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文檔簡介
1、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、開關(guān)、晶體管等實(shí)物,用線條把元器件和單元電路按工作原理的關(guān)系連接起來。這種圖長期以來就一直被叫做電路圖。另一種是說明數(shù)字電子電路工作原理的。它用各種圖形符號表示門、觸發(fā)器和各種邏輯部件,用線條把它們按邏輯關(guān)系連接起來,它是用來說明各個邏輯單元之間的邏輯關(guān)系和整機(jī)的邏輯功能的。為了和模擬電路的電路圖區(qū)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部分的關(guān)系和整機(jī)的工作原理。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
2、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(rèn)識單詞一一元器件開始。有關(guān)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(nèi)容可以點(diǎn)擊本文相關(guān)文章下的各個鏈接,本文只把電路圖中常出現(xiàn)的各種符號重述一遍,希望初學(xué)者熟悉它們,并記住不忘。電阻器與電位器符號詳見圖1所示,其中(a)表示一般的阻值固定的電阻器,(b)表示半可調(diào)或微調(diào)電阻器;(c)表示電位器;(d)表示帶開關(guān)的電位器。電阻器的文字符號是“R”,電位器是“RP”,即在R的后面再加一個說明它有調(diào)節(jié)功能的字符“P”。在某些電路中,對電阻器的功率有一定要求,可分別用圖1中(e)、(f)、(g)、(h)所示符號來表不。幾
3、種特殊電阻器的符號:第1種是熱敏電阻符號,熱敏電阻器的電阻值是隨外界溫度而變化的。有的是負(fù)溫度系數(shù)的,用NTC來表示;有的是正溫度系數(shù)的,用PTC來表示。它的符號見圖(i),用0或t0來表示溫度。它的文字符號是“RT”。第2種是光敏電阻器符號,見圖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1(k),用字符U表示電壓。它的文字符號是“RV”。這三種電阻器實(shí)際上都是半導(dǎo)體器件,但習(xí)慣上我們?nèi)园阉鼈儺?dāng)作電阻器。第4種特殊電阻器符號是表示新近出現(xiàn)的保險電阻,它兼有電阻器和熔絲的作用。當(dāng)溫度超過500C時,
4、電阻層迅速剝落熔斷,把電路切斷,能起到保護(hù)電路的作用。它的電阻值很小,目前在彩電中用得很多。它的圖形符號見圖1(1),文字符號是“RF”。電容器的符號詳見圖2所示,其中(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(diào)的可變電容器。(d)表示微調(diào)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(diào)磁芯的可調(diào)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蔽層的
5、鐵芯變壓器,(d)(g)是帶可調(diào)磁芯的變壓4。其中(a)是空芯變壓器,(b)是滋芯或鐵芯變壓器,(c是次級有中心抽頭的變壓器,(e)是耦合可變的變壓器,(f)昔,(h)中的小圓點(diǎn)是變壓器極性的標(biāo)記。3E3QUi冷、M£新)是繞組間有屏是自耦變壓器,CIt口匚ic)(r>wsi送話器、拾音器和錄放音磁頭的符號送話器的符號見圖5(a)(b)(c),其中(a)為一般送話器的圖形符號,(b)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”。拾音器俗稱電唱頭。圖5(d)是立體聲唱頭的圖形符號,它的文字符號是“B”。圖5(e)是單聲道錄放音磁頭的圖形符號。如果
