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文檔簡介
如何看懂電路原理,才能得心應手開展工作的。作為從事項工作的,首要有過的基本功,要能對技術參數的電路原理圖進行總體了解,能進行劃分功能模塊,找出信號流向,確定元件作用。若不知電路的作用,,,,畫出直流等效電路圖,分析電路的直流系統參數,搞清晶體管靜態工作點和偏置性質,級間耦合方式等。分析有關元器件在電路中所處狀態及起的作用。例如:三極管的工作狀態,電子設備中有各種各樣的圖。能夠說明它們工作原理的是電原理圖,簡稱電路圖電路圖有兩種,一種是說明模擬電子電路工作原理的。它用各種圖形符號表示電阻器、電容器、直被叫做電路圖。的。為了和模擬電路的電路圖區別開來,就把這種圖叫做邏輯電路圖,簡稱邏輯圖除了這兩種圖外,常用的還有方框圖。它用一個框表示電路的一部分,它能簡潔明了地說明電路各一張電路圖就好象是一篇文章,各種單元電路就好比是句子,而各種元器件就是組成句子的單詞。所以要想看懂電路圖,還得從認識單詞——元器件開始。有關電阻器、電容器、電感線圈、晶體管等元器件的用途、類別、使用方法等內容可以點擊本文相關文章下的各個,本文只把電路圖中常出現的各種符號重述一遍,希望初學者熟悉它們,并記住不忘。電阻器與電位1(a)表示一般的阻值固定的電阻器,(b)表示半可調或微調電阻器;(c)表示電位器;(d)R電位器是“RP”,即在R的后面再加一個說明它有調節功能的字符“P”。(g)、(h)幾種特殊電阻器的符號:1熱敏電阻符號,熱敏電阻器的電阻值是隨外界溫度而變化的。有的是負溫度系數的,NTC來表示;有的是正溫度系數PTC來表示。它的符號見圖(i)θt°來表示溫度。它的文字符號是“RT”。2光敏電阻器1(j),有兩個斜向的箭頭表示光線。它的文字符號是“RL”。第3種是壓敏電阻器的符號。壓敏電阻阻值是隨電阻器兩端所加的電壓而變化的。符號見圖第4種特殊電阻器符號是表示新近出現的電阻,它兼有電阻器和熔絲的作用。當溫度超過 時,電阻層迅速剝落熔斷,把電路切斷,能起到保護電路的作用。它的電阻值很小,目前1(1)RF電容器的符號2(a)表示容量固定的電容器,(b)表示有極性電容器,例如各種電解電容器,(c)表示容量可調的可變電容器。(d)表示微調電容器,(e)表示一個雙連可變電容器。電容器的文字符號是C。電感器與變壓器的符號電感線圈在電路圖中的圖形符號見圖3。其中(a)是電感線圈的一般符號,(b)是帶磁芯或鐵芯的線圈,(c)是鐵芯有間隙的線圈,(d)是帶可調磁芯的可調電感,(e)是有多個抽頭的電感線圈。電感線圈的文字符號是“L”。變壓器的圖形符號見圖4(a)是空芯變壓器,(b)是磁芯或鐵芯變壓器,(c)是繞組間有層的鐵芯變壓器,(d)是次級有中心抽頭的變壓器,(e)是耦合可變的變壓器,(f)是自耦變壓器,(g)是帶可調磁芯的變壓器,(h)中的小圓點是變壓器極性的標記。是電容式送話器,(c)是壓電晶體式送話器的圖形符號。送話器的文字符號是“BM”。5(d)是立體聲唱頭的圖形符號,它的文字符號是“B5(e)是單聲道錄放音磁頭的圖形符號。如果是雙聲道立體聲的,就在符號上加一個“2”字,見圖(f)。揚聲器、耳機的符號符號是“BE”。揚聲器的符號見圖5(h),它的文字符號是“BL”。接線元件的符(1)3種:①動合(常開)觸點,符號見圖6(a);②動斷(常閉)觸點,符號是圖(b);③動換(轉換)觸點,符號見圖6(c)。一個最簡單的開關只有一組觸點,而復點下方表示推拉的動作;(d)3(e)表示推拉式1×6波段開關;(f)表示旋轉式1×6波段開關的符號。開關的文字符號用“S”,對控制開關、波段開關可以用“SA”,對按鈕式開關可以用“SB”。