如何看懂电路图－－电源电路单元

如何看懂电路图－－电源电路单元

一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种常见的家用电器中多数要用到直流电源直流电源的最简单的供电方法是用电池但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从220伏市电变换成直流电，应该先把220伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还需要再增加一个稳压电路因此整流电源的组成一般有四大部分，见图1其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路

二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路

（1）半波整流半波整流电路只需一个二极管，见图2（a）在交流电正半周时VD导通，负半周时VD截止，负载R上得到的是脉动的直流电

（2）全波整流全波整流要用两个二极管，而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈，见图2（b）负载R L上得到的是脉动的全波整流电流，输出电压比半波整流电路高

（3）全波桥式整流用4个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器，见图2（c）负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同

（4）倍压整流用多个二极管和电容器可以获得较高的直流电压图2（d）是一个二倍压整流电路当U2为负半周时VD1导通，C1被充电，C1上最高电压可接近

1.4U2；当U2正半周时VD2导通，C1上的电压和U2叠加在一起对C2充电，使C2上电压接近

2.8U2，是C1上电压的2倍，所以叫倍压整流电路

三、滤波电路整流后得到的是脉动直流电，如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分，就可得到平滑的直流电

（1）电容滤波把电容器和负载并联，如图3（a），正半周时电容被充电，负半周时电容放电，就可使负载上得到平滑的直流电

（2）电感滤波把电感和负载串联起来，如图3（b），也能滤除脉动电流中的交流成分

（3）L、C滤波用1个电感和1个电容组成的滤波电路因为象一个倒写的字母“L”，被称为L型，见图3（c）用1个电感和2个电容的滤波电路因为象字母“π”，被称为π型，见图3（d），这是滤波效果较好的电路

（4）RC滤波电感器的成本高、体积大，所以在电流不太大的电子电路中常用电阻器取代电感器而组成RC滤波电路同样，它也有L型，见图3（e）；π型，见图3（f）

四、稳压电路交流电网电压的波动和负载电流的变化都会使整流电源的输出电压和电流随之变动，因此要求较高的电子电路必须使用稳压电源1）稳压管并联稳压电路用一个稳压管和负载并联的电路是最简单的稳压电路，见图4（a）图中R是限流电阻这个电路的输出电流很小，它的输出电压等于稳压管的稳定电压值V Z2）串联型稳压电路有放大和负反馈作用的串联型稳压电路是最常用的稳压电路它的电路和框图见图4（b）、（c）它是从取样电路（R

3、R4）中检测出输出电压的变动，与基准电压（V Z）比较并经放大器（VT2）放大后加到调整管（VT1）上，使调整管两端的电压随着变化如果输出电压下降，就使调整管管压降也降低，于是输出电压被提升；如果输出电压上升，就使调整管管压降也上升，于是输出电压被压低，结果就使输出电压基本不变在这个电路的基础上发展成很多变型电路或增加一些辅助电路，如用复合管作调整管，输出电压可调的电路，用运算放大器作比较放大的电路，以及增加辅助电源和过流保护电路等

（3）开关型稳压电路近年来广泛应用的新型稳压电源是开关型稳压电源它的调整管工作在开关状态，本身功耗很小，所以有效率高、体积小等优点，但电路比较复杂开关稳压电源从原理上分有很多种它的基本原理框图见图4（d）图中电感L和电容C是储能和滤波元件，二极管VD是调整管在关断状态时为L、C滤波器提供电流通路的续流二极管开关稳压电源的开关频率都很高，一般为几～几十千赫，所以电感器的体积不很大，输出电压中的高次谐波也不多它的基本工作原理是:从取样电路（R

3、R4）中检测出取样电压经比较放大后去控制一个矩形波发生器矩形波发生器的输出脉冲是控制调整管（VT）的导通和截止时间的如果输出电压U0因为电网电压或负载电流的变动而降低，就会使矩形波发生器的输出脉冲变宽，于是调整管导通时间增大，使L、C储能电路得到更多的能量，结果是使输出电压U0被提升，达到了稳定输出电压的目的

（4）集成化稳压电路近年来已有大量集成稳压器产品问世，品种很多，结构也各不相同目前用得较多的有三端集成稳压器，有输出正电压的CW7800系列和输出负电压的CW7900系列等产品输出电流从

0.1A～3A，输出电压有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等多种这种集成稳压器只有三个端子，稳压电路的所有部分包括大功率调整管以及保护电路等都已集成在芯片内使用时只要加上散热片后接到整流滤波电路后面就行了外围元件少，稳压精度高，工作可靠，一般不需调试图4（e）是一个三端稳压器电路图中C是主滤波电容，C

1、C2是消除寄生振荡的电容,VD是为防止输入短路烧坏集成块而使用的保护二极管

五、电源电路读图要点和举例电源电路是电子电路中比较简单然而却是应用最广的电路拿到一张电源电路图时，应该

①先按“整流—滤波—稳压”的次序把整个电源电路分解开来，逐级细细分析

②逐级分析时要分清主电路和辅助电路、主要元件和次要元件，弄清它们的作用和参数要求等例如开关稳压电源中，电感电容和续流二极管就是它的关键元件

③因为晶体管有NPN和PNP型两类，某些集成电路要求双电源供电，所以一个电源电路往往包括有不同极性不同电压值和好几组输出读图时必须分清各组输出电压的数值和极性在组装和维修时也要仔细分清晶体管和电解电容的极性，防止出错

④熟悉某些习惯画法和简化画法

⑤最后把整个电源电路从前到后全面综合贯通起来这张电源电路图也就读懂了例1电热毯控温电路图5是一个电热毯电路开关在“1”的位置是低温档220伏市电经二极管后接到电热毯，因为是半波整流，电热毯两端所加的是约100伏的脉动直流电，发热不高，所以是保温或低温状态开关扳到“2”的位置，220伏市电直接接到电热毯上，所以是高温档例2高压电子灭蚊蝇器图6是利用倍压整流原理得到小电流直流高压电的灭蚊蝇器220伏交流经过四倍压整流后输出电压可达1100伏，把这个直流高压加到平行的金属丝网上网下放诱饵，当苍蝇停在网上时造成短路，电容器上的高压通过苍蝇身体放电把蝇击毙苍蝇尸体落下后，电容器又被充电，电网又恢复高压这个高压电网电流很小，因此对人无害由于昆虫夜间有趋光性，因此如在这电网后面放一个3瓦荧光灯或小型黑光灯，就可以诱杀蚊虫和有害昆虫例3实用稳压电源图7是一个实用的稳压电源输出电压3～9伏可调，输出电流最大100毫安这个电路就是串联型稳压电源电路要注意的是:

①整流桥的画法和图2（c）不同，实际上它就是桥式整流电路

②这个电路使用PNP型锗管，所以输出是负电压，正极接地

③用两个普通二极管代替稳压管任何二极管的正向压降都是基本不变的，因此可用二极管代替稳压管2AP型二极管的正向压降约是

0.3伏，2CP型约是

0.7伏，2CZ型约是1伏图中用了两个2CZ二极管作基准电压

④取样电阻是一个电位器，所以输出电压是可调的能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器例如助听器里的关键部件就是一个放大器放大电路的用途和组成放大器有交流放大器和直流放大器交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频；接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器它是电子电路中最复杂多变的电路但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开，然后逐级抓住关键进行分析弄通原理放大电路有它本身的特点一是有静态和动态两种工作状态，所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析；二是电路往往加有负反馈，这种反馈有时在本级内，有时是从后级反馈到前级，所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合下面我们介绍几种常见的放大电路低频电压放大器低频电压放大器是指工作频率在20赫～20千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器

