14-《电子入门趣谈》第二章_电子电路的神经网络-2.3经典电路

作者:u012452561

2.3 经典电路

    这部分将为大家介绍(复习)一些经典的电路,里面会多说一些实用技巧。这些电路都是模电数电当中很有分量的基础电路,大家好好看看先,把它们全整明白了,其他电路都应该不在话下。

例1 共射级放大电路

放大电路是具有放大作用的电气元件和周围元件组成的具有信号放大作用的电路,常见的放大电路有信号放大器、电压放大器、电流放大器、功率放大器等。根据放大器的组成原理,这里介绍一个简单的共射级放大电路。如下图所示:

图中,Ui为待放大的微弱电信号,Uo为输出信号。

Q是NPN型三极管,它是整个电路的核心,起放大作用。

直流电源VCC是放大电路的核心能源,适当选择偏置电阻Rb和负载电阻Rc的值,通过Rb给发射结提供正向偏压,通过Rc给集电结提供反向偏压,可使放大电路处于放大状态。

Rc是集电极负载电阻,其作用是将三极管集电极电流的变化转换成电压的变化,送到输出端。如果没有Rc的话,输出端的电压始终等于电源电压VCC,就不会随输入信号变化了。

电容C1、C2的作用就是上文提到的耦合电容,作用就是“隔直通交”。对直流来说,电容的容抗为无穷大,相当于开路,对于交流来说,电容呈现的容抗很小,近似为短路。

 

例2 三极管静态工作点

如果想用三极管搭建放大电路,那三极管的静态工作点就显得尤为重要了。静态工作点就是指静态时(Ui=0)Ib、Ic 、Uce对应的三极管输出特性曲线上的一点Q。静态工作点Q的选取直接影响到三极管的最大不失真程度。上图中的共射级放大电路在静态时等效于下面的电路图。

可以计算出

将Uce和Ic的关系画出来就是一条三极管的直流负载输出曲线了。由Ib确定的那条输出特性曲线和直流负载输出曲线的交点就是三极管的静态工作点了。


    下图所示的是三极管的整个输入输出特性关系,Ube影响着Ib,Ib影响着Ic,Ic影响着Uce,要想Uce不失真的输出,那静态工作点最好选择一个靠中间的位置,保证正负输出都能落在放大区里。

 

例3 差动放大电路

为啥要介绍差动放大电路?这得先介绍模拟电子电路里面的一个经典问题:零点漂移。

零点漂移是指当放大电路输入信号为零时,由于受温度变化(主要)、电源电压不稳、元器件参数变化等因素的影响,使静态工作点发生变化,并被逐级放大和传输,导致电路输出端电压偏离原固定值而上下飘动的现象。放大级数越多,放大倍数越大,零点漂移造成的影响就越大,甚至严重的时候能把输入的原始信号湮没在漂移中,无法辨认了。因此,提高放大倍数和降低零点漂移是直接耦合放大电路的主要矛盾。

分析零点漂移应注意以下几个问题。

(1) 只有在直接耦合放大电路中,前级的零点漂移才能被逐级放大,并最终被传送出。

(2)第一级的漂移影响最大,对放大电路的总漂移起着决定性作用。

(3)当漂移电压的大小可以与有效信号电压相比时,将湮没有效信号。严重时甚至使后级放大电路进入饱和或截止状态而无法正常工作。

为了解决零点漂移问题,工程师们吃不下饭睡不着觉地想出了很多解决办法,其中“差动放大电路”就是其中的一个经典。差动放大原理图如下所示:

它由两个对称的共射级基本放大电路组成,其中的各项参数完全对称相等,信号从两个三极管的基极输入,集电极输出,这种连接方式称为双端输入——双端输出方式。

上图中的,当温度变化产生漂移时,因为两个三极管的电流变化规律相同,两个集电极电流的漂移量也完全相同,从而使双端输出的电压也为零,这样一来,零点漂移的问题就解决了。温度变化,电源电压波动等引起的零点漂移折合到放大电路输入端的漂移电压,相当于输入端加了“共模信号”,通常,放大电路对共模信号应当有较强的抑制能力。