6、是雙聲道立體聲的,就在符號上加一個“2”字,見圖(f)。揚(yáng)聲器、耳機(jī)的符號揚(yáng)聲器、耳機(jī)都是把電信號轉(zhuǎn)換成聲音的換能元件。耳機(jī)的符號見圖5(g)。它的文字符號是“BE”,揚(yáng)聲器的符號見圖5(h),它的文字符號是“BL”。接線元件的符號電子電路中常常需要進(jìn)行電路的接通、斷開或轉(zhuǎn)換,這時就要使用接線元件。接線元件有兩大類:一類是開關(guān);另一類是接插件。(1)開關(guān)的符號在機(jī)電式開關(guān)中至少有一個動觸點(diǎn)和一個靜觸點(diǎn)。當(dāng)我們用手扳動、推動或是旋轉(zhuǎn)開關(guān)的機(jī)構(gòu),就可以使動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)接通或者斷開,達(dá)到接通或斷開電路的目的。動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)的組合一般有3種:動合(常開)觸點(diǎn),符號見圖6(a);動斷(常閉)觸點(diǎn),符號是
7、圖6(b);動換(轉(zhuǎn)換)觸點(diǎn),符號見圖6(c)。一個最簡單的開關(guān)只有一組觸點(diǎn),而復(fù)雜的開關(guān)就有好幾組觸點(diǎn)點(diǎn)下方表示推拉的動作;(d)表示旋轉(zhuǎn)式開關(guān),帶3極同時動合的觸點(diǎn);(e)表示推拉式1X6波段開關(guān);(f)表示旋轉(zhuǎn)式1X6波段開關(guān)的符號。開關(guān)的文字符號用“S”,對控制開關(guān)、波段開關(guān)可以用“SA”,對按鈕式開關(guān)可以用“SB”。常開做點(diǎn)常用整點(diǎn)轉(zhuǎn)挨觸點(diǎn)開關(guān)在電路圖中的圖形符號見圖7。其中(a)表示一般手動開關(guān);(b)表示按鈕開關(guān),帶一個動斷觸點(diǎn);(c)表示推拉式開關(guān),帶一組轉(zhuǎn)換觸點(diǎn);圖中把扳鍵畫在觸點(diǎn)下方表示推拉的動作;(d)表示旋轉(zhuǎn)式開關(guān),帶3極同時動合的觸點(diǎn);(e)表示推拉式1X6波段開關(guān);
8、(f)表示旋轉(zhuǎn)式1X6波段開關(guān)的符號。開關(guān)的文字符號用“S”,對控制開關(guān)、波段開關(guān)可以用“SA:對按鈕式開關(guān)可以用“SB”。(2)接插件的符號接插件的圖形符號見圖8。其中(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(jīng)插入插座的插頭。(c)表示一個2極插頭座,也稱為2芯插頭座。(d)表示一個3極插頭座,也就是常用的3芯立體聲耳機(jī)插頭座。(e)表示一個6極插頭座。為了簡化也可以用圖(f)表示,在符號上方標(biāo)上數(shù)字6,表示是6極。接插件的文字符號是X。為了區(qū)分,可以用“XP”表示插頭,用“XS”表示插座。繼電器的符號因?yàn)槔^電器是由線圈和觸點(diǎn)組兩部分組成的
9、,所以繼電器在電路圖中的圖形符號也包括兩部分:一個長方框表示線圈;一組觸點(diǎn)符號表示觸點(diǎn)組合。當(dāng)觸點(diǎn)不多電路比較簡單時,往往把觸點(diǎn)組直接畫在線圈框的一側(cè),這種畫法叫集中表示法,如圖9(a)。當(dāng)觸點(diǎn)較多而且每對觸點(diǎn)所控制的電路又各不相同時,為了方便,常常采用分散表示法。就是把線圈畫在控制電路中,把觸點(diǎn)按各自的工作對象分別畫在各個受控電路里。這種畫法對簡化和分析電路有利。但這種畫法必須在每對觸點(diǎn)旁注上繼電器的編號和該觸點(diǎn)的編號,并且規(guī)定所有的觸點(diǎn)都應(yīng)該按繼電器不通電的原始狀態(tài)畫出。圖9(b)是一個觸摸開關(guān)。當(dāng)人手觸摸到金屬片A時,555時基電路輸出(3端)高電位,使繼電器KR1通電,觸點(diǎn)閉合使燈點(diǎn)亮
