周搞定系列之模電全集.ppt

一周搞定系列之 模電數(shù)電,主講老師：劉志順,源享科技 真誠(chéng)奉獻(xiàn),本視頻適合人群,1、對(duì)于初學(xué)者，和對(duì)硬件有些了解，但對(duì) 于應(yīng)用卻不知如何入手的人,2、適合一些偏軟件的同學(xué)，對(duì)于硬件電路 卻不是很清晰的。,硬件的重要性,1、搞開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)不是像搞開(kāi)發(fā)板那樣，什么電路 都給你搭好了，然后再寫程序，去控制它， 那么這種能力只能說(shuō)你能玩好它。,2、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)是必須需要硬件支持的，如果你 連硬件都看不懂，就別說(shuō)團(tuán)隊(duì)合作和軟件設(shè) 計(jì)了。,一周搞定系列之C語(yǔ)言,一周搞定系列之電路基礎(chǔ),一周搞定系列之模電數(shù)電,一周搞定系列之51單片機(jī),一周搞定系列之JAVA基礎(chǔ),一周搞定系列之ARM基礎(chǔ),公司正在推出,更多資源(視頻、資料、程序)，源享科技會(huì)繼續(xù)推出,更多學(xué)習(xí)資源發(fā)布,1、公司論壇,2、115網(wǎng)盤,掌握基本元器件的一些特性并會(huì)使用它們 掌握基本電路的組成并會(huì)搭建小部分模塊電路，了解每個(gè)器件在電路中的功能 自己會(huì)設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的電路,視頻目的,模電數(shù)電課程學(xué)習(xí),1、要多實(shí)踐，勤于動(dòng)手,3、要有敢于去解決問(wèn)題的恒心，要把問(wèn) 題的出現(xiàn)當(dāng)作財(cái)富。,2、要踏實(shí)，一個(gè)腳印一根釘，不可浮躁,4、要虛心向他人求教，相互多交流，從 別人的想法中加深對(duì)知識(shí)的理解,課程特點(diǎn)：,這是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。,學(xué)習(xí)要求：,視頻特點(diǎn),1、主要包括理論介紹和應(yīng)用,2、對(duì)于每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都會(huì)通過(guò) Multism仿真，進(jìn)行測(cè)試 為以后的應(yīng)用打好基礎(chǔ),重點(diǎn),目 錄,第一章 基本元器件介紹,第二章 基本電路的分析與驗(yàn)證,第三章 實(shí)際電路應(yīng)用,具體個(gè)章內(nèi)容介紹請(qǐng)看隨視頻一起下載的模數(shù)電大綱,主講老師：劉志順,源享科技 真誠(chéng)奉獻(xiàn),一周搞定系列之 模電數(shù)電,第一章 基本元器件介紹,1、二極管,一、什么是二極管,定義：二極管就是半導(dǎo)體材料被封裝之后，在PN結(jié)兩端加上兩個(gè)正負(fù)極引線制作而成。,一般二極管符號(hào),二極管實(shí)物,特性：,單向?qū)ㄐ浴⒎蔡匦?怎么用？,一、二極管測(cè)試,1、電路圖,總結(jié):,1、電路中二極管導(dǎo)通之后，所分電壓值為 0.7V。 2、發(fā)光二極管導(dǎo)通之后為 分壓值 12v，電流范圍為520mA 3、 二極管反相不導(dǎo)通，但是當(dāng)所給的電壓值超過(guò)它的反向擊穿電壓時(shí)，那么二極管 也將導(dǎo)通，（應(yīng)用中要注意二極管的反向最大電壓值，防止二極管燒壞） 4、當(dāng)正向電壓很小時(shí)，二極管不導(dǎo)通，當(dāng)電壓至少達(dá)到0.5V以上時(shí)，二極管才導(dǎo)通。,1.2.5 穩(wěn)壓二極管,一、什么是穩(wěn)壓二極管,(a)符號(hào),DZ,能夠穩(wěn)定一定電壓的二極管,二、實(shí)行穩(wěn)壓的條件,1、工作在反向擊穿狀態(tài),2、反向電壓應(yīng)大于穩(wěn)壓電壓,穩(wěn)壓電路,基本電路的穩(wěn)壓過(guò)程,穩(wěn)壓電路 的搭建：,需要多大 電阻呢？