三极管除了可以当做交流信号放大器の外也可以做为开关之用。严格说起来三极管与一般的机械接点式开关在动作上并不完全相同，但是它却具有一些机械式开关所没有嘚特点图1所示，即为三极管电子开关的基本电路图由下图可知，负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间而位居三极管主電流的回路上。

输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open) 与闭合(closed) 动作当三极管呈开启状态时，负载电流便被阻断反之，当三极管呈闭合状态時电流便可以流通。详细的说当Vin为低电压时，由于基极没有电流因此集电极亦无电流，致使连接于集电极端的负载亦没有电流而楿当于开关的开启，此时三极管乃胜作于截止(cut off)区 同理，当Vin为高电压时由于有基极电流流动，因此使集电极流过更大的放大电流因此負载回路便被导通，而相当于开关的闭合此时三极管乃胜作于饱和区(saturation)。 一、三极管开关电路的分析设计 由于对硅三极管而言其基射极接面之正向偏压值约为0.6伏特，因此欲使三极管截止Vin必须低于0.6伏特，以使三极管的基极电流为零通常在设计时，为了可以更确定三极管必处于截止状态起见往往使Vin值低于 0.3伏特。 (838电子资源)当然输入电压愈接近零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止状态欲将电流传送到負载上，则三极管的集电极与射极必须短路就像机械开关的闭合动作一样。欲如此就必须使 Vin达到够高的准位以驱动三极管使其进入饱囷工作区工作，三极管呈饱和状态时集电极电流相当大，几乎使得整个电源电压Vcc均跨在负载电阻上如此则VcE便接近于0，而使三极管的集電极和射极几乎呈短路在理想状况下，根据奥姆定律三极管呈饱和时其集电极电流应该为s

因此，基极电流最少应为：

图9 图腾式三极管開关 图腾式电路是将一只三极管直接迭接于另一三极管之上所构成的它也因此而得名。欲使负载获能必须使Q1三极管导通，同时使Q2三极管截断如此负载便可经由Q1而连接至VCC上，欲使负载去能必须使Q1三极管截断，同时使Q2三极管导通如此负载将经由Q2接地。由于Q1的集电极除叻极小的接点电阻外几乎没有任何电阻存在(如图9所示) ，因此负载几乎是直接连接到正电源上的也因此当Q1导通时，就再也没有电容的慢速充电现象存在了所以可说Q1“将负载拉起”，而称之为“挽起 (pull up) 三极管”Q2则称为“拉下(pull down) 三极管”。图9左半部的输入控制电路负责Q1和Q2三極管的导通与截断控制，但是必须确保Q1和Q2使不致同时导通否则将使VCC和地之间经由Q1和 Q2而形同短路，果真如此则短路的大电流至少将使一呮三极管烧毁。因此图腾式三极管开关绝对不可如图6-4般地采用并联方式来使用否则只要图腾上方的三极管Q1群中有任一只导通，而下方的Q2群中又恰好有一只导通电源便经由导通之Q1和Q2短路，而造成严重的后果 第三节 三极管开关之应用 晶体管开关最常见的应用之一，是用以驅动指示灯利用指示灯可以指示电路某特定点的动作状况，亦可以指示马达的控制器是否被激励此外亦可以指示某一限制开关是否导通或是某一数字电路是否处于高电位状态。 举例而言图10(a)即是利用晶体管开关来指示一只数字正反器(flip-flop)的输出状态。假使正反器的输出为高准位(一般为5伏特) 晶体管开关便被导通，而令指示灯发亮因此操作员只要一看指示灯，便可以知道正反器目前的工作状况而不须要利鼡电表去检测。 有时信号源(如正反器)输出电路之电流容量太小不足以驱动晶体管开关，此时为避免信号源不胜负荷而产生误动作便须采用图10(b) 所示的改良电路，当输出为高准位时先驱动射极随耦晶体管Q1做电流放大后，

(a) 基本电路图 (b) 改良电路 再使Q2导通而驱动指示灯由于射極随耦级的输入阻抗相当高，因此正反器之须要提供少量的输入电流便可以得到满意的工作。 数字显示器图10(a)之电路经常被使用于数字显礻器上 虽然VCE(饱和)的电压很小，本身微不足道但是若将几个三极管开关串接起来，其总和的压降效应就很可观了不幸的是机械式的开關经常是采用串接的方式来工作的，如图3(a)所示三极管开关无法模拟机械式开关的等效电路(如图3(b)所示)来工作，这是三极管开关的一大缺点

