模电笔记-基础元器件其二

模电笔记

继电器

继电器、真空管和晶体管都是用于实现电信号的开关控制的电子元件

继电器由一个磁铁和一个电磁项圈组成，通过接受一个电信号来控制另一个电路中的电压或电流。

线圈通过一定电流时，磁铁产生磁场，使触点间距变小，从而接通电路。

三极管

三极管通常由三个区域：发射极、基极、集电极，其通常被用来放大电信号、控制电路中的电流。

三极管是一种非常重要的电子元件

npn型三极管

base高电压通过，低电压截止

pnp型三极管

base低电压通过，高电压截止

二极管

二极管只允许电流在一个方向上通过，多适用于制作电池充电器、电源适配器等。

二极管由两种不同类型的半导体材料制成，形成P-N结的结构，这种结构只允许电流从一个方向通过，而另一个反向无法通过。

NE555

NE555集成电路具有多种引用可用于各种模拟电路设计。

NE555是一种集成电路，也被称为555计时器。它具有多种应用，包括方波发生器、多谐振荡器、脉冲宽度调制器、定时器等。是一种通用、可靠、经济实惠的电路元件，可用于各种模拟电路设计。

NE555电路设计图

其中核心设计包括：

1. 运放比较器
2. 双稳态触发器（由两个或非门组成）
3. 反向门

比较器（运算放大器）

运放通过比较输入的两路信号的电压大小来产生输出信号

在运放的差分输入端口，通常会接入两个电压信号，一个是（+IN）的电压，一个是（-IN）的电压。运放会通过放大、比较这两个电压信号的大小关系，然后产生一个输出电压信号。

需要配置输出的高电压，低电压和运放的阻抗。阻抗越大，运放对电路的影响越小。

反相门（非门）

非门的输出等于输入的反向

非门是一种只有一个输入端口和一个输出端口的逻辑门，当输入高电平时，输出低电平，反之亦然。

或非门

只要有高电平输入，则输入低电平，除非所有输入为低电平，输出才为高电平。

或非门是一种常见的逻辑门，或非门的输出信号取决于所有输入信号。或非门就像是一个大门，只有所有的输入都是关着的（低电平），才会打开大门（输出高电平），否则大门就会保持关闭（输出低电平）。

双稳态触发器

输出的电压根据第一次输入的电压相关，具有记忆功能，直到R端被高电压电压重置

双稳态是一种常见的元器件，有两个稳定状态低电压0态和高电压1态，能根据输入信号S将触发置成0或1态。输入信号消失后，被置成的0或1态能保存下来，即具有记忆功能直到R端高电压重置为止。

NE555工作原理

NE555可以用来产生各种类型的脉冲波形，包括方波、脉冲、正弦波等，它基于内部比较器、多种外部电阻和电容等元件构成的时序电路。NE555通常由电源电压Vcc、地GND、控制电压CV、输出OUT和复位RST等引脚组成。

工作原理是：

VCC被接通——>电路开始工作，电容C充电直到电压到2/3的Vcc——>内部比较器输出变为高电平，并且输出OUT也由低变为高——>电容输出后电压下降到1/3的VCC水平，内部比较器输出变为低电平——>输出OUT由高转低——>电容C开始充电，电路开始新周期

周期T（秒）由外部电容器和两个外部电阻R1、R2的值决定。公式为T=0.693*（R1+2 *R2） *C。

占空比值方波周期中高电平的时间比例，公式为D=（R1+R2)/(R1+2*R2)。

因此，通过改变电容器C和电阻R1、R2的值可改变方波波形的周期和占空比。

总之，NE555是基于时序电路的构建，通过改变外部电容器和电阻的数值来控制周期和占空比，实现各种脉冲波形的产生。

circuit实现：

自设：