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文檔簡介

1、半導(dǎo)體導(dǎo)電特性一、導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體自然界的各種物質(zhì)就其導(dǎo)電性能來說、可以分為 導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體 三大類。導(dǎo)體具有良好的導(dǎo)電特性,常溫下,其內(nèi)部存在著大量的自由電子,它們在外電場的作用下做定向運動形成較大的電流。因而導(dǎo)體的電阻率很小,只有1 二 金屬一般為導(dǎo)體,如 銅、鋁、銀等。絕緣體幾乎不導(dǎo)電,如橡膠、陶瓷、塑料等。在這類材料中,幾乎沒有自由電子,即使受外電場作用也不會形成電流,所以,絕緣體的電阻率很大,在-'以上。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間,如硅、鍺、硒等,它們的電阻率通常在加-宀 之間。半導(dǎo)體之所以得到廣泛應(yīng)用,是因為它的導(dǎo)電能力受摻雜、溫度和光照的影響十分顯著。

2、如純凈的半導(dǎo)體單晶硅在室溫下電阻率約為,若按百萬分之一的比例摻入少量雜質(zhì)(如磷)后,其電阻率急劇下降為- -J,幾乎降低了一百萬倍。半導(dǎo)體具有這種性能的根本原因在于半導(dǎo)體原子結(jié)構(gòu)的特殊性。二、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性常用的半導(dǎo)體材料是單晶硅(Si)和單晶鍺(Ge)。所謂單晶,是指整塊晶體中的原子按 定規(guī)則整齊地排列著的晶體。非常純凈的單晶半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。一、本征半導(dǎo)體的原子結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體鍺和硅都是四價元素,其原子結(jié)構(gòu)示意圖如圖Z0102所示。它們的最外層都有4個電子,帶4個單位負電荷。通常把原子核和內(nèi)層電子看作 一個整體,稱為慣性核,如圖Z0101所示。慣性核帶有4個單位正電荷,最外層有4個價電

3、子帶有4個單位負電荷, 因此,整個原子為電中性。二、本征激發(fā)一般來說,共價鍵中的價電子不完全象絕緣體中價電子所受束縛那樣強, 如果能從外界獲得一定的能量(如光照、升溫、電磁場激發(fā)等),一些價電子就可能掙脫共價 鍵的束縛而成為自由電子。理論和實驗表明:在常溫(T = 300K)下,硅共價鍵中的價電子只要獲得大于電離能eg (=1.1eV )的能量便可激發(fā)成為自由電子。本征鍺的電離能更小,只有0.72 eV。當(dāng)共價鍵中的一個價電子受激發(fā)掙脫原子核的束縛成為自由電子的同時,在共價鍵中便留下 了一個空位子,稱為"空穴"。當(dāng)空穴出現(xiàn)時,相鄰原子的價電子比較容易離開它所在的共價鍵 而填

4、補到這個空穴中來使該價電子原來所在共價鍵中出現(xiàn)一個新的空穴,這個空穴又可能被相 鄰原子的價電子填補,再出現(xiàn)新的空穴。價電子填補空穴的這種運動無論在形式上還是效果上都相當(dāng)于帶正電荷的空穴在運動,且運動方向與價電子運動方向相反。為了區(qū)別于自由電子的 運動,把這種運動稱為空穴運動,并把空穴看成是一種帶正點荷的載流子電子一空穴對赳M豐導(dǎo)體的共輸殖鮭初U Z0102硅本征半本征激發(fā)復(fù)合:當(dāng)自由電子在運動過程中遇到空穴時可能會填充進去從而恢復(fù) 一個共價鍵,與此同時消失一個"電子一空穴"對,這一相反過程稱為復(fù)合。動態(tài)平衡:在一定溫度條件下,產(chǎn)生的"電子一空穴對"和復(fù)合

