模擬電路基礎(chǔ)演示文稿

模擬電路基礎(chǔ)演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二學(xué)習(xí)目的本課通過對(duì)常見模擬電路及其系統(tǒng)的原理分析，獲得模擬電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。整流、濾波和穩(wěn)壓電路三極管放大電路場(chǎng)效應(yīng)放大電路集成運(yùn)算放大電路音頻功率放大電路負(fù)反饋放大電路自動(dòng)增益控制電路自動(dòng)頻率控制電路鎖相環(huán)電路串并聯(lián)諧振電路本節(jié)課程內(nèi)容及學(xué)習(xí)目的本節(jié)主要內(nèi)容現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二整流、濾波和穩(wěn)壓電路整流電路種類：整流電路有半波整流、全波整流、橋式整流、三相全波整流、十二相整流等。整流電路概念：整流電路：將工頻交流電轉(zhuǎn)為具有直流成分的脈動(dòng)直流電的電路。1.半波整流電路：半波整流利用二極管單向?qū)ㄌ匦?，在輸入為?biāo)準(zhǔn)正弦波的情況下，輸出獲得正弦波的正半部分，負(fù)半部分則損失掉。一般在要求不高的整流電路或高頻整流電路里使用。電路里輸整流輸出電壓為輸入交流電壓的0.45倍，即：VO=0.45V2半波整流電路整流前后波形對(duì)比電路現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二2.全波整流電路：在全波整流中利用了交流電的兩個(gè)半波，這就提高了整流器的效率，并使整流波變得平滑。因此在整流電路中廣泛應(yīng)用。電路里輸整流輸出電壓為輸入交流電壓的0.9倍，即：VO=0.9V2橋式整流電路全波整流電路3.橋式整流電路：橋式整流器利用四個(gè)二極管，兩兩對(duì)接。輸入正弦波的正半部分時(shí)兩只管導(dǎo)通，得到正的輸出；輸入正弦波的負(fù)半部分時(shí)，另兩只管導(dǎo)通，由于這兩只管是反接的，所以輸出還是得到正弦波的正半部分。橋式整流器對(duì)輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。電路里輸整流輸出電壓為輸入交流電壓的0.9倍，即：VO=0.9V2現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二u2負(fù)半周時(shí)電流通路u2正半周時(shí)電流通路橋式整流電路工作原理圖現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二4.三相全波整流電路：當(dāng)負(fù)載功率比較大或由于其它原因要求多相整流時(shí)，三相整流電路就被提了出來(lái)。在三相全波整流電路中，三相中的每一相都會(huì)單獨(dú)形成半波整流電路，其整流出的三個(gè)電壓半波在時(shí)間上依次疊加，紋波比較小。

V1RLuLV6

V3V4V2iL

WVUu+––N共陽(yáng)極組共陰極組L1L2L3TV5+工作原理：在每一瞬間，根據(jù)優(yōu)先導(dǎo)通原則，共陰極組中陽(yáng)極電位最高的二極管導(dǎo)通；共陽(yáng)極組中陰極電位最低的二極管導(dǎo)通?，F(xiàn)在是6頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二4.十二相全波整流電路：十二相整流器電路是由△/△接法和△/Y接法兩個(gè)三相橋式整流電路疊加而成的。對(duì)負(fù)載而言，兩組整流臂相串聯(lián)。十二相整流器的工作原理與三相橋式整流器基本相同，工作中總有四個(gè)整流管串聯(lián)導(dǎo)電。十二相全波整流電路大幅度降低了電壓的紋波系數(shù)，簡(jiǎn)化了濾波電路，不僅可以獲得優(yōu)質(zhì)的直流電壓輸出，而且由于濾波元件的容量和數(shù)量都大為減少，有效地降低了供電瞬間產(chǎn)生的瞬態(tài)高壓，大大降低了負(fù)載各元件由于瞬態(tài)高壓而造成損壞的幾率。十二相整流電路現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二濾波電路的概念：濾波電路：將脈動(dòng)直流電中的交流成分濾除，減少交流成分的電路稱為濾波電路。濾波的方法一般采用無(wú)源元件電容或電感，利用其對(duì)電壓、電流的儲(chǔ)能特性達(dá)到濾波的目的。1.電容濾波電路：電容濾波電路是使用最多也是最簡(jiǎn)單的濾波電路。其結(jié)構(gòu)為在整流電路的輸出端并聯(lián)一較大容量的電解電容，利用電容對(duì)電壓的充放電作用使輸出電壓趨于平滑。該形式電路多用于小功率電源電路中。電容濾波電路現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二電容濾波電路原理：①v2為正半周，且v2>vC時(shí)，VD1、VD3管導(dǎo)通，v2向C充電。②直到v2<vC時(shí)，VD1、VD3管截止，C上電壓通過負(fù)載放電。③同理，v2負(fù)半周-v2

