高级维修电工精选PPT.ppt

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1、高级维修电工第1页，此课件共82页哦v能放大直流信号的放大器叫直流放大器。v直流放大器常用于测量仪表。在高精度电位测量和生物电与物理电测量中（见生物医学核电子仪器），电信号往往很弱，而且变化缓慢，含有直流成分，经放大后才便于检测、记录和处理。此外，在许多情况下，被测信号源的内阻高，要求放大器具有高增益和高输入阻抗。具有这种特性的直流放大器也适合用作运算放大器第2页，此课件共82页哦v直流放大器的类型很多。直接耦合的单管放大器是最简单的一种。这种放大器的缺点是零点漂移大。利用成对晶体管或场效应晶体管构成的差分放大器是一种零点漂移较小的直流放大器，常用于集成运算放大器的输入级和中间级。在测量仪器中

2、还常用斩波式直流放大器。第3页，此课件共82页哦特点特点输入级采用差分放大电路，输入级采用差分放大电路，KCMRR和和ri很高。很高。中间级采用多级共射电路，起电压放大作用。中间级采用多级共射电路，起电压放大作用。输出级采用互补对称放大电路和共集放大电路，输出级采用互补对称放大电路和共集放大电路，ro很小，带负载能力很强。很小，带负载能力很强。直接耦合的多级放大电路，电压放大倍数很高。直接耦合的多级放大电路，电压放大倍数很高。体积小、重量轻、功耗低、可靠性高。体积小、重量轻、功耗低、可靠性高。集成运算放大器集成运算放大器集成运算放大器的组成集成运算放大器的组成输入级输入级中间级中间级输出级输出

3、级输入端输入端输出端输出端第4页，此课件共82页哦CF74181723456集成运算放大器的管脚和外部接线图集成运算放大器的管脚和外部接线图净输入电压净输入电压运算放大器的符号运算放大器的符号uDuuuOAo同相输入端同相输入端反相输入端反相输入端输出端输出端+UCCUEE87100dB231546uu+uO第5页，此课件共82页哦UOM uO=f(uD)线性区线性区uO=Ao uD=Ao(uu)饱和区饱和区正饱和电压：正饱和电压：uO=UOMUCC 负饱和电压：负饱和电压：uO=UOMUEE 二、电压传输特性二、电压传输特性 +UOMuDOuO负饱和区负饱和区正饱和区正饱和区线性区线性区第6

4、页，此课件共82页哦理想运算放大器理想运算放大器一、理想运放的主要条件一、理想运放的主要条件开环电压放大倍数：开环电压放大倍数：Ao开环输入电阻：开环输入电阻：ri开环输出电阻：开环输出电阻：ro0共模抑制比：共模抑制比：KCMRRuuuO uD理想运放的符号：理想运放的符号：第7页，此课件共82页哦二、理想运放的电压传输特性二、理想运放的电压传输特性uO=UOMUCC(2)当当uu时，时，即即uD0OuOuD+UOMUOM1.1.工作在饱和区时的特点工作在饱和区时的特点工作在饱和区时的特点工作在饱和区时的特点不加反馈时，稍有不加反馈时，稍有uD即进入饱和区。即进入饱和区。第8页，此课件共82

5、页哦2.2.工作在线性区时的特点工作在线性区时的特点工作在线性区时的特点工作在线性区时的特点引入深度负反馈后，引入深度负反馈后，uO是个有限值。是个有限值。iD反馈电路反馈电路uuuO(1)AouOAouD=0u=u(2)riuD riiD=0(3)ro0uOL=uOC故称为虚短路故称为虚短路故称为虚断路。故称为虚断路。即输出电压不受负载的影响。即输出电压不受负载的影响。第9页，此课件共82页哦基本运算电路基本运算电路Af一、比例运算电路一、比例运算电路1.反相比例运算电路反相比例运算电路u=u=0iD=0i1=iFuIR1uO RF=F1uO=uIuuuORFiFR1R2uIi1iD虚地虚地

6、第10页，此课件共82页哦2.2.同相比例运算电路同相比例运算电路同相比例运算电路同相比例运算电路i1iDuuuORFiFR1R2uI不是虚地不是虚地Af uOu RFuR1=RFR1uO=)uI(1 u=u=uI iD=0iF=i1RFR1uO=)u(1第11页，此课件共82页哦三、加法运算电路三、加法运算电路u=u=0 uuuORFiFR12R2uI1iI1iI2uI2R11虚地虚地F12F11+uI2)uO=(uI1当当uI1单独作用时单独作用时,uO1=F11uI1当当uI2单独作用时单独作用时,根据叠加原理根据叠加原理:uO=uO1uO2uO1=F12uI2第12页，此课件共82页哦

