件很多，如偏置

25、電路中的溫度補(bǔ)償 元件，穩(wěn)壓穩(wěn)流元器件，防止自激振蕩的防振元件、去耦 元件，保護(hù)電路中的保護(hù)元件等。在分析中最主要和困 難的是反饋的分析，要能找出反饋通路，判斷反饋的極性和 類型，特別是多級(jí)放大器，往往以后級(jí)將負(fù)反饋加到前級(jí)， 因此更要細(xì)致分析。一般低頻放大器常用rc耦合方 式；高頻放大器則常常是和lc調(diào)諧電路有關(guān)的，或是用單 調(diào)諧或是用雙調(diào)諧電路，而且電路里使用的電容器容量一般 也比較小。注意晶體管和電源的極性，放大器中常常使 用雙電源，這是放大電路的特殊性。例1助聽(tīng)器電路圖14是一個(gè)助聽(tīng)器電路，實(shí)際上是一個(gè)4級(jí)低頻放大器。vt1、vt2 之間和 vt3、vt4之間采用直接耦合方式，vt2和

26、vt3之間則用rc耦合。為了改善音質(zhì)，vt1和vt3的本級(jí)有并聯(lián)電壓負(fù)反饋（r2和r7 ）。由于使用高阻抗的耳機(jī)，所以可以把耳機(jī)直接接在vt4的集 電極回路內(nèi)。r6、c2是去耦電路，c6是電源濾波電容。例2收音機(jī)低放電路圖15是普及型收音機(jī)的低放電路。電路共3級(jí)， 第1級(jí)（vt1 ）前置電壓放大，第2級(jí)（vt2 ）是推動(dòng) 級(jí)，第3級(jí)（vt3、vt4 ）是推挽功放。vt1和vt2之 間采用直接耦合，vt2和vt3、vt4之間用輸入變壓器（t1 ）耦合并完成倒相，最后用輸出變壓器（t2 ）輸出, 使用低阻揚(yáng)聲器。此外，vt1本級(jí)有并聯(lián)電壓負(fù)反饋（rl ） , t2次級(jí)經(jīng)r3送回到vt2有串聯(lián)電壓負(fù)

27、反饋。 電路中c2的作用是增強(qiáng)高音區(qū)的負(fù)反饋，減弱高音以增強(qiáng) 低音。r4、 c4為去耦電路，c3為電源的濾波電容。整 個(gè)電路簡(jiǎn)單明了。振蕩電路的用途和振蕩條件不需要外加信號(hào)就能自動(dòng)地把直流電能轉(zhuǎn)換成具有 一定振幅和一定頻率的交流信號(hào)的電路就稱為振蕩電路或 振蕩器。這種現(xiàn)象也叫做自激振蕩?；蛘哒f(shuō)，能夠產(chǎn)生交流 信號(hào)的電路就叫做振蕩電路。一個(gè)振蕩器必須包括三部分：放大器、正反饋電路 和選頻網(wǎng)絡(luò)。放大器能對(duì)振蕩器輸入端所加的輸入信號(hào)予以 放大使輸出信號(hào)保持恒定的數(shù)值。正反饋電路保證向振蕩 器輸入端提供的反饋信號(hào)是相位相同的，只有這樣才能使振 蕩維持下去。選頻網(wǎng)絡(luò)則只允許某個(gè)特定頻率f 0能通過(guò), 使

28、振蕩器產(chǎn)生單一頻率的輸出。振蕩器能不能振蕩起來(lái)并維持穩(wěn)定的輸出是由以下 兩個(gè)條件決定的；一個(gè)是反饋電壓u f和輸入電壓u i要 相等，這是振幅平衡條件。二是uf和ui必須相位相同, 這是相位平衡條件，也就是說(shuō)必須保證是正反饋。一般情況 下，振幅平衡條件往往容易做到，所以在判斷一個(gè)振蕩電路 能否振蕩，主要是看它的相位平衡條件是否成立。振蕩器按振蕩頻率的高低可分成超低頻（20赫以 下）、低頻（20赫 200千赫）、高頻（200千赫 30 兆赫）和超高頻（10兆赫 350兆赫）等幾種。按振蕩 波形可分成正弦波振蕩和非正弦波振蕩兩類。正弦波振蕩器按照選頻網(wǎng)絡(luò)所用的元件可以分成 lc振蕩器、rc振蕩器和