,1、穩(wěn)壓的基本電路 2、電流范圍為48mA,總結(jié)：,1、穩(wěn)壓二極管的使用形式為穩(wěn)壓二極管和 電阻進(jìn)行串聯(lián),2、穩(wěn)壓二極管要達(dá)到比較好的穩(wěn)壓效果，一 定要注意穩(wěn)壓電流的選取。,3、在電路應(yīng)用中一定要注意串聯(lián)電阻阻值 選擇。,下面兩種穩(wěn)壓電路的區(qū)別,（UZ3V）,整流二極管,1.特點(diǎn) 用于把交流電變成脈動(dòng)直流電 2.那什么是交流變脈動(dòng)直流呢？,開(kāi)關(guān)二極管,它是電路上為進(jìn)行“開(kāi)”、“關(guān)”作用而特殊設(shè)計(jì)的二極管。它由導(dǎo)通變?yōu)榻刂够蛴山刂棺優(yōu)閷?dǎo)通所需的時(shí)間比一般二極管短,功能：,應(yīng)用：,在電路中主要防止反向電流燒壞一 些精密器件起保護(hù)作用。,2、電容,電容的作用,旁路、去耦、濾波、和儲(chǔ)能的作用。,什么是電容,它有兩個(gè)電極板，和中間所夾的介質(zhì)封裝而 成，具有特定功能的電子器件。,1、旁路的作用,1、使輸入電壓均勻化，減小噪聲對(duì)后級(jí)的影響。 2、進(jìn)行儲(chǔ)能，當(dāng)外界信號(hào)變化過(guò)快時(shí)，及時(shí)進(jìn)行電壓的補(bǔ)償。,2、去耦（退耦）電容作用,1、去耦電容和旁路電容的作用是差不多的，都有濾除干擾信號(hào)的作用，只是旁路電容針對(duì)的是輸入信號(hào)，而去耦電容針對(duì)的是輸出信號(hào)。 2、去耦電容一般比較大10uF或更大，旁路電容一般根據(jù)諧振頻率是0.1uF或0.01uF。,3、濾波和儲(chǔ)能,濾波作用 濾除雜波，大電容濾低頻，小電容濾高頻,儲(chǔ)能作用 收集電荷 應(yīng)用： 例如：給時(shí)鐘芯片DS1302供電,3、電容在電路中連接問(wèn)題,注意： 耐壓值 防止短接,鋁電解電容,瓷片電容,獨(dú)石電容,常用電容極性判斷： 鋁電容：長(zhǎng)腳為正極，短接為負(fù)極，或者電容上標(biāo)有銀色負(fù)號(hào)的一 邊為負(fù)極，瓷片電容和獨(dú)石電容無(wú)極性，但設(shè)備生產(chǎn)中也有工藝要求。,電容應(yīng)用總結(jié),1、電源上的電容作用一般是濾除電源電壓的波動(dòng)。 小電容濾高頻，大電容濾低頻，并且還提供一 定的電壓儲(chǔ)備，以備后續(xù)電路的需要,2、對(duì)于一些干擾性強(qiáng)的環(huán)境，電容的加入可以減 少很多電路控制上不必要的麻煩，在使用電容時(shí)， 還要注意耐壓值和反接問(wèn)題。,3、電容使用的取值大小可以參考別人的一些電路， 很多都是工程上的一些經(jīng)驗(yàn),第一章 基本元器件介紹,3、 晶體三極管,3、 晶體三極管,它是一種利用輸入電流控制輸出電流的電 流控制型器件。,三極管的結(jié)構(gòu)圖,什么是晶體三極管,由半導(dǎo)體組成具有三個(gè)電極的晶體管,放大狀態(tài)、,模樣和結(jié)構(gòu) 怎樣？,PNP,三極管的特點(diǎn)：,三種工作狀態(tài)：,飽和狀態(tài)、,截止?fàn)顟B(tài),1、怎么讓它工作在放大狀態(tài)呢？,條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏 （UBUE, UCUB）,2、怎么讓它工作在截止?fàn)顟B(tài)呢？,條件：發(fā)射結(jié)反偏或兩端電壓為零,3、怎么讓它工作在飽和狀態(tài)呢？,條件：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正偏。,工作在各個(gè)狀態(tài) 有什么特點(diǎn)呢？,在電路中怎么 去實(shí)現(xiàn)呢？