【正文】 等問題。數(shù)字邏輯電路中有門電路和觸發(fā)器兩種基本單元電路，它們都是以晶體管和電阻等 元件組成的，但在邏輯電路中我們只用幾個(gè)簡(jiǎn)化了的圖形符號(hào)去表示它們，而不畫出它們的具體電路，也不管它們使用多高電壓，是 TTL 電路還是 CMOS 電路等等。 由于數(shù)字邏輯電路有易于集成、傳輸質(zhì)量高、有運(yùn)算和邏輯推理能力等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛用于計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、通信、測(cè)量等領(lǐng)域。這種電路除了能進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算外還能完 成邏輯運(yùn)算和具有邏輯推理能力，所以才把它叫做邏輯電路。 這種電路同時(shí)又被叫做邏輯電路，那是因?yàn)殡娐分械摹?1 ”和“ 0 ”還具有邏輯意義，例如邏輯“ 1 ”和邏輯“ 0 ”可以分別表示電路的接通和斷開、事件的是和否、邏輯推理的真和假等等。能處理數(shù)字信號(hào)的電路就稱為數(shù)字電路。把它叫做數(shù)字電路是因?yàn)殡娐分袀鬟f的雖然也是脈沖，但這些脈沖是用來表示二進(jìn)制數(shù)碼的，例如用高電平表示“ 1 ”，低電平表示“ 0 ”。 ③ 脈沖電路中，脈沖的生成、變換和整形都和電容器的充、放電有關(guān)，電路的時(shí)間常數(shù)即 R 和 C 的數(shù)值對(duì)確定電路的性質(zhì)有極重要的意義，這一點(diǎn)尤為重要數(shù)字邏輯電路的用途和特點(diǎn)但細(xì)分析起來它們還是各有 特點(diǎn)的：無(wú)穩(wěn)和雙穩(wěn)電路雖然都有對(duì)稱形式，但無(wú)穩(wěn)電路是用電容耦合，雙穩(wěn)是用電阻直接耦合（有時(shí)并聯(lián)有加速電容，容量一般都很小）；而且雙穩(wěn)電路一般都有 觸發(fā)電路（雙端或單端觸發(fā)）；單穩(wěn)電路就很好認(rèn)，它是不對(duì)稱的，兼有雙穩(wěn)和單穩(wěn)的形式。 ② 從電路結(jié)構(gòu)上抓關(guān)鍵找異同。 脈沖電路的讀圖要點(diǎn)圖 11 是微分型單穩(wěn)電路，它用 2 個(gè)與非門交叉連接，門 1 輸出到門 2 是用微分電路耦合，門 2 輸出到門 1 是直接耦合，觸發(fā)脈沖加到門 1 的另一個(gè)輸入端 U I 。 （ 2 ）集成化單穩(wěn)電路電路暫穩(wěn)態(tài)的時(shí)間是 由延時(shí)元件 R 和 C 的數(shù)值決定的： t t = 。平時(shí)它總是一管（ VT1 ）飽和，另一管（ VT2 ）截止，這就是它的穩(wěn)態(tài)。它也是由兩級(jí)反相器交叉耦合而成的正反饋電路。 （ 1 ）集基耦合單穩(wěn)電路單穩(wěn)電路常被用作定時(shí)、延時(shí)控制以及整形等。當(dāng)有人推它或拉 它時(shí)門就打開，但由于彈力作用，門很快又自動(dòng)關(guān)上，恢復(fù)到原來的狀態(tài)。脈沖電路中常用的第 3 種電路叫單穩(wěn)電路，它有一個(gè)穩(wěn)態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。有延時(shí)功能的單穩(wěn)電路 （ 3 ）集成觸發(fā)器除了用分立元件外，也可以用集成門電路組成雙穩(wěn)電路。