29、石英晶體振蕩器三種。石英晶體 振蕩器有很高的頻率穩(wěn)定度，只在要求很高的場(chǎng)合使用。在 一般家用電器中，大量使用著各種l c振蕩器和rg振蕩 器。lc振蕩器lc振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是lc諧振電路。它們的振 蕩頻率都比較高，常見(jiàn)電路有3種。（1 ）變壓器反饋lc振蕩電路圖1 ( a )是變壓器反饋lc振蕩電路。晶體管vt 是共發(fā)射極放大器。變壓器t的初級(jí)是起選頻作用的lc 諧振電路，變壓器t的次級(jí)向放大器輸入提供正反饋信號(hào)。 接通電源時(shí)，lc回路中出現(xiàn)微弱的瞬變電流，但是只有頻 率和回路諧振頻率f 0相同的電流才能在回路兩端產(chǎn)生較 高的電壓，這個(gè)電壓通過(guò)變壓器初次級(jí)li、l2的耦合又 送回到晶體管v的基

30、極。從圖1 ( b )看到，只要接法 沒(méi)有錯(cuò)誤，這個(gè)反饋信號(hào)電壓是和輸入信號(hào)電壓相位相同 的，也就是說(shuō)，它是正反饋。因此電路的振蕩迅速加強(qiáng)并最 后穩(wěn)定下來(lái)。變壓器反饋lc振蕩電路的特點(diǎn)是：頻率范圍寬、 容易起振，但頻率穩(wěn)定度不高。它的振蕩頻率是：fo=i / 2 n lc o常用于產(chǎn)生幾十千赫到幾十兆赫的正弦波信號(hào)。(2 )電感三點(diǎn)式振蕩電路rctb)圖2 ( a )是另一種常用的電感三點(diǎn)式振蕩電路。 圖中電感l(wèi)i、l2和電容c組成起選頻作用的諧振電路。 從l2上取出反饋電壓加到晶體管vt的基極。從圖2(b )看到，晶體管的輸入電壓和反饋電壓是同相的，滿 足相位平衡條件的，因此電路能起振。由于

31、晶體管的3個(gè) 極是分別接在電感的3個(gè)點(diǎn)上的，因此被稱為電感三點(diǎn)式 振蕩電路。電感三點(diǎn)式振蕩電路的特點(diǎn)是：頻率范圍寬、容易起振，但輸出含有較多高次調(diào)波，波形較差。它的振蕩頻率是：f 0 =1/2 7t lc ,其中 l=l1 + l2 + 2m。常用于產(chǎn)生幾十兆赫以下的正弦波信號(hào)。(3 )電容三點(diǎn)式振蕩電路還有一種常用的振蕩電路是電容三點(diǎn)式振蕩電路， 見(jiàn)圖3 ( a ) 0圖中電感l(wèi)和電容cl、 c2組成起選 頻作用的諧振電路，從電容c2上取出反饋電壓加到晶體管 vt的基極。從圖3 ( b )看到，晶體管的輸入電壓和反 饋電壓同相，滿足相位平衡條件，因此電路能起振。由于電 路中晶體管的3個(gè)極分別

32、接在電容cl、 c2的3個(gè)點(diǎn) 上，因此被稱為電容三點(diǎn)式振蕩電路。電容三點(diǎn)式振蕩電路的特點(diǎn)是：頻率穩(wěn)定度較高，輸出波形好，頻率可以高達(dá)100兆赫以上，但頻率調(diào)節(jié)范圍較小，此適合于作固定頻率的振蕩器。它的振蕩頻率是:f 0 =1/2 7t lc ,其中 c= c 1 c 2 c 1 +c 2。上面3種振蕩電路中的放大器都是用的共發(fā)射極電路。共發(fā)射極接法的振蕩器增益較高，容易起振。也可以 把振蕩電路中的放大器接成共基極電路形式。共基極接法的 振蕩器振蕩頻率比較高，而且頻率穩(wěn)定性好。rc振蕩器rc振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是rc電路，它們的振蕩頻 率比較低。常用的電路有兩種。(1 ) rc相移振蕩電路+圖4 (

33、 a )是rc相移振蕩電路。電路中的3節(jié) rc網(wǎng)絡(luò)同時(shí)起到選頻和正反饋的作用。從圖4 ( b )的 交流等效電路看到：因?yàn)槭菃渭?jí)共發(fā)射極放大電路，晶體管 vt的輸出電壓u o與輸出電壓u i在相位上是相差 180°。當(dāng)輸出電壓經(jīng)過(guò)rc網(wǎng)絡(luò)后，變成反饋電壓uf又送到輸入端時(shí)，由于rc網(wǎng)絡(luò)只對(duì)某個(gè)特定頻率f 0的電 壓產(chǎn)生180°的相移，所以只有頻率為f 0的信號(hào)電壓才 是正反饋而使電路起振?？梢?jiàn)rc網(wǎng)絡(luò)既是選頻網(wǎng)絡(luò)，又是 正反饋電路的一部分。rc相移振蕩電路的特點(diǎn)是：電路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但穩(wěn) 定性不高，而且調(diào)節(jié)不方便。一般都用作固定頻率振蕩器和 要求不太高的場(chǎng)合。它的振蕩頻率是：

