在大學(xué)學(xué)習(xí)模電數(shù)電的時候,一直對兩個概念模離兩可,有時候會混淆兩個電路圖原理,直到工作做了幾個模電數(shù)電項目,才真正理解兩者聯(lián)系和區(qū)別。
模擬電路(Analog Circuit):處理模擬信號的電子電路 。“模擬”二字主要指電壓(或電流)對于真實信號成比例的再現(xiàn),它最初來源于希臘語詞匯αν?λογο?,意思是“成比例的”。
數(shù)字電路是用數(shù)字信號完成對數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)運算和邏輯運算的電路稱為數(shù)字電路,或數(shù)字系統(tǒng)。由于它具有邏輯運算和邏輯處理功能,所以又稱數(shù)字邏輯電路。現(xiàn)代的數(shù)字電路由半導(dǎo)體工藝制成的若干數(shù)字集成器件構(gòu)造而成。邏輯門是數(shù)字邏輯電路的基本單元。存儲器是用來存儲二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)字電路。從整體上看,數(shù)字電路可以分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類。
在現(xiàn)實中的世界是電子技術(shù)的世界——模擬電路+數(shù)字電路。模擬電路中行走的是連續(xù)的信號,也就是說基于時間為參數(shù)的各種函數(shù),而數(shù)字電路就干脆多了,就兩種狀態(tài)高電平或低電平(嚴(yán)格來說是三種,還有一種介于高低電平之間,狀態(tài)未知)。學(xué)習(xí)電子技術(shù),主要是通過教材+計算機(jī)仿真軟件如multisim+動手實踐,有了一定的理論基礎(chǔ)之后,多看多分析原理圖,教材推薦秦曾煌主編的電工學(xué)和電子學(xué)兩本教材。
上圖是簡單的光控報警電路,以此我們來分析一下,領(lǐng)略美妙的電子技術(shù)。首先我們看到電路中右光明電阻R和三極管VT1和VT2,以及蜂鳴器HA,那么我們大概可以猜一下其工作原理是因為R阻值的變化,R阻值兩端電壓變化導(dǎo)致三極管狀態(tài)變化,從而影響蜂鳴器的工作狀態(tài)。在multisim仿真軟件中搭建如下電路圖,這就是一個電阻分壓電路,光敏電阻阻值越大,那么其兩端電壓也就越高。
光控報警電路中關(guān)鍵元器件就是三極管,關(guān)于三極管的組成大家查找秦曾煌的教材。總的來說無論是NPN型還是PNP型三極管,有B基極、C集電極和E發(fā)射極三個引腳。就像一談到二極管聯(lián)想到單向?qū)ㄐ裕徽劦饺龢O管就要聯(lián)想到“電流放大”,大家把三極管和現(xiàn)實生活中的水龍頭類比(B為閥門,C為水箱,E為水管)就很容易明白了。以NPN三極管為例,當(dāng)BE之間電壓達(dá)到觸發(fā)電壓(0.7V)時相當(dāng)于水龍頭閥門打開,此時水箱中的水可以流向水管,具體的流量和閥門打開的程度有關(guān),也就是三極管作用在放大區(qū)域;當(dāng)閥門打開程度最大時,此時水箱中的水流向水管的流量是固定的,也就是三極管作用在導(dǎo)通區(qū)域;當(dāng)然閥門關(guān)閉時沒有水流量,也就是三極管作用在截止區(qū)域。
回到最初的光控報警電路中,當(dāng)光敏電阻阻值增大到某一值時,三極管VT1導(dǎo)通(注意這里的導(dǎo)通不同于三極管的工作特性中的“導(dǎo)通”術(shù)語,只是說明此時三極管向水龍頭閥門一樣打開了,有水流流過而已,下文中的VT2也是如此),此時VT1集電極電流流向發(fā)射極,也就是說此時三極管VT2基極有電流流過,同時產(chǎn)生壓降;若三極管VT2導(dǎo)通,那么蜂鳴器就會發(fā)出聲音了。
通過multisim軟件搭建的原理圖如下,當(dāng)我們調(diào)節(jié)R3(光敏電阻)阻值到40K時,三極管Q2的基極電壓為0.75V,此時蜂鳴器發(fā)出嘀嘀的聲音。
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