模电康华光第六全套ch.pptx

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1、1华中科技大学 张林电子技术电子技术基础模拟部分基础模拟部分1 1 绪论绪论2 2 运算放大器运算放大器3 3 二极管及其基本电路二极管及其基本电路4 4 场效应三极管及其放大电路场效应三极管及其放大电路5 5 双极结型三极管及其放大电路双极结型三极管及其放大电路6 6 频率响应频率响应7 7 模拟集成电路模拟集成电路8 8 反馈放大电路反馈放大电路9 9 功率放大电路功率放大电路10 10 信号处理与信号产生电路信号处理与信号产生电路11 11 直流稳压电源直流稳压电源第1页/共38页华中科技大学 张林211 11 直流直流稳压电源稳压电源11.1 11.1 小功率整流滤波电路小功率整流滤波

2、电路11.2 11.2 线性稳压电路线性稳压电路11.3 11.3 开关式稳压电路开关式稳压电路第2页/共38页华中科技大学 张林311.1 小功率整流滤波电路小功率整流滤波电路单相桥式整流电路单相桥式整流电路滤波电路滤波电路*倍压整流电路倍压整流电路第3页/共38页4华中科技大学 张林 交流电网电压转换为直流电压的一般过程交流电网电压转换为直流电压的一般过程变压器：器：整流：整流：滤波：波：稳压：降降压滤除脉除脉动交流交流变脉脉动直流直流进一步消除一步消除纹波，提高波，提高电压的的稳定性和定性和带载能力能力第4页/共38页5华中科技大学 张林单相桥式整流电路单相桥式整流电路利用二极管的单向导

3、电性利用二极管的单向导电性1.工作原理工作原理第5页/共38页6华中科技大学 张林单相桥式整流电路单相桥式整流电路1.工作原理工作原理利用二极管的单向导电性利用二极管的单向导电性第6页/共38页7华中科技大学 张林单相桥式整流电路单相桥式整流电路3.纹波系数波系数4.平均整流平均整流电流流5.最大反向最大反向电压2.VL和和IL第7页/共38页8华中科技大学 张林滤波电路滤波电路几种滤波电路几种滤波电路（a）电容滤波电路）电容滤波电路（b）电感电容滤波电路（倒）电感电容滤波电路（倒L型）型）（c）型滤波电路型滤波电路#为什么不用有源滤波电路为什么不用有源滤波电路?第8页/共38页9华中科技大学

4、 张林滤波电路滤波电路电容滤波电路电容滤波电路第9页/共38页10华中科技大学 张林滤波电路滤波电路电容滤波的特点电容滤波的特点A.二极管的二极管的导电角角 ，流流过过二二极极管管的的瞬瞬时时电电流流很大。很大。B.负载直流平均直流平均电压 VL 升高升高 d=RLC 越大，越大，VL 越高越高C.直直流流电压 VL 随随负载电流流增增加而减少加而减少当当 d （3 5）时，时，VL=(1.1 1.2)V2第10页/共38页11华中科技大学 张林滤波电路滤波电路VL 随随负载电流的流的变化化第11页/共38页12华中科技大学 张林滤波电路滤波电路电感滤波电路电感滤波电路第12页/共38页13华

5、中科技大学 张林*倍压整流电路倍压整流电路是是变压器副器副边电压的的2倍倍正正半半周周，D1导通通，D2截截止止，C1充充电达峰达峰值电压 当当C2的的放放电时间常常数数RLC2远大大于于电源源电压周周期期时，正正半半周周，C2放放电很少，很少，负载电压可以基本保持不可以基本保持不变。负半半周周，D1截截止止，D2导通通，C2充充电的峰的峰值电压 第13页/共38页14华中科技大学 张林*倍压整流电路倍压整流电路倍倍压整整流流电路路一一般般用用于于高高电压、小小电流流（几几毫毫安安以以下下）和和负载变化不大的直流化不大的直流电源中。源中。电路路中中元元器器件件要要求求有有较高高的的耐耐压值，并