開關在電路圖中的圖形符號見圖7。其中(a)表示一般手動開關;(b)表示按鈕開關,帶一個動斷觸點;(c)表示推拉式開關,帶一組轉換觸點;圖中把扳鍵畫在觸點下方表示推拉的動作;(d)3;(e)1×6段開關;(f)1×6S波段開關可以用“SA”,對按鈕式開關可以用“SB”。(2)接插件的8(a)表示一個插頭和一個插座,(有兩種表示方式)左邊表示插座,右邊表示插頭。(b)表示一個已經插入插座的插頭。(c)22(d)3極插頭座,也就是常用的3芯立體聲耳機插頭座。(e)表示一個6極插頭座。為了簡化也可以用圖(f)66接插件的文字符號是X。為了區分,可以用“XP”表示插頭,用“XS”表繼電器的符號9(a)。當觸點較多而且每對觸點所控制的電路又各不相同時,為9(b)是一個觸摸開關。當人手觸摸A555(3)KR1點閉合使燈點亮使電鈴。555時基電路是控制部分,使用的是6伏低壓220KKA電磁繼電器和舌簧繼電器可以用“KR”,時間繼電器可以用“KT”。電池及熔斷器符號以把短線畫得粗一些。圖10(b)是表示一個電池組。有時也可以把電池組簡化地畫成一個電池,但要在旁邊注上電壓或電池的數量。圖10(c)是光GB11的文字符號是“FU”。二極管、三極管符號半導體二極管在電路圖中的圖形符號見圖12。其中(a)為一段二極管下端接負電壓時它就能導通。圖(b)是穩壓二極管符號。圖(c)是變容二圖(d)是熱敏二極管符號。圖(e)是發光二極管符號,用兩個斜向放射的箭頭表示它能發光。圖(f)是磁敏二極管符號,它能對外加磁場作出反應,常被制成接近開關而用在自動控制方面。二極管的文字符號用“V”,有時為了和三極管區別,也可能用“VD”來表示。PNP13(a)來表(b)13(c)13(d)表示一個硅NPN型磁敏三極管晶閘管、單結晶體管、場效應管的符號閘管和光控晶閘管,它們的符號分別為圖14(a)(b)(c)。晶閘管的文字符號是“VS”。單結晶體管的符號見圖16(aN(bN(c)PVT2009-10-27前面介紹了電路圖中的元器件的作用和符號。一張電路圖通常有幾十乃至幾百個元器件,它們的連交,變端初往知該么始怎能它其子路單元電路單元電路組成的。因此初學者只要先熟悉常用的基本單元電路,再學會分析和分解電路的本領,看懂一般的電路圖應該是不難的。種。下面我們選最常用的基本單元電路來介紹。讓我們從電源電路開始。一、電源電路的功能和組成每個電子設備都有一個供給能量的電源電路。電源電路有整流電源、逆變電源和變頻器三(蓄電池則要經常充電的缺點,因此最經濟可靠而又方便的是使用整流電源。電子電路中的電源一般是低壓直流電,所以要想從220伏市電變換成直流電,應該先把220伏因此整流電源的組成一般有四大部分,見圖1。其中變壓電路其實就是一個鐵芯變壓器,需要介整流電路是利用半導體二極管的單向導電性能把交流電變成單向脈動直流電的電路。(1)R(2)全波整流要用兩個二極管,而且要求變壓器有帶中心抽頭的兩個圈數相同的次級線圈,見圖2(b)RL(3)42(c)。(4)2(d)是一個二倍壓整流電路。當U2VD1,C1,C11.4U2U2VD2C1U2C2C22.8U2C12三、濾波電路(1)3(a),正半周時電容被充電,負半周時電容放電,就可使(2)3(b)(3)LC11LL3(c)12ππ3(d),這是濾波效果較好的電路。(4)RC電感器的成本高體積大,所以在電流不太大的電子電路中常用電阻器取代電感器而組 L3(e)π3(f)。較高的電子電路必須使用穩壓電源。(1)4(a)R這個電路的輸出電流很小,它的輸出電壓等于穩壓管的穩定電壓值VZ。(2)有放大和負反饋作用的串聯型穩壓電路是最常用的穩壓電路。它的電路和框圖見圖(b)、(c)。