工程师应该掌握的20个模拟电路(详细分析与参考答案)
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工程师应该掌握的20个模拟电路对模拟电路的掌握分为三个层次。
初级层次是熟练记住这二十个电路,清楚这二十个电路的作用。
只要是电子爱好者,只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。
中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用,每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响,测量时参数的变化规律,掌握对故障元器件的处理方法;定性分析电路信号的流向,相位变化;定性分析信号波形的变化过程;定性了解电路输入输出阻抗的大小,信号与阻抗的关系。
有了这些电路知识,您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。
高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。
达到高级层次后,只要您愿意,受人尊敬的高薪职业一一电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。
一、桥式整流电路1、二极管的单向导电性:IN TF1 Vo1、桥式翰电路2、桥式整流电流流向过程:输入输出波形:3、计算:Vo, Io,二极管反向电压。
二、电源滤波器1、电源滤波的过程分析:波形形成过程:2、计算:滤波电容的容量和耐压值选择。
三、信号滤波器1、信号滤波器的作用:电瞰波-电磁波电漏^波-E滤波&电瀚波器与电源滤波器的区别和相同点:2、L C串联和并联电路的阻抗计算,幅频关系和相频关系曲线。
3、画出通频带曲线。
计算谐振频率。
1、电路的作用,与滤波器的区别和相同点。
2、 微分和积分电路电压变化过程分析,画出电压变化波形图。
3、 计算:时间常数,电压变化方程,电阻和电容参数的选择。
二、 共射极放大电路微分和积分电路4.微分和积分电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。
2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
工程师应该掌握的20个模拟电路对模拟电路的掌握分为三个层次。
初级层次是熟练记住这二十个电路,清楚这二十个电路的作用。
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中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用,每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响,测量时参数的变化规律,掌握对故障元器件的处理方法;定性分析电路信号的流向,相位变化;定性分析信号波形的变化过程;定性了解电路输入输出阻抗的大小,信号与阻抗的关系。
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一、桥式整流电路1、二极管的单向导电性:2、桥式整流电流流向过程:输入输出波形:3、计算:Vo, Io,二极管反向电压。
二、电源滤波器1、电源滤波的过程分析:波形形成过程:2、计算:滤波电容的容量和耐压值选择。
三、信号滤波器1、信号滤波器的作用:与电源滤波器的区别和相同点:2、LC串联和并联电路的阻抗计算,幅频关系和相频关系曲线。
3、画出通频带曲线。
计算谐振频率。
一、微分和积分电路、电路的作用,与滤波器的区别和相同点。
2、微分和积分电路电压变化过程分析,画出电压变化波形图。
3、计算:时间常数,电压变化方程,电阻和电容参数的选择。
二、共射极放大电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。
2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。
三、分压偏置式共射极放大电路1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
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只要是电子爱好者,只 要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。
中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用,每个元器件出现故障时电路的 功能受到什么影响,测量时参数的变化规律,掌握对故障元器件的处理方法;定性分析电路 信号的流向,相位变化;定性分析信号波形的变化过程;定性了解电路输入输出阻抗的大小, 信号与阻抗的关系。
