集成反相器内部电路原理

接线图 2023年07月21日 22:44 279 admin

以芯片供电+5V为例。电路对输入高、低电平的识别为：输入信号低于1.5V为低电平，高于3V以上为高电平，在1.6V~2.9V以内，为非法信号。其输出低电平，则接近0V，输出高电平接近+5V。

集成反相器内部电路原理第1张
图1 集成反相器电路之一及波形图
（1）静态或传输直流信号时，IN=0V，OUT=Vcc，或为相反状态。
（2）动态传输脉冲信号时，用直流电压挡测量，有直流平均化倾向，反映脉冲占空比的大小，接近示波器所测信号平均值。
a、若输入信号幅度与芯片供电电压幅度相等（如为5V），并且输入信号为方波时：
IN=OUT=2.5V
b、若输入信号幅度与芯片供电电压幅度相等（如为5V），但输入信号不为方波（如图1中输入信号占空比约为1/3）时：
IN约为1.6V左右，OUT约为3.3V左右。可以想见，若输入信号占空比为30%，反相后输出信号占空比即为70%。输入、输出呈互补关系，其和应接近于Vcc。
即IN+OUT＝5V。
因而反相器若用于传输非方波的脉冲信号。在线所测输入、输出电压可能是乱七八糟的数值，其正常与否，可用IN+OUT＝5V此式验之，若符合，即为正常。否则即为反常。
c、若输入信号幅度与芯片供电电压幅度不等（如输入信号最大幅度为3.3V，而芯片供电电压为5V），输入信号不为方波（如图1中输入信号占空比约为1/3）时，可由输入信号幅度推算占空比，进而推算出输出电压值。
则测IN=1V（最大幅度为3.3V），推算输入信号占空比约为30%，反相后其占空比约为70%（最大幅度为5V），则OUT＝3.5V左右，电路传输正常。

集成反相器内部电路原理第2张
图2 反相器电路形式之二——高电压大电流驱动器
上图虚线框内为外部负载电路。芯片供电为+5V，输入信号幅度在0~5V以内。输出级为开路集电极输出模式，外部负载电路可以根据需要采用更高的供电电压和较大的工作电流。典型电路如ULN2003A等，可直接驱动继电器，电喇叭，信号灯等负载。在应用中较灵活。
在线检测：IN=0V，OUT＝24V；IN=5V，OUT＝0V。仍符合反相器规则。