34、當(dāng)3節(jié)rc網(wǎng)絡(luò)的 參數(shù)相同時(shí)：f 0 = 1 2兀6rc。頻率一般為幾十千赫。(2 ) rc橋式振蕩電路圖5(a)是一種常見(jiàn)的rc橋式振蕩電路。圖 中左側(cè)的r1c1和r2c2串并聯(lián)電路就是它的選頻網(wǎng)絡(luò)。這 個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò)又是正反饋電路的一部分。這個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò)對(duì)某個(gè) 特定頻率為f 0的信號(hào)電壓沒(méi)有相移(相移為0°)，其它頻率的電壓都有大小不等的相移。由于放大器有2級(jí)， 從v2輸出端取出的反饋電壓u f是和放大器輸入電壓同 相的(2級(jí)相移360° =0°)。因此反饋電壓經(jīng)選頻網(wǎng)絡(luò)送回到vt1的輸入端時(shí)，只有某個(gè)特定頻率為f 0的電壓 才能滿足相位平衡條件而起振?？梢?jiàn)rc串并

35、聯(lián)電路同時(shí)起 到了選頻和正反饋的作用。實(shí)際上為了提高振蕩器的工作質(zhì)量，電路中還加有 由r t和r e1組成的串聯(lián)電壓負(fù)反饋電路。其中r t是 一個(gè)有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻,它對(duì)電路能起到穩(wěn)定振蕩 幅度和減小非線性失真的作用。從圖5 ( b )的等效電路 看到，這個(gè)振蕩電路是一個(gè)橋形電路。r1c1、r2c2、r t和r e1分別是電橋的4個(gè)臂，放大器的輸入和輸出分 別接在電橋的兩個(gè)對(duì)角線上，所以被稱為rc橋式振蕩電 路。rc橋式振蕩電路的性能比rc相移振蕩電路好。它 的穩(wěn)定性高、非線性失真小，頻率調(diào)節(jié)方便。它的振蕩頻率 是：當(dāng) r1=r2=r、c1=c2=c 時(shí) f 0 = 1 2ttrc。它的頻

36、率范圍從1赫 1兆赫。調(diào)幅和檢波電路廣播和無(wú)線電通信是利用調(diào)制技術(shù)把低頻聲音信號(hào) 加到高頻信號(hào)上發(fā)射出去的。在接收機(jī)中還原的過(guò)程叫解 調(diào)。其中低頻信號(hào)叫做調(diào)制信號(hào)，高頻信號(hào)則叫載波。常見(jiàn) 的連續(xù)波調(diào)制方法有調(diào)幅和調(diào)頻兩種，對(duì)應(yīng)的解調(diào)方法就叫 檢波和鑒頻。下面我們先介紹調(diào)幅和檢波電路。(1 )調(diào)幅電路調(diào)幅是使載波信號(hào)的幅度隨著調(diào)制信號(hào)的幅度變化，載波的頻率和相應(yīng)不變。能夠完成調(diào)幅功能的電路就叫調(diào)幅電路或調(diào)幅器。調(diào)幅是一個(gè)非線性頻率變換過(guò)程，所以它的關(guān)鍵是必 須使用二極管、三極管等非線性器件。根據(jù)調(diào)制過(guò)程在哪個(gè) 回路里進(jìn)行可以把三極管調(diào)幅電路分成集電極調(diào)幅、基極調(diào) 幅和發(fā)射極調(diào)幅3種。下面舉集電極

37、調(diào)幅電路為例。人圖6是集電極調(diào)幅電路，由高頻載波振蕩器產(chǎn)生的 等幅載波經(jīng)t1加到晶體管基極。低頻調(diào)制信號(hào)則通過(guò)t3 耦合到集電極中。ci、c2、c3是高頻旁路電容，r1、r2是偏置電阻。集電極的lc并聯(lián)回路諧振在載波頻率上。如果把三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)選在特性曲線的彎曲部分，三極 管就是一個(gè)非線性器件。因?yàn)榫w管的集電極電流是隨著調(diào) 制電壓變化的，所以集電極中的2個(gè)信號(hào)就因非線性作用 而實(shí)現(xiàn)了調(diào)幅。由于lc諧振回路是調(diào)諧在載波的基頻上， 因此在t2的次級(jí)就可得到調(diào)幅波輸出。(2 )檢波電路檢波電路或檢波器的作用是從調(diào)幅波中取出低頻信 號(hào)。它的工作過(guò)程正好和調(diào)幅相反。檢波過(guò)程也是一個(gè)頻率 變換過(guò)程，

