工程師應(yīng)該掌握的20個(gè)模擬電路

1、工程師應(yīng)該掌握的20個(gè)模擬電路對模擬電路的掌握分為三個(gè)層次。初級層次是熟練記住這二十個(gè)電路，清楚這二十個(gè)電路的作用。只要是電子愛好者，只要是學(xué)習(xí)自動(dòng)化、電子等電控類專業(yè)的人士都應(yīng)該且能夠記住這二十個(gè)基本模擬電路。中級層次是能分析這二十個(gè)電路中的關(guān)鍵元器件的作用，每個(gè)元器件出現(xiàn)故障時(shí)電路的功能受到什么影響，測量時(shí)參數(shù)的變化規(guī)律，掌握對故障元器件的處理方法；定性分析電路信號的流向，相位變化；定性分析信號波形的變化過程；定性了解電路輸入輸出阻抗的大小，信號與阻抗的關(guān)系。有了這 些電路知識，您極有可能成長為電子產(chǎn)品和工業(yè)控制設(shè)備的出色的維修維護(hù)技師。能定量計(jì)算這二十個(gè)電路的輸入輸出阻抗、輸出信號與輸入

2、信號的比值、電路中信號電流或電壓與電路參數(shù)的關(guān)系、電路中信號的幅度與頻率關(guān)系特性、相位與頻率關(guān)系特性、電路中元器件參數(shù)的選擇等。達(dá)到高級層次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪職業(yè)一一電子產(chǎn)品和工業(yè)控制 設(shè)備的開發(fā)設(shè)計(jì)工程師將是您的首選職業(yè)。以下是20個(gè)基本模擬電路：一、橋式整流電路INTT1VoOVIOTRANS1二極管的單向?qū)щ娦裕憾O管的 止?fàn)顟B(tài)。R1IKh橋式整流電路PN結(jié)加正向電壓，處于導(dǎo)通狀態(tài)；加反向電壓，處于截伏安特性曲線0,而當(dāng)其反向偏置時(shí)，認(rèn)為它的電阻為理想開關(guān)模型和恒壓降模型：理想模型指的是在二極管正向偏置時(shí)，其管壓降為 無窮大，電流為零就是截止。恒壓降模型是說當(dāng)二極管導(dǎo)通以后，

3、其管壓降為恒定值，硅管為0.7V,錯(cuò)管0.5 V 2.橋式整流電流流向過程：當(dāng)u 2是正半周期時(shí)，二極管Vd1和Vd2導(dǎo)通；而奪極管Vd3和Vd4截止，負(fù)載Rl是的電流是自上而下流過 負(fù)載，負(fù)載上得到了與u2正半周期相同的電壓；在的負(fù)半周，u2的實(shí)際極性是下正上負(fù)，二極管Vd3和 Vd4導(dǎo)通而Vd1和Vd2截止，負(fù)載Rl上的電流仍 是自上而下流過負(fù)載，負(fù)載上得到了與 u2正半周期相同的電 壓。3.計(jì)算：Vo, Io,二極管反向電壓Uo=0.9U 2,lo=0.9U 2/Rl, Urm=V2 U 2電源濾波一電容濾波i.電源濾波的過程分析：電源濾波是在負(fù)載二、電源濾波器in 1+LI + out

4、out|gA4QQ4QQ_ 電源濾波一 LC濾波Rl兩端并聯(lián)一只較大容量的電容器。由于電容 兩端電壓不能突變，因而負(fù)載兩端的電壓也不會突變，使輸出 電壓得以平滑，達(dá)到濾波的目 的。波形形成過程：輸出端接負(fù)載Rl時(shí)，當(dāng)電源供電時(shí)，向負(fù)載提供電流的同時(shí)也向電容C充電，充電時(shí)間常數(shù)為工充=(Ri / RlC)RiC,般Ri ( Rl,忽略Ri壓降的影響，電容上電壓將隨u 2迅速 上升，當(dāng)31=譏時(shí)，有u2=u0,此后u 2低于uO,所有二極管截止，這 時(shí)電容C通過Rl放電，放電時(shí)間常數(shù)為 RlC,放電時(shí)間慢，uO變化平緩。當(dāng)3t=4山時(shí)，u2=u0, 3亡后112又變化到比110大，又開始充電過程，

5、uO 迅速上升。3 t= 33t時(shí)有u2=u0, 3t后，電容通過Rl放電。如此反復(fù)，周期性充放電。由于電容C的儲能作 用，Rl上的電壓波動(dòng)大大減小了。電容濾波適合于電流變化不大的場合。LC濾波電路適用于電流較大，要求電壓脈動(dòng)較小的場合。2.計(jì)算：濾波電容的容量和耐壓值選擇電容濾波整流電路輸出電壓Uo在V2U20.9U 2之間，輸出電壓的平均值取決于放電時(shí)間常數(shù)的大小。電容容量RlC仝(3-5) T/2其中T為交流電源電壓的周期。實(shí)際中，經(jīng)常進(jìn)一步近似為Uo、1.21)2整流管的最大 反向峰值電壓Urm=2 2U2,每個(gè)二極管的平均電流是負(fù)載電流的一半。三、信號濾波器)1Olli信號濾波1帶誦

