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模電數電終于弄清楚了!這個光控報警電路原理圖真有用

電子設計 ? 來源:互聯網 ? 作者:佚名 ? 2017-12-20 09:53 ? 次閱讀

在大學學習模電數電的時候,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電項目,才真正理解兩者聯系和區別。

模擬電路(Analog Circuit):處理模擬信號電子電路 。“模擬”二字主要指電壓(或電流)對于真實信號成比例的再現,它最初來源于希臘語詞匯αν?λογο?,意思是“成比例的”。

數字電路是用數字信號完成對數字量進行算術運算和邏輯運算的電路稱為數字電路,或數字系統。由于它具有邏輯運算和邏輯處理功能,所以又稱數字邏輯電路。現代的數字電路由半導體工藝制成的若干數字集成器件構造而成。邏輯門是數字邏輯電路的基本單元。存儲器是用來存儲二進制數據的數字電路。從整體上看,數字電路可以分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類。

在現實中的世界是電子技術的世界——模擬電路+數字電路。模擬電路中行走的是連續的信號,也就是說基于時間為參數的各種函數,而數字電路就干脆多了,就兩種狀態高電平或低電平(嚴格來說是三種,還有一種介于高低電平之間,狀態未知)。學習電子技術,主要是通過教材+計算機仿真軟件如multisim+動手實踐,有了一定的理論基礎之后,多看多分析原理圖,教材推薦秦曾煌主編的電工學和電子學兩本教材。

上圖是簡單的光控報警電路,以此我們來分析一下,領略美妙的電子技術。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致三極管狀態變化,從而影響蜂鳴器的工作狀態。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。

光控報警電路中關鍵元器件就是三極管,關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發射極三個引腳。就像一談到二極管聯想到單向導通性,一談到三極管就要聯想到“電流放大”,大家把三極管和現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BE之間電壓達到觸發電壓(0.7V)時相當于水龍頭閥門打開,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,也就是三極管作用在放大區域;當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通區域;當然閥門關閉時沒有水流量,也就是三極管作用在截止區域。

回到最初的光控報警電路中,當光敏電阻阻值增大到某一值時,三極管VT1導通(注意這里的導通不同于三極管的工作特性中的“導通”術語,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集電極電流流向發射極,也就是說此時三極管VT2基極有電流流過,同時產生壓降;若三極管VT2導通,那么蜂鳴器就會發出聲音了。

通過multisim軟件搭建的原理圖如下,當我們調節R3(光敏電阻)阻值到40K時,三極管Q2的基極電壓為0.75V,此時蜂鳴器發出嘀嘀的聲音。

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