【正文】 壓降都是基本不變的，因此可用二極管代替穩(wěn)壓管。能夠把微弱的信號(hào)放大的電路叫做放大電路或放大器。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。放大電路有它本身的特點(diǎn)：一是有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種工作狀態(tài)，所以有時(shí)往往要畫(huà)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”。 低頻電壓放大器 1 、 3 端是輸入， 2 、 3 端是輸出。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)饔谩Ｓ捎诓扇×松厦鎯蓚€(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。 圖 3 （ a ）是一個(gè)射極輸出器。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 ）低頻放大器的耦合放大器的級(jí)間耦合方式有三種： ①RC 耦合，見(jiàn)圖 4 （ a ）。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。（ 2 ）乙類推挽功率放大器 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)稱為乙類工作狀態(tài)。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 c 的直流電壓。直流放大器 測(cè)量和控制方面常用到這種放大器。 （ 1 ）雙管直耦放大器圖 8 是一個(gè)兩級(jí)直耦放大器。放大器級(jí)數(shù)越多，零點(diǎn)漂移越嚴(yán)重。 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。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成各種功能的器件。在作放大器應(yīng)用時(shí)有： 9 、 6 兩腳分別接正、負(fù)電源。（ 2 ）反相輸出運(yùn)放電路如對(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。 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。放大器中使用的輔助元器件很多，如偏置電路中的溫度補(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。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 ）。 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。整個(gè)電路簡(jiǎn)單明了。 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。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。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 振蕩器和石英晶體振蕩器三種。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)。它的振蕩頻率是： f 0 =1 ／ 2π LC 。 圖 2 （ a ）是另一種常用的電感三點(diǎn)式振蕩電路。由于晶體管的 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。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。也可以把振蕩電路中的放大器接成共基極電路形式。 。一般都用作固定頻率振蕩器和要求不太高的場(chǎng)合。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 0176。 ）。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。它的頻率范圍從 1 赫～ 1 兆赫。 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。下面舉集電極調(diào)幅電路為例。 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。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。檢波過(guò)程也是一個(gè)頻率變換過(guò)程，也要使用非線性元器件。 VD 是檢波元件， C 和 R 是低通濾波器。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。 （ 2 ）鑒頻電路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 — 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)。 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)。