10、使電鈴發(fā)聲。555時基電路是控制部分,使用的是6伏低壓電。電燈和電鈴是受控部分,使用的是220伏市電。繼電器的文字符號都是“KR:時間繼電器可以用K”。有時為了區(qū)別,交流繼電器用“KA”KT”。電池及熔斷器符號,電磁繼電器和舌簧繼電器可以用電池的圖形符號見圖10。長線表示正極,短線表示負(fù)極,有時為了強(qiáng)調(diào)可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(shù)量。圖10(c)是光電池的圖形符號。電池的文字符號為“GB”。熔斷器的圖形符號見圖11,它的文字符號是“FU”。二極管、三極管符號半導(dǎo)體二極管在電路圖中的圖形符號見圖12。其中(
11、a)為一段二極管的符號,箭頭所指的方向就是電流流動的方向,就是說在這個二級管上端接正,下端接負(fù)電壓時它就能導(dǎo)通。圖(b)是穩(wěn)壓二極管符號。圖(c)是變?nèi)荻O管符號,旁邊的電容器符號表示它的結(jié)電容是隨著二極管兩端的電壓變化的。圖(d)是熱敏二極管符號。圖(e)是發(fā)光二極管符號,用兩個斜向放射的箭頭表示它能發(fā)光。圖(f)是磁敏二極管符號,它能對外加磁場作出反應(yīng),常被制成接近開關(guān)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(qū)別,也可能用“VD”來表示。三極管c由于PNP型和NPN型三極管在使用時對電源的極性要求是不同的,所以在三極管的圖形符號中應(yīng)該能夠區(qū)別和表示出來。圖形符號的標(biāo)準(zhǔn)
12、規(guī)定:只要是PNP型三極管,不管它是用錯材料的還是用硅材料的,都用圖13(a)來表示。同樣,只要是NPN型三極管,不管它是用錯材料還是硅材料的,都用圖13(b)來表示。圖13(c)是光敏三極管的符號。圖13(d)表示一個硅NPN型磁敏三極管晶閘管、單結(jié)晶體管、場效應(yīng)管的符號晶閘管是晶體閘流管或可控硅整流器的簡稱,常用的有單向晶閘管、雙向晶閘管和光控晶閘管,它們的符號分別為圖14中的(a)(b)(c)。晶閘管的文字符號是“VS單結(jié)晶體管的符號見圖15AAJA?Qbl利用電場控制的半導(dǎo)體器件,稱為場效應(yīng)管,它的符號如圖16所示,其中(a)表示N溝道結(jié)型場效應(yīng)管,(b)表示N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管
13、,(如何看懂電路圖2電源電路單元topc)表示P溝道耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管。它們的文字符號也是DDD3G,匚SSS<bJ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,它們的連線縱橫交叉,形式變化多端,初學(xué)者往往不知道該從什么地方開始,怎樣才能讀懂它。其實(shí)電子電路本身有很強(qiáng)的規(guī)律性,不管多復(fù)雜的電路,經(jīng)過分析可以發(fā)現(xiàn),它是由少數(shù)幾個單元電路組成的。好象孩子們玩的積木,雖然只有十來種或二三十種塊塊,可是在孩子們手中卻可以搭成幾十乃至幾百種平面圖形或立體模型。同樣道理,再復(fù)雜的電路,經(jīng)過分析就可發(fā)現(xiàn),它也是由少數(shù)幾個單元電路組成的。因此初學(xué)者只要先熟悉常用的基本單
14、元電路,再學(xué)會分析和分解電路的本領(lǐng),看懂一般的電路圖應(yīng)該是不難的。按單元電路的功能可以把它們分成若干類,每一類又有好多種,全部單元電路大概總有幾百種。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(shè)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種。常見的家用電器中多數(shù)要用到直流電源。直流電源的最簡單的供電方法是用電池。但電池有成本高、體積大、需要不時更換(蓄電池則要經(jīng)常充電)的缺點(diǎn),因此最經(jīng)濟(jì)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(yīng)該先把220伏交流變成低壓交流電,
