模擬電路設計-劉華章

1、歡迎大家,參加電子競賽研討,電子競賽知識準備模擬系統(tǒng)設計,1、模擬低頻電路設計,2、模擬高頻電路設計,3、模擬系統(tǒng)設計應注意的問題,重數(shù)字輕模擬，或者說怕模擬,重低頻怕高頻,引言,所謂模擬系統(tǒng)通常是指信號源、信號處理與變換、傳輸、驅(qū)動及控制等主要單元基本上由模擬電路組成的系統(tǒng)，它更多的表現(xiàn)為某一復雜系統(tǒng)的子系統(tǒng)，如功率放大、信號調(diào)理等。,1、模擬低頻電路設計,波形發(fā)生器是一種典型的信號源，其核心部分是信號產(chǎn)生單元，產(chǎn)生的信號通常有正弦波、脈沖波、三角波及調(diào)制波等。它們可由分立元件、集成運放、數(shù)字集成電路、專用單片集成電路及單片機系統(tǒng)構(gòu)成。,1、模擬低頻電路設計 模擬信號產(chǎn)生單元,1、模擬低頻電

2、路設計 模擬信號產(chǎn)生單元,1、模擬低頻電路設計 模擬信號變換單元,精密電壓電流變換器XTRll0 XTRll0是一種精密電壓電流變換器。它可將0-5V或110V電壓信號變換成420mA、020mA和525mA電流輸出。芯片上的精密電阻網(wǎng)絡提供了輸入比例和電流偏移，它廣泛應用于壓力、溫度等信號變送、工業(yè)過程控制等領(lǐng)域。,1、模擬低頻電路設計 模擬信號變換單元,1、模擬低頻電路設計 模擬信號控制單元,頻率解碼電路 在通信系統(tǒng)中，常常需要對某一特定頻率進行監(jiān)視，即當存在這一特定頻率信號輸入時，該電路的輸出為某一邏輯電平(如邏輯0)；當不存在這一特定頻率信號輸入時，該電路則輸出另一邏輯電平(如邏輯1)

3、。通常稱完成這一功能的電路為頻率解碼器。用音頻解碼鎖相環(huán)集成電路NE567可以十分方便地實現(xiàn)上述頻率解碼功能。,窄帶頻率檢測器,1、模擬低頻電路設計 模擬信號控制單元,2、模擬高頻電路設計,從低頻電路到高頻電路的分析方法是從集中參數(shù)向分布參數(shù)發(fā)展。,高頻電路是包含非線性器件的電路。非線性器件往往具有復雜的物理特性。例如，實際的晶體二極管不僅具有非線性電阻特性，還具有因勢壘電容和擴散電容引起的非線性電容特性。因此，分析高頻電路的響應特性時，必須求解非線性方程。,2、模擬高頻電路設計,高頻電路能夠?qū)崿F(xiàn)的功能及所采用的電路形式遠比線性電子電路多，在分析非線性器件對輸入信號的響應時，不能采用線性器件中

4、的疊加原理。非線性電子電路可以實現(xiàn)頻率加、減等更多的電路功能。利用電子器件的非線性可以完成振蕩、頻率變換等功能。,2、模擬高頻電路設計,調(diào)幅方式的無線電發(fā)射機的組成方框圖,2、模擬高頻電路設計,調(diào)幅方式的無線電接收機組成方框圖,2、模擬高頻電路設計,小信號調(diào)諧放大器 主要性能指標(6個)： 諧振增益， 通頻帶， 抑制比，矩形系數(shù)， 穩(wěn)定性， 噪聲系數(shù)。,調(diào)諧功率放大器主要技術(shù)指標（5個）：輸出功率、功率增益、工作效率、通頻帶及諧波抑制度等,正弦波振蕩器主要技術(shù)指標（2個）：振蕩頻率準確性和穩(wěn)定性。,重要指標30個以上,2、模擬高頻電路設計,振幅檢波電路的指標（3個）：電壓傳輸系數(shù)（檢波效率），

5、輸入電阻，非線性失真。,調(diào)頻電路性能指標（4個）：調(diào)頻靈敏度，非線性失真系數(shù)，中心頻率準確度和穩(wěn)定度。,調(diào)幅電路性能指標(3個)：調(diào)幅系數(shù)，頻譜寬度，調(diào)制功率。,調(diào)頻解調(diào)電路性能指標：鑒頻特性，,混頻 電路指標（5個）：混頻增益，噪聲系數(shù)，混頻失真，隔離度，1dB壓縮電平。,(1) 模擬系統(tǒng)不僅應滿足一般的功能、指標要求，尤其應注意技術(shù)指標的精度及穩(wěn)定性，應充分考慮元器件溫度特性、電源電壓波動、負載變化及干擾等因素的影響。不僅要注意各功能單元的靜態(tài)與動態(tài)指標及其穩(wěn)定性，尤其要注意組成系統(tǒng)后各單元之間的耦合形式、反饋類型、負載效應及電源內(nèi)阻、地線電阻等對系統(tǒng)指標的影響。,3、模擬系統(tǒng)設計應注意的

6、問題,(2) 應十分重視級間阻抗匹配問題。例如一個多級放大器，其輸入級與信號源之間的阻抗匹配有利于提高信噪比；中間級之間的阻抗匹配，有利于提高開環(huán)增益；輸出級與負載之間的阻抗匹配有利于提高輸出功率和效率等。,3、模擬系統(tǒng)設計應注意的問題,(3) 元器件選擇方面應注意參數(shù)的分散性及其溫度的影響。在滿足設計指標要求的前提下，應盡量選擇來源廣泛的通用型元器件。 (4) 模擬系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)的最大難點是安裝與調(diào)試。通常遵循的原則是先單元后系統(tǒng)、先靜態(tài)后動態(tài)、先粗調(diào)后細調(diào)。,3、模擬系統(tǒng)設計應注意的問題,（1）在提高寬帶放大器的增益或帶寬時反映出的增益帶寬積的概念； （2）做射頻功放時反映出提高輸出功率與效率的問題；,在測試與評審過程中，同學存在問題。,3、模擬系統(tǒng)設計應注意的問題,（3）在做頻響特性顯示和簡易存儲示波器反映出對示波器原理特別對觸發(fā)概念的理解與運用； （4）在接收機中對自動增益控制，鏡像頻率、信噪比等概念的理解； （5）在自動控制中調(diào)節(jié)時間和上升時間概念的區(qū)別；,3、模擬系統(tǒng)設計應注意的問題,（6）對阻抗概念的運用，像對信號源與電源內(nèi)阻對系統(tǒng)的影響，輸出阻抗對負載能力的影響等等。 （7）用微處理或集成器件控制電機或機床等強電設備時，很少考慮抗干擾措施； （8）便攜式系統(tǒng)中不