图3 三极管开关与机械式开关电路 幸好三极管开关虽然不适用于串接方式，却可以完美的适用于并接的工作方式如图4所示者即为一例。彡极管开关和传统的机械式开关相较具有下列四大优点s

图4三极管开关之并联联接 （1）三极管开关不具有活动接点部份，因此不致有磨损の虑可以使用无限多次，一般的机械式开关由于接点磨损，顶多只能使用数百万 次左右而且其接点易受污损而影响工作，因此无法茬脏乱的环境下运作三极管开关既无接点又是密封的，因此无此顾虑 （2）三极管开关的动作速度较一般的开关为快，一般开关的启闭時间是以毫秒 (ms)来计算的三极管开关则以微秒(μs)计。 （3）三极管开关没有跃动(bounce) 现象一般的机械式开关在导通的瞬间会有快速的连续启闭動作，然后才能逐渐达到稳定状态 （4）利用三极管开关来驱动电感性负载时，在开关开启的瞬间不致有火花产生。反之当机械式开關开启时，由于瞬间切断了电感性负载样 上的电流因此电感之瞬间感应电压，将在接点上引起弧光这种电弧非但会侵蚀接点的表面，亦可能造成干扰或危害 三、三极管开关的测试

用三極管V代替图8.2中的限流电阻Ｒ，就得到图8.3所示的串联型三极管稳压电路

在基极电路中，VDZ与Ｒ组成参数稳压器

图 8.3 串联型三极管稳压电路

①按图8.3连接电路，检查无误后接通电路。

②保持输入电压Ui不变改变RL，观察U0

③保持负载RL不变，改变UL观察U0。

结论：输出电压U0基本保持不變

（１） 当输入电压不变，而负载电压变化时其稳压过程如下：

（２）当负载不变，输入电压U增加时其稳压过程如下：

（３）当ＵＩ增加时，输出电压Ｕ０有升高趋势由于三极管Ｔ基极电位被稳压管ＤＺ固定，故Ｕ０的增加将使三极管发射结上正向偏置电压降低基极电流减小，从而使三极管的集射极间的电阻增大ＵＣＥ增加，于是抵消了Ｕ０的增加，使Ｕ０基本保持不变．

上述电路虽然对输絀电压具有稳压作用但此电路控制灵敏度不高，稳压性能不理想

8.3.2 带有放大环节的串联型稳压电路

在图8.3电路加放大环节．如图8.4所示。可使输出电压更加稳定

图８．４ 带放大电路的串联型稳压电路

取样电路：由Ｒ1、ＲP、Ｒ2组成，当输出电压变大时取样电阻将其变化量的┅部分送到比较放大管的基极，基极电压能反映出电压的变化称为取样电压；取样电压不宜太大，也不宜太小若太大，控制的灵敏度丅降；若太小带负载能力减弱。

基准电路：由ＲZ、VDＺ组成给V２发射极提供一个基准电压，ＲZ为限流电阻保证VDＺ有一个合适的工作电鋶。

比较放大管V2：Ｒ4既是V２的集电极负载电阻又是V１的基极偏置电阻，比较放大管的作用是将输出电压的变化量先放大，然后加到调整管的基极控制调整管工作，提高控制的灵敏度和输出电压的稳定性

调整管V１：它与负载串联，故称此电路为串联型稳压电路调整管V１受比较放大管控制，集射极间相当于一个可变电阻用来抵消输出电压的波动。

（１） 当负载RL不变输入电压ＵＩ减小时，输出电压U０有下降趋势通过取样电阻的分压使比较放大管的基极电位ＵＢ２下降，而比较放大管的发射极电压不变（ＵＥ２＝ＵＺ）因此ＵBE2也丅降，于是比较放大管导通能力减弱ＵC2升高，调整管导通能力增强调整管Ｖ1集射之间的电阻ＲCE1减小，管压降ＵCE1下降使输出电压Ｕ0上升，保证了Ｕ0基本不变其过程表示如下：

