【正文】 頻電壓放大器 圖 1 （ a ）是共發(fā)射極放大電路。 1 、 3 端是輸入， 2 、 3 端是輸出。靜態(tài)時(shí)的直流通路見圖 1 （ b ），動(dòng)態(tài)時(shí)交流通路見圖 1 （ c ）。 圖 2 比圖 1 多用 3 個(gè)元件。發(fā)射極中增加電阻 RE 和電容 CE ， CE 稱交流旁路電容，對交流是短路的； RE 則有直流負(fù)反饋?zhàn)饔?。如果送回部分和原來的輸入部分是相減的，就是負(fù)反饋。由于采取了上面兩個(gè)措施，使電路工作穩(wěn)定性能提高，是應(yīng)用最廣的放大電路。 圖 3 （ a ）是一個(gè)射極輸出器。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。 這個(gè)圖中，晶體管真正的輸入是 V i 和 V o 的差值，所以這是一個(gè)交流負(fù)反饋很深的電路。它經(jīng)常被用作放大器的輸入級、輸出級或作阻抗匹配之用。 （ 4 ）低頻放大器的耦合放大器的級間耦合方式有三種： ①RC 耦合，見圖 4 （ a ）。但性能不是最佳。優(yōu)點(diǎn)是阻抗匹配好、輸出功率和效率高，但變壓器制作比較麻煩。優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬，可作直流放大器使用，但前后級工作有牽制，穩(wěn)定性差，設(shè)計(jì)制作較麻煩。 能把輸入信號放大并向負(fù)載提供足夠大的功率的放大器叫功率放大器。 圖 5 是單管功率放大器， C1 是輸入電容， T 是輸出變壓器。 RC′= （ N1 N2 ） 2 RL=N 2 RL這種工作狀態(tài)被稱為甲類工作狀態(tài)。（ 2 ）乙類推挽功率放大器 它由兩個(gè)特性相同的晶體管組成對稱電路，在沒有輸入信號時(shí)，每個(gè)管子都處于截止?fàn)顟B(tài)，靜態(tài)電流幾乎是零，只有在有信號輸入 時(shí)管子才導(dǎo)通，這種狀態(tài)稱為乙類工作狀態(tài)。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。 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。在靜態(tài)時(shí)， VT1 、 VT2 流過的電流很小，電容 C 上充有對地為 1 2 E c 的直流電壓。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。直流放大器 測量和控制方面常用到這種放大器。 （ 1 ）雙管直耦放大器圖 8 是一個(gè)兩級直耦放大器。直流放大器的另一個(gè)更重要的問題是零點(diǎn)漂移。放大器級數(shù)越多，零點(diǎn)漂移越嚴(yán)重。 解決零點(diǎn)漂移的辦法是采用差分放大器，圖 9 是應(yīng)用較廣的射極耦合差分放大器。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 從電橋的對角線上取出。由于是接成橋形，零點(diǎn)漂移也很小。 差分放大器有良好的穩(wěn)定性，因此得到廣泛的應(yīng)用。 集成運(yùn)算放大器是一種把多級直流放大器做在一個(gè)集成片上，只要在外部接少量元件就能完成各種功能的器件。它有十多個(gè)引腳，一般都用有 3 個(gè)端子的三角形符號表示，如圖 10 。在作放大器應(yīng)用時(shí)有： 圖 11 是帶調(diào)零端的同相輸出運(yùn)放電路。 9 、 6 兩腳分別接正、負(fù)電源。放大器負(fù)反饋經(jīng)反饋電阻 R2 接到反相輸入端（ 4 ）。（ 2 ）反相輸出運(yùn)放電路如對電路要求不高，可以不用調(diào)零，這時(shí)可以把 3 個(gè)調(diào)零端短路。 輸入信號從耦合電容 C1 經(jīng) R1 接入反相輸入端，而同相輸入端通過電阻 R3 接地。 圖 13 中沒有接入 R1 ，相當(dāng)于 R1 阻值無窮大，這時(shí)電路的電壓放大倍數(shù)等于 1 ，輸入阻抗可達(dá)幾百千歐。 放大電路讀圖要點(diǎn)和舉例在拿到一張放大電路圖時(shí)，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。放大器中使用的輔助元器件很多，如偏置電路中的溫度補(bǔ)償元件，穩(wěn)壓穩(wěn)流元器件，防止自激振蕩的防振元件、去 耦元件，保護(hù)電路中的保護(hù)元件等。 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(gè)助聽器電路，實(shí)際上是一個(gè) 4 級低頻放大器。為了改善音質(zhì)， VT1 和 VT3 的本級有并聯(lián)電壓負(fù)反饋（ R2 和 R7 ）。 R6 、 C2 是去耦電路， C6 是電源濾波電容。 圖 15 是普及型收音機(jī)的低放電路。 VT1 和 VT2 之間采用直接耦合， VT2 和 VT3 、 VT4 之間用輸入變壓器（ T1 ）耦合并完成倒相，最后用輸出變壓器（ T2 ）輸出，使用低阻揚(yáng)聲器。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。整個(gè)電路簡單明了。 不需要外加信號就能自動(dòng)地把直流電能轉(zhuǎn)換成具有一定振幅和一定頻率的交流信號的電路就稱為振蕩電路或振蕩器。或者說，能夠產(chǎn)生交流信號的電路就叫做振蕩電路。 