經(jīng)典模擬電路-Meng

1、電子工程師必須掌握的20個(gè)模擬電路詳細(xì)分析一、橋式整流電路1二極管的單向?qū)щ娦裕憾O管的PN結(jié)加正向電壓，處于導(dǎo)通狀態(tài)；加反向電壓，處于截止?fàn)顟B(tài)。伏安特性曲線;理想開(kāi)關(guān)模型和恒壓降模型：理想模型指的是在二極管正向偏置時(shí),其管壓降為0,而當(dāng)其反向偏置時(shí),認(rèn)為它的電阻為無(wú)窮大,電流為零.就是截止。恒壓降模型是說(shuō)當(dāng)二極管導(dǎo)通以后,其管壓降為恒定值,硅管為0.7V，鍺管0.5 V2橋式整流電流流向過(guò)程：當(dāng)u 2是正半周期時(shí)，二極管Vd1和Vd2導(dǎo)通；而奪極管Vd3和Vd4截止，負(fù)載RL是的電流是自上而下流過(guò)負(fù)載，負(fù)載上得到了與u 2正半周期相同的電壓；在u 2的負(fù)半周，u 2的實(shí)際極性是下正上負(fù)，二極

2、管Vd3和Vd4導(dǎo)通而Vd1和Vd2截止，負(fù)載RL上的電流仍是自上而下流過(guò)負(fù)載，負(fù)載上得到了與u 2正半周期相同的電壓。3計(jì)算:Vo,Io,二極管反向電壓Uo=0.9U2, Io=0.9U 2/RL,URM=2 U 2電子線路測(cè)量中，電壓和電流是最基本的參量，對(duì)它們的測(cè)量是最基本的測(cè)量，其它的測(cè)量很多都以二者為基礎(chǔ)。電壓的定義是對(duì)電路結(jié)構(gòu)中的兩點(diǎn)來(lái)定義的，只有載流子在從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電勢(shì)能發(fā)生變化時(shí)，兩點(diǎn)之間的電壓差才非零。所以電壓對(duì)兩點(diǎn)才有意義，對(duì)電壓的測(cè)量一定是對(duì)兩點(diǎn)的測(cè)量，一定是將電壓表并聯(lián)在電路中使用。 電流是對(duì)一個(gè)導(dǎo)體截面積分得到的，單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)這個(gè)面的載流子的電荷數(shù)的

3、度量被稱為電流。從電路拓?fù)涞慕嵌瓤?，電流是?duì)電路結(jié)構(gòu)中的一點(diǎn)來(lái)說(shuō)的，即單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)這一點(diǎn)的電荷數(shù)的度量被稱為電流。所以，電流對(duì)一點(diǎn)有意義，對(duì)電流的測(cè)量相當(dāng)于觀察這個(gè)點(diǎn)，對(duì)電流的測(cè)量一定是對(duì)一點(diǎn)的測(cè)量，對(duì)電流的測(cè)量一定是將電流表串聯(lián)到電路中使用的。 電壓有直流電壓和交流電壓兩種。在所關(guān)心的測(cè)量時(shí)間內(nèi)，直流電壓表示兩端電壓恒定的高低關(guān)系，就是說(shuō)其中一端對(duì)另外一端總是高的，或總是低的；交流電壓表示兩端電壓時(shí)變的高低關(guān)系，就是說(shuō)兩端電壓的高低關(guān)系是隨時(shí)間不斷變化的。當(dāng)兩點(diǎn)之間的電壓保持恒定不變時(shí)，宏觀上可以定義這兩點(diǎn)之間的直流電壓，只要一個(gè)值就可以完整地描述電壓。而當(dāng)兩點(diǎn)間不能保持電壓恒定不變時(shí)，從

4、宏觀上對(duì)電壓的描述有多種，分別描述它們不同方面的特性。下面只考慮用得最多的周期信號(hào)的描述。 峰峰值Vpp（Peak to Peak）。峰峰值是指一個(gè)周期內(nèi)信號(hào)最高值和最低值之間差的值，就是最大和最小之間的范圍。它描述了信號(hào)值的變化范圍的大小。峰值Vp（Peak）。峰值是指一個(gè)周期內(nèi)信號(hào)最高值或最低值到平均值之間差的值。一般來(lái)說(shuō)，峰值對(duì)上下對(duì)稱的信號(hào)才有定義。可以看到，峰值等于峰峰值的一半。 有效值/均方根值Vrms（Root Mean Square）。電壓有效值：讓恒定電壓和交變電壓分別加在阻值相等的電阻上，使它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就可以把該恒定電壓的數(shù)值規(guī)定為這個(gè)交變電壓的有效值。

5、周期信號(hào)計(jì)算方法：一個(gè)周期內(nèi)對(duì)信號(hào)平方后積分，平均再開(kāi)方，如公式2.1所示。有效值的意義是：在一個(gè)周期內(nèi)做功的大小等于與該值相等的直流電壓或電流所做功的大小。據(jù)有效值定義可列： ·=·dx = 故得交流電的有效值： = 即：交流電的有效值 = 其峰值除以單相半波整流電路 單相半波整流：平均值= 0.45 U 有效值= 0.71 U (U為交流電的有效值)一、 單相全波整流電路單相全波整流：平均值= 0.9 U 有效值= U (U為交流電的有效值)二、 三相半波整流電路與三相全波整流 綜上推導(dǎo)匯總?cè)缦拢?、 單相交流電： 平均值= 0 有效值U = U （U為交流電的峰值電壓

6、）2、單相半波整流：平均值= 0.45 U 有效值= 0.71 U (U為交流電的有效值)3、單相全波整流：平均值= 0.9 U 有效值= U (U為交流電的有效值)4、三相半波整流：平均值= 1.17 U 有效值=1.19 U (U為相電壓的有效值)5、三相全波整流：平均值= 2.34 U 有效值= 1.68U (U為相電壓的有效值)6、單/三相全波整流的平均值與單/三相半波整流的平均值之比 = 27、單/三相全波整流的有效值與單/三相半波整流的有效值之比 = 。一、故障分析問(wèn)題：1、若有一個(gè)二極管內(nèi)部短路，整流電路會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？v1v2TRL+正半周短路短路短路短路 （讓學(xué)生自己分析，鍛

7、煉學(xué)生對(duì)電路故障的分析能力，用電路形象地得出結(jié)果。） 結(jié)論：一個(gè)二極管短路，變壓器短路燒毀。 2、若有一個(gè)二極管虛焊（斷路），整流電路會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？+正半周v1v2TRL斷路斷路斷路斷路導(dǎo)通 結(jié)論：一個(gè)二極管斷路或虛焊，變成半波整流電路。v1v2TRL接反+正半周接反接反接反3、若有一個(gè)二極管方向接反，整流電路會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？結(jié)論：一個(gè)二極管接反，變壓器短路燒毀。 （通過(guò)以上的故障分析培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，同時(shí)提高學(xué)生的安全意識(shí)）二、實(shí)物展示幾種常見(jiàn)的電橋電路的實(shí)物。波形名稱波形圖有效值平均值波形系數(shù)波峰系數(shù)正弦正弦半波正弦全波三角波鋸形波方波脈沖波形系數(shù)：波形平均值和有效值的比值。(參考)精

