【正文】 壓降都是基本不變的，因此可用二極管代替穩(wěn)壓管。能夠把微弱的信號放大的電路叫做放大電路或放大器。此外還有用集成運算放大器和特殊 晶體管作器件的放大器。放大電路有它本身的特點：一是有靜態(tài)和動態(tài)兩種工作狀態(tài)，所以有時往往要畫出它的直流通路和交流通路才能進行分析；二是電路往往加有負反 饋，這種反饋有時在本級內(nèi)，有時是從后級反饋到前級，所以在分析這一級時還要能“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，對交流是短路的； RE 則有直流負反饋作用。由于采取了上面兩個措施，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 ）是一個射極輸出器。它經(jīng)常被用作放大器的輸入級、輸出級或作阻抗匹配之用。 （ 4 ）低頻放大器的耦合放大器的級間耦合方式有三種： ①RC 耦合，見圖 4 （ a ）。優(yōu)點是阻抗匹配好、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 它由兩個特性相同的晶體管組成對稱電路，在沒有輸入信號時，每個管子都處于截止狀態(tài)，靜態(tài)電流幾乎是零，只有在有信號輸入 時管子才導(dǎo)通，這種狀態(tài)稱為乙類工作狀態(tài)。在靜態(tài)時， VT1 、 VT2 流過的電流很小，電容 C 上充有對地為 1 2 E c 的直流電壓。直流放大器 測量和控制方面常用到這種放大器。 （ 1 ）雙管直耦放大器圖 8 是一個兩級直耦放大器。放大器級數(shù)越多，零點漂移越嚴重。 解決零點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。 集成運算放大器是一種把多級直流放大器做在一個集成片上，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)用時有： 9 、 6 兩腳分別接正、負電源。（ 2 ）反相輸出運放電路如對電路要求不高，可以不用調(diào)零，這時可以把 3 個調(diào)零端短路。 輸入信號從耦合電容 C1 經(jīng) R1 接入反相輸入端，而同相輸入端通過電阻 R3 接地。 圖 13 中沒有接入 R1 ，相當于 R1 阻值無窮大，這時電路的電壓放大倍數(shù)等于 1 ，輸入阻抗可達幾百千歐。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，保護電路中的保護元件等。為了改善音質(zhì)， VT1 和 VT3 的本級有并聯(lián)電壓負反饋（ 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，使用低阻揚聲器。整個電路簡單明了。 不需要外加信號就能自動地把直流電能轉(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 的初級是起選頻作用的 LC 諧振電路，變壓器 T 的次級向放大器輸入提供正反饋信號。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式振蕩電路。由于晶體管的 3 個極是分別接在電感的 3 個點上的，因此被稱為電感三點式振蕩電路。 電感三點式振蕩電路的特點是：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合。這個選頻網(wǎng)絡(luò)對某個特定頻率為 f 0 的信號電壓沒有相移（相移為 0176。 ）。從圖 5 （ b ）的等效電路看到，這個振蕩電路是一個橋形電路。它的頻率范圍從 1 赫～ 1 兆赫。 廣播和無線電通信是利用調(diào)制技術(shù)把低頻聲音信號加到高頻信號上發(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)工作點選在特性曲線的彎曲部分，三極管就是一個非線性器件。檢波過程也是一個頻率變換過程，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。 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，因為它們加工和處理的是連續(xù)變化的模擬信號。脈沖電路是專門用來產(chǎn)生電脈沖和 對電脈沖進行放大、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，所以脈沖電路有時也叫開關(guān)電路。除了射極輸出器是個特例，脈沖電路中的晶體管都是工作在開關(guān)狀態(tài)的，這是一個特點。 脈沖電路的另一個特點是一定有電容器（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電容器的充放電。 脈沖有各種各樣的用途，有對電路起開關(guān)作用的控制脈沖，有起統(tǒng)帥全局作用的時鐘脈沖，有做計數(shù)用的計數(shù)脈沖，有起觸發(fā)啟動作用的觸發(fā)脈沖等等。兩個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狀態(tài)自動翻轉(zhuǎn)到另一個狀態(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。例如電視信號在傳輸過程中會造成失真，為了使脈沖波形恢復(fù)原樣，接收機里就要用箝位電路把波形頂部箝制在某個固定電平上。 圖 8 中反相器輸出端上就有一個箝位二極管 VD 。所以常被用作寄存二進制數(shù)碼的單元電路。 （ 1 ）集基耦合雙穩(wěn)電路它由一對用電阻交叉耦合的反相器組成。如果在 VT1 基極加上一個負脈沖（稱為觸發(fā)脈沖），就會使 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。如果也用門來作比喻，單穩(wěn)電路可以看成是一扇彈簧門，平時它總是關(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，再加它也有一個微分觸發(fā) 電路，所以可以想象出它是半個無穩(wěn)電路和半個雙穩(wěn)電路湊合成的，它應(yīng)該有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)。