5、的"電子 一空穴對"數(shù)量相等時,形成相對平衡,這種相對平衡屬于動態(tài)平衡,達 到動態(tài)平衡時"電子一空穴對"維持一定的數(shù)目??梢?,在半導(dǎo)體中存在著 自由電子和空穴兩種載流子,而金屬導(dǎo)體中 只有自由電子一種載流子,這也是半導(dǎo)體與導(dǎo)體導(dǎo)電方式的不同之處。三、雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱,熱穩(wěn)定性也很差,因此,不宜直接用它制造半導(dǎo)體器件。半導(dǎo) 體器件多數(shù)是用含有一定數(shù)量的某種雜質(zhì)的半導(dǎo)體制成。根據(jù)摻入雜質(zhì)性質(zhì)的不同,雜質(zhì)半導(dǎo)N型豐導(dǎo)休 * -f亡:二體分為N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體兩種。一、N型半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體硅(或鍺)中摻入微量的5價元素,例如磷,

6、則磷 原子就取代了硅晶體中少量的硅原子, 占據(jù)晶格上的某些位置。如 圖Z0103所示。Z0103 N型半導(dǎo)體由圖可見,磷原子最外層有5個價電子,其中4個價電子分別與 鄰近4個硅原子形成共價鍵結(jié)構(gòu),多余的1個價電子在共價鍵之外, 只受到磷原子對它微弱的束縛,因此在室溫下,即可獲得掙脫束縛 所需要的能量而成為自由電子,游離于晶格之間。失去電子的磷原 子則成為不能移動的正離子。磷原子由于可以釋放1個電子而被稱 為施主原子,又稱施主雜質(zhì)。在本征半導(dǎo)體中每摻入1個磷原子就可產(chǎn)生1個自由電子,而本征激發(fā)產(chǎn)生的空穴的數(shù)目不變。這樣,在摻入磷的半導(dǎo)體中,自由電子的數(shù)目就遠遠超過了空 穴數(shù)目,成為多數(shù)載流子(簡

7、稱多子),空穴則為少數(shù)載流子(簡稱少子)。顯然,參與導(dǎo)電SZ0105 PN貉的張成的主要是電子,故這種半導(dǎo)體稱為電子型半導(dǎo)體,簡稱N型半導(dǎo)體。二、P型半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體硅(或鍺)中,若摻入微量的 3價元素,如硼,這時 硼原子就取代了晶體中的少量硅原子,占據(jù)晶格上的某些位置,如圖 Z0104所示。由圖可知,硼原子的3個價電子分別與其鄰近的3個硅 原子中的3個價電子組成完整的共價鍵,而與其相鄰的另1個硅原子的共價鍵中則缺少1個電子,出現(xiàn)了 1個空穴。這個空穴被附近硅原子中的價電子來填充后,使3價的硼原子獲得了 1個電子而變成負離 子。同時,鄰近共價鍵上出現(xiàn)1個空穴。由于硼原子起著接受電子的作用,故

8、稱為受主原子,又稱受主雜質(zhì)在本征半導(dǎo)體中每摻入 1個硼原子就可以提供 1 個空穴,當(dāng)摻入一定數(shù)量的硼原子時,就可 以使半導(dǎo)體中空穴的數(shù)目遠大于本征激發(fā)電子的數(shù)目,成為多數(shù)載流于,而電子則成為少數(shù)載 流子。顯然,參與導(dǎo)電的主要是空穴,故這種半導(dǎo)體稱為空穴型半導(dǎo)體,簡稱P型半導(dǎo)體。1. 直觀檢查法; 2.電壓測量法; 3.電流測量法 4.電阻的在路測量方法; 5.晶體二極管的在路測量 方法;6.晶體三極管的在路測量方法; 7.替換法; 8.并聯(lián)法; 9.干擾信號注入法; 10.信號注入 檢測法; 11.示波器檢測法電路圖是電子技術(shù)的語言??床欢娐穲D猶如 “文盲”,也就無法深入地學(xué)習(xí)和掌握電子技術(shù)

9、。 因此,廣大初學(xué)者都迫切地希望能掌握看懂電路圖的基本功。為了滿足大家的要求,五六電子 網(wǎng)將刊出怎樣看電路圖講座 ,以供電子愛好者學(xué)習(xí)參考。內(nèi)容分兩大部分,第一部分介 紹電路圖中經(jīng)常出現(xiàn)的元器件和基本電路;第二部分是以常見的家用電器為例,具體說明它們 的工作原理和閱讀電路圖的方法。本講座力求寫得深入淺出,通俗易懂,理論聯(lián)系實際。初學(xué)者只要逐篇細心讀下去,再配合 學(xué)習(xí)一些電子技術(shù)初級知識的讀物,就一定能掌握閱讀電路圖的方法,學(xué)會電子技術(shù)的共同語 言,進一步掌握電子技術(shù)。我們誠懇地歡迎廣大網(wǎng)友提出寶貴意見,以便互通信息,提高講座質(zhì)量,更好地為廣大初學(xué) 者服務(wù)。電子設(shè)備中有各種各樣的圖。能夠說明它們