7、四、减法运算电路四、减法运算电路当当uI1单独作用时单独作用时,uO1=F1uI1当当uI2单独作用时单独作用时,RFR1uO2=(1)uR3R2R3u=uI2=(1RFR1)R3R2R3uI2uuuORFR1R2uI2uI1R3uuuORFR1R2uI1R3uuuORFR1R2uI2R3根据原理叠加根据原理叠加:uO=uO1uO2第13页，此课件共82页哦五、微分运算电路五、微分运算电路uuuORFR2uIiFC uCiC虚地虚地u+=u=0 iF=iC duCuO=RFC dtduIuO=RFC dtduC=CdtuORFOuOtOuItUI当当uI为阶跃电压时为阶跃电压时,uO为尖脉冲电

8、压。为尖脉冲电压。说明：说明：平衡电阻：平衡电阻：R2=RF第14页，此课件共82页哦六、积分运算电路六、积分运算电路u=u=0 iI=iF1R1CuO=uIdtuCuuuOR1R2uIiFC iI虚地虚地duCdt C uIR1=uO=uC说明说明当当uI为阶跃电压时为阶跃电压时,uO随时间线性积分到负饱随时间线性积分到负饱和值为止。和值为止。OuIUIttOuOUOM平衡电阻：平衡电阻：R2=R1第15页，此课件共82页哦v门电路基础：v1.基本逻辑电路有“与”门电路，“或”门电路，另外还有“与非”门电路和“或非”门电路。v2.TTL集成电路是目前应用最为广泛的一种数字集成电路，由于这种集

9、成电路的输入端和输出端电路结构都采用了双极型晶体管，所以称为晶体管晶体管逻辑电路，简称TTL电路。TTL与非门的输入端全为高电平时，输出低电平；输入至少有一个为低电平时，输出为高电平，输入端全部接地时，输出为高电平；输入端全部同时悬空时，输出为低电平。第16页，此课件共82页哦v触发电路基础：v1.触发器的基本功能主要是：1）有两个稳定的工作状态“1”和“0”。2）在适当信号作用下，两种状态可以转换，触发器输出状态的变化，除与输入信号有关外，还与触发器的原状态有关。3）当触发信号消失后，触发器状态保持不变。触发器能把输入信号寄存下来，保持一位二进制信息，这就是触发器具有的记忆功能。v触发器最基

10、本的有RS触发器和JK触发器第17页，此课件共82页哦v多谐振荡器电路基础及作用：v多谐振荡器是一种常用的产生矩形脉冲的电路，它没有稳态，只有两个暂稳态，不需外加触发脉冲，两个暂稳定会自动地不断相互转换，因此多谐振荡器又叫无稳态电路。常见的有TTL与非门RC环形振荡器和TTL与非门石英多谐振荡器第18页，此课件共82页哦v计数器电路基础：v计数器主要是由触发器组成，用以记忆输入脉冲的个数，若按触发器状态的更新次序来分类，计数器可分为同步式和异步式两类。计数器进位制不同，分为二进制、十进制计数器。第19页，此课件共82页哦v寄存器电路基础及应用：v寄存器一般用来暂时存储数据、指令等，为保证寄存器

11、只在收到寄存器命令时才能寄存指令、数据。v寄存器除了触发器外，还需配有控制门电路。常见的有数据寄存器和移位寄存器两种。第20页，此课件共82页哦v数字显示电路基础v最常见的数码显示器按结构特点区分为：辉光数码管、荧光数码管、发光二极管显示器和液晶显示器等。第21页，此课件共82页哦vTTL电路与CMOS电路在性能上的区别：v1）电源电压：TTL电路的电源电压固定为5V，CMOS电路电源电压通常可取318Vv2）输出电平：TTL高电平U2.4V低电平U0.4VvCMOS高电平U60%U低点平U=0Vv3）门坎电平：TTL：V1.4VCMOS：V=Uv4）输入端：TTL输入端接高电平时有电流流入，

12、接低电平时有电流流出，输入端若悬空，相当于接高电平。CMOS电路因为输入端是绝缘的，所以无电流，并且输入端不允许悬空。第22页，此课件共82页哦v三态门、OC门概念，如何使用？v三态门是指一个电路的输出除了高电平、低电平外，还有输出悬空的状态（高阻状态）。v三态门通常用于数据传输上，就是把若干个三态门的输出端接到一个数据总线上，但是总线上所有的三态门在任何时刻只能允许其中的一个处于工作状态，其余的都必须高阻状态。vOC门就是集电极开路门，使用把若干个OC门的输出端连接在一起，外接一个公用的集电极电阻R接到电源电压上，组成“线与”电路第23页，此课件共82页哦v移位寄存器的逻辑功能，移位寄存器组