>vC時(shí)，VD2、VD4管導(dǎo)通，v2向C充電。④直到-v2<vC時(shí)，VD2、VD4管截止，C上電壓通過負(fù)載放電。⑤如此不斷地充放電，維持著輸出電壓的鋸齒狀波動(dòng)。濾波輸出電壓：即輸出的直流電是濾波前交流的1.2倍。u2tuot無(wú)濾波電容時(shí)的波形加入濾波電容時(shí)的波形現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二2.電感濾波電路：在整流電路的輸出端接上一個(gè)電感，利用其限制電流變化的特點(diǎn)，能使通過整流管的電流平滑。電感濾波適用于負(fù)載電流較大的場(chǎng)合。當(dāng)忽略電感線圈的直流電阻時(shí)，輸出平均電壓:Uo(AV)≈0.9U2電容濾波電路原理：對(duì)于直流分量XL=0相當(dāng)于短路,電壓大部分降在RL上；對(duì)諧波分量，f越高，XL

越大,電壓大部分降在XL上。因此，在輸出端得到比較平滑的直流電壓?，F(xiàn)在是10頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二LC–

型濾波電路RC–型濾波電路在電容濾波后再接一級(jí)RC濾波電路。在電容濾波后面再接L-C型濾波電路。LC–型濾波電路輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)比只有LC濾波時(shí)更小，波形更加平滑。其它改善濾波特性的方法L-C型濾波電路在電感濾波后面再接一電容?，F(xiàn)在是11頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二穩(wěn)壓電路的概念：穩(wěn)壓電路：對(duì)整流濾波后的直流電壓采用負(fù)反饋技術(shù)進(jìn)一步穩(wěn)定直流電壓，使直流電路在電網(wǎng)波動(dòng)、負(fù)載變化、溫度變化等因素影響下保證輸出電壓穩(wěn)定。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作電流較大，輸出電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)，穩(wěn)壓性能優(yōu)越。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓路及特點(diǎn)電路最簡(jiǎn)單，但是帶負(fù)載能力差，一般只提供基準(zhǔn)電壓，不作為電源使用。效率較高，目前用的也比較多，但因?qū)W時(shí)有限，這里不做介紹。線性穩(wěn)壓電路固定三端穩(wěn)壓電路開關(guān)穩(wěn)壓電路將串聯(lián)穩(wěn)壓電源和保護(hù)電路集成在一起就是集成穩(wěn)壓器?，F(xiàn)在是12頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二1.穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路：它是利用穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性穩(wěn)壓的，由于反向特性陡直，較大的電流變化，只會(huì)引起較小的電壓變化。（穩(wěn)壓二極管在使用時(shí)一定要串入限流電阻，不能使它的功耗超過規(guī)定值，否則會(huì)造成損壞）。（1）輸入電壓VI的增加，必然引起VO的增加，即VZ增加，從而使IZ增加，IR增加，使VR增加，從而使輸出電壓VO減小。這一穩(wěn)壓過程可概括如下：這里減小。這一穩(wěn)壓過程可概括如下：

VI↑→VO↑→VZ↑→IZ↑→IR↑→VR↑→VO↓二極管穩(wěn)壓電路工作原理：(2)當(dāng)負(fù)載電流IL的增加，必然引起IR的增加，即VR增加，從而使VZ=VO減小，IZ減小。IZ的減小必然使IR減小，VR減小，從而使輸出電壓VO增加。這一穩(wěn)壓過程可概括如下：IL↑→IR↑→VR↑→VZ↓電容濾波電路現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二2.線性穩(wěn)壓電路：線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作電流較大，輸出電壓一般可連續(xù)調(diào)節(jié)，穩(wěn)壓性能優(yōu)越。目前這種穩(wěn)壓電源已經(jīng)制成單片集成電路，廣泛應(yīng)用在各種電子儀器和電子電路之中。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的缺點(diǎn)是損耗較大，效率低。線性穩(wěn)壓電路工作原理：