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高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电 路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关 系特性、电路中元器件参数的选择等。
达到高级层次后,只要您愿意,受人尊敬的高薪职业 --电子产品和工业控制设备的开发 设计工程师将是您的首选职业。
3、计算:Vo, Io,二极管反向电压。
二、 电源滤波器1、电源滤波的过程分析:波形形成过程:直流电源中包含有交流 成分,需要滤波。
2、计算:滤波电容的容量和耐压值选择。
大电容,与小电容并联使用三、 信号滤波器1、信号滤波器的作用:伏安特性曲线:与电源滤波器的区别和相同点:理想开关模型和恒压降模型:2、桥式整流电流流向过程:输入输出波形:P5182、LC 串联和并联电路的阻抗计算,幅频关系和相频关 系曲线。
3、画出通频 带曲线。
计算谐振Rb270 〜350KVccVoRL桥式整流电路1、二极管的单向导电性:47uFQRc1 〜4.7kC2CC1Vin47uF2、由源滤波器5、共射极放大电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。
路参数的影响。
4、受控源等效电路分析。
简单计算,3、计算:时间常数,电压变化方程,电阻和七、共集电极放大电路(射极跟随器)电容参数的选择。
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一、桥式整流电路1、二极管的单向导电性:2、桥式整流电流流向过程:输入输出波形:3、计算:Vo, Io,二极管反向电压。
二、电源滤波器1、电源滤波的过程分析:波形形成过程:2、计算:滤波电容的容量和耐压值选择。
三、信号滤波器1、信号滤波器的作用:与电源滤波器的区别和相同点:2、LC串联和并联电路的阻抗计算,幅频关系和相频关系曲线。
3、画出通频带曲线。
计算谐振频率。
一、微分和积分电路1、电路的作用,与滤波器的区别和相同点。
2、微分和积分电路电压变化过程分析,画出电压变化波形图。
3、计算:时间常数,电压变化方程,电阻和电容参数的选择。
二、共射极放大电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。
2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。
三、分压偏置式共射极放大电路1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
工程师应该掌握的20个模拟电路电子信息工程系黄有全高级工程师对模拟电路的掌握分为三个层次。
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高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。
达到高级层次后,只要您愿意,受人尊敬的高薪职业--电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。
一、桥式整流电路1、二极管的单向导电性:伏安特性曲线:理想开关模型和恒压降模型:2、桥式整流电流流向过程:输入输出波形:3、计算:V o, Io,二极管反向电压。
二、电源滤波器1、电源滤波的过程分析:波形形成过程:2、计算:滤波电容的容量和耐压值选择。
三、信号滤波器1、信号滤波器的作用:与电源滤波器的区别和相同点:2、LC串联和并联电路的阻抗计算,幅频关系和相频关系曲线。
3、画出通频带曲线。
计算谐振频率。
四、微分和积分电路1、电路的作用,与滤波器的区别和相同点。
2、微分和积分电路电压变化过程分析,画出电压变化波形图。
3、计算:时间常数,电压变化方程,电阻和电容参数的选择。
五、共射极放大电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。
2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
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1一、桥式整流电路1、二极管的单向导电性:2、桥式整流电流流向过程:输入输出波形:3、计算:Vo, Io,二极管反向电压。
二、电源滤波器1、电源滤波的过程分析:波形形成过程:2、计算:滤波电容的容量和耐压值选择。
三、信号滤波器1、信号滤波器的作用:与电源滤波器的区别和相同点:2、LC串联和并联电路的阻抗计算,幅频关系和相频关系曲线。
3、画出通频带曲线。
计算谐振频率。
一、微分和积分电路1、电路的作用,与滤波器的区别和相同点。
2、微分和积分电路电压变化过程分析,画出电压变化波形图。
3、计算:时间常数,电压变化方程,电阻和电容参数的选择。