13、成环形或扭环形计数器。v移位寄存器的逻辑功能是用串行输入的方式寄存数据，每一个CP可以使数据左移或右移一位。用移位寄存器组成环形计数器是把最高位的Q端与最低位的D端相连，并把其中某一位的初始值置“1”，其余置“0”。扭环计数器是把最高的Q端与最低的D端相连，并把所有位的初始值均置“0”。第24页，此课件共82页哦基本基本基本基本RSRS触发器触发器触发器触发器(1)(1)逻辑电路及逻辑符号逻辑电路及逻辑符号逻辑电路及逻辑符号逻辑电路及逻辑符号(2)RS(2)RS触发器的特征表触发器的特征表触发器的特征表触发器的特征表QnQn+100 00 11 1100 11001101010101XX00

14、1101非法非法复位复位置位置位保持保持置置0置置1提提提提 示：示：示：示：RS RS RS RS 触发器特征触发器特征触发器特征触发器特征1 1 1 1）全零非法，全）全零非法，全）全零非法，全）全零非法，全1 1 1 1保持。保持。保持。保持。2 2 2 2）01010101置零，置零，置零，置零，10101010置置置置1 1 1 1。R:ResetS:Set（3 3）RS RS 触发器的特征方程触发器的特征方程触发器的特征方程触发器的特征方程触发器输出端状态由触发器输出端状态由触发器输出端状态由触发器输出端状态由 1 1 1 1 变为变为变为变为0 0 0 0 或由或由或由或由0 0

15、 0 0 变为变为变为变为1 1 1 1 称为称为称为称为“翻转翻转翻转翻转”。（约束（约束（约束（约束条件）条件）条件）条件）第25页，此课件共82页哦第26页，此课件共82页哦提提提提 示：示：示：示：J K J K J K J K 触发器特征触发器特征触发器特征触发器特征1 1 1 1）全零保持，全）全零保持，全）全零保持，全）全零保持，全1 1 1 1翻转；翻转；翻转；翻转；2 2 2 2）01010101置零，置零，置零，置零，10101010置置置置1 1 1 1。提提提提 示：示：示：示：T T T T 触发器特征触发器特征触发器特征触发器特征T T 零保持零保持,T 1,T 1

16、翻转。翻转。提提提提 示：示：示：示：T T T T 触发器特征触发器特征触发器特征触发器特征翻转。翻转。提提提提 示：示：示：示：RS RS RS RS 触发器特征触发器特征触发器特征触发器特征1 1 1 1）全零非法，全）全零非法，全）全零非法，全）全零非法，全1 1 1 1保持。保持。保持。保持。2 2 2 2）01010101置零，置零，置零，置零，10101010置置置置1 1 1 1。提提提提 示：示：示：示：D D D D 触发器特征触发器特征触发器特征触发器特征跟随跟随 D D。小小小小 结结结结第27页，此课件共82页哦多多谐谐振振荡荡器器多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电

17、源以后，不需要外加触发信号，便能产生矩形脉冲波。产生矩形脉冲的电路很多，例如用TTL与非门构成的基本多谐振荡器和RC环形振荡器;用CMOS或非门组成的多谐振荡器。用集成定时器构成的多谐振荡器和频率稳定性高的石英晶体振荡器。第28页，此课件共82页哦第29页，此课件共82页哦2.RC环形多谐振荡器 由首尾相接的TTL与非门和阻容元件RC可组成环形多谐振荡器，如图13-4所示。RS是一个100左右的保护电阻。（R+RS）的值应小于与非门关门电阻ROFF。由于RC延迟时间比门电路的传输时间tpd大得多，所以在进行估算时，忽略tpd。第30页，此课件共82页哦石英晶体多谐振荡器(a)石英晶体的符号和阻

18、抗频率特性;（b）石英晶体多谐振荡器电路第31页，此课件共82页哦电磁干扰v任何电子设备产生的电磁干扰和响应过程，可以用辐射和传导来描述干扰发生源，可以用辐射敏感性和传导敏感性来描述响应接收设备特性，因此，所有电磁干扰的抑制方法可以从以下三个方面入手：v抑制电磁干扰源；v切断电磁干扰耦合途径；v降低电磁敏感装置的敏感性。v选择抑制电磁干扰的电路，采用合适的工作状态；实施正确的搭接、接地、屏蔽、滤波、分层防护；采用合理分类布线等方法都能有效地抑制电磁干扰或降低敏感。第32页，此课件共82页哦屏蔽屏蔽v屏蔽是提高电子系统和电子设备电磁兼容性的重要措施之一，它能有效地抑制通过空间传播的各种干扰，既可

19、阻止或减少电子设备内部的辐射电磁能对外的传输，又可阻止或减少外部辐射电磁能对电子设备的影响。v屏蔽按机理可以分为：电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。第33页，此课件共82页哦磁场屏蔽磁场屏蔽v磁场屏蔽通常指对直流磁场或甚高频磁场的屏蔽。其屏蔽的效果比电场屏蔽和电磁场屏蔽要差得多。在工程上抑制磁场干扰是一个十分棘手的问题。v磁场屏蔽主要是利用高磁导率、低磁阻特性的屏蔽体对磁通所起的磁分路作用，使屏蔽体内部的磁场大大减小，如图所示。v磁场屏蔽第34页，此课件共82页哦v磁屏蔽体应选用高磁导率的铁磁性材料，防止磁饱和；v被屏蔽物与屏蔽体内壁应留有一定间隙，防止磁短路现象发生；第35页，此课件共82页哦

