【正文】 114 簡述555定時器各管腳的功能及其應(yīng)用。14 什么是磁場強(qiáng)度？它與磁感強(qiáng)度有什么區(qū)別和聯(lián)系？15 有一環(huán)狀鐵心線圈，流過的電流為5A，要使磁動勢達(dá)到2000A，試求線圈的匝數(shù)。試求：電路中的電流和電流端電壓。 555定時器在現(xiàn)代汽車電子線路中常用于汽車前大燈自動控制電路和報警控制電路。因此，電容C上的電壓uC在VCC和Vcc之間來回充電和放電，從而使電路產(chǎn)生了振蕩，輸出矩形脈沖。隨著電容C的放電，uC隨之下降。對照圖150所示輸入輸出波形討論多諧振蕩器的工作原理。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖的寬度為暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)的時間，即電容C的電壓由0V充到VCC所需的時間，估算式為 （129）(4) 555定時器構(gòu)成多諧振蕩器如圖149所示為用555定時器組成多諧振蕩器的邏輯電路。隨著C的充電，電容C上的電壓逐漸增大，當(dāng)uC上升到uC≥VCC時，輸出uo由高電平UoH躍變到低電平UoL。同時V截止，電源VCC通過R對C充電，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)期間輸入電壓ui回到了高電平。②觸發(fā)器進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。與此同時，三極管V導(dǎo)通，電容C經(jīng)過內(nèi)部放電管V快速放完電，uC≈0，內(nèi)部電壓比較器C1輸出uC1=1，基本RS觸發(fā)器的兩個輸入信號都為高電平1，保持原狀態(tài)不變。 圖147 用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的邏輯電路 圖148 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸入輸出波形圖①穩(wěn)定狀態(tài)。該電路中R、C作為定時器件。555的邏輯功能如表12所示。⑦放電端（DIS），也可以作為集電極開路三極管的輸出端使用。當(dāng)此端不用時，為了提高電路的穩(wěn)定性。在該端加負(fù)電平可以使555電路復(fù)位(Q=0，=1)，輸出為低電平。③輸出端（OUT）。②置位端（）。555定時器的結(jié)構(gòu)及各管腳的功能：（1）555定時器的內(nèi)部邏輯電路結(jié)構(gòu)如圖146所示。555定時器有雙極型和CMOS型兩種類型。3. 555定時器555定時器是一種電路結(jié)構(gòu)簡單，使用方便靈活，應(yīng)用廣泛的多功能電路。隨后電容C經(jīng)過電阻R放電，使下降，當(dāng)降至門的后，電路發(fā)生下述正反饋過程：圖145 多諧振蕩器波形圖 ↓→↑→↓從而使迅速載止，迅速導(dǎo)通，電路又返回到第一暫穩(wěn)態(tài)，、。電路初始狀態(tài)為第一暫穩(wěn)態(tài)，即、此時，經(jīng)電阻R到對電容C充電，隨著充電時間的增加，的值不斷上升，當(dāng)達(dá)到時，電路發(fā)生下述正反饋過程：↑→↓→↑這一正反饋過程使很快導(dǎo)通，迅速載止，電路進(jìn)入第二暫穩(wěn)態(tài)，、。電路由開關(guān)器件和反饋延時環(huán)節(jié)組成。它只有兩個暫穩(wěn)態(tài)，它不需外加觸發(fā)信號便能產(chǎn)生一系列矩形脈沖，在脈沖數(shù)字電路中常用作矩形脈沖源。（5）輸出脈沖寬度： （127）由于其寬度一定，而方波形狀完美，因此常用在汽車電子系統(tǒng)中的波形整形或變換。電路中的作用就是減小恢復(fù)過程中所需的時間。電路產(chǎn)生如下正反饋過程： ↓→↑ ↑→↓（3）電容器C充電，電路自動從暫穩(wěn)態(tài)返回到穩(wěn)態(tài) 。此時，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。