6、inAcinc3九C；tCM1爲(wèi)號濾波4帶琳R- IZZF信號濾波I帶陽c陷波器)信號濟(jì)皴1 帶通3.信號澹波器兩者區(qū)別為：信號濾波器有用信號順但同時(shí)必須讓用來過濾信號，其通帶是 一定的頻率范圍，而電源濾波器則從而保持輸出電壓穩(wěn)定；交流1 .信號濾波器的作用：把輸入信號中不需要的信號成分衰減到足夠小的程度, 利通過。與電源濾波器的區(qū)別和相同點(diǎn)：是用來濾除交流成分，使直流通過， 電源則是只允許某一特定的頻率通過。相同點(diǎn)：都是用電路的幅頻特性來工作。2.LC串聯(lián)和并聯(lián)電路的阻抗計(jì)算：串聯(lián)時(shí)，電路阻抗為Z=R+j(XL XC)=R+j(oL-1/ o C)并*J(LFh)聯(lián)時(shí)電路阻抗為 Z=1/j

7、coC / (R+j 3 L)=-，_T卜R+idil-考濾到實(shí)際中，常有R3L ,所以有3畫出通頻帶曲線:幅頻關(guān)系和相頻關(guān)系曲線:11 to 仁計(jì)算諧振頻率：fo=1/2 nAC四、微分電路和積分電路3啟分電眸b電躋4、徹甘和機(jī)井電睛1.A.電路的作用：積分電路：a. 延遲、定時(shí)、時(shí)鐘b. 低通濾波c改變相角（減）積分電路可將矩形脈沖波轉(zhuǎn)換為鋸齒波或三角波，還可將鋸齒波轉(zhuǎn)換為拋物波。B.b.微分電路：a.提取脈沖前沿高通濾波改變相角（加）c微分電路是積分電路的逆運(yùn)算，波形變換。微分電路可把矩形波轉(zhuǎn)換為尖脈沖波。與濾波器的區(qū)別和相同點(diǎn)：原理相 同，應(yīng)用場合不同。2微分和積分電路電壓變化過程分析

8、，在圖417所示電路中，激勵(lì)源H為一矩形脈沖信號,響應(yīng)是從電阻兩端取出的電壓，即遲.臉,電路時(shí)間常數(shù)小于脈沖信號的脈寬,通常取“二帀。因?yàn)閠vO時(shí)，卩,而在t = 0時(shí)，突變到,且在0 vt vtl期間有：相當(dāng)于在RC串聯(lián)電路上接了一個(gè)恒壓源，這實(shí)際上就是RC串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng):期間，電阻兩端就輸出一個(gè)負(fù)的尖脈沖信號，如圖4-18所示。陽ft）乃。由于槪了圖417微分電路圖輸出電壓產(chǎn)生了突變，從0V突跳到因?yàn)?，則叮M）如 J0,所以電容充電極快。當(dāng)時(shí)，有期間，電r貝mj大豚什侗s字勛由圖417電路雷戻他憐十出。所以。故在wy 期間內(nèi)，電阻兩端就輸出一個(gè)正的尖脈沖信號，如圖18所示。在r時(shí)刻

9、，氏又突變到0V,且在Z*期間有:比 =0V,相當(dāng)于將RC串聯(lián)電路短接這實(shí)際 匕就是RC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)狀態(tài)：叱-叱(3歧由于宀時(shí)，以7,故遲(6)-牡O因?yàn)椋噪娙莸姆烹娺^程極快。當(dāng)山玉時(shí)，有皿4),使畑3,故在Vf “圖418微分電路的Ui與uo波形由于域?yàn)橐恢芷谛缘木匦蚊}沖波信號，則也就為同一周期正負(fù)尖脈沖波信號，如圖4-18所示。尖脈沖信號的用途十分廣泛，在數(shù)字電路中常用作觸發(fā)器的觸發(fā)信號；在變流技術(shù)中常用作可控硅的觸發(fā)信號。 這種輸出的尖脈沖波反映了輸入矩形脈沖微分的結(jié)果，故稱這種電路為微分電路。微分電路應(yīng)滿足三個(gè)條件：激勵(lì)必須為一周期性的矩形脈沖；響應(yīng)必須是從電阻兩端取出的電

10、壓； 電路時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于脈沖寬度，即丨“ J。在圖419所示電路中，激勵(lì)源 舞為一矩形脈沖信號，響應(yīng)是從電容兩端取出的電壓，即:且電路時(shí)間常數(shù)大于脈 沖信號的脈寬，通常取“転。因?yàn)閒胡-時(shí)，哄上嚇，在t=0時(shí)刻站突然從0 V上升到耳時(shí)，仍有心如,故應(yīng)。在期間內(nèi)，號耳，此時(shí)為RC串聯(lián)狀態(tài)的零狀態(tài)響應(yīng)，即由于X所以電容充電極慢。當(dāng)時(shí)嚴(yán)僅 電容尚未充電至穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸入信號己經(jīng)發(fā)生了突變，從一突然下降至0 Vo則在Z5期間內(nèi)，也図,此時(shí)為RC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)狀態(tài)，即吐）二。由于嶺恥叫口，所以電容從E 處開始放電。因?yàn)樵翭,放電進(jìn)行得極慢，當(dāng)電容電壓還未衰減到 | 時(shí)，嗎又發(fā)生了突變并周而復(fù)始地進(jìn)行。

