模拟电子线路培训课件.pptx

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1、第八章 波形的发生和信号的转换8.1 正弦波振荡电路8.2 电压比较器8.3 非正弦波发生电路8.4 信号的转换8.1 正弦波振荡电路一、正弦波振荡的条件和电路的组成二、RC正弦波振荡电路三、LC正弦波振荡电路四、石英晶体正弦波振荡电路一、正弦波振荡的条件和电路的组成1.正弦波振荡的条件 无外加信号，输出一定频率一定幅值的信号。与负反响放大电路振荡的不同之处：在正弦波振荡电路中引入的是正反响，且振荡频率可控。在电扰动下，对于某一特定频率f0的信号形成正反响：由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最终到达动态平衡，稳定在一定的幅值。1.正弦波振荡的条件 一旦产生稳定的振荡，则电路的输出量自

2、维持，即幅值平衡条件相位平衡条件起振条件：要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0，且在合闸通电时对于f=f0信号有从小到大直至稳幅的过程，即满足起振条件。2.起振与稳幅：输出电压从幅值很小、含有丰富频率，到仅有一种频率且幅值由小逐渐增大直至稳幅。很多种频率频率逐渐变为单一振幅越来越大趋于稳幅2.起振与稳幅电路如何从起振到稳幅？稳定的振幅非线性环节的必要性！3.基本组成局部1)放大电路：放大作用2)正反响网络：满足相位条件3)选频网络：确定f0，保证电路产生正弦波振荡4)非线性环节（稳幅环节）：稳幅1)是否存在主要组成局部；2)放大电路能否正常工作，即是否有适宜的Q点，信号是否可能正常传递，

3、没有被短路或断路；3)是否满足相位条件，即是否存在 f0，是否可能振荡；4)是否满足幅值条件，即是否一定振荡。常合二为一4、分析方法相位条件的判断方法：瞬时极性法 断开反响，在断开处给放大电路加 ff0的信号Ui，且规定其极性，然后根据 Ui的极性 Uo的极性 Uf的极性假设Uf与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不可能产生自激振荡。在多数正弦波振荡电路中，输出量、净输入量和反响量均为电压量。极性？5.分类常用选频网络所用元件分类。1)RC正弦波振荡电路：1兆赫以下2)LC正弦波振荡电路：几百千赫几百兆赫3)石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定二、RC 正弦波振荡电路1.RC串并联

4、选频网络低频段高频段 在频率从0中必有一个频率f0，F0。RC串并联选频网络的频率响应当 f=f0时，不但=0，且 最大，为1/3。1)是否可用共射放大电路？2)是否可用共集放大电路？3)是否可用共基放大电路？4)是否可用两级共射放大电路？2.电路组成 应为RC 串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、输入电阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路。不符合相位条件不符合幅值条件输入电阻小、输出电阻大，影响f0 可引入电压串联负反响，使电压放大倍数大于3，且Ri大、Ro小，对f0影响小3.RC 桥式正弦波振荡电路（文氏桥振荡器）用同相比例运算电路作放大电路。因同相比例运算电路有非常好的线性度，故 R

5、 或 Rf 用热敏电阻，或加二极管作为非线性环节。文氏桥振荡器的特点？以RC串并联网络为选频网络和正反响网络、并引入电压串联负反响，两个网络构成桥路，一对顶点作为输出电压，一对顶点作为放大电路的净输入电压，就构成文氏桥振荡器。频率可调的文氏桥振荡器 改变电容以粗调，改变电位器滑动端以微调。加稳压管可以限制输出电压的峰-峰值。同轴电位器讨论一：合理连接电路，组成文氏桥振荡电路讨论二：判断图示电路有可能产生正弦波振荡吗？RC 移项式电路RC 双T选频网络 选频网络和正反响网络是两个网络。1)RC 移相电路有几级才可能产生正弦波振荡？2)假设R 和C 互换呢？正反馈网络选频网络三、LC 正弦波振荡电

6、路 1.LC并联网络的选频特性 理想LC并联网络在谐振时呈纯阻性，且阻抗无穷大。谐振频率为在损耗较小时，品质因数及谐振频率损耗 在ff0时，电容和电感中电流各约为多少？网络的电阻为多少？构成正弦波振荡电路最简单的做法是通过变压器引入反响。附加相移LC选频放大电路正弦波振荡电路 当 f=f0时，电压放大倍数的数值最大，且附加相移为0。共射电路A=-2.变压器反响式电路C1是必要的吗？特点：易振，波形较好；耦合不紧密，损耗大，频率稳定性不高。分析电路是否可能产生正弦波振荡的步骤：1)是否存在四个组成局部2)放大电路是否能正常工作3)是否满足相位条件4)是否可能满足幅值条件 为使N1、N2耦合紧密，