二、共射极放大电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。
2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。
三、分压偏置式共射极放大电路1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
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一、桥式整流电路1、二极管的单向导电性:2、桥式整流电流流向过程:输入输出波形:3、计算:Vo, Io,二极管反向电压。
二、电源滤波器1、电源滤波的过程分析:波形形成过程:2、计算:滤波电容的容量和耐压值选择。
三、信号滤波器1、信号滤波器的作用:与电源滤波器的区别和相同点:2、LC串联和并联电路的阻抗计算,幅频关系和相频关系曲线。
3、画出通频带曲线。
计算谐振频率。
一、微分和积分电路1、电路的作用,与滤波器的区别和相同点。
2、微分和积分电路电压变化过程分析,画出电压变化波形图。
3、计算:时间常数,电压变化方程,电阻和电容参数的选择。
二、共射极放大电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。
2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。
三、分压偏置式共射极放大电路1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
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三、信号滤波器1、信号滤波器的作用:与电源滤波器的区别和相同点:2、LC串联和并联电路的阻抗计算,幅频关系和相频关系曲线。
3、画出通频带曲线。
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一、桥式整流电路一、桥式整流电路1、二极管的单向导电性:2、桥式整流电流流向过程:输入输出波形:3、计算:Vo, Io,二极管反向电压。
二、电源滤波器1、电源滤波的过程分析:波形形成过程:2、计算:滤波电容的容量和耐压值选择。
三、信号滤波器1、信号滤波器的作用:与电源滤波器的区别和相同点:2、LC串联和并联电路的阻抗计算,幅频关系和相频关系曲线。
3、画出通频带曲线。
计算谐振频率。
一、微分和积分电路1、电路的作用,与滤波器的区别和相同点。
2、微分和积分电路电压变化过程分析,画出电压变化波形图。
3、计算:时间常数,电压变化方程,电阻和电容参数的选择。
二、共射极放大电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。
2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。
三、分压偏置式共射极放大电路1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。
一、桥式整流电路桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路,常用来将交流电转变为直流电。
半波的整流电压。
对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。
二、电源滤波器利用电感抑制高频电磁波,使用大容量电容抑制高频率脉冲。
是电流变的平滑和稳定。
电源滤波器是一种无源双向网络,它的一端是电源,另一端是负载。
电源滤波器的原理就是一种——阻抗失配网络:电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗失配越大,对电磁干扰的衰减就越有效。
简介:电源滤波器就是对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电器设备。
电源滤波器的功能就是通过在电源线中接入电源滤波器,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。
利用电源滤波器的这个特性,可以将通过电源滤波器后的一个方波群或复合噪波,变成一个特定频率的正弦波。
工作原理电源滤波器是一种无源双向网络,它的一端是电源,另一端是负载。
电源滤波器内部电路电源滤波器的原理就是一种——阻抗适配网络:电源滤波器输入、输出侧与电源和负载侧的阻抗失配越大,对电磁干扰的衰减就越有效。
性能测试漏电流性能测试泄漏电流是指在250VAC的电压下,相线和中线与滤波器外壳(地线)间流过的电流。
它主要取决于接地电容(共模电容)的取值。
较大的共模电容CY可以提高插入损耗,但却造成较大的漏电流。
泄漏电流的测试电路如图所示:漏电流性能测试耐压性能测试为确保电源滤波器的性能以及设备和人身安全,必须进行耐压测试。
耐压测试是在极端工作条件下的测试。