它是從取樣電路(R3R4)中檢測出輸出電壓的變動,與基準電壓(VZ)比較并經放大器(VT2)放大后加到調整管(VT1)上,使調整管兩端的電壓隨著變化。(3)開關穩壓電源從原理上分有很多種。它的基本原理框圖見圖4(d)。圖中電感L和電容C儲能和濾波元件,二極VD調整管在關斷狀態時LC波器提供電流通路的續流(R3R4)中檢測出取樣電壓經比較放大后去控制U0于是調整管導通時間增大,使L、C儲能電路得到的能量,結果是使輸出電壓U0被提(4)成穩壓器,有輸出正電壓的CW7800系列和輸出負電壓的CW7900系列等產品。輸出電流從0.1A~3A輸出電壓5V6V9V12V15V18V24V這種集成穩壓器只有三個端子,穩壓電路的所有部分包括大功率調整管以及保護電路等都已集成在內。使用時只要加上散熱片后接到整流濾波電路后面就行了。元件少,穩壓精度高,工作可靠,一般不需調試。4(e)CC1C2的電容,VD是為防止輸入短路燒壞集成塊而使用的保護二極管。五、電源電路讀圖要點和舉例電源電路是電子電路中比較簡單然而卻是應用最廣的電路。拿到一張電源電路圖時,應該:①先按“整流—濾波—穩壓”的次序把整個電源電路分解開來,逐級細細分析。②逐級分析時要分清主電路和輔助電路、主要元件和次要元件,弄清它們的作用和參數要求等。例如開關③因為晶體管有NPN和PNP集路求源電以個電往包不性值好④熟悉某些習慣畫法和簡化畫法。⑤最后把整個電源電路從前到后全面綜合貫通起來。這張電源電路圖也就讀懂了。151220毯,因為是半波整流,電熱毯兩端所加的是 伏的脈動直流電,發熱不高,所以是保溫2壓電子滅蚊蠅圖6是利用倍壓整流原理得到小電流直流高壓電的滅蚊蠅器。220伏交流經過四倍壓整流后輸出電壓可達1100時造成短路,電容器上的高壓通過體放電把蠅擊斃。尸體落下后,電容器又被充電,電網又恢復高壓。這個高壓電網電流很小,因此對人無害。3圖7是一個實用的穩壓電源。輸出電壓3~9伏可調,輸出電流最大100毫安。這個電路就是串聯型穩壓電源電路。要注意的是:①整流橋的畫法和圖2(c)不同,實際上它就是橋式整流電路。②這個電路使用PNP型鍺管,所以輸出是負電壓,正極接地。③用兩個普通二極正向壓降約0.32CP約0.72CZ約1。圖中用了兩2CZ二極管作基準電壓。④取樣電阻是一個電位器,所以輸出電壓是可調的。2009-10-27能夠把微弱的信號放大的電路叫做放大電路或放大器。例如助里的關鍵部件就是一個放大器。放大電路的用途和放大器有交流放大器和直流放大器。交流放大器又可按頻率分為低頻、中頻和高頻;接輸出信讀放大電路圖時也還是按照“逐級分解、抓住關鍵、細致分析、全面綜合”的原則和步驟進行。下面我們介紹幾種常見的放大低頻電壓放大20~20(1)1(a)C1C2VTRB,RC132331(b),1(c)。電路的特點是電壓放大倍數從十幾到一百多,輸出電壓的相位(2)213RB1RB2RECECERE分和原來的輸入部分是相減的,就是負反饋。圖中基極真正的輸入電壓是RB2上電壓和RE上(3)3(a)3(b)是它的交流11(4)一個放大器通常有好幾級,級與級之間的聯系就稱為耦合。放大器的級間耦合方式有三種:(b)4(c)。優點是頻帶寬,可作直流放大器使用,但前后級工作有牽制,穩定性差,設計制功率放大能把輸入信號放大并向負載提供足夠大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音機的末級放(1)5C1,TRi將負載電阻RL通過變壓器匝數比折算過來的:RC′=(N1N2)2RL=N2負載電阻是低阻抗的揚聲器,用變壓器可以起阻抗變換作用,使負載得到較大的功率。