输出电压U0与输入电压UI相位相同。闭环放大倍数A=1+RF\\R1
差动放大器电路如图所示,用来放大两个输入电压U1与U2的差值,闭环放大倍数A=RF\\R1 3)集成运放的作用
集成运放的主要作用是放大,阻抗变换,振荡,有源滤波精密整流等。
集成运放构成的话筒放大电路如图所示,驻极体话筒BM输出的微弱电压信号经耦合电容C1输入集成运放,放大后的电压信号经C3耦合输出。电压放大倍数由集成运放外接电阻R4,R3决定。
集成运放电压跟随器电路如图所示,电压放大倍数A=1,输出电压U0与输入电压UI大小相等,相位相同。集成运放电压跟随器具有极高的输入阻抗和很小的输出阻抗,常用作阻抗变换器。
集成运放构成的桥式正弦波电路如图所示,R1,C1和R2,C2构成正回馈回路,并具有选频作用,使电路产生单一频率(800HZ)的振荡。R3,R4.R5.等构成负回馈回路,以控制集成运放的闭环增益,并利用并联在R5上的二极体VD1VD2的钳位作用进一步稳定振幅。
集成运放可以方便地构成有源滤波器,包括低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器等。图所示前级二分频电路,分频点为800HZ。集成运放IC1等构成二阶高通滤波器,IC2等构成二阶低通滤波器,将来自前置放大器的全音频信号分频后分别送入2个功率放大器,然后分别推动高音扬声器和低音扬声器。 集成运放还可用于精密整流电路。图所示为10MV交流毫伏表电路,微安表头PA接在整流桥的对角线上。集成运放IC的高增益和高输入阻抗,消除了整流二极体的非线性影响,提高了测量精度,实现了精密全波整流。
时基积体电路
时基积体电路简称时基电路,是一种能产生时间基准和能完成各种定时或延迟的非线性积体电路,包括单时基电路和双时基电路。 时基电路的特点:
时基电路的特点是将模拟电路与数字电路巧妙的结合在一起,从而可实现多种用途。时基电路内电路如图所示,当“1”输入端S电压US≤1/3VCC时,电路输出U0为“1”。当置“0”输入端R电压UR≥2/3VCC时电路输出U0为“0”,同时放电端导通。由于分压网路的3个电阻R1R2R3均为5K?所以该积体电路又称为555时基电路。
时基电路的基本运用模式
时基电路的基本运用模式包括单稳态触发器,无稳态触发器,双稳态触发器和施密特触发器四种。
单稳态触发器电路如图所示,电阻R和电容C组成定时电路。当在其输入端(2引脚)输入一负触发信号UI时,输出端(3引脚)便输出一正脉冲U0,脉宽TW=1.1RC
多谐振荡电路(无稳态电路)如图所示,R1,R2和C组成充放电回路,使电路形成自激振荡,输出连续方波信号U0,振荡周期T≈0.7(R1+2R2)C
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双稳态触发器电路如图所示,C1和R1,R2和R3分别组成置“1”和置“0”的触发微分电路。当有负触发脉冲U2加至“1”输入端(2引脚)时,输出信号U0为“1”;当有正触发脉冲U6加至“0”输入端(6引脚)时,U0为“0” 施密特触发器电路如图所示,输入信号UI为缓慢变化的模拟信号,输出信号U0为边沿陡峭的脉冲信号,输出信号U0与输入信号UI相位相反。 时基电路的作用
时基电路的主要作用是延时,振荡和整形等
自动延时关灯电路如图所示,时基电路构成单稳态触发器,C1,R1为定时元件。按一下SB,照明灯EL亮,延时约25S后自动关灯。 可调脉冲信号发生器电路如图所示,时基电路构成多谐振荡器,RP2为频率调节电位器,RP1为占空比调节电位器。该电路可输出100HZ~10KHZ的方波信号,其占空比可在5~95调节。电路具有2个输出端,OUT1输出脉冲方波,OUT2输出交流方波。
光控电路如图所示,时基电路构成施密特触发器,光电三极管VT检测到的缓慢变化的光信号,被整形为边沿陡峭的脉冲信号输出,作为触发器的控制信号。
集成稳压器
集成稳压器是指将不稳定的直流电压变为稳定的直流电压的积体电路,包括串联调整式,并联调整式和开关式稳压器三大类。
集成稳压器的特点是稳压精度高,周边电路简单,体积小和重量轻。
串联式集成稳压器是是常用的集成稳压器,内部电路结构如图所示,取样电路将输出电压U0按比例取出,送入比较放大器与基准电压进行比较,差值被放大后去控制调整管,以使输出电压U0保持稳定。 三端集成稳压器
三端集成稳压器是应用最广泛的集成稳压器,包括正输出和负输出,固定输出和可调输出稳压器。
78**系列是常用的三端固定正输出集成稳压器,79**系列是常用的三端固定负输出集成稳压器,它们具有1.5A的输出能力,内部含有限流保护,过热保护和过电压保护电路。
CW117是三端可调正输出集成稳压器,CW137是三端可调负输出集成稳压器,它们的输出电压可调范围绝对值为1.2~37V,输出电流可达1.5A。 集成稳压器的作用