,三極管各種狀態(tài)的測(cè)試,總結(jié)：,放大狀態(tài)：,IB=,1、IB一定時(shí)，IC的大小與UCE無(wú)關(guān),飽和狀態(tài)：,特點(diǎn)：,IB=IC,IE=(1+)IC,截止?fàn)顟B(tài)：,特點(diǎn)：,集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開(kāi)路,工作狀態(tài)：,IB=0，,IC=0，,IE=IB+IC=0；,特點(diǎn)：,工作狀態(tài)：,2、IC的大小只受IB控制,IB和IC都很大，IC不受IB的控 制，UCE兩端電壓很小，相當(dāng)于導(dǎo)線 ，工程上我們認(rèn)為硅飽和導(dǎo)通的UCE的壓降為0.3V，鍺管為0.1V,三極管主要參數(shù),1、共發(fā)射極電流放大系數(shù),4. 集電極發(fā)射極間反向擊穿電壓V(BR)CEO,3. 集電極最大允許耗散功率PCM,2. 集電極最大允許電流ICM,三極管放大系數(shù) 一般為10100。,應(yīng)用中一般取 3080為宜,那么一個(gè)實(shí)際 三極管參數(shù)到底 什么樣呢？,第一章 基本元器件介紹,4、場(chǎng)效應(yīng)管,什么是場(chǎng)效應(yīng)管？,它是一種電壓控電流的器件。它有三個(gè)電極 柵極（G）,漏極（D），源級(jí)（S）,絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管怎么用？,（特點(diǎn)：當(dāng)UDS比較小時(shí)，ID隨UGS的變化而變化）,（特點(diǎn)：ID不隨UDS變化，只隨UGS增大而增大）,（3）截止區(qū),（特點(diǎn)：當(dāng)UDS增大到一定值時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管被 擊穿，ID突然增大，如無(wú)限流措施， 管子將燒壞，在場(chǎng)效應(yīng)管使用中一定 要注意，防止管子擊穿）,特點(diǎn)：如果長(zhǎng)時(shí)間工作在此區(qū)域，沒(méi)有很好的散熱措施，很可能由于功率較大，造成管子燒壞。所以在使用中也要注意。管子的散熱和最大功率,可變電 阻區(qū),截止區(qū),擊穿區(qū),過(guò)損耗區(qū),總結(jié),（1）可變電阻區(qū),（2）恒流區(qū),（特點(diǎn)：UGS小于1.5V，ID=0，場(chǎng)效應(yīng)管不導(dǎo)通）,（4）擊穿區(qū),（5）過(guò)損耗區(qū),37,三極管特點(diǎn),電流控制器件（基極電流控制晶體管導(dǎo)電能力）,輸入阻抗不高,噪聲高,場(chǎng)效應(yīng)管特點(diǎn),電壓控制器件（用電壓產(chǎn)生電場(chǎng)來(lái)控制器件的導(dǎo)電能力）,輸入阻抗極高,噪聲小,缺點(diǎn)速度慢,三極管和場(chǎng)效應(yīng)管的比較,反應(yīng)速度較快,結(jié)構(gòu)分類,第一章 基本元器件介紹,5、光耦,什么是光耦？,光耦實(shí)現(xiàn)了 是一種“電光電”的轉(zhuǎn)換。,光耦實(shí)物,光耦結(jié)構(gòu)圖,光耦器件怎么用呢？ 應(yīng)用要注意什么？,光耦測(cè)試,第一章 基本元器件介紹,6、發(fā)聲器件,發(fā)聲器件的作用,作為電子訊響器，運(yùn)用其發(fā)聲特性，作為提示或播放等功能。,發(fā)聲器件的介紹,圖1,圖2,圖1為喇叭，無(wú)極性器件（沒(méi)有正負(fù)之分），無(wú)源蜂鳴器（內(nèi)部沒(méi)有振蕩源），所以直流不能驅(qū)動(dòng)，需要2KHZ5KHZ的方波才能使其發(fā)出聲響。,圖2為蜂鳴器，有極性（長(zhǎng)腳為正，短接為負(fù)），有源蜂鳴器（內(nèi)部含有 震蕩源），當(dāng)給予1.5V15V的電壓后，就會(huì)發(fā)出聲響。,第一章 基本元器件介紹,7、繼電器,什么是繼電器？,它是一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”，通過(guò)低電壓、小電流去 控制高電壓、大電流。