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。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。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)。 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。 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。兩個(gè)電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。輸出脈沖周期 T= 。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。 把圖 5 中的 R 和 C 互換，并使 τ=RCt k ，電路就成為積分電路，見(jiàn)圖 6 。 能限制脈沖幅值的電路稱為限幅器或削波器。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 中反相器輸出端上就有一個(gè)箝位二極管 VD 。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)電路它由一對(duì)用電阻交叉耦合的反相器組成。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， VT2 從截止轉(zhuǎn)入飽和。 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。觸發(fā)脈沖所加的位置多數(shù)是加在飽和管的基極上。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)。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)。它的暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間即定時(shí)時(shí)間為： t t = （ ～ ） RC 。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)。聲音圖像文字等信息經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理后變成了一串串電脈沖，它們被稱為數(shù)字信號(hào)。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)。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)器非門就是反相器，它把輸入的 0 信號(hào)變成 1 ， 1 變成 0 。B 。此外還有與或非門、異或門等等。 數(shù)字集成電路有 TTL 、 HTL 、 CMOS 等多種，所用的電源電壓和極性也不同，但只要它們有相同的邏輯功能，就用相同的邏輯符號(hào)。 觸發(fā)器實(shí)際上就是脈沖電路中的雙穩(wěn)電路，它的電路和功能都比門電路復(fù)雜，它也可看成是數(shù)字邏輯電路中的元件。另外它還有兩個(gè)預(yù)置端 R D 和 S D ，平時(shí)正常工作時(shí)要 R D 和 S D 端都加高電平 1 ，如果使 R D =0 （ S D 仍為 1 ），則觸發(fā)器被置成 Q=0 ；如果使 S D =0 （ R D =1 ），則被置成 Q=1 。如 D=0 ， CP 來(lái)到后， Q=0 ；如 D=1 ， CP 來(lái)到后， Q=1 。“ X ”表示是 0 或 1 的任意狀態(tài)。 有的 D 觸發(fā)器有幾個(gè) D 輸入端： D 1 、 D 2 … 它們之間是邏輯與的關(guān)系，也就是只有當(dāng) D 1 、 D 2 … 都是 1 時(shí)，輸出端 Q 才是 1 。 另一種性能更完善的觸發(fā)器叫 J － K 觸發(fā)器。圖中， J 、 S D 、 Q 畫(huà)在同一側(cè)， K 、 R D 、 Q 畫(huà)在另一側(cè)。 J － K 觸發(fā)器的邏輯功能見(jiàn)圖 3 。有的 J － K 觸發(fā)器是在 CP 的上升沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的，這時(shí)它的邏輯符號(hào)圖的 CP 端就不帶小圓圈。 能夠把數(shù)字、字母變換成二進(jìn)制數(shù)碼的電路稱為編碼器。 圖 4 （ a ）是一個(gè)能把十進(jìn)制數(shù)變成二進(jìn)制碼的編碼器。它有 4 個(gè)輸出端 ABCD ，輸出 8421 碼。使用時(shí)可以直接選用。 （ 2 ）譯碼器它也是由門電路組成的，現(xiàn)在也有集成化產(chǎn)品供選用。平時(shí) 10 個(gè)輸出端都是高電平 1 ，如輸入為 1001 碼，輸出“ 9 ”端為低電平 0 ，其余 9 根線仍為高電平 1 ，這表示“ 9 ”線被譯中。 如果要想把十進(jìn)制數(shù)顯示出來(lái)，就要使用數(shù)碼管。如果使用“ 4 線 —7 線譯碼器”和顯示管配合使用，就很簡(jiǎn)單，輸入二進(jìn)制碼可直接顯示十進(jìn)制數(shù)，見(jiàn)圖 6 。 