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)。正反饋電路保證向振 蕩器輸入端提供的反饋信號是相位相同的，只有這樣才能使振蕩維持下去。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。按振蕩波形可分成正弦波振蕩和非正弦波振蕩兩類。 正弦波振蕩器按照選頻網(wǎng)絡(luò)所用的元件可以分成 LC 振蕩器、 RC 振蕩器和石英晶體振蕩器三種。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。 LC 振蕩器 LC 振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是 LC 諧振電路。 圖 1 （ a ）是變壓器反饋 LC 振蕩電路。變壓器 T 的初級是起選頻作用的 LC 諧振電路，變壓器 T 的次級向放大器輸入提供正反饋信號。從圖 1 （ b ）看到，只要接法沒有錯(cuò)誤，這個(gè)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。它的振蕩頻率是： f 0 =1 ／ 2π LC 。 圖 2 （ a ）是另一種常用的電感三點(diǎn)式振蕩電路。從 L2 上取出反饋電壓加到晶體管 VT 的基極。由于晶體管的 3 個(gè)極是分別接在電感的 3 個(gè)點(diǎn)上的，因此被稱為電感三點(diǎn)式振蕩電路。 電感三點(diǎn)式振蕩電路的特點(diǎn)是：頻率范圍寬、容易起振，但輸出含有較多高次調(diào)波，波形較差。常用于產(chǎn)生幾十兆赫以下的正弦波信號。 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 ）。從圖 3 （ b ）看到，晶體管的輸入電壓和反饋電壓同相，滿足相位平衡條件，因此電路能起振。它的振蕩頻率是： f 0 =1/2π LC ，其中 C= C 1 C 2 C 1 +C 2 。 上面 3 種振蕩電路中的放大器都是用的共發(fā)射極電路。也可以把振蕩電路中的放大器接成共基極電路形式。常用的電路有兩種。 （ 1 ） RC 相移振蕩電路電路中的 3 節(jié) RC 網(wǎng)絡(luò)同時(shí)起到選頻和正反饋的作用。 。 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。一般都用作固定頻率振蕩器和要求不太高的場合。頻率一般為幾十千赫。 （ 2 ） RC 橋式振蕩電路圖中左側(cè)的 R1C1 和 R2C2 串并聯(lián)電路就是它的選頻網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò)對某個(gè)特定頻率為 f 0 的信號電壓沒有相移（相移為 0176。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。 ）?？梢?RC 串并聯(lián)電路同時(shí)起到了選頻和正反饋的作用。 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。從圖 5 （ b ）的等效電路看到，這個(gè)振蕩電路是一個(gè)橋形電路。它的穩(wěn)定性高、非線性失真小，頻率調(diào)節(jié)方便。它的頻率范圍從 1 赫～ 1 兆赫。 廣播和無線電通信是利用調(diào)制技術(shù)把低頻聲音信號加到高頻信號上發(fā)射出去的。其中低頻信號叫做調(diào)制信號，高頻信號則叫載波。 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。 調(diào)幅是一個(gè)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。下面舉集電極調(diào)幅電路為例。 圖 6 是集電極調(diào)幅電路，由高頻載波振蕩器產(chǎn)生的等幅載波經(jīng) T1 加到晶體管基極。 C1 、 C2 、 C3 是高頻旁路電容， R1 、 R2 是偏置電阻。如果把三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)選在特性曲線的彎曲部分，三極管就是一個(gè)非線性器件。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。 檢波電路或檢波器的作用是從調(diào)幅波中取出低頻信號。檢波過程也是一個(gè)頻率變換過程，也要使用非線性元器件。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。 VD 是檢波元件， C 和 R 是低通濾波器。正半周時(shí)，二極管導(dǎo)通，對 C 充電；負(fù)半周和輸入電壓較小時(shí)，二極管截止， C 對 R 放電。 調(diào)頻和鑒頻電路鑒頻則是從調(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。 （ 1 ）調(diào)頻電路常用的調(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。用低頻調(diào)制信號控制可變電抗元件參數(shù)的變化，使載波振蕩器的頻率發(fā)生變化。 （ 2 ）鑒頻電路鑒頻的方法通常分二步，第一步先將等幅的調(diào)頻波變成幅度隨頻率變化的調(diào)頻 — 調(diào)幅波，第二步再用一般的檢波器檢出幅度變化，還原成低頻信號。 在電子電路中，電源、放大、振蕩和調(diào)制電路被稱為模擬電子電路，因?yàn)樗鼈兗庸ず吞幚淼氖沁B續(xù)變化的模擬信號。它加 工和處理的對象是不連續(xù)變化的數(shù)字信號。脈沖電路是專門用來產(chǎn)生電脈沖和 對電脈沖進(jìn)行放大、變換和整形的電路。要說明一個(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 來表示。大多數(shù)情況下，晶體管是工作在特性曲線的飽和區(qū)或 截止區(qū)的，所以脈沖電路有時(shí)也叫開關(guān)電路。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)算出來的。除了射極輸出器是個(gè)特例，脈沖電路中的晶體管都是工作在開關(guān)狀態(tài)的，這是一個(gè)特點(diǎn)。 脈沖電路的另一個(gè)特點(diǎn)是一定有電容器（用電感較少）作關(guān)鍵元件，脈沖的產(chǎn)生、波形的變換都離不開電容器的充放電。 脈沖有各種各樣的用途，有對電路起開關(guān)作用的控制脈沖，有起統(tǒng)帥全局作用的時(shí)鐘脈沖，有做計(jì)數(shù)用的計(jì)數(shù)脈沖，有起觸發(fā)啟動(dòng)作用的觸發(fā)脈沖等等。因?yàn)榫匦蚊}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(gè)典型的分立元件集基耦合多諧振蕩器。兩個(gè)電容器交替充放電使兩管交替導(dǎo)通和截止，使電路不停地從一個(gè)狀態(tài)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)到另一個(gè)狀態(tài)，形成自激振蕩。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= 。 （ 3 ） RC 環(huán)形振蕩器它用奇數(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。輸出脈沖周期 T= 。因?yàn)檫@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。 脈沖變換和整形電路脈沖在傳送中會(huì)造成失真，因此常常要對波形不好的脈沖進(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。 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 。輸入脈沖前沿則輸出正向尖脈沖，輸入脈沖后沿則輸出負(fù)向尖脈沖。 把圖 5 中的 R 和 C 互換，并使 τ=RCt k ，電路就成為積分電路，見圖 6 。 能限制脈沖幅值的電路稱為限幅器或削波器。它能把輸入的正向脈沖削掉。 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。例如電視信號在傳輸過程中會(huì)造成失真，為了使脈沖波形恢復(fù)原樣，接收機(jī)里就要用箝位電路把波形頂部箝制在某個(gè)固定電平上。 圖 8 中反相器輸出端上就有一個(gè)箝位二極管 VD 。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。所以常被用作寄存二進(jìn)制數(shù)碼的單元電路。 （ 1 ）集基耦合雙穩(wěn)電路它由一對用電阻交叉耦合的反相器組成。如果沒有外來的觸發(fā)信號，它就保持這種狀態(tài)不變。如果在 VT1 基極加上一個(gè)負(fù)脈沖（稱為觸發(fā)脈沖），就會(huì)使 VT1 基極電位下降，由于正反饋的作用，使 VT1 很快從飽和轉(zhuǎn)入截止， VT2 從截止轉(zhuǎn)入飽和。 雙穩(wěn)電路的觸發(fā)電路形式和觸發(fā)脈沖極性選擇比較復(fù)雜。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。觸發(fā)脈沖所加的位置多數(shù)是加在飽和管的基極上。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。 無穩(wěn)電路有 2 個(gè)暫穩(wěn)態(tài)而沒有穩(wěn)態(tài)，雙穩(wěn)電路則有 2 個(gè)穩(wěn)態(tài)而沒有暫穩(wěn)態(tài)。如果也用門來作比喻，單穩(wěn)電路可以看成是一扇彈簧門，平時(shí)它總是關(guān)著的，“關(guān)”是它的穩(wěn)態(tài)。所以“開”是它的暫穩(wěn)態(tài)。 圖 10 是一個(gè)典型的集基耦合單穩(wěn)電路。它的一半和多諧振蕩器相似，另一半和雙穩(wěn)電路相似，再加它也有一個(gè)微分觸發(fā) 電路，所以可以想象出它是半個(gè)無穩(wěn)電路和半個(gè)雙穩(wěn)電路湊合成的，它應(yīng)該有一個(gè)穩(wěn)態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。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)只能維持不長的時(shí)間，很快它又恢復(fù)到原來的狀態(tài)。 用集成門電路也可組成單穩(wěn)電路。它的暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間即定時(shí)時(shí)間為： t t = （ ～ ） RC 。 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