上图的放大电路实际还存在一些问题,不能作为实用电路。因为要做到电路的完全对称是十分困难的,甚至不太可能,工艺的原因肯定会让它有所出入,要想真正使用差动放大电路需要对它做一个小手术,如下图所示。

上图是在原来的基础上加了一个公共的发射极电阻RE。图中RP为调零电位器,调整它可以使Ic1=Ic2,辅助电源-VCC的作用是补偿RE上的直流压降,以保证三极管有合适的静态工作点。此外,采用双电源供电,可以使电路既能适应正极性输入信号,也能适应负极性输入信号,扩大了应用范围。

 

例4 抗温漂电路

抗温漂电路里还有一个常用电路,就是在发射极处加一个偏置电阻,如下图所示:

三极管发射极的R4的作用是设置一个偏置电压,作用就是把发射结电压钳制在一个较低值,防止它升高。假设温度上升,此时Ic将增大(三极管特性),导致Ie也会增大,那么在R4上的压降也增大,发射结的电压就会升高。而Vbe=Vb-IeR4,易知Vbe减小,Vbe的减小导致Ib减小,结果牵制了Ic的增加,从而使Ic基本不变,R4两端电压也基本不变。

 

例5 射极输出器

上文中提到了利用集成放大器设计的“电压跟随器”,如果手头上没有集成放大器的话也可以用三极管来搭建一个,最简单的就是射极跟随器。如下图所示:

    射极输出器的主要特点就是输入输出电压几乎相同,放大倍数近似于1,且输入阻抗高,输出阻抗低。

    利用射极跟随器输入阻抗大、输出阻抗小的特点,多级放大器中有时在两极之间加入一个射极跟随器,使它的高输入阻抗与前级的高输出阻抗匹配,低输出阻抗与后级的低输入阻抗相匹配,起到缓冲作用,减小了前后级之间的影响。由于射极跟随器的负反馈作用,输出电压随频率串的变化也减小到最小程度,相对改善了放大器的频串响应。所以,射极输出器可用作多级放大电路的输入级、输出级或中间级,主要起阻抗变换或级间连接的作用。用作输入级以减小放大电路对信号源的影响,用作输出级以提高放大电路的带负载能力,用作中间级可以起到缓冲作用。

 

例6 功率放大电路

驱动器件从根本上还是看电源的输出功率够不够大,所以功率放大器就会显得尤其重要了。功率放大电路与电压放大电路都是信号放大电路,都是让输出功率大于信号源的输入功率,不同之处是功率放大电路比电压放大电路效率要高,在电源电压相同的情况下,前者比后者的最大不失真输出电压大。

对功率放大电路的基本要求有三点。(1)输出功率要足够大;(2)效率要高;(3)非线性失真要小。

按照功率放大器中晶体管导通时间的不同,功率放大电路可分为甲类功率放大电路、乙类功率放大电路、甲乙类功率放大电路、丙类功率放大电路。

(1)甲类功率放大电路:它的特点就是在输入信号的整个周期内,晶体管均有电流通过,它的静态工作点一般都选在负载线中点的状态,所以静态时也有功耗,缺点就是功率损耗太大,效率低,一般不会超过50%,实际中不采用这种工作状态。

(2)乙类功率放大电路:它的主要特点就是在输入信号的整个周期内,晶体管尽在半个周期内有电流流过。它的静态工作点设置在了Ib=0的那条输出曲线上,静态时Ic=0,功率消耗几乎为0,但是输入交流信号时候,只有输入信号的半个周期内有电流通过,因此产生了较严重的失真。为了解决这个问题,可分别采用NPN型、PNP型两个导电类型不同的功放管,使它们分别在输入信号的正负半周期内交替导通,然后让它们的输出信号在负载上合成一个完整的波形,这样的功放电路成为乙类互补功率放大器(也叫乙类推挽功率放大电路)。电路图如下图所示:

上图就是乙类互补对称OCL电路,所谓OCL电路就是双电源的互补对称功率放大电路。

 

(3)甲乙类功率放大电路:它的主要特点是在输入信号的整个周期内,晶体管中通电流的时间大于半周期而小于整周期。它将功率放大器的静态工作点设置在接近截止区但仍在放大区内,即另Ic稍大于零。这样,既保持了乙类工作状态效率高的特点,同时也可以减小非线性失真,此时,功率管处在若导通的状态。下图就是甲乙互补对称OCL电路。


甲乙类互补对称OCL电路比乙类互补OCL电路的优点是客服了交越失真,所以OCL电路常常采用甲乙类工作状态。

(4)丙类功率放大电路:它的特征是晶体管中同电流的时间小于半个周期。

综上,在低频功率放大器中,主要是用乙类或甲乙类功率放大电路

例7 多级放大电路

在实际应用中,由单个晶体管组成的基本放大电路的放大倍数不够大、带负载能力弱、输出功率低或者其他性能指标达不到要求等原因,就需要由多个单元电路组成多级放大电路来完成。一个实用的多级放大电路一般包括三个部分。输入级、中间级、输出级。

输入级:与信号源相连,要求输入阻抗大(输入阻抗越大,对前级电路影响越小)、噪声低、共模抑制比高等。

中间级:主要完成电压放大任务。

输出级:主要向负载提供足够大的功率。

多级放大器之间的连接方式叫做耦合(有没有觉得这个词听起来很熟悉?),常见的耦合方式有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合和光电耦合等。

阻容耦合:上文中讨论“电容”的时候,它的一个非常重要的作用就是多级放电器中的耦合,它的优点就是由于电容“隔直通交”的特点,各级静态工作点相互独立,缺点是对低频信号的放大作用较弱,由于制造大容量电容也很困难,所以这种耦合方式不便于集成。

直接耦合:直接耦合放大电路结构简单,便于集成化,对低频信号也有很好的放大效果且信号传输效率高。但是直接耦合方式的各级放大器的静态工作点将互相影响,如下图所示,如图中的Q1管的Uce1受到Ube2的限制,仅有0.7V左右。因此,第一级输出电压的幅值将很小。为了保证第一级有合适的静态工作点,必须提高Q2管的发射极电位,为此,可以在Q2的发射极接一个电阻,或者二极管或者稳压管等。如下图所示,是提高发射极电位的典型电路,但是用Re2会使电压放大倍数大大降低,用二极管或稳压管代替电阻Re2时,当电流变化时期端电压基本保持不变,对电路的负反馈作用小,克服了降低电压放倍数的问题。

  

变压器耦合:变压器耦合电路的特点是级间无直流桐庐,各级Q独立,变压器具有阻抗变换作用,可获最佳负载,但是变压器的造价高、体积大、不能集成,所以应用受到限制。

光电耦合:光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递的,因其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应用。实现光电耦合的基本器件是光电耦合器,原理图如下图所示,当Ui为低电平时,三极管VT处于截止状态,二极管不发光,输出端Uo1、Uo2间的电阻很大,相当于开关“断开”;当Ui为高电平时,VT导通,二极管发光,Uo1、Uo2间的电阻很小,相当于开关“接通”。

光电耦合器将发光二极管与光敏三极管相互绝缘地组合在一起,二极管将电能转换为光能,光敏三极管又将光能转换为电能,实现了两部分电路的电气隔离,从而有效地抑制了干扰。为了增大放大倍数,光敏三极管还经常采用达林顿结构。

 