15、再用整流電路變成脈動的直流電,最后用濾波電路濾除脈動直流電中的交流成分后才能得到直流電。有的電子設(shè)備對電源的質(zhì)量要求很高,所以有時還需要再增加一個穩(wěn)壓電路。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(shí)就是一個鐵芯變壓器,需要介紹的只是后面三種單元電路。女海一空壓、整流電路整流電路是利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦阅馨呀涣麟娮兂蓡蜗蛎}動直流電的電路(1)半波整流半波整流電路只需一個二極管,見圖2(a)。在交流電正半周時VD導(dǎo)通,負(fù)半周時VD截止,負(fù)載R上得到的是脈動的直流電汕)成志電子制作網(wǎng)http:rJhi.baidu.corn/ciydi1j(2)全波整流全波整流要用兩個二極管,而
16、且要求變壓器有帶中心抽頭的兩個圈數(shù)相同的次級線圈,見圖2(b)。負(fù)載RL上得到的是脈動的全波整流電流,輸出電壓比半波整流電路高。(3)全波橋式整流用4個二極管組成的橋式整流電路可以使用只有單個次級線圈的變壓器,見圖2(c)。負(fù)載上的電流波形和輸出電壓值與全波整流電路相同。(4)倍壓整流用多個二極管和電容器可以獲得較高的直流電壓。圖2(d)是一個二倍壓整流電路。當(dāng)U2為負(fù)半周時VD1導(dǎo)通,C1被充電,C1上最高電壓可接近1.4U2;當(dāng)U2正半周時VD2導(dǎo)通,C1上的電壓和U2疊加在一起對C2充電,使C2上電壓接近2.8U2,是C1上電壓的2倍,所以叫倍壓整流電路。三、濾波電路整流后得到的是脈動直
17、流電,如果加上濾波電路濾除脈動直流電中的交流成分,就可得到平滑的直流電(1)電容濾波把電容器和負(fù)載并聯(lián),如圖3(a),正半周時電容被充電,負(fù)半周時電容放電,就可使負(fù)載上得到平滑的直流電(2)電感濾波把電感和負(fù)載串聯(lián)起來,如圖3(b),也能濾除脈動電流中的交流成分。(3)L、C濾波用1個電感和1個電容組成的濾波電路因?yàn)橄笠粋€倒寫的字母“L",被稱為L型,見圖3(c)。用1個電感和2個電容的濾波電路因?yàn)橄笞帜浮柏!?,被稱為兀型,見圖3(d),這是濾波效果較好的電路。(4)RC濾波電感器的成本高、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成RC濾波電路。同樣,它也有L型,
18、見圖3(e);兀型,見圖3(f)。四、穩(wěn)壓電路交流電網(wǎng)電壓的波動和負(fù)載電流的變化都會使整流電源的輸出電壓和電流隨之變動,因此要求較高的電子電路必須使用穩(wěn)壓電源。(1)穩(wěn)壓管并聯(lián)穩(wěn)壓電路用一個穩(wěn)壓管和負(fù)載并聯(lián)的電路是最簡單的穩(wěn)壓電路,見圖4(a)。圖中R是限流電阻。這個電路的輸出電流很小,它的輸出電壓等于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓值VZ。VT(2)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路有放大和負(fù)反饋?zhàn)饔玫拇?lián)型穩(wěn)壓電路是最常用的穩(wěn)壓電路。它的電路和框圖見圖4(b)、(c)。它是從取樣電路(R3、R4)中檢測出輸出電壓的變動,與基準(zhǔn)電壓(VZ)比較并經(jīng)放大器(VT2)放大后加到調(diào)整管(VT1)上,使調(diào)整管兩端的電壓隨著變化。如果輸