7、将它们合二为一，组成电感反响式电路。必须有适宜的同铭端！为什么用分立元件放大电路如何组成？3.电感反响式电路反响电压取自哪个线圈？反响电压的极性？必要吗？电感的三个抽头分别接晶体管的三个极，故称之为电感三点式电路。电路特点？3.电感反响式电路特点：耦合紧密，易振，振幅大，C 用可调电容可获得较宽范围的振荡频率。波形较差，常含有高次谐波。由于电感对高频信号呈现较大的电抗，故波形中含高次谐波，为使振荡波形好，采用电容反响式电路。4.电容反响式（电容三点式）电路 假设要振荡频率高，则L、C1、C2的取值就要小。当电容减小到一定程度时，晶体管的极间电容将并联在C1和C2上，影响振荡频率。特点：波形好，

8、振荡频率调整范围小，适于频率固定的场合。与放大电路参数无关作用？四、石英晶体正弦波振荡电路SiO2结晶体按一定方向切割的晶片。压电效应和压电振荡：机械变形和电场的关系固有频率只决定于其几何尺寸，故非常稳定。容性感性阻性 一般LC选频网络的Q为几百，石英晶体的Q可达104106；前者f/f为105，后者可达10101011。1.石英晶体的特点2.电路 石英晶体工作在哪个区？是哪种典型的正弦波振荡电路？石英晶体工作在哪个区？两级放大电路分别为哪种基本接法？C1的作用？（1）并联型电路（2）串联型电路讨论三：改错，使电路有可能产生正弦波振荡同名端对吗？放大电路能放大吗？各电容的作用？清华大学 华成英

9、 讨论四同铭端？能产生正弦波振荡吗？“判振”时的本卷须知：1.放大电路必须能够正常工作，放大电路的基本接法；2.断开反响，在断开处加 f=f0的输入电压；3.找出在哪个元件上获得反响电压，是否能取代输入电压。三个电路有什么相同之处？这样的电路形式有什么好处？8.2 电压比较器一、概述二、单限比较器三、滞回比较器四、窗口比较器五、集成电压比较器一、概述1.电压比较器的功能：比较电压的大小。输入电压是模拟信号；输出电压表示比较的结果，只有高电平和低电平两种情况，为二值信号。使输出产生跃变的输入电压称为阈值电压。广泛用于各种报警电路。2.电压比较器的描述方法:电压传输特性 uOf(uI)电压传输特性

10、的三个要素：（1）输出高电平UOH和输出低电平UOL（2）阈值电压UT（3）输入电压过阈值电压时输出电压跃变的方向3.几种常用的电压比较器（1）单限比较器：只有一个阈值电压（3）窗口比较器：有两个阈值电压，输入电压单调变化时输出电压跃变两次。（2）滞回比较器：具有滞回特性 输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同，但输入电压单调变化使输出电压只跃变一次。回差电压：4、集成运放的非线性工作区电路特征：集成运放处于开环或仅引入正反响理想运放工作在非线性区的特点：1)净输入电流为02)uP uN时，uOUOM uP uN时，uOUOM无源网络5、教学基本要求 1)电路的识别及选用；2)电压传输特性的分

11、析。二、单限比较器（1）UT0（2）UOH UOM，UOL UOM（3）uI 0 时 uO UOM;uI 0 时 uO UOM 集成运放的净输入电压等于输入电压，为保护集成运放的输入级，需加输入端限幅电路。二极管限幅电路使净输入电压最大值为UD1.过零比较器必要吗？输出限幅电路 为适应负载对电压幅值的要求，输出端加限幅电路。UOH UZ1 UD2 UOL(UZ2 UD1)UOH UOL UZUOH UZ UOL UD 不可缺少！为使UOL接近0，怎么办？锗管输出限幅电路uO UZ（1）保护输入端（2）加速集成运放状态的转换电压比较器的分析方法：（1）写出 uP、uN的表达式，令uP uN，求解

12、出的 uI即为UT；（2）根据输出端限幅电路决定输出的高、低电平；（3）根据输入电压作用于同相输入端还是反相输入端决定输出电压的跃变方向。2.一般单限比较器（1）假设要UT 0，则应如何修改电路？（2）假设要改变曲线跃变方向，则应如 何修改电路？（3）假设要改变UOL、UOH呢？作用于反相输入端三、滞回比较器1.阈值电压2.工作原理及电压传输特性 设uIUT，则 uN uP，uO+UZ。此时uP+UT，增大 uI，直至+UT，再增大，uO才从+UZ跃变为 UZ。设 uI+UT，则 uN uP，uOUZ。此时uP UT，减小 uI，直至UT，再减小，uO才从UZ跃变为+UZ。1.假设要电压传输特