20、光栅传感器第36页，此课件共82页哦第37页，此课件共82页哦第38页，此课件共82页哦第39页，此课件共82页哦v感应同步器是利用两个平面形绕组的互感随位置不同而变化的原理组成的。可用来测量直线或转角位移。测量直线位移的称长感应同步器，测量转角位移的称圆感应同步器。第40页，此课件共82页哦发展v现代电子计算机之父现代电子计算机之父19441945年间，美籍匈牙利科学家冯诺伊曼在第一台现代计算机ENIAC尚未问世时注意到其弱点，并提出一个新机型EDVAC的设计方案，其中提到了两个设想：采用二进制和“存储程序”。这两个设想对于现代计算机至关重要，也使冯诺伊曼成为“现代电子计算机之父”，冯诺伊曼

21、机体系延续至今。第41页，此课件共82页哦v计算机开关电路计算机开关电路1938年，信息论的创始人、美国科学家仙农发表论文继电器和开关电路的符号分析，首次阐述了如何将布尔代数运用于逻辑电路，奠定了现代电子计算机开关电路的理论基础。第42页，此课件共82页哦vENIAC人类第一台电子数字计算机v1946年2月15日，世界上第一台通用数字电子计算机ENIAC研制成功，承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成，总工程师埃克特当时年仅24岁。vENIAC：长30.48米，宽1米，占地面积170平方米，30个操作台，约相当于10件普通房间的大小，重达30吨，耗电

22、量150千瓦，造价48万美元。它使用18000个电子管，70000个电阻，10000个电容，1500个继电器，6000多个开关，每秒执行5000次加法或400次乘法，是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。第43页，此课件共82页哦第44页，此课件共82页哦vEDVAC离散变量自动电子计算机v1950问世的第一台并行计算机EDVAC，首次实现了冯诺依曼体系的两个重要设想：存储程序和采用二进制。第45页，此课件共82页哦vEDSAC（电子延迟存储自动计算机）是世界上首次实现存储程序计算机vEDSAC由英国剑桥大学威尔克斯（MauriceVincentWilkes）领导、设计和制造的，并于

23、1949年投入运行。它使用了水银延迟线作存储器，利用穿孔纸带输入和电传打字机输出。vUNIVACUniversalAutomaticComputer通用自动计算机vUNIVAC由埃克特和莫克利研制成功，这也是第一个进行批量生产的计算机。1951年，电脑开始走出实验室服务于社会与公众。第46页，此课件共82页哦vPLC整个过程分为内部处理、通信、输入处理、执行程序、输出处理第47页，此课件共82页哦稳压电路的作用稳压电路的作用:交流交流电压电压脉动脉动直流电压直流电压整流整流滤波滤波有波纹的有波纹的直流电压直流电压稳压稳压直流直流电压电压硅稳压管稳压电路硅稳压管稳压电路 第48页，此课件共82页

24、哦稳压电源类型稳压电源类型:以下主要讨论以下主要讨论线性稳压电路。线性稳压电路。稳压管稳压管稳压电路稳压电路开关型开关型稳压电路稳压电路线性线性稳压电路稳压电路常用稳压电路常用稳压电路(小功率设备小功率设备)电路最简单，但电路最简单，但是带负载能力差，是带负载能力差，一般只提供基准一般只提供基准电压，不作为电电压，不作为电源使用。源使用。效率较高，目前效率较高，目前用的也比较多。用的也比较多。第49页，此课件共82页哦1.1.稳压原理稳压原理利用稳压管的反向击穿特性。利用稳压管的反向击穿特性。由由于于反反向向特特性性陡陡直直，较较大大的的电电流流变变化化，只只会会引引起起较较小小的的电压变化。

25、电压变化。硅稳压管电路及工作原理硅稳压管电路及工作原理第50页，此课件共82页哦(2)稳压电阻稳压电阻稳压电阻稳压电阻R的作用的作用:稳压二极管的动态电阻越小，稳压电阻稳压二极管的动态电阻越小，稳压电阻R越大，稳压性越大，稳压性能越好。能越好。将稳压二极管电流的变化转换为电压的变化，从而起将稳压二极管电流的变化转换为电压的变化，从而起到调节作用，同时到调节作用，同时R也是限流电阻。也是限流电阻。显然显然R 的数值越大，较小的数值越大，较小IZ的变化就可引起足够大的的变化就可引起足够大的UR变化，就可变化，就可达到足够的稳压效果。达到足够的稳压效果。但但R 的数值越大，就需要较大的输入电压的数值