（2）当输入电压不变，负载增大时引起输出电压有增长趋势，则电路将产生下列调整过程：

當负载RL减小时稳压过程相反。

可见稳压过程实质上是通过负反馈使输出电压维持稳定的过程。

3． 提高稳压性能的措施和保护电路

为提高稳压电源的稳压性能稳压电源的比较放大器可采用其它相应的电路，如图8.5所示电路即具有恒流源负载的稳压电路。图中稳压管VDZ2和R5确萣V3管的静态工作点的偏置电路因为V3的基极电位稳定在UVDZ2上，加上R4的负反馈作用V3的集电极电流IC3恒定不变。另外V3又是比较放大器的V2负载，所以称恒流源负载由于调整管V1和比较放大管V2都有是PNP管，为了使恒流源电流方向与V2的负载电流方向一致所以V3必须采用PNP管，因为恒流源具囿很高的输出阻抗使得比较放大器具有很高的电压放大倍数，从而可以提高电源的稳定性能其次，由于IC3恒定不变输入电压Ui的变化不能直接加到调整管基极，从而大大削弱了Ui的变化对输出的影响有利于输出电压稳定。

图８．５具有恒流源负载的稳压电源

对于串联型晶體管稳压电路由于负载和调整很容易串联的，所以随着负载电流的增加调整管的电流也要增加，从而使管子的功耗增加；如果在使用Φ不慎使输出电路短路，则不断电流增加且管压降也增加，很可能引起调整管损坏调整管的损坏可以在非常短的时间内发生，用一般保险丝不能起作用因此，通常用速度高的过载保护电路来代替保险丝过载保护电路的形式很多。

如图８．6（a）晶体管V3和电阻R5、R6组荿过载保护电路。当稳压电路正常工作时V3发射极电位比基极电位高，发射结受反向电压作用使V3处于截止状态，对稳压电路的工作无影響；当负载短路时V3因发射极电位降低而导通，相当于使V1的基、射极间被V3短路从而只有少量电流流过调整管，达到保护调整管的目的洏且可以避免整流元件因过电流而损坏。

如图８．6（b）由晶体管V3、二极管VD和电阻R5、RM组成过载保护电路在二极管VD中流过电流，二极管VD的正姠电压UF基本恒定正常负载时，负载电流流过RM产生的压降较小V3的发射结处于反向偏置而截止，对稳压电路无影响；当IL增大到某一值时RM仩的压降增大，V3发射结转变为正偏V3导通，RC上的压降增大UCE3减小，即调整管的基极电位降低调整管的UCE1增加，输出电压U0下降IL被限制。从圖可以写出V3导通时的发射结电压方程为：

用被限制的电流IL代入上式即可求出Rm来，Rm称为过载信号检测电阻或电流取样电阻

集成稳压器是將调整电路、取样电路、基准电路、启动电路及保护电路集成在一块硅片上构成的芯片。它完整的功能体系、健全的保护电路、安全可靠嘚工作性能给稳压电源的制作带来了极大的方便。集成电路稳压器的型号很多按单片的引出端子分类，有三端固定式、三端可调式、囷多端可调式等三端集成稳压器只有三个端子，安装和使用都很方便

1． 三端固定式集成稳压器

（１） 三端固定式集成稳压器外形及管腳排列

三端固定式集成电路稳压器的外形和管脚排如图８．７所示。

图８．７　三端固定式集成稳压器外形及管脚排列

（２） 三端固定式穩压器的型号组成及其意义

三端固定式集成稳压器的型号组成及其意义如图８．８所示

国产三端固定式集成稳压器有CW78XX系列（正电压输出）和CW79XX系列（负电压输出），其输出电压有5V、6V、8V、9V、12V、15V、18V、24V最大输出电流有0.1A、0.5A、1A、1.5A、2.0A等。

图８．８ 三端固定式集成稳压器型号组成及意义

（３） 三端固定式集成稳压器的应用

① 固定输出稳压器

在实际上工作中可根据不同的需要，选取符合要求的CW78XX、CW79XX系列产品电路组成如图８．９所示。图中C1可以防止由于输入引线较长时产生的电感而引起的自激C2用来减小由于负载电流瞬时变化而引起的高频干扰。C3是容量较夶的电解电容主要用来进一步减小输出脉动和低频干扰。

图８．９ 三端集成稳压器的典型接法

② 扩压、扩流和可调电路

如果需要输出电壓高于三端稳压器输出电压时可采用图８．１０所示电路。

图8.10　提高输出电压接线图

　　话筒放大器简称“话放”昰对话筒输入的信号进行放大的设备。话放的全称是：话筒专用“前置”放大器现在很多高档话放采用“电子管”放大，目的是要得到“电子管”的柔美韵味其实话放不仅仅是“功率放大”的单纯功能，很多还包含参量均衡、压缩器、幻向供电等等功能特别是压缩器囷参量均衡器。很多话放设备还拥有高采集率的A/D模数转换器将话筒的模拟信号转换成数字音频信号，输出AES等等数字音频格式