圖143 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路（3）電容器C充電，電路自動從暫穩(wěn)態(tài)返回到穩(wěn)態(tài)。五、脈沖數(shù)字電路1．單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路如圖143所示，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的工作特性是：（1）沒有觸發(fā)信號時，電路處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。 晶體管點火系就是利用這一基本單元，再經(jīng)過性能擴(kuò)充完善而成。此時，即使提高電源電壓，也只有很小的漏電流。 眾所周知，晶體三極管有飽和、放大和截止三個狀態(tài)。需要指出的是， 圖141（b）中所示的振蕩過程，解釋了點火脈沖以及汽車電路中其他具有開關(guān)過程的電器容易在汽車電子電路中形成有害過電壓的原理。圖140 LR回路單元及其特性三、L—R—C電路單元 如圖141所示，可見該單元的參數(shù)不同而可以有各種過渡狀態(tài)。同理，將電流上升到飽和值E／R的63％時，所需要的時間為L—R電路的時間常數(shù)： （126） 分析點火系性能時，常利用這一電路單元。通常定義當(dāng)電壓達(dá)到63％的電源電壓時所需的時間為R—C電路的時間常數(shù)，這個常數(shù)在數(shù)值上為： （125）汽車的電子電路，在刮水器間歇控制、電喇叭、防盜裝置中常利用這個單元作延時或振蕩之用，也常用于點火性能的改善。 從圖中可見，雖然電容C的電流可以突變，即在開關(guān)S閉合的瞬間（）,電流可以從零跳躍到最大值圖138（c），但C兩端的電壓卻不能突變，必須經(jīng)過一定的時間才能達(dá)到電源電壓。（4）成本低。（2）可靠性高，壽命長。集成電路的集成化程度仍在不斷地提高，目前，已經(jīng)出現(xiàn)了內(nèi)含上億個元器件的集成電路。①按制作工藝，集成電路分為雙極型集成電路MOS集成電路半導(dǎo)體集成電路 薄膜集成電路混合集成電路②按功能性質(zhì)，集成電路分為數(shù)字集成電路線形集成電路非線性集成電路模擬集成電路微波集成電路③按集成規(guī)模，集成電路分為小規(guī)模集成電路（SSI）中規(guī)模集成電路（MSI）大規(guī)模集成電路（LSI）超大規(guī)模集成電路（VLSI）通常根據(jù)集成電路內(nèi)所含元器件的多少來劃分其“規(guī)?！钡拇笮　Ｋ瓷先ナ莻€器件，實際上是一個電路系統(tǒng)，它把元件和電路一體化了，集成電路又稱固體電路。因此，集成電路的普遍推廣，意味著電子技術(shù)發(fā)展到了一個新階段。1．集成電路的外形結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體集成電路是利用硅平面工藝技術(shù)，把具有某種功能的電路元件，如電阻、電容、二極管、三極管以及它們的連線都集中制作在一小塊硅片上。如果陽極和陰極間加反向電壓，則由于VTVT2的發(fā)射結(jié)處于反向偏置，因此無論控制極是否加有電壓，晶閘管均不導(dǎo)通。要使晶閘管關(guān)斷，必須減小陽極電流Ia，使之不能維持正反饋過程，這個最小電流稱為維持電流。晶閘管導(dǎo)通后，它的導(dǎo)通狀態(tài)完全依靠管子本身反饋的作用來維持，即使控制極電流消失，IC1也遠(yuǎn)大于原來的IG，晶閘管仍處于導(dǎo)通狀態(tài)。這樣循環(huán)下去，形成強(qiáng)烈的正反饋，使兩個晶閘管很快達(dá)到飽和導(dǎo)通。由于UG使VT2的發(fā)射結(jié)正偏而產(chǎn)生控制極電流IG，它就是VT2的基極電流IB2。 圖136 晶閘管實驗電路 圖137晶閘管的工作原理如果控制極不加電壓，則當(dāng)陽極A和陰極K之間加正向電壓時，在三個PN結(jié)中有兩個PN結(jié)正向偏置，晶閘管不導(dǎo)通，稱為阻斷；當(dāng)A、K之間加反向電壓時，兩個PN結(jié)反向偏置，一個PN結(jié)正向偏置，晶閘管也阻斷。下面我們用兩個三極管的相互作用來說明晶閘管的工作原理。