脉冲电路
脉冲电路的用处和特色
在电子电路中，电源、扩大、振动和调制电路被称为模仿电子电路，由于它们加工和处理的是接连改变的模仿信号。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接连改变的数字信号。数字电子电路又可分红脉冲电路和数字逻辑电路，它们处理的都是不接连的脉冲信号。脉冲电路是专门用来发生电脉冲和对电脉冲进行扩大、改换和整形的电路。家用电器中的守时器、报警器、电子开关、电子挂钟、电子玩具以及电子医疗用具等，都要用到脉冲电路。
电脉冲有林林总总的形状，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。要阐明一个矩形脉冲的特性能够用脉冲起伏 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 来表明。假如一个脉冲的宽度 t k =1 ／ 2T ，它便是一个方波。
脉冲电路和扩大振动电路最大的不同点，或者说脉冲电路的特色是：脉冲电路中的晶体管是作业在开关状况的。大多数情况下，晶体管是作业在特性曲线的饱满区或截止区的，所以脉冲电路有时也叫开关电路。从所用的晶体管也能够看出来，在作业频率较高时都选用专用的开关管，如 2AK 、 2CK 、DK 、 3AK 型管，只要在作业频率较低时才运用一般的晶体管。
就拿脉冲电路中最常用的反相器电路（图 1 ）来说，从电路方法上看，它和扩大电路中的共发射
电路很类似。在扩大电路中，基极电阻 R b2 是接到正电源上以获得基极偏压；而这个电路中，为了确保电路牢靠地截止， R b2 是接到一个负电源上的，并且 R b1 和 R b2 的数值是按晶体管能牢靠地进入饱满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 ，在脉前沿发生正向尖脉冲可使晶体管快速进入导通并饱满；在脉冲后沿发生负向尖脉冲使晶体管快速进入截止状况。除了射极输出器是个特例，脉冲电路中的晶体管都是作业在开关状况的，这是一个特色。
脉冲电路的另一个特色是一定有电容器（用电感较少）作要害元件，脉冲的发生、波形的改换都离不开电容器的充放电。
发生脉冲的多谐振动器
脉冲有各式各样的用处，有对电路起开关效果的操控脉冲，有起统帅大局效果的时钟脉冲，有做计数用的计数脉冲，有起触发发动效果的触发脉冲等等。不论是什么脉冲，都是由脉冲信号发生器发生的，并且大多是短形脉冲或以矩形脉冲为原型改换成的。由于矩形脉冲含有丰厚的谐波，所以脉冲信号发生器也叫自激多谐振动器或简称多谐振动器。假如用门来作比方，多谐振动器输出端时开时闭的状况能够把多谐振动器比作宾馆的主动旋转门，它不需求人去推进，总是不停地开门和关门。
（ 1 ）集基耦合多谐振动器
图 2 是一个典型的分立元件集基耦合多谐振动器。它由两个晶体管反相器经 RC 电路穿插耦合接成正反馈电路组成。两个电容器替换充放电使两管替换导通和截止，使电路不停地从一个状况主动翻转到另一个状况，构成自激振动。从 A 点或 B 点可得到输出脉冲。当 R b1 =R b2 =R ， C b1 =C b2 =C 时，输出是起伏挨近 E 的方波，脉冲周期 T=1.4RC 。假如两头不对称，则输出是矩形脉冲
（ 3 ） RC 环形振动器
图 4 是常用的 RC 环形振动器。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 是维护电阻， R 和 C 是延时电路元件，它们的数值决议脉冲周期。输出脉冲周期 T=2.2RC 。假如把 R 换成电位器，就成为脉冲频率可调的多谐振动器。由于这种电路简略牢靠，运用方便，频率规模宽，能够从几赫改变到几兆赫，所以被广泛运用。
脉冲改换和整形电路
脉冲在作业中有时需求改换波形或起伏，如把矩形脉冲变成三角波或尖脉冲等，具有这种功用的电路就叫改换电路。脉冲在传送中会形成失真，因而常常要对波形欠好的脉冲进行修整，使它整旧如新，具有这种功用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改换电路，它和扩大电路中的 RC 耦合电路很类似，见图 5 。当电路时刻常数 τ=RC<<t 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 交换，并使 τ=RC>>t k ，电路就成为积分电路，见图 6 。当输入矩形脉冲时，由于电容器充放电很慢，输出得到的是一串起伏较低的近似三角形的脉冲波。
（ 3 ）限幅器
能约束脉冲幅值的电路称为限幅器或削波器。图 7 是用二极管和电阻组成的上限幅电路。它能把输入的正向脉冲削掉。假如把二极管反接，就成为削掉负脉冲的下限幅电路。
用二极带或三极管等非线性器材可组成各种限幅器，或是改换波形（如把输入脉冲变成方波、梯形波、尖脉冲等），或是对脉冲整形（如把输入凹凸不平的脉冲系列削平成为规整的脉冲系列等）。