（1）共发射极放大电路图1（a）是共发射极放大电路C1是输入电容，C2是输出电容，三极管VT就是起放大作用的器件，RB是基极偏置电阻,RC是集电极负载电阻

1、3端是输入，

2、3端是输出3端是公共点，通常是接地的，也称“地”端静态时的直流通路见图1（b），动态时交流通路见图1（c）电路的特点是电压放大倍数从十几到一百多，输出电压的相位和输入电压是相反的，性能不够稳定，可用于一般场合

（2）分压式偏置共发射极放大电路图2比图1多用3个元件基极电压是由RB1和RB2分压取得的，所以称为分压偏置发射极中增加电阻RE和电容CE，CE称交流旁路电容，对交流是短路的；RE则有直流负反馈作用所谓反馈是指把输出的变化通过某种方式送到输入端，作为输入的一部分如果送回部分和原来的输入部分是相减的，就是负反馈图中基极真正的输入电压是RB2上电压和RE上电压的差值，所以是负反馈由于采取了上面两个措施，使电路工作稳定性能提高，是应用最广的放大电路

（3）射极输出器图3（a）是一个射极输出器它的输出电压是从射极输出的图3（b）是它的交流通路图，可以看到它是共集电极放大电路这个图中，晶体管真正的输入是V i和V o的差值，所以这是一个交流负反馈很深的电路由于很深的负反馈，这个电路的特点是电压放大倍数小于1而接近1，输出电压和输入电压同相，输入阻抗高输出阻抗低，失真小，频带宽，工作稳定它经常被用作放大器的输入级、输出级或作阻抗匹配之用

（4）低频放大器的耦合一个放大器通常有好几级，级与级之间的联系就称为耦合放大器的级间耦合方式有三种

①RC耦合，见图4（a）优点是简单、成本低但性能不是最佳

②变压器耦合，见图4（b）优点是阻抗匹配好、输出功率和效率高，但变压器制作比较麻烦

③直接耦合，见图4（c）优点是频带宽，可作直流放大器使用，但前后级工作有牵制，稳定性差，设计制作较麻烦功率放大器能把输入信号放大并向负载提供足够大的功率的放大器叫功率放大器例如收音机的末级放大器就是功率放大器

（1）甲类单管功率放大器图5是单管功率放大器，C1是输入电容，T是输出变压器它的集电极负载电阻Ri′是将负载电阻R L通过变压器匝数比折算过来的RC′=（N1N2）2RL=N2RL负载电阻是低阻抗的扬声器，用变压器可以起阻抗变换作用，使负载得到较大的功率这个电路不管有没有输入信号，晶体管始终处于导通状态，静态电流比较大，困此集电极损耗较大，效率不高，大约只有35％这种工作状态被称为甲类工作状态这种电路一般用在功率不太大的场合，它的输入方式可以是变压器耦合也可以是RC耦合

（2）乙类推挽功率放大器图6是常用的乙类推挽功率放大电路它由两个特性相同的晶体管组成对称电路，在没有输入信号时，每个管子都处于截止状态，静态电流几乎是零，只有在有信号输入时管子才导通，这种状态称为乙类工作状态当输入信号是正弦波时，正半周时VT1导通VT2截止，负半周时VT2导通VT1截止两个管子交替出现的电流在输出变压器中合成，使负载上得到纯正的正弦波这种两管交替工作的形式叫做推挽电路乙类推挽放大器的输出功率较大，失真也小，效率也较高，一般可达60％

（3）OTL功率放大器目前广泛应用的无变压器乙类推挽放大器，简称OTL电路，是一种性能很好的功率放大器为了易于说明，先介绍一个有输入变压器没有输出变压器的OTL电路，如图7这个电路使用两个特性相同的晶体管，两组偏置电阻和发射极电阻的阻值也相同在静态时，VT

1、VT2流过的电流很小，电容C上充有对地为12Ec的直流电压在有输入信号时，正半周时VT1导通，VT2截止，集电极电流i c1方向如图所示，负载RL上得到放大了的正半周输出信号负半周时VT1截止，VT2导通，集电极电流i c2的方向如图所示，RL上得到放大了的负半周输出信号这个电路的关键元件是电容器C，它上面的电压就相当于VT2的供电电压以这个电路为基础，还有用三极管倒相的不用输入变压器的真正OTL电路，用PNP管和NPN管组成的互补对称式OTL电路，以及最新的桥接推挽功率放大器，简称BTL电路等等直流放大器能够放大直流信号或变化很缓慢的信号的电路称为直流放大电路或直流放大器测量和控制方面常用到这种放大器

（1）双管直耦放大器直流放大器不能用RC耦合或变压器耦合，只能用直接耦合方式图8是一个两级直耦放大器直耦方式会带来前后级工作点的相互牵制，电路中在VT2的发射极加电阻R E以提高后级发射极电位来解决前后级的牵制直流放大器的另一个更重要的问题是零点漂移所谓零点漂移是指放大器在没有输入信号时，由于工作点不稳定引起静态电位缓慢地变化，这种变化被逐级放大，使输出端产生虚假信号放大器级数越多，零点漂移越严重所以这种双管直耦放大器只能用于要求不高的场合

（2）差分放大器解决零点漂移的办法是采用差分放大器，图9是应用较广的射极耦合差分放大器它使用双电源，其中VT1和VT2的特性相同，两组电阻数值也相同，R E有负反馈作用实际上这是一个桥形电路，两个R C和两个管子是四个桥臂，输出电压V0从电桥的对角线上取出没有输入信号时，因为RC1=RC2和两管特性相同，所以电桥是平衡的，输出是零由于是接成桥形，零点漂移也很小差分放大器有良好的稳定性，因此得到广泛的应用集成运算放大器集成运算放大器是一种把多级直流放大器做在一个集成片上，只要在外部接少量元件就能完成各种功能的器件因为它早期是用在模拟计算机中做加法器、乘法器用的，所以叫做运算放大器它有十多个引脚，一般都用有3个端子的三角形符号表示，如图10它有两个输入端、1个输出端，上面那个输入端叫做反相输入端，用“—”作标记；下面的叫同相输入端，用“＋”作标记集成运算放大器可以完成加、减、乘、除、微分、积分等多种模拟运算，也可以接成交流或直流放大器应用在作放大器应用时有

（1）带调零的同相输出放大电路图11是带调零端的同相输出运放电路引脚

1、

11、12是调零端，调整RP可使输出端

（8）在静态时输出电压为零

9、6两脚分别接正、负电源输入信号接到同相输入端

（5），因此输出信号和输入信号同相放大器负反馈经反馈电阻R2接到反相输入端

（4）同相输入接法的电压放大倍数总是大于1的

（2）反相输出运放电路也可以使输入信号从反相输入端接入，如图12如对电路要求不高，可以不用调零，这时可以把3个调零端短路输入信号从耦合电容C1经R1接入反相输入端，而同相输入端通过电阻R3接地反相输入接法的电压放大倍数可以大于

1、等于1或小于1

（3）同相输出高输入阻抗运放电路图13中没有接入R1，相当于R1阻值无穷大，这时电路的电压放大倍数等于1，输入阻抗可达几百千欧放大电路读图要点和举例放大电路是电子电路中变化较多和较复杂的电路在拿到一张放大电路图时，首先要把它逐级分解开，然后一级一级分析弄懂它的原理，最后再全面综合读图时要注意

①在逐级分析时要区分开主要元器件和辅助元器件放大器中使用的辅助元器件很多，如偏置电路中的温度补偿元件，稳压稳流元器件，防止自激振荡的防振元件、去耦元件，保护电路中的保护元件等

