常用器件運用基礎

1、二極管和三極管的基本應用2、運算放大器基礎3、電壓比較器4、555時基電路原理及應用5、數字電路基礎三極管非門（主要用于反相或驅動，如驅動繼電器、發光二極管等）一、二極管和三極管的基本應用二極管開關電路二極管與門電路二極管或門電路例1：用二極管構成編碼電路，輸入為1—9的十進制數字鍵，輸出為十進制BCD編碼。

按鍵DCBA無0000S10001S20010S30011S40100S50101S60110S70111S81000S91001編碼表達式:A=S1+S3+S5+S7B=S2+S3+S6+S7C=S4+S5+S6+S7D=S8+S9二極管構成的編碼電路例2：要求用CD4017構造一編碼電路，顯示順序為0-1-2-8-4-0-8-4-2-1)

脈沖計數輸出顯示DCBA1Q0000002Q1100013Q2200104Q3401005Q4810006Q5000007Q6810008Q7401009Q82001010Q910001A=Q1+Q9B=Q2+Q8C=Q3+Q7D=Q4+Q6計數輸出及編碼電路

(此電路編碼接法顯示順序為0-1-2-8-4-0-8-4-2-1)

例3：要求用CD4017構造一編碼電路，顯示順序為0-1-4-7-2-5-8-3-6-9)

脈沖計數輸出顯示DCBA1Q0000002Q1100013Q2401004Q3701115Q4200106Q5501017Q6810008Q7300119Q86011010Q991001二、運算放大器基礎

集成運算放大器是一種具有高電壓放大倍數的直接耦合多級放大電路。當外部接入不同的線性或非線性元器件組成負反饋電路時，可以實現各種特定的函數關系。在線性應用方面，可組成比例、加法、減法、積分等模擬運算電路。

A

∞+-ui+ui-uo理想運放線性區的兩個特性：理想運算放大器的兩個輸入端無電流。理想運算放大器的兩個輸入端“虛短路”，即電壓差為0。1、反相比例運算電路

為了減小輸入級偏置電流的運算誤差，在同相輸入端應接入平衡電阻

2、同相比例運算電路當為電壓跟隨器

電壓跟隨器

3、反相加法運算電路

4、差動放大電路（減法器）當5、積分運算電路6、電壓比較器

當ui＜UR時，運放輸出高電平，穩壓管Dz反向穩壓工作。輸出端電位被其箝位在穩壓管的穩定電壓UZ，即uO＝UZ當ui＞UR時，運放輸出低電平，DZ正向導通，輸出電壓等于穩壓管的正向壓降UD，即uo＝－UD三、電壓比較器LM339

LM339集成塊內部裝有四個獨立的電壓比較器。LM339類似于增益不可調的運算放大器。每個比較器有兩個輸入端和一個輸出端。兩個輸入端一個稱為同相輸入端，用“+”表示，另一個稱為反相輸入端，用“-”表示。用作比較兩個電壓時，任意一個輸入端加一個固定電壓做參考電壓，另一端加一個待比較的信號電壓。當“+”端電壓高于“-”端時，輸出管截止，相當于輸出端開路。當“-”端電壓高于“+”端時，輸出管飽和，相當于輸出端接低電位。兩個輸入端電壓差別大于10mV就能確保輸出能從一種狀態可靠地轉換到另一種狀態.

1、單限比較器電路

輸入信號Uin（即待比較電壓）加到同相輸入端，在反相輸入端接一個參考電壓（門限電平）Ur。當輸入電壓Uin>Ur時，輸出為高電平UOH。

例：過熱檢測保護電路

如果輸入信號Uin在門限值附近有微小的干擾，則輸出電壓就會產生相應的抖動（起伏）。在電路中引入正反饋可以克服這一缺點。

2、遲滯比較器遲滯比較器又可理解為加正反饋的單限比較器，當輸出狀態一旦轉換后，只要在跳變電壓值附近的干擾不超過ΔU之值，輸出電壓的值就將是穩定的。

例：某電磁爐電路中電網過電壓檢測電路電網電壓正常時，輸出開路，過電壓保護電路不工作，BG1是導通的。當電網電壓大于242V時，比較器翻轉，輸出為0V，BG1截止，這就使翻轉后的狀態極為穩定，避免了過壓點附近由于電網電壓很小的波動而引起的不穩定的現象。由于制造了一定的回差（遲滯），在過電壓保護后，電網電壓要降到237V時，電磁爐才又開始工作。

3、雙限比較器（窗口比較器）當被比較的信號電壓Uin位于門限電壓之間時（UR1<Uin<UR2），輸出為高電位（UO=UOH）。當Uin不在門限電位范圍之間時，（Uin>UR2或Uin<UR1）輸出為低電位（UO=UOL），窗口電壓ΔU=UR2-UR1。它可用來判斷輸入信號電位是否位于指定門限電位之間。四、555定時器內部結構

555時基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結合在同一硅片上的組合集成電路。它設計新穎，構思奇巧，用途廣泛，備受電子專業設計人員和電子愛好者的青睞，人們將其戲稱為偉大的小IC，其用途之廣幾乎遍及電子應用的各個領域，