38、也要使用非線性元器件。常用的有二極管和三 極管。另外為了取出低頻有用信號(hào)，還必須使用濾波器濾除 高頻分量，所以檢波電路通常包含非線性元器件和濾波器兩 部分。下面舉二極管檢波器為例說(shuō)明它的工作。圖7是一個(gè)二極管檢波電路。vd是檢波元件，c 和r是低通濾波器。當(dāng)輸入的已調(diào)波信號(hào)較大時(shí)，二極管 vd是斷續(xù)工作的。正半周時(shí)，二極管導(dǎo)通，對(duì)c充電；負(fù) 半周和輸入電壓較小時(shí)，二極管截止，c對(duì)r放電。在r 兩端得到的電壓包含的頻率成分很多，經(jīng)過(guò)電容c濾除了 高頻部分，再經(jīng)過(guò)隔直流電容c 0的隔直流作用，在輸出 端就可得到還原的低頻信號(hào)。調(diào)頻和鑒頻電路調(diào)頻是使載波頻率隨調(diào)制信號(hào)的幅度變化，而振幅 則保持不變。

39、鑒頻則是從調(diào)頻波中解調(diào)出原來(lái)的低頻信號(hào), 它的過(guò)程和調(diào)頻正好相反。(1)調(diào)頻電路能夠完成調(diào)頻功能的電路就叫調(diào)頻器或調(diào)頻電路。 常用的調(diào)頻方法是直接調(diào)頻法，也就是用調(diào)制信號(hào)直接改變 載波振蕩器頻率的方法。圖8畫出了它的大意，圖中用一 個(gè)可變電抗元件并聯(lián)在諧振回路上。用低頻調(diào)制信號(hào)控制可 變電抗元件參數(shù)的變化，使載波振蕩器的頻率發(fā)生變化。制值號(hào)可變電抗i1i t 一值號(hào)ii(2 )鑒頻電路能夠完成鑒頻功能的電路叫鑒頻器或鑒頻電路，有 時(shí)也叫頻率檢波器。鑒頻的方法通常分二步，第一步先將等 幅的調(diào)頻波變成幅度隨頻率變化的調(diào)頻一調(diào)幅波，第二步 再用一般的檢波器檢出幅度變化，還原成低頻信號(hào)。常用的 鑒頻器

40、有相位鑒頻器、比例鑒頻器等脈沖電路的用途和特點(diǎn)在電子電路中，電源、放大、振蕩和調(diào)制電路被稱 為模擬電子電路，因?yàn)樗鼈兗庸ず吞幚淼氖沁B續(xù)變化的模擬 信號(hào)。電子電路中另一大類電路的數(shù)字電子電路。它加工 和處理的對(duì)象是不連續(xù)變化的數(shù)字信號(hào)。數(shù)字電子電路又可 分成脈沖電路和數(shù)字邏輯電路，它們處理的都是不連續(xù)的脈 沖信號(hào)。脈沖電路是專門用來(lái)產(chǎn)生電脈沖和對(duì)電脈沖進(jìn)行 放大、變換和整形的電路。家用電器中的定時(shí)器、報(bào)警器、 電子開(kāi)關(guān)、電子鐘表、電子玩具以及電子醫(yī)療器具等，都要 用到脈沖電路。電脈沖有各式各樣的形狀，有矩形、三角形、鋸齒 形、鐘形、階梯形和尖頂形的，最具有代表性的是矩形脈沖。 要說(shuō)明一個(gè)矩形脈沖

41、的特性可以用脈沖幅度um、脈沖周期 t或頻率f、脈沖前沿t r、脈沖后沿t f和脈沖寬度t k來(lái)表示。如果一個(gè)脈沖的寬度t k =1 / 2t ,它就是一 個(gè)方波。脈沖電路和放大振蕩電路最大的不同點(diǎn)，或者說(shuō)脈 沖電路的特點(diǎn)是：脈沖電路中的晶體管是工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài) 的。大多數(shù)情況下，晶體管是工作在特性曲線的飽和區(qū)或截 止區(qū)的，所以脈沖電路有時(shí)也叫開(kāi)關(guān)電路。從所用的晶體管 也可以看出來(lái)，在工作頻率較高時(shí)都采用專用的開(kāi)關(guān)管，如2ak 、 2ck 、dk、 3ak型管，只有在工作頻率較低時(shí)才使用一般的晶體 管。就拿脈沖電路中最常用的反相器電路（圖1 ）來(lái)說(shuō), 從電路形式上看，它和放大電路中的共發(fā)射電路很