11、這樣，在輸出端就得到個(gè)鋸齒波信號，如圖420所示。鋸齒波信號在示波器、顯示器等電子設(shè)備中作掃描電壓。由圖420波形可知：若越大，充、放進(jìn)行得越緩慢，鋸齒波信號的線性就越好。從圖420波形還可看出,兀是對巴積分的結(jié)果，故稱這種電路為積分電路。RC積分電路應(yīng)滿足三個(gè)條件： 比為一周期性的矩形波；輸出電壓是從電容兩端取出；電路時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于脈沖寬度，即1A-tassel -+十=c0一-6圖419積分電路圖畫出變化波形圖0山VI7z.1E4-2C積分電路的占凝3計(jì)算：時(shí)間常數(shù)：RC電壓變化方程:積分：Uo=Uc=(1/C)/icdt,因Ui=UR+Uo,當(dāng)t=to時(shí)，Uc=Uo.|ffi后C充電，由

12、于充電很慢，所以認(rèn)為RO Tk , Ui=UR=Ric,即 ic=Ui/R,故Uo=(1/c)/ icdt=(1/RC)微分：iF=ic=Cdui/dtUidtUohi FR=RCdui/dt電阻和電容參數(shù)的選擇:五、共射極放大電路1. 三極管的結(jié)構(gòu),三極管各極電流關(guān)系：lb =lb n-lcbo特性曲線：放大條件：發(fā)射結(jié)正偏（大于導(dǎo)通電壓）履電區(qū)誦屯跚B-墓區(qū)凌廟細(xì)le=lc n+lbn=lc+lblc=lcn+lcbolb2.1 J/rnAIc/mA,集電極反向偏置元器件的作用：Ucc為直流電源（集電極電源），其作用是為整個(gè)共發(fā)射極輸出特性曲線Rb為基極偏置電阻，作用是為基極提供合適的偏共

13、發(fā)射極輸入特性曲線電路提供能源，保證三極管發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。置電流。Rc為集電極負(fù)載電阻，作用是將集電極電流的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化。晶體管V具有放大作用，是放大器的核心。必須保證管子工作在放大狀態(tài)。電容C1 C2稱為隔直電使交直流相互隔離互容或耦合電容，作用是隔直流通交流，即保證信號正常流通的情況下, 不影響。電路的用途：將微弱的電信號不失真（或在許可范圍內(nèi)）地加以放大，把直流電能轉(zhuǎn)化成交流電能。電壓放大倍數(shù)：電壓增益用Au表示，定義為放大器輸出信號電壓有效值與輸入信號電壓有效值的比值，即Au=Uo/Uio Uo與信號源開路電壓Us之比稱為考慮信號源內(nèi)阻時(shí)的電壓放 大倍數(shù)，記作A

14、us,即 Aus=Uo/Uso根據(jù)輸入回路可得Ui=Us仃/ （心+門）,因此二者關(guān)系為Aus=Au r i/ （rs+ri）輸入輸出的信號電壓相位關(guān)系：輸出電壓與輸入信號電壓波形相同，相位相差180,并且輸出電壓幅度比輸入電壓大。交流和直流等效電路圖：3.靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算：基極電流lBQ=Ucc-UBE/Rb ( Ube=0.60.8V取0.7V Ube=0.10.3V取 0.2V )集電極電流 Icq= 3 Bq , Uceq =U cc-Icq Rcc電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：輸入電壓Ui=lbrbe輸出電壓 Uo= 3bRL (Rl=RcRl/Rc+Rl)電壓放大倍數(shù) All= 3 RlJr

15、be = 3Rc Rl/ be(R c+R l)六、分壓偏置式共射極放大電路R1.1.元器件的作用：CE為旁通電容，交流短路R4。RB1RB2為基極偏置電阻，作用是為基極提供合適的偏置電 流。電路的用途：既有電壓增益，也有電流增益，應(yīng)用最廣，常用作各種放大器的主放大級。電壓放大倍數(shù)：輸入交 流電壓得電壓放大倍數(shù)Ui=l t)rbe輸出交流電壓為Uo=lc(Rc/ Rl)= 3 lb(R / Rl)故Au=rbe=r bbx +(1+3 )26mVEQ輸入輸出您備闖噸條桶位弟系t輸由出粧蝴卻匕輸,入也缸竝Rl交流和直流等效電路圖：輸出電壓與輸入信號電壓波形相同，相位相差180,并且制，導(dǎo)致Au減

16、小，輸入電阻增大。3.靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算Ub= Rb2Ucc/(R bi+Rb2)Icq Eq =U b-U beq /R eUC EQ =U cc-IcQ (Rc 4- R E)電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：Au=- 3 (Fc/ Rl)/rbe=- 3 RiVrbe源電壓放大倍數(shù)Aus=AuRi/(Rs+Ri)Ri=R B1 / Rb2 / rbe4.受控源等效電路分析:發(fā)射極接電阻時(shí)的交流等效電路電流放大倍數(shù)Ai流過RL的電流Io和輸入電流li分別為lo=lcRc/Rc+R l= plbRc/Rc+R l li=lb(R B+rbe)/RB 式中 Rb=Rbi / Rb2 ,由此可得 Ai=lo/l