8、密全波整流電路設(shè)計(jì)圖中精密全波整流電路的名稱,純屬本人命的名,只是為了區(qū)分;除非特殊說(shuō)明,增益均按1設(shè)計(jì).圖1是最經(jīng)典的電路,優(yōu)點(diǎn)是可以在電阻R5上并聯(lián)濾波電容.電阻匹配關(guān)系為R1=R2,R4=R5=2R3;可以通過(guò)更改R5來(lái)調(diào)節(jié)增益 圖2優(yōu)點(diǎn)是匹配電阻少,只要求R1=R2 圖3的優(yōu)點(diǎn)是輸入高阻抗,匹配電阻要求R1=R2,R4=2R3 圖4的匹配電阻全部相等,還可以通過(guò)改變電阻R1來(lái)改變?cè)鲆?缺點(diǎn)是在輸入信號(hào)的負(fù)半周,A1的負(fù)反饋由兩路構(gòu)成,其中一路是R5,另一路是由運(yùn)放A2復(fù)合構(gòu)成,也有復(fù)合運(yùn)放的缺點(diǎn). 圖5 和 圖6 要求R1=2R2=2R3,增益為

9、1/2,缺點(diǎn)是:當(dāng)輸入信號(hào)正半周時(shí),輸出阻抗比較高,可以在輸出增加增益為2的同相放大器隔離.另外一個(gè)缺點(diǎn)是正半周和負(fù)半周的輸入阻抗不相等,要求輸入信號(hào)的內(nèi)阻忽略不計(jì)  圖7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;負(fù)半周增益=-R3/R2;要求正負(fù)半周增益的絕對(duì)值相等,例如增益取2,可以選R1=30K,R2=10K,R3=20K 圖8的電阻匹配關(guān)系為R1=R2 圖9要求R1=R2,R4可以用來(lái)調(diào)節(jié)增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺點(diǎn)是正負(fù)半波的輸入阻抗不相等,要求輸入信號(hào)的內(nèi)阻要小,否則輸出波形不對(duì)稱. 圖10是利

10、用單電源運(yùn)放的跟隨器的特性設(shè)計(jì)的,單電源的跟隨器,當(dāng)輸入信號(hào)大于0時(shí),輸出為跟隨器;當(dāng)輸入信號(hào)小于0的時(shí)候,輸出為0.使用時(shí)要小心單電源運(yùn)放在信號(hào)很小時(shí)的非線性.而且,單電源跟隨器在負(fù)信號(hào)輸入時(shí)也有非線性. 圖7,8,9三種電路,當(dāng)運(yùn)放A1輸出為正時(shí),A1的負(fù)反饋是通過(guò)二極管D2和運(yùn)放A2構(gòu)成的復(fù)合放大器構(gòu)成的,由于兩個(gè)運(yùn)放的復(fù)合(乘積)作用,可能環(huán)路的增益太高,容易產(chǎn)生振蕩.       精密全波電路還有一些沒(méi)有錄入,比如高阻抗型還有一種把A2的同相輸入端接到A1的反相輸入端的,其實(shí)和這個(gè)高阻抗型的原理一樣,就沒(méi)有專門(mén)收錄

11、,其它采用A1的輸出只接一個(gè)二極管的也沒(méi)有收錄,因?yàn)樵谶@個(gè)二極管截止時(shí),A1處于開(kāi)環(huán)狀態(tài).結(jié)論:        雖然這里的精密全波電路達(dá)十種,仔細(xì)分析,發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀的并不多,確切的說(shuō)只有3種,就是前面的3種.        圖1的經(jīng)典電路雖然匹配電阻多,但是完全可以用6個(gè)等值電阻R實(shí)現(xiàn),其中電阻R3可以用兩個(gè)R并聯(lián).可以通過(guò)R5調(diào)節(jié)增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有優(yōu)勢(shì)的是可以在R5上并電容濾波.    

12、0;   圖2的電路的優(yōu)勢(shì)是匹配電阻少,只要一對(duì)匹配電阻就可以了.         圖3的優(yōu)勢(shì)在于高輸入阻抗.         其它幾種,有的在D2導(dǎo)通的半周內(nèi),通過(guò)A2的復(fù)合實(shí)現(xiàn)A1的負(fù)反饋,對(duì)有些運(yùn)放會(huì)出現(xiàn)自激. 有的兩個(gè)半波的輸入阻抗不相等,對(duì)信號(hào)源要求較高.         兩個(gè)單運(yùn)放型雖然可以實(shí)現(xiàn)整流的目的,但是輸入輸出特性都很

13、差.需要輸入輸出都加跟隨器或同相放大器隔離.         各個(gè)電路都有其設(shè)計(jì)特色,希望我們能從其電路的巧妙設(shè)計(jì)中,吸取有用的.例如單電源全波電路的設(shè)計(jì),復(fù)合反饋電路的設(shè)計(jì),都是很有用的設(shè)計(jì)思想和方法,如果能把各個(gè)圖的電路原理分析并且推導(dǎo)每個(gè)公式,會(huì)有受益的.問(wèn)題： 為什么 整流后的電壓取的是波形的平均值而不是有效值？2014-12-22二.電源濾波器1電源濾波的過(guò)程分析：電源濾波是在負(fù)載RL兩端并聯(lián)一只較大容量的電容器。由于電容兩端電壓不能突變，因而負(fù)載兩端的電壓也不會(huì)突變，使輸出電壓得以平滑，達(dá)到濾波的目的。

14、波形形成過(guò)程：輸出端接負(fù)載RL時(shí)，當(dāng)電源供電時(shí)，向負(fù)載提供電流的同時(shí)也向電容C充電，充電時(shí)間常數(shù)為充=（RiRLC）RiC,一般RiRL,忽略Ri壓降的影響，電容上電壓將隨u 2迅速上升，當(dāng)t=t1時(shí)，有u 2=u 0,此后u 2低于u 0，所有二極管截止，這時(shí)電容C通過(guò)RL放電，放電時(shí)間常數(shù)為RLC，放電時(shí)間慢，u 0變化平緩。當(dāng)t=t2時(shí)，u 2=u 0, t2后u 2又變化到比u 0大，又開(kāi)始充電過(guò)程，u 0迅速上升。t=t3時(shí)有u 2=u 0，t3后，電容通過(guò)RL放電。如此反復(fù)，周期性充放電。由于電容C的儲(chǔ)能作用，RL上的電壓波動(dòng)大大減小了。電容濾波適合于電流變化不大的場(chǎng)合。LC濾波電