若CX电容器的耐压性能欠佳,在出现峰值浪涌电压时,可能被击穿。
它的击穿虽然不危及人身安全,但会使滤波器功能丧失或性能下降。
CY电容器除了满足接地漏电流的要求外,还在电气和机械性能方面具有足够的安全余量,避免在极端恶劣的环境条件下出现击穿短路现象。
故线一地之间的耐压性能对保护人身安全有重要意义,一旦设备或装置的绝缘保护措施失效,可能导致人员伤亡性能评定EMI电源滤波器在使用时考虑最多的是额定电压及电流值、耐压性能、漏电流三项,而其中最主要的评定性能为滤波器的插入损耗性能。
电子工程师应该掌握的 2 0 个模拟电路的详细分析与解答电子工程师应该掌握的20个模拟电路的详细分析及参考答案桥式整流电路IN TF1 VoL桥貞帑浣电路1.1二极管的单向导电性:二极管的PN结加正向电压,处于导通状态;加反向电压,处于截止状态。
门mA1.2伏安特性曲线;幻1.3理想开关模型和恒压降模型:理想开关模型指的是在二极管正向偏置时,其管压降为0,而当其反向偏置时,认为它的电阻为无穷大,电流为零.就是截止。
恒压降模型是说当二极管导通以后,其管压降为恒定值,硅管为0.7V,锗管0.5 V 2.1桥式整流电流流向过程:当u 2是正半周期时,二极管Vd1和Vd3导通;而二极管Vd2和Vd4截止,负载R.的电流是自上而下流过负载,负载上得到了与u 2正半周期相同的电压;在u 2的负半周,u 2的实际极性是下正上负,二极管Vd2和Vd4导通而Vd1 和Vd3截止,负载R-上的电流仍是自上而下流过负载,负载上得到了与u 2正半周期相同的电压。
3.1计算:Vo,lo,二极管反向电压.Uo=0.9U, lo=0.9U 2/R L,U R"2 U 2电源滤波器1.1电源滤波的过程分析:电源滤波是在负载 R L 两端并联一只较大容量的电容 器。
由于电容两端电压不能突变,因而负载两端的电压也不会突变,使输出电 压得以平滑,达到滤波的目的。
1.2波形形成过程:输出端接负载 R 时,当电源供电时,向负载提供电流的同 时也向电容C 充电,充电时间常数为工充=(Ri // RC )~RiC, —般Ri << R,忽略 Ri 压降的影响,电容上电压将随 u 2迅速上升,当3 t= 3t i 时,有u 2=u 0,此 后u 2低于u 0 ,所有二极管截止,这时电容 C 通过R-放电,放电时间常数为 RC,放电时间慢,u 0变化平缓。
当3 t=汎2时,u 2=u 0, 汎2后u 2又变化到 比u 0大,又开始充电过程,u 0迅速上升。
电子工程师应该掌握的20个模拟电路的详细分析及参考答案一、桥式整流电路1.1二极管的单向导电性:二极管的PN结加正向电压,处于导通状态;加反向电压,处于截止状态。
1.2伏安特性曲线;1.3理想开关模型和恒压降模型:理想开关模型指的是在二极管正向偏置时,其管压降为0,而当其反向偏置时,认为它的电阻为无穷大,电流为零.就是截止。
恒压降模型是说当二极管导通以后,其管压降为恒定值,硅管为0.7V,锗管0.5 V2.1桥式整流电流流向过程:当u 2是正半周期时,二极管Vd1和Vd3导通;而二极管Vd2和Vd4截止,负载的电流是自上而下流过负载,负载上得到了与u 2正半周期相同的电压;在u RL2的负半周,u 2的实际极性是下正上负,二极管Vd2和Vd4导通而Vd1和Vd3上的电流仍是自上而下流过负载,负载上得到了与u 2正半周期截止,负载RL相同的电压。
3.1计算:Vo,Io,二极管反向电压.Uo=0.9U2, Io=0.9U2/RL,URM=√2 U21.1电源滤波的过程分析:电源滤波是在负载RL两端并联一只较大容量的电容器。
由于电容两端电压不能突变,因而负载两端的电压也不会突变,使输出电压得以平滑,达到滤波的目的。
1.2波形形成过程:输出端接负载RL时,当电源供电时,向负载提供电流的同时也向电容C充电,充电时间常数为τ充=(Ri∥RLC)≈RiC,一般Ri〈〈RL,忽略Ri压降的影响,电容上电压将随u 2迅速上升,当ωt=ωt1时,有u 2=u 0,此后u2低于u 0,所有二极管截止,这时电容C通过RL 放电,放电时间常数为RLC,放电时间慢,u 0变化平缓。
当ωt=ωt2时,u 2=u 0, ωt2后u 2又变化到比u0大,又开始充电过程,u 0迅速上升。
ωt=ωt3时有u 2=u 0,ωt3后,电容通过RL 放电。
如此反复,周期性充放电。
由于电容C的储能作用,RL上的电压波动大大减小了。
电容滤波适合于电流变化不大的场合。
一、桥式整流电路1二极管的单向导电性:二极管的PN结加正向电压,处于导通状态;加反向电压,处于截止状态。
伏安特性曲线;理想开关模型和恒压降模型:理想模型指的是在二极管正向偏置时,其管压降为0,而当其反向偏置时,认为它的电阻为无穷大,电流为零.就是截止。
恒压降模型是说当二极管导通以后,其管压降为恒定值,硅管为0.7V,锗管0.5 V2桥式整流电流流向过程:当u 2是正半周期时,二极管Vd1和Vd2导通;而夺极管Vd3和Vd4截止,负载RL是的电流是自上而下流过负载,负载上得到了与u 2正半周期相同的电压;在u 2的负半周,u 2的实际极性是下正上负,二极管Vd3和Vd4导通而Vd1和Vd2截止,负载RL上的电流仍是自上而下流过负载,负载上得到了与u 2正半周期相同的电压。