13、性曲线左右移动，则应如何修改电路？讨论一：如何改变滞回比较器的电压传输特性2.假设要电压传输特性曲线上下移动，则应如何修改电路？3.假设要改变输入电压过 阈值电压时输出电压的 跃变方向，则应如何修 改电路？改变输出限幅电路向左右移多少？四、窗口比较器当uIURH时，uO1=uO2=UOM，D1导通，D2截止；uO=UZ。当uIURL时，uO2=uO1=UOM，D2导通，D1截止；uO=UZ。当URLuI URH时，uO1=uO2=UOM，D1、D2均截止；uO=0。特点：1.无需限幅电路，根据所需输出高、低电平确定电源电压；2.可直接驱动集成数字电路；3.应用灵活，可具有选通端；五、集成比较器

14、某型号集成比较器的等效电路4.响应速度快；5.电源电压升高，工作电流增大，工作速度加快。讨论二：电路的识别及电压传输特性的求解 已知某型号集成电压比较器内部等效电路如图（a）所示，试判断各电路属于哪种类型电压比较器，标出2、3的极性，并求解图（b）（e）各电路的电压传输特性。假设要有选通端，则应如何修改？uC讨论三：从电压传输特性识别电路，画波形 已知各电压比较器的电压传输特性如下图，说出它们各为哪种电压比较器；输入电压为5sint(V)，画出各电路输出电压的波形。你能分别组成具有图示电压传输特性的电压比较器电路吗？同相输入单限比较器反相输入滞回比较器窗口比较器清华大学 华成英 讨论四：带有二

15、极管电路的分析方法 首先应判断二极管的工作状态，它们决定于集成运放的输出电压是高电平还是低电平。UT=？UOL=？UOH=？讨论五：电子电路时测量信号的选择 现有信号：通频带内某一频率的交流小信号；频率很低（如10Hz）且幅值足够大的三角波或锯齿波；固定的小幅值且足够频率范围的交流小信号；足够幅值的阶跃信号。请在括号内填写上述信号、中的一种。（1）测量集成运放的转换速率SR，应用；（2）测量放大电路的电压放大倍数，应用；（3）测量放大电路的输入电阻和输出电阻，应用；（4）测量放大电路的通频带，应用；（5）放大电路的电压传输特性，应用。讨论六：利用Multisim分析电压传输特性8.3 非正弦波

16、发生电路一、常见的非正弦波二、矩形波发生电路三、三角波发生电路四、锯齿波发生电路五、波形变换电路一、常见的非正弦波矩形波三角波 锯齿波尖顶波阶梯波矩形波是基础波形，可通过波形变换得到其它波形。通过什么电路可将矩形波变为其它几种波形？二、矩形波发生电路 输出无稳态，有两个暂态；假设输出为高电平时定义为第一暂态，则输出为低电平为第二暂态。1.基本组成局部（1）开关电路：因为输出只有高电平和低电平两种情况，即两个暂态；故采用电压比较器。（2）反响网络：因需自控，在输出为某一暂态时孕育翻转成另一暂态的条件，故应引入反响。（3）延迟环节：要使两个暂态均维持一定的时间，故采用RC环节实现，从而决定振荡频率

17、。2.电路组成正向充电：uO（+UZ）RC地反向充电：地C R uO（UZ）RC 回路滞回比较器3.工作原理：分析方法方法一：方法一：设电路已振荡，且在某一暂态，看是否能自动翻转为另一暂态，并能再回到原暂态。方法二：方法二：电路合闸通电，分析电路是否有两个暂态，而无稳态。设合闸通电时电容上电压为0，uO上升，则产生正反响过程：uO uP uO，直至 uOUZ，uP+UT，为第一暂态。3.工作原理：电容正向充电，t uN，t，uN UZ；但当uN+UT时，再增大，uO从+UZ跃变为UZ，uPUT，电路进入第二暂态。电容反向充电，t uN，t，uN UZ；但当uN UT时，再减小，uO从 UZ跃变

18、为+UZ，uP+UT，电路返回第一暂态。第一暂态：uOUZ，uP+UT。脉冲宽度4.波形分析5.占空比可调电路为了占空比调节范围大，R3应如何取值？正向充电和反向充电时间常数可调，占空比就可调。三、三角波发生电路 1.电路组成 用积分运算电路可将方波变为三角波。两个RC环节实际电路将两个RC 环节合二为一为什么采用同相输入的滞回比较器？uO要取代uC，必须改变输入端。集成运放应用电路的分析方法：化整为零（分块），分析功能（每块），统观整体，性能估算2.工作原理滞回比较器 积分运算电路求滞回比较器的电压传输特性：三要素 UOH=UOL=UZ，uI作用于集成运放的同相输入端，求 UT：合闸通电，通

19、常C 上电压为0。设uO1 uP1 uO1，直至uO1 UZ（第一暂态）；积分电路反向积分，t uO，一旦uO过 UT，uO1从 UZ跃变为 UZ（第二暂态）。积分电路正向积分，t uO，一旦uO过 UT，uO1从 UZ跃变为 UZ，返回第一暂态。重复上述过程，产生周期性的变化，即振荡。电路状态翻转时，uP1=?三角波发生电路的振荡原理3.波形分析 如何调整三角波的幅值和频率？怎样修改可获得锯齿波？“理性地调试”：哪些参数与幅值有关？哪些参数与频率有关？先调哪个参数？T/2四、锯齿波发生电路1.R3应大些？小些？2.RW的滑动端在最上端和最下端时的波形？T3.R3短路时的波形？假设由输入电压确