（ 4 ）箝位器
能把脉冲电压保持在某个数值上而使波形坚持不变的电路称为箝位器。它也是整形电路的一种。例如电视信号在传输进程中会形成失真，为了使脉冲波形康复原样，接收机里就要用箝位电路把波形顶部箝制在某个固定电平上。
图 8 中反相器输出端上就有一个箝位二极管 VD 。假如没有这个二极管，输出脉冲高电平应该是 12 伏，现在增加了箝位二极管，输出脉冲高电平被箝制在 3 伏上。
此外，象反相器、射极输出器等电路也有“整旧如新”的效果，也能够为是整形电路。
有回忆功用的双稳电路多谐振动器的输出总是时高时低地改换，所以它也叫无稳态电路。另一种双稳态电路就绝然不同，双稳电路有两个输出端，它们总是处于相反的状况：一个是高电平，另一个必定是低电平。它的特色是假如没有外来的触发，输出状况能一向坚持不变。所以常被用作存放二进制数码的单元电路。
（ 1 ）集基耦合双稳电路
图 9 是用分立元件组成的集基耦合双稳电路。它由一对用电阻穿插耦合的反相器组成。它的两个管子总是一管截止一管饱满，例如当 VT1 管饱满时 VT2 管就截止，这时 A 点是低电平 B 点是高电平。假如没有外来的触发信号，它就坚持这种状况不变。如把高电平表明数字信号“ 1 ”，低电平表明“ 0 ”，那么这时就能够以为双稳电路现已把数字信号“ 1 ”存放在 B 端了。
电路的基极别离加有微分电路。假如在 VT1 基极加上一个负脉冲（称为触发脉冲），就会使 VT1 基极电位下降，由于正反馈的效果，使 VT1 很快从饱满转入截止， VT2 从截止转入饱满。所以双稳电路翻转成 A 端为“ 1 ”， B 端为“ 0 ”，并一向坚持下去。
（ 2 ）触发脉冲的触发方法和极性
双稳电路的触发电路方法和触发脉冲极性挑选比较复杂。从触发方法看，由于有直流触发（电位触发）和沟通触发（边缘触发）的别离，所以触发电路方法各有不同。从脉冲极性看，也是跟着晶体管极性、触发脉冲加在哪个管子（饱满管仍是截止管）上、哪个极上（基极仍是集电极）而改变的。在实践运用中，由于微分电路能容易地得到尖脉冲，触发效果较好，所以都用沟通触发方法。触发脉冲所加的方位多数是加在饱满管的基极上。所以运用 NPN 管的双稳电路所加的是负脉冲，而 PNP 管双稳电路所加的是正脉冲。
（ 3 ）集成触发器除了用分立元件外，也能够用集成门电路组成双稳电路。但实践上由于现在有很多的集成化双稳触发器产品可供选用，如 R—S 触发器、 D 触发器、 J － K 触发器等等，所以一般不运用门电路搭成的双稳电路而直接选用现成产品。
有延时功用的单稳电路
无稳电路有 2 个暂稳态而没有稳态，双稳电路则有 2 个稳态而没有暂稳态。脉冲电路中常用的第 3 种电路叫单稳电路，它有一个稳态和一个暂稳态。假如也用门来作比方，单稳电路能够看成是一扇弹簧门，平常它总是关着的，“关”是它的稳态。当有人推它或拉它时门就翻开，但由于弹力效果，门很快又主动关上，康复到本来的状况。所以“开”是它的暂稳态。单稳电路常被用作守时、延时操控以及整形等。
（ 1 ）集基耦合单稳电路
图 10 是一个典型的集基耦合单稳电路。它也是由两级反相器穿插耦合而成的正反馈电路。它的一半和多谐振动器类似，另一半和双稳电路类似，再加它也有一个微分触发电路，所以能够幻想出它是半个无稳电路和半个双稳电路凑组成的，它应该有一个稳态和一个暂稳态。平常它总是一管（ VT1 ）饱满，另一管（ VT2 ）截止，这便是它的稳态。当输入一个触发脉冲后，电路便翻转到另一种状况，但这种状况只能保持不长的时刻，很快它又康复到本来的状况。电路暂稳态的时刻是由延时元件 R 和 C 的数值决议的： t t =0.7RC 。
（ 2 ）集成化单稳电路
用集成门电路也可组成单稳电路。图 11 是微分型单稳电路，它用 2 个与非门穿插衔接，门 1 输出到门 2 是用微分电路耦合，门 2 输出到门 1 是直接耦合，触发脉冲加到门 1 的另一个输入端 U I 。它的暂稳态时刻即守时时刻为： t t = （ 0.7 ～ 1.3 ） RC 。
脉冲电路的读图要害
① 脉冲电路的特色是作业在开关状况，它的输入输出都是脉冲，因而剖析时要捉住要害，把主次电路区分隔，先确认主电路的功用，再剖析辅佐电路的效果。
② 从电路结构上抓要害找异同。前面介绍了集基耦合方法的三种根本单元电路，它们都由双管反相器构成正反馈电路，这是它们的相同点。但细剖析起来它们仍是各有特色的：无稳和双稳电路尽管都有对称方法，但无稳电路是用电容耦合，双稳是用电阻直接耦合（有时并联有加速电容，容量一般都很小）；并且双稳电路一般都有触发电路（双端或单端触发）；单稳电路就很好认，它是不对称的，兼有双稳和单稳的方法。这样一剖析，三种电路就很好区别了。
③ 脉冲电路中，脉冲的生成、改换和整形都和电容器的充、放电有关，电路的时刻常数即 R 和 C 的数值对确认电路的性质有极重要的含义，这一点尤为重要。