42、相似。在放大電路中，基極電阻r b2是接到正電源 上以取得基極偏壓；而這個(gè)電路中，為了保證電路可靠地截 止，r b2是接到一個(gè)負(fù)電源上的，而且r bl和r b2的 數(shù)值是按晶體管能可靠地進(jìn)入飽和區(qū)或止區(qū)的要求計(jì)算出來(lái)的。不僅如此，為了使晶體管開(kāi)關(guān)速度 更快，在基極上還加有加速電容c ,在脈前沿產(chǎn)生正向尖脈沖可使晶體管快速進(jìn)入導(dǎo)通并飽和；在脈 沖后沿產(chǎn)生負(fù)向尖脈沖使晶體管快速進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。除了射 極輸出器是個(gè)特例，脈沖電路中的晶體管都是工作在開(kāi)關(guān)狀 態(tài)的，這是一個(gè)特點(diǎn)。uo+12v脈沖電路的另一個(gè)特點(diǎn)是一定有電容器(用電感較 少)作關(guān)鍵元件，脈沖的產(chǎn)生、波形的變換都離不開(kāi)電容器 的充放電。產(chǎn)生脈

43、沖的多諧振蕩器脈沖有各種各樣的用途，有對(duì)電路起開(kāi)關(guān)作用的控 制脈沖，有起統(tǒng)帥全局作用的時(shí)鐘脈沖，有做計(jì)數(shù)用的計(jì)數(shù) 脈沖，有起觸發(fā)啟動(dòng)作用的觸發(fā)脈沖等等。不管是什么脈 沖，都是由脈沖信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的，而且大多是短形脈沖或 以矩形脈沖為原型變換成的。因?yàn)榫匦蚊}沖含有豐富的諧 波，所以脈沖信號(hào)發(fā)生器也叫自激多諧振蕩器或簡(jiǎn)稱多諧 振蕩器。如果用門來(lái)作比喻，多諧振蕩器輸出端時(shí)開(kāi)時(shí)閉的 狀態(tài)可以把多諧振蕩器比作賓館的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門，它不需要人 去推動(dòng)，總是不停地開(kāi)門和關(guān)門。(1 )集基耦合多諧振蕩器圖2是一個(gè)典型的分立元件集基耦合多諧振蕩器。 它由兩個(gè)晶體管反相器經(jīng)rc電路交叉耦合接成正反饋電 路組成。兩個(gè)電

44、容器交替充放電使兩管交替導(dǎo)通和截止，使 電路不停地從一個(gè)狀態(tài)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)到另一個(gè)狀態(tài)，形成自激振 蕩。從a點(diǎn)或b點(diǎn)可得到輸出脈沖。當(dāng)r bl =r b2 =r ,c bl =c b2 =c時(shí)，輸出是幅度接近e的方波，脈沖周期t=1.4rc。如果兩邊不對(duì)稱，則輸出是矩形脈沖（3 ） rc環(huán)形振蕩器圖4是常用的rc環(huán)形振蕩器。它用奇數(shù)個(gè)門、首 尾相連組成閉環(huán)形，環(huán)路中有rc延時(shí)電路。圖中rs是保 護(hù)電阻，r和c是延時(shí)電路元件，它們的數(shù)值決定脈沖周 期。輸出脈沖周期t=2. 2rc。如果把r換成電位器，就成 為脈沖頻率可調(diào)的多諧振蕩器。因?yàn)檫@種電路簡(jiǎn)單可靠，使 用方便，頻率范圍寬，可以從幾赫變化到幾兆赫

45、，所以被廣 泛應(yīng)用。r脈沖變換和整形電路脈沖在工作中有時(shí)需要變換波形或幅度，如把矩形 脈沖變成三角波或尖脈沖等，具有這種功能的電路就叫變換 電路。脈沖在傳送中會(huì)造成失真，因此常常要對(duì)波形不好的 脈沖進(jìn)行修整，使它整舊如新，具有這種功能的電路就叫整 形電路。(1 )微分電路微分電路是脈沖電路中最常用的波形變換電路，它 和放大電路中的rc耦合電路很相似，見(jiàn)圖5。當(dāng)電路時(shí) 間常數(shù)r=rc«t k時(shí)，輸入矩形脈沖，由于電容器充放電 極快，輸出可得到一對(duì)尖脈沖。輸入脈沖前沿則輸出正向尖 脈沖，輸入脈沖后沿則輸出負(fù)向尖脈沖。這種尖脈沖常被用 作觸發(fā) 脈沖或計(jì)數(shù)脈沖。_n_n_¥(2 )