15、路適用于電流較大，要求電壓脈動(dòng)較小的場(chǎng)合。2計(jì)算:濾波電容的容量和耐壓值選擇電容濾波整流電路輸出電壓Uo在2U 20.9U 2之間，輸出電壓的平均值取決于放電時(shí)間常數(shù)的大小。電容容量RLC（35）T/2其中T為交流電源電壓的周期。實(shí)際中，經(jīng)常進(jìn)一步近似為Uo1.2U2整流管的最大反向峰值電壓URM=2U 2，每個(gè)二極管的平均電流是負(fù)載電流的一半。電源濾波電路整流電路的輸出電壓不是純粹的直流，從示波器觀察整流電路的輸出，與直流相差很大，波形中 含有較大的脈動(dòng)成分，稱為紋波。為獲得比較理想的直流電壓，需要利用具有儲(chǔ)能作用的電抗性元件（如電容、電感）組成的濾波電路來(lái)濾除整流電路輸出電壓中的 脈動(dòng)成分

16、以獲得直流電壓。常用的濾波電路有無(wú)源濾波和有源濾波兩大類。無(wú)源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波(包括倒L型、LC濾波、LC型濾波和RC型濾 波等)。有源濾波的主要形式是有源RC濾波，也被稱作電子濾波器。直流電中的脈動(dòng)成分的大小用脈動(dòng)系數(shù)來(lái)表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。脈動(dòng)系數(shù)(S)=輸出電壓交流分量的基波最大值輸出電壓的直流分量半波整流輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)為S=157，全波整流和橋式整流的輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)SO67。對(duì)于全波和橋式整流電路采用C型濾波電路 后，其脈動(dòng)系數(shù)S=1(4(RLCT-1)。(T為整流輸出的直流脈動(dòng)電壓的周期。)電阻濾波電路RC-型濾波電路，實(shí)質(zhì)上是在

17、電容濾波的基礎(chǔ)上再加一級(jí)RC濾波電路組成的。如圖1(B)RC濾波電路。若用S表示C1兩端電壓的脈動(dòng)系數(shù)，則輸 出電壓兩端的脈動(dòng)系數(shù)S=(1/C2R)S。 由分析可知，電阻R的作用是將殘余的紋波電壓降落在電阻兩端，最后由C2再旁路掉。在值一定的情況下，R愈大，C2愈大，則脈動(dòng)系數(shù)愈小，也就是濾 波效果就越好。而R值增大時(shí)，電阻上的直流壓降會(huì)增大，這樣就增大了直流電源的內(nèi)部損耗；若增大C2的電容量，又會(huì)增大電容器的體積和重量，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也不 現(xiàn)實(shí)。這種電路一般用于負(fù)載電流比較小的場(chǎng)合.電感濾波電路        根據(jù)電抗性元件對(duì)交

18、、直流阻抗的不同，由電容C及電感L所組成的濾波電路的基本形式如圖1所示。因?yàn)殡娙萜鰿對(duì)直流開(kāi)路，對(duì)交流阻抗小，所以C并聯(lián)在負(fù)載 兩端。電感器L對(duì)直流阻抗小，對(duì)交流阻抗大，因此L應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)。         （A）電容濾波                 （B）   C-R-C或RC-型電阻濾波 脈動(dòng)系數(shù)S=(1/C2R')S'&#

19、160;              （C）   L-C電感濾波   （D） 型濾波或叫C-L-C濾波                           

20、60;                    圖1 無(wú)源濾波電路的基本形式  并聯(lián)的電容器C在輸入電壓升高時(shí)，給電容器充電，可把部分能量存儲(chǔ)在電容器中。而當(dāng)輸入電壓降低時(shí)，電容兩端電壓以指數(shù)規(guī)律放電，就可以把存儲(chǔ)的能量釋放 出來(lái)。經(jīng)過(guò)濾波電路向負(fù)載放電，負(fù)載上得到的輸出電壓就比較平滑，起到了平波作用。若采用電感濾波，當(dāng)輸入電壓增高時(shí)，與負(fù)載串聯(lián)的電感L中的電流增加， 因此電感L將存儲(chǔ)部分

21、磁場(chǎng)能量，當(dāng)電流減小時(shí)，又將能量釋放出來(lái)，使負(fù)載電流變得平滑，因此，電感L也有平波作用。 利用儲(chǔ)能元件電感器L的電流不能突變的特點(diǎn)，在整流電路的負(fù)載回路中串聯(lián)一個(gè)電感，使輸出電流波形較為平滑。因?yàn)殡姼袑?duì)直流的阻抗小，交流的阻抗大，因此 能夠得到較好的濾波效果而直流損失小。電感濾波缺點(diǎn)是體積大,成本高.橋式整流電感濾波電路如圖2所示。電感濾波的波形圖如圖2所示。根據(jù)電感的特點(diǎn)，當(dāng)輸出電流發(fā)生變化時(shí)，L中將感應(yīng)出一個(gè)反電勢(shì)，使整流管的導(dǎo)電角 增大，其方向?qū)⒆柚闺娏靼l(fā)生變化。圖2電感濾波電路        在橋式整流電路中，當(dāng)u2

22、正半周時(shí)，D1、D3導(dǎo)電，電感中的電流將滯后u2不到90°。當(dāng)u2超過(guò)90°后開(kāi)始下降，電感上的反電勢(shì)有助于D1、D3繼 續(xù)導(dǎo)電。當(dāng)u2處于負(fù)半周時(shí)，D2、D4導(dǎo)電，變壓器副邊電壓全部加到D1、D3兩端，致使D1、D3反偏而截止，此時(shí)，電感中的電流將經(jīng)由D2、D4提 供。由于橋式電路的對(duì)稱性和電感中電流的連續(xù)性，四個(gè)二極管D1、D3；D2、D4的導(dǎo)電角都是180°，這一點(diǎn)與電容濾波電路不同。圖3電感濾波電路波形圖已知橋式整流電路二極管的導(dǎo)通角是180°，整流輸出電壓是半個(gè)半個(gè)正弦波，其平均值約為 。電感濾波電路，二極管的導(dǎo)通角也是180°，當(dāng)忽

23、略電感器L的電阻時(shí)，負(fù)載上輸出的電壓平均值也是 。如果考慮濾波電感的直流電阻R，則電感濾波電路輸出的電壓平均值為                               要注意電感濾波電路的電流必須要足夠大，即RL不能太大，應(yīng)滿足wL>>RL，此時(shí)IO（AV）可用下式計(jì)算 

24、                               由于電感的直流電阻小，交流阻抗很大，因此直流分量經(jīng)過(guò)電感后的損失很小，但是對(duì)于交流分量，在wL和 上分壓后，很大一部分交流分量降落在電感上，因而降低了輸出電壓中的脈動(dòng)成分。電感L愈大，RL愈小，則濾波效果愈好，所以電感濾波適用于

25、負(fù)載電流比較大 且變化比較大的場(chǎng)合。采用電感濾波以后，延長(zhǎng)了整流管的導(dǎo)電角，從而避免了過(guò)大的沖擊電流。電容濾波原理詳解1空載時(shí)的情況當(dāng)電路采用電容濾波，輸出端空載，如圖4(a)所示，設(shè)初始時(shí)電容電壓uC為零。接入電源后，當(dāng)u2在正半周時(shí)，通過(guò)D1、D3向電容器C充電；當(dāng) 在u2的負(fù)半周時(shí)，通過(guò)D2、D4向電容器C充電，充電時(shí)間常數(shù)為              （a）電路圖        

