【正文】 電源。圖中用了兩個 2CZ 二極管作基準電壓。 放大電路的用途和組成但初學者經(jīng)常遇到的也只是少數(shù)幾種較為典型的放大電路。 圖 1 （ a ）是共發(fā)射極放大電路。如果送回部分和原來的輸入部分是相減的，就是負反饋。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。但性能不是最佳。 能把輸入信號放大并向負載提供足夠大的功率的放大器叫功率放大器。 圖 5 是單管功率放大器， C1 是輸入電容， T 是輸出變壓器。 目前廣泛應(yīng)用的無變壓器乙類推挽放大器，簡稱 OTL 電路，是一種性能很好的功率放大器。負半周時 VT1 截止， VT2 導通，集電極電流 i c2 的方向如圖所示， RL 上得到放大了的負半周輸出信號。實際上這是一個橋形電路，兩個 R C 和兩個管子是四個橋臂，輸出電壓 V 0 從電橋的對角線上取出。 圖 11 是帶調(diào)零端的同相輸出運放電路。 放大電路讀圖要點和舉例 ③ 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。 圖 14 是一個助聽器電路，實際上是一個 4 級低頻放大器。 圖 15 是普及型收音機的低放電路。 一個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)。二是 u f 和 u i 必須相位相同，這是相位平衡條件，也就是說必須保證是正反饋。 LC 振蕩器從圖 1 （ b ）看到，只要接法沒有錯誤，這個反饋信號電壓是和輸入信號電壓相位相同的，也就是說，它是正反饋。從 L2 上取出反饋電壓加到晶體管 VT 的基極。常用于產(chǎn)生幾十兆赫以下的正弦波信號。 上面 3 種振蕩電路中的放大器都是用的共發(fā)射極電路。 （ 1 ） RC 相移振蕩電路 的相移，所以只有頻率為 f 0 的信號電壓才是正反饋而使電路起振。頻率一般為幾十千赫。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)?？梢?RC 串并聯(lián)電路同時起到了選頻和正反饋的作用。 調(diào)幅是使載波信號的幅度隨著調(diào)制信號的幅度變化，載波的頻率和相應(yīng)不變。由于 LC 諧振回路是調(diào)諧在載波的基頻上，因此在 T2 的次級就可得到調(diào)幅波輸出。另外為了取出低頻有用信號，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。正半周時，二極管導通，對 C 充電；負半周和輸入電壓較小時，二極管截止， C 對 R 放電。鑒頻則是從調(diào)頻波中解調(diào)出原來的低頻信號，它的過程和調(diào)頻正好相反。常用的調(diào)頻方法是直接調(diào)頻法，也就是用調(diào)制信號直接改變載波振蕩器頻率的方法。它加 工和處理的對象是不連續(xù)變化的數(shù)字信號。要說明一個矩形脈沖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 來表示。因為矩形脈沖含有豐富的諧波，所以脈沖信號發(fā)生器也叫自激多諧振蕩器 或簡稱多諧振蕩器。 圖 2 是一個典型的分立元件集基耦合多諧振蕩器。 （ 3 ） RC 環(huán)形振蕩器因為這種電路簡單可靠，使用方便，頻率范圍寬，可以從幾赫變化到幾兆赫，所以被廣泛應(yīng)用。脈沖在傳送中會造成失真，因此常常要對波形不好的脈沖進行修整，使它整舊如新，具有這種功能的電路就叫整形電路。它能把輸入的正向脈沖削掉。如果沒有外來的觸發(fā)信號，它就保持這種狀態(tài)不變。從脈沖極性看，也是隨著晶體管極性、觸發(fā)脈沖加在哪個管子（飽和管還是截止管）上、哪個極上（基極還是集電極）而變化的。但實際上因為目前有大量的集成化雙穩(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。