46、積分電路把圖5中的r和c互換，并使t=rc»t k ,電 路就成為積分電路，見(jiàn)圖6。當(dāng)輸入矩形脈沖時(shí)，由于電 容器充放電很慢，輸出得到的是一串幅度較低的近似三角形 的脈沖波。r（3 ）限幅器能限制脈沖幅值的電路稱為限幅器或削波器。圖7 是用二極管和電阻組成的上限幅電路。它能把輸入的正向脈 沖削掉。如果把二極管反接，就成為削掉負(fù)脈沖的下限幅電 路。vd用二極帶或三極管等非線性器件可組成各種限幅器，或是變換波形（如把輸入脈沖變成方波、梯形波、尖脈 沖等），或是對(duì)脈沖整形（如把輸入高低不平的脈沖系列削 平成為整齊的脈沖系列等）。（4 ）箝位器能把脈沖電壓維持在某個(gè)數(shù)值上而使波形保持不變 的

47、電路稱為箝位器。它也是整形電路的一種。例如電視信號(hào) 在傳輸過(guò)程中會(huì)造成失真，為了使脈沖波形恢復(fù)原樣，接收 機(jī)里就要用箝位電路把波形頂部箝制在某個(gè)固定電平上。圖8中反相器輸岀端上就有一個(gè)箝位二極管vd。 如果沒(méi)有這個(gè)二極管，輸出脈沖高電平應(yīng)該是12伏，現(xiàn)在 增加了箝位二極管，輸出脈沖高電平被箝制在3伏上。此外，象反相器、射極輸出器等電路也有“整舊如 新”的作用，也可認(rèn)為是整形電路。有記憶功能的雙穩(wěn)電路多諧振蕩器的輸出總是時(shí)高 時(shí)低地變換，所以它也叫無(wú)穩(wěn)態(tài)電路。另一種雙穩(wěn)態(tài)電路就 絕然不同，雙穩(wěn)電路有兩個(gè)輸出端，它們總是處于相反的 狀態(tài)：一個(gè)是高電平，另一個(gè)必定是低電平。它的特點(diǎn)是如 果沒(méi)有外來(lái)的

48、觸發(fā)，輸出狀態(tài)能一直保持不變。所以常被用 作寄存二進(jìn)制數(shù)碼的單元電路。(1 )集基耦合雙穩(wěn)電路圖9是用分立元件組成的集基耦合雙穩(wěn)電路。它由 一對(duì)用電阻交叉耦合的反相器組成。它的兩個(gè)管子總是一管 截止一管飽和，例如當(dāng)vt1管飽和時(shí)vt2管就截止，這時(shí) a點(diǎn)是低電平b點(diǎn)是高電平。如果沒(méi)有外來(lái)的觸發(fā)信號(hào)， 它就保持這種狀態(tài)不變。如把高電平表示數(shù)字信號(hào)“1”， 低電平表示“ 0 ”，那么這時(shí)就可以認(rèn)為雙穩(wěn)電路已經(jīng)把 數(shù)字信號(hào)“ 1 ”寄存在b端了。電路的基極分別加有微分電路。如果在vt1基極加 上一個(gè)負(fù)脈沖（稱為觸發(fā)脈沖），就會(huì)使vt1基極電位下 降，由于正反饋的作用，使vt1很快從飽和轉(zhuǎn)入截止，vt

49、2 從截止轉(zhuǎn)入飽和。于是雙穩(wěn)電路翻轉(zhuǎn)成a端為“ 1 ”， b 端為“ 0 ”，并一直保持下去。（2 ）觸發(fā)脈沖的觸發(fā)方式和極性雙穩(wěn)電路的觸發(fā)電路形式和觸發(fā)脈沖極性選擇比較 復(fù)雜。從觸發(fā)方式看，因?yàn)橛兄绷饔|發(fā)（電位觸發(fā)）和交流 觸發(fā)（邊沿觸發(fā)）的分別，所以觸發(fā)電路形式各有不同。從脈沖極性看，也是隨著晶體管極性、觸發(fā)脈沖加在哪個(gè)管 子（飽和管還是截止管）上、哪個(gè)極上（基極還是集電極） 而變化的。在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)槲⒎蛛娐纺苋菀椎氐玫郊?脈沖，觸發(fā)效果較好，所以都用交流觸發(fā)方式。觸發(fā)脈沖所 加的位置多數(shù)是加在飽和管的基極上。所以使用npn管的 雙穩(wěn)電路所加的是負(fù)脈沖，而pnp管雙穩(wěn)電路所加的是正 脈