26、越大，就需要较大的输入电压UI值，损耗就要加大。值，损耗就要加大。第51页，此课件共82页哦组成：组成：基准电压、调整管、取样电路、放大比较环节。基准电压、调整管、取样电路、放大比较环节。第52页，此课件共82页哦硅稳压管稳压电路的特点硅稳压管稳压电路的特点 这种稳压电路的输出电压是不能调节的，负载电流变化这种稳压电路的输出电压是不能调节的，负载电流变化范围较小，输出电阻较大，约几个欧姆到几范围较小，输出电阻较大，约几个欧姆到几10欧姆，因此稳欧姆，因此稳压性能较差。但其电路结构简单，负载短路时，稳压管不会损压性能较差。但其电路结构简单，负载短路时，稳压管不会损坏。因此仅适用于坏。因此仅适用于

27、Uo固定和要求不高的场合。固定和要求不高的场合。第53页，此课件共82页哦稳压管稳压电路的缺点：稳压管稳压电路的缺点：（1 1）带负载能力差）带负载能力差（2 2）输出电压不可调）输出电压不可调改进：改进：（1 1）提提高高带带负负载载能能力力在输出端加一射极输出器在输出端加一射极输出器UO=UZ-0.7V串联型稳压电源串联型稳压电源串联型稳压电路的组成和稳压原理串联型稳压电路的组成和稳压原理第54页，此课件共82页哦改进：改进：（2 2）使输出电压可调）使输出电压可调在射极输出器前加一带有负反馈的放大器。在射极输出器前加一带有负反馈的放大器。调节反馈系数即可调节放大倍数调节反馈系数即可调节放

28、大倍数UO=AUFUZ-0.7V为了进一步稳定输出电压，将反馈元件接到输出端为了进一步稳定输出电压，将反馈元件接到输出端。第55页，此课件共82页哦计数器的作用与分类计数器的作用与分类计数器计数器(Counter)用于计算输入脉冲个数，还常用用于计算输入脉冲个数，还常用于分频、定时及进行数字运算等。于分频、定时及进行数字运算等。按时钟控制方式不同分按时钟控制方式不同分 异步计数器异步计数器 同步计数器同步计数器 同步计数器比异步计数器的速度快得多。同步计数器比异步计数器的速度快得多。异步异步计数器计数器第56页，此课件共82页哦计数顺序电路状态等效十进制数Q2Q1Q00123456780 0

29、0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0012345670一、异步二进制加法计数器一、异步二进制加法计数器三位二进制加法计数器状态表三位二进制加法计数器状态表异步计数器的分析方法异步计数器的分析方法第57页，此课件共82页哦 输入第输入第“1”个计数脉冲时，计数器输出为个计数脉冲时，计数器输出为0001”；输入；输入第第“2”个个计数脉冲时，计数器输出为计数脉冲时，计数器输出为“0010”。输入第输入第“15”个脉冲时，输出个脉冲时，输出“1111”，当输入第，当输入第“16”个个脉冲时，输出返回初态脉冲时，输出返回初态“0000”，且

30、，且Q3端输出进位信号下端输出进位信号下降沿。因此，该电路构成降沿。因此，该电路构成4位二进制加法计数器。位二进制加法计数器。00010010CPQ3Q0Q1Q20000来一个来一个CP翻转一次翻转一次 来一个来一个Q0翻转一次翻转一次 来一个来一个Q1翻转一次翻转一次 来一个来一个Q2翻转一次翻转一次 11110000依次输入脉冲时，计数状态按依次输入脉冲时，计数状态按4位二进制数递增规律变化。位二进制数递增规律变化。工作原理工作原理第58页，此课件共82页哦顺序控制器顺序控制器v根据生产工艺规定的时间顺序或逻辑关系编制程序，对生产过程各阶段依次进行控制的装置，简称顺控器。v顺序控制器的控制

31、方式有时序控制和条件控制两种。时序控制：根据预先规定的时间序列进行控制，即动作的步骤只是时间的函数。条件控制：根据预先规定的逻辑关系进行控制。这种控制既可以按照预先确定的顺序逐步进行，即上一步动作完成后转入执行下一步；也可以按照几步动作的综合结果来决定下一阶段应执行的动作。v最初，顺序控制的功能是用继电器控制系统来实现的。这种系统简单，操作方便，价格便宜；但设计麻烦，因触点多轻易出现接触不良现象，可靠性差。被控制的生产工艺改变时，继电器的接线或继电器系统设计均需要改变，所以通用性、灵活性差。50年代出现具有一定通用性和灵活性的顺序控制器。第59页，此课件共82页哦旋转变压器v输出电信号与转子转

32、角成某种函数关系的电感式角度传感元件。微特电机的一种。旋转变压器的结构与自整角电机相似，区别在于旋转变压器定子和转子绕组通常是对称的两相绕组，分别嵌在空间相差90的电角度的槽中。自整角电机则是三相对称的形式。工作原理与一般变压器基本相同。对于变压器来说，其原、副边绕组耦合位置固定，输出电压恒定；旋转变压器的原、副边绕组则随转子位置而变化，故随着转子转角位置的改变，两相输出绕组的输出电压随转角改变而呈特定的函数关系。旋转变压器在同步随动系统及数字随动系统中可用于传递转角或电信号；在解算装置中可作为函数的解算之用，故又称为解算器。第60页，此课件共82页哦共射极放大电路共射极放大电路一、放大电路的