②在分析中最主要和困难的是反馈的分析，要能找出反馈通路，判断反馈的极性和类型，特别是多级放大器，往往以后级将负反馈加到前级，因此更要细致分析

③一般低频放大器常用RC耦合方式；高频放大器则常常是和LC调谐电路有关的，或是用单调谐或是用双调谐电路，而且电路里使用的电容器容量一般也比较小

④注意晶体管和电源的极性，放大器中常常使用双电源，这是放大电路的特殊性例1助听器电路图14是一个助听器电路，实际上是一个4级低频放大器VT

1、VT2之间和VT

3、VT4之间采用直接耦合方式，VT2和VT3之间则用RC耦合为了改善音质，VT1和VT3的本级有并联电压负反馈（R2和R7）由于使用高阻抗的耳机，所以可以把耳机直接接在VT4的集电极回路内R

6、C2是去耦电路，C6是电源滤波电容例2收音机低放电路图15是普及型收音机的低放电路电路共3级，第1级（VT1）前置电压放大，第2级（VT2）是推动级，第3级（VT

3、VT4）是推挽功放VT1和VT2之间采用直接耦合，VT2和VT

3、VT4之间用输入变压器（T1）耦合并完成倒相，最后用输出变压器（T2）输出，使用低阻扬声器此外，VT1本级有并联电压负反馈（R1），T2次级经R3送回到VT2有串联电压负反馈电路中C2的作用是增强高音区的负反馈，减弱高音以增强低音R

4、C4为去耦电路，C3为电源的滤波电容整个电路简单明了振荡电路的用途和振荡条件不需要外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号的电路就称为振荡电路或振荡器这种现象也叫做自激振荡或者说，能够产生交流信号的电路就叫做振荡电路一个振荡器必须包括三部分放大器、正反馈电路和选频网络放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的，只有这样才能使振荡维持下去选频网络则只允许某个特定频率f0能通过，使振荡器产生单一频率的输出振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的；一个是反馈电压uf和输入电压Ui要相等，这是振幅平衡条件二是uf和ui必须相位相同，这是相位平衡条件，也就是说必须保证是正反馈一般情况下，振幅平衡条件往往容易做到，所以在判断一个振荡电路能否振荡，主要是看它的相位平衡条件是否成立振荡器按振荡频率的高低可分成超低频（20赫以下）、低频（20赫～200千赫）、高频（200千赫～30兆赫）和超高频（10兆赫～350兆赫）等几种按振荡波形可分成正弦波振荡和非正弦波振荡两类正弦波振荡器按照选频网络所用的元件可以分成LC振荡器、RC振荡器和石英晶体振荡器三种石英晶体振荡器有很高的频率稳定度，只在要求很高的场合使用在一般家用电器中，大量使用着各种L C振荡器和RG振荡器LC振荡器LC振荡器的选频网络是LC谐振电路它们的振荡频率都比较高，常见电路有3种

（1）变压器反馈LC振荡电路图1（a）是变压器反馈LC振荡电路晶体管VT是共发射极放大器变压器T的初级是起选频作用的LC谐振电路，变压器T的次级向放大器输入提供正反馈信号接通电源时，LC回路中出现微弱的瞬变电流，但是只有频率和回路谐振频率f0相同的电流才能在回路两端产生较高的电压，这个电压通过变压器初次级L

1、L2的耦合又送回到晶体管V的基极从图1（b）看到，只要接法没有错误，这个反馈信号电压是和输入信号电压相位相同的，也就是说，它是正反馈因此电路的振荡迅速加强并最后稳定下来变压器反馈LC振荡电路的特点是频率范围宽、容易起振，但频率稳定度不高它的振荡频率是f0=1／2πLC常用于产生几十千赫到几十兆赫的正弦波信号

（2）电感三点式振荡电路图2（a）是另一种常用的电感三点式振荡电路图中电感L

1、L2和电容C组成起选频作用的谐振电路从L2上取出反馈电压加到晶体管VT的基极从图2（b）看到，晶体管的输入电压和反馈电压是同相的，满足相位平衡条件的，因此电路能起振由于晶体管的3个极是分别接在电感的3个点上的，因此被称为电感三点式振荡电路电感三点式振荡电路的特点是频率范围宽、容易起振，但输出含有较多高次调波，波形较差它的振荡频率是f0=1/2πLC，其中L=L1＋L2＋2M常用于产生几十兆赫以下的正弦波信号

（3）电容三点式振荡电路还有一种常用的振荡电路是电容三点式振荡电路，见图3（a）图中电感L和电容C

1、C2组成起选频作用的谐振电路，从电容C2上取出反馈电压加到晶体管VT的基极从图3（b）看到，晶体管的输入电压和反馈电压同相，满足相位平衡条件，因此电路能起振由于电路中晶体管的3个极分别接在电容C

1、C2的3个点上，因此被称为电容三点式振荡电路电容三点式振荡电路的特点是频率稳定度较高，输出波形好，频率可以高达100兆赫以上，但频率调节范围较小，因此适合于作固定频率的振荡器它的振荡频率是f0=1/2πLC，其中C=C1C2C1+C2上面3种振荡电路中的放大器都是用的共发射极电路共发射极接法的振荡器增益较高，容易起振也可以把振荡电路中的放大器接成共基极电路形式共基极接法的振荡器振荡频率比较高，而且频率稳定性好RC振荡器RC振荡器的选频网络是RC电路，它们的振荡频率比较低常用的电路有两种

（1）RC相移振荡电路图4（a）是RC相移振荡电路电路中的3节RC网络同时起到选频和正反馈的作用从图4（b）的交流等效电路看到因为是单级共发射极放大电路，晶体管VT的输出电压U o与输出电压U i在相位上是相差180°当输出电压经过RC网络后，变成反馈电压U f又送到输入端时，由于RC网络只对某个特定频率f0的电压产生180°的相移，所以只有频率为f0的信号电压才是正反馈而使电路起振可见RC网络既是选频网络，又是正反馈电路的一部分RC相移振荡电路的特点是电路简单、经济，但稳定性不高，而且调节不方便一般都用作固定频率振荡器和要求不太高的场合它的振荡频率是当3节RC网络的参数相同时f0=12π6RC频率一般为几十千赫

（2）RC桥式振荡电路图5（a）是一种常见的RC桥式振荡电路图中左侧的R1C1和R2C2串并联电路就是它的选频网络这个选频网络又是正反馈电路的一部分这个选频网络对某个特定频率为f0的信号电压没有相移（相移为0°），其它频率的电压都有大小不等的相移由于放大器有2级，从V2输出端取出的反馈电压U f是和放大器输入电压同相的（2级相移360°=0°）因此反馈电压经选频网络送回到VT1的输入端时，只有某个特定频率为f0的电压才能满足相位平衡条件而起振可见RC串并联电路同时起到了选频和正反馈的作用实际上为了提高振荡器的工作质量，电路中还加有由R t和R E1组成的串联电压负反馈电路其中Rt是一个有负温度系数的热敏电阻，它对电路能起到稳定振荡幅度和减小非线性失真的作用从图5（b）的等效电路看到，这个振荡电路是一个桥形电路R1C