這個電路不管有沒有輸入信號,晶體管始終處于導通狀(2)圖6是常用的乙類推挽功率放大電路。它由兩個特性相同的晶體管組成對稱電路,在沒有輸入信號時,每個管子都處于截止狀態,靜態電流幾乎是零,只有在有信號輸入時管子才導通,這VT1導通VT2VT2導通VT1截止。兩個管子交替出現的電流在輸出變壓器中合成,使負載上得到純正的正弦波。這種兩管交替工作的形式叫做推挽電路。乙類推挽放大器的輸出功率較大,失真也小,效率也較高,一般可 60%(3)OTLOTL7這個電路使用兩個特性相同的晶體管,兩組偏置電阻和發射極電阻的阻值也相同。在靜態時VT1、VT2流過的電流很小,電容C上充有對地為12Ec的直流電壓。在有輸入信號時,VT1VT2ic1RLVT1VT2ic2RLCVT2供電電壓NPN管組成的互補對稱式OTL電路,以及的橋接推挽功率放大器,簡稱BTL電路等等直流放大能夠放大直流信號或變化很緩慢的信號的電路稱為直流放大電路或直流放大器。測量和控(1)直流放大器不能用RC耦合或變壓器耦合,只能用直接耦合方式。圖8是一個兩級直耦放VT2的發射極加電阻RE(2)9VT1VT2RE有負反饋作用。實際上這RCV0RC1=RC2差分放大器有良好的穩定性,因此得到廣泛的應用集成運算放大集成運算放大器是一種把多級直流放大器做在一個集成片上,只要在外部接少量元件就能完成有十多個引腳,一般都用有3個端子的三角形符號表示,如圖10。它有兩個輸入1個輸出端,上面那個輸入端叫做反相輸入端作標記;下面的叫同相輸入端,用“+”作標記。(1)1111112RP出端(8)在靜態時輸出電壓為零。9、6兩腳分別接正、負電源。輸入信號接到同相輸入(5R2(4同相輸入接法的電壓放大倍數總是大于1的。(2)也可以使輸入信號從反相輸入端接入,如圖12。如對電路要求不高,可以不用調零,這3C1R1R3入接法的電壓放大倍數可以大于1、等于1或小于1。(3)13R1R11放大電路讀圖要點和舉例RC合方式;高頻放大器則常常是和LC調諧電路有關的,或是用單調諧或是調諧電路,而且電例1助電圖14是一個助電路,實際上是一個4級低頻放大器。VT1、VT2之間和VT3、VT4VT2VT3RCVT1VT3有并聯電壓負反饋(R2R7)VT4集電極回路內。R6、C2是去耦電路,C6是電源濾波電容。2低放電(VT2)3(VT3VT4)VT1VT2VT2VT3VT4(T1)耦合并完成倒相,最后用輸出變壓器(T2)輸VT1(R1),T2R3VT2為去耦電路,C3為電源的濾波電容。整個電路簡單明了。2009-10-27振蕩電路的用途和振蕩條件不需要外加信號就能自動地把直流電能轉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。這種現象也叫做自激振蕩。或者說,能夠產生交流信號的電路就叫做振蕩電路。一個振蕩器必須包括三部分:放大器、正反饋電路和選頻網絡。放大器能對振蕩器輸入端信號是相位相同的,才能使振蕩維持下去。選頻網絡則只允許某個特定頻率f0能通振蕩器能不能振蕩起來并維持穩定的輸出是由以下兩個條件決定的;一個是反饋電壓uf和輸入電壓Ui要相等,這是振幅平衡條件。二是uf和ui必須相位相同,這是相位平衡條電路能否振蕩,主要是看它的相位平衡條件是否成立。振蕩器按振蕩頻率的高低可分成超低頻(20)、低頻(20~200)頻(200千赫~30兆赫)和頻(10兆赫~350兆赫)等幾種。按振蕩波形可分成正弦正弦波振蕩器LCRC和器三種。石英晶體振蕩器有很高的頻率穩定度,只在要求很高的場合使用。在一般家用電器中,大量使用著各種LC振蕩器和RC振蕩器。LCLCLC3(1)LC圖1(a)是變壓器反饋LC振蕩電路。晶體管VT是共發射極放大器。