33、组成和基本概念一、放大电路的组成和基本概念 1.三极管在放大电路中的三种连接方式三极管在放大电路中的三种连接方式图图图图2.12.1三极管的三种连接方式三极管的三种连接方式三极管的三种连接方式三极管的三种连接方式第61页，此课件共82页哦2.放大电路实现信号放大的实质放大电路实现信号放大的实质图图2.4放大电路实现信号放大的工作过程放大电路实现信号放大的工作过程 放大器放大的实质是实现放大器放大的实质是实现小能量对大能量的控制和小能量对大能量的控制和转换作用。转换作用。根据能量守恒定律，在根据能量守恒定律，在这种能量的控制和转换这种能量的控制和转换中，电源中，电源UCC为输出信为输出信号提供能

34、量。号提供能量。第62页，此课件共82页哦3.基本放大电路的组成原则基本放大电路的组成原则 实现放大作用，三极管须工作在放大状态。实现放大作用，三极管须工作在放大状态。（1）直流偏置正确。）直流偏置正确。外加电源必须保证三极管的外加电源必须保证三极管的发射结正偏发射结正偏，集电结反偏集电结反偏。并提。并提供合适的供合适的静态工作点静态工作点Q（IBQ、ICQ和和UCEQ）。）。（2）交流通路畅通。）交流通路畅通。输入电压输入电压ui要能引起三极管的基极电流要能引起三极管的基极电流iB作相应的变化。作相应的变化。三极管集电极电流三极管集电极电流iC的变化要尽可能的转为电压的变化输出的变化要尽可能

35、的转为电压的变化输出。第63页，此课件共82页哦4.放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标（1）放大倍数）放大倍数Au、Ai 放大倍数是衡量放大电路对信号放大能力的主要技术参数。放大倍数是衡量放大电路对信号放大能力的主要技术参数。电压放大倍数电压放大倍数Au 放大电路输出电压与输入电压的比值。放大电路输出电压与输入电压的比值。增益：用分贝（增益：用分贝（dB）表示电压放大倍数。）表示电压放大倍数。电压增益电压增益=20lg|Au|（dB）电电流放大倍数流放大倍数Ai 放大电路输出电流与输入电流的比值。放大电路输出电流与输入电流的比值。第64页，此课件共82页哦（2）输入电阻）输入电阻Ri

36、 从放大电路输入端看进去的等效电阻。从放大电路输入端看进去的等效电阻。图图2.5放大电路的输入电阻放大电路的输入电阻 对于一定的信号源电路，输入电阻对于一定的信号源电路，输入电阻Ri越大，放大电路从信号越大，放大电路从信号源得到的输入电压源得到的输入电压ui就越大，放大电路向信号源索取电流的能力也就越大，放大电路向信号源索取电流的能力也就越小。就越小。uS：信号源电压：信号源电压RS：信号源内阻信号源内阻第65页，此课件共82页哦（3）输出电阻）输出电阻Ro从放大电路输出端向左看，相当于存在内阻从放大电路输出端向左看，相当于存在内阻Ro。图图2.6放大电路的输出电阻放大电路的输出电阻 输出电阻

37、输出电阻Ro的大小决定了放大电路的带负载能力。的大小决定了放大电路的带负载能力。Ro越小，放大电路的带负载能力越强，即放大电路的输出越小，放大电路的带负载能力越强，即放大电路的输出电压电压uo受负载的影响越小。受负载的影响越小。第66页，此课件共82页哦 5.工作点稳定电路的分析工作点稳定电路的分析 静态工作点静态工作点Q的估算（找的估算（找Q点）点）图图图图2.252.25稳稳稳稳定定定定电电电电路的直流通路路的直流通路路的直流通路路的直流通路第67页，此课件共82页哦多多级级放大放大电电路路实际应实际应用中，放大用中，放大电电路的路的输输入信号通常很微弱（毫伏或微伏入信号通常很微弱（毫伏或

38、微伏数量数量级级），），为为了使放大后的信号能了使放大后的信号能够驱动负载够驱动负载，仅仅仅仅通通过单级过单级放大放大电电路路进进行信号放大，很行信号放大，很难难达到达到实际实际要求，常常需要采用多要求，常常需要采用多级级放大放大电电路。采用多路。采用多级级放大放大电电路可有效地提高放大路可有效地提高放大电电路的各种路的各种性能，如提高性能，如提高电电路的路的电压电压增益、增益、电电流增益、流增益、输输入入电电阻、阻、带负载带负载能力等。能力等。第68页，此课件共82页哦多级放大电路是指两个或两个以上的单级放大电路所组成多级放大电路是指两个或两个以上的单级放大电路所组成多级放大电路是指两个或两