所以“開”是它的暫穩(wěn)態(tài)。 圖 10 是一個典型的集基耦合單穩(wěn)電路。這樣一分析，三種電路就很好區(qū)別了。按邏輯功能要求把這些圖形符號組合起來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。 門電路可以看成是數(shù)字邏輯電路中最簡單的元件。與門有 2 個以上輸入，它的功能是當輸入都是 1 時，輸出才是 1 。 把這三種基本門電路組合起來可以得到各種復合門電路，如與門加非門成與非門，或門加非門成或非門。常用的觸發(fā)器有 D 觸發(fā)器和 J—K 觸發(fā)器。 D 觸發(fā)器的邏輯符號見圖 2 ，圖中 Q 、 D 、 SD 端畫在同一側(cè)； Q 、R D 畫在另一側(cè)。這樣的邏輯功能畫成表格就稱為功能表或特性表，見圖 2 。 從圖看到，它是由與非門組成的。如果把這些電路都做在一個集成片內(nèi)，便得到集成化的 10 線 4 線編碼器，它的邏輯符號見圖 4 （ b ）。左上側(cè)另有一個滅燈控制端 I B ，正常工作時應(yīng)加高電平 1 ，如不需要這位數(shù)字顯示就在 I B 上加低電平 0 ，就可使這位數(shù)字熄滅。圖 7 是用 4 個 D 觸發(fā)器組成的寄存器，它能存貯 4 位二進制數(shù)。 （ 2 ）移位寄存器它和一般寄存器不同的是：數(shù)碼是逐位串行輸入并加在最低位的 D 端，然后把低位的 Q 端連到高一位的 D 端。 （ 1 ）計數(shù)器 現(xiàn)舉一個最簡單的加法計數(shù)器為例，見圖 9 。2 ）分頻器 為了提高電子鐘表的精確度，普遍采用的方法是用晶體振蕩器產(chǎn)生 32768 赫標準信號脈沖，經(jīng)過 15 級 2 分頻處理得到 1 赫的秒信號。 ② 找出輸入端、輸出端和關(guān)鍵部件，區(qū)分開各種信號并弄清信號的流向。于是： ① 門 2 輸出為 1 ，振蕩器振蕩，揚聲器發(fā)聲； ②HL1 燈點亮； ③ 門 1 輸出為 1 ，這時 2 號、 3 號臺再按開關(guān)也不起作用。 圖 12 是 4 位移位寄存器控制的彩燈電路。 4 腳是復位端（ ），加上低電砰（＜ 伏）時可使輸出成低電平。 對于初學者來說，可以把 555 電路等效成一個帶放電開關(guān)的 R － S 觸發(fā)器，如圖 2 （ a ）。 這個特殊的 R － S 觸發(fā)器有 2 個特點：（ 1 ）兩個輸入端的觸發(fā)電平要求一高一低：置零端 R 即閾值端 TH 要求高電平，而置低端 S 即觸發(fā)端 則要求低電平。 （ 1 ）人工啟動型單穩(wěn) ① 穩(wěn)態(tài)：接上電源后，電容 C T 很快充到 V DD ，從圖 3 （ b ）看到，觸發(fā)器輸入 R=1 ， =1 ，從功能表查到輸出 V o =0 ，這是它的穩(wěn)態(tài)。電路的定時時間 t d = T C T 。 常見的 555 雙穩(wěn)電路有兩種。555 無穩(wěn)電路 （ 1 ）直接反饋型 555 無穩(wěn) 剛接通電源時， C 上電壓為零，輸出 V 0 =1 。 555 電路讀圖要點及舉例這類電路是用途最廣的，常用于脈沖振蕩、音響告警、家電控制、電子玩具、醫(yī)療電器以及電源變換等用途。 按下 SB 后， C1 快速放電到零，輸出 V 0 =1 ，繼電器 KA 吸動，點亮曝光燈 HL ，暫穩(wěn)態(tài)開始。前一個接成施密特觸發(fā)器，后一個是間接反饋型無穩(wěn)電路。這是它的穩(wěn)態(tài)。 ① 輸入沒有電容的是施密特觸發(fā)器電路。它的輸入可以用開關(guān)人工啟動，也可以用輸入脈沖啟動，甚至為了取得較好的啟動效果在輸入端帶有 RC 微分電路。 555 集成電路經(jīng)多年的開發(fā)，實用電路多達幾十種，幾乎遍及各個技術(shù)領(lǐng)域。因為電路簡單可靠，所以使用極廣。