1、R2C

2、Rt和RE1分别是电桥的4个臂，放大器的输入和输出分别接在电桥的两个对角线上，所以被称为RC桥式振荡电路RC桥式振荡电路的性能比RC相移振荡电路好它的稳定性高、非线性失真小，频率调节方便它的振荡频率是当R1=R2=R、C1=C2=C时f0=12πRC它的频率范围从1赫～1兆赫调幅和检波电路广播和无线电通信是利用调制技术把低频声音信号加到高频信号上发射出去的在接收机中还原的过程叫解调其中低频信号叫做调制信号，高频信号则叫载波常见的连续波调制方法有调幅和调频两种，对应的解调方法就叫检波和鉴频下面我们先介绍调幅和检波电路

（1）调幅电路调幅是使载波信号的幅度随着调制信号的幅度变化，载波的频率和相应不变能够完成调幅功能的电路就叫调幅电路或调幅器调幅是一个非线性频率变换过程，所以它的关键是必须使用二极管、三极管等非线性器件根据调制过程在哪个回路里进行可以把三极管调幅电路分成集电极调幅、基极调幅和发射极调幅3种下面举集电极调幅电路为例图6是集电极调幅电路，由高频载波振荡器产生的等幅载波经T1加到晶体管基极低频调制信号则通过T3耦合到集电极中C

1、C

2、C3是高频旁路电容，R

1、R2是偏置电阻集电极的LC并联回路谐振在载波频率上如果把三极管的静态工作点选在特性曲线的弯曲部分，三极管就是一个非线性器件因为晶体管的集电极电流是随着调制电压变化的，所以集电极中的2个信号就因非线性作用而实现了调幅由于LC谐振回路是调谐在载波的基频上，因此在T2的次级就可得到调幅波输出

（2）检波电路检波电路或检波器的作用是从调幅波中取出低频信号它的工作过程正好和调幅相反检波过程也是一个频率变换过程，也要使用非线性元器件常用的有二极管和三极管另外为了取出低频有用信号，还必须使用滤波器滤除高频分量，所以检波电路通常包含非线性元器件和滤波器两部分下面举二极管检波器为例说明它的工作图7是一个二极管检波电路VD是检波元件，C和R是低通滤波器当输入的已调波信号较大时，二极管VD是断续工作的正半周时，二极管导通，对C充电；负半周和输入电压较小时，二极管截止，C对R放电在R两端得到的电压包含的频率成分很多，经过电容C滤除了高频部分，再经过隔直流电容C0的隔直流作用，在输出端就可得到还原的低频信号调频和鉴频电路调频是使载波频率随调制信号的幅度变化，而振幅则保持不变鉴频则是从调频波中解调出原来的低频信号，它的过程和调频正好相反

（1）调频电路能够完成调频功能的电路就叫调频器或调频电路常用的调频方法是直接调频法，也就是用调制信号直接改变载波振荡器频率的方法图8画出了它的大意，图中用一个可变电抗元件并联在谐振回路上用低频调制信号控制可变电抗元件参数的变化，使载波振荡器的频率发生变化

（2）鉴频电路能够完成鉴频功能的电路叫鉴频器或鉴频电路，有时也叫频率检波器鉴频的方法通常分二步，第一步先将等幅的调频波变成幅度随频率变化的调频—调幅波，第二步再用一般的检波器检出幅度变化，还原成低频信号常用的鉴频器有相位鉴频器、比例鉴频器等脉冲电路的用途和特点在电子电路中，电源、放大、振荡和调制电路被称为模拟电子电路，因为它们加工和处理的是连续变化的模拟信号电子电路中另一大类电路的数字电子电路它加工和处理的对象是不连续变化的数字信号数字电子电路又可分成脉冲电路和数字逻辑电路，它们处理的都是不连续的脉冲信号脉冲电路是专门用来产生电脉冲和对电脉冲进行放大、变换和整形的电路家用电器中的定时器、报警器、电子开关、电子钟表、电子玩具以及电子医疗器具等，都要用到脉冲电路电脉冲有各式各样的形状，有矩形、三角形、锯齿形、钟形、阶梯形和尖顶形的，最具有代表性的是矩形脉冲要说明一个矩形脉冲的特性可以用脉冲幅度Um、脉冲周期T或频率f、脉冲前沿t r、脉冲后沿t f和脉冲宽度t k来表示如果一个脉冲的宽度t k=1／2T，它就是一个方波脉冲电路和放大振荡电路最大的不同点，或者说脉冲电路的特点是脉冲电路中的晶体管是工作在开关状态的大多数情况下，晶体管是工作在特性曲线的饱和区或截止区的，所以脉冲电路有时也叫开关电路从所用的晶体管也可以看出来，在工作频率较高时都采用专用的开关管，如2AK、2CK、DK、3AK型管，只有在工作频率较低时才使用一般的晶体管就拿脉冲电路中最常用的反相器电路（图1）来说，从电路形式上看，它和放大电路中的共发射电路很相似在放大电路中，基极电阻R b2是接到正电源上以取得基极偏压；而这个电路中，为了保证电路可靠地截止，Rb2是接到一个负电源上的，而且R b1和R b2的数值是按晶体管能可靠地进入饱和区或止区的要求计算出来的不仅如此，为了使晶体管开关速度更快，在基极上还加有加速电容C，在脉前沿产生正向尖脉冲可使晶体管快速进入导通并饱和；在脉冲后沿产生负向尖脉冲使晶体管快速进入截止状态除了射极输出器是个特例，脉冲电路中的晶体管都是工作在开关状态的，这是一个特点脉冲电路的另一个特点是一定有电容器（用电感较少）作关键元件，脉冲的产生、波形的变换都离不开电容器的充放电产生脉冲的多谐振荡器脉冲有各种各样的用途，有对电路起开关作用的控制脉冲，有起统帅全局作用的时钟脉冲，有做计数用的计数脉冲，有起触发启动作用的触发脉冲等等不管是什么脉冲，都是由脉冲信号发生器产生的，而且大多是短形脉冲或以矩形脉冲为原型变换成的因为矩形脉冲含有丰富的谐波，所以脉冲信号发生器也叫自激多谐振荡器或简称多谐振荡器如果用门来作比喻，多谐振荡器输出端时开时闭的状态可以把多谐振荡器比作宾馆的自动旋转门，它不需要人去推动，总是不停地开门和关门

（1）集基耦合多谐振荡器图2是一个典型的分立元件集基耦合多谐振荡器它由两个晶体管反相器经RC电路交叉耦合接成正反馈电路组成两个电容器交替充放电使两管交替导通和截止，使电路不停地从一个状态自动翻转到另一个状态，形成自激振荡从A点或B点可得到输出脉冲当R b1=R b2=R，C b1=C b2=C时，输出是幅度接近E的方波，脉冲周期T=

1.4RC如果两边不对称，则输出是矩形脉冲

（3）RC环形振荡器图4是常用的RC环形振荡器它用奇数个门、首尾相连组成闭环形，环路中有RC延时电路图中RS是保护电阻，R和C是延时电路元件，它们的数值决定脉冲周期输出脉冲周期T=

2.2RC如果把R换成电位器，就成为脉冲频率可调的多谐振荡器因为这种电路简单可靠，使用方便，频率范围宽，可以从几赫变化到几兆赫，所以被广泛应用脉冲变换和整形电路脉冲在工作中有时需要变换波形或幅度，如把矩形脉冲变成三角波或尖脉冲等，具有这种功能的电路就叫变换电路脉冲在传送中会造成失真，因此常常要对波形不好的脉冲进行修整，使它整旧如新，具有这种功能的电路就叫整形电路

（1）微分电路微分电路是脉冲电路中最常用的波形变换电路，它和放大电路中的RC耦合电路很相似，见图5当电路时间常数τ=RCt k时，输入矩形脉冲，由于电容器充放电极快，输出可得到一对尖脉冲输入脉冲前沿则输出正向尖脉冲，输入脉冲后沿则输出负向尖脉冲这种尖脉冲常被用作触发脉冲或计数脉冲