所以使用 NPN 管的雙穩(wěn)電路所加的是負(fù)脈沖，而 PNP 管雙穩(wěn)電路所加的是正脈沖。在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)槲⒎蛛娐?能容易地得到尖脈沖，觸發(fā)效果較好，所以都用交流觸發(fā)方式。從觸發(fā)方式看，因?yàn)橛兄绷饔|發(fā)（電位觸發(fā)）和交流觸發(fā)（邊沿觸發(fā)）的分別，所以觸發(fā)電路形式各有不 同。 （ 2 ）觸發(fā)脈沖的觸發(fā)方式和極性于是雙穩(wěn)電路翻轉(zhuǎn)成 A 端為“ 1 ”， B 端為“ 0 ”，并一直保持下去。 電路的基極分別加有微分電路。如把高電平表示數(shù)字信號(hào)“ 1 ”，低電平表示“ 0 ”，那么這時(shí)就可以認(rèn)為雙穩(wěn)電路已經(jīng)把數(shù)字信號(hào)“ 1 ”寄存在 B 端了。它的兩個(gè)管子總是一管截止一管飽和，例如當(dāng) VT1 管飽和時(shí) VT2 管就截止，這時(shí) A 點(diǎn)是低電平 B 點(diǎn)是高電平。 圖 9 是用分立元件組成的集基耦合雙穩(wěn)電路。它的特點(diǎn)是如果沒有外來的觸發(fā)，輸出狀態(tài)能一直保持不變。 有記憶功能的雙穩(wěn)電路多諧振蕩器的輸出總是時(shí)高時(shí)低地變換，所以它也叫無(wú)穩(wěn)態(tài)電路。 此外，象反相器、射極輸出器等電路也有“整舊如新”的作用，也可認(rèn)為是整形電路。如果沒有這個(gè)二極管，輸出脈沖高電平應(yīng)該是 12 伏，現(xiàn)在增加了箝位二極管，輸出脈沖高電平被箝制在 3 伏上。它也是整形電路的一種。 （ 4 ）箝位器 用二極帶或三極管等非線性器件可組成各種限幅器，或是變換波形（如把輸入脈沖變成方波、梯形波、尖脈沖等），或是對(duì)脈沖整形（如把輸入高低不平的脈沖系列削平成為整齊的脈沖系列等）。如果把二極管反接，就成為削掉負(fù)脈沖的下限幅電路。圖 7 是用二極管和電阻組成的上限幅電路。 （ 3 ）限幅器當(dāng)輸入矩形脈沖時(shí)，由于電容器充放電很慢，輸出得到的是一串幅度較低的近似三角形的脈沖波。 （ 2 ）積分電路這種尖脈沖常被用作觸發(fā) 脈沖或計(jì)數(shù)脈沖。當(dāng)電路時(shí)間常數(shù) τ=RCt k 時(shí)，輸入矩形脈沖，由于電容器充放電極快，輸出可得到一對(duì)尖脈沖。（ 1 ）微分電路 脈沖在工作中有時(shí)需要變換波形或幅度，如把矩形脈沖變成三角波或尖脈沖等，具有這種功能的電路就叫變換電路。如果把 R 換成電位器，就成為脈沖頻率可調(diào)的多諧振蕩器。圖中 RS 是保護(hù)電阻， R 和 C 是延時(shí)電路元件，它們的數(shù)值決定脈沖周期。 圖 4 是常用的 RC 環(huán)形振蕩器。如果兩邊不對(duì)稱，則輸出是矩形脈沖從 A 點(diǎn)或 B 點(diǎn)可得到輸出脈沖。它由兩個(gè)晶體管反相器經(jīng) RC 電路交叉耦合接成正反饋電路組成。 （ 1 ）集基耦合多諧振蕩器如果用門來作比喻，多諧振蕩器輸出端時(shí)開時(shí)閉的狀態(tài)可以把多諧振蕩器比作賓館的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門，它不需要人去推動(dòng)，總是不停地開門和關(guān)門。不管是什么 脈沖，都是由脈沖信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的，而且大多是短形脈沖或以矩形脈沖為原型變換成的。