方波的頻率為 f= ／ R A C （ R A =R B ） 另一路多諧振蕩器是把反饋電阻接在放電端和電源上，如圖 8 （ a ），這樣做使振蕩電路和輸出電路分開，可以使負載能力加大，頻率更穩(wěn)定。由于施密特觸發(fā)器有 2 個不同的閥值電壓，因此 C 就在這 2 個閥值電壓之間交替地充電和放電，輸出得到的是一串連續(xù)的矩形脈沖，見圖 7 （ c ）。用等效觸發(fā)器替代 555 電路后可畫成圖 7 （ b ）。 555 的無穩(wěn)電路有多種，這里介紹常用的 3 種。當輸入電壓從 0 上升時，要升到＞ 2/ 3 V DD 以后， V o 才翻轉(zhuǎn)成 0 。 （ 1 ） RS 觸發(fā)器型雙穩(wěn)把 555 電路的 6 、 2 端作為兩個控制輸入端， 7 端不用，就成為一個 R － S 觸發(fā)器。 這兩種單穩(wěn)電路常用作定時延時控制。用等效觸發(fā)器替代 555 電路后可畫成圖 4 （ b ）。 ② 暫穩(wěn)態(tài)：按下開關(guān) SB ， C T 上電荷很快放到零，相當于觸發(fā)器輸入 R=0 ， =0 ，輸出立即翻轉(zhuǎn)成 V o =1 ，暫穩(wěn)態(tài)開始。用等效觸發(fā)器替代 555 ，并略去與單穩(wěn)工作無關(guān)的部分后畫成等效圖 3 （ b ）。 555 的單穩(wěn)電路是利用電容的充放電形成暫穩(wěn)態(tài)的，因此它的輸入端都帶有定時電阻和定時電容，常見的 555 單穩(wěn)電路有兩種。 CMOS 型的優(yōu)點是功耗低、電源電壓低、輸入阻抗高，但輸出功率較小，輸出驅(qū)動電流只有幾毫安。此外這個觸發(fā)器還有復位端 ，控制電壓端 V C ，電源端 V DD 和地端 GND 。其中 6 腳稱閥值端（ TH ），是上比較器的輸入。由于它工作可靠、使用方便、價格低廉，因此目前被廣泛用于各種小家電中。如此循環(huán)往復，彩燈不停閃爍。 計數(shù)器的第一個觸發(fā)器是每隔 2 個 CP 送出一個進位脈沖，所以每個觸發(fā)器就是一個 2 分頻的分頻器， 16 進制計數(shù)器就是一個 16 分頻的分頻器。在全部清零后， ① 第 1 個 CP 后沿，觸發(fā)器 C0 翻轉(zhuǎn)成 Q0=1 ，其余 3 個觸發(fā)器仍保持 0 態(tài)，整個計數(shù)器的狀態(tài)是 0001 。計數(shù)器品種繁多，有作累加計數(shù)的稱為加法計數(shù)器，有作遞減計數(shù)的稱為減法計數(shù)器；按觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)來分又有同步計數(shù)器和異步計數(shù)器；按數(shù)制來分又有二進制計數(shù)器、十進制計數(shù)器和其它進位制的計數(shù)器等等。目前已有品種繁多的集成化寄存器供選用。要想取出這串數(shù)碼可以從觸發(fā)器的 Q 端取出。 （ 1 ）寄存器它有七段發(fā)光二極管，如每段都接低電平 0 ，七段都被點亮，顯示出數(shù)字“ 8 ”；如 b 、 c 段接低電平 0 ，其余都接 1 ，顯示的是“ 1 ”。它的左側(cè)為 4 個二進制碼的輸入端，右側(cè)有 10 個輸出端，從上到下按 0 、 1 、 …9 排列表示 10 個十進制數(shù)。所以這種編碼器就稱為“ 10 線 4 線編碼器”或“ DEC ／ BCD 編碼器”。如果不加時鐘脈沖，即 CP=0 時，不管 J 、 K 端是什么狀態(tài)，觸發(fā)器都維持原來狀態(tài)不變： Q n ＋ 1 =Qn 。它的邏輯符號見圖 3 。 D 觸發(fā)器有一個輸入端 D 和一個時鐘信號輸入端 CP ，為了區(qū)別在 CP 端加有箭頭。這種功能也叫邏輯加，輸出就寫成 P=A ＋ B 。 