（2）积分电路把图5中的R和C互换，并使τ=RCt k，电路就成为积分电路，见图6当输入矩形脉冲时，由于电容器充放电很慢，输出得到的是一串幅度较低的近似三角形的脉冲波

（3）限幅器能限制脉冲幅值的电路称为限幅器或削波器图7是用二极管和电阻组成的上限幅电路它能把输入的正向脉冲削掉如果把二极管反接，就成为削掉负脉冲的下限幅电路用二极带或三极管等非线性器件可组成各种限幅器，或是变换波形（如把输入脉冲变成方波、梯形波、尖脉冲等），或是对脉冲整形（如把输入高低不平的脉冲系列削平成为整齐的脉冲系列等）

（4）箝位器能把脉冲电压维持在某个数值上而使波形保持不变的电路称为箝位器它也是整形电路的一种例如电视信号在传输过程中会造成失真，为了使脉冲波形恢复原样，接收机里就要用箝位电路把波形顶部箝制在某个固定电平上图8中反相器输出端上就有一个箝位二极管VD如果没有这个二极管，输出脉冲高电平应该是12伏，现在增加了箝位二极管，输出脉冲高电平被箝制在3伏上此外，象反相器、射极输出器等电路也有“整旧如新”的作用，也可认为是整形电路有记忆功能的双稳电路多谐振荡器的输出总是时高时低地变换，所以它也叫无稳态电路另一种双稳态电路就绝然不同，双稳电路有两个输出端，它们总是处于相反的状态一个是高电平，另一个必定是低电平它的特点是如果没有外来的触发，输出状态能一直保持不变所以常被用作寄存二进制数码的单元电路

（1）集基耦合双稳电路图9是用分立元件组成的集基耦合双稳电路它由一对用电阻交叉耦合的反相器组成它的两个管子总是一管截止一管饱和，例如当VT1管饱和时VT2管就截止，这时A点是低电平B点是高电平如果没有外来的触发信号，它就保持这种状态不变如把高电平表示数字信号“1”，低电平表示“0”，那么这时就可以认为双稳电路已经把数字信号“1”寄存在B端了电路的基极分别加有微分电路如果在VT1基极加上一个负脉冲（称为触发脉冲），就会使VT1基极电位下降，由于正反馈的作用，使VT1很快从饱和转入截止，VT2从截止转入饱和于是双稳电路翻转成A端为“1”，B端为“0”，并一直保持下去

（2）触发脉冲的触发方式和极性双稳电路的触发电路形式和触发脉冲极性选择比较复杂从触发方式看，因为有直流触发（电位触发）和交流触发（边沿触发）的分别，所以触发电路形式各有不同从脉冲极性看，也是随着晶体管极性、触发脉冲加在哪个管子（饱和管还是截止管）上、哪个极上（基极还是集电极）而变化的在实际应用中，因为微分电路能容易地得到尖脉冲，触发效果较好，所以都用交流触发方式触发脉冲所加的位置多数是加在饱和管的基极上所以使用NPN管的双稳电路所加的是负脉冲，而PNP管双稳电路所加的是正脉冲

（3）集成触发器除了用分立元件外，也可以用集成门电路组成双稳电路但实际上因为目前有大量的集成化双稳触发器产品可供选用，如R—S触发器、D触发器、J－K触发器等等，所以一般不使用门电路搭成的双稳电路而直接选用现成产品有延时功能的单稳电路无稳电路有2个暂稳态而没有稳态，双稳电路则有2个稳态而没有暂稳态脉冲电路中常用的第3种电路叫单稳电路，它有一个稳态和一个暂稳态如果也用门来作比喻，单稳电路可以看成是一扇弹簧门，平时它总是关着的，“关”是它的稳态当有人推它或拉它时门就打开，但由于弹力作用，门很快又自动关上，恢复到原来的状态所以“开”是它的暂稳态单稳电路常被用作定时、延时控制以及整形等

（1）集基耦合单稳电路图10是一个典型的集基耦合单稳电路它也是由两级反相器交叉耦合而成的正反馈电路它的一半和多谐振荡器相似，另一半和双稳电路相似，再加它也有一个微分触发电路，所以可以想象出它是半个无稳电路和半个双稳电路凑合成的，它应该有一个稳态和一个暂稳态平时它总是一管（VT1）饱和，另一管（VT2）截止，这就是它的稳态当输入一个触发脉冲后，电路便翻转到另一种状态，但这种状态只能维持不长的时间，很快它又恢复到原来的状态电路暂稳态的时间是由延时元件R和C的数值决定的t t=

0.7RC

（2）集成化单稳电路用集成门电路也可组成单稳电路图11是微分型单稳电路，它用2个与非门交叉连接，门1输出到门2是用微分电路耦合，门2输出到门1是直接耦合，触发脉冲加到门1的另一个输入端UI它的暂稳态时间即定时时间为t t=（

0.7～

1.3）RC脉冲电路的读图要点

①脉冲电路的特点是工作在开关状态，它的输入输出都是脉冲，因此分析时要抓住关键，把主次电路区分开，先认定主电路的功能，再分析辅助电路的作用

②从电路结构上抓关键找异同前面介绍了集基耦合方式的三种基本单元电路，它们都由双管反相器构成正反馈电路，这是它们的相同点但细分析起来它们还是各有特点的无稳和双稳电路虽然都有对称形式，但无稳电路是用电容耦合，双稳是用电阻直接耦合（有时并联有加速电容，容量一般都很小）；而且双稳电路一般都有触发电路（双端或单端触发）；单稳电路就很好认，它是不对称的，兼有双稳和单稳的形式这样一分析，三种电路就很好区别了

③脉冲电路中，脉冲的生成、变换和整形都和电容器的充、放电有关，电路的时间常数即R和C的数值对确定电路的性质有极重要的意义，这一点尤为重要数字逻辑电路的用途和特点数字电子电路中的后起之秀是数字逻辑电路把它叫做数字电路是因为电路中传递的虽然也是脉冲，但这些脉冲是用来表示二进制数码的，例如用高电平表示“1”，低电平表示“0”声音图像文字等信息经过数字化处理后变成了一串串电脉冲，它们被称为数字信号能处理数字信号的电路就称为数字电路这种电路同时又被叫做逻辑电路，那是因为电路中的“1”和“0”还具有逻辑意义，例如逻辑“1”和逻辑“0”可以分别表示电路的接通和断开、事件的是和否、逻辑推理的真和假等等电路的输出和输入之间是一种逻辑关系这种电路除了能进行二进制算术运算外还能完成逻辑运算和具有逻辑推理能力，所以才把它叫做逻辑电路由于数字逻辑电路有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点，因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域一般家电产品中，如定时器、告警器、控制器、电子钟表、电子玩具等都要用数字逻辑电路数字逻辑电路的第一个特点是为了突出“逻辑”两个字，使用的是独特的图形符号数字逻辑电路中有门电路和触发器两种基本单元电路，它们都是以晶体管和电阻等元件组成的，但在逻辑电路中我们只用几个简化了的图形符号去表示它们，而不画出它们的具体电路，也不管它们使用多高电压，是TTL电路还是CMOS电路等等按逻辑功能要求把这些图形符号组合起来画成的图就是逻辑电路图，它完全不同于一般的放大振荡或脉冲电路图数字电路中有关信息是包含在0和1的数字组合内的，所以只要电路能明显地区分开0和1，0和1的组合关系没有破坏就行，脉冲波形的好坏我们是不大理会的所以数字逻辑电路的第二个特点是我们主要关心它能完成什么样的逻辑功能，较少考虑它的电气参数性能等问题也因为这个原因，数字逻辑电路中使用了一些特殊的表达方法如真值表、特征方程等，还使用一些特殊的分析工具如逻辑代数、卡诺图等等，这些也都与放大振荡电路不同门电路和触发器