例8 整流电路

    在电气领域,整流往往指的是把交流电整理成直流电,实现整流功能的器件叫做整流器,整流器一般包括整流变压器、整流电路和滤波电路。

整流变压器:把输入的交流电压变为整流所要求的交流电压值。常用线圈变压器。

整流电路:有整流器件组成,它把交流电变换成脉冲直流电。常用器件有二极管等

滤波电路:把脉冲的直流电变换成平滑的直流电供给负载。常用低通滤波器。

常见的整流电路中有单相半波整流和单相桥式整流电路两种类型。

单相半波整流:电路简单,使用的器件少,输出电压脉动大,由于只利用了电源的半波,主要应用在整流效率要求不高的设备。

桥式整流电路:输出电压脉动小,每只整流二极管承受的最大反向电压和半波整流的一样。由于每半周内变压器二次绕组都有电流通过,变压器利用效率高。所以在仪器仪表、通信、控制装置等设备中应用最为广泛。

下图为单相半波整流电路图。u 正半周,Va>Vb,二极管D导通;u 负半周,Va< Vb,二极管D 截止。整流后的波形图如下图所示。

参数计算:

(1)整流电压平均值Uo


(2)整流电流平均值 I/O


(3)流过每管电流平均值 ID


(4)每管承受的最高反向电压 UDRM


(5)变压器副边电流有效值 I


交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流,其中既有直流成份又有交流成份。为了改善性能,我们还要在整流的基础上进行滤波,前文书已经多次提到滤波,如果用电路实现滤波功能的话就是利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中的交流成份,保留其直流成份,达到平滑输出电压波形的目的。

下图为单相半波整流滤波电路图。

当u >uc时,二极管导通,电源在给负载RL供电的同时也给电容充电,uc 增加,uo= uc。

当u <uc时,二极管截止,电容通过负载RL 放电,uc按指数规律下降,若选择合适大小的电容,则还未等电容放电完毕,正周期又到了,电容继续充电,uo= uc。得到的波形图如下图所示。

通常情况下RLC 越大 ® 电容器放电越慢 ® 输出电压的平均值Uo 越大,波形越平滑。一般取(T为电源电压周期);

下图为桥式整流电路的原理图。

它是由电源变压器、四只整流二极管D1~4和负载电阻RL组成。四只整流二极管接成电桥形式,故称桥式整流。

u 正半周,二极管 D1、D3 导通,D2、D4 截止,RL电位上高下低。

u 负半周,二极管 D1、D3 截止,D2、D4 导通,RL电位上高下低。

所以它能够将全周期电流整理成正电流。其波形图如下图所示。

针对桥式整流电路的滤波电路也有很多。下图为电容滤波,特点就是简单,要求不太高的情况下,使用电容滤波就足够了。

下图为LC滤波电路,当流过电感的电流发生变化时,线圈中产生自感电势阻碍电流的变化,使负载电流和电压的脉动减小。对直流分量: 电感阻抗XL=0 ,L相当于短路,电压大部分降在RL上。对谐波分量: f 越高,电感阻抗XL越大,电压大部分降在L上。因此,在负载RL上得到比较平滑的直流电压。LC滤波适合于电流较大、要求输出电压脉动较小的场合,用于高频时更为合适。

下图为pi 形 LC 滤波器,滤波效果比LC滤波器更好,但二极管的冲击电流较大。

下图为pi 形 RC 滤波器,它比p形 LC 滤波器的体积小、成本低,R 愈大,C2愈大,滤波效果愈好。但R 大将使直流压降增加,主要适用于负载电流较小而又要求输出电压脉动很小的场合。

例9 集成运算放大器

    在实际搭电路做实验的时候,很多时候都是直接用集成放大器,一方面简单,另外就是稳定性高。上文中常见芯片中提到了放大器,它能够很快地搭建起一个放大电路,比较电路或者跟随器,另外常用的还有加法器、减法器等等。