26、                                    （b）波形圖              

27、0;                  圖4 空載時(shí)橋式整流電容濾波電路 式中 包括變壓器副邊繞組的直流電阻和二極管的正向?qū)娮?。由?一般很小，電容器很快就充到交流電壓u2的最大值 ，如波形圖2（b） 的時(shí)刻。此后，u2開(kāi)始下降，由于電路輸出端沒(méi)接負(fù)載，電容器沒(méi)有放電回路，所以電容電壓值uC不變，此時(shí)，uCu2，二極管兩端承受反向電壓，處于截 止?fàn)顟B(tài)，電路的輸出電壓，電 路輸出維持一個(gè)恒定值。實(shí)際上電路總要帶一定

28、的負(fù)載，有負(fù)載的情況如下。2帶載時(shí)的情況圖5給出了電容濾波電路在帶電阻負(fù)載后的工作情況。接通交流電源后，二極管導(dǎo)通，整流電源同時(shí)向電容充電和向負(fù)載提供電流,輸出電壓的波形是正弦 形。在 時(shí)刻，即達(dá)到u2 90°峰值時(shí)，u2開(kāi)始以正弦規(guī)律下降，此時(shí)二極管是否關(guān)斷，取決于二極管承受的是正向電壓還是反向電壓。先設(shè)達(dá)到90°后，二極管關(guān)斷，那么只有濾波電容以指數(shù)規(guī)律向負(fù)載放電，從而維持一定的負(fù)載電流。但是90°后指數(shù)規(guī)律下降的速率快，而正弦波下降 的速率小，所以超過(guò)90°以后有一段時(shí)間二極管仍然承受正向電壓，二極管導(dǎo)通。隨著u2的下降，正弦波的下降速率越來(lái)越快，

29、uC 的下降速率越來(lái)越慢。所以在超過(guò)90°后的某一點(diǎn)，例如圖5(b)中的t2時(shí)刻，二極管開(kāi)始承受反向電壓，二極管關(guān)斷。此后只有電容器C向負(fù)載以指數(shù)規(guī)律 放電的形式提供電流，直至下一個(gè)半周的正弦波來(lái)到，u2再次超過(guò)uC，如圖5(b)中的t3時(shí)刻，二極管重又導(dǎo)電。以上過(guò)程電容器的放電時(shí)間常數(shù)為電容濾波一般負(fù)載電流較小，可以滿足td較大的條件，所以輸出電壓波形的放電段比較平緩，紋波較小，輸出脈動(dòng)系數(shù)S小，輸出平均電壓UO(AV)大，具有 較好的濾波特性。（a）電路圖          

30、60;                    （b）波形圖                             &#

31、160;   圖5帶載時(shí)橋式整流濾波電路        以上濾波電路都有一個(gè)共性,那就是需要很大的電容容量才能滿足要求,這樣一來(lái)大容量電容在加電瞬間很有很大的短路電流,這個(gè)電流對(duì)整流二極管,變壓器沖擊 很大,所以現(xiàn)在一般的做法是在整流前加一的 功率型NTC熱敏電阻來(lái)維持平 衡,因NTC熱敏電阻在常溫下電阻很大,加電后隨著溫度升高，電阻阻值迅速減小,這個(gè)電路叫軟起動(dòng)電路。這種電路缺點(diǎn)是：斷電后，在熱時(shí)間常數(shù)內(nèi)， NTC熱敏電阻沒(méi)有恢復(fù)到零功率電阻值，所以不宜頻繁的開(kāi)啟。   &

32、#160;     為什么整流后加上濾波電容在不帶負(fù)載時(shí)電壓為何升高？這是因?yàn)榧由蠟V波測(cè)得的電壓是含有脈動(dòng)成分的峰值電壓，加上負(fù)載后就是平均值，計(jì)算：峰值電 壓=1.414×理論輸出電壓有源濾波-電子電路濾波電阻濾波本身有很多矛盾,電感濾波成本又高,故一般線路常采用有源濾波電路,電路如圖6。它是由C1、R、C2組成的型RC濾波電路與有源器件晶 體管T組成的射極輸出器連接而成的電路。由圖6可知，流過(guò)R的電流IR=IE(1+)=IRL(1+)。流過(guò)電阻R的電流僅為負(fù)載電流的 1/(1+)所以可以采用較大的R，與C2配合以獲得較好的濾波效果，以使C2

33、兩端的電壓的脈動(dòng)成分減小，輸出電壓和C2兩端的電壓基本相等，因此輸 出電壓的脈動(dòng)成分也得到了削減。從RL負(fù)載電阻兩端看，基極回路的濾波元件R、C2折合到射極回路，相當(dāng)于R減小了(1+)倍，而C2增大了(1+)倍。這樣所需的電容 C2只是一般RC型濾波器所需電容的1，比如晶體管的直流放大系數(shù)=50，如果用一般RC型濾波器所需電容容量為1000F，如采用電子濾波 器，那么電容只需要20F就滿足要求了。采用此電路可以選擇較大的電阻和較小的電容而達(dá)到同樣的濾波效果，因此被廣泛地用于一些小型電子設(shè)備的電源之 中。三.信號(hào)濾波器1信號(hào)濾波器的作用:把輸入信號(hào)中不需要的信號(hào)成分衰減到足夠小的程度，但同時(shí)必須

34、讓有用信號(hào)順利通過(guò)。與電源濾波器的區(qū)別和相同點(diǎn)：兩者區(qū)別為：信號(hào)濾波器用來(lái)過(guò)濾信號(hào)，其通帶是一定的頻率范圍，而電源濾波器則是用來(lái)濾除交流成分，使直流通過(guò)，從而保持輸出電壓穩(wěn)定；交流電源則是只允許某一特定的頻率通過(guò)。相同點(diǎn)：都是用電路的幅頻特性來(lái)工作。2LC串聯(lián)和并聯(lián)電路的阻抗計(jì)算:串聯(lián)時(shí)，電路阻抗為Z=R+j(XL-XC)=R+j(L-1/C) 并聯(lián)時(shí)電路阻抗為Z=1/jC(R+jL)= 考濾到實(shí)際中，常有R<<L,所以有Z幅頻關(guān)系和相頻關(guān)系曲線： 3畫(huà)出通頻帶曲線：計(jì)算諧振頻率：fo=1/2LC四.微分電路和積分電路1電路的作用：積分電路：1.延遲、定時(shí)、時(shí)鐘2.低通濾波3.改變