（4）晶閘管在導(dǎo)通情況下，當(dāng)主電路電壓（或電流）減小到接近零時，晶閘管關(guān)斷。（2）當(dāng)晶閘管承受正向陽極電壓時，僅在門極承受正向電壓時，晶閘管才能被導(dǎo)通，即從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)必須同時具備正向陽極電壓和正向門極電壓兩個條件。圖136所示的是晶閘管的實驗電路，主電源EA和門極電源EG通過雙刀雙擲開關(guān)S1和S2可正向或反向作用于晶閘管的有關(guān)電極，主電路的通斷由燈泡顯示。晶閘管內(nèi)部是由三個PN結(jié)組成，可以把它中間的N1和P2分為兩部分，構(gòu)成一個PNP型三極管和一個NPN型三極管的復(fù)合管，如圖135所示。五、晶閘管（可控硅）1．晶閘管的結(jié)構(gòu)我國目前生產(chǎn)的晶閘管，從外形上來分有兩種形式：螺栓式和平板式。這時由于飽和時集電極電流最大，集電極電壓很小， C、E極之間近似于短路，相當(dāng)于開關(guān)接通狀態(tài)，如圖133所示。②三極管的飽和導(dǎo)通狀態(tài)。①三極管的截止?fàn)顟B(tài)。正是由于三極管的這一特性，三極管被廣泛應(yīng)用于電壓放大、電流放大和功率放大電路中。當(dāng)一定時，基本不變，具有恒流特性。 （123） 3．三極管的特性 （1）三極管的放大特性圖131 三極管的放大狀態(tài) 三極管級成的放大電路有共射、共集和共基。由于基區(qū)的空穴數(shù)量很少，從發(fā)射區(qū)進(jìn)人基區(qū)的自由電子與基區(qū)的空穴復(fù)合的很少，而大量的是被集電結(jié)內(nèi)電場拉到了集電區(qū)，因此。進(jìn)入集電區(qū)的自由電子被電源拉走，形成集成電極電流；電源不斷地向發(fā)射區(qū)注入電子，形成發(fā)射極電流；電源從基區(qū)拉走電子。于是，發(fā)射區(qū)濃度很高的電子就越過發(fā)射結(jié)向基區(qū)擴(kuò)散，進(jìn)入基區(qū)的自由與基區(qū)為數(shù)不多的空穴復(fù)合，其余的繼續(xù)向電子濃度低的集電結(jié)處擴(kuò)散。如圖130所示，發(fā)射結(jié)加正向電壓，而集電結(jié)加反向電壓。（2）發(fā)射區(qū)摻雜的濃度高，一般高于集電區(qū)，比基區(qū)則高許多倍。晶體管的圖形符號如圖129(b)所示，符號中的箭頭方向表示發(fā)射結(jié)正向偏置時的電流方向。四、三極管1．三極管的結(jié)構(gòu)和符號圖129 晶體管的結(jié)構(gòu)和圖形符號晶體管的結(jié)構(gòu)意圖129（a）所示，它是由三層不同性質(zhì)的半導(dǎo)體組合而成的。反之，當(dāng)下降而引起變小時，也會引起減小，上電壓降減小，同樣保持了的基本穩(wěn)定。圖128 簡單并聯(lián)型穩(wěn)壓電路該電路的穩(wěn)壓原理是：當(dāng)電網(wǎng)電壓升高時，必然引起整流濾波電路輸出電壓升高，而的升高又會引起輸出電壓（即）的增大。圖127 穩(wěn)壓二極管符號及其伏安特性曲線2．穩(wěn)壓電路直流穩(wěn)壓電源是采用穩(wěn)壓管來穩(wěn)定電壓，穩(wěn)壓管并聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖128所示。穩(wěn)壓管工作時，必須接入限流電阻，才能使其流過的反向電流在范圍內(nèi)變化。穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線如圖127（b）所示，其正向特性與普通二極管相同，反向特性曲線比普通二極管更陡。三、穩(wěn)壓管1．穩(wěn)壓二極管的符號及其伏安特性曲線穩(wěn)壓二極管簡稱穩(wěn)壓管，它是一種用特殊工藝制造的面結(jié)合型硅半導(dǎo)體二極管，其電路符號如圖127（a）所示。當(dāng)反向電壓超過一定數(shù)值后，反向電流會突然急劇增大，此時的現(xiàn)象稱為反向電擊穿，此時對應(yīng)的電壓稱為反向擊穿電壓用表示。二極管導(dǎo)通后，正向電流和正向電壓是非線性關(guān)系，正向電流變化較大時，二極管