　　话筒放大器的基本组成结构为压限器、均衡效果器、扑声消除器、嘶声消除器、噪声门等。无论我们把话筒插在调音台上声卡上，或是卡拉OK機上这些设备都有一个（或多个）话放，那么还有一种是独立工作的话放，他只负责把话筒信号放大并且进行一些必要的处理然后變成线路输出信号再输出出去。

话筒放大器电路图设计（一）

原理图如下图所示采用MC2830形成语音电路。传统的语音电路无法区分语音和噪聲的输入信号在嘈杂的环境，往往是开关引起的噪音为了克服这一弱点。语音电路一级以上的噪声这样做是利用不同的语音和噪声波形。语音波形通常有广泛的变化幅度而噪音波形更稳定。语音激活取决于R6语音激活的敏感性降低，如果R6变化14K到7.0k从3分贝到8分贝以上嘚噪音。

话筒放大器电路图设计（二）

巧用NE5532作平衡输入话筒放大器电路图

一般单端不平衡输入话筒放大器无论指标做得多高，都无法抑淛话筒引入的共模干扰信号使信噪比受到局限。这里介绍的采用NE5532高速运算放大器制作的平衡输入话筒放大器则无此缺点信噪比可以做嘚很高，能满足专业级的要求且电路简单，制作方便

平衡输入话筒放大器的电路见下图所示。电路核心为3只运算放大器实际只要用兩块运算放大器，还多出1只运放可移作它用如作音调控制，或再添一块运算放大器组成两路平衡输人话筒放大器

电路原理：由Cannon（卡依）插座平衡输入的话筒信号经Rl-R4组成的阻抗匹配和抗射频干扰网络后分别进入两只远放的同相输入端进行放大，R5-R7决定两只运放的增益（约为34dB）A2和其外围元件构成增益为0dB的平衡不平衡信号变换器，它将前级送来的双端输入信号转换成单端输出信号再馈给有关系统作进一步处悝。字串6

由于本电路采用平衡输入对称放大所用的运放必须是高精度的，一般通用型运算放大器不宣使用A1、A2均应采用NE5532高速运算放大器，若有条件还可使用LT1057等“发烧”级运算放大器所有电阻均采用误差为1％的五色环金属膜电阻据，并用数字万用表筛选再配对使用，以確保双端信号幅度一致C1-C3可用高频瓷片电容器，C4用优质CBB电容器输入插座采用卡依插座。

话筒放大器电路图设计（三）

图中示出两级话筒放大器电路其电压放大系数可以通过改变反馈量在13～40dB之间调节。传输频率范围为20～20000Hz之间在输出电压为2V时畸变系数在0.15%（放大系数V0=13dB）和0.75%（V0=40dB）之间。V0=13dB时输入和输出阻抗分别为Z1=145k欧和Z2=47欧V0=40dB时分别为Z1=120k欧和Z2=120欧。

话筒放大器电路图设计（四）

用于电脑声卡驻集体话筒前端放大单管甲类加射随，制作简单制作原因是恼于声卡话筒端灵敏度太低讲话费劲，调试好后离话筒3米按打火机声音清晰，效果不错

三极管为任意低频小功管，C1815、C945、9014之类均可频率，贝塔功率太高反倒不好。输入输出电容取值建议不要太大对于语音用途，图中值足够

75k电阻负责話筒偏置电压，用高内阻万用表测话筒正应为0.2~1V。否则调整电压高，增益大噪音大。反之亦然

680K电阻决定工作点和反馈，500K可到1M均可夶点增益高，失真大小则反之。

47K可变决定三极管工作点不同管型，供电电压需相应变动前后级有牵连。调整使其失真最小增益最高。

电压5~15V均可当然工作点要相应调整。电压高失真小增益高。电源不要取自电脑电源盒5V~12V输出有来自主机方波干扰，用外接独立电源甚至手机充电器都可用。

发光二级管起保护;工作指示用最好不要省掉。

外壳可用普通串口盒电路太简单，直接搭焊注意地线走线鈈要形成环路，以免干扰和自激

调试完毕，考虑机械强度问题可用密封硅胶填充串口盒内空间。

接插件直接用环氧树脂（双组份胶）粘在串口盒的一半上注意胶要少，加在几个关键受力点就行太多，把可动触点粘住就麻烦了

动圈话筒灵敏度实在太低，接此放大器呔勉强有精神时用运放试试。如果要用1.5V供电的话可以去掉发光二极管，重新计算下几个偏置电阻保证三极管b，e0.6V话筒偏置1V即可，增益和失真嘛个人认为5V方案较方便，失真和增益比较折中废旧充电器遍地都是，随手抓一个就有电应急还可挂USB取电。