10、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、開關(guān)、 晶體管等實物,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)系和整機的工作原理。一張

11、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(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,本刊近期已作了很多介紹,因此在講 座中不再重復(fù)介紹。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

12、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 )所示符號來表示。還有幾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B或t。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

13、實際上都是半導(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,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,目前在彩電中用得很多。它的圖形符號見圖1 ( 1),文字符號是“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。半TJLb)變壓器的圖形符號見圖 4。其中(a )是空芯變壓器,(b )是滋芯或鐵芯

14、變壓器,( c )是繞組間有屏蔽層的鐵芯變壓器,(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(diào)磁芯的變壓器,(h)中的小圓點是變 壓器極性的標記。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 ”。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

15、電晶體式送話器的圖形符號。送話器的文字符號是“BM ”。匚Z1匚3C 口|匚<a)fb)(e)C It 3t: 8M£Js(c)B卜(e>chBEa1拾音器俗稱電唱頭。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、耳機的符號揚聲器、耳機都是把電信號轉(zhuǎn)換成聲音的換能元件。耳機的符號見圖5 ( g)。它的文字符號是“B E ”。揚聲器的符號見圖 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行電路的接通、斷開或轉(zhuǎn)換

16、,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)的符號在機電式開關(guān)中至少有一個動觸點和一個靜觸點。當(dāng)我們用手扳動、推動或是旋轉(zhuǎn)開關(guān)的機 構(gòu),就可以使動觸點和靜觸點接通或者斷開,達到接通或斷開電路的目的。動觸點和靜觸點的 組合一般有3種:動合(常開)觸點,符號見圖 6 ( a );動斷(常閉)觸點,符 號是圖6 ( b );動換(轉(zhuǎn)換)觸點,符號見圖 6 ( c )。一個最簡單的開關(guān)只有一 組觸點,而復(fù)雜的開關(guān)就有好幾組觸點。() 一當(dāng)開總點(b)-<c)才點開關(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

17、觸點;(c )表示推拉式開關(guān),帶一組轉(zhuǎn)換觸點;圖中把扳鍵畫在觸點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;(e )表示推拉式1 >6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 ”。n-SBI占SAm-*<d)(e Jg T> if)(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 )

18、表示一個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 )表示,在符號上方標上數(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。二 J 一-繼電器的符號因為繼電器是由線圈和觸點組兩部分組成的,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;一組觸點符號表示觸點組合。當(dāng)觸點不多電路比較簡單時,往往把觸點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)觸點較多而且每對觸點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

19、點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旁注上繼電器的編號和該觸點的編號,并且規(guī)定所有的觸點都應(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,觸點閉合使燈點亮使電鈴發(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“K ”。有時為了區(qū)別,交流繼電器用“KA ”,電磁繼電器和舌簧繼 電器可以用“KR ”,時間繼電器可以用 “KT電池及熔斷器符號電池的圖形符號見圖10。長線表

20、示正極,短線表示負極,有時為了強調(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 ”。半導(dǎo)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

21、(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。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。圖形符號的標準規(guī)定:只要是PNP型三極管,不管它是用鍺 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 用鍺材料還是硅材料的,都用圖 13 ( b )來表示。圖13 ( c )是光敏三極管的符號。圖13 ( d )

22、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15。©M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溝道增強型絕緣柵場效應(yīng)管,(c )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 “VT ”。DDDSS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

23、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 實電子電路本身有很強的規(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、

24、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,因此最經(jīng)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(yīng)該先把 220伏交流變成低壓交流電,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

25、中變壓電路其實就是一個鐵芯變壓器,需要介紹的只是后面三種單元電路。二、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。(i)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,負半周時VD截止,負載R上得到的是脈動的直流電(2 )全波整流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(shù)相同的次級線圈,見圖2 ( b )。負載R L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),負載上的電流波形和輸出電壓值與