17、i= BRbRc/(RB+rbe)(Rc+Ri_)若滿足 RBrbe, RlRc，貝iJ Ai輸入電阻 Ri=Ui/li=R b / rbe 若 RBrbe,貝 V Ri rbe輸出電阻 Ro=Uo/lo ius=o=Rc源電壓放大倍數(shù)Aus,定義為輸出電壓Uo與信號源電壓Us的比值，即Aus=AuRi/(Rs+Ri)若滿足RiRs,貝 U Aus Au若旁路電容Ce開路時(shí)的情況，旁路電容Ce開路，發(fā)射極接有電阻Re，此時(shí)直流通路不變，靜態(tài)點(diǎn)不變，Ui=lb 仏+(1+ 3)lbR e , Uo仍為BlbR l ,電壓放大倍數(shù)將變?yōu)锳u=Uo/Ui=- 3RVrbe+(1+3)Re,對比知放大

18、倍數(shù)減 小了，因?yàn)镽e的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，使得輸出隨輸入變化受到抑制，導(dǎo)致Au減小。當(dāng)(1+B)Rebe,則有AuRl/Re,與此同時(shí)，從b極看去的輸入電阻Rl (不包括Rb1Rb2)變?yōu)镽、L=Ui/lb=r be+(1+B)Re,即射極電阻RE折合到基極支路 應(yīng)擴(kuò)大(1+B)倍，因此，放大器的輸入電阻Ri=Rb1 / Rb2 / Ri,輸入電阻明顯增大了。七、共集電極放大電路(射極跟隨電路)R1Vcc22k-lMClVo7,共集電扱放大電路Qf機(jī)冊HiiS)1. 元器件的作用：R2為反饋電阻，能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。電路的用途，：常作為多級放大電路的輸入電路的輸入級、輸出級、中間緩沖級，功率放大電路

19、中，常作推挽輸出 級。電壓放大倍數(shù):Uo=le(Re / Rl)=(1+ 3 )lbRe Ui=lbrbe+Uo=lbrbe+(1 + 3 ) IbRe Au=(1 +3 )FTe/rbe+(1+3 )Re輸入輸出的信號電壓相位關(guān)系：輸出電壓與輸入電壓同相。交流和直流等效電路圖：電路的輸入和輸出阻抗待點(diǎn)：輸入電阻高，輸出電阻低。2. 電流串聯(lián)負(fù)反饋過程分析：在輸入電壓Ui 定時(shí)，某種原因(如負(fù)載電阻變小)使輸出電流Io增大，則反饋信號Uf增大，從而使運(yùn)放的凈輸入信號Ud減小，使輸出電壓Uo減小，使Io減小，從而抑制了 Io的增大。過程可表示為：RL J-lo f-Uf f-Ud J-Uo JT

20、o J電流負(fù)反饋放大具有恒流源的性質(zhì)。負(fù)反饋對電路參數(shù)的影響：提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，穩(wěn)定輸出電流，展寬通頻帶，減小非線性失真抑制干擾噪聲，串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大，電流負(fù)反饋使輸出電阻增大。3.靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算：UbR2Ucc/Rbi+R B2IcqEq=U bUbeq/Re Ibq=Icq/ 3,Uceq=Ucc-Icq Re電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：Uo=le(Re / Rl)=(1 + 3 )lbRe Ui=lbrbe+Uo=lbrbe+(1 + 3 ) IbRe Au=(1+ 3)Re/rbe+(1 + Re八、電路反饋框圖反向送回1反饋的概念：將放大電路輸出量（電壓或電流）的一部分或全部通

21、過某些元件或網(wǎng)絡(luò)（稱 為反饋網(wǎng)絡(luò)）到輸入回路，來影響原輸入量（電壓或電流）的過程稱為反饋。正負(fù)反饋及其判斷方法：當(dāng)輸入量不變時(shí)，若輸入量比沒有反饋時(shí)變大了，即反饋信號加強(qiáng)瞬時(shí)極性法”判斷。方法如下：首先創(chuàng)定 ,然后再根據(jù)各級輸入、輸出之間的相位了凈輸入信號，這種情況稱為正反饋；反之，若輸出量比沒有反饋時(shí)變小了，即反饋信號削弱了凈輸入信號，這種情 況稱為負(fù)反饋。通常采用輸入信號為某一瞬時(shí)極性（一般設(shè)對地極性為正）關(guān)系（對分立元件放大器有共射反相，共集、共基同相；對集成運(yùn)放有，Uo與U反相、與U+同相）依次推斷其他有關(guān)各點(diǎn)瞬時(shí)輸入信號作用所呈現(xiàn)的瞬時(shí)極性（用+或f表示升高，或J表示降低）；并確定從