20、定，则将电压转换为频率五、波形变换电路1.利用基本电路实现波形变换 正弦波变方波、变矩形波、变二倍频，方波变三角波，三角波变方波，固定频率的三角波变正弦波如何得到？利用电子开关改变比例系数2.三角波变锯齿波：二倍频 三角波用傅立叶级数展开，除基波外，还含有3次、5次谐波。3.三角波变正弦波假设输入信号的频率变化不大，则可用滤波法实现。范围是什么？假设输入信号的频率变化较大，则可用折线法实现。讨论一已知uO1和uO2的峰-峰值均为10V，二极管为理想二极管。1.求出稳压管的稳压值UZ和R4的阻值；2.定性画出uO1、uO2的波形图；3.求解q的表达式。讨论二：设计实现将峰值为1V、频率为100H

21、z的正弦波输入电压变换为峰值为5V、频率为200Hz锯齿波电压的电路。8.3 信号的转换一、概述二、u-i 转换电路三、精密整流电路四、u-f 转换电路一、概述 信号的发送：调幅、调频、调相 信号的接收：解调 信号对负载的驱动：i-u，u-i 信号的预处理：AC-DC（整流、检波、滤波）DC-AC（斩波）信号的接口：A-D（如 u-f），D-A二、u-i 转换电路 假设信号源不能输出电流，则选电路一；假设信号源能够输出一定的电流，则可选电路二。假设负载需接地，则上述两电路均不符合要求。电路一电路二引入了电流串联负反响 引入了电流并联负反响豪兰德电流源电路电路既引入了负反响，又引入了正反响。Ro

22、=!如何求解输出电阻？参阅6.7.1节理想运放情况下：为什么一般的整流电路不能作为精密的信号处理电路？三、精密整流电路 假设uImaxUon，则uO仅在大于Uon近似为uI，失真。精密整流电路是信号处理电路，不是电源中AC-DC的能量转换电路；实现微小信号的整流。设RRf 对于将二极管和晶体管作电子开关的集成运放应用电路，在分析电路时，首先应判断管子相当于开关闭合还是断开，它们的状态往往决定于输入信号或输出信号的极性。精密整流电路的组成半波整流，假设加uI的负半周，则实现全波整流为什么是精密整流？全波精密整流电路二倍频三角波 绝对值运算电路四、u-f 转换电路（压控振荡器）1.电荷平衡式压控振

23、荡器电路的组成：由锯齿波发生电路演变而来。T电位器滑动端在最上端时：假设T2决定于外加电压，则电路的振荡频率就几乎仅仅受控于外加电压，实现了uf 的转换。1.电荷平衡式压控振荡器R1 R5单位时间内脉冲个数表示电压的数值，故实现A/D转换假设uI0，则电路作何改动？2.复位式压控振荡器清华大学 华成英 1.晶体管什么情况下导通？什么情况下截止？2.晶体管饱和导通和截止uO1和uI的运算关系？3.uI的极性？4.uO1、uO2的波形？5.uI与振荡频率的关系？讨论：已知三极管饱和压降为0。第九章 功率放大电路第九章 功率放大电路9.1 概述9.2 互补输出级的分析计算9.1 概述一、功率放大电路

24、研究的问题二、对功率放大电路的要求三、晶体管的工作方式四、功率放大电路的种类 1.性能指标：输出功率和效率。若已知Uom，则可得Pom。最大输出功率与电源损耗的平均功率之比为效率。2.分析方法：因大信号作用，故应采用图解法。3.晶体管的选用：根据极限参数选择晶体管。在功放中，晶体管集电极或发射极电流的最大值接近最大集电极电流ICM，管压降的最大值接近c-e反向击穿电压U(BR)CEO，集电极消耗功率的最大值接近集电极最大耗散功率PCM。称为工作在尽限状态。一、功率放大电路研究的问题二、对功率放大电路的要求1.输出功率尽可能大:即在电源电压一定的情况下，最大不失真输出电压最大。2.效率尽可能高:

25、即电路损耗的直流功率尽可能小，静态时功放管的集电极电流近似为0。三、晶体管的工作方式1.甲类方式：晶体管在信号的整个周期内均处于导通状态2.乙类方式：晶体管仅在信号的半个周期处于导通状态3.甲乙类方式：晶体管在信号的多半个周期处于导通状态1.变压器耦合功率放大电路 输入信号增大，输出功率如何变化？输入信号增大，管子的平均电流如何变化？输入信号增大，电源提供的功率如何变化？效率如何变化？四、功率放大电路的种类做功放适合吗？单管甲类电路为什么管压降会大于电源电压？乙类推挽电路 信号的正半周T1导通、T2截止；负半周T2导通、T1截止。两只管子交替工作，称为“推挽”。设 为常量，则负载上可获得正弦波