4 個(gè) R D 端連在一起成為整個(gè)寄存器的清零端。假定要輸入的數(shù)碼是 1001 ，輸入的次序是先高后低逐位輸入。需要計(jì)數(shù)的脈沖加到最低位觸發(fā)器的 CP 端上，所有的 J 、 K 端都接高電平 1 ，各觸發(fā)器 Q 端接到相鄰高一位觸發(fā)器的 CP 端上。 …… 到第 15 個(gè) CP 后沿，計(jì)數(shù)器成 1111 。把它們做到一個(gè)集成片上便是電子手表專用集成電路產(chǎn)品，見(jiàn)圖 10 。 數(shù)字邏輯電路的讀圖步驟和其它電路是相同的，只是在進(jìn)行電路分析時(shí)處處要用邏輯分析的方法。 ④ 最后統(tǒng)觀全局得出分析結(jié)果。 例 1 三路搶答器裁判按下開(kāi)關(guān) SA4 ，觸發(fā)器全部被置零，進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。 CP 脈沖來(lái)到后，寄存器移 1 位，觸發(fā)器 C1 ～ C4 成 0100 ，彩燈 HL2 點(diǎn)亮。555 集成時(shí)基電路的特點(diǎn) 555 集成電路開(kāi)始出現(xiàn)時(shí)是作定時(shí)器應(yīng)用的，所以叫做 555 定時(shí)器或 555 時(shí)基電路。它的性能和參數(shù)要在非線性模擬 集成電路手冊(cè)中才能查到。 3 腳是輸出端（ V O ），它有 0 和 1 兩種狀態(tài)，它的狀態(tài)是由輸入端所加的電平?jīng)Q定的。 8 腳是電源， 1 腳為地端。 它只有 1 個(gè)輸出端 V O ， V O 可等效成觸發(fā)器的 Q 端。如果在控制端（ V C ）加上控制電壓 V C ，這時(shí)上觸發(fā)電平就變成 V C 值，而下觸發(fā)電平則變成 1 /2 V C 。 555 的應(yīng)用電路很多，大體上可分為 555 單穩(wěn)、 555 雙穩(wěn)和 555 無(wú)穩(wěn)三類。 t d 就是單穩(wěn)電路的定時(shí)時(shí)間或延時(shí)時(shí)間，它和定時(shí)電阻 R T 和定時(shí)電容 C T 的值有關(guān)； t d= T C T 。 把 555 電路的 6 、 7 端并接起來(lái)接到定時(shí)電容 C T 上，用 2 端作輸入就成為脈沖啟動(dòng)型單穩(wěn)電路，見(jiàn)圖 4 （ a ）。下面分析它的工作狀態(tài)：經(jīng)過(guò) t d 后， C T 上電壓升到＞ 2 /3 V DD ，這時(shí)負(fù)脈沖已經(jīng)消失，輸入又成為 R=1 ，=1 ，輸出又翻轉(zhuǎn)成 V o =0 ，暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束。有時(shí)可能只有一個(gè)控制端，這時(shí)另一個(gè)控制端要設(shè)法接死，根據(jù)電路要求可以把 R 端接到電源端，見(jiàn)圖 5 （ b ），也可以把 S 端接地，用 R 端作輸入。 有兩個(gè)輸入端的雙穩(wěn)電路常用作電機(jī)調(diào)速、電源上下限告警等用途，有一個(gè)輸入端的雙穩(wěn)電路常作為單端比較器用作各種檢測(cè)電路。 （ 2 ）施密特觸發(fā)器型雙穩(wěn)這個(gè)觸發(fā)器因?yàn)檩敵鲭妷汉洼斎腚妷旱年P(guān)系是一個(gè)長(zhǎng)方形的回線形，見(jiàn)圖 6 （ b ），所以被稱為施密特觸發(fā)器。所以輸出電壓和輸入電壓之間是一個(gè)回線形曲線。當(dāng) C 上電壓降到＜ 1 /3 V DD 時(shí)，觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn)成 V 0 =1 ?？梢钥吹匠潆姾头烹姇r(shí)間常數(shù)不等，輸出不是方波。 （ 3 ） 555 方波振蕩電路它是在圖 8 的電路基礎(chǔ)上在 R B 兩端并聯(lián)一個(gè)二極管 VD 組成的。因此當(dāng)我們拿到一張 555 電路圖時(shí)，在大致了解電路的用途之后，先看一下電路是 CMOS 型還是雙極型，再看復(fù)位端（）和控制電壓端（ V c ）的接法，如果復(fù)位端（ ）是接高電平、控制電壓端（ V c ）是接一個(gè)抗干擾電容的那就可以按以下的次序先從輸入端開(kāi)始進(jìn)行分析：（ 1 ） 6 、 2 端是分開(kāi)的如有兩個(gè)輸入的則是雙限比較器；如只有一個(gè)輸入的則是單端比較器。（ b ） R 在上 C 在下， R 的一端接在 V 0 端上的是直接反饋型無(wú)穩(wěn)電路，這時(shí) R 和 C 就是決定振蕩頻率的元件。這時(shí) R A 和 R B 及 C 就是決定振蕩頻率的元件。 只要按上述步驟細(xì)心分析核對(duì)，一定能很快地識(shí)別 555 電路的類別和了解它的工作原理。 圖 10 是用 555 電路制成的相片曝光定時(shí)器。輸出翻轉(zhuǎn)成 V 0 =0 ，繼電器 KA 釋放，曝光燈熄滅。 圖 11 是 555 光電告警電路。 555b 的振蕩頻率大約是 1 千赫。 如果把整個(gè)裝置放入公文包內(nèi)，那么當(dāng)打開(kāi)公文包時(shí)，這個(gè)裝置會(huì)發(fā)聲告警而成為防盜告警裝置