19、出電壓下降,就使調(diào)整管管壓降也降低,于是輸出電壓被提升;如果輸出電壓上升,就使調(diào)整管管壓降也上升,于是輸出電壓被壓低,結(jié)果就使輸出電壓基本不變。在這個電路的基礎(chǔ)上發(fā)展成很多變型電路或增加一些輔助電路,如用復(fù)合管作調(diào)整管,輸出電壓可調(diào)的電路,用運(yùn)算放大器作比較放大的電路,以及增加輔助電源和過流保護(hù)電路等。(3)開關(guān)型穩(wěn)壓電路近年來廣泛應(yīng)用的新型穩(wěn)壓電源是開關(guān)型穩(wěn)壓電源。它的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài),本身功耗很小,所以有效率高、體積小等優(yōu)點(diǎn),但電路比較復(fù)雜。開關(guān)穩(wěn)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是儲能和濾波元件,二極管VD是調(diào)整管在關(guān)斷狀態(tài)時為L、C濾波器提供
20、電流通路的續(xù)流二極管。開關(guān)穩(wěn)壓電源的開關(guān)頻率都很高,一般為幾幾十千赫,所以電感器的體積不很大,輸出電壓中的高次諧波也不多。它的基本工作原理是:從取樣電路(R3、R4)中檢測出取樣電壓經(jīng)比較放大后去控制一個矩形波發(fā)生器。矩形波發(fā)生器的輸出脈沖是控制調(diào)整管(VT)的導(dǎo)通和截止時間的。如果輸出電壓U0因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓或負(fù)載電流的變動而降低,就會使矩形波發(fā)生器的輸出脈沖變寬,于是調(diào)整管導(dǎo)通時間增大,使L、C儲能電路得到更多的能量,結(jié)果是使輸出電壓U0被提升,達(dá)到了穩(wěn)定輸出電壓的目的。(4)集成化穩(wěn)壓電路近年來已有大量集成穩(wěn)壓器產(chǎn)品問世,品種很多,結(jié)構(gòu)也各不相同。目前用得較多的有三端集成穩(wěn)壓器,有輸出正電壓
21、的CW7800系列和輸出負(fù)電壓的CW7900系列等產(chǎn)品。輸出電流從0.1A3A,輸出電壓有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等多種。這種集成穩(wěn)壓器只有三個端子,穩(wěn)壓電路的所有部分包括大功率調(diào)整管以及保護(hù)電路等都已集成在芯片內(nèi)。使用時只要加上散熱片后接到整流濾波電路后面就行了。外圍元件少,穩(wěn)壓精度高,工作可靠,一般不需調(diào)試。圖4(e)是一個三端穩(wěn)壓器電路。圖中C是主濾波電容,C1、C2是消除寄生振蕩的電容,VD是為防止輸入短路燒壞集成塊而使用的保護(hù)二極管。五、電源電路讀圖要點(diǎn)和舉例電源電路是電子電路中比較簡單然而卻是應(yīng)用最廣的電路。拿到一張電源電路圖時,應(yīng)該:先按“整流一濾波一穩(wěn)壓
22、”的次序把整個電源電路分解開來,逐級細(xì)細(xì)分析。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(shù)要求等。例如開關(guān)穩(wěn)壓電源中,電感電容和續(xù)流二極管就是它的關(guān)鍵元件。因?yàn)榫w管有NPN和PNP型兩類,某些集成電路要求雙電源供電,所以一個電源電路往往包括有不同極性不同電壓值和好幾組輸出。讀圖時必須分清各組輸出電壓的數(shù)值和極性。在組裝和維修時也要仔細(xì)分清晶體管和電解電容的極性,防止出錯。熟悉某些習(xí)慣畫法和簡化畫法。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。例1電熱毯控溫電路圖5是一個電熱毯電路。開關(guān)在“1”的位置是低溫檔。220伏市電經(jīng)二極管后接到電熱
23、毯,因?yàn)槭前氩ㄕ?,電熱毯兩端所加的是約100伏的脈動直流電,發(fā)熱不高,所以是保溫或低溫狀態(tài)。開關(guān)扳到“2”的位置,220伏市電直接接到電熱毯上,所以是高溫檔。例2高壓電子滅蚊蠅器圖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(jīng)過四倍壓整流后輸出電壓可達(dá)1100伏,把這個直流高壓加到平行的金屬絲網(wǎng)上。網(wǎng)下放誘餌,當(dāng)蒼蠅停在網(wǎng)上時造成短路,電容器上的高壓通過蒼蠅身體放電把蠅擊斃。蒼蠅尸體落下后,電容器又被充電,電網(wǎng)又恢復(fù)高壓。這個高壓電網(wǎng)電流很小,因此對人無害。由于昆蟲夜間有趨光性,因此如在這電網(wǎng)后面放一個3瓦熒光燈或小型黑光燈,就可以誘殺蚊蟲和有害昆蟲vdi-4K戌成志電子
24、制作網(wǎng)http陽ibaiducom/diyclztop例3實(shí)用穩(wěn)壓電源圖7是一個實(shí)用的穩(wěn)壓電源。輸出電壓39伏可調(diào),輸出電流最大100毫安。這個電路就是串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路。要注意的是:整流橋的畫法和圖2(c)不同,實(shí)際上它就是橋式整流電路。這個電路使用PNP型錯管,所以輸出是負(fù)電壓,正極接地。用兩個普通二極管代替穩(wěn)壓管。任何二極管的正向壓降都是基本不變的,因此可用二極管代替穩(wěn)壓管。2AP型二極管的正向壓降約是0.3伏,2CP型約是0.7伏,2CZ型約是1伏。圖中用了兩個2CZ二極管作基準(zhǔn)電壓。取樣電阻是一個電位器,所以輸出電壓是可調(diào)的。如何看懂電路圖3放大電路能夠把微弱的信號放大的電路叫做放大
25、電路或放大器。例如助聽器里的關(guān)鍵部件就是一個放大器。放大電路的用途和組成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、中源和高頻;接輸出信號強(qiáng)弱分成電壓放大、功率放大等。此外還有用集成運(yùn)算放大器和特殊晶體管作器件的放大器。它是電子電路中最復(fù)雜多變的電路但初學(xué)者經(jīng)常遇到的也只是少數(shù)幾種較為典型的放大電路。讀放大電路圖時也還是按照“逐級分解、抓住關(guān)鍵、細(xì)致分析、全面綜合”的原則和步驟進(jìn)行。首先把整個放大電路按輸入、輸出逐級分開,然后逐級抓住關(guān)鍵進(jìn)行分析弄通原理。放大電路有它本身的特點(diǎn):一是有靜態(tài)和動態(tài)兩種工作狀態(tài),所以有時往往要畫出它的直流通路和交流通路才能進(jìn)行分析;二是電路往往加
26、有負(fù)反饋,這種反饋有時在本級內(nèi),有時是從后級反饋到前級,所以在分析這一級時還要能“瞻前顧后”。在弄通每一級的原理之后就可以把整個電路串通起來進(jìn)行全面綜合。F面我們介紹幾種常見的放大電路低頻電壓放大器低頻電壓放大器是指工作頻率在20赫20千赫之間、輸出要求有一定電壓值而不要求很強(qiáng)的電流的放大器。(1)共發(fā)射極放大電路圖1(a)是共發(fā)射極放大電路。C1是輸入電容,C2是輸出電容,三極管VT就是起放大作用的器件,RB是基極偏置電阻,RC是集電極負(fù)載電阻。1、3端是輸入,2、3端是輸出。3端是公共點(diǎn),通常是接地的,也稱“地”端。靜態(tài)時的直流通路見圖1(b),動態(tài)時交流通路見圖1(c)。電路的特點(diǎn)是電壓
27、放大倍數(shù)從十幾到一百多,輸出電壓的相位和輸入電壓是相反的,性能不夠穩(wěn)定,可用于一般場合(2)分壓式偏置共發(fā)射極放大電路圖2比圖1多用3個元件?;鶚O電壓是由RB1和RB2分壓取得的,所以稱為分壓偏置。發(fā)射極中增加電阻RE和電容CE,CE稱交流旁路電容,對交流是短路的;RE則有直流負(fù)反饋?zhàn)饔?。所謂反饋是指把輸出的變化通過某種方式送到輸入端,作為輸入的一部分。如果送回部分和原來的輸入部分是相減的,就是負(fù)反饋。圖中基極真正的輸入電壓是RB2上電壓和RE上電壓的差值,所以是負(fù)反饋。由于采取了上面兩個措施,使電路工作穩(wěn)定性能提高,是應(yīng)用最廣的放大電路。(3)射極輸出器圖3(a)是一個射極輸出器。它的輸出電