26、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載并聯(lián),如圖 3 ( a),正半周時電容被充電,負半周時電容放電,就可使 負載上得到平滑的直流電。3K(2 )電感濾波把電感和負

27、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為象一個倒寫的字母 “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為象字母 “冗”,被稱為 冗型,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,見圖3 ( e);冗型,見圖3 ( f )四、穩(wěn)壓電路交流電網(wǎng)電壓的波動和負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

28、)穩(wěn)壓管并聯(lián)穩(wěn)壓電路用一個穩(wěn)壓管和負載并聯(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V Z。VT1scb);d>(2 )串聯(lián)型穩(wěn)壓電路有放大和負反饋作用的串聯(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,與基準電壓( V Z )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

29、,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 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,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

30、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U 0因為電網(wǎng)電壓或負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U 0被提升,達到了穩(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,有輸出正電壓的 CW7800系列和輸出負電壓的 CW7900系列等產(chǎn)品。輸出電流 從 0

31、.1A 3A,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(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”的次序把整個電源電路分解開來,逐級細細分析。逐級

32、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。 因為晶體管有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)二極管后接到電熱毯, 因為是半波整流,電熱毯兩端所

33、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。例3實用穩(wěn)壓電源圖7是一個實用的穩(wěn)壓電

34、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,實際上它就 是橋式整流電路。 這個電路使用PNP型鍺管,所以輸出是負電壓,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二極管作基準電壓。 取樣電阻是一個電位器,所以輸出電壓是可調(diào)的。能夠把微弱的信號放大的電路叫做放大電路或放大器。例如助聽器里的關(guān)鍵部件就是一個放大放大電路的用途和組成放大器有交流放大器和

35、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 信號強弱分成電壓放大、功率放大等。此外還有用集成運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、細致分析、全面綜合”的原則和步驟進行。 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)鍵進行分析弄通原理。放大電路 有它本身的特點: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 通路才能進行分析;二是電路往往加有負反饋,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

36、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 通起來進行全面綜合。下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是集電極負載電阻。1、 3端是輸入,2、3端是輸出。3端是公共點,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 )。電路的特點是電壓放大倍數(shù)從十幾到一百多,輸出電壓的相位和輸入電壓

37、是相反的,性能不夠穩(wěn)定,可用于一般場合。(A) EC(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則有直流負反饋作用。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。它的輸出電壓是從射極輸

38、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1TnlT這個圖中,晶體管真正的輸入是 V i和Vo的差值,所以這是一個交流負反饋很深的電路。 由于很深的負反饋,這個電路的特點是: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)點是阻抗匹配好、輸出功率和效率高,但變壓

39、器制作比較麻煩。 直接耦合,見圖4 ( c )。優(yōu)點是頻帶寬,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) 計制作較麻煩。0功率放大器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 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。它的集電極負載電阻 Ri ' 是將負載電阻R L通過變壓器匝數(shù)比折算過來的:RC = ( N1 N2 )2 RL=N 2 RL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(dǎo)通狀態(tài),靜態(tài)電流比較大

40、,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狀態(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

41、大,失真也小,效率也較高,一般可達60 %。(3 ) OTL功率放大器目前廣泛應(yīng)用的無變壓器乙類推挽放大器,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7。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1 2 E c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i cl方向如圖所示,負載 RL上得到放大 了的正半周輸出信號。負半周時 VT1截止,VT2導(dǎo)通,集電極電流i c2的方向如圖所示, RL上得到放大了的負半

42、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)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的相互牽制, 電路中在VT2的發(fā)射極加電阻R E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

43、一個更重要的問題是零點漂移。所謂零 點漂移是指放大器在沒有輸入信號時,由于工作點不穩(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,零點漂移越嚴重。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,R E有負反饋作用。實際上這是一個橋形電路,兩個 R C和兩個管子是四個橋臂,輸出電壓 V 0從電橋的對角線上取出。 沒有輸入信號時,因為 RC仁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

44、形,零點漂移也很小。KI I+EC差分放大器有良好的穩(wěn)定性,因此得到廣泛的應(yīng)用。 集成運算放大器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 成各種功能的器件。因為它早期是用在模擬計算機中做加法器、乘法器用的,所以叫做運算放 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”作標記;下面的叫同相輸入端,用牛 作標記。集成運算放大器可以完成加、減、乘、除、微分、積分等多種模擬運算,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