3计算:Vo,Io,二极管反向电压Uo=0.9U2, Io=0.9U2/RL,URM=√2 U2二.电源滤波器1电源滤波的过程分析:电源滤波是在负载RL两端并联一只较大容量的电容器。
由于电容两端电压不能突变,因而负载两端的电压也不会突变,使输出电压得以平滑,达到滤波的目的。
波形形成过程:输出端接负载RL时,当电源供电时,向负载提供电流的同时也向电容C充电,充电时间常数为τ充=(Ri∥RLC)≈RiC,一般Ri〈〈RL,忽略Ri压降的影响,电容上电压将随u 2迅速上升,当ωt=ωt1时,有u 2=u 0,此后u 2低于u 0,所有二极管截止,这时电容C通过RL 放电,放电时间常数为RLC,放电时间慢,u 0变化平缓。
当ωt=ωt2时,u 2=u 0, ωt2后u 2又变化到比u 0大,又开始充电过程,u 0迅速上升。
ωt=ωt3时有u 2=u 0,ωt3后,电容通过RL 放电。
如此反复,周期性充放电。
由于电容C的储能作用,RL上的电压波动大大减小了。
电容滤波适合于电流变化不大的场合。
LC滤波电路适用于电流较大,要求电压脉动较小的场合。
2计算:滤波电容的容量和耐压值选择电容滤波整流电路输出电压Uo在√2U2~0.9U2之间,输出电压的平均值取决于放电时间常数的大小。
电容容量RLC≧(3~5)T/2其中T为交流电源电压的周期。
实际中,经常进一步近似为Uo≈1.2U2整流管的最大反向峰值电压URM=√2U2,每个二极管的平均电流是负载电流的一半。
三.信号滤波器1信号滤波器的作用:把输入信号中不需要的信号成分衰减到足够小的程度,但同时必须让有用信号顺利通过。
与电源滤波器的区别和相同点:两者区别为:信号滤波器用来过滤信号,其通带是一定的频率围,而电源滤波器则是用来滤除交流成分,使直流通过,从而保持输出电压稳定;交流电源则是只允许某一特定的频率通过。
相同点:都是用电路的幅频特性来工作。
2LC串联和并联电路的阻抗计算:串联时,电路阻抗为Z=R+j(XL-XC)=R+j(ωL-1/ωC) 并联时电路阻抗为Z=1/jωC∥(R+jωL)= 考滤到实际中,常有R<<ωL,所以有Z≈幅频关系和相频关系曲线:3画出通频带曲线:计算谐振频率:fo=1/2π√LC四.微分电路和积分电路1电路的作用:积分电路:1.延迟、定时、时钟2.低通滤波3.改变相角(减)积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波,还可将锯齿波转换为抛物波。
微分电路:1.提取脉冲前沿2.高通滤波3.改变相角(加)微分电路是积分电路的逆运算,波形变换。
微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波。
与滤波器的区别和相同点:原理相同,应用场合不同。
2微分和积分电路电压变化过程分析,在图4-17所示电路中,激励源为一矩形脉冲信号,响应是从电阻两端取出的电压,即,电路时间常数小于脉冲信号的脉宽,通常取。
图4-17 微分电路图因为t<0时,,而在t = 0 时,突变到,且在0< t < t1期间有:,相当于在RC串联电路上接了一个恒压源,这实际上就是RC串联电路的零状态响应:。
由于,则由图4-17电路可知。
所以,即:输出电压产生了突变,从0 V 突跳到。
因为,所以电容充电极快。
当时,有,则。
故在期间,电阻两端就输出一个正的尖脉冲信号,如图4-18所示。
在时刻,又突变到0 V,且在期间有:= 0 V,相当于将RC串联电路短接,这实际上就是RC串联电路的零输入响应状态:。
由于时,,故。
因为,所以电容的放电过程极快。
当时,有,使,故在期间,电阻两端就输出一个负的尖脉冲信号,如图4-18所示。
图4-18 微分电路的ui 与uO波形由于为一周期性的矩形脉冲波信号,则也就为同一周期正负尖脉冲波信号,如图4-18所示。
尖脉冲信号的用途十分广泛,在数字电路中常用作触发器的触发信号;在变流技术中常用作可控硅的触发信号。
这种输出的尖脉冲波反映了输入矩形脉冲微分的结果,故称这种电路为微分电路。
微分电路应满足三个条件:①激励必须为一周期性的矩形脉冲;②响应必须是从电阻两端取出的电压;③电路时间常数远小于脉冲宽度,即。
在图4-19所示电路中,激励源为一矩形脉冲信号,响应是从电容两端取出的电压,即,且电路时间常数大于脉冲信号的脉宽,通常取。
因为时,,在t =0时刻突然从0 V上升到时,仍有,故。
在期间,,此时为RC串联状态的零状态响应,即。
由于,所以电容充电极慢。
当时,。
电容尚未充电至稳态时,输入信号已经发生了突变,从突然下降至0 V。
则在期间,,此时为RC串联电路的零输入响应状态,即。
由于,所以电容从处开始放电。
因为,放电进行得极慢,当电容电压还未衰减到时,又发生了突变并周而复始地进行。
这样,在输出端就得到一个锯齿波信号,如图4-20所示。
