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凡亿专栏 | 工程师偏爱的一些电路
工程师偏爱的一些电路

每一个工程师都有自己偏爱的一些电路,我也不例外,你可以找到大量的电路手册,它们会教你如何完成各种各样的新奇功能。它们的数量非常多,你也许你花上所有的时间去收集,以至于做不成任何其他事情。我建议你将那些自己了解得好,直觉理解得深的基本电路建成自己喜好的电路集。下面介绍的是我自己喜欢的几个电路,这些例子确实不错,其原因就在于它们很有用处。

1、组成达林顿对管

这是可以信手拈来的一个电路,他用一个低电平来控制一个高电平。例如你有一个微控制器,其输出是5V,而你想驱动12V的负载,这是一就可以用它。在该电路中了,你用5V的信号开通一个晶体管,它又去开通另一个晶体管,从而将较高的电压加到负载上。这之所以能够工作,是因为晶体管是电流驱动型器件,当你断开流入PNP管基极的电流时,PNP管就会断开而不管电压是多少。这个电路的另一个好处是,它具有类似达林顿管的优点,但却没有它的缺点。你无需输入很大的电流就可以开通输出,而且跟传统的达林顿对管不同,它在输出上的电压降要小得多,这是因为你没有把两个基一射节串联在输出回路上(只有一个)。

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2、DC电平移位器

下图所示电路,其实就是我们已经学过的高通滤波器了,只不过此处做了少量改动。在高通滤波器中,电阻是接地的。而现在我们将其接到一个参考电压上,由于DC的频率为零,因此只有AC成分会通过电容,并被加上一个DC偏置。请确保正确设置电容和电阻的参数,免得信号受到衰减了。

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改变AC信号的DC偏置

3、虚拟地

下图所示,电路利用分压器来提供一个参考电位,运放则作为电压源(一个电压跟随器),其输出电压与分压器的电压一致,当你在一个仅有单端供电的电路中处理AC信号时,这个电路极其有用。

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在任意电位下建立一个“地”

4、电压跟随器。

当你要测量一个易受负载影响的信号时,这个电路特别有用。电路中Vi=Vo。其最好的一点是,由于运放的缓冲效应,Vi根本没有带任何负载。

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电压跟随器

5、AC放大器

下图所示又是一个很妙的电路,它可以在单端电源下,很好地放大AC信号,它的一个很大的好处是,不会放大任何DC信号,因此,可以避免任何DC偏差导致信号往上下轨偏移。这全是反馈电路中电容的功劳。由于电容只通过AC电流,对于DC信号来讲,该点是短路的,因此,在DC的情况下,电阻到地的连接是断开的状态,运放的行为跟前一个电压跟随器的电路相同。

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AC放大器

6、反相震荡器

改电路的工作基于这样一个事实:由施密特触发器的反向器对输入有一个迟滞效应。因此在输入电容充电到门门槛电压并触发反向器之前。输出将一直保持在高电平或低电平。在输出反转之后,一切都将走到另一个方向,这个过程将永远重复下去,在充电盒和放电路径上增加一些二极管,可以影响输出波形的占空比。

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施密特触发振荡器

7、恒流源

通过负反馈(电压跟随)、运放试图维持Riput上的电压降不变。即使负载改变,Riput上的压降也将保持不变。这是因为,根据欧姆定律,保持R和V不变的话,电流也将不变,请记住,这个电流控制是有运行极限的,它只能在一定范围内改变输出电压,以对负载变动做出补偿。一点接近极限,电流调整作用就将不复存在。

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电压控制恒流源

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