26、。输入信号越大，电源提供的功率也越大。2.OTL 电路 输入电压的正半周：VCCT1CRL地 C 充电。输入电压的负半周：C 的“”T2地RL C“”C 放电。C 足够大，才能认为其对交流信号相当于短路。OTL电路低频特性差。因变压器耦合功放笨重、自身损耗大，应选用OTL电路。3.OCL电路输入电压的正半周：VCCT1RL地输入电压的负半周：地RL T2 VCC两只管子交替导通，两路电源交替供电，双向跟随。静态时，UEQ UBQ0。4.BTL 电路 输入电压的正半周：VCC T1 RL T4地输入电压的负半周：VCC T2 RL T3地是双端输入、双端输出形式，输入信号、负载电阻均无接地点。管

27、子多，损耗大，使效率低。几种电路的比较 变压器耦合乙类推挽：变压器耦合乙类推挽：单电源供电，笨重，效率低，低频特性差。OTLOTL电路：电路：单电源供电，低频特性差。OCLOCL电路：电路：双电源供电，效率高，低频特性好。BTLBTL电路：电路：单电源供电，低频特性好；双端输入双端输出。9.2 互补输出级的分析计算一、输出功率二、效率三、晶体管的极限参数然后求出电源的平均功率，效率在已知RL的情况下，先求出Uom，则求解输出功率和效率的方法一、输出功率数值较大不可忽略大功率管的UCES常为23V。二、效率电源电流3.晶体管的极限参数PT对UOM求导，并令其为0，可得 在输出功率最大时，因管压降

28、最小，故管子损耗不大；输出功率最小时，因集电极电流最小，故管子损耗也不大。管子功耗与输出电压峰值的关系为管压降发射极电流因此，选择晶体管时，其极限参数将UOM代入PT的表达式，可得讨论一3.最大输出功率和效率的表达式；1.指出图中放大电路局部；2.说明电路中是否引入了级间反响，是直流反响还是交流反响，假设为交流负反响则说明其反响组态；4.说明如何估算在输出最大功率时输入电压的有效值；5.说明D1D3和RW的作用，C1C4的作用；6.说明哪些元件构成过流保护电路及其原理。讨论二：图示各电路属于哪种功放？清华大学 华成英 讨论三：出现以下故障时，将产生什么现象?1.R2短路；2.R2断路；3.D1

29、短路；4.D1断路；5.T1集电极开路。T2、T5的极限参数：PCM1.5W，ICM600mA，UBR（CEO）40V。故障分析的问题，答案具有多样性，需多方面思考！功放的故障问题，特别需要考虑故障的产生是否影响功放管的平安工作！第十章 直流电源10.1 直流电源的组成10.2 单相整流电路10.4 稳压管稳压电路10.5 串联型稳压电路10.6 开关型稳压电路10.3 滤波电路10.1 直流电源的组成直流电源的组成及各局部的作用直流电源的组成及各局部的作用改变电压值通常为降压交流变脉动的直流减小脉动1)负载变化输出电压基本不变；2)电网电压变化输出电压基本不变。直流电源是能量转换电路，将22

30、0V（或380V）50Hz的交流电转换为直流电。半波整流 全波整流 在分析电源电路时要特别考虑的两个问题：允许电网电压波动10，且负载有一定的变化范围。10.2 单相整流电路一、对整流电路要研究的问题二、单相半波整流电路三、单相桥式整流电路一、对整流电路要研究的问题1.电路的工作原理：即二极管工作状态、电路波形的分析2.输出电压和输出电流平均值：即输出脉动直流电压和电流平均值的求解方法3.整流二极管的选择：即二极管承受的最大整流平均电流和最高反向工作电压的分析为分析问题简单起见，设二极管为理想二极管，变压器内阻为0。整流二极管的伏安特性：实际特性理想化特性 理想二极管的正向导通电压为0，即正向

31、电阻为0；反向电流为0，即反向电阻为无穷大。二、单相半波整流电路1.工作原理u2的正半周，D导通，ADRLB，uO=u2。u2的负半周，D截止，承受反向电压，为u2；uO=0。2.UO（AV）和 IL（AV）的估算 已知变压器副边电压有效值为U2 考虑到电网电压波动范围为10，二极管的极限参数应满足：（3）二极管的选择三、单相桥式整流电路u2的正半周 AD1RLD3B，uO=u2u2的负半周 B D2RLD4 A，uO=-u2四只管子如何接？集成的桥式整流电路称为整流堆。1.工作原理假设接反了呢？2.输出电压和电流平均值的估算3.二极管的选择 考虑到电网电压波动范围为10，二极管的极限参数应满