22、輸出回路到輸入回路的反饋信號的瞬時(shí)極性；最后判斷反饋信號的作用是加強(qiáng)了還是削弱了凈輸入信號。使凈輸入信號加強(qiáng)的為正反饋，若是削弱則為負(fù)反饋。電流反饋和電壓反饋及其判斷方法：若反饋是對輸出電壓采樣則稱為電壓反饋，若反饋是對輸出電流采樣，則稱為電流反饋。電壓反饋的反饋信號與輸出電壓成正比， 信號與輸出電流成正比。常用方法負(fù)載電阻短路法（亦稱輸出短路法）電流反饋的反饋O方法是假設(shè)獎(jiǎng)負(fù)載電阻Rl短路，也就是使輸出電壓為零。此時(shí)若原來是電壓反饋，則反饋信號一定隨輸出信號電壓為零而消失；若電 路中仍然有反饋存在，則原來的反饋是應(yīng)該是電流反饋。2帶負(fù)反饋電路的放大增益：凈輸入信號Xid=Xi-Xf,開環(huán)增益

23、為A=Xo/Xid ,反饋系數(shù)為F=Xf/Xoo閉環(huán)增益Af=Xo/Xi負(fù)反饋放大電路增益表達(dá)式為Af=A/1 +AF3. 負(fù)反饋對電路的放大增益，通頻帶，增益的穩(wěn)定性，失真，輸入和輸出電阻的影響：提高閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，提高（1+AF ）借。展寬通頻帶，上限 仙增加1 +AmF倍，下限治減小1 /1+AmF倍。 減小非線性失真和抑制干擾、噪聲。對輸入電阻的影響：串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大1+AF倍，并聯(lián)負(fù)反饋使輸入 電阻減小1/1+AF倍；對輸出電阻的影響：電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小1/1+AF倍，電流負(fù)反饋使輸出電阻增大1+AF倍。九、二極管穩(wěn)壓電路5vOX1 .穩(wěn)壓二極管的特性曲線:2.穩(wěn)

24、壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài),穩(wěn)壓二極管應(yīng)用注意事項(xiàng)：外接電源電壓應(yīng)保證管子反偏，其大小應(yīng)不低于反向擊穿電壓。3穩(wěn)壓過程分析：當(dāng)電流的增量 lz很大時(shí)(lzminlU+時(shí)，輸出負(fù)向飽和電壓，UO=U OL (-Uom);當(dāng)U=U +時(shí)，UOL ( UO UoH (狀態(tài)不定)，僅此刻同相端和反相端可看成虛 短路”2比較器的輸入輸出特性曲線圖3. 如何構(gòu)成遲滯比較器：在單限比較器中引入正反饋，就可實(shí)現(xiàn)遲滯特性。輸入信號可以同相端輸入，也可以從反相端輸入。十七、RC振蕩電路振蕩電路的作用：RC振蕩器一般工作在低頻范圍內(nèi)，它的振蕩頻率為20Hz200kHz振蕩電路起振和平衡幅度條件：H激振蕩形成的基本條

25、件上反饋信號與輸入信號大小相等,相位相同。可得自激振蕩的條件為AF=1o包含兩層含義：1反饋信號與輸入信號大小相等，即丨AF|=1,稱為幅 度平衡條件；2反饋信號與輸入信號相位相同，表示輸入信號經(jīng)過放大電路產(chǎn)生的相移A和反饋網(wǎng)絡(luò)的相移如之和為 0,2n, 4n,，2 nn,即 杯+忙二土 2n n1, 2, 3），稱為相位平衡條件。2.RC電路阻抗與頻率的關(guān)系曲線：相位與 頻率的關(guān)系曲線：弓 I 3-723.Id(T圖07*02.02帕頻犢性僭I圖07.02.03相頻特性RC振蕩電路的相位條件分析：在3 =3 o=1/RC時(shí)，其相移f=0 ,為了使振蕩電路滿足相位條件af=a+f= 2nn要求

26、放大器的相移協(xié)也應(yīng)為0。（或360。）振蕩頻率:fo=1/2 n RC如何選擇元器件：一般選擇反饋電阻Rf大于約等于2Rio反饋電阻Rf用一個(gè)具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻代替，當(dāng)輸出電壓幅值增加時(shí)，流過減小，放大器增益下降，從而使輸出電壓幅值下降。Rf的電流也會增加，結(jié)果熱敏電阻Rf也可用一個(gè)正溫度系數(shù)的熱敏電阻代替Ri穩(wěn)幅。十八、LC振蕩電路RJ匸LC撫苗電掩1. 振蕩相位條件分析：相位平衡條件：由于諧振頻率fo處，LC回路的諧振阻抗是純電阻性，所以集電極輸出信 號與基極的相位差為180。，即$ A=180o :為了滿足相位平衡條件，變壓電路振蕩時(shí)，f=fo, LC回路的諧振阻抗是純阻性,$ F

27、=180o于是$ A+$ F=360,保證了電路的正反饋，器初次級之間的同名端必須正確連接。反 饋信號與輸出電壓極性相反，即滿足振蕩 的相位平衡條件。RbCl 47UF2. 直流等效電路圖和交流等效電路圖3.振蕩頻率計(jì)算：廣fo=1/2nC十九、石英晶體振蕩電路1石英晶體的特點(diǎn)：具有壓電效應(yīng)，在晶片兩面間加一電場，晶片就會產(chǎn)生機(jī)械變形，反 之，在晶片兩面施加機(jī)械力，則沿受力方向產(chǎn)生電場，晶片兩側(cè)產(chǎn)生異性電荷。石英晶體的等效電路:石英晶體的特性曲線:2石英晶體振動(dòng)器的特點(diǎn)：有很高的頻率穩(wěn)定性。fs=1/2 n LC串聯(lián)諧振的等效阻抗最小近似為3石英晶體振動(dòng)器的振蕩頻率：串聯(lián)諧振頻率R,呈純阻性，