,1、常開(kāi)觸點(diǎn),2、常閉觸點(diǎn),繼電器術(shù)語(yǔ),（用在開(kāi)關(guān)速度要求不高的場(chǎng)合）,應(yīng)用：,繼電器實(shí)物分析,1,2,3,4,5,6,引腳圖,實(shí)物圖,驅(qū)動(dòng)電壓5V,DC：30V,3A AC：220V,3A,在使用中一定要注意這些參數(shù)， 既要達(dá)到一定的驅(qū)動(dòng)電壓，也要防 止器件燒毀。,1、驅(qū)動(dòng)電壓,2、可以承受的控制信號(hào)量值,注意：,繼電器測(cè)試電路,第一章 基本元器件介紹,8、數(shù)碼管,什么是數(shù)碼管？,實(shí)物圖,示意圖,共陰結(jié)構(gòu)圖,共陽(yáng)結(jié)構(gòu)圖,通過(guò)控制不同的LED點(diǎn)亮來(lái)顯示所需要的字符，（如1F）,數(shù)碼管實(shí)驗(yàn)電路,第一章 基本元器件介紹,9、瞬態(tài)電壓抑制器 （TVS）,什么是瞬態(tài)電壓抑制器,直插式,貼片式,它具體有什么樣的作用呢？,1、加在信號(hào)和電源線上，能防止微處理器，人體 靜電、交流浪涌或噪聲，導(dǎo)致處理器的失靈。,它是一種二極管形式的高效能的保護(hù)器 件，防止瞬態(tài)高能量時(shí)沖擊時(shí)，保護(hù)精密器件 免受各種浪涌脈沖的損壞。,2、能釋放超過(guò)10000V，60A以上的脈沖，并能持 續(xù)10ms，而一般的TTL器件，遇到30ms的10V脈 沖時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞，所以利用TVS是既可以防止 器件損壞，也可以防止總線之間開(kāi)關(guān)引起的干擾。,3、將TVS放置在信號(hào)線和地之間，能避免數(shù)據(jù)及 控制總線受到不必要噪聲的影響。,典型應(yīng)用電路,第二章 基本電路驗(yàn)證與分析,1、基本放大電路,基本放大器的電路是什么樣子呢？,各部分有 什么作用呢？,1、為電路供能 2、為電路提供 合適的 靜態(tài)工作點(diǎn),為電路提供合 適的靜態(tài)電流,把放大的電流 信號(hào)，轉(zhuǎn)換為 電壓信號(hào),C1和C2為隔 直通交作用,2、對(duì)于三極管放大電路的設(shè)計(jì)，基極電阻取值Rb一般為 幾十到幾百千歐。集電極電阻Rc一般為幾千到幾十千歐。,各器件的取值范圍怎樣呢？,1、三極管放大電路是小信號(hào)的放大，常用器件最大通過(guò) 的電流也只有幾百毫安，所以輸入信號(hào)不能太大,3、C1、C2作為隔直通交的電容，取值一般為 幾微法到幾十微法,那么實(shí)際應(yīng)用要注意什么呢？,uce為什么會(huì)被反相呢？,uBE=UBEQ+ui,iB=IBQ+ib,iC=ICQ+ic,uCE=Vcc-iCRC,uCE=Vcc-(ICQ+ic)RC=UCEQ+(-icRC),uCE=UCEQ+uce,分析：,總基極電壓,總基極電流,總集電極電流,總的uCE,化簡(jiǎn),又由,那么,uo=uce=-icRC,出現(xiàn)這些情況的原因是什么呢？,交流負(fù)載線,t,0,0,交流負(fù)載線,t,0,截止失真,飽和失真,飽和區(qū),放大區(qū),截止區(qū),怎么取好Q值？,Q值也就是（靜態(tài)工作點(diǎn)）它與那些因素有關(guān)呢？,當(dāng)電路沒(méi)有加入信號(hào)源時(shí)，直流電源VCC為電路提供的靜態(tài)值，它包括IB 、 IC 、 UCE,UCE=VCC-ICRC,要取好IB 、 IC 、 UCE我們要控制好哪些參數(shù)呢？,條件：,與RB的關(guān)系,增大RB,Q點(diǎn)下移,減小RB,Q點(diǎn)上移。,問(wèn)題：,UCE=VCC-ICRC,與VCC的關(guān)系,升高VCC,平行右上移,減小VCC,平行左下移,問(wèn)題：,條件：,UCE=VCC-ICRC,改變 Rc，保持 Rb，VCC ， 不變；,直流負(fù)載線斜率改變，則 Q 點(diǎn)向飽和區(qū)移近。,與RC的關(guān)系,條件：,問(wèn)題：,增大 Rc ，,UCE=VCC-ICRC,這種電路的不足,如圖所示，溫度對(duì)三極管的影響。