（1）门电路门电路可以看成是数字逻辑电路中最简单的元件目前有大量集成化产品可供选用最基本的门电路有3种非门、与门和或门非门就是反相器，它把输入的0信号变成1，1变成0这种逻辑功能叫“非”，如果输入是A，输出写成P=A与门有2个以上输入，它的功能是当输入都是1时，输出才是1这种功能也叫逻辑乘，如果输入是A、B，输出写成P=A·B或门也有2个以上输入，它的功能是输入有一个1时，输出就是1这种功能也叫逻辑加，输出就写成P=A＋B把这三种基本门电路组合起来可以得到各种复合门电路，如与门加非门成与非门，或门加非门成或非门图1是它们的图形符号和真值表此外还有与或非门、异或门等等数字集成电路有TTL、HTL、CMOS等多种，所用的电源电压和极性也不同，但只要它们有相同的逻辑功能，就用相同的逻辑符号而且一般都规定高电平为

1、低电平为0

（2）触发器触发器实际上就是脉冲电路中的双稳电路，它的电路和功能都比门电路复杂，它也可看成是数字逻辑电路中的元件目前也已有集成化产品可供选用常用的触发器有D触发器和J—K触发器D触发器有一个输入端D和一个时钟信号输入端CP，为了区别在CP端加有箭头它有两个输出端，一个是Q一个是Q，加有小圈的输出端是Q端另外它还有两个预置端R D和S D，平时正常工作时要R D和S D端都加高电平1，如果使R D=0（S D仍为1），则触发器被置成Q=0；如果使SD=0（R D=1），则被置成Q=1因此R D端称为置0端，S D端称为置1端D触发器的逻辑符号见图2，图中Q、D、SD端画在同一侧；Q、R D画在另一侧R D和S D都带小圆圈，表示要加上低电平才有效D触发器是受CP和D端双重控制的，CP加高电平1时，它的输出和D的状态相同如D=0，CP来到后，Q=0；如D=1，CP来到后，Q=1CP脉冲起控制开门作用，如果CP=0，则不管D是什么状态，触发器都维持原来状态不变这样的逻辑功能画成表格就称为功能表或特性表，见图2表中Qn+1表示加上触发信号后变成的状态，Qn是原来的状态“X”表示是0或1的任意状态有的D触发器有几个D输入端D

1、D2…它们之间是逻辑与的关系，也就是只有当D

1、D2…都是1时，输出端Q才是1另一种性能更完善的触发器叫J－K触发器它有两个输入端J端和K端，一个CP端，两个预置端RD端和SD端，以及两个输出端Q和Q端它的逻辑符号见图3J－K触发器是在CP脉冲的下阵沿触发翻转的，所以在CP端画一个小圆圈以示区别图中，J、SD、Q画在同一侧，K、R D、Q画在另一侧J－K触发器的逻辑功能见图3有CP脉冲时（即CP=1）J、K都为0，触发器状态不变；Q n＋1=Qn，J＝

0、K=1，触发器被置0Q n＋1=0；J=

1、K=0，Q n+1=1；J=

1、K=1，触发器翻转一下Q n＋1=Qn如果不加时钟脉冲，即CP=0时，不管J、K端是什么状态，触发器都维持原来状态不变Q n＋1=Qn有的J—K触发器同时有好几个J端和K端，J

1、J2…和K

1、K2…之间都是逻辑与的关系有的J－K触发器是在CP的上升沿触发翻转的，这时它的逻辑符号图的CP端就不带小圆圈也有的时候为了使图更简洁，常常把RD和S D端省略不画编码器和译码器能够把数字、字母变换成二进制数码的电路称为编码器反过来能把二进制数码还原成数字、字母的电路就称为译码器

（1）编码器图4（a）是一个能把十进制数变成二进制码的编码器一个十进制数被表示成二进制码必须4位，常用的码是使从低到高的每一位二进制码相当于十进制数的

1、

2、

4、8，这种码称为8－4－2－1码或简称BCD码所以这种编码器就称为“10线-4线编码器”或“DEC／BCD编码器”从图看到，它是由与非门组成的有10个输入端，用按键控制，平时按键悬空相当于接高电平1它有4个输出端ABCD，输出8421码如果按下“1”键，与“1”键对应的线被接地，等于输入低电平

0、于是门D输出为1，整个输出成0001如按下“7”键，则B门、C门、D门输出为1，整个输出成0111如果把这些电路都做在一个集成片内，便得到集成化的10线4线编码器，它的逻辑符号见图4（b）左侧有10个输入端，带小圆圈表示要用低电平，右侧有4个输出端，从上到下按从低到高排列使用时可以直接选用

（2）译码器要把二进制码还原成十进制数就要用译码器它也是由门电路组成的，现在也有集成化产品供选用图5是一个4线—10线译码器它的左侧为4个二进制码的输入端，右侧有10个输出端，从上到下按

0、

1、…9排列表示10个十进制数输出端带小圆圈表示低电平有效平时10个输出端都是高电平1，如输入为1001码，输出“9”端为低电平0，其余9根线仍为高电平1，这表示“9”线被译中如果要想把十进制数显示出来，就要使用数码管现以共阳极发光二极管（LED）七段数码显示管为例，见图6它有七段发光二极管，如每段都接低电平0，七段都被点亮，显示出数字“8”；如b、c段接低电平0，其余都接1，显示的是“1”可见要把十进制数用七段显示管显示出来还要经过一次译码如果使用“4线—7线译码器”和显示管配合使用，就很简单，输入二进制码可直接显示十进制数，见图6译码器左侧有4个二进制码的输入端，右侧有7个输出可直接和数码管相连左上侧另有一个灭灯控制端IB，正常工作时应加高电平1，如不需要这位数字显示就在I B上加低电平0，就可使这位数字熄灭寄存器和移位寄存器

（1）寄存器能够把二进制数码存贮起来的的部件叫数码寄存器，简称寄存器图7是用4个D触发器组成的寄存器，它能存贮4位二进制数4个CP端连在一起作为控制端，只有CP=1时它才接收和存贮数码4个RD端连在一起成为整个寄存器的清零端如果要存贮二进制码1001，只要把它们分别加到触发器D端，当CP来到后4个触发器从高到低分别被置成

1、

0、

0、1，并一直保持到下一次输入数据之前要想取出这串数码可以从触发器的Q端取出

（2）移位寄存器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，也可是双向移位的图8是一个能把数码逐位左移的寄存器它和一般寄存器不同的是数码是逐位串行输入并加在最低位的D端，然后把低位的Q端连到高一位的D端这时CP称为移位脉冲先从RD端送低电平清零，使寄存器成0000状态假定要输入的数码是1001，输入的次序是先高后低逐位输入第1个CP后，1被打入第1个触发器，寄存器成0001；第2个CP后，Qo的1被移入Q1，新的0打入D1，成为0010；第3个CP后，成为0100；第4个CP后，成为1001可见经过4个CP，寄存器就寄存了4位二进制码1001目前已有品种繁多的集成化寄存器供选用计数器和分频器