28、是一個(gè)很小的電阻。并聯(lián)諧振頻率 fP=1/2 nV LCCo/C+Co=1/2nlC* +C/Co =fs* v1+C/Co.通常 CoC,所以 fp與 fs 非常接近, 當(dāng)fvfs,兩條支路的容抗起主要作用，電路呈現(xiàn)容性；隨著頻率增加，容抗逐步減小，當(dāng)f=fs時(shí)，LC串聯(lián)諧振， Zo=R,呈現(xiàn)電阻性；當(dāng)ffs時(shí)，LC支路呈現(xiàn)感性；當(dāng)ffp時(shí)，Co支路起主要作用，電路又呈現(xiàn)容性。并聯(lián)型石英晶體振蕩電路，晶體在電路中起一個(gè)電感作用，它與C1 , C2組成電容反饋式振蕩電路。fo=1/2 nV LC(Co+C)/(+Co+C)1/2nVCT Vl+C/Co+C式中 Cf= ( C1*C2) /(C

29、1+C2)二十、功率放大電路1乙類功率放大器的工作過程:兩只晶體管輪流工作，一只晶體管在輸入信號正半周期導(dǎo)通,另一只晶體管在輸入信號負(fù)半周期導(dǎo)通， 完整的信號波形。選擇兩個(gè)特性一致的管子, 放，其中一個(gè)工作在正弦信號正半周， 個(gè)完整的正弦波。交越失真：三極管輸入特性曲線有一段死區(qū),這樣兩管交替工作，猶如一推一挽，在負(fù)載上合成使之都工作在乙類狀態(tài)，組成乙類互補(bǔ)對稱功另一個(gè)管子工作在正弦信號負(fù)半周。而且死區(qū)附近非線性又比較嚴(yán)重,在負(fù)載上得到一兩管的靜態(tài)工作點(diǎn)取在晶體管輸入特性曲線的截止點(diǎn)上，沒有基極偏流。當(dāng)輸入信號小于開啟電壓時(shí),兩管集電兩管都截止，兩管電流均為零，無輸出信號；在剛在大于開啟電壓的

30、很小范圍內(nèi), 極電流變化很慢，輸出信號非線性嚴(yán)重。這種乙類推挽放大器特有的失真稱為交越失真。2. 復(fù)合三極管的復(fù)合規(guī)則:1) 復(fù)合管的極性取決于第一只三極管。2) 輸出功率有大小取決于輸出管。3) 若兩管的電流放大系數(shù)為3 1 3,則復(fù)合管的電流放大系數(shù)3 =3 1*024 )同型復(fù)合管和異型復(fù)合管發(fā)射結(jié)等效電阻差別很大，異型復(fù)合管發(fā)射結(jié)等效電阻就是第一只三極管的等效 電阻。3. 甲乙類功率放大器的工作原理分析：分另U給兩只晶體管的發(fā)射結(jié)加適當(dāng)?shù)恼蚧鶚O偏壓，讓兩只晶體管各有一個(gè)較小的電流Icq流過。經(jīng)常釆用三極管，兩電阻組成的Ube倍壓電路為兩管提供所需偏壓。自舉過程分析：甲類功率放大器的特

31、點(diǎn)：輸出信號失真較小，效率低于50%甲乙類功率放大器的特點(diǎn)：有效克服乙類放大電路的失真問題，且能量轉(zhuǎn)換效率也較高，目前使用較廣泛。附錄一、穩(wěn)壓電源制作電路ir* TKf117I一、技術(shù)說明：輸入交流電壓220vV 0.5Ao輸出電壓5V和連續(xù)可調(diào)電壓1.5V30V/1.5A兩組直流。二、制作說明：1、成品用金屬盒或者塑料盒包裝成產(chǎn)品。2、電壓表V、電流表A和調(diào)節(jié)電壓用的電位器Rw安裝在包裝盒的面板上。3、電源變壓器固定在包裝盒的底座上，電路板固定在包裝盒的底座上。4、電壓調(diào)節(jié)的三端穩(wěn)壓集成塊7805和317加裝散熱器。5、直流電源輸出導(dǎo)線長短不一。附錄二、時(shí)鐘一鬧鈴一控制電路制作9 RS- R

32、JII 47dATWC51時(shí)鐘鬧鈴控制電路說明：1、共陽極四位一體12引腳數(shù)碼管引腳號是：將數(shù)碼管的數(shù)字面朝向觀察者，左下角是第1腳，逆時(shí)針方向依次是2、3、4、5、6、7、& 9、10、11、12腳。2、如果是單個(gè)的數(shù)碼管或兩位一體的數(shù)碼管，先測出數(shù)字顯示段控制引腳和公共控制引腳，再將四個(gè)數(shù)碼管的相同的段控制引腳用導(dǎo)線并聯(lián)連接在一起后（每位數(shù)碼管共八段即八根連接導(dǎo)線），連接在電阻R5R13上，公共控制引腳分別連接到三極管Q1至UQ4的發(fā)射極上。3、用40腳的集成塊插座焊接在電路板上，集成塊AT89C51寫入程序后插入到集成塊插座上。4、白己設(shè)計(jì)控制程序或用黃有全老師的程序。5、時(shí)鐘控制輸出由