產(chǎn)生脈沖的多諧振蕩器不僅如此，為了使晶體管開關(guān)速度更快，在基極上還加有加速電容 C ，在脈前沿產(chǎn)生正向尖脈沖可使晶體管快速進(jìn)入導(dǎo)通并飽和；在脈沖后沿產(chǎn)生負(fù)向尖脈沖使晶體管快速進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。 就拿脈沖電路中最常用的反相器電路（圖 1 ）來說，從電路形式上看，它和放大電路中的共發(fā)射電路很相似。從所用的晶體管也可以看出來，在工作頻率較高時(shí)都采用專用的開關(guān)管，如 2AK 、 2CK 、DK 、 3AK 型管，只有在工作頻率較低時(shí)才使用一般的晶體管。 脈沖電路和放大振蕩電路最大的不同點(diǎn)，或者說脈沖電路的特點(diǎn)是：脈沖電路中的晶體管是工作在開關(guān)狀態(tài)的。如果一個(gè)脈沖的寬度 t k =1 ／ 2T ，它就是一個(gè)方波。 電脈沖有各式各樣的形狀，有矩形、三角形、鋸齒形、鐘形、階梯形和尖頂形的，最具有代表性的是矩形脈沖。家用電器中的定時(shí)器、報(bào)警器、電子開關(guān)、電子鐘表、電子玩具以及電子醫(yī)療器具等，都要用到脈沖電路。數(shù)字電子電路又可分成脈沖電路和數(shù)字邏輯電路，它們處理的都是不連續(xù)的脈沖信號(hào)。電子電路中另一大類電路的數(shù)字電子電路。常用的鑒頻器有相位鑒頻器、比例鑒頻器等脈沖電路的用途和特點(diǎn) 能夠完成鑒頻功能的電路叫鑒頻器或鑒頻電路，有時(shí)也叫頻率檢波器。圖 8 畫出了它的大意，圖中用一個(gè)可變電抗元件并聯(lián)在諧振回路上。 能夠完成調(diào)頻功能的電路就叫調(diào)頻器或調(diào)頻電路。 調(diào)頻是使載波頻率隨調(diào)制信號(hào)的幅度變化，而振幅則保持不變。在 R 兩端得到的電壓包含的頻率成分很多，經(jīng)過電容 C 濾除了高頻部分，再經(jīng)過隔直流電容 C 0 的隔直流作用，在輸出端就可得到還原的低頻信號(hào)。當(dāng)輸入的已調(diào)波信號(hào)較大時(shí)，二極管 VD 是斷續(xù)工作的。 圖 7 是一個(gè)二極管檢波電路。下面舉二極管檢波器為例說明它的工 作。常用的有二極管和 三極管。它的工作過程正好和調(diào)幅相反。（ 2 ）檢波電路因?yàn)榫w管的集電極電流是隨著調(diào)制電壓變化的， 所以集電極中的 2 個(gè)信號(hào)就因非線性作用而實(shí)現(xiàn)了調(diào)幅。集電極的 LC 并聯(lián)回路諧振在載波頻率上。低頻調(diào)制信號(hào)則通過 T3 耦合到集電極中。根據(jù)調(diào)制過程在哪個(gè)回路里進(jìn)行可以把三極管調(diào)幅電路分成集電極調(diào)幅、基極調(diào)幅和發(fā)射極調(diào)幅 3 種。能夠完成調(diào)幅功能的電路就叫調(diào)幅電路或調(diào)幅器。 （ 1 ）調(diào)幅電路 下面我們先介紹調(diào)幅和檢波電路。常見的連續(xù)波調(diào)制方法有調(diào)幅和調(diào)頻兩種，對(duì)應(yīng)的解調(diào)方法就叫檢波和鑒頻。在接收機(jī)中還原的過程叫解調(diào)。調(diào)幅和檢波電路它的振蕩頻率是：當(dāng) R1=R2=R 、 C1=C2=C 時(shí) f 0 = 1 2πRC 。 RC 橋式振蕩電路的性能比 RC 相移振蕩電路好。 R1C1 、 R2C2 、 R t 和 R E1 分別是電橋的 4 個(gè)臂，放大器的輸入和輸出分別接在電橋的兩個(gè)對(duì)角線上，所以被稱為 RC 橋式振蕩電路。