45、調(diào)零端的同相輸出運放電路。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、6兩腳分別接正、負電源。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。R2 100kRP ik 寧片t I2V(2HH3 l 伸 弋IFV, IGji-31UJO(2)反相輸出運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®R2 lQUk可以把3個調(diào)零端短路R2 1M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

46、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 ,輸入阻抗可達幾百千歐。放大電路讀圖要點和舉例放大電路是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,保護電路中的保護元件 等。 在分析中最主要和困難的是反饋的分析,要

47、能找出反饋通路,判斷反饋的極性和類型, 特別是多級放大器,往往以后級將負反饋加到前級,因此更要細致分析。一般低頻放大器常用RC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)電壓負反饋(R2和R7 )。由于使用高阻抗的耳機,所以可以把耳機直接 接在V

48、T4的集電極回路內(nèi)。R6、 C2是去耦電路,C6是電源濾波電容。VT1 VT2VT3 VT43L>6 1DGWG 3DG例2收音機低放電路圖15是普及型收音機的低放電路。電路共 3級,第1級(VT1 )前置電壓放大,第2 級(VT2)是推動級,第3級(VT3、VT4 )是推挽功放。VT1和VT2之間采用直接 耦合,VT2和VT3、VT4之間用輸入變壓器(T1 )耦合并完成倒相,最后用輸出變壓器(T2 )輸出,使用低阻揚聲器。此外, VT1本級有并聯(lián)電壓負反饋(R1), T2次級經(jīng) R3送回到VT2有串聯(lián)電壓負反饋。電路中C2的作用是增強高音區(qū)的負反饋,減弱高音以增 強低音。R4、 C4為

49、去耦電路,C3為電源的濾波電容。整個電路簡單明了。振湯電路的用途和振湯條件不需要外加信號就能自動地把直流電能轉(zhuǎn)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(xiàn)象也叫做自激振蕩?;蛘哒f,能夠產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)。放大器能對振蕩器輸入端所 加的輸入信號予以放大使輸出信號保持恒定的數(shù)值。正反饋電路保證向振蕩器輸入端提供的反 饋信號是相位相同的,只有這樣才能使振蕩維持下去。選頻網(wǎng)絡(luò)則只允許某個特定頻率f 0能通過,使振蕩器產(chǎn)生單一頻率的輸出。振蕩器能不能振蕩起來并維持穩(wěn)定的輸出是由以下兩個條件決定的;一個是

50、反饋電壓u f和輸入電壓U i要相等,這是振幅平衡條件。二是 u f和u i必須相位相同,這是相位平衡條 件,也就是說必須保證是正反饋。一般情況下,振幅平衡條件往往容易做到,所以在判斷一個 振蕩電路能否振蕩,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咼低可分成超低頻(20赫以下)、低頻(20赫200千赫)、咼頻 (200千赫30兆赫)和超高頻(10兆赫350兆赫)等幾種。按振蕩波形可分成正弦 波振蕩和非正弦波振蕩兩類。正弦波振蕩器按照選頻網(wǎng)絡(luò)所用的元件可以分成LC振蕩器、RC振蕩器和石英晶體振蕩器三種。石英晶體振蕩器有很高的頻率穩(wěn)定度,只在要求很高的場合使用。在一般家用電器中, 大量

51、使用著各種L C振蕩器和RG振蕩器。LC振蕩器LC振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是 LC諧振電路。它們的振蕩頻率都比較高,常見電路有3種。(1 )變壓器反饋LC振蕩電路(b)圖1( a )是變壓器反饋LC振蕩電路。晶體管 VT是共發(fā)射極放大器。變壓器 T的初級是起選頻作用的LC諧振電路,變壓器T的次級向放大器輸入提供正反饋信號。接通電源 時,LC回路中出現(xiàn)微弱的瞬變電流,但是只有頻率和回路諧振頻率 f 0相同的電流才能在回 路兩端產(chǎn)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。從圖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,也就是說,它