32、足：与半波整流电路对二极管的要求相同10.3 滤波电路一、电容滤波电路二、电感滤波电路三、倍压整流电路一、电容滤波电路1.工作原理充电放电速度与正弦波下降速度相似按指数规律下降滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。C 越大，RL越大，越大，放电越慢，曲线越平滑，脉动越小。考虑整流电路的内阻2.二极管的导通角导通角 无滤波电容时。有滤波电容时，且二极管平均电流增大，故其峰值很大！小到一定程度，难于选择二极管！简单易行，UO（A V）高，C 足够大时交流分量较小；不适于大电流负载。3.电容的选择及UO（AV）的估算4.优缺点整流桥的简化画法二、电感滤波电路 当回路电流减小时，感生电动势的方向阻止电

33、流的减小，从而增大二极管的导通角。电感对直流分量的电抗为线圈电阻，对交流分量的感抗为L。适于大电流负载！三、倍压整流电路分析时的两个要点：设负载开路，电路进入稳态。u2负半周，u2加C1上电压对C2充电：PD2C2A，最终u2正半周C1充电：AD1C1B，最终P讨论 已知变压器副边电压有效值为10V，电容足够大，判断以下情况下输出电压平均值UO（A V）？1.正常工作；2.C开路；3.RL开路；4.D1和C同时开路；5.D1开路。10.2 稳压管稳压电路一、稳压电路的性能指标二、稳压管稳压电路一、稳压电路的性能指标1.输出电压2.输出电流3.稳压系数 说明电网电压波动时电路的稳压性能。在负载电

34、流不变时，输出电压相对变化量与输入电压变化量之比。4.输出电阻 说明负载电流变化时电路的稳压性能。在电网电压不变时，负载变化引起的输出电压的变化量与输出电流的变化量之比。5.纹波电压 测试出输出电压的交流分量。二、稳压管稳压电路稳定电压 UZ：稳压管的击穿电压稳定电流 IZ：使稳压管工作在稳压状态的最小电流最大耗散功率 PZM：允许的最大功率，PZM=IZM UZ动态电阻 rz：工作在稳压状态时，rzU/I1.稳压管的伏安特性和主要参数伏安特性符号等效电路2.稳压管稳压电路的工作原理3.稳压管稳压电路的主要指标（1）输出电压 UOUZ（2）输出电流 IZmax IZmin IZM IZ（3）稳

35、压系数（4）输出电阻 简单易行，稳压性能好。适用于输出电压固定、输出电流变化范围较小的场合。4.特点5.稳压管稳压电路的设计（1）UI的选择 UI（23）UZ（2）稳压管的选择 UZUO IZMIZ ILmax ILmin（3）限流电阻的选择 保证稳压管既稳压又不损坏。电网电压最低且负载电流最大时，稳压管的电流最小。电网电压最高且负载电流最小时，稳压管的电流最大。为减小Sr,取值矛盾!假设求得RminRmax，怎么办？假设求得R=200300，则该取接近200还是接近300？为什么？讨论：稳压管稳压电路的设计依次选择稳压管、UI、R、C、U2、二极管1.输出电压、负载电流稳压管2.输出电压UI

36、3.输出电压、负载电流、稳压管电流、UI R4.UI、R 滤波电路的等效负载电阻C5.UI U26.U2、R中电流整流二极管 已知输出电压为6V，负载电流为030mA。试求图示电路的参数。10.3 串联型稳压电路一、基本调整管稳压电路二、具有放大环节的串联型稳压电路三、集成稳压器（三端稳压器）为了使稳压管稳压电路输出大电流，需要加晶体管放大。稳压原理：电路引入电压负反响 电压负反响，稳定输出电压。一、基本调整管稳压电路 不管什么原因引起UO变化，都将通过UCE的调节使UO稳定，故称晶体管为调整管。假设要提高电路的稳压性能，则应加深电路的负反响，即提高放大电路的放大倍数。1.稳压原理：假设由于某

37、种原因使UO增大2.输出电压的调节范围同相比例运算电路则 UO UN UB UO二、具有放大环节的串联型稳压电路3.串联型稳压电路的基本组成及其作用调整管取样电阻调整管 调整管：是电路的核心，UCE随UI和负载产生变化以稳定UO。比较放大基准电压基准电压 基准电压：是UO的参考电压。取样电阻 取样电阻：对UO 的取样，与基准电压共同决定UO。比较放大 比较放大：将UO 的取样电压与基准电压比较后放大，决定电路的稳压性能。4.串联型稳压电源中调整管的选择IEmaxIR1ILmax ILmax ICMUCEmaxUImax UOmin U(BR)CEO PTmax IEmax UCEmax PCM