變壓器T的初LC回路中出現微弱的瞬變電流,但是只有頻率和回路諧振頻率f0相同的電流才能在回路兩端產生較高的電壓,這個電壓通過變壓器初次級L1、L2的耦合又送回到晶體管V的基極。從1(b)看到,只要接法沒有錯誤,這個反饋信號電壓是和輸入信號電壓相位相同的,也就LC的特點是:頻率范圍寬、容易起振,但頻率穩定度不高。它的振蕩頻率是:f0=1/2πLC。常用于產生幾十千赫到幾十兆赫的正弦波信號。(2)2(a)是另一種常用的電感三點式振蕩電路L1L2CL2VT2(b)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。由于晶體管的3個極是分別接在電感的3個點上的,因此被稱為電感三點式振蕩電路f0=1/2πLCL=L1L22M(3)還有一種常用的振蕩電路是電容三點式振蕩電路3(aLC1C2C2VT(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。由于3C1C23電容三點式振蕩電路的特點是:頻率穩定度較高,輸出波形好,頻率可以高達100兆赫以其中C=C1C2/C1+C2。上面3種振蕩電路中的放大器都是用的共發射極電路。共發射極接法的振蕩器增益較高,RC(1)RC4(a)RC3RC4(b)VTUoUi180RCUf送到輸入端時,由于RCf0180°為f0的信號電壓才是正反饋而使電路起振。可見RC網絡既是選頻網絡,又是正反饋電路的RC的特點是:電路簡單、經濟,但穩定性不高,而且調節不方便。一般都用作固定頻率振蕩器和要求不太高的場合。它的振蕩頻率是:當3節RCf012π6RC(2)RC5(a)是一種常見的RC橋式振蕩電路。圖中左側的R1C1和R2C2串并聯電路f0的信號電壓沒有相移(相移為0°),其它頻率的電壓都有大小不等的相移。由于放大器有2級,從V2輸出端取出的反饋電壓Uf是和放大器輸入電壓同相的(2級相移360°=0°)。因此反饋電壓經選頻網絡送回到VT1的輸入端時,只有某個特定頻率為f0RtRE1Rt小非線性失真的作用。從圖5(b)的等效電路看到,這個振蕩電路是一個橋形電路。R1C1R2C2RtRE14的兩個對角線上,所以被稱為RC橋式振蕩電路。RCRC好。它的穩定性高、非線性失真小,頻率調節方便。它的振蕩頻率是:當R1=R2=RC1=C2=C時f012πRC從1赫~1兆赫。(1)極調幅3種。下面舉集電極調幅電路為例。T3C1C2C3R1R2的,所以集電極中的2LC諧振回路是調諧在載波的基頻上,因此在T2的次級就可得到調幅波輸出。(2)7是一個二極管檢波電路。VDCR是低通濾波器。當輸入的已VDC充電;負半周和輸入電壓較小時,二極管截止,CRR兩端得到的電壓包含的頻率成分很(1)是用調制信號直接改變載波振蕩器頻率的方法。圖8畫出了它的大意,圖中用一個可變電(2)在電子電路中,電源、放大、振蕩和調制電路被稱為模擬電子電路,因為它們加工和處理的是連續變化的模擬信號。電子電路中另一大類電路的數字電子電路。它加工和處理的對象是不連續變化的沖電路是專門用來產生電脈沖和對電脈沖進行放大、變換和整形的電路。家用電器中的定時器、器、電子開關、電子鐘表、電子玩具以及電子醫療器具等,都要用到脈沖電路。UmTftrtftktk12T脈沖電路和放大振蕩電路最大的不同點,或者說脈沖電路的特點是:脈沖電路中的晶體管是2CK、DK、3AK型管,只有在工作頻率較低時才使用一般的晶體管。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射極電路很相似。