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# 图片内容详细描述 这是一本关于机器人制作的技术书籍的跨页照片，包含第172页和第173页两页内容。 ## 页面布局 - **左页**：页眉显示"172 第2篇 机器人制作的基础知识" - **右页**：页眉显示"第3章 电子电路与电子元器件 173" ## 完整文字内容识别 ### 左页（172页） 该电路有两个门限电压，一旦确定输出高电平或低电平，可以获得非常稳定的输出特性，不会受到小电压的干扰。 Ⓐ点波形的振幅为两个门限电压的差分。初看起来Ⓐ点波形有点像三角波，是CR直流过渡现象曲线被截去一部分后剩余的上升下降波形的组合，并非真正的三角波。 **3.2.2 积分电路和微分电路** 图3.25所示为反相器构成的积分电路。 设Ⓑ点的电压一定，即大致等于门限电压（约电源电压的一半），由欧姆定律得知流过电阻器R的电流I为 $$I = \frac{E_A - V_{cc}/2}{R}$$ 式中，E_A为Ⓐ点的电压。 电流I流经电容器C被输出，将其积分便得到电容器C的电位。电容器的积分电流与Ⓐ点的电压成正比，最终得到Ⓐ点的电压积分波形。 于是得到一个简单的事实，只要在Ⓐ点加上一定的电压，积分电路的输出便将不断地沿直线上升或下降，其斜率取决于门限电压的电压差。 将积分电路中的电容器C和电阻器相互交换就改成微分电路（图3.26），这种电路的输出对应于输入的变化部分。 **图3.25 积分电路**（电路图显示：输入端连接到Ⓐ点和Ⓑ点，经电阻R和电容器C到反相器输出） **图3.26 微分电路**（电路图显示：输入端经电容器C连接到反相器，反相器输出端经电阻R反馈） ▶ **电容器引起的电压超调** **图3.27 CMOS的保护二极管**（电路图显示：包含保护电路、Vcc、输入输出端、二极管等元件） 仅由半导体和电阻器组成的电路通常不会出现电压高出电源电压的情况，但是，电路中有电容器后情况就不同了，图3.20、图3.22都出现过类似的电压超调现象。 通常认为，在直流状态下CMOS数字IC的输入阻抗为无穷大。然而，考虑到静电保护问题，一般电路中都要接入若干二极管（图3.27），结果当向电路 ### 右页（173页） 施加超过电源电压的电压时即反相为正向电压。 不过这种保护二极管对电路有一定的副作用，当电流超过一定值后会产生闭锁现象，出现持续的大电流，甚至能切断电源。 **3.2.3 使用电池的简易电源** ▶ **第1篇中机器人的电源电路** 电源电路是电子电路稳定运行的基础，如测量装置或音频装置，如果动作的重复性差就很让人伤脑筋，因此需要与之相配的稳定电源电路。 但是在我们制作第1篇的机器人的时候，我想大家的注意力一般都集中在机器人的动作上，很少有人提出"动作好像跟刚才不一样"这样的疑问。如果真的要求这么高，那就不仅要从电源下手，而且必须提高机器人的整体性能。 为了制作简便，我们在书中所涉及的机器人都比较简单，以完成动为目的，并不奢望整体性能有多么完备，所以本书对电源采取的对策是适度、简单、甚至尽量减少电池的数量。 从电路设计的知识看，电源电路的设计比较简单。总之，电源的档次适应机器人动作的水平就行。 ▶ **低于额定值的电源电压** IC芯片都规定了电源电压的范围，但并不是说当电源电压稍微低于额定最低电压时，芯片就完全不能工作了，而是无法保证参数表中规定的动作，甚至不能保证到底会发生什么动作。 实际上，在某些应用场合动作速度很慢，即使电源电压很低也有动作反应。我们姑且不论业余爱好者的设计，在商品化电路中通常都能保证在额定范围之内工作。 ▶ **串联稳压器和并联稳压器** 模拟恒电压控制的线性稳压器有串联稳压器和并联稳压器两种。 图3.28为串联稳压器的概念图。E为总电源，L为负载，调整人员边监视电压表V，边拧动电位器VR₁，虽然流过E的电压或流过L的电流发生变化，但是始终保证向L提供一定的电压。 当然，在实际的电路中不需要人的干涉，当我们用半导体器件代替VR₁后，上述功能就能够自动地完成。 图3.29所示为并联稳压器的概念图，这里同样是观察V来调整VR₁。并联稳压器和VR₁的控制方向相反，若电流增加，由于电阻器R₁的作用，L的电压下降，反之亦然。 在第1篇制作的机器人中，只有第2章的打转香薰机器人采用串联稳压器，其 ## 图片特征说明 - 图片右下角有"cruboy"水印 - 页面背景为淡黄色调，显示纸质书页 - 包含电路示意图（积分电路、微分电路、CMOS保护二极管电路） - 文中可见若干公式和数学符号 - 文字以中文为主，夹杂英文缩写（CMOS、IC等）和下标符号