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从放大电路到开关电路从发射放大电路演变掉开关电路的示意图如下:从图中可以看出,电路(a)去掉输入输出两个耦合电容后得到了电路(b),由于放大倍数是有Rc和Re两个电阻决定的,所以去掉Re后,得到了电路(c),同时,基偏置电路也没有什么必要,当输入信号为0V时三管处于截止状态,如图(d)。为了确保在没有信号输入时,三管处于截止状态,这里加上了下拉电阻R2。我们知道,如果在电路中输入信号超过0.6V时,三管的基和发射之间的二管将导通,开始为电路提高基电流,在这种状态下,由于没有限制电流的大小,可能会损害单片机端口和三管,为此还需要在基上添加一个限流电阻。至此一个开关电路就这样演变而来。
两种类型的晶体管实际上三管的NPN和PNP都是由两PN结构成。所以,我们可以认为,三管的基和发射机间与基和集电之间连接2个二管。在一般的放大电路中,使基和发射之间的二管导通,使基和集电之间的二管截止来设置三管各端电位。三管可以工作在三种状态:截止、放大、饱和。在模拟电路中,一般比较常用的是放大状态,而在单片机外围电路中,我们比较常用的还是其开关状态,即工作在截止和饱和状态。实际上三管的开关电路可以从放大电路逐步演变而来。左边是正常的放大电路,右边是我们需要的开关电路。从这两个波形不难看出,其状态很像,只是一个是正弦波,一个是方波。如果我们把放大倍数调大,或者把输入信号增大,那么会导致什么现象呢?这一点不难想象,输入输出信号的增大,放大波形的上下均会被切掉。切掉后的正弦波是不是很像我们的方波呢?由此可以看出,我们只需要修改这个放大电路,让其进入两个端就可以得到开关电路了。
光敏二极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。光敏二极管和普通二极管一样具有一个PN结,不同之处是在光敏二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射,实现光电转换,在电路图中文字符号一般为VD。
当照在光敏电阻上的光强变化时,电阻值也在变化。显然这是半导体材料的特性。使用光敏电阻可以检测光强的变化。电阻的封装有表面贴和轴向的封装。轴向封装有:axial0.4、axial0.6、axial0.8等等;axial在英语中就是轴的意思;表面贴电阻的封装常用的就是0805;当然还有更大的;但是更大的电阻不是很常用的。电阻作为限流应该是常用的应用之一,对于单片机外围设计来说,电阻的应用重要,在很多时候,我们在单片机的I/O端口上连接一个限流电阻,外围电路不会应用短路、过载等原因烧坏单片机的I/O端口,甚至整个单片机。
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