數(shù)字電路中有關(guān)信息是包含在 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 0 和 1 ， 0 和 1 的組合關(guān)系沒有破壞就行，脈沖波形的好壞我們是不大理會的。電路的輸出和輸入之間是一種邏輯關(guān)系。 數(shù)字電子電路中的后起之秀是數(shù)字邏輯電路。 ① 脈沖電路的特點是工作在開關(guān)狀態(tài)，它的輸入輸出都是脈沖，因此分析時要抓住關(guān)鍵，把主次電路區(qū)分開，先認定主電路的功能，再分析輔助電路的作用。 用集成門電路也可組成單穩(wěn)電路。當輸入一個觸發(fā)脈沖后，電路便翻轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)，但這種狀態(tài)只能維持不長的時間，很快它又恢復到原來的狀態(tài)。 無穩(wěn)電路有 2 個暫穩(wěn)態(tài)而沒有穩(wěn)態(tài)，雙穩(wěn)電路則有 2 個穩(wěn)態(tài)而沒有暫穩(wěn)態(tài)。另一種雙穩(wěn)態(tài)電路就絕然不同，雙穩(wěn)電路有兩個輸出端，它們總是處于相反 的狀態(tài)：一個是高電平，另一個必定是低電平。 能把脈沖電壓維持在某個數(shù)值上而使波形保持不變的電路稱為箝位器。 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，見圖 5 。 脈沖變換和整形電路它用奇數(shù)個門、首尾相連組成閉環(huán)形，環(huán)路中有 RC 延時電路。當 R b1 =R b2 =R ， C b1 =C b2 =C 時，輸出是幅度接近 E 的方波，脈沖周期 T= 。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；而這個電路中，為了保證電路可靠地截止， R b2 是接到一個負電源上的，而且 R b1 和 R b2 的數(shù)值是按晶體管能可靠地進入飽和區(qū)或止區(qū)的要求計算出來的。 （ 1 ）調(diào)頻電路 調(diào)頻和鑒頻電路 檢波電路或檢波器的作用是從調(diào)幅波中取出低頻信號。 C1 、 C2 、 C3 是高頻旁路電容， R1 、 R2 是偏置電阻。 調(diào)幅是一個非線性頻率變換過程，所以它的關(guān)鍵是必須使用二極管、三極管等非線性器件。其中低頻信號叫做調(diào)制信號，高頻信號則叫載波。它的穩(wěn)定性高、非線性失真小，頻率調(diào)節(jié)方便。 實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)電壓負反饋電路。由于放大器有 2 級，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 級相移 360176。 （ 2 ） RC 橋式振蕩電路電路中的 3 節(jié) RC 網(wǎng)絡(luò)同時起到選頻和正反饋的作用。常用的電路有兩種。它的振蕩頻率是： f 0 =1/2π LC ，其中 C= C 1 C 2 C 1 +C 2 。 還有一種常用的振蕩電路是電容三點式振蕩電路，見圖 3 （ a ）。 圖 1 （ a ）是變壓器反饋 LC 振蕩電路。 LC 振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是 LC 諧振電路。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。或者說，能夠產(chǎn)生交流信號的電路就叫做振蕩電路。電路中 C2 的作用是增強高音區(qū)的負反饋，減弱高音以增強低音。 R6 、 C2 是去耦電路， C6 是電源濾波電容。在拿到一張放大電路圖時，首先要把它逐級分解開，然后一級一級分析弄懂它的原理，最后再全面綜合。放大器負反饋經(jīng)反饋電阻 R2 接到反相輸入端（ 4 ）。它有十多個引腳，一般都用有 3 個端子的三角