6、能承受更大的冲并能承受更大的冲击电流流增增加加连接接的的级数数，可可得得到到更更高倍数的高倍数的输出出电压第14页/共38页华中科技大学 张林1510.2 线性稳压电路线性稳压电路稳压电源质量指标稳压电源质量指标串联反馈式稳压电路工作原理串联反馈式稳压电路工作原理三端集成稳压器三端集成稳压器三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用第15页/共38页16华中科技大学 张林稳压电源质量指标稳压电源质量指标输出电压输出电压输出电压变化量输出电压变化量输入调整因数输入调整因数电压调整率电压调整率稳压系数稳压系数输出电阻输出电阻温度系数温度系数第16页/共38页17华中科技大学 张林串联反馈式稳压电路的

7、工作原理串联反馈式稳压电路的工作原理1.结构构第17页/共38页18华中科技大学 张林串联反馈式稳压电路的工作原理串联反馈式稳压电路的工作原理输入电压波动输入电压波动负载电流变化负载电流变化输输出出电电压变化压变化电压串联负反馈电压串联负反馈所以输出电压所以输出电压满足深度负反馈，根据满足深度负反馈，根据虚短虚短和和虚断虚断有有将将VREF看作看作电路的路的输入入#除除了了稳稳压压原原理理来来自自负负反反馈馈，此此电电路路设设计计还还需要考虑哪些问题需要考虑哪些问题?2.工作原理工作原理第18页/共38页19华中科技大学 张林三端集成稳压器三端集成稳压器78 XX：正正电电压压 79 XX：负

8、电压负电压 第19页/共38页20华中科技大学 张林三端集成稳压器三端集成稳压器1.输出电压固定的三端集成稳压器输出电压固定的三端集成稳压器第20页/共38页21华中科技大学 张林三端集成稳压器三端集成稳压器2.可调式三端集成稳压器（正电压可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压、负电压LM337）输出电压输出电压由于由于 Iabj I1所以所以第21页/共38页22华中科技大学 张林三端集成稳压器三端集成稳压器3.最小输入输出电压差最小输入输出电压差类 型型三端固定三端固定三端可三端可调参参 数数符号符号单位位正正压78负压79正正压LM317负压LM337输入入电压VIV(840)(

9、340)输出出电压VOV(524)(1.237)最小（最小（输入入输出）出）电压差差（VIVO）minV(2.02.5)1.222第22页/共38页23华中科技大学 张林三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用1.固定式应用举例固定式应用举例第23页/共38页24华中科技大学 张林三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用1.固定式应用举例固定式应用举例第24页/共38页25华中科技大学 张林三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用2.可调式应用举例可调式应用举例第25页/共38页华中科技大学 张林2611.3 开关式稳压电路开关式稳压电路 开关试稳压电路开关试稳压电路的工作原理的工作原理带带隔

10、离变压器的直流变换型电源隔离变压器的直流变换型电源 开关开关稳压电源的应用稳压电源的应用举例举例第26页/共38页27华中科技大学 张林开关式稳压电路的工作原理开关式稳压电路的工作原理1.串串联（降（降压）型开关）型开关稳压电路（路（Buck）电路路组成成开关管开关管T与与负载RL串串联第27页/共38页28华中科技大学 张林开关式稳压电路的工作原理开关式稳压电路的工作原理1.串串联（降（降压）型开关）型开关稳压电路（路（Buck）工作原理工作原理输出出电压的平均的平均值式中式中qton/T 称称为脉冲波形的占空比脉冲波形的占空比脉脉宽调制（制（PWM）式降）式降压型开关型开关稳压电源源第28