,交流負(fù)載線,0,溫度升高前的輸出特性曲線和靜態(tài)工作點(diǎn),溫度升高后的輸出特性曲線和靜態(tài)工作點(diǎn),ICB0增加，造成ICQ增加,增加,IBQ增加,這種電路雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是最大的缺點(diǎn)是靜態(tài)工作 點(diǎn)不穩(wěn)定，當(dāng)環(huán)境溫度變化，電源電壓波動(dòng)，或者更換 三極管時(shí)，都會(huì)使原來(lái)的靜態(tài)工作點(diǎn)改變，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使 放大器不能工作。,總結(jié)：,1、分壓偏置電路，它的靜態(tài)工作點(diǎn)，與三極管本身 的參數(shù)無(wú)關(guān)，它只取決于外接電路的UCC和 RB1、 RB2、 RE,2、射極電容C作為旁路電容，通交隔直，提高輸出級(jí)的放大倍數(shù)的作用，因?yàn)樵诮涣麟娐贩治鲋?，如果RE被引入電路是要增加電源的功耗。當(dāng)加入RE時(shí)，輸出的信號(hào)有一部分消耗到了RE上，現(xiàn)在，加入了C1，那么對(duì)于交流電，這完全是被短路了，所以不會(huì)影響輸出。,3、這種電路在工程上經(jīng)常用到，大家一定要熟練掌 握。,凡是將放大電路輸出端的信號(hào)（電壓或電流）的一部分或全部引回到輸入端，與輸入信號(hào)疊加，就稱為反饋。,引回的信號(hào)削弱了輸入信號(hào)。 引回的信號(hào)增強(qiáng)了輸入信號(hào)。,1、 反饋的定義,負(fù)反饋：,正反饋：,負(fù)反饋對(duì)放大性能的影響,在深度負(fù)反饋條件下，即1+AF1時(shí)，,此時(shí)，閉環(huán)放大倍數(shù)僅取決于反饋系數(shù)F，而與開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)A無(wú)關(guān)。通常反饋網(wǎng)絡(luò)僅由電阻構(gòu)成，反饋系數(shù)F十分穩(wěn)定。所以，閉環(huán)放大倍數(shù)必然是相當(dāng)穩(wěn)定的，諸如溫度變化、參數(shù)改變、電源電壓波動(dòng)等明顯影響開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)的因素，都不會(huì)對(duì)閉環(huán)放大倍數(shù)產(chǎn)生多大影響。,如某放大器的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)A=1000，由于外界因素（如溫度、電源波動(dòng)、更換元件等）使其波動(dòng)變化值為10%，若反饋系數(shù)F=0.009，則閉環(huán)放大倍數(shù)=1000/(1+10000.009)=100。此時(shí)波動(dòng)10%，變化量只為1，可見(jiàn)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性大大提高了。即用降低放大倍數(shù)的代價(jià)換取提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性。,負(fù)反饋的作用： 穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)；穩(wěn)定放大倍數(shù)；改善輸入電阻和輸出電阻，擴(kuò)展通頻帶，改善輸出信號(hào)波形。,負(fù)反饋?zhàn)饔门e例：,無(wú)負(fù)反饋時(shí)產(chǎn)生正半周大負(fù)半周小的失真。,引入負(fù)反饋后，失真了的信號(hào)經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)又送回到輸入端，與輸入信號(hào)反相疊加，得到的凈輸入信號(hào)為正半周小而負(fù)半周大。這樣正好彌補(bǔ)了放大器的缺陷，使輸出信號(hào)比較接近于正弦波。