（1）计数器能对脉冲进行计数的部件叫计数器计数器品种繁多，有作累加计数的称为加法计数器，有作递减计数的称为减法计数器；按触发器翻转来分又有同步计数器和异步计数器；按数制来分又有二进制计数器、十进制计数器和其它进位制的计数器等等现举一个最简单的加法计数器为例，见图9它是一个16进制计数器，最大计数值是1111，相当于十进制数15需要计数的脉冲加到最低位触发器的CP端上，所有的J、K端都接高电平1，各触发器Q端接到相邻高一位触发器的CP端上J—K触发器的特性表告诉我们当J=

1、K=1时来一个CP，触发器便翻转一次在全部清零后，

①第1个CP后沿，触发器C0翻转成Q0=1，其余3个触发器仍保持0态，整个计数器的状态是0001

②第2个CP后沿，触发器C0又翻转成“Q0=0，C1翻转成Q1=1，计数器成0010……到第15个CP后沿，计数器成1111可见这个计数器确实能对CP脉冲计数2）分频器计数器的第一个触发器是每隔2个CP送出一个进位脉冲，所以每个触发器就是一个2分频的分频器，16进制计数器就是一个16分频的分频器为了提高电子钟表的精确度，普遍采用的方法是用晶体振荡器产生32768赫标准信号脉冲，经过15级2分频处理得到1赫的秒信号因为晶体振荡器的准确度和稳定度很高，所以得到的秒脉冲信号也是精确可靠的把它们做到一个集成片上便是电子手表专用集成电路产品，见图10数字逻辑电路读图要点和举例数字逻辑电路的读图步骤和其它电路是相同的，只是在进行电路分析时处处要用逻辑分析的方法读图时要

①先大致了解电路的用途和性能

②找出输入端、输出端和关键部件，区分开各种信号并弄清信号的流向

③逐级分析输出与输入的逻辑关系，了解各部分的逻辑功能

④最后统观全局得出分析结果例1三路抢答器图11是智力竞赛用的三路抢答器电路裁判按下开关SA4，触发器全部被置零，进入准备状态这时Q1～Q3均为1，抢答灯不亮；门1和门2输出为0，门3和门4组成的音频振荡器不振荡，扬声器无声竞赛开始，假定1号台抢先按下SA1，触发器C1翻转成Q1=

1、Q1=0于是

①门2输出为1，振荡器振荡，扬声器发声；

②HL1灯点亮；

③门1输出为1，这时2号、3号台再按开关也不起作用裁判宣布竞赛结果后，再按一下SA4，电路又进入准备状态例2彩灯追逐电路图12是4位移位寄存器控制的彩灯电路开始时按下SA，触发器C1～C4被置成1000，彩灯HL1被点亮CP脉冲来到后，寄存器移1位，触发器C1～C4成0100，彩灯HL2点亮第2个CP脉冲点亮HL3，第3个点亮HL4，第4个CP又把触发器C1～C4置成1000，又点亮HL1如此循环往复，彩灯不停闪烁只要增加触发器可使灯数增加，改变CP的频率可变化速度555集成时基电路的特点555集成电路开始出现时是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路但是后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可以用于调光、调温、调压、调速等多种控制以及计量检测等作用；还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，作为交流信号源以及完成电源变换、频率变换、脉冲调制等用途由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，因此目前被广泛用于各种小家电中555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、触发器、输出管和放电管等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体它的性能和参数要在非线性模拟集成电路手册中才能查到555集成电路是8脚封装，图1（a）是双列直插型封装，按输入输出的排列可画成图1（b）其中6脚称阀值端（TH），是上比较器的输入2脚称触发端（），是下比较器的输入3脚是输出端（VO），它有0和1两种状态，它的状态是由输入端所加的电平决定的7脚的放电端（DIS），它是内部放电管的输出，它也有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定的4脚是复位端（），加上低电砰（＜

0.3伏）时可使输出成低电平5脚称控制电压端（VC），可以用它改变上下触发电平值8脚是电源，1脚为地端对于初学者来说，可以把555电路等效成一个带放电开关的R－S触发器，如图2（a）这个特殊的触发器有两个输入端；阈值端（TH）可看成是置零端R，要求高电平；触发端（）可看成是置位端，低电平有效它只有1个输出端V O，V O可等效成触发器的Q端放电端（DIS）可看成由内部的放电开关控制的一个接点，放电开关由触发器的Q端控制=1时DIS端接地；=0时DIS端悬空此外这个触发器还有复位端，控制电压端V C，电源端V DD和地端GND这个特殊的R－S触发器有2个特点

（1）两个输入端的触发电平要求一高一低置零端R即阈值端TH要求高电平，而置低端S即触发端则要求低电平

（2）两个输入端的触发电平，也就是使它们翻转的阈值电压值也不同，当V C端不接控制电压时，对TH（R）端来讲，2/3V DD是高电平1，2/3V DD是低电平0；而对（）端来讲，＞1/3VDD是高电平1，＜1/3V DD是低电平0如果在控制端（V C）加上控制电压V C，这时上触发电平就变成V C值，而下触发电平则变成1/2V C可见改变控制端的控制电压值可以改变上下触发电平值经过简化，555电路可以等效成一个触发器，它的功能表见图2（b）555集成电路有双极型和CMOS型两种CMOS型的优点是功耗低、电源电压低、输入阻抗高，但输出功率较小，输出驱动电流只有几毫安双极型的优点是输出功率大，驱动电流达200毫安，其它指标则不如CMOS型的此外还有一种556双时基电路，14脚封装，内部包含有两个相同的时基电路单元555的应用电路很多，大体上可分为555单稳、555双稳和555无稳三类555单稳电路单稳电路有一个稳态和一个暂稳态555的单稳电路是利用电容的充放电形成暂稳态的，因此它的输入端都带有定时电阻和定时电容，常见的555单稳电路有两种

（1）人工启动型单稳将555电路的

6、2端并接起来接在RC定时电路上，在定时电容CT两端接按钮开关SB，就成为人工启动型555单稳电路，见图3（a）用等效触发器替代555，并略去与单稳工作无关的部分后画成等效图3（b）下面分析它的工作

①稳态接上电源后，电容C T很快充到V DD，从图3（b）看到，触发器输入R=1，=1，从功能表查到输出V o=0，这是它的稳态

②暂稳态按下开关SB，C T上电荷很快放到零，相当于触发器输入R=0，=0，输出立即翻转成V o=1，暂稳态开始开关放开后，电源又向C T充电，经时间t d后，C T上电压升到2/3V DD时，输出又翻转成V=0，暂稳态结束t d就是单稳电路的定时时间或延时时间，它和定时电阻R T和定时电容C T的值有关；t d=

1.1R TC T

（2）脉冲启动型单稳把555电路的

6、7端并接起来接到定时电容CT上，用2端作输入就成为脉冲启动型单稳电路，见图4（a）电路的2端平时接高电平，当输入接低电平或输入负脉冲时才启动电路用等效触发器替代555电路后可画成图4（b）这个电路利用放电端使定时电容能快速放电下面分析它的工作状态

①稳态通电后，R=1，=1，输出V o=0，DIS端接地，C T上电压为0即R=0，输出仍保持V o=0，这是它的稳态

②暂稳态输入负脉冲后，输入=0，输出翻转成V o=1，DIS端开路，电源通过R T向C T充电，暂稳态开始经过t d后，C T上电压升到＞2/3V DD，这时负脉冲已经消失，输入又成为R=1，=1，输出又翻转成V o=0，暂稳态结束这时内部放电开关接通，DIS端接地，C T上电荷很快放到零，为下一次定时控制作准备电路的定时时间t d=