38、根据极限参数ICM、U(BR)CEO、PCM 选择调整管！应考虑电网电压的波动和负载电流的变化！讨论一：对于基本串联型稳压电源的讨论3.假设电网电压波动10，UI为28V，UO为10V20V；晶体管的电流放大系数为50，PCM5W，ICM1A；集成运放最大输出电流为10mA，则最大负载电流约为多少？1.假设UO为10V20V，R1R31k，则R3和UZ各为多少？2.假设电网电压波动10，UO为10V20V，UCES3V，UI至少选取多少伏？0.9U2UOmax+UCES 应取几个极限值求出的负载电流最大值中最小的那个作为电源的性能指标最大负载电流讨论二：关于有用串联型稳压电源的讨论1.标出集成

39、运放的同相输入端和反相输入端；2.电路由哪些局部组成？3.UI21V，R1 R2 R3300，UZ6V，UCES3V，UO？4.如何选取R和R？限流型过流保护电路输出电流取样电阻讨论三：关于有用串联型稳压电源的讨论5.取样电阻的取值应大些还是小些，为什么？它们有上限值吗？6.假设电路输出纹波电压很大，则其原因最大的可能性是什么？7.根据图中过流保护电路的原理组成一种限流型过流保护电路。其电流应大于调整管的穿透电流电路可能产生了自激振荡三、集成稳压器（三端稳压器）输出电压：5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V输出电流：1.5A（W7800）、0.5A（W78M00）、0.1A（W78

40、L00）1.W7800系列（1）简介（2）基本应用消除高频噪声使Co不通过稳压器放电抵销长线电感效应，消除自激振荡 将输入端接整流滤波电路的输出，将输出端接负载电阻，构成串类型稳压电路。（3）输出电流扩展电路 为使负载电流大于三端稳压器的输出电流，可采用射极输出器进行电流放大。很小三端稳压器的输出电压若UBE=UD，则二极管的作用：消除UBE对UO的影响。（4）输出电压扩展电路IW为几mA，UO与三端稳压器参数有关。隔离作用基准电压2.基准电压源三端稳压器 W117 输出电压UREF1.25V，调整端电流只有几微安。减小纹波电压保护稳压器讨论三：W117的应用1.R1的上限值为多少？2.UO可

41、能的最大值为多少？3.输出电压最小值为多少？4.UOmax30V，选取R1、R2；5.已知电网电压波动10，输出电压最大值为30V，UI至少取多少伏？决定于IOmin两种情况：1.已知UI 2.自己选取UI决定于W117的输出输入电压最低、输出电压最高时，UIminUOmax3V。根据输出电压表达式10.4 开关型稳压电路一、开关型稳压电路的特点和基本原理二、串联开关型稳压电路三、并联开关型稳压电路一、开关型稳压电源的特点及基本原理 线性稳压电源：结构简单，调节方便，输出电压稳定性强，纹波电压小。缺点是调整管工作在甲类状态，因而功耗大，效率低（2049）；需加散热器，因而设备体积大，笨重，本钱

42、高。假设调整管工作在开关状态，则势必大大减小功耗，提高效率，开关型稳压电源的效率可达7095。体积小，重量轻。适于固定的大负载电流、输出电压小范围调节的场合。构成开关型稳压电源的基本思路:将交流电经变压器、整流滤波得到直流电压 操作调整管按一定频率开关，得到矩形波 滤波，得到直流电压引入负反响，操作占空比，使输出电压稳定。ACDCACDC二、串联开关型稳压电路 T截止，D导通，uE UD；L 释放能量，C 放电。T、D 均工作在开关状态。T饱和导通，D截止，uE UI；L 储能，C 充电。uBUH时uBUL时1.电路组成及工作原理2.波形分析及输出电压平均值关键技术：大功率高频管，高质量磁性材

43、料稳压原理：假设某种原因使输出电压升高，则应减小占空比。3.稳压原理脉冲宽度调制式：PWM电路作用：UO Ton UO 其它操作方式：脉冲频率调制式：UO T（脉宽不变）UO 混合调制式：UO T Ton UO 在串联开关型稳压电路中 UO UI，故为降压型电路。三、并联开关型稳压电路（升压型）T截止，L产生感生电动势，D导通；UI与L所产生的感生电动势相加对C 充电。T饱和导通，L 储能，D截止，C 对负载放电。uBUH时uBUL时 要研究调整管在饱和导通和截止状态下电路的工作情况。1.工作原理2.输出电压 只有L足够大，才能升压；只有C足够大，输出电压交流分量才足够小!在周期不变的情况下，

44、uB占空比越大，输出电压平均值越高。讨论1.什么样的电子设备适于用开关型稳压电源作能源？2.在开关型稳压电源中，调整管的开关信号频率高些好还是低些好？为什么？3.在开关型稳压电源中是否可不用电源变压器而直接进行整流？为什么？4.如何使开关型稳压电路输出电压有较小的调节范围？复习与考试一、考查什么二、复习什么三、怎样复习四、复习举例：集成运放应用电路一、考查什么 会看：电路的识别、定性分析。如是哪种电路：共射、共基、共集、共源、共漏、差分放大电路及哪种接法 引入了什么反响 比例、加减、积分、微分运算电路 低通、高通、带通、带阻有源滤波器 单限、滞回、窗口电压比较器 正弦波、矩形波、三角波、锯齿波