在放大電路中,基極電阻Rb2是接到正電源上以取得基極偏壓;而這個電路中,為了保證電路可靠地截止,Rb2是接到一個負電源上的,而且Rb1和Rb2的數值是在基極上還加有加速電容C,在脈沖前沿產生正向尖脈沖可使晶體管快速進入導通并飽和;在脈沖后沿產生負向尖脈沖使晶體管快速進入截止狀態。除了射極輸出器是個特例,脈沖電路中的晶體管都是工作在開關狀態的,這是一個特點。脈沖電路的另一個特點是一定有電容器(用電感較少)作關鍵元件,脈沖的產生、波形的變產生脈沖的多諧振蕩器(1)圖2是一個典型的分立元件集基耦合多諧振蕩器。它由兩個晶體管反相器經RC電路交叉,Cb1Cb2CET=1.4RC(3)RC4RC環形振蕩器RCRSRCT=2.2RCR脈沖變換和(1)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RC5。當電路時間常數τ=RC<<tk時,輸入矩形脈沖,由于電容器充放電極快,輸出可得到一對尖脈沖。輸入脈沖前沿則輸出正向尖脈沖,輸入脈沖后沿則輸出負向尖脈沖。這種尖脈沖常被用作觸發脈沖或計數脈沖。(2)5RCτ=RC>>tk積分電路6(3)7等)(4能沖電壓維持在某個數值上而使波形保持不變的電路稱為箝位器是電的一電在程失了波形,里箝把波形頂部箝制在某個固定電平上。8VD應該是12伏,現在增加了箝位二極管,輸出脈沖高電平被箝制在3伏上。有功能的雙穩電路多諧振蕩器的輸出總是時高時低地變換,所以它也叫無穩態電路。另一(1)9集基耦合雙穩電路。它由一對用電阻交叉耦合的反相器組成。它VT1VT2AB10”,那么這時就可以認為雙穩電路已經把數字信號“1寄存在B端電路的基極分別加有微分電路。如果在VT1(稱為觸發脈沖),VT1VT1VT2A1B為“0”,并一直保持下去。(2)(電位觸發和交流觸發(邊沿觸發(飽和管還是截止管)上、哪個極上(基極還是集電極NPN管的雙穩電路所加的是負脈沖,而PNP管雙穩電路所加的是正脈沖。(3)集成觸發器除了用分立元件外,也可以用集成門電路組成雙穩電路。但實際上因為目R—SDJK有延時功能的單穩電路用的第3種電路叫單穩電路,它有一個穩態和一個暫穩態。如果也用門來作比喻,單穩電路可以看成是一扇彈簧門,平時它總是關著的,“關”是它的穩態。當有人推它或拉它時門就打開,但(1)10的時間是由延時元件R和C的數值決定的:tt=0.7RC。(2)集成化單穩電12211一個輸入端UI。它的暫穩態時間即定時時間為:tt=(0.7~1.3)RC。脈沖電路的讀圖要點②從電路結構上抓關鍵找異同。前面介紹了集基耦合方式的三種基本單元電路,它們都由雙管反相器構成正反饋電路,這是它們的相同點。但細分析起來它們還是各有特點的:無穩和雙穩(有時并聯有加速電容,容量一般都很小;而且雙穩電路一般都有觸發電路(雙端或單端觸發;單穩電路就很好認,它是不對稱的,兼有雙穩和單穩的形式。這樣一分析,三種電路就很好區別了。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,電路的時間常數即和C的數值對確定電路的性質有極重要的意義,這一點尤為重要。10這種電路同時又被叫做邏輯電路,那是因為電路中的“1”和“0”還具有如邏輯“1”和邏輯“0”可以分別表示電路的接通和斷開、的是和否、邏輯推理的真和假等等。電路的輸出和輸入之間是一種邏輯關系。這種電路除了能進行二進制算術運算外還能完成邏輯運算和具有邏輯推理能力,所以才把它叫做邏輯電路。數字邏輯電路的第一個特點是為了突出“邏輯”兩個字,使用的是獨特的圖形符號。數字邏輯電路高電壓,是TTL電路還是CMOS電路等等。按邏輯功能要求把這些圖形符號組合起來畫成的圖就是邏輯電路圖,它完全不同于一般的放大振蕩或脈沖電路圖。01和1,0和1的組合關系沒有破壞就行,脈沖波形的好壞我們是不大理會的。