33、繼電器執(zhí)行，控制啟動(dòng)時(shí)間到時(shí)，繼電器得電，開關(guān)k1閉合去控制相應(yīng)設(shè)備啟動(dòng)；控制停止時(shí)間到時(shí)，繼電器斷電，開關(guān)k1斷開去控制相應(yīng) 設(shè)備停止。具體控制對象由制作者確定，如電燈、電飯煲等等。時(shí)鐘闌鈴控制電路說明：本圖為數(shù)碼管是二位一體的共陰極時(shí)的電路圖。將每個(gè)二位一體的數(shù)碼管的16腳和11腳共四個(gè)引腳（對應(yīng)四個(gè)數(shù)字的a段）連接在一起后接到電阻R5的右端。數(shù)碼管中數(shù)字的其余各段（b,c, d, e, f, g, dp）連接方法依此類推。其他注意事項(xiàng)見四位共陽極LED的時(shí)鐘鬧鐘控制器制作的說明。時(shí)鐘鬧鐘時(shí)間控制器調(diào)節(jié)方法一、功能：時(shí)鐘顯示小時(shí)、分鐘；可調(diào)時(shí)鐘控制輸出；三次可調(diào)鬧鈴。二、調(diào)節(jié)方法：各種參數(shù)

34、調(diào)節(jié)設(shè)定方法：第一步：按功能”鍵，選擇功能1,進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)；第二步：重復(fù)按參數(shù)”鍵，選擇要調(diào)節(jié)的參數(shù)代碼（左第一、二位）從0開始依次循環(huán)增加1、2、3、E、F、10再回到0。第三步：按增加”鍵或減少”鍵，相應(yīng)代碼項(xiàng)目（如代碼1表示調(diào)節(jié)的對象是時(shí)鐘顯示 的小時(shí)值）的參數(shù)值在其取值范圍內(nèi)（例如顯示時(shí)間的小時(shí)取值范圍是0023 ）循環(huán)增加 或減少1。左邊一位或兩位顯示參數(shù)代碼，右邊三位或兩位顯示參數(shù)值。重復(fù)第二、三步，設(shè)置完所需參數(shù)。第三步：按功能”鍵，顯示代碼“0結(jié)束調(diào)節(jié)參數(shù)狀態(tài)，進(jìn)入時(shí)鐘鬧鐘控制器的正常使用狀態(tài)。三、參數(shù)代碼及其取值范圍如下表。代碼莽數(shù)說明取位范圍蟹數(shù)代 碼參數(shù)說明収ffl范用1

35、時(shí)間調(diào)節(jié)小時(shí)00-23D時(shí)何控制2起點(diǎn)小吋0-24 J2HI間調(diào)廿分忡0059E時(shí)間控制2起點(diǎn)分鐘0593鬧鈴1小時(shí)0021F時(shí)間抒制二終點(diǎn)小時(shí)0244鬧鈴1分鐘00-5910時(shí)阿控制2終點(diǎn)分鐘0A595鬧鈴2小時(shí)0A2411時(shí)閭控制3起點(diǎn)小時(shí)0A246鬧鈴2分鐘0旳12時(shí)間橙制3分鐘O*597鬧鈴3小時(shí)Q2413時(shí)閭控制3終點(diǎn)小時(shí)0-248鬧鈴3分鐘05Q14時(shí)間控制3終點(diǎn)分鐘0A509bj間控制1起點(diǎn)小時(shí)0-24A時(shí)間控制1起點(diǎn)廿鐘09時(shí)間控制1終點(diǎn)小時(shí)024C時(shí)間控制1終點(diǎn)分鐘059DI D2 D3 D4乂尹0中匕存科D5D6 D7DSDIO8050R14 7k -10kKJ4 7k-1

36、0k22CiT22O；r 47iFQ?S050R3 lk- 2kR4ID:說明：1、設(shè)定時(shí)鐘控制的小時(shí)起點(diǎn)為 2 4 ,則關(guān)閉該路時(shí)鐘控制輸出。2、設(shè)定鬧鈴的小時(shí)為24,則關(guān)閉該鬧鈴。附錄三、廣告彩燈制作說明：1、每個(gè)8050三極管可以驅(qū)動(dòng)十二個(gè)到二十四個(gè)發(fā)光二極管。如果Q1、Q2改成9013,則驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管數(shù)量減半。只有相同發(fā)光電壓(不同顏色的發(fā)光電壓一般不同)的發(fā)光二極管才可以并聯(lián)使用。 可以將發(fā)光二極管接成需要的圖案，表達(dá)設(shè)計(jì)者的意圖。2、彩燈閃爍的周期是：T=0.7 X(R1 +R3) XC2+0.7 X(R2+R4) XC1根據(jù)閃爍快慢要求選擇R1 , R2 , R3 , R4