例10:微分电路和积分电路

    上文中提到了利用集成放大器设计积分电路和微分电路,其实不用集成放大器,单单利用电阻和电容就可以设计出微分或者积分电路来。

作用:微分电路使输出作为输入的微分,例如可将方波转换为脉冲尖波;积分电路使输出作为输入的积分,例如可将方波转换成三角波。

工作原理:首先是微分电路,假设输入是矩形脉冲,取RC串联电路中的电阻两端为输出端,并选择适当的电路参数使时间常数τ=RC<<tp(脉宽)。由于电容器的充放电进行得很快,因此电容器C上的电压uc(t)接近等于输入电压ui(t)。

输出电压为:,由公式可知,输出电压与输入电压微分近似成正比。波形对应关系如下图所示:

   

其次是积分电路,如果将RC电路的电容两端作为输出端,电路参数满足τ=RC>>tp的条件,则成为积分电路。由于这种电路电容器充放电进行得很慢,因此电阻R上的电压uR(t)近似等于输入电压ui(t).

其输出电压为:

上式表明,输出电压与输入电压近似地成积分关系。输入输出关系如下:

例11:数字电子电路

模拟电子技术和数字电子技术是电子领域里最重要的两大课程,但是可悲的是,好多人分不清这两门课程各自在研究什么。当然如果非得用官方语言来解释的话:

模拟电子技术是一门研究对信号进行处理的模拟电路的学科。它以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件,包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。

数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用,逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能,555定时器等。随着计算机科学与技术突飞猛进地发展,用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能,我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信号,然后送到数字电路进行处理,最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。自20世纪70年代开始,这种用数字电路处理模拟信号的所谓“数字化”浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域。

数字电路是以二进制数字逻辑为基础,其中的输入与输出信号都是离散的数字信号。模拟电子技术研究的输入输出信号可以是低电平和高电平之间的任意大小,而数字电子技术的输入输出要么是低电平要么是高电平,所以模拟电子技术要比数字电子技术更加灵活、更加具有挑战性,而数字电子技术听起来似乎离我们更近,生活中到处你都会听到数字音乐、数字影院、数码相机、数字计算机等等。当然数字电子技术其实学起来也就会更容易些。另外,数字电子技术的实质其实还是模拟电子技术,比如数字芯片,它的内部仍然脱离不了模拟电路来搭建,从根本上说,模拟电子技术托起了整个电子界。

数字电子技术中的基本电路叫做“门电路”,它们是指具有一个或多个输入端,但只有一个输出端的电路,门电路的输入和输出之间存在着一定的因果关系,即逻辑关系,所以又称逻辑电路。最近本的逻辑电路有“与”门电路,“或”门电路和“非”门电路。

“与”门电路:只有当全部条件同时具备时,事件才会发生,逻辑特点是“有0出0,全1出1”。

“或”们电路:只要有一个或一个以上条件具备时,结果就会发生,逻辑特点是“有1出1,全0出0”。

“非”门电路:时间的结果和条件总是呈相反状态,逻辑特点是“有0出1,有1出0”。

上文提到,数字电子技术的实质其实还是模拟电子技术,下图就是用模拟电路搭建的实现一个数字电路“与”门的例子。只有当输入A、B同时为高电平时,输出才是高电平。

下图为“或”门电路。A或B一个为高电平时,Y输出高电平。

下图为“非”门电路,A为低电平时,三极管VT1截止,Y为高电平,A为高电平时,三极管VT1导通,Y为低电平。

   

可以这么说,目前在电路中大部分芯片都是数字芯片,单片机、移位寄存器、锁存器、触发器、译码器等等的吧,接下来,就举两个比较常见也很重要的芯片:555定时器和38译码器。

例12:555定时器电路

555定时器严格的说是一种模拟数字混合芯片,它1972年由西格尼蒂克斯公司(Signetics)研制;由于它设计新颖、构思奇巧,备受电子专业设计人员和电子爱好者青睐;它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器和压控振荡器等多种应用电路。