所以數字邏輯邏輯代數、圖等等,這些也都與放大振蕩電路不同。門電路和觸發(1)門電路可以看成是數字邏輯電路中最簡單的元件。目前有大量集成化產品可供選用。10AP=A211AB寫成P=A·B。或門也有2個以上輸入,它的功能是輸入有一個1時,輸出就是1。這種功P=AB成或非門。圖1是它們的圖形符號和真值表。此外還有與或非門、異或門等等。數字集成電路TTLHTLCMOS有相同的邏輯功能,就用相同的邏輯符號。而且一般都規定高電平為1、低電平為0。(2)觸發器實際上就是脈沖電路中的雙穩電路,它的電路和功能都比門電路復雜,它也可看成是數字邏輯電路中的元件。目前也已有集成化產品可供選用。常用的觸發器有D觸發器和J—K觸發器。D觸發器有一個輸入端D和一個時鐘信號輸入端CP,為了區別在CP端加有箭頭。它有QQQRDSD,平時正常工作時要RDSD端都加高電平1RD=0(SD仍為1),SD1D2QDSDQRD畫在另一側。RD和SD都帶小圓圈,表示要加上低電平才有效。D發器CPDCP1DD=0CPQ=0D=1CPQ=1CP脈沖起控制開門作用,如果CP=0,則不管D是什么狀態,觸發器都維持原來狀態不變。這樣的邏輯功能畫成表格就稱為功能表或特性表,見圖2Qn+1QnX01DDD1D2當D1、D2…都是1時,輸出端Q才是1。JKJKRDSDQQ3KCPCPJSDQKRDQJK3CP(CP=1):JK0Qn1=QnJ=0K=10Qn1=0J=1K=0Qn+1=1J=1K=1Qn1=QnCP=0JK觸發器都維持原來狀態不變:Qn+1=Qn。有的J—K觸發器同時有好幾個J端和K端,J1、J2…和K1、K2…之間都是邏輯與的關系。有JKCPCPRDSD母的電路就稱為譯。(1)圖4(a)是一個能把十進制數變成二進制碼的編。一個十進制數被表示成二進制碼必須4位,常用的碼是使從低到高的每一位二進制碼相當于12488421BCD編就稱為“10線-4線編”或“DEC/BCD編”。從圖看到,它是由與非門組成的。有10個輸入端,用按鍵控制,平時按鍵懸空相當于接14ABCD8421110D100017BCD10111路都做在一個集成片內,便得到集成化的10線4線編,它的邏輯符號見圖4(b)。104(2)要把二進制碼還原成十進制數就要用譯。它也是由門電路組成的,現在也有集成化產品供選用。圖5是一個4線—10線譯。它的左側為4個二進制碼的輸入端,右側有10個01…9101911制數,見圖6。譯左側有4個二進制碼的輸入端,右側有7個輸出可直接和數碼管相連。IB1,如不需要這位數字顯示就在IB上加低電平0,就可使這位數字熄滅。(LED)6寄存器和移位寄存器(1)能夠把二進制數碼存貯起來的的部件叫數碼寄存器,簡稱寄存器。圖7是用4個D觸發44CPCP=1才接收和存貯數碼。4個RD端連在一起成為整個寄存器的端。如果要存貯二進制碼1001DCP41001Q(2)有移位功能的寄存器叫移位寄存器,它可以是左移的、右移的,也可是雙向8并加在最低位的D端,然后把低位的Q端連到高一位的D端。這時CP稱為移位脈沖。先從RD端送低電平,使寄存器成0000狀態。假定要輸入的數碼10011CP1100012CPQo1Q10D100103CP01004CP10014CP41001計數器和分頻(1)能對脈沖進行計數的部件叫計數器進制計數器、十進制計數器和其它進位制的計數器等等。現舉一個最簡單的加法計數器為例,見圖9。它是一個16進制計數器,最大計數值是111115CPJK1QCPJ—K我們:當J=1、K=1時來一個CP,觸發器便翻轉一次。在全部后,①第1個CP后C0Q0=13000012CPC0Q0=0C1Q1=10010到第15個CP后沿,計數器成1111。