12、电子电路中的反馈与触发器：原理、应用与实现

电子电路中的反馈与触发器：原理、应用与实现

1. 电驱动的奥秘：从嗡嗡声到振荡器

电能够驱动物体运动，这在日常生活中随处可见。比如，家中的时钟、风扇、食物处理器等电器中都有电动机，它们依靠电力运转。此外，扬声器、耳机和耳塞也通过电来控制振动，从而播放音乐和语音。甚至在启动传统的化石燃料发动机时，也离不开电动机。

不过，有一种利用电驱动物体运动的方式既简单又巧妙，那就是电动蜂鸣器和铃铛。以一个带有开关和电池的继电器电路为例，当闭合开关时，电路接通，电磁铁会拉下柔性触点；而当触点位置改变时，电路断开，电磁铁失去磁性，触点又会弹回，如此反复。如果触点发出刺耳的声音，那就是蜂鸣器；若给它装上锤子和金属锣，就成了电铃。

这种电路还可以进一步演变成振荡器。当闭合开关时，电路中的继电器或晶体管会交替打开和关闭，输出会在提供电压和不提供电压之间快速切换，也就是在 0 和 1 之间快速交替。这个电路被称为振荡器，它与之前见过的电路不同，不需要人为干预就能自行运行。

振荡器的输出频率取决于其构建方式。例如，一个大而坚固的继电器可能会缓慢地来回摆动，而一个小而轻的继电器则可能会快速嗡嗡作响。晶体管振荡器每秒可以振动数百万甚至数十亿次。一个振荡器的周期是指其输出从一个状态变化到另一个状态再回到初始状态所需的时间，频率则是周期的倒数。现在，“赫兹”（Hz）这个单位被用来表示频率，它取代了之前的“每秒周期数”。

2. 反馈与触发器：电路的记忆功能

2.1 R - S 触发器

接下来，我们看看由两个 NOR 门、两个开关和一个灯泡组成的电路。这个电路的布线很特别，左边 NOR 门的输出是右边 NOR 门的输入，而右边 NO