50、沖。(3 )集成觸發(fā)器除了用分立元件外，也可以用集 成門電路組成雙穩(wěn)電路。但實(shí)際上因?yàn)槟壳坝写罅康募苫?雙穩(wěn)觸發(fā)器產(chǎn)品可供選用，如r-s觸發(fā)器、d觸發(fā)器、j -k觸發(fā)器等等，所以一般不使用門電路搭成的雙穩(wěn)電路 而直接選用現(xiàn)成產(chǎn)品。有延時(shí)功能的單穩(wěn)電路無(wú)穩(wěn)電路有2個(gè)暫穩(wěn)態(tài)而沒(méi)有穩(wěn)態(tài)，雙穩(wěn)電路則有 2個(gè)穩(wěn)態(tài)而沒(méi)有暫穩(wěn)態(tài)。脈沖電路中常用的第3種電路叫 單穩(wěn)電路，它有一個(gè)穩(wěn)態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。如果也用門來(lái)作比 喻，單穩(wěn)電路可以看成是一扇彈簧門，平時(shí)它總是關(guān)著的， “關(guān)”是它的穩(wěn)態(tài)。當(dāng)有人推它或拉它時(shí)門就打開(kāi)，但由 于彈力作用，門很快又自動(dòng)關(guān)上，恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。所以 “開(kāi)”是它的暫穩(wěn)態(tài)。單穩(wěn)電路常被用作

51、定時(shí)、延時(shí)控制以 及整形等。(1 )集基耦合單穩(wěn)電路圖10是一個(gè)典型的集基耦合單穩(wěn)電路。它也是由 兩級(jí)反相器交叉耦合而成的正反饋電路。它的一半和多諧振 蕩器相似，另一半和雙穩(wěn)電路相似，再加它也有一個(gè)微分觸 發(fā)電路，所以可以想象出它是半個(gè)無(wú)穩(wěn)電路和半個(gè)雙穩(wěn)電 路湊合成的，它應(yīng)該有一個(gè)穩(wěn)態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。平時(shí)它總是 一管（vt1 ）飽和，另一管（vt2 ）截止，這就是它的穩(wěn) 態(tài)。當(dāng)輸入一個(gè)觸發(fā)脈沖后，電路便翻轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)，但 這種狀態(tài)只能維持不長(zhǎng)的時(shí)間，很快它又恢復(fù)到原來(lái)的狀 態(tài)。電路暫穩(wěn)態(tài)的時(shí)間是由延時(shí)元件r和c的數(shù)值決定 的：t t =0. 7rc。（2 ）集成化單穩(wěn)電路用集成門電路也可組成單

52、穩(wěn)電路。圖11是微分型 單穩(wěn)電路，它用2個(gè)與非門交叉連接，門1輸出到門2是 用微分電路耦合，門2輸出到門1是直接耦合，觸發(fā)脈沖 加到門i的另一個(gè)輸入端u i。它的暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間即定時(shí)時(shí) 間為：t t = （ 0. 7 1. 3 ） rc。d2脈沖電路的讀圖要點(diǎn) 脈沖電路的特點(diǎn)是工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，它的輸入輸 出都是脈沖，因此分析時(shí)要抓住關(guān)鍵，把主次電路區(qū)分開(kāi)， 先認(rèn)定主電路的功能，再分析輔助電路的作用。 從電路 結(jié)構(gòu)上抓關(guān)鍵找異同。前面介紹了集基耦合方式的三種基本 單元電路，它們都由雙管反相器構(gòu)成正反饋電路，這是它們 的相同點(diǎn)。但細(xì)分析起來(lái)它們還是各有 特點(diǎn)的：無(wú)穩(wěn)和雙 穩(wěn)電路雖然都有對(duì)稱形式，但無(wú)穩(wěn)