其中 R t 是一個(gè)有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻， 它對(duì)電路能起到穩(wěn)定振蕩幅度和減小非線性失真的作用。因此反饋電壓經(jīng)選頻網(wǎng)絡(luò)送回到 VT1 的輸入端時(shí)，只有某個(gè)特定頻率為 f 0 的電壓才能滿足相位平衡條件而起振。=0176。 ），其它頻率的電壓都有大小不等的相移。這個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò)又是正反饋電路的一部分。 圖 5 （ a ）是一種常見的 RC 橋式振蕩電路。它的振蕩頻率是：當(dāng) 3 節(jié) RC 網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)相同時(shí)： f 0 = 1 2π 6RC 。 RC 相移振蕩電路的特點(diǎn)是：電路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但穩(wěn)定性不高，而且調(diào)節(jié)不方便?？梢?RC 網(wǎng)絡(luò)既是選頻網(wǎng)絡(luò)，又是正反饋電路的一部分。當(dāng)輸出電壓經(jīng)過 RC 網(wǎng)絡(luò)后，變成反饋電壓 U f 又送到輸入端時(shí)，由于 RC 網(wǎng)絡(luò)只對(duì)某個(gè)特定頻率 f 0 的電壓產(chǎn)生 180176。從圖 4 （ b ）的交流等效電路看到：因?yàn)槭菃渭?jí)共發(fā)射極放大電路，晶體管 VT 的輸出電壓 U o 與輸出電壓 U i 在相位上是相差 180176。 圖 4 （ a ）是 RC 相移振蕩電路。 RC 振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是 RC 電路，它們的振蕩頻率比較低。 RC 振蕩器共基極接法的振蕩器振蕩頻率比較高，而且頻率穩(wěn)定性好。共發(fā)射極接法的振蕩器增益較高，容易起振。 電容三點(diǎn)式振蕩電路的特點(diǎn)是：頻率穩(wěn)定度較高，輸出波形好，頻率可以高達(dá) 100 兆赫以上，但頻率調(diào)節(jié)范圍較小，因此適合于作固定頻率的振蕩器。由于電路中晶體管的 3 個(gè)極分別接在電容 C1 、 C2 的 3 個(gè)點(diǎn)上，因此被稱為電容三點(diǎn)式振蕩電路。圖中電感 L 和電容 C1 、 C2 組成起選頻作用的諧振電路，從電容 C2 上取出反饋電壓加到晶體管 VT 的基極。（ 3 ）電容三點(diǎn)式振蕩電路它的振蕩頻率是： f 0 =1/2π LC ，其中 L=L1 ＋ L2 ＋ 2M 。從圖 2 （ b ）看到，晶體管的輸入電壓和反饋電壓是同相的，滿足相位平衡條件的，因此電路能起振。圖中電感 L1 、 L2 和電容 C 組成起選頻作用的諧振電路。 （ 2 ）電感三點(diǎn)式振蕩電路常用于產(chǎn)生幾十千赫到幾十兆赫的正弦波信號(hào)。 變壓器反饋 LC 振蕩電路的特點(diǎn)是：頻率范圍寬、容易起振，但頻率穩(wěn)定度不高。因此電路的振蕩迅速加強(qiáng)并最后穩(wěn)定下來。接通電源時(shí)， LC 回路中出現(xiàn)微弱的瞬變電流，但是只有頻率和回路諧振頻率 f 0 相同的電流才能在回路兩端產(chǎn)生較高的電壓，這個(gè)電壓通過變壓器初次級(jí) L1 、 L2 的耦合又送回到晶體管 V 的基極。