11、页/共38页29华中科技大学 张林开关式稳压电路的工作原理开关式稳压电路的工作原理1.串串联（降（降压）型开关）型开关稳压电路（路（Buck）工作原理工作原理稳压原理原理VI（或（或RL）VO VF vA vB q（ton）VO第29页/共38页30华中科技大学 张林开关式稳压电路的工作原理开关式稳压电路的工作原理1.串串联（降（降压）型开关）型开关稳压电路（路（Buck）工作原理工作原理 当当ton不不变，改，改变T（或（或fk）同）同样能能调节VO的大小，称的大小，称为脉脉冲冲频率率调制制PFM控制方式。控制方式。第30页/共38页31华中科技大学 张林开关式稳压电路的工作原理开关式稳压电

12、路的工作原理2.并并联（升（升压）型开关）型开关稳压电路（路（Boost）主回路主回路工作原理工作原理开关管开关管T与与负载RL并并联 当控制当控制电压vG为高高电平（平（ton期期间）时，T饱和和导通，通，输入入电压VI直接加到直接加到L两端，两端，电感感储存能量存能量。二极管二极管D截止，截止，电容容C向向负载提供提供电流流i放放 当当vG为低低电平（平（toff期期间）时，T截止，截止，iL不能突不能突变。L产生反生反电势vL为左左负（）右正（）（）右正（）若若VIvLVO，则D导通，通，VIvL给负载提供提供电流流iO。显然然VOVI，所，所以以电路称路称为升升压型开关型开关稳压电路路

13、第31页/共38页32华中科技大学 张林开关式稳压电路的工作原理开关式稳压电路的工作原理2.并并联（升（升压）型开关）型开关稳压电路（路（Boost）工作波形工作波形控制与控制与驱动电路可以采用路可以采用电压-脉冲脉冲宽度度调制器（制器（PWM）集成）集成电路来路来实现也有包括所有也有包括所有单元元电路在内的路在内的单片集片集成开关成开关稳压电源共源共选用用第32页/共38页33华中科技大学 张林带隔离变压器的直流变换型电源带隔离变压器的直流变换型电源推挽式自激推挽式自激变换型型稳压电路路 T1、T2和和Tr左左侧线圈等构圈等构成振成振荡电路，路，产生上千赫生上千赫兹的振的振荡波形，波形，通通

14、过变压器耦器耦合到副合到副边，再，再整流整流滤波波稳压实现DC/DC变换。在在变压器副器副边增加几增加几组类似的似的电路，便可路，便可获得多个要求不同的直流得多个要求不同的直流电压第33页/共38页34华中科技大学 张林带隔离变压器的直流变换型电源带隔离变压器的直流变换型电源工作波形工作波形 第34页/共38页35华中科技大学 张林开关稳压电源的应用举例开关稳压电源的应用举例1.LM2576系列降系列降压式式DC/DC电源源变换器的器的应用用 第35页/共38页36华中科技大学 张林开关稳压电源的应用举例开关稳压电源的应用举例2.自激型推挽式开关自激型推挽式开关稳压电源源应用用第36页/共38

15、页37华中科技大学 张林 小结小结 （1）通）通过对共源和共射放大共源和共射放大电路低路低频响响应的分析看到，影的分析看到，影响低响低频响响应的主要因素是旁路的主要因素是旁路电容和耦合容和耦合电容。若想尽可能降容。若想尽可能降低放大低放大电路的下限截止路的下限截止频率，率，则尽量尽量选用容量用容量较大的旁路大的旁路电容容和耦合和耦合电容，其它容，其它组态的放大的放大电路有路有类似的似的结论。（2）以上分析）以上分析过程均假程均假设电路路满足一定条件，足一定条件，进行了行了简化化处理，理，实际上通上通过SPICE仿真可以得到更精确的分析仿真可以得到更精确的分析结果。果。（3）通）通过选用大容量用大容量电容降低下限截止容降低下限截止频率的效果通常是率的效果通常是有限的，因此在信号有限的，因此在信号频率很低的率很低的场合，可考合，可考虑采用直接耦合的采用直接耦合的放大放大电路。路。end第37页/共38页感谢您的观看。第38页/共38页