集成稳压器的主要作用是稳压,还可以作为恒流源。
输出+9V直流电压的稳压电源电路中,集成稳压器采用7809,C1,C2分别为输入端和输出端滤波电容,RL为负载电阻。
±15V稳压电源电路,IC1采用固定正输出集成稳压器7815,IC2采用固定负输出集成稳压器7915.VD1,VD2为保护二极体,用以防止正或负输入电压有一路未接入时损坏集成稳压器。 可调正输出稳压电源电路,集成稳压器采用CW117,输出电压可调范围为,1.2V-37V。R1与RP组成调压电阻网路,调节电位器RP即可改变输出电压。。RP动臂向上移动时输出电压增大,向下移动时输出电压减小。
软启动稳压电源电路如图所示,集成稳压器采用CW117.刚接通输入电源时,C2上无电压,VT逐步退出导通状态,U0逐步上升,直至C2充电结束,VT截止,U0达最大值。启动时间的长短由R1,R2和C2决定。VD为C2提供放电通路。
集成稳压器还可以用作恒流源。图所示为78**稳压器构成的怀源电路,其恒定电流I0等于
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78**稳压器输出电压与R1的比值。
数字电路
数字电路是指传输和处理数字信号的集成电路,包括门电路,触发器,计数器,译码器,普通寄存器和移位寄存器等。数字信号在时间上和数值上都是不连续的离散信号,通常采用二进制数表示,数字电路的工作状态相应地用“1”和“0”表示。 数字电路的作用
门电路:逻辑控制,多谐振荡,模拟放大
触发器:状态控制,数据锁存,定时,延迟,整形,多谐振荡,接口电路
门电路
门电路是指能够实现各种基本逻辑关系的电路,包括与门,或门,非门,与非门,异或门,或非门,异或非门等。
1)与门的特点:逻辑关系为Y=AB,即只有当所有输入端均为“1”时输出端Y才为“1”,否则Y为“0”。
2)或门的特点:逻辑关系为Y=A+B即只要输入端A和B中有一个为“1”时Y就为“1”,所有输入端均为“0”时Y才为“0”。
3)非门的特点:非门又叫反相器,逻辑关系为Y=A ̄,即输出端Y总是与输入端A相反。 4)与非门的特点:逻辑关系为Y=A ̄B ̄,即只有当所有输入端均为“1”时输出端Y才为“0”,否则Y为“1”。 5)或非门的特点:逻辑关系为Y=A+B ̄,即只要输入端A和B中有1个为“1”时Y就为“0”,所有输入端均为“0”时Y才为“1”。
6)异或门的特点:逻辑关系为Y=AB+AB,即只有当2个输入端AB相反时(1个为“1”,而另一个为“0”时)输出端Y才为“1”,当A与B相同时Y为“0”。
7)异非门的特点:只有当2个输入端A或B相反时(一个为“1”而另一个为“0”)输出端才为“0”,当A与B相同时Y为“1”。 门电路的作用
门电路的主要作用是逻辑控制,还可以用于多谐振荡和模拟放大。
声光控路灯电路如图所示,由非门D1,与门D2实现逻辑控制。夜晚环境光检测电路输出为“0”经D反相后为“1”打开了与门D2.这时如有行人的脚步声,声音检测电路输出为“1”。由于与门D2的2个输入端都为“1”,因此D2输出为“1”,使晶体管VT导通,继电器吸合,路灯自动点亮。白天D1输出为“0”关闭了与门D2,即使有脚步声路灯也不会点亮。
门控多谐振荡电路如图所示,由2个与非门D1,D2构成。当控制端A为“1”时电路起振,输出900HZ方波信号,当控制端A为“0”时电路停振。振荡频率?=1/2.2RC
门电路构成的模拟电压放大电路如图所示,由3个非门D1,D2,D3串接而成。R2为反馈偏置电阻,将3个非门的工作点偏置在1/2VDD附近。R1为输入电阻。电路放大倍数A=R2/R1=100
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触发器
触发器是时序电路的基本单元,包括RS触发器,D触发器,JK触发器,单稳态触发器,施密特触发器等。
1)RS触发器的特点与作用:RS触发器即复位-置位触发器,是最简单的基本触发器,也是构成其它复杂结构触发器的组成部分之一。S为置“1”输入端,R为置“0”输入端,Q输出端,Q ̄为反相输出端。
RS触发器的特点是:电路具有2个稳定状态,即Q=1或Q=0.R输入端只能使触发器处于Q=0的状态,S输入端只能使触发器处于Q=1的状态。 RS常用于单脉冲产生,状态控制等电路中。
消抖开关电路如图所示,每按一下按钮开关SB,电路输出一个单脉冲完全消除了机械开关触点抖动产生的抖动脉冲。即使按钮开关SB产生机械抖动,只要机械触点不返回到R端,输出端Q就没有抖动脉冲。 触摸开关电路如图所示,“开和关”为两对金属触摸触点。当用手触摸“开”触点时,人体电阻将触点接通。电源电压+VCC加至S端使触发器置“1”,输出端Q=1,晶体管VT导通,继电器吸合,电灯点亮。当用手触摸“关”触点时,电源电压+VCC加至R端使触发器置“0”,VT截止,继电器释放,电灯熄灭。 D触发器