晶體管 VT 是共發(fā)射極放大器。 （ 1 ）變壓器反饋 LC 振蕩電路它們的振蕩頻率都比較高，常見電路有 3 種。石英晶體振蕩器有很高的頻率穩(wěn)定度，只在要求很高的場(chǎng)合使用。 振蕩器按振蕩頻率的高低可分成超低頻（ 20 赫以下）、低頻（ 20 赫～ 200 千赫）、高頻（ 200 千赫～ 30 兆赫）和超高頻（ 10 兆赫～ 350 兆赫）等幾種。一般情況下，振幅平衡條件往往容易做到，所以在判斷一個(gè)振蕩電路能否振蕩，主要是看它的相位 平衡條件是否成立。 振蕩器能不能振蕩起來并維持穩(wěn)定的輸出是由以下兩個(gè)條件決定的；一個(gè)是反饋電壓 u f 和輸入電壓 U i 要相等，這是振幅平衡條件。選頻網(wǎng)絡(luò)則只允許某個(gè)特定頻率 f 0 能通過，使振蕩器產(chǎn)生單一頻率的輸出。放大器能對(duì)振蕩器輸入端所加的輸入信號(hào)予以放大使輸出信號(hào)保持恒定的數(shù)值。這種現(xiàn)象也叫做自激振蕩。振蕩電路的用途和振蕩條件 R4 、 C4 為去耦電路， C3 為電源的濾波電容。此外， VT1 本級(jí)有并聯(lián)電壓負(fù)反饋（ R1 ）， T2 次級(jí)經(jīng) R3 送回到 VT2 有串聯(lián)電壓負(fù)反饋。電路共 3 級(jí)，第 1 級(jí)（ VT1 ）前置電壓放大，第 2 級(jí)（ VT2 ）是推動(dòng)級(jí)，第 3 級(jí)（ VT3 、 VT4 ）是推挽功放。例 2 收音機(jī)低放電路由于使用高阻抗的耳機(jī)，所以可以把耳機(jī)直接接在 VT4 的集電極回路內(nèi)。 VT1 、 VT2 之間和 VT3 、 VT4 之間采用直接耦合方式， VT2 和 VT3 之間則用 RC 耦合。 例 1 助聽器電路 ④ 注意晶體管和電源的極性，放大器中常常使用雙電源，這是放大電路的特殊性。 ② 在分析中最主要和困難的是反饋的分析，要能找出反饋通路，判斷反饋的極性和類型，特別是多級(jí)放大器，往往以后級(jí)將負(fù)反饋加到前級(jí)，因此更要細(xì)致分析。讀圖時(shí)要 注意： ① 在逐級(jí)分析時(shí)要區(qū)分開主要元器件和輔助元器件。 放大電路是電子電路中變化較多和較復(fù)雜的電路。 （ 3 ）同相輸出高輸入阻抗運(yùn)放電路反相輸入接法的電壓放大倍數(shù)可以大于 1 、等于 1 或小于 1 。 也可以使輸入信號(hào)從反相輸入端接入，如圖 12 。同相輸入接法的電壓放大倍數(shù)總是大于 1 的。輸入信號(hào)接到同相輸入端（ 5 ），因此輸出信號(hào)和輸入信號(hào)同相。引腳 1 、 11 、 12 是調(diào)零端，調(diào)整 RP 可使輸出端（ 8 ）在靜態(tài)時(shí)輸出電壓為零。 （ 1 ）帶調(diào)零的同相輸出放大電路 集成運(yùn)算放大器可以完成加、減、乘、除、微分、積分等多種模擬運(yùn)算，也可以接成交流或直流放大器應(yīng)用。它有兩個(gè)輸入端、 1 個(gè)輸出端，上面那個(gè)輸入端叫做反相輸入端，用“ — ”作標(biāo)記；下面的叫同相輸入端，用“＋”作標(biāo)記。因?yàn)樗缙谑怯迷谀M計(jì)算機(jī)中做加法器、乘法器用 的，所以叫做運(yùn)算放大器。集成運(yùn)算放大器沒有輸入信號(hào)時(shí)，因?yàn)?RC1=RC2 和兩管特性相同，所以電橋是平衡的，輸出是零。它使用雙電源，其中 VT1 和 VT2 的特性相同，兩組電阻數(shù)值也相同， R E 有負(fù)反饋?zhàn)饔?