1.1R TC T这两种单稳电路常用作定时延时控制555双稳电路常见的555双稳电路有两种

（1）R-S触发器型双稳把555电路的

6、2端作为两个控制输入端，7端不用，就成为一个R－S触发器要注意的是两个输入端的电平要求和阈值电压都不同，见图5（a）有时可能只有一个控制端，这时另一个控制端要设法接死，根据电路要求可以把R端接到电源端，见图5（b），也可以把S端接地，用R端作输入有两个输入端的双稳电路常用作电机调速、电源上下限告警等用途，有一个输入端的双稳电路常作为单端比较器用作各种检测电路

（2）施密特触发器型双稳把555电路的

6、2端并接起来成为只有一个输入端的触发器，见图6（a）这个触发器因为输出电压和输入电压的关系是一个长方形的回线形，见图6（b），所以被称为施密特触发器从曲线看到，当输入V i=0时输出V o=1当输入电压从0上升时，要升到＞2/3V DD以后，V o才翻转成0而当输入电压从最高值下降时，要降到1/3V DD以后，V o才翻转成1所以输出电压和输入电压之间是一个回线形曲线由于它的输入有两个不同的阈值电压，所以这种电路被用作电子开关，各种控制电路，波形变换和整形的用途555无稳电路无稳电路有2个暂稳态，它不需要外触发就能自动从一种暂稳态翻转到另一种暂稳态，它的输出是一串矩形脉冲，所以它又称为自激多谐振荡器或脉冲振荡器555的无稳电路有多种，这里介绍常用的3种

（1）直接反馈型555无稳利用555施密特触发器的回滞特性，在它的输入端接电容C，再在输出V0与输入之间接一个反馈电阻R f，就能组成直接反馈型多谐振荡器，见图7（a）用等效触发器替代555电路后可画成图7（b）现在来看看它的振荡工作原理刚接通电源时，C上电压为零，输出V0=1通电后电源经内部电阻、V0端、R f向C充电，当C上电压升到＞2/3V DD时，触发器翻转V0=0，于是C上电荷通过R f和V0放电入地当C上电压降到＜1/3V DD时，触发器又翻转成V0=1电源又向C充电，不断重复上述过程由于施密特触发器有2个不同的阀值电压，因此C就在这2个阀值电压之间交替地充电和放电，输出得到的是一串连续的矩形脉冲，见图7（c）脉冲频率约为f=

0.722／R fC

（2）间接反馈型无稳另一路多谐振荡器是把反馈电阻接在放电端和电源上，如图8（a），这样做使振荡电路和输出电路分开，可以使负载能力加大，频率更稳定这是目前使用最多的555振荡电路这个电路在刚通电时，V0=1，DIS端开路，C的充电路径是电源→R A→DIS→R B→C，当C上电压上升到＞2/3V DD时，V0=1，DIS端接地，C放电，C放电的路径是C→R B→DIS→地可以看到充电和放电时间常数不等，输出不是方波t1=

0.693（R A＋B B）C、t2=

0.693R BC，脉冲频率f=

1.443／（R A＋2R）C

（3）555方波振荡电路要想得到方波输出，可以用图9的电路它是在图8的电路基础上在RB两端并联一个二极管VD组成的当R A=R B时，C的充放电时间常数相等，输出就得到方波方波的频率为f=

0.722／R AC（R A=R B）在这个电路的基础上，在R A和R B回路内增加电位器以及采用串联或并联二极管的方法可以得到占空比可调的脉冲振荡电路555脉冲振荡电路常被用作交流信号源，它的振荡频率范围大致在零点几赫到几兆赫之间因为电路简单可靠，所以使用极广555电路读图要点及举例555集成电路经多年的开发，实用电路多达几十种，几乎遍及各个技术领域但对初学者来讲，常见的电路也不过是上述几种，因此在读图时，只要抓住关键，识别它们是不难的从电路结构上分析，三类555电路的区别或者说它们的结构特点主要在输入端因此当我们拿到一张555电路图时，在大致了解电路的用途之后，先看一下电路是CMOS型还是双极型，再看复位端（）和控制电压端（V c）的接法，如果复位端（）是接高电平、控制电压端（V c）是接一个抗干扰电容的那就可以按以下的次序先从输入端开始进行分析

（1）

6、2端是分开的

①7端悬空不用的一定是双稳电路如有两个输入的则是双限比较器；如只有一个输入的则是单端比较器这类电路一般都是作电子开关、控制和检测电路的用途

②

7、6端短接并接有电阻电容、取2端作输入的一定是单稳电路它的输入可以用开关人工启动，也可以用输入脉冲启动，甚至为了取得较好的启动效果在输入端带有RC微分电路这类电路一般用作定时延时控制和检测的用途

（2）

6、2端短接的

①输入没有电容的是施密特触发器电路这类电路常用作电子开关、告警、检测和整形的用途

②输入端有电阻电容而7端悬空的，这时要看电阻电容的接法（a）R和C串联接在电源和地之间的是单稳电路，R和C就是它的定时电阻和定时电容（b）R在上C在下，R的一端接在V0端上的是直接反馈型无稳电路，这时R和C就是决定振荡频率的元件

③7端也接在输入端，成“R A－7－R B－

6、2—C”的形式的就是最常用的无稳电路这时R A和R B及C就是决定振荡频率的元件这类电路可以有很多种变型如省去R A，把7端接在V0上；或者在R B两端并联二极管VD以获得方波输出，或者用电阻和电位器组成R A和R B，而且在R A和R B两端并联有二极管以获得占空比可调的脉冲波等等这类电路是用途最广的，常用于脉冲振荡、音响告警、家电控制、电子玩具、医疗电器以及电源变换等用途

（3）如果控制电压（V c）端接有直流电压，则只是改变了上下两个阀值电压的数值，其它分析方法仍和上面的相同只要按上述步骤细心分析核对，一定能很快地识别555电路的类别和了解它的工作原理下面的问题就比较好办了，例如定时时间、振荡频率等都可以按给出的公式进行估算例1相片曝光定时器图10是用555电路制成的相片曝光定时器从图看到，输入端

6、2并接在RC串联电路中，所以这是一个单稳电路，R1和RP是定时电阻，C1是定时电容电路在通电后，C1上电压被充到6伏，输出V0=0，继电器KA不吸动，常开接点是打开的，曝光灯HL不亮这是它的稳态按下SB后，C1快速放电到零，输出V0=1，继电器KA吸动，点亮曝光灯HL，暂稳态开始SB放开后电源向C1充电，当C1上电压升到4伏时，暂稳态结束，定时时间到，电路恢复到稳态输出翻转成V0=0，继电器KA释放，曝光灯熄灭电路定时时间是可调的，大约是1秒～2分钟例2光电告警电路图11是555光电告警电路它使用556双时基集成电路，有两个独立的555电路前一个接成施密特触发器，后一个是间接反馈型无稳电路图中引脚号码是556的引脚号码图中R1是光敏电阻，无光照时阻值为几～几十兆欧，所以555a的输入相当于R=

0、S=0，输出V0=1，三极管VT导通，VT的集电极电压只有

0.3伏，加在555b的复位端（MR），使555b处于复位状态，即无振荡输出当R1受光照后，阻值突然下降到只有几～几十千欧，于是555a的输入电压升到上阀值电压以上，输出翻转成V0=0，VT截止，VT集电极电压升高，555b被解除复位状态而振荡，于是扬声器BL发声告警555b的振荡频率大约是1千赫如果把整个装置放入公文包内，那么当打开公文包时，这个装置会发声告警而成为防盗告警装置。