35、相角（減）積分電路可將矩形脈沖波轉(zhuǎn)換為鋸齒波或三角波，還可將鋸齒波轉(zhuǎn)換為拋物波。微分電路：1.提取脈沖前沿2.高通濾波3.改變相角（加）微分電路是積分電路的逆運(yùn)算，波形變換。微分電路可把矩形波轉(zhuǎn)換為尖脈沖波。與濾波器的區(qū)別和相同點(diǎn)：原理相同，應(yīng)用場(chǎng)合不同。2微分和積分電路電壓變化過(guò)程分析,    在圖4-17所示電路中，激勵(lì)源為一矩形脈沖信號(hào)，響應(yīng)是從電阻兩端取出的電壓，即，電路時(shí)間常數(shù)小于脈沖信號(hào)的脈寬，通常取。圖4-17 微分電路圖    因?yàn)閠<0時(shí)，而在t = 0 時(shí)，突變到，且在0< t &l

36、t; t1期間有：，相當(dāng)于在RC串聯(lián)電路上接了一個(gè)恒壓源，這實(shí)際上就是RC串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)：。由于，則由圖4-17電路可知。所以，即：輸出電壓產(chǎn)生了突變，從0 V突跳到。    因?yàn)椋噪娙莩潆姌O快。當(dāng)時(shí)，有，則。故在期間內(nèi)，電阻兩端就輸出一個(gè)正的尖脈沖信號(hào)，如圖4-18所示。    在時(shí)刻，又突變到0 V，且在期間有：= 0 V，相當(dāng)于將RC串聯(lián)電路短接，這實(shí)際上就是RC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)狀態(tài)：。    由于時(shí)，故。    因

37、為，所以電容的放電過(guò)程極快。當(dāng)時(shí)，有，使，故在期間，電阻兩端就輸出一個(gè)負(fù)的尖脈沖信號(hào)，如圖4-18所示。圖4-18 微分電路的ui與uO波形由于為一周期性的矩形脈沖波信號(hào)，則也就為同一周期正負(fù)尖脈沖波信號(hào)，如圖4-18所示。    尖脈沖信號(hào)的用途十分廣泛，在數(shù)字電路中常用作觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)；在變流技術(shù)中常用作可控硅的觸發(fā)信號(hào)。    這種輸出的尖脈沖波反映了輸入矩形脈沖微分的結(jié)果，故稱這種電路為微分電路。    微分電路應(yīng)滿足三個(gè)條件： 激勵(lì)必須為一周期性的矩形脈沖； 響應(yīng)

38、必須是從電阻兩端取出的電壓； 電路時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于脈沖寬度，即。 在圖4-19所示電路中，激勵(lì)源為一矩形脈沖信號(hào)，響應(yīng)是從電容兩端取出的電壓，即，且電路時(shí)間常數(shù)大于脈沖信號(hào)的脈寬，通常取。    因?yàn)闀r(shí)，在t =0時(shí)刻突然從0 V上升到時(shí)，仍有，    故。在期間內(nèi)，此時(shí)為RC串聯(lián)狀態(tài)的零狀態(tài)響應(yīng)，即。    由于，所以電容充電極慢。當(dāng)時(shí)，。電容尚未充電至穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸入信號(hào)已經(jīng)發(fā)生了突變，從突然下降至0 V。則在期間內(nèi)，此時(shí)為RC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)狀態(tài)，即。 

39、;   由于，所以電容從處開(kāi)始放電。因?yàn)?，放電進(jìn)行得極慢，當(dāng)電容電壓還未衰減到時(shí)，又發(fā)生了突變并周而復(fù)始地進(jìn)行。這樣，在輸出端就得到一個(gè)鋸齒波信號(hào)，如圖4-20所示。    鋸齒波信號(hào)在示波器、顯示器等電子設(shè)備中作掃描電壓。    由圖4-20波形可知：若越大，充、放進(jìn)行得越緩慢，鋸齒波信號(hào)的線性就越好。    從圖4-20波形還可看出，是對(duì)積分的結(jié)果，故稱這種電路為積分電路。    RC積分電路應(yīng)滿足三個(gè)

40、條件： 為一周期性的矩形波； 輸出電壓是從電容兩端取出；電路時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于脈沖寬度，即。      圖4-19 積分電路圖                              畫(huà)出變化波形圖.3計(jì)算:時(shí)間常數(shù)：RC電壓變化方程：積分：

41、Uo=Uc=(1/C)icdt,因Ui=UR+Uo,當(dāng)t=to時(shí)，Uc=Uo.隨后C充電，由于RCTk,充電很慢，所以認(rèn)為Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故Uo=(1/c)icdt=(1/RC)Uidt微分：iF=iC=Cdui/dt Uo=-iFR=-RCdui/dt電阻和電容參數(shù)的選擇：五.共射極放大電路1 三極管的結(jié)構(gòu),三極管各極電流關(guān)系：Ie=Icn+Ibn=Ic+Ib Ic=Icn+IcboIbIb =Ibn-Icbo特性曲線：共發(fā)射極輸入特性曲線 共發(fā)射極輸出特性曲線放大條件：發(fā)射結(jié)正偏（大于導(dǎo)通電壓），集電極反向偏置2 元器件的作用：UCC為直流電源（集電極電源），其作用是

42、為整個(gè)電路提供能源，保證三極管發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。Rb 為基極偏置電阻，作用是為基極提供合適的偏置電流。Rc為集電極負(fù)載電阻，作用是將集電極電流的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化。晶體管V具有放大作用，是放大器的核心。必須保證管子工作在放大狀態(tài)。電容C1 C2稱為隔直電容或耦合電容，作用是隔直流通交流，即保證信號(hào)正常流通的情況下，使交直流相互隔離互不影響。電路的用途：將微弱的電信號(hào)不失真（或在許可范圍內(nèi)）地加以放大，把直流電能轉(zhuǎn)化成交流電能。電壓放大倍數(shù)：電壓增益用Au表示，定義為放大器輸出信號(hào)電壓有效值與輸入信號(hào)電壓有效值的比值，即Au=Uo/Ui。Uo與信號(hào)源開(kāi)路電壓Us之比稱為考慮信號(hào)源

43、內(nèi)阻時(shí)的電壓放大倍數(shù)，記作Aus，即Aus=Uo/Us。根據(jù)輸入回路可得Ui=Us ri/(rs+ri)，因此二者關(guān)系為Aus=Au ri/(rs+ri)輸入輸出的信號(hào)電壓相位關(guān)系：輸出電壓與輸入信號(hào)電壓波形相同，相位相差180o，并且輸出電壓幅度比輸入電壓大。交流和直流等效電路圖： 3 靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算：基極電流IBQ=UCC-UBE/Rb（UBE=0.60.8V取0.7V UBE=0.10.3V取0.2V）集電極電流ICQ=IBQ，UCEQ=UCC-ICQRc。電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：輸入電壓Ui=Ibrbe輸出電壓Uo= -IbRL(RL=RcRL/Rc+RL) 電壓放大倍數(shù)Au=-RL/r