锯齿波信号在示波器、显示器等电子设备中作扫描电压。
由图4-20波形可知:若越大,充、放进行得越缓慢,锯齿波信号的线性就越好。
从图4-20波形还可看出,是对积分的结果,故称这种电路为积分电路。
RC积分电路应满足三个条件:①为一周期性的矩形波;②输出电压是从电容两端取出;③电路时间常数远大于脉冲宽度,即。
图4-19 积分电路图画出变化波形图.3计算:时间常数:RC电压变化方程:积分:Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,当t=to时,Uc=Uo.随后C充电,由于RC≥Tk,充电很慢,所以认为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电阻和电容参数的选择:五.共射极放大电路1 三极管的结构,≈βIbIb =Ibn-Icbo特性曲线:共发射极输入特性曲线共发射极输出特性曲线放大条件:发射结正偏(大于导通电压),集电极反向偏置2 元器件的作用:UCC为直流电源(集电极电源),其作用是为整个电路提供能源,保证三极管发射结正向偏置,集电结反向偏置。
Rb 为基极偏置电阻,作用是为基极提供合适的偏置电流。
Rc为集电极负载电阻,作用是将集电极电流的变化转换成电压的变化。
晶体管V具有放大作用,是放大器的核心。
必须保证管子工作在放大状态。
电容C1 C2称为隔直电容或耦合电容,作用是隔直流通交流,即保证信号正常流通的情况下,使交直流相互隔离互不影响。
电路的用途:将微弱的电信号不失真(或在许可围)地加以放大,把直流电能转化成交流电能。
电压放大倍数:电压增益用Au表示,定义为放大器输出信号电压有效值与输入信号电压有效值的比值,即Au=Uo/Ui。
Uo与信号源开路电压Us之比称为考虑信号源阻时的电压放大倍数,记作Aus,即Aus=Uo/Us。
根据输入回路可得Ui=Usr i /(rs+ri),因此二者关系为Aus=Au ri/(rs+ri)输入输出的信号电压相位关系:输出电压与输入信号电压波形相同,相位相差180o,并且输出电压幅度比输入电压大。
交流和直流等效电路图:3 静态工作点的计算:基极电流I BQ =U CC -U BE /Rb (U BE =0.6~0.8V 取0.7V U BE =0.1~0.3V 取0.2V )集电极电流I CQ =βI BQ ,U CEQ =U CC -I CQ Rc 。
电压放大倍数的计算:输入电压Ui=I b r be 输出电压Uo= --βI b R`L (R`L =RcR L /Rc+R L )电压放大倍数Au=--βR`L /r be =--βR C R L /r be (R C +R L ) 六.分压偏置式共射极放大电路1元器件的作用:C E 为旁通电容,交流短路R 4。
R B1R B2为基极偏置电阻,作用是为基极提供合适的偏置电流。
电路的用途:既有电压增益,也有电流增益,应用最广,常用作各种放大器的主放大级。
电压放大倍数:输入交流电压Ui=I b r be 输出交流电压为Uo= --Ic(R C ∥R L )=--βIb(R C ∥R L )故得电压放大倍数Au=--β(R C ∥R L )/r be =-- βR`L /r be 式中R`L = R C ∥R L r be =r bb ˊ+(1+β)26mV/I EQ输入输出的信号电压相位关系: 输出电压与输入信号电压波形相同,相位相差180o ,并且输出电压幅度比输入电压大。
交流和直流等效电路图:2电流串联负反馈过程分析:负反馈对参数的影响:RE的负反馈使得输出随输入的变化受到抑制,导致Au减小,输入电阻增大。
3 静态工作点的计算:UB =RB2UCC/(RB1+RB2) ICQ≈IEQ=UB-UBEQ/REUCEQ=UCC-ICQ(RC+RE)电压放大倍数的计算: Au=--β(RC ∥RL)/rbe=-- βR`L/rbe源电压放大倍数Aus=AuRi/(Rs+Ri) Ri=RB1∥RB2∥rbe4 受控源等效电路分析:发射极接电阻时的交流等效电路电流放大倍数Ai 流过RL的电流Io和输入电流Ii分别为Io=IcRc/Rc+RL =βIbRc/Rc+R L Ii=Ib(R B+r be)/R B式中R B=R B1∥RB2,由此可得Ai=Io/Ii=βR B Rc/(R B+r be)(R C+R L)若满足R B>>r be,R L<<Rc,则A i≈β输入电阻Ri=Ui/Ii=R B∥rbe 若RB>>rbe,则Ri≈rbe输出电阻Ro=Uo/Io│Us=0=Rc源电压放大倍数Aus,定义为输出电压Uo与信号源电压Us的比值,即Aus=AuRi/(Rs+Ri)若满足Ri>>Rs,则Aus≈Au若旁路电容CE 开路时的情况,旁路电容CE开路,发射极接有电阻RE,此时直流通路不变,静态点不变,Ui=Ib rbe+(1+β)IbRE,Uo仍为-βIbR`L,电压放大倍数将变为Au=Uo/Ui=-βR`L/r be+(1+β)RE , 对比知放大倍数减小了,因为RE的自动调节作用,使得输出随输入变化受到抑制,导致Au减小。