45、发生电路 OTL、OCL、BTL、变压器耦合乙类推挽功率放大电路 线性、开关型直流稳压电源 又如性能如何：放大倍数的大小、输入电阻的上下、带负载能力的强弱、频带的宽窄 引入负反响后电路是否稳定 输出功率的大小、效率的上下 滤波效果的好坏 稳压性能的好坏 会算：电路的定量分析。例如求解 电压放大倍数、输入电阻、输出电阻 截止频率、波特图 深度负反响条件下的放大倍数 运算关系 电压传输特性 输出电压波形及其频率和幅值 输出功率及效率 输出电压的平均值、可调范围会选会选：根据需求选择电路及元器件 在已知需求情况下选择电路形式，例如：是采用单管放大电路还是采用多级放大电路；是直接耦合、阻容耦合、变压器

46、耦合还是光电耦合；是晶体管放大电路还是场效应管放大电路；是否用集成放大电路。是采用电压串联负反响电路、电压并联负反响电路、电流串联负反响电路还是采用电流并联负反响电路。是采用文氏桥振荡电路、LC正弦波振荡电路还是采用石英晶体正弦波振荡电路。是采用OTL、OCL、BTL电路还是变压器耦合乙类推挽电路 是采用电容滤波还是电感滤波 是采用稳压管稳压电路还是串联型稳压电路会选会选：根据需求选择电路及元器件 在已知功能情况下选择元器件类型，例如：是采用低频管还是高频管。是采用通用型集成运放还是采用高精度型、高阻型、低功耗集成运放。采用哪种类型的电阻、电位器和电容 在已知指标情况下选择元器件的参数 电路中

47、所有电阻、电容、电感等的数值；半导体器件的参数，如稳压管的稳定电压和耗散功率，晶体管的极限参数等。会选会选：根据需求选择电路及元器件 例如：实现以下电路 组成放大倍数大于104、输入电阻大于2M、输出电阻小于100、可以放大缓慢变化信号的放大电路 实现三路信号的加法运算 将直流信号转换成频率与之幅值成线性关系的矩形波信号 取掉信号中的直流成分 将正弦波变为方波 产生100kHz的正弦波 产生10MHz的正弦波 输出电压为1020V负载电流为3A的直流稳压电源 会调会调：电路调试的方法及步骤。调整电路性能指标应改变哪些元件参数、如何改变。电路故障的判断和消除。例如 调整放大器的电压放大倍数、输入

48、电阻和输出电阻的方法与步骤 调整三角波振荡电路的振荡频率和幅值到达预定值的方法和步骤 电路中某元件断路或短路将产生什么现象。电路出现异常情况可能的原因。二、复习什么 以基本概念、基本电路、基本分析方法为主线 概念和性能指标：每个术语的物理意义，如何应用。基本电路：电路结构特征、性能特点、基本功能、适用场合，这是读图的基础。见表11.2.1 基本放大电路 集成运放 运算电路 有源滤波电路 正弦波振荡电路 电压比较器 非正弦波振荡电路 信号变换电路 功率放大电路 直流电源 基本分析方法 通常，不同类型的电路采用不同的方式来描述其功能和性能指标，不同类型电路的指标参数有不同的求解方法。即正确识别电路

49、，并求解电路 例如 放大电路用放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带描述 运算电路用运算关系式描述 电压比较器用电压传输特性描述 有源滤波器用幅频特性描述 功率放大电路用最大输出功率和效率描述 波形发生电路用输出电压波形及其周期和振幅描述 例如 求解放大电路的参数用等效电路法 求解运算电路要利用节点电流法、叠加原理 求解电压比较器的电压传输特性要求解三要素 见11.2.2节 三、怎样复习 重点是基础知识：基本概念、电路、方法 识别电路是正确分析电路的基础 特别注意基础知识的综合应用，融会贯穿。例如：非正弦波发生电路既含有运算电路（积分电路）又含有电压比较器（滞回比较器），即既包含集成运放工作在线

50、性区的电路又包含集成运放工作在非线性区的电路。功率放大电路需要和前级电路匹配才能输出最大功率，且为了消除非线性失真通常要引入负反响。因此，有用功放涉及到放大的概念、放大电路的耦合问题、反响的判断和估算、自激振荡和消振、功放的输出功率和效率。串联型稳压电源本身既是一个负反响系统，又是大功率电路，还要考虑电网电压的影响。功放的前级放大电路，串联型稳压电源的比较放大电路四、复习举例：集成运放应用电路注意知识之间的相互关联！虚断，输出不是UOH就是UOL谢谢观看/欢送下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM