【正文】 電路并編寫計算機(jī)程序來完成同樣的機(jī)械任務(wù)，使用電子控制，而不是設(shè)計一個等效的機(jī)械控制。一個邏輯門包含20 個晶體管，而 2021 年一個高級的微處理器使用的晶 體管數(shù)量達(dá) 億個。模擬的或數(shù)字的或者這兩者被集成在同一塊芯片上。晶體管在當(dāng)今社會的重要性，主要是因為晶體管可以使用高度自動化的過程，進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的能力，因而可以不可思議地達(dá)到極低的單位成本。 晶體管被認(rèn)為是現(xiàn)代歷史中最偉大的發(fā)明之一，在重要性方面可以與 印刷術(shù) ， 汽車 和 電話 等發(fā)明相提并論。 請對照三極 管手冊的 Ib； Ic 曲線加以參考我的回答來理解三極管的工作狀態(tài)，三極管 be 結(jié)和 ce 結(jié)導(dǎo)通三極管才能正常工作。 三極管的導(dǎo)通 三極管處于放大狀態(tài)還是開關(guān)狀態(tài)要看給三極管基極加的直流偏置，隨這個電流變化，三極管工作狀態(tài)由截止 線性區(qū) 飽和狀態(tài)變化而變， 如果三極管 Ib（直流偏置點）一定時，三極管工作在線性區(qū)，此時 Ic 電流的變化只隨著 Ib 的交流信號變化， Ib 繼續(xù)升高，三極管進(jìn)入飽和狀態(tài)，此時三極管的Ic 不再變化，三極管將工作在開關(guān)狀態(tài)。晶體管因為有三種極性，所以也有三種的使用方式，分別是發(fā)射極接地（又稱共射放大、CE 組態(tài)）、基極接地、集電極接地。 半導(dǎo)體三極管主要分為兩大類：雙極性晶體管（ BJT）和場效應(yīng)晶體管（ FET）。 TTL 與非門是將若干個晶體管和電阻元件組成的電路系統(tǒng)集中制造在一塊很小的硅片上，封裝成一個獨立的元件。它對電信號有放大和開關(guān)等作用，應(yīng)用十分廣泛。 。要求工作頻率高時選點接觸型。要求反向電流小時選硅管。在 VR=6V 時， IR=10uA。 指穩(wěn)壓二極管在規(guī)定的反向電壓下產(chǎn)生的漏電流。C，其穩(wěn)壓值將升高 %。例如 2CW58 穩(wěn)壓管的 Ctv 是+%/176。例如 2CW51 穩(wěn)壓管的 Vz 為 3V， Izm 為 20mA，則該管的 Pz 為 60mWo — 電壓溫度系數(shù)。 — 額定功耗。為 20mA 時， Rz 為2Ω 。例如， 2CW7C 穩(wěn)壓管的工作電流為 23 5mA 時， Rz 為 18Ω。 指穩(wěn)壓管兩端電壓變化與電流變化的比值。高于此值時，只要不超過額定功率損耗，也是允許的，而且穩(wěn)壓性能會好一些，但要多消耗電能。 指穩(wěn)壓管產(chǎn)生穩(wěn)定電壓時通過該管的電流值。例如， 2CW51 型穩(wěn)壓管的 Vzmin 為 , Vzmax 則為 。該值隨工作電流和溫度的不同而略有改變。 圖 1 穩(wěn)壓二極管伏安特性曲線 21 圖 2 等效電路理想模式 圖 3 理想模式導(dǎo)通狀態(tài)常見的兩種穩(wěn)壓電路接法 圖 4 實際模式導(dǎo)通狀態(tài) 22 圖 5 實際模式導(dǎo)通狀態(tài)常見的兩種穩(wěn)壓接線電路 穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù) — 穩(wěn)定電壓。因此，反向電壓臨近擊穿電壓時，反向電流迅速增加，而反向電壓幾乎不變。加在穩(wěn)壓二極管的反向電壓增加到一定數(shù)值時，將可能有大量載流子隧穿偽結(jié)的位壘，形成大的反向電流，此時電壓基本不變，稱為隧道擊穿。它的伏安特性，穩(wěn)壓二極管符號如圖 1 所示。硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。整流二極管具有明顯的單向?qū)щ娦?,。 P 區(qū)的載流子是空穴 ,N 區(qū)的載流子是電子，在 P 區(qū)和 N 區(qū)間形成一定的位壘。 二極管的相關(guān)知識 (1) 整流二極管的作用 一種將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿陌雽?dǎo)體器件。 電容在裝入電路前要檢查它有沒有短路、斷路和漏電等現(xiàn)象，并且核對它的電容值。 19 不同電路應(yīng)該選用不同種類的電容。在濾波電路中，電容的耐壓值不要小于交流有效值的 倍。 特點：體積小，精度高，穩(wěn)定性好，由于其為片狀元件，所以高頻性能好。 如圖所示，系統(tǒng)原理電路由同步脈沖發(fā)生器、階梯波發(fā)生器、帶通濾波器和放大器、精密整流器、電壓比較器、與門和雙向可控硅執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。 12V和177。 A9 的閾值電壓為－ ，要使輸入音樂信號在 10mV 以上時 A9翻轉(zhuǎn)輸出 uL為低電平， A8的電壓放大倍數(shù)必須大于 70。當(dāng)輸入信號高 于 10mV 時， uL為低電平， T4截止 ,A7輸出低電乎的時間受音樂信號強(qiáng)弱的控制，使彩燈的亮度隨輸入音樂信號的大小而變化。音樂信號通過耦合電容經(jīng) A8放大后由 R31和 D10進(jìn)行半波整流。為實現(xiàn)此項要求，電路中必須設(shè)有 10mV 音樂信號鑒別電路，如圖 1． 3— 7 所示。彩燈全亮。 R25 在 T2 截止時是與門的接地電阻，要保證相應(yīng)的與門的輸入端為低電平， R25應(yīng)小于與門的開門電阻 RON。 uF、 uG、 u T、 uH 的波形對應(yīng)關(guān)系如圖 7 所示。當(dāng)階梯波的變化為 |uF||uG|時， A7輸出高電平， T2截止，其集電極輸出為低電平，與門被封鎖，同步觸發(fā)脈沖通 不過，可控硅截止。由 13 A6 輸出反映音樂信號大小的負(fù)直流電壓的變化要比階梯波的變化緩慢，因此可把 uG看成比較器的參考電壓。它們 的數(shù)值可以在調(diào)試中確定。 R20和 R21的作用主要是在輸入正半波時，限制通過 D8流入 A6輸出端的電流，因此 R20和 R21的電阻值應(yīng)選在 l0k 以上。 C11是濾波電容，以減小輸出波形的脈動。當(dāng) A5的同相輸入端輸入負(fù)半波時， D8截止， D9導(dǎo)通，并通過 R21與 A6串聯(lián)組成兩級電壓跟隨器使 A6輸出為負(fù)半波波形，由于運(yùn)用了理想運(yùn)放輸入端虛斷、虛短和開環(huán)電壓放大倍數(shù)無窮大的概念，使整流 輸出電壓克服了二極管死區(qū)電壓的影響，即使輸入電壓的幅度小于0． 7V，只要大于 0V，該整流器也可以進(jìn)行精密整流。當(dāng) A5的同相輸入端輸入信號為正半波時， D8導(dǎo)通并通過 R20形成強(qiáng)的負(fù)反饋， A5 工作在電壓跟隨狀態(tài)，其輸出為正。 2． 3 精密整流器的工作原理和設(shè)計 在圖 6 中， A A 6組成半波精密整流電路。 如果選 R12＝ R1 C7＝ C R16＝ R1 C9＝ C10，其上、下限截止頻率分別由下式?jīng)Q定 公式 8 fH和 fL是技術(shù)指標(biāo)給定的已知量，如設(shè)定 C7和 C9的值，運(yùn)用上兩式可以很方便地求出 R12和 R16的值。 A3和 A4分別為低通和高通濾波器。因為計數(shù)器用同步觸發(fā)脈沖作計數(shù)脈沖，所以每個臺階的寬度為 l0ms。用反饋歸零法使 CC40163 構(gòu)成八進(jìn)制計數(shù)器。如設(shè)定 R1和 R2的比值并把已算出的 UTH1和 UTH2代入以上二式，可算出△ t1和△ t2，如發(fā)現(xiàn) TW=△ t1+△ t2小于 1ms，重新設(shè)定 R1和 R 2的比值再計算直至 TW＞ 1ms 為止。因為比較器的輸入電壓 uB由全波整流電壓經(jīng)分壓電阻得到，其值都為正值，為保證比較器可靠翻轉(zhuǎn)，所以必須滿足 UTH＞ 0 這個條件，由此得到 公式 3 如設(shè)定 R3和 R4的比值和其中一個電阻值，另外一個 電阻值很容易算出，并得到 10 公式 4 公式 5 代入已設(shè)定的 R3／ R4的值， UTH1和 UTH2即可算出 為使可控硅可靠觸發(fā)，同步觸發(fā)脈沖寬度不應(yīng)小于 1ms。 10V,則有 9 公式 1 Uc=177。由 電路參數(shù)可算出比較器的閾值電壓 UTH。 A R R4組成滯回電壓比較器。 C1輸出電壓的平均值為十 l 2V，當(dāng) uA全波整流電壓低于 12V 時， D5因反偏而截止，當(dāng) uA電壓波形高于 12V 時， D5導(dǎo)通被限幅，所以 uA電壓波形是被削頂?shù)慕迫ㄕ鞑ㄐ巍?+12V 經(jīng)集成穩(wěn)壓電路 8 W7805 穩(wěn)壓后得到十 5V 電壓，供電乎轉(zhuǎn)移電路和各 TTL 數(shù)字集成電路使用。變壓器副邊輸出交流10V 電壓經(jīng) D1— D4二極管組成的全波整流電路和濾波電容 C C2，得到177。下面就一個頻率通道電路，簡述它們的電路組成工作原理和設(shè)計方法。方框圖如圖 1． 3— 2 所示。此電平作為參考電壓加在電壓比較器的一個輸入端，由同步觸發(fā)脈沖作為計數(shù)信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，輸出階梯波作為比較電壓加在電壓比較器的另一個輸入端，使電壓比較器的輸出電壓高電平的時間與參考電壓成正比，并控制與門打開時間，以決定放過同步脈沖的個數(shù)去觸發(fā)可控硅，從而控制燈泡的亮度。這種電路的缺點是所用元件較多，優(yōu)點是調(diào)整方便，很容易實現(xiàn)指標(biāo)要求。 把音樂信號分成三個頻率段可用帶通濾波器去實現(xiàn)。如果觸發(fā)脈沖消失，可控硅