,例二：,放大量和反饋量成倒數(shù)關(guān)系，電路將產(chǎn)生自激，去除信號(hào)源也將產(chǎn)生信號(hào)的輸出,放大量過(guò)大，輸出信號(hào)將不斷增加，如果無(wú)及時(shí)的限制措施，信號(hào)將出現(xiàn)嚴(yán)重失真,此時(shí)反饋量過(guò)大，信號(hào)將不斷衰減，直到消失,下面對(duì)AF進(jìn)行討論(正反饋),當(dāng)|AF|=1時(shí)，,當(dāng)|AF|1時(shí)，,當(dāng)|AF|1時(shí)，,第二章 基本電路驗(yàn)證與分析,2、電源電路,集成穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì),它個(gè)各部分組 成是什么？,1、整流二極管的選擇 UZMAX=2UO （這里的Uo為變壓器副線圈輸出的有效值）,選擇應(yīng)該是反相電壓大于UZMAX的為整流管。,2、電容C1的選擇 選擇耐壓值大于1.1 2UO 大約為1.55倍的UO,3、變壓器的選擇,應(yīng)該選擇變壓電壓大于穩(wěn)壓塊電壓，電流大于需要的輸出 電流的變壓器。,對(duì)于器件的選擇我們?cè)倏偨Y(jié)一下：,（經(jīng)過(guò)電容輸出的電壓為1.2UO）,73,4、C3作為旁路電容，濾除輸入線上竄入的干擾信號(hào)，防止自激， 選擇電容大小一般是0.3uF。 C2和C4作為耦合電容，濾除輸出線上的干擾，和自激，以及 對(duì)輸出線上電壓的突變，提供儲(chǔ)能的作用。,5、穩(wěn)壓塊,(1)LM7805的引腳及功能 Input:電壓輸入端,其輸瑞入電壓范圍為 735V。 Ground:電源地端。 Output:電壓輸出端,典型值為5V。 最大電流:1.5A。,74,Ground:電源地端。 Input:電壓輸入端,其輸人電壓范圍為- 14.5 -35V。 Output:電壓輸出端,典型值為-12V。 最大電流:1.5A。,Adjust:調(diào)節(jié)端。 Output:電壓輸出端,可輸出1.2537V可調(diào)的 電壓。 Input:電壓輸入端,其輸人電壓最大值為40V,78/79系列的基本應(yīng)用電路,(2)LM7912的引腳及功能,(3)LM317的引腳及功能,最大電流:1.5A。,75,設(shè)計(jì)一個(gè)輸出3 12正負(fù)可調(diào)電源,題目：,76,1、正常工作時(shí)，輸出端和調(diào)整端間的電壓VREF固定為1.25V。,對(duì)于調(diào)節(jié)范圍為312V的LM317的連接問(wèn)題,2、要使穩(wěn)壓塊正常工作，必須保證輸出端和調(diào)整端間的電流大于3.5mA。 所以，如果取電流為6mA,那么 R1MAX=1.25V/6mA=208, 因此,Rl可選用200的普通碳膜電阻,3、若輸出電壓取12V,根據(jù)公式 VO=1.25(1+R2/R1)V, R2=1720。 因此,R2可選用2k的精密繞線電位器。,77,上述電路分析總結(jié)：,1、在電路應(yīng)用中要注意器件的選擇問(wèn)題。,2、電路中的地，不是0V，是公共端，電壓的輸出 是壓差決定的，所以要注意共地問(wèn)題,UXX: 為W78XX固定輸出電壓 UO= UXX + UZ,擴(kuò)壓的電路,IO= I2 + IC,擴(kuò)流的電路,當(dāng) IO較小時(shí)，UR較小，T截止 ，IC=0。,當(dāng) IO IOM時(shí)，UR較大，T導(dǎo)通 ，IO=IOM + IC,R 可由功率管 T的UBE和穩(wěn)壓器的IOM確定, 即R UBE /IOM 。,提高輸出電壓和擴(kuò)流電路,79,擴(kuò)流擴(kuò)壓電路測(cè)試,擴(kuò)流電路,擴(kuò)壓電路,80,開(kāi)關(guān)電源,特點(diǎn)：,由于穩(wěn)壓調(diào)整管工作在線性區(qū)，因此管耗很 大，電源效率為原來(lái)的（4060）。而開(kāi)關(guān) 管讓穩(wěn)壓調(diào)整管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，所以電源效率 高（ 8090），穩(wěn)壓寬，濾波效果好，在電 子設(shè)備產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用。