28、壓是從射極輸出的。圖3(b)是它的交流通路圖,可以看到它是共集電極放大電路。這個圖中,晶體管真正的輸入是Vi和Vo的差值,所以這是一個交流負(fù)反饋很深的電路。由于很深的負(fù)反饋,這個電路的特點(diǎn)是:電壓放大倍數(shù)小于1而接近1,輸出電壓和輸入電壓同相,輸入阻抗高輸出阻抗低,失真小,頻帶寬,工作穩(wěn)定。它經(jīng)常被用作放大器的輸入級、輸出級或作阻抗匹配之用。(4)低頻放大器的耦合一個放大器通常有好幾級,級與級之間的聯(lián)系就稱為耦合。放大器的級間耦合方式有三種:RC耦合,見圖4(a)。優(yōu)點(diǎn)是簡單、成本低。但性能不是最佳。變壓器耦合,見圖4(b)。優(yōu)點(diǎn)是阻抗匹配好、輸出功率和效率高,但變壓器制作比較麻煩。直接耦合,
29、見圖4(c)。優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬,可作直流放大器使用,但前后級工作有牽制,穩(wěn)定性差,設(shè)計(jì)制作較麻煩。功率放大器能把輸入信號放大并向負(fù)載提供足夠大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音機(jī)的末級放大器就是功率放大器。(1)甲類單管功率放大器圖5是單管功率放大器,C1是輸入電容,T是輸出變壓器。它的集電極負(fù)載電阻Ri'是將負(fù)載電阻RL通過變壓器匝數(shù)比折算過來的:RC=(N1N2)2RL=N2RL負(fù)載電阻是低阻抗的揚(yáng)聲器,用變壓器可以起阻抗變換作用,使負(fù)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(dǎo)通狀,靜態(tài)電流比較大,困此集電極損耗較大,效率不高,大約只有35%。這種工作狀態(tài)被稱為甲
30、類工作狀態(tài)。這種電路一般用在功率不太大的場合,它的輸入方式可以是變壓器耦合也可以是RC耦合。(2)乙類推挽功率放大器圖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?fàn)顟B(tài),靜態(tài)電流幾乎是零,只有在有信號輸入時管子才導(dǎo)通,這種狀態(tài)稱為乙類工作狀態(tài)。當(dāng)輸入信號是正弦波時,正半周時VT1導(dǎo)通VT2截止,負(fù)半周時VT2導(dǎo)通VT1截止。兩個管子交替出現(xiàn)的電流在輸出變壓器中合成,使負(fù)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,一般可達(dá)60%(3)OTL功率放大器目前廣泛應(yīng)用的無變壓器
31、乙類推挽放大器,簡稱OTL電路,是一種性能很好的功率放大器。為了易于說明,先介紹一個有輸入變壓器沒有輸出變壓器的OTL電路,如圖7F無電子制作網(wǎng)http:出bNdu.corrv/diydz這個電路使用兩個特性相同的晶體管,兩組偏置電阻和發(fā)射極電阻的阻值也相同。在靜態(tài)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,正半周時VT1導(dǎo)通,VT2截止,集電極電流icl方向如圖所示,負(fù)載RL上得到放大了的正半周輸出信號。負(fù)半周時VT1截止,VT2導(dǎo)通,集電極電流ic2的方向如圖所示,RL上得到放大了的負(fù)半周輸出信號。這個電路的關(guān)鍵元件是電容器C,它上面的電壓就相當(dāng)
32、于VT2的供電電壓。以這個電路為基礎(chǔ),還有用三極管倒相的不用輸入變壓器的真正OTL電路,用PNP管和NPN管組成的互補(bǔ)對稱式OTL電路,以及最新的橋接推挽功率放大器,簡稱BTL電路等等。直流放大器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。測量和控制方面常用到這種放大器。(1)雙管直耦放大器直流放大器不能用RC耦合或變壓器耦合,只能用直接耦合方式。圖8是一個兩級直耦放大器。直耦方式會帶來前后級工作點(diǎn)的相互牽制,電路中在VT2的發(fā)射極加電阻RE以提高后級發(fā)射極電位來解決前后級的牽制。直流放大器的另一個更重要的問題是零點(diǎn)漂移。所謂零點(diǎn)漂移是指放大器在沒有輸入信號時,由于工