44、be=-RCRL/rbe(RC+RL)六.分壓偏置式共射極放大電路 1元器件的作用:CE為旁通電容，交流短路R4。RB1RB2為基極偏置電阻，作用是為基極提供合適的偏置電流。電路的用途：既有電壓增益，也有電流增益，應(yīng)用最廣，常用作各種放大器的主放大級(jí)。電壓放大倍數(shù)：輸入交流電壓Ui=Ibrbe輸出交流電壓為Uo= -Ic(RCRL)=-Ib(RCRL)故得電壓放大倍數(shù)Au=-(RCRL)/rbe=- RL/rbe式中RL= RCRL rbe=rbb+(1+)26mV/IEQ輸入輸出的信號(hào)電壓相位關(guān)系: 輸出電壓與輸入信號(hào)電壓波形相同，相位相差180o，并且輸出電壓幅度比輸入電壓大。交流和直流等

45、效電路圖: 2電流串聯(lián)負(fù)反饋過(guò)程分析:負(fù)反饋對(duì)參數(shù)的影響:RE的負(fù)反饋使得輸出隨輸入的變化受到抑制，導(dǎo)致Au減小，輸入電阻增大。3 靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算:UB=RB2UCC/(RB1+RB2) ICQIEQ=UB-UBEQ/RE UCEQ=UCC-ICQ(RC+RE)電壓放大倍數(shù)的計(jì)算: Au=-(RCRL)/rbe=- RL/rbe 源電壓放大倍數(shù)Aus=AuRi/(Rs+Ri) Ri=RB1RB2rbe4 受控源等效電路分析:發(fā)射極接電阻時(shí)的交流等效電路電流放大倍數(shù)Ai 流過(guò)RL的電流Io和輸入電流Ii分別為Io=IcRc/Rc+RL=IbRc/Rc+RL Ii=Ib(RB+rbe)/RB式中

46、RB=RB1RB2，由此可得Ai=Io/Ii=RBRc/(RB+rbe)(RC+RL)若滿足RB>>rbe,RL<<Rc,則Ai輸入電阻Ri=Ui/Ii=RBrbe若RB>>rbe,則Rirbe輸出電阻Ro=Uo/IoUs=0=Rc源電壓放大倍數(shù)Aus,定義為輸出電壓Uo與信號(hào)源電壓Us的比值，即Aus=AuRi/(Rs+Ri)若滿足Ri>>Rs,則AusAu若旁路電容CE開(kāi)路時(shí)的情況，旁路電容CE開(kāi)路，發(fā)射極接有電阻RE，此時(shí)直流通路不變，靜態(tài)點(diǎn)不變，Ui=Ibrbe+(1+)IbRE,Uo仍為-IbRL,電壓放大倍數(shù)將變?yōu)锳u=Uo/Ui=-

47、RL/rbe+(1+)RE, 對(duì)比知放大倍數(shù)減小了，因?yàn)镽E的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，使得輸出隨輸入變化受到抑制，導(dǎo)致Au減小。當(dāng)(1+)RE>>rbe,則有Au-RL/RE,與此同時(shí)，從b極看去的輸入電阻RL（不包括Rb1Rb2）變?yōu)镽L=Ui/Ib=rbe+(1+)RE,即射極電阻RE折合到基極支路應(yīng)擴(kuò)大(1+)倍，因此，放大器的輸入電阻Ri=Rb1Rb2Ri，輸入電阻明顯增大了。七.共集電極放大電路(射極跟隨電路)1 元器件的作用：R2為反饋電阻，能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。電路的用途,：常作為多級(jí)放大電路的輸入電路的輸入級(jí)、輸出級(jí)、中間緩沖級(jí)，功率放大電路中，常作推挽輸出級(jí)。電壓放大倍數(shù)：Uo

48、=Ie(ReRL)=(1+)IbRe Ui=Ibrbe+Uo=Ibrbe+(1+) IbReAu=(1+)Re/rbe+(1+)Re輸入輸出的信號(hào)電壓相位關(guān)系：輸出電壓與輸入電壓同相。交流和直流等效電路圖：電路的輸入和輸出阻抗特點(diǎn)：輸入電阻高，輸出電阻低。2 電流串聯(lián)負(fù)反饋過(guò)程分析：在輸入電壓 Ui一定時(shí)，某種原因（如負(fù)載電阻變?。┦馆敵鲭娏鱅o增大，則反饋信號(hào)Uf增大，從而使運(yùn)放的凈輸入信號(hào)Ud減小，使輸出電壓Uo減小，使Io減小，從而抑制了Io的增大。過(guò)程可表示為：RLIoUfUdUoIo電流負(fù)反饋放大具有恒流源的性質(zhì)。負(fù)反饋對(duì)電路參數(shù)的影響：提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，穩(wěn)定輸出電流，展寬通頻帶

49、，減小非線性失真抑制干擾噪聲，串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大，電流負(fù)反饋使輸出電阻增大。3 靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算：UBRB2UCC/RB1+RB2 ICQIEQ=UB-UBEQ/RE IBQ=ICQ/,UCEQ=UCC-ICQRe電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：Uo=Ie(ReRL)=(1+)IbRe Ui=Ibrbe+Uo=Ibrbe+(1+) IbReAu=(1+)Re/rbe+(1+)Re八.電路反饋框圖1 反饋的概念：將放大電路輸出量（電壓或電流）的一部分或全部通過(guò)某些元件或網(wǎng)絡(luò)（稱為反饋網(wǎng)絡(luò)），反向送回到輸入回路，來(lái)影響原輸入量（電壓或電流）的過(guò)程稱為反饋。正負(fù)反饋及其判斷方法：當(dāng)輸入量不變時(shí)，若輸入量比

50、沒(méi)有反饋時(shí)變大了，即反饋信號(hào)加強(qiáng)了凈輸入信號(hào)，這種情況稱為正反饋；反之，若輸出量比沒(méi)有反饋時(shí)變小了，即反饋信號(hào)削弱了凈輸入信號(hào)，這種情況稱為負(fù)反饋。通常采用“瞬時(shí)極性法”判斷。方法如下：首先創(chuàng)定輸入信號(hào)為某一瞬時(shí)極性（一般設(shè)對(duì)地極性為正），然后再根據(jù)各級(jí)輸入、輸出之間的相位關(guān)系（對(duì)分立元件放大器有共射反相，共集、共基同相；對(duì)集成運(yùn)放有，Uo與U-反相、與U+同相）依次推斷其他有關(guān)各點(diǎn)瞬時(shí)輸入信號(hào)作用所呈現(xiàn)的瞬時(shí)極性（用+或表示升高，-或表示降低）；并確定從輸出回路到輸入回路的反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性；最后判斷反饋信號(hào)的作用是加強(qiáng)了還是削弱了凈輸入信號(hào)。使凈輸入信號(hào)加強(qiáng)的為正反饋，若是削弱則為負(fù)反饋。