1腳—GND,接地腳；2腳—／TR,低電平觸發端

3腳—Vo,電路的輸出端；4腳—／MR,復位端，低有效

5腳—VC,電壓控制端；6腳—TH,閾值輸入端

7腳—DIS，放電端；8腳—VCC,電源電壓端，其電壓范圍為：3～18V1.當觸發輸入端TL輸入電壓低于1/3VCC而閾值輸入端電壓小于2/3VCC時,其下面比較器輸出為高電平，觸發器輸出高電平；2.當觸發輸入端TL輸入電壓高于1/3VCC，而閾值輸入端電壓小于2/3VCC時,其兩個比較器輸出皆為低電平，觸發器輸出保持不變；3.當觸發輸入端TL輸入電壓高于1/3VCC而閾值輸入端電壓大于2/3VCC時,其上面比較器輸出為高電平，觸發器輸出低電平。特點：輸入輸出THTR/RDQ放電管狀態××00導通＞2/3VCC＞1/3VCC10導通＜2/3VCC＞1/3VCC1保持不變保持不變＞2/3VCC＞1/3VCC10導通＜2/3VCC＜1/3VCC11截止要點：1、TR＜1/3VCC，Vo輸出為高，放電管截止2、TH＞2/3VCC，Vo輸出為低，放電管導通NE555的應用1、單穩工作方式

人工啟動單穩

人工啟動單穩

脈沖啟動型單穩

2、雙穩工作方式觸發電路

施密特觸發電路

3、無穩工作方式（多諧振蕩電路）直接反饋型

間接反饋型

4、555各種應用電路

觸摸定時開關

相片曝光定時器

單電源變雙電源電路

時基電路555接成無穩態電路，3腳輸出頻率為20KHz、占空比為1：1的方波。3腳為高電平時，C4被充電；低電平時，C3被充電。由于VD1、VD2的存在，C3、C4在電路中只充電不放電，充電最大值為EC，將B端接地，在A、C兩端就得到+/-EC的雙電源。本電路輸出電流超過50mA。簡易催眠器時基電路555構成一個極低頻振蕩器，輸出一個個短的脈沖，使揚聲器發出類似雨滴的聲音。揚聲器采用2英寸、8歐姆小型動圈式。雨滴聲的速度可以通過100K電位器來調節到合適的程度。風扇周波調速電路

NE555接成占空比可調的方波發生器，調節RW可改變占空比。在NE555的3腳輸出高電平期間，過零通斷型光電耦合器MOC3061初級得到約10mA正向工作電流，使內部硅化鎵紅外線發射二極管發射紅外光，將過零檢測器中光敏雙向開關于市電過零時導通，接通電風扇電機電源，風扇運轉送風。在NE555的3腳輸出低電平期間，雙向開關關斷，風扇停轉。五、數字電路基礎數字集成電路的特點：使用的信號只有“0”和“1”兩種狀態。內部結構電路簡單，最基本的是“與”“或”“非”邏輯門。常用的有TTL（74LS系列）與CMOS（C000系列或CD4000系列）形式，前者對電源要求嚴格，高于5.5V會損壞器件，低于4.5V會功能失常。CMOS則可在5—15V之間正常工作，但電源、地不能接反，否則損壞器件。CMOSIC應用須知CMOSIC工作電源+UDD為+5-+15V，Uss(地)接電源負極，二者不能接反。輸入信號電壓Ui應為Uss≤Ui≤UDD,，超出會損壞器件。多余的輸入端一律不許懸空，應按它的邏輯要求接UDD或Uss(地)，工作速度不高時，允許輸入端并聯使用。調試使用中要嚴格遵守以下步驟。開機時，先接通電源，再加輸入信號。關機時，先撤去信號，再關電源。CMOSIC輸入阻抗極高，易受外界干擾，沖擊和靜態擊穿。應存放在等電位的金屬盒，切忌與易產生靜電的物質如尼龍、塑料等接觸。焊接時應切·斷電源電壓，電烙鐵外殼必須良好接地，必要時可拔下烙鐵電插頭，利用余熱進行焊接。輸入端的電流不能超過1mA(極限值為10mA)，否則應接入適當大小的限流電阻。TTLIC應用須知在高速電路中，電源至IC之間存在引線電感及引線間的分布電容，引起自激。為此，可采用退耦措施，在靠近IC的電源引出端和地線引端之間接人0．01微法的旁路電容器，在頻率不太高的情況下，通常只在印刷電路板插頭處，每個通道人口的電源端和地端之間，并聯一個10—100微法和0．01—0．1微法電容器，前者作低頻濾波，后者作高頻濾波。多余輸人端，如果是“與”門、“與非”門多余輸入端，最好不懸空而接電源，如果是“或”、“或非”門，便將多余輸入端接地。可直接接人，或串接1—10K歐電阻再接人。也可以將多余輸入與使用端并聯在一起，但是輸入端并聯后，結電容會降低電路的工作速度，同時也增加對信號驅動電流的要求。多余的輸出端應懸空。集成電路的檢測用萬用表測各引腳的對地電壓，黑表筆接地線引腳，用紅表筆依次測量各引腳的對地直流電阻。對于TTLIC，