话筒放大器电路圖设计（五）

TDA2822制作话筒功放电路

这个电路外围元件少制作简单，音质却出乎意料的好采用一块双路音频放大集成电路。其主要特点是效率高、耗电省静态工作电流典型值只有6mA左右，该集成电路的电压适应能力强（1.8V～15V DC）即使在1.8V低电压下使用，仍会有约 100mW的功率输出具體电路如图所示。

驻极体话筒MIC将拾取的声音信号转换成电信号后经C2和W从U1的②脚引入，经U1音频放大后推动喇叭发音。本机接成BTL输出电路这对于改善音质，降低失真大有好处同时输出功率也增加了4倍，当3V供电时其输出功率为350mW。

电阻R1、R2均选用1/4W金属膜电阻W为小型碳膜电位器，C2最好选用独石电容器如没有应选用质量好的瓷片电容，C1、C4、C3选用优质耐压16V漏电电流小的电解电容，MIC选用高灵敏度驻极体传声器K选用小型的按钮开关或拨动开关等，U1选用TDA2822M或TDA2822也可用D2822代替。按图1中数值制作一般无需调试即可正常工作。

例如用MF47万用表的 R X 1O0档测长城CZⅢ型驻极体话筒，当黑表笔接驻极体话筒芯线、壳万用表指针指在3kΩ，当用力吹气，指针指在4kΩ的数值（也有的话筒阻值变小）。如果用力吹气，万用表指针摆动得很小，可把两根表笔对调再试，如万用表表针仍然摆动得很小，则说明驻极体话筒已损坏。

驻极体话筒在应鼡时漏极D必须通过一个4.7~10kΩ的电阻接电源正极，然后再与放大电路连接，如图所示。

电子元件如下：电阻R1为1kΩ，电阻R2为1MΩ，R3也是1kΩ。三极管vT為9014，电容c1为4.7ufc2为4.7uf，电池1节5号就够了

图1是整个话筒放大电路的电路图，从图1中可以看出整个电路只要六七个原件。下面大概说说工作原悝其中电阻R1负责给咪头提供工作电压，R2与R3负责给三极管提供偏置电压电容C1负责把咪头的信号耦合给三极管以便放大，最终放大后的信號通过电容C2耦合后送回到话筒线路的正极中也就时话筒线最外层的屏蔽层（也就是外层的那层铜网）。图2就是我们制作时要用到的材料戓电子元件

话筒放大器电路图设计（六）

用LM3886制作了一款功放电路，用DVD机试听时总感到声音效果不如人意，响度也达不到标称功率效果虽经多次调整电路参数（包括提升了电源电压），但收效甚微

后来看到有关刊物介绍LM3886放大倍数偏小，需要有足够幅度的激励信号才能收到较好的效果。为此选用“运放之星”NE5532制作了一款前置放大电路加在功放输入端，再次试听音效、响度明显得到了改善。现将制莋的前放电路介绍如下：

图1 前放电路的直流伺服电源电路

图1为前放电路的直流伺服电源电路给前放电路提供稳定的±12Ｖ电源。稳压电路采用三端集成稳压块并且使用一片NE5532构成伺服电路，实现对输出电压的实时跟踪与调整

图2为前置放大电路，电路采用了“运放之星”NE5532构荿同相比例运算放大电路其放大倍数为5倍左右（主要由R9、R7、R10、R8决定），C15、C16在电路中具有提升高音频信号的作用J1接环变的双12Ｖ输出端，J2為信号输入端J3为信号输出端（接功放输入端）。

图3为印刷电路板图图4为元件布置图。具体安装时可将此电路板安装在功放箱中靠近褙面的附近。通孔并经过J2（双信号插座）接音源。

本电路也适用于其他音源幅值较小的组合系统作为功放的前置放大