555的实物芯片也是一种8脚芯片,各管脚之间的距离为标准距离2.54mm。

下图为555定时器的原理图,主要由比较器、触发器、反相器和由三个5k电阻组成的分压器等部分构成。1号管脚接地,2号管脚为低触发端,3号管脚为输出端,4号管脚为清零端(低电平有效),5号管脚为电压控制端,6号管脚为高触发端,7号管脚为放电端,8好管脚为电源端。

下表为555定时器的功能表。


555定时器有两个阈值(Threshold)电平,分别是1/3VCC和2/3VCC;输出端为低电平时三极管TD导通, 7脚输出低电平;输出端为高电平时三极管TD截止,如果7脚接一个上拉电阻, 7脚输出为高电平。所以当7脚接一个上拉电阻时,输出状态与3脚相同。

根据555的功能表,配合合适的外围电路,555能完成很多功能。

(1)单稳态触发器(Monostable Trigger) 

 下图中左图为单稳态触发器的电路图,右图为输出特性。可以将过窄或过宽的输入脉冲整形成固定宽度的脉冲输出。其中的为电容C上的电压。


输出高电平的宽度取决于RC积分常数,RC越大,积分速度越慢,高电平宽度越宽。这里注意,触发脉冲必须是窄脉冲(否则触发作用一直存在),且R阻值不应太小(防止灌入的电流太大)。

(2)多谐振荡器

555定时器构成多谐振荡器构成的多谐振荡器如下图所示。它是将两个触发端2脚和6脚合并在一起,放电端7脚接于两电阻之间。


(3)施密特触发器

555定时器构成的施密特触发器的电路图如下图所示,施密特触发器属于波形变换电路,该电路可以将正弦波、三角波、锯齿波变为脉冲信号。

施密特触发器的工作原理和多谐振荡器基本一致,无原则不同。只不过多谐振荡器是靠电容器的充放电去控制电路状态的翻转,而施密特触发器是靠外加电压信号去控制电路状态的翻转。所以,在施密特触发器中,外加信号的高电平必须大于2/3Vcc,低电平必须小于1/3Vcc,否则电路不能翻转。

例12  38译码器

38译码器是数字芯片中的一款经典芯片,它的作用就是用3个I/O口控制8个I/O口的输出电平。下图为74138型号38译码器的原理图、实物图(DIP型标准16管脚芯片)及其对应管脚。原理图上的A0、A1、A2对应管脚图上的A、B、C,原理图上的S1、S2、S3对应管脚图上的G1、G2A(低电平有效)、G2B(低电平有效)。

操作任何一款芯片一定要按照它的数据手册来,一般来说看数据手册最主要的就是看以下几个方面。

1、芯片有何作用。到底是干什么用的。

2、各项电气特性。如电源,输出范围、灵敏度等。

3、实际尺寸。方便画PCB封装。想知道啥叫PCB封装,请快翻开第四章第三节。

4、管脚标号与名称及其对应作用。方便画原理图。想知道啥叫原理图,依然快看第四章第三节。

5、对于数字芯片,有无真值表。如果有的话,太好了!

下表为38译码器的真值表。可以看出,S1接高电平,S2、S3接低电平时,38译码器的输出状态将受A0、A1、A2的控制,需要注意的是,在同一时刻,Y0~Y7之间只能输出一个低电平。可以将输出端去接数码管的位选端口,这样3个I/O口就能控制8个数码管的亮灭了。这种理念实际就是数字电子技术的精髓所在。以后您所见的数字芯片基本都是先搞明白真值表,然后才能去设计电路。

下面给出一个利用74LS138来控制数码管的电路及其源程序。巨大的福利,一定要好好消化哈。

电路图如下图所示,单片机的P2_2、P2_3、P2_4管脚控制38译码器的输入端,38译码器的Y0~Y4输出端接到LED的共阴极输入端上,单片机的P0口为数码管的段选信号口,4位数码管通过快速扫描方式可以显示一个4位的十进制数。如果不明白请重新翻开第一章的数码管部分,仔细地看看,如果看不懂咋办呢?嗯,对对,您真聪明,再买一本,继续重新看。