51、電流反饋和電壓反饋及其判斷方法：若反饋是對(duì)輸出電壓采樣則稱為電壓反饋，若反饋是對(duì)輸出電流采樣，則稱為電流反饋。電壓反饋的反饋信號(hào)與輸出電壓成正比，電流反饋的反饋信號(hào)與輸出電流成正比。常用方法負(fù)載電阻短路法（亦稱輸出短路法）。方法是假設(shè)獎(jiǎng)負(fù)載電阻RL短路，也就是使輸出電壓為零。此時(shí)若原來(lái)是電壓反饋，則反饋信號(hào)一定隨輸出信號(hào)電壓為零而消失；若電路中仍然有反饋存在，則原來(lái)的反饋是應(yīng)該是電流反饋。2 帶負(fù)反饋電路的放大增益：凈輸入信號(hào)Xid=Xi-Xf, 開(kāi)環(huán)增益為A=Xo/Xid, 反饋系數(shù)為F=Xf/Xo。閉環(huán)增益Af=Xo/Xi 負(fù)反饋放大電路增益表達(dá)式為Af=A/1+AF3負(fù)反饋對(duì)電路的放大增

52、益,通頻帶,增益的穩(wěn)定性,失真,輸入和輸出電阻的影響：提高閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，提高（1+AF）倍。展寬通頻帶，上限fHf增加1+AmF倍，下限fLf減小1/1+AmF倍。減小非線性失真和抑制干擾、噪聲。對(duì)輸入電阻的影響：串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大1+AF倍，并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小1/1+AF倍；對(duì)輸出電阻的影響：電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小1/1+AF倍，電流負(fù)反饋使輸出電阻增大1+AF倍。九.二極管穩(wěn)壓電路1 穩(wěn)壓二極管的特性曲線：2 穩(wěn)壓二極管應(yīng)用注意事項(xiàng)：穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)，外接電源電壓應(yīng)保證管子反偏，其大小應(yīng)不低于反向擊穿電壓。3 穩(wěn)壓過(guò)程分析：當(dāng)電流的增量Iz很大時(shí)（Izmi

53、n<I<Izmax）,只引起很小的電壓變化Uz，即電流在很大范圍內(nèi)變化時(shí)，其兩端電壓幾乎不變，這表明，穩(wěn)壓二極管反向擊穿后，能通過(guò)調(diào)整自身電流實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。擊穿后，電流急劇增大，其管耗相應(yīng)增大。必須對(duì)擊穿后的電流加以限制，與穩(wěn)壓管串聯(lián)一個(gè)具有適當(dāng)阻值的限流電阻。十.串聯(lián)穩(wěn)壓電源1 串聯(lián)穩(wěn)壓電源的組成框圖：2 每個(gè)元器件的作用：R3R4R5組成采樣電路，當(dāng)輸出電阻將基礎(chǔ)代謝變化量的一部分送到比較放大器的基極，基極電壓能反映輸出電壓的變化，稱為取樣電壓。電阻R2和穩(wěn)壓管D2組成基準(zhǔn)電路，這Q2發(fā)射極提供一個(gè)基準(zhǔn)電壓，R2為限流電阻，保證D2有一個(gè)合適的工作電流。三極管Q2和R1構(gòu)成比較放大

54、環(huán)節(jié)，Q2是比較放大管，R1既是Q2的集電極電阻 ，又是Q1的基極偏置電阻，比較放大管的作用是先放大輸出電壓的變化量，然后加到調(diào)整管的基極，控制調(diào)整管工作，可以提高控制的靈敏度和輸出電壓的穩(wěn)定性。Q1是調(diào)整管，它與負(fù)載串聯(lián)，所以稱之為串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電路。調(diào)整管Q1受比較放大管的控制，工作在放大狀態(tài)，集射間相當(dāng)于一個(gè)可變電阻，用來(lái)抵消輸出電壓的變化。穩(wěn)壓過(guò)程分析：當(dāng)負(fù)載RL不變，電壓Ui減小時(shí)，輸出電壓Uo有下降趨勢(shì)，通過(guò)取樣電阻的分壓使比較放大管的基極電位UB2下降，而比較放大管的發(fā)射極電壓不變（UE2=UD2），因此UBE2也下降，于是比較放大管導(dǎo)通能力減弱，UC2升高，調(diào)整管導(dǎo)通能力增強(qiáng)，

55、調(diào)整D1集射之間的電阻RCE1減小，管壓降UCE1下降，由于Uo=Ui-UCE1，所以使輸出電壓Uo上升，保證了Uo基本不變，上述穩(wěn)壓過(guò)程表示如下：UiUo(下降趨勢(shì))UB2UBE2UC2(UB1)UCE1Uo當(dāng)輸入電壓減小時(shí)，穩(wěn)壓過(guò)程與上述過(guò)程相反當(dāng)輸入電壓Ui不變時(shí)，負(fù)載RL增大時(shí)，引起輸出電壓Uo有增長(zhǎng)趨勢(shì)，則電路產(chǎn)生下列調(diào)整過(guò)程：RLUo(上升趨勢(shì))UB2UBE2UC2(UB1)UCE1Uo當(dāng)負(fù)載減小時(shí)，穩(wěn)壓過(guò)程相反。3 輸出電壓計(jì)算：UB2=Uo(R2+RP)/(R1+R2+RP)Uo=UB2(R1+R2+RP)/R2+RP=(UD2+UBE2)(R1+R2+RP)/(R2+RP)式

56、中UD2為穩(wěn)壓管和穩(wěn)壓值，UBE2這Q2發(fā)射結(jié)電壓當(dāng)RP調(diào)到最上端時(shí)，輸出電壓為最小值Uomin=（UD2+UBE2）（R1+R2+RP）/（R2+RP）當(dāng)RP調(diào)到最下端時(shí)，輸出電壓為最大值Uomax=（UD2+UBE2）（R1+R2+RP）/R2=1+(R1+RP)/R2(UD2+UBE2)十一.差動(dòng)放大電路1 電路各元器件的作用：電路的用途：抑制零點(diǎn)漂移，解決靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響。電路的特點(diǎn)：對(duì)稱，兩個(gè)三極管完全相同，外接電阻也相同。2 電路的工作原理分析：差動(dòng)電路完全對(duì)稱，當(dāng)電源波動(dòng)或溫度變化時(shí)，兩管集電極電流將同時(shí)變化。兩管的漂移信號(hào)在輸出端互相抵消，使得輸出端不出現(xiàn)零點(diǎn)漂移，從而抑制零

57、漂。如何放大差模信號(hào)而抑制共模信號(hào)：當(dāng)差動(dòng)放大器輸入共模信號(hào)時(shí)，由于電路完全對(duì)稱，兩管的極電位變化相同，因而輸出電壓Uoc保持為零，這和靜態(tài)時(shí)的輸出結(jié)果完全一樣。從而抑制共模信號(hào)。當(dāng)差動(dòng)放大器輸入差模信號(hào)時(shí)，由于電路對(duì)稱，其兩管輸出端電位Uc1和UC2的變化也是大小相等，極性相反。若某個(gè)管集電極電位升高Uc，則另一個(gè)管集電極電位必然降低Uc。差動(dòng)放大器的差模電壓放大倍等于組成該差動(dòng)放大器的半邊電路的電壓放大倍數(shù)。3 電路的單端輸入和雙端輸入，單端輸出和雙端輸出工作方式：十二.場(chǎng)效應(yīng)管放大電路1 場(chǎng)效應(yīng)管的分類,特點(diǎn),結(jié)構(gòu),場(chǎng)效應(yīng)管是利用輸入電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制輸出電流的，所以又稱之為電壓控