D触发器又称为延迟触发器,包括上升沿触发和下降沿触发两种。D触发器的符号如图所示,D为数据输入端,CP为时钟输入端,Q为输出端,Q——为反向输出端。
D触发器的特点是:只有在时钟脉冲边沿的触发下,数据才得以传输而进入触发器;没有触发信号的数据则保持不变。
D触发器常用于数据锁存,计数。分频等电路中。 4位数据锁存器电路如图所示,D1.D2,D3,D4为数据输入端并联,在时钟脉冲CP上升沿的触发下,将D1,D2,D3,D4端的数据输入触发器,并从Q1Q2Q3Q4端输出。在下一个CP脉冲上升沿到来之前,即使D1D3D2D4输入端的数据消失,其Q1.。。。。输出端的数据仍不变。即被“锁存。
-D触发器构成的三级分频电路如图所示,每个D触发器的反相输出端Q与自身的数据输入端D相连接,构成2分频单元。三级2分频单元串接可实现8分频电路。 单稳态触发器的特点与作用
————-单稳态触发器的TR+为上升沿触发端,TR-为下降沿触发端,Q为输出端,Q为反向输出
-端(Q和Q端的输出信号互为反相)。
单稳态触发器的特点是:被触发后将输出一个固定宽度的矩形脉冲,然后自动返回。该矩形脉冲的宽度由外接定时元件RE和CE决定。
单稳态触发器主要应用于定时,延迟,数字滤波,频率-电压变换等电路中。
单稳态触发器构成的定时器电路如图所示,定时时间为100MS。电路采用TR+输入端触发,每按一下SB,输出端Q便输出一个宽度为100MS的高电平信号。输出脉宽TW=0.69R1C.改变定时元件R和C即可改变定时时间。 施密特触发器的特点与作用
施密特触发器包括同相输出型和反向输出型两种。施密特触发器的符号如图所示,A为输入端,Q或Q-为输出端。施密特触发器具有滞后电压特性,即当输入电压上升到正向阈值电压UT+时触发器反转,当输入电压下降到负向阈值电压UT-触发器再次翻转,
施密特触发器的特点是:可将缓慢变化的电压信号转变为边沿陡峭的矩形脉冲。
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施密特触发器常用于整形,模/数(A/D)转换,多谐振荡和接口电路等中。
光控电路如图所示。光线的缓慢变化由光电三极管VT接收转换为电信号,施密特触发器D将缓慢变化的电信号整形成为边沿陡峭的脉冲信号输出。无光照时,施密特触发器输出U0有光照射时,施密特触发器输出U0=1.
施密特触发器组成多谐振荡器电路非常简单,仅需外接1个电阻和1个电容,如图所示,振荡频率由电阻R和电容C决定,改变R,C的大小即可改变振荡频率。输出信号U0为连续的脉冲方波。
看懂电路图的方法与技巧
基本看图方法与步骤
1)了解电路的整体功能和技术指标 2)判断电路图的走向
3)分解电路图为若干单元电路 4)分析主通道电路 5)分析辅助电路 6)分析直流供电电路 7)具体分析各单元电路
1.了解电路的整体功能 一个电子设备的电路图,是为了完成和实现这个设备的整体功能而设计的。看电路图的第一步,就是搞清楚电路图的整体功能和主要技术指标,这样就在宏观上对该电路图有了一个基本的认识。
2.判断电路图走向
电路图一般是以所处理的信号一走向为顺序,按照一定的习惯规律绘制的。分析电路图总体上也应该按照信号走向进行,因此需要明确判断电路图的走向。
(1)根据输入端和输出端判断电路图的走向。根据电路图的整体功能,找出整个电路图的总输入端和总输出端,即可判断出电路图的走向。
(2)根据习惯画法确定电路图的走向。大多数电路图通常会按照习惯画法从左到右依次排列各单元电路,因此拿到一张电路图可以先假定其走向为从左到右,再作进一步的研究和分析。 3.分解电路图
除了一些非常简单的电路外,大多数电路图都是由若干个单元电路组成的。掌握了电路图的整体功能,明确了电路图的走向,可以说已经对电路有了一个宏观的,整体的基本了解,但是要深入地具体分析电路的工作原理,还必须将复杂的电路图分解为具有不同功能的单元电路。
一般来讲,晶体管,集成电路等是各单元电路的核心元器件。因此,可以以晶体管或集成电路等主要元器件为标志,按照信号处理的流向将电路图分解为若干个单元电路,并据此画出电路原理方框图。方框图有助于掌握和分析电路图。 4.分析主通道电路
对于较简单的电路图,一般只有一个信号通道。对于较复杂的电路图,往往具有几个信号通道,包括一个主通道和若干个辅助通道。主通道电路是电路图中基本的,必不可少的电路部分,整机电路的基本功能是由主通道各单元电路实现的,因此分析电路图应首先分析主通道各单元电路的功能,以及各单元电路间的接口关系。
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