39、个以上的单级放大电路所组成多级放大电路是指两个或两个以上的单级放大电路所组成的电路。通常称多级放大电路的第一级为输入级。对于输入级，的电路。通常称多级放大电路的第一级为输入级。对于输入级，的电路。通常称多级放大电路的第一级为输入级。对于输入级，的电路。通常称多级放大电路的第一级为输入级。对于输入级，一般采用输入阻抗较高的放大电路，以便从信号源获得较大的一般采用输入阻抗较高的放大电路，以便从信号源获得较大的一般采用输入阻抗较高的放大电路，以便从信号源获得较大的一般采用输入阻抗较高的放大电路，以便从信号源获得较大的电压输入信号并对信号进行放大。中间级主要实现电压信号的电压输入信号并对信号进行放大。

40、中间级主要实现电压信号的电压输入信号并对信号进行放大。中间级主要实现电压信号的电压输入信号并对信号进行放大。中间级主要实现电压信号的放大，一般要用几级放大电路才能完成信号的放大。通常把多放大，一般要用几级放大电路才能完成信号的放大。通常把多放大，一般要用几级放大电路才能完成信号的放大。通常把多放大，一般要用几级放大电路才能完成信号的放大。通常把多级放大电路的最后一级称为输出级，主要用于功率放大，以驱级放大电路的最后一级称为输出级，主要用于功率放大，以驱级放大电路的最后一级称为输出级，主要用于功率放大，以驱级放大电路的最后一级称为输出级，主要用于功率放大，以驱动负载工作。动负载工作。动负载工作。

41、动负载工作。图图图图2.432.43多级放大电路的组成框图多级放大电路的组成框图多级放大电路的组成框图多级放大电路的组成框图第69页，此课件共82页哦一、一、多级放大电路的耦合方式多级放大电路的耦合方式在多级放大电路中，各级放大电路输入和输出之间的连在多级放大电路中，各级放大电路输入和输出之间的连接方式称为耦合方式。常见的连接方式有三种：阻容耦合、接方式称为耦合方式。常见的连接方式有三种：阻容耦合、直接耦合和变压器耦合。直接耦合和变压器耦合。1.阻容耦合阻容耦合 将前一级放大电路的将前一级放大电路的输出端通过电容接到后一输出端通过电容接到后一级放大电路的输入端的连级放大电路的输入端的连接方式。

42、这个电容称为耦接方式。这个电容称为耦合电容。合电容。图图图图2.442.44阻容耦合两级放大电路阻容耦合两级放大电路阻容耦合两级放大电路阻容耦合两级放大电路第70页，此课件共82页哦阻容耦合放大电路的特点是：阻容耦合放大电路的特点是：（1）阻容耦合多级放大电路中，各级直流通路之间是不连通的，因）阻容耦合多级放大电路中，各级直流通路之间是不连通的，因此各级的静态工作点独立。此各级的静态工作点独立。（2）阻容耦合多级放大电路的低频特性差，不能放大变化缓慢的）阻容耦合多级放大电路的低频特性差，不能放大变化缓慢的信号。信号。（3）由于大电容不容易制作，所以阻容耦合方式不便于集成。）由于大电容不容易制作

43、，所以阻容耦合方式不便于集成。第71页，此课件共82页哦2.直接耦合直接耦合 直接耦合方式是将前一级放大电路的输出端直接送到后一级直接耦合方式是将前一级放大电路的输出端直接送到后一级放大电路的输入端的连接方式。放大电路的输入端的连接方式。图图图图2.442.44直接耦合两级放大电路直接耦合两级放大电路直接耦合两级放大电路直接耦合两级放大电路第72页，此课件共82页哦直接耦合电路的特点：直接耦合电路的特点：（1）各级放大电路的静态工作点相互影响，不利于电路的设计、调）各级放大电路的静态工作点相互影响，不利于电路的设计、调试和维修。试和维修。（2）频率特性好，可以放大直流、交流以及缓慢变化的信号。

44、）频率特性好，可以放大直流、交流以及缓慢变化的信号。（3）输出存在温度漂移。）输出存在温度漂移。（4）电路中无大的耦合电容，便于集成化。）电路中无大的耦合电容，便于集成化。第73页，此课件共82页哦3.变压变压器耦合器耦合 变压器耦合方式是将前一级放大电路的输出端通过变压器接变压器耦合方式是将前一级放大电路的输出端通过变压器接到后一级放大电路的输入端或直接接负载电阻的连接方式。到后一级放大电路的输入端或直接接负载电阻的连接方式。第74页，此课件共82页哦变压器耦合放大电路的特点是：变压器耦合放大电路的特点是：（1）变压器耦合多级放大电路中，各级直流通路之间是不）变压器耦合多级放大电路中，各级直

