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如何看懂脉冲电路 2010-06-22 15:28:07 作者: 来源：21IC 电子网 脉冲电路是专门用来产生电脉冲和对电脉冲进行放大、变换和整形的电路。 家用电器中的定时器、报警器、电子开关、电子钟表、电子玩具以及电子医疗器 具等，都要用到脉冲电路。 在电子电路中，电源、放大、振荡和调制电路被称为模拟电子电路，因为 它们加工和处理的是连续变化的模拟信号。电子电路中另一大类电路的数字电子 电路。它加工和处理的对象是不连续变化的数字信号。数字电子电路又可分成脉 冲电路和数字逻辑电路，它们处理的都是不连续的脉冲信号。 电脉冲有各式各样的形状，有矩形、三角形、锯齿形、钟形、阶梯形和尖顶 形的，最具有代表性的是矩形脉冲。要说明一个矩形脉冲的特性可以用脉冲幅度 Um 、脉冲周期 T 或频率 f 、脉冲前沿 t r 、脉冲后沿 t f和脉冲宽度 t k来表示。如果一个脉冲的宽度tk=1／2T ，它就是一个方波。 脉冲电路和放大振荡电路最大的不同点，或者说脉冲电路的特点是：脉冲电 路中的晶体管是工作在开关状态的。大多数情况下，晶体管是工作在特性曲线的 饱和区或截止区的，所以脉冲电路有时也叫开关电路。从所用的晶体管也可以看 出来，在工作频率较高时都采用专用的开关管，如 2AK 、 2CK 、DK 、 3AK 型管，只有在工作频率较低时才使用一般的晶体管。 就拿脉冲电路中最常用的反相器电路（图 1 ）来说，从电路形式上看，它 和放大电路中的共发射极电路很相似。在放大电路中，基极电阻Rb2是接到正 电源上以取得基极偏压；而这个电路中，为了保证电路可靠地截止，Rb2是接 到一个负电源上的，而且Rb1和Rb2 的数值是按晶体管能可靠地进入饱和区 或止区的要求计算出来的。不仅如此，为了使晶体管开关速度更快，在基极上还 加有加速电容 C ，在脉前沿产生正向尖脉冲可使晶体管快速进入导通并饱和； 在脉冲后沿产生负向尖脉冲使晶体管快速进入截止状态。除了射极输出器是个特 例，脉冲电路中的晶体管都是工作在开关状态的，这是一个特点。 脉冲电路的另一个特点是一定有电容器（用电感较少）作关键元件，脉冲的 产生、波形的变换都离不开电容器的充放电。 产生脉冲的多谐振荡器 脉冲有各种各样的用途，有对电路起开关作用的控制脉冲，有起统帅全局作 用的时钟脉冲，有做计数用的计数脉冲，有起触发启动作用的触发脉冲等等。不 管是什么脉冲，都是由脉冲信号发生器产生的，而且大多是短形脉冲或以矩形脉 冲为原型变换成的。因为矩形脉冲含有丰富的谐波，所以脉冲信号发生器也叫自 激多谐振荡器或简称多谐振荡器。如果用门来作比喻，多谐振荡器输出端时开时 闭的状态可以把多谐振荡器比作宾馆的自动旋转门，它不需要人去推动，总是不 停地开门和关门。 （1）集基耦合多谐振荡器 图 2 是一个典型的分立元件集基耦合多谐振荡器。它由两个晶体管反相器 经RC电路交叉耦合接成正反馈电路组成。两个电容器交替充放电使两管交替导 通和截止，使电路不停地从一个状态自动翻转到另一个状态，形成自激振荡。从 A点或B点可得到输出脉冲。当Rb1=Rb2=R，Cb1=Cb2 =C时，输出 是幅度接近E的方波，脉冲周期T=1.4RC。如果两边不对称，则输出是矩形脉 冲 （3）RC环形振荡器 图 4 是常用的 RC 环形振荡器。它用奇数个门、首尾相连组成闭环形，环 路中有RC延时电路。图中RS是保护电阻， R和C是延时电路元件，它们的 数值决定脉冲周期。输出脉冲周期T=2.2RC。如果把R换成电位器，就成为脉 冲频率可调的多谐振荡器。因为这种电路简单可靠，使用方便，频率范围宽，可 以从几赫变化到几兆赫，所以被广泛应用。 脉冲变换和整形电路 脉冲在工作中有时需要变换波形或幅度，如把矩形脉冲变成三角波或尖脉冲 等，具有这种功能的电路就叫变换电路。脉冲在传送中会造成失真，因此常常要 对波形不好的脉冲进行修整，使它整旧如新，具有这种功能的电路就叫整形电路。 （1）微分电路 微分电路是脉冲电路中最常用的波形变换电路，它和放大电路中的RC耦合 电路很相似，见图 5 。当电路时间常数 τ=RCt k 时，输入矩形脉冲，由于 电容器充放电极快，输出可得到一对尖脉冲。输入脉冲前沿则输出正向尖脉冲， 输入脉冲后沿则输出负向尖脉冲。这种尖脉冲常被用作触发脉冲或计数脉冲。 （2）积分电路 把图 5 中的 R 和 C 互换，并使 τ=R