,81,原理分析,第二章 基本電路驗(yàn)證與分析,3、集成運(yùn)算放大器,什么是集成運(yùn)算放大器？,集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn),集成運(yùn)算放大器是一種具有很高放大倍數(shù)的多級(jí)直接耦合放大電路。是發(fā)展最早、應(yīng)用最廣泛的一種模擬集成電路。,高增益、,A uo 高: 80dB140dB rid 高: 105 1011 ro 低: 幾十 幾百 KCMRR高: 70dB130dB,這些優(yōu)點(diǎn)怎樣表現(xiàn)在參數(shù)上？,高可靠性、,低成本、,小尺寸,運(yùn)算放大器的特點(diǎn)介紹,工作在線性區(qū),（1）理想運(yùn)放兩輸入端電位相等（虛短）, uo=Audui=Aud(uPuN), uPuN=uo/Aud=0, uP=uN,（2）理想運(yùn)放輸入電流等于零（虛斷）, 理想的Rid= , iP=iN=0,工作在非線性區(qū)的特點(diǎn),輸出只有兩種可能 +Uo(sat) 或 Uo(sat),當(dāng) u+ u 時(shí)， uo = + Uo(sat) u+ u 時(shí)， uo = Uo(sat),1. 反相比例運(yùn)算原理,3、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算,由于i1 if ，聯(lián)立公式得：,2、滿足虛短,1、由于反饋電阻的存在工作在線性區(qū),i+= i = 0（輸入電阻無(wú)窮大）, u = u+ = 0,那么，,滿足虛斷,結(jié)論： 1、通過(guò)式子我們可以看到，反相比例運(yùn)算放大器的電壓輸出 與原方向相反，輸入電壓為正時(shí)，輸出為負(fù)壓。輸入為負(fù)時(shí)， 輸出為正。,2、當(dāng)R1=RF時(shí)，電壓的放大倍數(shù)為-1，如果電路要檢測(cè) 負(fù)壓，可以通過(guò)此電路完成,2. 同相比例原理,那么，, 虛斷，i+= i = 0 ，, 虛短 ， u= u+= ui ，, i1 if,1、由于反饋電阻的存在工作在線性區(qū),由此可得：,反相加法電路原理, 虛短 u- = u+= 0,平衡電阻： R2= Ri1 / Ri2 / RF, 虛斷，i = 0, ii1+ ii2 = if,減法運(yùn)算電路原理,由虛短可得：,由虛斷可得：,當(dāng) R1 = R2 = R3 = RF,當(dāng) R1 = R2 ，R3 = RF,常用做測(cè)量 放大電路,當(dāng) R1=R3，R2=RF,（1）雙極性電壓變單極性電路,分析,1、第一級(jí)采用電壓跟誰(shuí)器形式，那么它對(duì)前一級(jí)和后一級(jí)影響小,帶入公式可得,（2）單極性電壓變雙極性電路,儀表放大器電路,積分運(yùn)算電路,由虛短及虛斷性質(zhì)可得：,若輸入信號(hào)電壓為直流，那么：,i1 = if,三角波發(fā)生器,微分運(yùn)算電路,i1 = if,由虛短及虛斷性質(zhì)可得：,分為低通濾波、高通濾波、帶通濾波、帶阻濾波。,濾波器的理想特性和實(shí)際濾波器特性,有源濾波電路,模擬開(kāi)關(guān),采樣存儲(chǔ) 電容,控制信號(hào),模擬輸入信號(hào),電壓跟隨器,1. 電路,采樣保持電路,采樣保持電路，多用于模一數(shù)轉(zhuǎn)換電路（A/D）之前。由于A/D 轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間，所以在進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換前必須對(duì)模擬量進(jìn)行瞬間采樣，并把采樣值保存一段時(shí)間，以滿足A/D 轉(zhuǎn)換電路的需要。