常見的數(shù)電 模電器件

常用器件運用基礎(chǔ)

1、二極管和三極管的基本應(yīng)用2、運算放大器基礎(chǔ)3、電壓比較器4、555時基電路原理及應(yīng)用5、數(shù)字電路基礎(chǔ)三極管非門（主要用于反相或驅(qū)動，如驅(qū)動繼電器、發(fā)光二極管等）一、二極管和三極管的基本應(yīng)用二極管開關(guān)電路二極管與門電路二極管或門電路例1：用二極管構(gòu)成編碼電路，輸入為1—9的十進(jìn)制數(shù)字鍵，輸出為十進(jìn)制BCD編碼。

按鍵DCBA無0000S10001S20010S30011S40100S50101S60110S70111S81000S91001編碼表達(dá)式:A=S1+S3+S5+S7B=S2+S3+S6+S7C=S4+S5+S6+S7D=S8+S9二極管構(gòu)成的編碼電路例2：要求用CD4017構(gòu)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(shù)輸出顯示DCBA1Q0000002Q1100013Q2200104Q3401005Q4810006Q5000007Q6810008Q7401009Q82001010Q910001A=Q1+Q9B=Q2+Q8C=Q3+Q7D=Q4+Q6計數(shù)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(gòu)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(shù)輸出顯示DCBA1Q0000002Q1100013Q2401004Q3701115Q4200106Q5501017Q6810008Q7300119Q86011010Q991001二、運算放大器基礎(chǔ)

集成運算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合多級放大電路。當(dāng)外部接入不同的線性或非線性元器件組成負(fù)反饋電路時，可以實現(xiàn)各種特定的函數(shù)關(guān)系。在線性應(yīng)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(qū)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(yīng)接入平衡電阻

2、同相比例運算電路當(dāng)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(dāng)5、積分運算電路6、電壓比較器

當(dāng)ui＜UR時，運放輸出高電平，穩(wěn)壓管Dz反向穩(wěn)壓工作。輸出端電位被其箝位在穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ，即uO＝UZ當(dāng)ui＞UR時，運放輸出低電平，DZ正向?qū)ǎ敵鲭妷旱扔诜€(wěn)壓管的正向壓降UD，即uo＝－UD三、電壓比較器LM339

LM339集成塊內(nèi)部裝有四個獨立的電壓比較器。LM339類似于增益不可調(diào)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(dāng)“+”端電壓高于“-”端時，輸出管截止，相當(dāng)于輸出端開路。當(dāng)“-”端電壓高于“+”端時，輸出管飽和，相當(dāng)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(tài)可靠地轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài).

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(dāng)輸入電壓Uin>Ur時，輸出為高電平UOH。

例：過熱檢測保護(hù)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(chǎn)生相應(yīng)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(dāng)輸出狀態(tài)一旦轉(zhuǎn)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(wěn)定的。

例：某電磁爐電路中電網(wǎng)過電壓檢測電路電網(wǎng)電壓正常時，輸出開路，過電壓保護(hù)電路不工作，BG1是導(dǎo)通的。當(dāng)電網(wǎng)電壓大于242V時，比較器翻轉(zhuǎn)，輸出為0V，BG1截止，這就使翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài)極為穩(wěn)定，避免了過壓點附近由于電網(wǎng)電壓很小的波動而引起的不穩(wěn)定的現(xiàn)象。由于制造了一定的回差（遲滯），在過電壓保護(hù)后，電網(wǎng)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(dāng)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(dāng)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(nèi)部結(jié)構(gòu)

555時基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結(jié)合在同一硅片上的組合集成電路。它設(shè)計新穎，構(gòu)思奇巧，用途廣泛，備受電子專業(yè)設(shè)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(yīng)用的各個領(lǐng)域，

1腳—GND,接地腳；2腳—／TR,低電平觸發(fā)端

3腳—Vo,電路的輸出端；4腳—／MR,復(fù)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(dāng)觸發(fā)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(fā)器輸出高電平；2.當(dāng)觸發(fā)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(fā)器輸出保持不變；3.當(dāng)觸發(fā)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(fā)器輸出低電平。特點：輸入輸出THTR/RDQ放電管狀態(tài)××00導(dǎo)通＞2/3VCC＞1/3VCC10導(dǎo)通＜2/3VCC＞1/3VCC1保持不變保持不變＞2/3VCC＞1/3VCC10導(dǎo)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(dǎo)通NE555的應(yīng)用1、單穩(wěn)工作方式

人工啟動單穩(wěn)

人工啟動單穩(wěn)

脈沖啟動型單穩(wěn)

2、雙穩(wěn)工作方式觸發(fā)電路

施密特觸發(fā)電路

3、無穩(wěn)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(yīng)用電路

觸摸定時開關(guān)

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(wěn)態(tài)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(gòu)成一個極低頻振蕩器，輸出一個個短的脈沖，使揚聲器發(fā)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(diào)節(jié)到合適的程度。風(fēng)扇周波調(diào)速電路

NE555接成占空比可調(diào)的方波發(fā)生器，調(diào)節(jié)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(nèi)部硅化鎵紅外線發(fā)射二極管發(fā)射紅外光，將過零檢測器中光敏雙向開關(guān)于市電過零時導(dǎo)通，接通電風(fēng)扇電機電源，風(fēng)扇運轉(zhuǎn)送風(fēng)。在NE555的3腳輸出低電平期間，雙向開關(guān)關(guān)斷，風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。五、數(shù)字電路基礎(chǔ)數(shù)字集成電路的特點：使用的信號只有“0”和“1”兩種狀態(tài)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(yán)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(yīng)用須知CMOSIC工作電源+UDD為+5-+15V，Uss(地)接電源負(fù)極，二者不能接反。輸入信號電壓Ui應(yīng)為Uss≤Ui≤UDD,，超出會損壞器件。多余的輸入端一律不許懸空，應(yīng)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(lián)使用。調(diào)試使用中要嚴(yán)格遵守以下步驟。開機時，先接通電源，再加輸入信號。關(guān)機時，先撤去信號，再關(guān)電源。CMOSIC輸入阻抗極高，易受外界干擾，沖擊和靜態(tài)擊穿。應(yīng)存放在等電位的金屬盒，切忌與易產(chǎn)生靜電的物質(zhì)如尼龍、塑料等接觸。焊接時應(yīng)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(jìn)行焊接。輸入端的電流不能超過1mA(極限值為10mA)，否則應(yīng)接入適當(dāng)大小的限流電阻。TTLIC應(yīng)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(lián)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?？芍苯咏尤?，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(lián)在一起，但是輸入端并聯(lián)后，結(jié)電容會降低電路的工作速度，同時也增加對信號驅(qū)動電流的要求。多余的輸出端應(yīng)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，