【正文】 前一個(gè)接成施密特觸發(fā)器，后一個(gè)是間接反饋型無(wú)穩(wěn)電路。 按下 SB 后， C1 快速放電到零，輸出 V 0 =1 ，繼電器 KA 吸動(dòng)，點(diǎn)亮曝光燈 HL ，暫穩(wěn)態(tài)開始。這是它的穩(wěn)態(tài)。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。 ① 輸入沒(méi)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(dòng)，也可以用輸入脈沖啟動(dòng)，甚至為了取得較好的啟動(dòng)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(shí)用電路多達(dá)幾十種，幾乎遍及各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。 555 電路讀圖要點(diǎn)及舉例因?yàn)殡娐泛?jiǎn)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(fù)載能力加大，頻率更穩(wěn)定。由于施密特觸發(fā)器有 2 個(gè)不同的閥值電壓，因此 C 就在這 2 個(gè)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 ）。 剛接通電源時(shí)， C 上電壓為零，輸出 V 0 =1 。用等效觸發(fā)器替代 555 電路后可畫成圖 7 （ b ）。 （ 1 ）直接反饋型 555 無(wú)穩(wěn) 555 的無(wú)穩(wěn)電路有多種，這里介紹常用的 3 種。555 無(wú)穩(wěn)電路當(dāng)輸入電壓從 0 上升時(shí)，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(gè)控制輸入端， 7 端不用，就成為一個(gè) R － S 觸發(fā)器。 常見的 555 雙穩(wěn)電路有兩種。 這兩種單穩(wěn)電路常用作定時(shí)延時(shí)控制。電路的定時(shí)時(shí)間 t d = T C T 。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(dāng)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。 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)。用等效觸發(fā)器替代 555 ，并略去與單穩(wěn)工作無(wú)關(guān)的部分后畫成等效圖 3 （ b ）。 （ 1 ）人工啟動(dòng)型單穩(wěn) 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(shí)電阻和定時(shí)電容，常見的 555 單穩(wěn)電路有兩種。 CMOS 型的優(yōu)點(diǎn)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(dòng)電流只有幾毫安。 這個(gè)特殊的 R － S 觸發(fā)器有 2 個(gè)特點(diǎn)：（ 1 ）兩個(gè)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。此外這個(gè)觸發(fā)器還有復(fù)位端 ，控制電壓端 V C ，電源端 V DD 和地端 GND 。 對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，可以把 555 電路等效成一個(gè)帶放電開關(guān)的 R － S 觸發(fā)器，如圖 2 （ a ）。 4 腳是復(fù)位端（ ），加上低電砰（＜ 伏）時(shí)可使輸出成低電平。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(jià)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(fù)，彩燈不停閃爍。 圖 12 是 4 位移位寄存器控制的彩燈電路。于是： ① 門 2 輸出為 1 ，振蕩器振蕩，揚(yáng)聲器發(fā)聲； ②HL1 燈點(diǎn)亮； ③ 門 1 輸出為 1 ，這時(shí) 2 號(hào)、 3 號(hào)臺(tái)再按開關(guān)也不起作用。 ② 找出輸入端、輸出端和關(guān)鍵部件，區(qū)分開各種信號(hào)并弄清信號(hào)的流向。 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(biāo)準(zhǔn)信號(hào)脈沖，經(jīng)過(guò) 15 級(jí) 2 分頻處理得到 1 赫的秒信號(hào)。 計(jì)數(shù)器的第一個(gè)觸發(fā)器是每隔 2 個(gè) CP 送出一個(gè)進(jìn)位脈沖，所以每個(gè)觸發(fā)器就是一個(gè) 2 分頻的分頻器， 16 進(jìn)制計(jì)數(shù)器就是一個(gè) 16 分頻的分頻器。2 ）分頻器在全部清零后， ① 第 1 個(gè) CP 后沿，觸發(fā)器 C0 翻轉(zhuǎn)成 Q0=1 ，其余 3 個(gè)觸發(fā)器仍保持 0 態(tài)，整個(gè)計(jì)數(shù)器的狀態(tài)是 0001 。 現(xiàn)舉一個(gè)最簡(jiǎn)單的加法計(jì)數(shù)器為例，見圖 9 。計(jì)數(shù)器品種繁多，有作累加計(jì)數(shù)的稱為加法計(jì)數(shù)器，有作遞減計(jì)數(shù)的稱為減法計(jì)數(shù)器；按觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)來(lái)分又有同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器；按數(shù)制來(lái)分又有二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和其它進(jìn)位制的計(jì)數(shù)器等等。 （ 1 ）計(jì)數(shù)器目前已有品種繁多的集成化寄存器供選用。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。 （ 2 ）移位寄存器要想取出這串?dāng)?shù)碼可以從觸發(fā)器的 Q 端取出。圖 7 是用 4 個(gè) D 觸發(fā)器組成的寄存器，它能存貯 4 位二進(jìn)制數(shù)。 （ 1 ）寄存器左上側(cè)另有一個(gè)滅燈控制端 I B ，正常工作時(shí)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。它有七段發(fā)光二極管，如每段都接低電平 0 ，七段都被點(diǎn)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(gè)二進(jìn)制碼的輸入端，右側(cè)有 10 個(gè)輸出端，從上到下按 0 、 1 、 …9 排列表示 10 個(gè)十進(jìn)制數(shù)。如果把這些電路都做在一個(gè)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(hào)見圖 4 （ b ）。 從圖看到，它是由與非門組成的。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(shí)鐘脈沖，即 CP=0 時(shí)，不管 J 、 K 端是什么狀態(tài)，觸發(fā)器都維持原來(lái)狀態(tài)不變： Q n ＋ 1 =Qn 。它的邏輯符號(hào)見圖 3 。這樣的邏輯功能畫成表格就稱為功能表或特性表，見圖 2 。 D 觸發(fā)器的邏輯符號(hào)見圖 2 ，圖中 Q 、 D 、 SD 端畫在同一側(cè)； Q 、R D 畫在另一側(cè)。 D 觸發(fā)器有一個(gè)輸入端 D 和一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸入端 CP ，為了區(qū)別在 CP 端加有箭頭。常用的觸發(fā)器有 D 觸發(fā)器和 J—K 觸發(fā)器。 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。這種功能也叫邏輯加，輸出就寫成 P=A ＋ B 。