 

程序如下所示。

#include<reg52.H>
voiddelay(unsigned int i);  //声明延时函数
sbit    LS138A=P2^2;       //管脚定义
sbit    LS138B=P2^3;
sbit    LS138C=P2^4;
//此表为 LED 的字模, 共阴数码管 0-9
unsignedchar code Disp_Tab[] ={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40};
unsignedint LedNumVal=1234; //定义需要显示的变量值。
charLedOut[4];
 
/********************************************************
**函数名:main(void)
**返回:无
**函数功能描述:利用38译码器控制数码管
**********************************************************/
voidmain(void)
{
 unsigned char i;
   while(1)
   {
         /********以下将欲显示的数据送到LED数码管显示*************/
       LedOut[0]=Disp_Tab[LedNumVal%10000/1000]; //千位
      LedOut[1]=Disp_Tab[LedNumVal%1000/100];//百位
      LedOut[2]=Disp_Tab[LedNumVal%100/10]; //十位
      LedOut[3]=Disp_Tab[LedNumVal%10];   //个位
         
    for(i=0; i<4; i++)
          {            
                   P0 = LedOut[i] ;               //为P0赋值后,LED就开始发光了                                   
                   switch(i)                                         
         {                     //138译码
                            case 0:LS138A=0;LS138B=0; LS138C=0; break;        
            case 1:LS138A=1; LS138B=0;LS138C=0; break;                
            case 2:LS138A=0; LS138B=1;LS138C=0; break;
            case 3:LS138A=1; LS138B=1;LS138C=0; break;
         }              
                   delay(150);
          }
          P0 = 0; 
    }
}
 
/********************************************************
**函数名: delay(unsignedint x)
**返回:无
**函数功能描述:延时函数,延时大概x毫秒
**********************************************************/
voiddelay(unsigned int x)
{
    char j;
    for(x; x > 0; x--)
        for(j = 200; j > 0; j--);
}


    注意,这里数码管显示方式为共阴极显示,所以对应单片机I/O口要输出高电平才能点亮LED,51单片机的I/O口驱动能力极弱,这一点上文不止一次提到(这大大伤害了51单片机脆弱的内心),不过好在它还有一个看似残缺的P0口,它允许我们在外面自己设置上拉电阻,我们把阻值设置的小一些,比如就用100Ω,这个时候的LED不但能发光,而且应该非常亮,所以别以为P0口是个累赘,它体现了一个非常重要的哲学理念——残缺的美。

   上例中是对38译码器的一个案例讲解,实际控制LED不一定要用它,我们还可以利用三极管的开关作用来设计一个共阳极的LED驱动电路,如下图所示,在实际设计电路的时候能用几个便宜的三极管省一个芯片的钱还是比较划算的。


2.4 本章总结

    第一章我们学习了单片机的基本知识,这一章实际上就是学习的单片机的外围电路相关知识,这些电路知识值钱的地方就是基础性和应用性极强,他们是电子电路的神经网络。本章详细介绍了上(拉)电阻的作用与选择原则,电容的经典应用,重点介绍了三极管的开关作用和与之相关的单片机I/O口的驱动能力,集成放大器专题给出了常见放大器OP07的功能和使用方法,经典电路部分给出了几个常见的模拟电路和数字电路,很多功能复杂的电路都是由此发展而来。模拟电子技术比数字电子技术难度更高些,但是研究滋味也更浓厚。本章只是一个引子,举得例子都是大家可能在单片机中遇到的,更多模电数字知识需要大家自己去探索了。

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2个评论

  • u012698191

    楼主讲得真好

    2017-11-07 12:10:57回复

  • qq_31810357

    赞一个,已收录到AI芯片知识库!

    2017-04-08 19:27:56回复

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