52、是正反饋。因此電路的振蕩迅速加強并最后穩(wěn)定下來。變壓器反饋LC振蕩電路的特點是:頻率范圍寬、容易起振,但頻率穩(wěn)定度不咼。它的振蕩 頻率是:f 0 =1 / 2nLC o常用于產(chǎn)生幾十千赫到幾十兆赫的正弦波信號。(2 )電感三點式振蕩電路圖2 ( a )是另一種常用的電感三點式振蕩電路。圖中電感L1、 L2和電容C組成起選頻作用的諧振電路。從 L2上取出反饋電壓加到晶體管 VT的基極。從圖2 ( b )看到, 晶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。電感三點式振蕩電路的特點是:頻率范圍

53、寬、容易起振,但輸出含有較多高次調(diào)波,波形較 差。它的振蕩頻率是:f 0 =1/2 n LC,其中L=L1 + L2 + 2M。常用于產(chǎn)生幾十兆赫以下 的正弦波信號(3 )電容三點式振蕩電路還有一種常用的振蕩電路是電容三點式振蕩電路,見圖3 ( a )。圖中電感L和電容C1、C2組成起選頻作用的諧振電路,從電容 C2上取出反饋電壓加到晶體管 VT的基極。從 圖3 ( 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。 由于電路中晶體管的3個極分別接在電容 C1、 C2的3個點上,因此被稱為電容三點式振 蕩電路。電容三點式振蕩電路的特點是:頻率穩(wěn)定度較高,輸出波形好,

54、頻率可以高達100兆赫以上, 但頻率調(diào)節(jié)范圍較小,因此適合于作固定頻率的振蕩器。它的振蕩頻率是:f 0 =1/2 nLC,其中 C= C 1 C 2 C 1 +C 2 o上面3種振蕩電路中的放大器都是用的共發(fā)射極電路。共發(fā)射極接法的振蕩器增益較高,容易起振。也可以把振蕩電路中的放大器接成共基極電路形式。共基極接法的振蕩器振蕩頻率比 較高,而且頻率穩(wěn)定性好。RC振蕩器RC振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是 RC電路,它們的振蕩頻率比較低。常用的電路有兩種。(1 ) RC相移振蕩電路圖4 ( a )是RC相移振蕩電路。電路中的3節(jié)RC網(wǎng)絡(luò)同時起到選頻和正反饋的作用。 從圖4 ( b )的交流等效電路看到:因為是單

55、級共發(fā)射極放大電路,晶體管 VT的輸出電壓 U o與輸出電壓U i在相位上是相差180 °。當(dāng)輸出電壓經(jīng)過 RC網(wǎng)絡(luò)后,變成反饋電壓U f又送到輸入端時,由于 RC網(wǎng)絡(luò)只對某個特定頻率f 0的電壓產(chǎn)生180°的相移,所以只有 頻率為f 0的信號電壓才是正反饋而使電路起振。 可見RC網(wǎng)絡(luò)既是選頻網(wǎng)絡(luò),又是正反饋電 路的一部分。RC相移振蕩電路的特點是:電路簡單、經(jīng)濟,但穩(wěn)定性不高,而且調(diào)節(jié)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(dāng)3節(jié)RC網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)相同時:f 0 =1 2n6RC。頻率一般為幾十千赫。2 ) RC橋式振蕩電路huTnv70nmT圖

56、5( a )是一種常見的 RC橋式振蕩電路。圖中左側(cè)的 R1C1和R2C2串并聯(lián)電路就是它的選頻網(wǎng)絡(luò)。這個選頻網(wǎng)絡(luò)又是正反饋電路的一部分。這個選頻網(wǎng)絡(luò)對某個特定頻率為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 U f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(jīng)選頻網(wǎng)絡(luò)送回到VT1的輸入端時,只有某個特定頻率為 f 0的電壓才能滿足相位平衡條件而起振??梢?RC串并聯(lián)電路同時起到了選頻和正反饋的作用。實際上為了提高振蕩器的工作質(zhì)量,電路中還加有由R t和R E1組成的串聯(lián)電壓負反饋電路。其中R t是一個有負溫度系數(shù)的熱敏電阻,它對電路能起到穩(wěn)定振蕩幅度和減小非線性 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。R1C1、 R2C2、 R t和R E1分別是電橋的4個臂,放大器的輸入和輸出分別接在電橋

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