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 。 門電路可以看成是數(shù)字邏輯電路中最簡(jiǎn)單的元件。 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(méi)有破壞就行，脈沖波形的好壞我們是不大理會(huì)的。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。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。這樣一分析，三種電路就很好區(qū)別了。 ① 脈沖電路的特點(diǎn)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(shí)要抓住關(guān)鍵，把主次電路區(qū)分開，先認(rèn)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(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)。 圖 10 是一個(gè)典型的集基耦合單穩(wěn)電路。所以“開”是它的暫穩(wěn)態(tài)。 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)。但實(shí)際上因?yàn)槟壳坝写罅康募苫p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。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。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。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。 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電路稱為箝位器。它能把輸入的正向脈沖削掉。 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。 脈沖變換和整形電路因?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，所以被廣泛應(yīng)用。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。 （ 3 ） RC 環(huán)形振蕩器當(dāng) R b1 =R b2 =R ， C b1 =C b2 =C 時(shí)，輸出是幅度接近 E 的方波，脈沖周期 T= 。 圖 2 是一個(gè)典型的分立元件集基耦合多諧振蕩器。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。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 b1 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。要說(shuō)明一個(gè)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(lái)表示。它加 工和處理的對(duì)象是不連續(xù)變化的數(shù)字信號(hào)。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。 （ 1 ）調(diào)頻電路鑒頻則是從調(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。 調(diào)頻和鑒頻電路正半周時(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。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。 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)。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。 C1 、 C2 、 C3 是高頻旁路電容， R1 、 R2 是偏置電阻。 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。 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。其中低頻信號(hào)叫做調(diào)制信號(hào)，高頻信號(hào)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(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?？梢?RC 串并聯(lián)電路同時(shí)起到了選頻和正反饋的作用。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 360176。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)。 （ 2 ） RC 橋式振蕩電路頻率一般為幾十千赫。 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。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。 （ 1 ） RC 相移振蕩電路常用的電路有兩種。 上面 3 種振蕩電路中的放大器都是用的共發(fā)射極電路。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(diǎn)式振蕩電路，見圖 3 （ a ）。常用于產(chǎn)生幾十兆赫以下的正弦波信號(hào)。從 L2 上取出反饋電壓加到晶體管 VT 的基極。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。 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。 LC 振蕩器在一般家用電器中，大量使用著各種 L C 振蕩器和 RG 振蕩器。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(shuō)必須保證是正反饋。 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)?；蛘哒f(shuō)，能夠產(chǎn)生交流信號(hào)的電路就叫做振蕩電路。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。 圖 15 是普及型收音機(jī)的低放電路。 R6 、 C2 是去耦電路， C6 是電源濾波電容。 圖 14 是一個(gè)助聽器電路，實(shí)際上是一個(gè) 4 級(jí)低頻放大器。 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。在拿到一張放大電路圖時(shí)，首先要把它逐級(jí)分解開，然后一級(jí)一級(jí)分析弄懂它的原理，最后再全面綜合。 放大電路讀圖要點(diǎn)和舉例放大器負(fù)反饋經(jīng)反饋電阻 R2 接到反相輸入端（ 4 ）。 圖 11 是帶調(diào)零端的同相輸出運(yùn)放電路。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 。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。直流放大器的另一個(gè)更重要的問(wèn)題是零點(diǎn)漂移。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)。 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。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。這種工作狀態(tài)被稱為甲類工作狀態(tài)。 RC′= （ N1 N2 ） 2 RL=N 2 RL 圖 5 是單管功率放大器， C1 是輸入電容， T 是輸出變壓器。 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。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