以CMOS反相器作为类比信号放大器的原理.PDF

以 CMOS 反相器作為類比信號放大器的原理 （發表於新電子雜誌2001 ‧8 月號 第 185 期 p 177～184） 1 2 宋自恆 林慶仁 1. 品佳股份有限公司 研發工程師 2. 中央研究院地球科學研究所 技士 一、前言 CMOS 反相器 （Inverter ）一般大多用於數位電路上 ，作為高態電壓和低 態電壓的轉換之用 ，而由於它具有高輸入阻抗以及高回授阻抗的特性，把它 拿來當作類比信號放大器使用時 ，在某一頻帶範圍內可得到相當高的電壓增 益 ，這種電路原理很難直接從仿間的書籍查閱得到，本文玆以脆音偵測器 （Passive Sonic Detector ）的電路為例 ，來說明此種特殊的應用。 二、電路功能 脆音偵測器主要是利用被動式麥克風來接收如窗戶玻璃等脆性物質被打 破時所發出的高頻聲音信號 ，利用 CMOS 反相器所組成的類比信號放大器 來放大此一頻帶範圍的信號 ，並驅動電晶體開關而讓繼電器動作，進而控制 某些機電器材 ，其主要應用在防盜系統當中。圖一為脆音偵測器的完整電路 圖 ，電路共分三個部分，分別是Ａ﹑帶通率波放大器部分，Ｂ﹑準位偵測電 路部分和Ｃ﹑負載驅動電路部份 ，其中Ａ部分為本文所要探討的主要內容。 電路的主要原理為藉由被動式麥克風來接收到聲頻訊號後 ，經過CMOS 反 相器Ｕ A～Ｕ D 等四級類比信號放大器來放大信號 ，藉以驅動Ｑ 電晶體開 1 1 1 +12 V Ｃ . 負 載 驅 動 電 路 部 分 R12 U1F R15 R16 2.2K 7404 1M 220K R14 12 13 +12V D2 2.2K K1 LED Q2 2N2222 12V RELAY R13 C10 C9 2.2K 100uF 100uF