37、, C1 , C2的參數(shù)。調(diào)節(jié)電位器R1、R2的大小，可以改變閃爍速度。3、電壓過高會燒壞發(fā)光二極管。工作電壓從3v開始調(diào)大，當(dāng)提供的電源電壓高于5v后 應(yīng)當(dāng)串入一個(gè)2.227歐姆的電阻作為限流電阻，以免燒壞發(fā)光二極管。附錄四：可控硅交流調(diào)壓器制作可控硅是一種新型的半導(dǎo)體器件，它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長、動(dòng)作快以及使用方便等優(yōu)點(diǎn)，目前交流調(diào)壓器多采用可控硅調(diào)壓器。這里介紹一臺電路簡單、裝置容易、控制方便的可控硅RL是100W, 一般家用電器都能使交流調(diào)壓器，這可用作家用電器的調(diào)壓裝置，進(jìn)行控制。圖中 負(fù)載（照明燈，電風(fēng)扇、電熨斗等）這臺調(diào)壓器的輸出功率達(dá) 用。1、電路原理：電路圖如下

38、可控硅交流調(diào)壓器由可控整流電路和觸發(fā)電路兩部分組成，其電路原里圖如下圖所示。從圖中可知，二極管D1 D4組成橋式整流電路，雙基極二極管T1構(gòu)成張弛振蕩器作為可控硅的同步觸發(fā)電路。當(dāng)調(diào)壓器接上市電后，220V交流電通過負(fù)載電阻RL經(jīng)二極管D1 一 D4整流，在可控硅SCR的A、K兩端形成一個(gè)脈動(dòng)直流電壓，該電壓由電阻R1降壓后作為觸發(fā)電路的直流電源。在交流電的正半周時(shí)，整流電壓通過R4、W1對電容C充電。當(dāng)充電電壓Uc達(dá)到單結(jié)晶體管T1管的峰值電壓Up時(shí)，單結(jié)晶體管T1由截止變?yōu)閷?dǎo)通，于是電容C通過T1管的e、bl結(jié)和R2迅速放電，結(jié)果在R2獲得一個(gè)尖脈沖。這個(gè)脈沖作為控制信號送到可控硅SCR的

39、控制極，使可控硅導(dǎo)通?？煽毓鑼?dǎo)通后的管壓降 很低，一般小于1V,所以張弛振蕩器停止工作。當(dāng)交流電通過零點(diǎn)時(shí)，可控硅自關(guān)斷。當(dāng)交流電在負(fù)半周時(shí)，電容 C又從新充電如此周而復(fù)始，便町調(diào)整負(fù)載 RL上的功率了。RI 51K R4 LK2、元器件選擇調(diào)壓器的調(diào)節(jié)電位器選用阻值為470KQ的WH1141型合成碳膜電位器，這種電位器可以直接焊在電路板 上，電阻除R1要用功率為1W的金屬膜電阻外，其余的都用功率為1/8W的碳膜電阻。D1 一 D4選用反向擊穿 電壓大于300V、最大整流電流大于0.3A的硅整流二極管，如2CZ21B. 2CZ83E. 2DP3B等。SCR選用正 向與反向電壓大于300V、額定

40、平均電流大于1A的可控硅整流器件，如國產(chǎn)3CT系列。附錄五、電源欠壓過壓報(bào)警保護(hù)器一、名稱：電源欠壓過壓報(bào)警保護(hù)器二、功能：當(dāng)電壓低于180V或高于250V時(shí)，可進(jìn)行聲光報(bào)警。當(dāng)外接交流接觸器時(shí)，可切斷電源，保護(hù)用電設(shè)備。三、電路圖：四、原理說明： 輸入電源電壓正常時(shí)，Y1A輸出高電平，Y1B輸出低電平，發(fā)光二極管LED及 振蕩發(fā)聲電路Y1C、Y1D和喇叭不工作，控制部件J1也不工作。當(dāng)電壓高于250V或低于180V時(shí)，Y1B輸出 高電平，發(fā)光二極管亮，振蕩發(fā)聲電路工作，發(fā)出鳴叫聲，控制寄電器J1閉合，當(dāng)J1的常開觸點(diǎn)外接交流接觸器 時(shí)，就可控制主電路斷開電源。五、調(diào)試方法：第一步當(dāng)輸入電源電

41、壓為250V時(shí)，調(diào)節(jié)W1使得丫1 A輸出剛好由低電平轉(zhuǎn)為高電平，第二步當(dāng)輸入電壓為180V時(shí)調(diào)節(jié)W2使得丫1 B的輸出由高電平轉(zhuǎn)為低電平。六、元件表名稱型號規(guī)格數(shù)量名稱型號規(guī)格數(shù)量集成塊74LS001電阻68K1三極管9013110K1二極管1N400151K1發(fā)光二極管1微調(diào)電位器47k2三端穩(wěn)壓塊7805 0.5A1電容47uF/50v17812 0.5A110uF/25v1變壓器220V/15V0.5A12700pF1插頭220v1導(dǎo)線花線1m直流奇電器萬用電路板小 1塊12V/0.5A 1集成塊插座附錄五、音頻功率放大電路制作14腳1TDA2030A帶音調(diào)18W 2功放板-、TDA203