它的暫穩(wěn)態(tài)時間即定時時間為： 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。聲音圖像文字等信息經(jīng)過數(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。一般家電產(chǎn)品中，如定時器、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特點是為了突出“邏輯”兩個字，使用的是獨特的圖形符號。也因為這個原因，數(shù)字邏輯電路中使用了一些特殊的表達方法如真值表、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。 觸發(fā)器實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。另外它還有兩個預(yù)置端 R D 和 S D ，平時正常工作時要 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 來到后， Q=0 ；如 D=1 ， CP 來到后， 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 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 D 1 、 D 2 … 都是 1 時，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 畫在同一側(cè)， K 、 R D 、 Q 畫在另一側(cè)。 J － K 觸發(fā)器的邏輯功能見圖 3 。有的 J － K 觸發(fā)器是在 CP 的上升沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的，這時它的邏輯符號圖的 CP 端就不帶小圓圈。 能夠把數(shù)字、字母變換成二進制數(shù)碼的電路稱為編碼器。 圖 4 （ a ）是一個能把十進制數(shù)變成二進制碼的編碼器。它有 4 個輸出端 ABCD ，輸出 8421 碼。使用時可以直接選用。 （ 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 10 個輸出端都是高電平 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。 如果要想把十進制數(shù)顯示出來，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，就很簡單，輸入二進制碼可直接顯示十進制數(shù)，見圖 6 。 4 個 R D 端連在一起成為整個寄存器的清零端。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 CP 后沿，計數(shù)器成 1111 。把它們做到一個集成片上便是電子手表專用集成電路產(chǎn)品，見圖 10 。 數(shù)字邏輯電路的讀圖步驟和其它電路是相同的，只是在進行電路分析時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關(guān) SA4 ，觸發(fā)器全部被置零，進入準備狀態(tài)。 CP 脈沖來到后，寄存器移 1 位，觸發(fā)器 C1 ～ C4 成 0100 ，彩燈 HL2 點亮。555 集成時基電路的特點 555 集成電路開始出現(xiàn)時是作定時器應(yīng)用的，所以叫做 555 定時器或 555 時基電路。它的性能和參數(shù)要在非線性模擬 集成電路手冊中才能查到。 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 無穩(wěn)三類。 t d 就是單穩(wěn)電路的定時時間或延時時間，它和定時電阻 R T 和定時電容 C T 的值有關(guān)； t d= T C T 。 把 555 電路的 6 、 7 端并接起來接到定時電容 C T 上，用 2 端作輸入就成為脈沖啟動型單穩(wěn)電路，見圖 4 （ a ）。下面分析它的工作狀態(tài)：經(jīng)過 t d 后， C T 上電壓升到＞ 2 /3 V DD ，這時負脈沖已經(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。有時可能只有一個控制端，這時另一個控制端要設(shè)法接死，根據(jù)電路要求可以把 R 端接到電源端，見圖 5 （ b ），也可以把 S 端接地，用 R 端作輸入。 有兩個輸入端的雙穩(wěn)電路常用作電機調(diào)速、電源上下限告警等用途，有一個輸入端的雙穩(wěn)電路常作為單端比較器用作各種檢測電路。 （ 2 ）施密特觸發(fā)器型雙穩(wěn)這個觸發(fā)器因為輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系是一個長方形的回線形，見圖 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回線形曲線。當 C 上電壓降到＜ 1 /3 V DD 時，觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn)成 V 0 =1 ?？梢钥吹匠潆姾头烹姇r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)一個二極管 VD 組成的。因此當我們拿到一張 555 電路圖時，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 ）是接一個抗干擾電容的那就可以按以下的次序先從輸入端開始進行分析：（ 1 ） 6 、 2 端是分開的如有兩個輸入的則是雙限比較器；如只有一個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穩(wěn)電路，這時 R 和 C 就是決定振蕩頻率的元件。這時 R A 和 R B 及 C 就是決定振蕩頻率的元件。 只要按上述步驟細心分析核對，一定能很快地識別 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。 如果把整個裝置放入公文包內(nèi)，那么當打開公文包時，這個裝置會發(fā)聲告警而成為防盜告警裝置