53、電路是用電容耦合，雙穩(wěn) 是用電阻直接耦合（有時(shí)并聯(lián)有加速電容，容量一般都很 ?。?；而且雙穩(wěn)電路一般都有觸發(fā)電路（雙端或單端觸發(fā)）； 單穩(wěn)電路就很好認(rèn)，它是不對(duì)稱的，兼有雙穩(wěn)和單穩(wěn)的形式。 這樣一分析，三種電路就很好區(qū)別了。脈沖電路中，脈 沖的生成、變換和整形都和電容器的充、放電有關(guān)，電路的 時(shí)間常數(shù)即r和c的數(shù)值對(duì)確定電路的性質(zhì)有極重要的 意義，這一點(diǎn)尤為重要數(shù)字邏輯電路的用途和特點(diǎn)數(shù)字電子電路中的后起之秀是數(shù)字邏輯電路。把它 叫做數(shù)字電路是因?yàn)殡娐分袀鬟f的雖然也是脈沖，但這些脈 沖是用來(lái)表示二進(jìn)制數(shù)碼的，例如用高電平表示“ 1 ”， 低電平表示“ 0 ”。聲音圖像文字等信息經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理 后

54、變成了一串串電脈沖，它們被稱為數(shù)字信號(hào)。能處理數(shù)字 信號(hào)的電路就稱為數(shù)字電路。這種電路同時(shí)又被叫做邏輯電路，那是因?yàn)殡娐分?的“ 1 ”和“ 0 ”還具有邏輯意義，例如邏輯“ 1 ”和 邏輯“ 0 ”可以分別表示電路的接通和斷開(kāi)、事件的是和 否、邏輯推理的真和假等等。電路的輸出和輸入之間是一種 邏輯關(guān)系。這種電路除了能進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算外還能完 成邏輯運(yùn)算和具有邏輯推理能力，所以才把它叫做邏輯電 路。由于數(shù)字邏輯電路有易于集成、傳輸質(zhì)量高、有運(yùn) 算和邏輯推理能力等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛用于計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控 制、通信、測(cè)量等領(lǐng)域。一般家電產(chǎn)品中，如定時(shí)器、告警 器、控制器、電子鐘表、電子玩具等都要用數(shù)字

55、邏輯電路。數(shù)字邏輯電路的第一個(gè)特點(diǎn)是為了突出“邏輯”兩 個(gè)字，使用的是獨(dú)特的圖形符號(hào)。數(shù)字邏輯電路中有門電路 和觸發(fā)器兩種基本單元電路，它們都是以晶體管和電阻等 元件組成的，但在邏輯電路中我們只用幾個(gè)簡(jiǎn)化了的圖形符 號(hào)去表示它們，而不畫出它們的具體電路，也不管它們使用 多高電壓，是ttl電路還是cmos電路等等。按邏輯功能 要求把這些圖形符號(hào)組合起來(lái)畫成的圖就是邏輯電路圖，它 完全不同于一般的放大振蕩或脈沖電路圖。數(shù)字電路中有關(guān)信息是旬含在0和1的數(shù)字組合 內(nèi)的，所以只要電路能明顯地區(qū)分開(kāi)0和1 ,0和1的組合關(guān)系沒(méi)有破壞就行，脈沖波形的好壞我們是不大理會(huì) 的。所以數(shù)字邏輯電路的第二個(gè)特點(diǎn)是我

56、們主要關(guān)心它能完 成什么樣的邏輯功能，較少考慮它的電氣參數(shù)性能等問(wèn)題。 也因?yàn)檫@個(gè)原因，數(shù)字邏輯電路中使用了一些特殊的表達(dá)方 法如真值表、特征方程等，還使用一些特殊的分析工具如邏 輯代數(shù)、卡諾圖等等，這些也都與放大振蕩電路不同。門電路和觸發(fā)器(1 )門電路門電路可以看成是數(shù)字邏輯電路中最簡(jiǎn)單的元件。目前有大量集成化產(chǎn)品可供選用。最基本的門電路有3種：非門、與門和或門。非門 就是反相器，它把輸入的0信號(hào)變成1 ,1變成0。這種邏輯功能叫“非”，如果輸入是a ,輸出寫成p=a。與 門有2個(gè)以上輸入，它的功能是當(dāng)輸入都是1時(shí)，輸出才 是1。這種功能也叫邏輯乘，如果輸入是a、 b ,輸出 寫成p=a - b。或門也有2個(gè)以上輸入，它的功能是輸入 有一個(gè)1時(shí)，輸出就是1。這種功能也叫邏輯加，輸出就 寫成p=a + b。把這三種基本門電路組合起來(lái)可以得到各種復(fù)合門 電路，如與門加非門成與非門，或門加非門成或非門。圖1 是它們的圖形符號(hào)和真值表。此外還有與或非門、異或門等 等。珂乎 rq* ® fl寸3 廿乎 迂尸- abaa.b/thatb00i00ii0110i1010001iq11011c0數(shù)字集成電路有ttl、 htl、cmos等多種，所 用的電源電壓和