58、制型器件。它工作時(shí)只有一種載流子（多數(shù)載流子）參與導(dǎo)電，故也叫單極型半導(dǎo)體三極管。它具有很高的輸入電阻，能滿足高內(nèi)阻信號(hào)源對(duì)放大電路和要求，是較理想的前置級(jí)器件。它還具有熱穩(wěn)定性好，功耗低，噪聲低，制造工藝簡(jiǎn)單，便于集成等特點(diǎn)。轉(zhuǎn)移特性和輸出特性曲線：2 場(chǎng)效應(yīng)放大電路的特點(diǎn)：1)場(chǎng)效應(yīng)管是一種電壓控制器件，即通過(guò)UGS控制ID2)場(chǎng)效應(yīng)管輸入端幾乎沒(méi)有電流，所以其直流輸入電阻和交流輸入電阻都非常高。3 )由于場(chǎng)效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電的，因此，與雙極性三極管相比，具有噪聲小，受幅射的影響小、熱穩(wěn)定性較好而且存在零溫度系數(shù)點(diǎn)等特性。4 )由于場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)對(duì)稱，有時(shí)漏極和源極可以互換使用，而

59、各項(xiàng)指標(biāo)基本上不受影響，因此應(yīng)用時(shí)比較方便靈活。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管漏極和源極可以互換使用，但柵源電壓不能接反；襯底單獨(dú)引出的MOS管漏極和源極可以互換使用，NMOS管襯底連電路最低電位，PMOS管襯底連電路最高電位。MOS管在使用時(shí)，常把襯底和源極連在一起，這時(shí)漏極、源極不能互換。5)場(chǎng)效應(yīng)管的制造工藝簡(jiǎn)單，有利于大規(guī)模集成。6)由于MOS場(chǎng)效應(yīng)管的輸入電阻可高達(dá)1015，因此由外界靜電感應(yīng)所產(chǎn)生的電荷不易泄漏，而柵極上的SiO2絕緣層又很薄，這將在柵極上產(chǎn)生很高有電場(chǎng)強(qiáng)度，易引進(jìn)絕緣層擊穿而損壞管子。應(yīng)在柵極加有二極管或穩(wěn)壓管保護(hù)電路。7)場(chǎng)效應(yīng)管的跨導(dǎo)很小，當(dāng)組成放大電路時(shí)，在相同的負(fù)載電阻下，

60、電壓放大倍數(shù)比雙極型三極管低。3 場(chǎng)效應(yīng)放大電路的應(yīng)用場(chǎng)合：MOS管與結(jié)型管相比開(kāi)關(guān)特性更好。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管主要用途是在模擬電路中用做放大元件，既可作分立元件使用，也可制作成集成電路。十三.選頻(帶通)放大電路1 每個(gè)元器件的作用：?jiǎn)握{(diào)諧回路帶通放大器由兩部分組成：一部分是以BJT或PET為核心的放大鏡部分；另一部分是由LC并聯(lián)諧振回路完成濾波作用，并且，放大器件與負(fù)載都與振蕩回路采用部分連接，以減小外界因素變化對(duì)選頻特性的不良影響選頻放大電路的特點(diǎn)：高增益2 特征頻率的計(jì)算：f=fo=1/2LC選頻元件參數(shù)的選擇：3 幅頻特性曲線十四.運(yùn)算放大電路 1 理想運(yùn)算放大器的概念：所謂理想運(yùn)算放大器

61、就是各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)理想化的運(yùn)算放大器。具體指標(biāo)有：1）開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)Aod=;2）輸入電阻rid=;ric=;3）輸入偏置電流IB1=IB2=0；4）失調(diào)電壓UIO、失調(diào)電流IIO以及它們的溫飄均為零；5）共模抑制比KCMRR=；6）輸出電阻rod=0;7） -3dB帶寬fH=；8）無(wú)干擾、噪聲。運(yùn)放的輸入端虛擬短路：當(dāng)集成運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)，輸出電壓在有限值之間變化，而集成運(yùn)放的Aod,則uid=uod/Aod0,但不是短路，故稱為“虛短”由此得出u+u-，上式說(shuō)明集成運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)，兩輸入端電位近似相等。運(yùn)放的輸入端的虛擬斷路：由于集成運(yùn)放的差模開(kāi)環(huán)輸入電阻rid,輸入偏置電流IB0，

62、不向外部索取電流，因此兩輸入端電流為零，即可得出i+=i-0，上式說(shuō)明，流入集成運(yùn)放同相端和反相端的電流近似為零，所以稱為“虛斷”。2 反相輸入方式的運(yùn)放電路的主要用途：把信號(hào)進(jìn)行反向運(yùn)算輸入電壓與輸出電壓信號(hào)的相位關(guān)系是:輸入電壓的輸出電壓成比例關(guān)系，相位相反，當(dāng)R1=Rf=R時(shí)，輸入電壓與輸出電壓大小相等，相位相反，成為反相器。3 同相輸入方式下的增益表達(dá)式分別是:Auf=uo/ui=1+Rf/R1輸入阻抗分別是:rif(1+AF)rid輸出阻抗分別是:rof=rod/1+AF0十五.差動(dòng)輸入運(yùn)算放大電路1 差分輸入運(yùn)算放大電路的特點(diǎn)：輸出電壓與運(yùn)放兩端的輸入電壓差成比例，能實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算。

63、用途:常用作減法運(yùn)算以及測(cè)量放大器2 輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓的關(guān)系式:uo=uo1+uo2=(1+R2/R1)R4/(R3+R4)ui2-ui1R2/R1十六.電壓比較器1電壓比較器的作用:比較兩個(gè)或多個(gè)模擬量的大小，并將比較結(jié)果由輸出狀態(tài)反映出來(lái)。工作過(guò)程是:電壓比較實(shí)質(zhì)是運(yùn)放的反相端u-和同相端u+進(jìn)行比較，根據(jù)非線性區(qū)特點(diǎn)知：當(dāng)u-<u+時(shí),輸出正向飽和電壓，Uo=UOH(+Uom);當(dāng)u->u+時(shí)，輸出負(fù)向飽和電壓，Uo=UOL(-Uom)；當(dāng)u-=u+時(shí)，UOLUoUOH（狀態(tài)不定），僅此刻同相端和反相端可看成“虛短路”。2 比較器的輸入-輸出特性曲線圖3 如何構(gòu)成遲滯比較器:在單限比較器中引入正反饋，就可實(shí)現(xiàn)遲滯特性。輸入信號(hào)可以同相端輸入，也可以從反相端輸入。十七.RC振蕩電路1 振蕩電路的組成:放大電路，反饋網(wǎng)絡(luò)，選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。振蕩電路的作用:RC振蕩器一般工作在低頻范圍內(nèi)，它的振蕩頻率為20Hz200kHz.振蕩電路起振和平衡幅度條件