,信號(hào)測(cè)試電路,1、二極管的作用,2、觀察二極管正接時(shí)輸出波形，當(dāng)二極管 反接時(shí)的輸出波形,電壓比較器,理想運(yùn)放工作在非線性區(qū)的特點(diǎn)：,當(dāng) u+ u 時(shí)， uo = +Uo (sat) u+ u 時(shí)， uo = Uo (sat),飽和區(qū),條件： 沒(méi)有負(fù)反饋回路,電壓比較器電路設(shè)計(jì),1、此電路為過(guò)零比較器，因?yàn)楹拓?fù)向端比較是零電位， 如果負(fù)相端是其他電壓查看輸出波形情況,文氏橋震蕩電路,1、特點(diǎn),1、當(dāng)R1=R2，C1=C2時(shí)，正反饋量 最大為原來(lái)的1/3。,所以，起振條件為,A為放大,倍數(shù)， 由同相比例放大器公式：,所以起振時(shí)，RF2R1,當(dāng)電路穩(wěn)定后，需要RF=2R1，否則，幅 值將不斷增加。,2、震蕩頻率為,文氏橋電路設(shè)計(jì)測(cè)試,1、題目 設(shè)計(jì)一個(gè)1KHZ的 正弦波信號(hào)。,分析：,1、輸出電壓較小時(shí)，由于沒(méi) 達(dá)到二極管的啟動(dòng)電壓，所以二極管不導(dǎo)通，電壓放大很快。,2、當(dāng)達(dá)到二極管的啟動(dòng)電壓時(shí)，R5不再起作用，所以，R5的大小決定了啟動(dòng)速度,3、R3決定了輸出的幅值，它會(huì)在R3和R5以及二極管之間，尋找到一個(gè)平衡點(diǎn)，使信號(hào)達(dá)到穩(wěn)定,功率放大器,第二章 基本電路驗(yàn)證與分析,功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。 特點(diǎn)： 輸出信號(hào)電壓大； 輸出信號(hào)電流大； 放大電路的輸出電阻與負(fù)載匹配。,電壓放大器與功率放大器的區(qū)別： 電壓放大不失真地提高輸入信號(hào)的幅度， 以驅(qū)動(dòng)后面的功率放大級(jí)，通常工作在小信號(hào)狀態(tài)。 功率放大信號(hào)不失真或輕度失真的條件下 提高輸出功率，通常工作在大信號(hào)狀態(tài)。,那么什么是功率放大器？,功率放大電路中三極管的三種工作模式,甲類：Q點(diǎn)適中，信號(hào)在整個(gè)周期內(nèi)都能通過(guò)。效率50,甲乙類：Q點(diǎn)接近截止區(qū)，導(dǎo)通大于半個(gè)周期，效率介于甲類和乙類之間,乙類：Q點(diǎn)在截止區(qū)，半個(gè)周期導(dǎo)通，效率78,那么為什么甲類工作效率低乙類工作效率高?,甲類工作電路,乙類工作電路,功率放大器內(nèi)部的兩種結(jié)構(gòu)電路,OTL電路,OCL電路,LM386集成功率放大器的應(yīng)用,輸出電容(OTL),頻率補(bǔ)償，抵消電 感高頻的不良影響防止自激等,調(diào)節(jié)電壓放大倍數(shù),第二章 基本電路驗(yàn)證與分析,555定時(shí)器及應(yīng)用,低電平 觸發(fā)端,高電平 觸發(fā)端,電壓 控制端,復(fù)位端 低電平有效,放電端,4.516V,它是一種應(yīng)用方便的中規(guī)模集成電路, 廣泛用于信號(hào)的產(chǎn)生、變換、控制與檢測(cè)。 因?yàn)樗?個(gè)5K電阻分壓，所以被叫做555定時(shí)器,什么是555定時(shí)器？,0,0,1,555定時(shí)器的工作原理,2VCC/3,VCC/3,0,0,0,1,1,2VCC/3,VCC/3,1,0,0,1,1,1,1,0,2VCC/3,VCC/3,1,1,1,0,0,由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器,Uo=0,Uo=1,保持區(qū),TH,TR,GND,DIS,VO,VCC,RD,VCO,濾除高頻干擾信號(hào),第一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度tp1，即 uc從VCC/3充電上升到2VCC/3所需的時(shí)間：,第二個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度tp2， 即uc從2VCC/3放電下