模電 康華光 第六版 全套 ch11ppt課件

電子技術基礎 模擬部分 第六版 華中科技大學張林 電子技術基礎模擬部分 1緒論2運算放大器3二極管及其基本電路4場效應三極管及其放大電路5雙極結型三極管及其放大電路6頻率響應7模擬集成電路8反饋放大電路9功率放大電路10信號處理與信號產生電路11直流穩(wěn)壓電源 11直流穩(wěn)壓電源 11 1小功率整流濾波電路11 2線性穩(wěn)壓電路11 3開關式穩(wěn)壓電路 11 1小功率整流濾波電路 11 1 1單相橋式整流電路11 1 2濾波電路 11 1 3倍壓整流電路 交流電網電壓轉換為直流電壓的一般過程 變壓器 整流 濾波 穩(wěn)壓 降壓 濾除脈動 交流變脈動直流 進一步消除紋波 提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力 11 1 1單相橋式整流電路 利用二極管的單向導電性 1 工作原理 11 1 1單相橋式整流電路 1 工作原理 利用二極管的單向導電性 11 1 1單相橋式整流電路 3 紋波系數 4 平均整流電流 5 最大反向電壓 2 VL和IL 11 1 2濾波電路 幾種濾波電路 a 電容濾波電路 b 電感電容濾波電路 倒L型 c 型濾波電路 為什么不用有源濾波電路 11 1 2濾波電路 電容濾波電路 11 1 2濾波電路 電容濾波的特點 A 二極管的導電角 流過二極管的瞬時電流很大 B 負載直流平均電壓VL升高 d RLC越大 VL越高 C 直流電壓VL隨負載電流增加而減少 11 1 2濾波電路 VL隨負載電流的變化 11 1 2濾波電路 電感濾波電路 11 1 3倍壓整流電路 是變壓器副邊電壓的2倍 正半周 D1導通 D2截止 C1充電達峰值電壓 當C2的放電時間常數RLC2遠大于電源電壓周期時 正半周 C2放電很少 負載電壓可以基本保持不變 負半周 D1截止 D2導通 C2充電的峰值電壓 11 1 3倍壓整流電路 倍壓整流電路一般用于高電壓 小電流 幾毫安以下 和負載變化不大的直流電源中 電路中元器件要求有較高的耐壓值 并能承受更大的沖擊電流 增加連接的級數 可得到更高倍數的輸出電壓 10 2線性穩(wěn)壓電路 10 2 1穩(wěn)壓電源質量指標10 2 2串聯反饋式穩(wěn)壓電路工作原理10 2 3三端集成穩(wěn)壓器10 2 4三端集成穩(wěn)壓器的應用 11 2 1穩(wěn)壓電源質量指標 輸出電壓 輸出電壓變化量 輸入調整因數 電壓調整率 穩(wěn)壓系數 輸出電阻 溫度系數 11 2 2串聯反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理 1 結構 11 2 2串聯反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理 輸入電壓波動 負載電流變化 輸出電壓變化 電壓串聯負反饋 所以輸出電壓 滿足深度負反饋 根據虛短和虛斷有 將VREF看作電路的輸入 除了穩(wěn)壓原理來自負反饋 此電路設計還需要考慮哪些問題 2 工作原理 11 2 3三端集成穩(wěn)壓器 78XX 正電壓79XX 負電壓 11 2 3三端集成穩(wěn)壓器 1 輸出電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器 11 2 3三端集成穩(wěn)壓器 2 可調式三端集成穩(wěn)壓器 正電壓LM317 負電壓LM337 輸出電壓 由于Iabj I1 所以 11 2 3三端集成穩(wěn)壓器 3 最小輸入 輸出電壓差 11 2 4三端集成穩(wěn)壓器的應用 1 固定式應用舉例 11 2 4三端集成穩(wěn)壓器的應用 1 固定式應用舉例 11 2 4三端集成穩(wěn)壓器的應用 2 可調式應用舉例 11 3開關式穩(wěn)壓電路 11 3 1開關試穩(wěn)壓電路的工作原理 11 3 2帶隔離變壓器的直流變換型電源11 3 3開關穩(wěn)壓電源的應用舉例 11 3 1開關式穩(wěn)壓電路的工作原理 1 串聯 降壓 型開關穩(wěn)壓電路 Buck 電路組成 開關管T與負載RL串聯 11 3 1開關式穩(wěn)壓電路的工作原理 1 串聯 降壓 型開關穩(wěn)壓電路 Buck 工作原理 輸出電壓的平均值 式中q ton T稱為脈沖波形的占空比 脈寬調制 PWM 式降壓型開關穩(wěn)壓電源 11 3 1開關式穩(wěn)壓電路的工作原理 1 串聯 降壓 型開關穩(wěn)壓電路 Buck 工作原理 穩(wěn)壓原理 VI 或RL VO VF vA vB q ton 11 3 1開關式穩(wěn)壓電路的工作原理 1 串聯 降壓 型開關穩(wěn)壓電路 Buck 工作原理 當ton不變 改變T 或fk 同樣能調節(jié)VO的大小 稱為脈沖頻率調制PFM控制方式 11 3 1開關式穩(wěn)壓電路的工作原理 2 并聯 升壓 型開關穩(wěn)壓電路 Boost 主回路 工作原理 開關管T與負載RL并聯 當控制電壓vG為高電平 ton期間 時 T飽和導通 輸入電壓VI直接加到L兩端 電感儲存能量 二極管D截止 電容C向負載提供電流i放 當vG為低電平 toff期間 時 T截止 iL不能突變 L產生反電勢vL為左負 右正 若VI vL VO 則D導通 VI vL給負載提供電流iO 顯然VO VI 所以電路稱為升壓型開關穩(wěn)壓電路 11 3 1開關式穩(wěn)壓電路的工作原理 2 并聯 升壓 型開關穩(wěn)壓電路 Boost 工作波形 控制與驅動電路可以采用電壓 脈沖寬度調制器 PWM 集成電路來實現 也有包括所有單元電路在內的單片集成開關穩(wěn)壓電源共選用 11 3 2帶隔離變壓器的直流變換型電源 推挽式自激變換型穩(wěn)壓電路 T1 T2和Tr左側線圈等構成振蕩電路 產生上千赫茲的振蕩波形 通過變壓器耦合到副邊 再整流濾波穩(wěn)壓實現DC DC變換 在變壓器副邊增加幾組類似的電路 便可獲得多個要求不同的直流電壓 11 3 2帶隔離變壓器的直流變換型電源 工作波形 11 3 3開關穩(wěn)壓電源的應用舉例 1 LM2576系列降壓式DC DC電源變換器的應用 11 3 3開關穩(wěn)壓電源的應用舉例 2 自激型推挽式開關穩(wěn)壓電源應用 小結 1 通過對共源和共射放大電路低頻響應的分析看到 影響低頻響應的主要因素是旁路電容和耦合電容 若想盡可能降低放大電路的下限截止頻率 則盡量選用容量較大的旁路電容和耦合電容 其它組態(tài)