可見這個計數器確實能對CP脈沖計數。(2)分2CP2頻的分頻器,16進制計數器就是一個16分頻的分頻器。為了提高電子鐘表的精確度,普遍采用的方法是用晶體32768標準信號脈沖,經152頻處理得1赫的秒信號。因為晶體振蕩器的準集成電路產品,見圖10。數字邏輯電路讀圖要點和舉例法。讀圖時要:①先大致了解電路的用途和性能。 找出輸入端、輸出端和關鍵部件,區分開各種信號并弄清信號的流向。 逐級分析輸出與輸入的邏輯關系,了解各部分的邏輯功能。例1三路搶答器11SA4Q1~Q31120341SA1C1Q1=1Q1=0于是:①門2輸出為1,振蕩器振蕩,揚聲器;②HL1燈點亮;③門1123再按一下SA4,電路又進入準備狀態。2圖12是4位移位寄存器控制的彩燈電路。開始時按下SA,觸發器C1~C4被置成1000,彩燈HL1被點亮。CP1位,觸發器C1~C4成0100,彩HL22CPHL33HL44CPC1~C41000HL1改變CP的頻率可變化速度。555集成電路開始出現時是作定時器應用的,所以叫做555定時器或555時基電路。但是后來555集成電路內部有幾十個元器件,有分壓器、比較器、觸發器、輸出管和放電管等,電路比555集成電路是8腳封裝,圖1(a)是雙列直插型封裝,按輸入輸出的排列可成圖1(b 其中6腳稱閥值(TH是上比較器的輸入。2腳稱觸發(3(VO)01555RS(a)。這個特殊的觸發器有兩個輸入端;閾值端(TH)R觸發端()可看成是置位端,低電平有效。它只有1個輸出端VO,VO可等效成觸Q(DIS)可看成由內部的放電開關控制的一個接點,放電開關由觸發器的Q端控制:=1時DIS端接地;=0時DIS端懸空。此外這個觸發器還有復位端,控制電壓端VC,電源端VDD和地端GND。RS2(1)兩個輸入端的觸發電平要求一高一低:置零端R即閾值端TH要求高電平,而置即觸發端則要求低電平。(2)兩個輸入端的觸發電平,也就是使它們翻轉的閾值電壓值也不同,當VC端不接控制電壓時,對TH(R)端來講,>2/3VDD是高電平1,<2/3VDD是低電平0;而對()1/3VDD11/3VDD0(VC)加上VCVC12VC5552(b)555CMOSCMOS毫安,其它指標則不如CMOS型的。55614555555555555555有一個穩態和一個暫穩態 的單穩電路是利用電容的充放電形成暫穩態的,因此它的輸(1)將555電路的6、2端并接起來接在RC定時電,在定時電容CT兩端接按鈕開關SB5553(a)555單穩工作無關的部分后畫成等效圖3(b)。下面分析它的工作:CTVDD3(b)R=1=1Vo=0②暫穩態:按下開關SB,CT上電荷很快放到零,相當于觸發器輸入R=0 =0,Vo1CTtdCT23VDDV0,暫穩態結束。td就是單穩電路的定時時間或延時時間,它和定時電阻RT和定時電容CT的值有關;td=1.1RTCT。(2)55567端并接起來接到定時電容CT2型單穩電路,見圖4(a)2端平時接高電平,當輸入接低電平或輸入負脈沖時才啟動電路。用等效觸發器替代5554(b)。這個電路利用放電端使定時電①穩態:通電后,R=1,=1,輸出Vo=0,DIS端接地,CT上電壓為0即R=0,輸出仍保持Vo=0,這是它的穩態。0Vo1DISRTCT充電,暫穩態開始。經過td后,CT上電壓升到>2/3VDD,這時負脈沖已經,輸入又成為R=1,=1,輸出又翻轉成Vo=0,暫穩態結束。這時內部放電開關接通,DIS這兩種單穩電路常用作定時延555穩電555(1)R-S555627RS5(a)。有時可能只有一個控制端,這時
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