33、作點(diǎn)不穩(wěn)定引起靜態(tài)電位緩慢地變化,這種變化被逐級放大,使輸出端產(chǎn)生虛假信號。放大器級數(shù)越多,零點(diǎn)漂移越嚴(yán)重。所以這種雙管直耦放大器只能用于要求不高的場合。(2)差分放大器解決零點(diǎn)漂移的辦法是采用差分放大器,圖9是應(yīng)用較廣的射極耦合差分放大器。它使用雙電源,其中VT1和VT2的特性相同,兩組電阻數(shù)值也相同,RE有負(fù)反饋?zhàn)饔谩?shí)際上這是一個橋形電路,兩個RC和兩個管子是四個橋臂,輸出電壓V0從電橋的對角線上取出。沒有輸入信號時,因?yàn)镽C1=RC2和兩管特性相同,所以電橋是平衡的,輸出是零。由于是接成橋形,零點(diǎn)漂移也很小。+Et1FT差分放大器有良好的穩(wěn)定性,因此得到廣泛的應(yīng)用集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算
34、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各種功能的器件。因?yàn)樗缙谑怯迷谀M計(jì)算機(jī)中做加法器、乘法器用的,所以叫做運(yùn)算放大器。它有十多個引腳,一般都用有3個端子的三角形符號表示,如圖10。它有兩個輸入端、1個輸出端,上面那個輸入端叫做反相輸入端,用“一作標(biāo)記;下面的叫同相輸入端,用“+”作標(biāo)記。集成運(yùn)算放大器可以完成加、減、乘、除、微分、積分等多種模擬運(yùn)算,也可以接成交流或直流放大器應(yīng)用在作放大器應(yīng)用時有:(1)帶調(diào)零的同相輸出放大電路圖11是帶調(diào)零端的同相輸出運(yùn)放電路。引腳1、11、12是調(diào)零端,調(diào)整RP可使輸出端(8)在靜態(tài)時輸出電壓為零。9、6兩腳分別接
35、正、負(fù)電源。輸入信號接到同相輸入端(5),因此輸出信號和輸入信號同相。放大器負(fù)反饋經(jīng)反饋電阻R2接到反相輸入端(4)。同相輸入接法的電壓放大倍數(shù)總是大于1的。R2lODk©RFIk(2)反相輸出運(yùn)放電路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(diào)零,這時可以把3個調(diào)零端短路輸入信號從耦合電容C1經(jīng)R1接入反相輸入端,而同相輸入端通過電阻R3接地。反相輸入接法的電壓放大倍數(shù)可以大于1、等于1或小于1。(3)同相輸出高輸入阻抗運(yùn)放電路圖13中沒有接入R1,相當(dāng)于R1阻值無窮大,這時電路的電壓放大倍數(shù)等于1,輸入阻抗可達(dá)幾百千歐。放大電路讀圖要點(diǎn)和舉例放大電路是
36、電子電路中變化較多和較復(fù)雜的電路。在拿到一張放大電路圖時,首先要把它逐級分解開,然后一級一級分析弄懂它的原理,最后再全面綜合。讀圖時要注意:在逐級分析時要區(qū)分開主要元器件和輔助元器件。放大器中使用的輔助元器件很多,如偏置電路中的溫度補(bǔ)償元件,穩(wěn)壓穩(wěn)流元器件,防止自激振蕩的防振元件、去耦元件,保護(hù)電路中的保護(hù)元件等。在分析中最主要和困難的是反饋的分析,要能找出反饋通路,判斷反饋的RC極性和類型,特別是多級放大器,往往以后級將負(fù)反饋加到前級,因此更要細(xì)致分析。一般低頻放大器常用耦合方式;高頻放大器則常常是和LC調(diào)諧電路有關(guān)的,或是用單調(diào)諧或是用雙調(diào)諧電路,而且電路里使用的電容器容量一般也比較小。注意晶體管和電源的極性,放大器中常常使用雙電源,這是放大電路的特殊性。例1助聽器電路圖14是一個助聽器電路,實(shí)際上是一個4級低頻放大器。VT1、VT2之間和VT3、VT4之間采用直接耦合方式,VT2和VT3之間則用RC耦合。為了改善音質(zhì),VT1和VT3的本級有并聯(lián)電壓負(fù)反饋(R2和R7)由于使用高阻抗的
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