45、流通路之间是不连通的，因此各级的静态工作点独立，便于分析、设计和调试；连通的，因此各级的静态工作点独立，便于分析、设计和调试；（2）变压器耦合多级放大电路的低频特性差，不能放大变）变压器耦合多级放大电路的低频特性差，不能放大变化缓慢的信号；化缓慢的信号；（3）由于变压器具有阻抗变换作用，能够实现阻抗匹配、）由于变压器具有阻抗变换作用，能够实现阻抗匹配、获得最大输出功率。获得最大输出功率。（4）由于变压器的体积和重量都很大，所以变压器耦合多级）由于变压器的体积和重量都很大，所以变压器耦合多级放大电路不便于集成。放大电路不便于集成。第75页，此课件共82页哦正弦波振荡的条件正弦波振荡的条件一、一、

46、正弦波信号振正弦波信号振荡电荡电路的路的产产生条件生条件图图4.13 正弦波信号振荡电路方框图正弦波信号振荡电路方框图 正弦波振荡电路是一个没正弦波振荡电路是一个没有输入信号的带选频环节的正有输入信号的带选频环节的正反馈放大电路。反馈放大电路。1、正弦波振荡的平衡条件、正弦波振荡的平衡条件振幅平衡条件：振幅平衡条件：|=AF=1相位平衡条件：相位平衡条件：A+F=2n 2、正弦波振荡的起振条件、正弦波振荡的起振条件|1 第76页，此课件共82页哦 二、正弦波信号振二、正弦波信号振荡电荡电路的路的组组成成 （1）放大）放大电电路（路（2）正反）正反馈馈网网络络 （3）选频选频网网络络（4）稳稳幅

47、幅环节环节 三、正弦波信号振三、正弦波信号振荡电荡电路的分路的分类类 选频网络构成元件的不同，正弦波信号振荡电路分为：选频网络构成元件的不同，正弦波信号振荡电路分为：RC振荡电路（一般产生低频信号）；振荡电路（一般产生低频信号）；LC振荡电路（一般产生高频信号）振荡电路（一般产生高频信号）；石英晶体振荡器（选频特性好、频率稳定度石英晶体振荡器（选频特性好、频率稳定度 高）。高）。第77页，此课件共82页哦RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路 采用采用RC选频网络构成的选频网络构成的RC振荡电路，一般用于产生振荡电路，一般用于产生1Hz1MHz的的低频信号低频信号。一、一、RC 串并串并联选频联选频

48、网网络络图图 RC串并串并联选频联选频网网络络频率较低频率较低频率较高频率较高第78页，此课件共82页哦 取取R1R2R，C1C2C 当当=0=或或f=f 0=时，时，电压传输系数，也就是反馈系数最大，即：电压传输系数，也就是反馈系数最大，即：二、二、RC桥桥式振式振荡电荡电路路振振荡频荡频率率起振条件起振条件图图 采用热敏电阻稳幅的采用热敏电阻稳幅的RC桥式振荡电路桥式振荡电路 即即第79页，此课件共82页哦LC正弦波振正弦波振荡电荡电路路正正弦弦振振荡荡电电路路选选频频网网络络由由LC谐谐振振元元件件组组成成，称称LC正正弦弦波波振振荡荡电电路路。LC振振荡荡电电路路产产生生频频率率高高于

49、于1MHz的的高高频频正正弦信号。弦信号。根据反根据反馈馈形式的不同，形式的不同，LC 正弦波振正弦波振荡电荡电路可分路可分为为互感耦合互感耦合 式式(变压变压器反器反馈馈式式)、电电感三点式、感三点式、电电容三点式等几种容三点式等几种电电路形式。路形式。图图4.17 LC并联谐振回路并联谐振回路 第80页，此课件共82页哦v测速发电机vtachogeneratorv输出电动势与转速成比例的微特电机。测速发电机的绕组和磁路经精确设计，其输出电动势E和转速n成线性关系，即E=Kn,K是常数。改变旋转方向时输出电动势的极性即相应改变。在被测机构与测速发电机同轴联接时，只要检测出输出电动势，就能获得

50、被测机构的转速，故又称速度传感器。第81页，此课件共82页哦v交流测速发电机有空心杯转子异步测速发电机、笼式转子异步测速发电机和同步测速发电机3种。v空心杯转子异步测速发电机：结构原理如图所示，主要由内定子、外定子及在它们之间的气隙中转动的杯形转子所组成。励磁绕组、输出绕组嵌在定子上,彼此在空间相差90电角度。杯形转子是由非磁性材料制成。当转子不转时，励磁后由杯形转子电流产生的磁场与输出绕组轴线垂直，输出绕组不感应电动势；当转子转动时，由杯形转子产生的磁场与输出绕组轴线重合，在输出绕组中感应的电动势大小正比于杯形转子的转速，而频率和励磁电压频率相同，与转速无关。反转时输出电压相位也相反。杯形转