在进行电路设计的时候.多数是根据经验,将已知的甲元电路进行合理地拼接,就像搭积木一样。这种积木式的电路设计方法,最适合开发不太复杂的电子产品。它减少了繁杂的计算.大大缩短了设计时间,只需在调试电路时对一些元件参数作少许修改,就可大功告成。所谓合理地拼接,是指要考虑前后单元电路的输入、输出阻抗,输入、输出电平及电源电压等的匹配。下面介绍最基本的通用电子"木块"。
一、 晶体管单元电路
即使是在最新产品的电路板上,我们也能发现晶体管的身影,可以说永不过时。
1. LED驱动电路
电路如图1a,这是一个开、关LED驱动电流的电路,输入小的控制信号,就可以开、关大的电流。这个电路也可以用来驱动继电器或压电片,如图1b。由于继电器线圈是电感负载,在关断时会产生高的反电动势,故要在其线圈上并联二极管,以保护晶体管不被击穿。这个晶体管如使用管芯内已含有电阻(Rl、R2)的带阻晶体管,则电路更简单。
2.反相器、电平变换器
电路如图1c,当负载为电阻时,可以把0~5V的逻揖电平输入转换为12~0V的输出电平,使逻辑反转:除了用于前后电路的电平匹配外,也用于需要输出与输入反相的场合。不过此电路不适合高速电路。
3.简易电源电路
图2是一个简易电源电压变换电路,输出电压取决于输入电压被R1、R2的分压,改变R2与R1的比值,就可获得需要得输出电压。当然输入电压应由稳压IC提此电路得一个优点是输出噪声低,如果取消图中的R2,电路就是一个有源滤波器,常用需要低纹波电压的电源电路中。
4.MOSFET驱动电路
图3a是功率MOSFET驱动电路.用于开、关流过负载的电流。缓冲级用特性完全相同、但极性不同的NPN和PNP晶体管构成互补单端推挽电路(SEPP电路),给M()SFET管的栅极提供足够幅度的驱动电压。驱动电压的高低与SEPP的供电电压无关,只取决于SEPP电路的输入电压。注意缓冲级不能和前级直接连接,需串入1kΩ电阻。图3b是提高驱动电压的电路,在缓冲级前增加了一级电平变换器,将通用的逻揖电平提高到12V。
5.缓冲放大器
图4是用运放增强输出电流的缓冲电路,相对于驱动电路的开关工作状态,运放的输出是连续的.当Trl和Tr2加上偏雎,使其在两个方向上都无关断状态,输出空载电流Iidle,以减轻输出波形的失真。电路参数要满足以下条件:Vce3=[(R1+R2)/R2]Vbe3,>( Vbe1+ Vbe2),这可调节R1、R2的分压比来实现。该电路由于没有保护电路,当其输出短路时会有较大的短路电流。简单的方法是在输出端串入限流电阻R6。