1．輸入電壓變化，負(fù)載電流保：輸入電壓VI的增加，必然會(huì)使輸出電壓VO有所增加，輸出電壓經(jīng)過取樣電路取出一部分信號(hào)Vf與基準(zhǔn)源電壓VREF比較，獲得誤差信號(hào)ΔV。誤差信號(hào)經(jīng)放大后，用VO1去控制調(diào)整管的管壓降VCE增加，從而抵消輸入電壓增加的影響。VI↑→VO↑→Vf↑→VO1↓→VCE↑→VO現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二3.開關(guān)穩(wěn)壓電路：開關(guān)型穩(wěn)壓電源效率可達(dá)90%以上，造價(jià)低，體積小?，F(xiàn)在開關(guān)型穩(wěn)壓電源已經(jīng)比較成熟，廣泛應(yīng)用于各種電子電路之中。開關(guān)型穩(wěn)壓電源的缺點(diǎn)是紋波較大，用于小信號(hào)放大電路時(shí)，還應(yīng)采用第二級(jí)穩(wěn)壓措施。構(gòu)成：開關(guān)電源由調(diào)整管、濾波電路、比較器、三角波發(fā)生器、比較放大器和基準(zhǔn)源等部分構(gòu)成?，F(xiàn)在是15頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二開關(guān)型穩(wěn)壓電源原理：圖中三角波發(fā)生器通過比較器產(chǎn)生一個(gè)方波VB，去控制調(diào)整管的通斷。調(diào)整管導(dǎo)通時(shí)，向電感充電。當(dāng)調(diào)整管截止時(shí)，必須給電感中的電流提供一個(gè)泄放通路。續(xù)流續(xù)流二極管D即可起到這個(gè)作用，有利于保護(hù)調(diào)整管。根據(jù)電路圖的接線，當(dāng)三角波的幅度小于比較放大器的輸出時(shí)，比較器輸出高電平，對(duì)應(yīng)調(diào)整管的導(dǎo)通時(shí)間為Ton；反之輸出為低電平，對(duì)應(yīng)調(diào)整管的截止時(shí)間Toff。為了穩(wěn)定輸出電壓，應(yīng)按電壓負(fù)反饋方式引入反饋，以確定基準(zhǔn)源和比較放大器的連線。設(shè)輸出電壓增加，F(xiàn)VO增加，比較放大器的輸出Vf減小，比較器方波輸出的Toff增加，調(diào)整管導(dǎo)通時(shí)間減小，輸出電壓下降。起到了穩(wěn)壓作用?？梢酝ㄟ^改變比較器輸出方波的寬度（占空比）來(lái)控制輸出電壓值。這種控制方式稱為脈沖寬度調(diào)制(PWM)。1．調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，功耗大大降低，電源效率大為提高；2．調(diào)整管在開關(guān)狀態(tài)下工作，為得到直流輸出，必須在輸出端加濾波器;3．可通過脈沖寬度的控制方便地改變輸出電壓值；4．在許多場(chǎng)合可以省去電源變壓器；5．由于開關(guān)頻率較高，濾波電容和濾波電感的體積可大大減小開關(guān)型穩(wěn)壓電源的特點(diǎn)：現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二4.三端穩(wěn)壓器電路概念：運(yùn)用集成工藝，將串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的取樣電路、基準(zhǔn)電壓、比較放大電路、保護(hù)電路及調(diào)整管等全部制作在一塊硅上，引出輸入、輸出和公共三個(gè)端子，稱為三端式集成穩(wěn)壓器。電路中的符號(hào)為：類型：三端穩(wěn)壓器可分為78系列三端穩(wěn)壓器輸出固定的正電壓，79系列三端穩(wěn)壓器輸出固定的負(fù)電壓。W317是三端可調(diào)正輸出集成穩(wěn)壓器。優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、可靠性高，而且安裝、調(diào)試十分方便。三端穩(wěn)壓實(shí)物及符號(hào)現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二三端穩(wěn)壓應(yīng)用電路圖示電路可提供15V電壓的穩(wěn)壓電源。兩個(gè)24V的電源變壓器二次電壓分別提供給兩個(gè)格式整流器，兩個(gè)1000F電容器分別為兩個(gè)橋式整流電路的濾波電容。輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路輸出負(fù)電壓的三端穩(wěn)壓電路輸出正電壓的三端穩(wěn)壓電路現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二三極管放大電路只要給電路中的三極管外加合適的電源電壓，就會(huì)產(chǎn)生電流Ib、Ic和Ie

，這時(shí)很小的Ib

就可以控制比它大上百倍的

Ic

。顯然

Ic

不是由三極管產(chǎn)生的，而是由電源電壓在Ic

的控制下提供的，這就是三極管的能量轉(zhuǎn)換作用（即三極管的放大作用）。如右圖所示。三極管放大的概念：

電流放大作用示意圖uiuoCEBECBuiuoECBuiuo共發(fā)射極共集電極共基極晶體管電路的三種連接方式：現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二輸入耦合電容發(fā)射極負(fù)反饋電阻旁路電容集電極負(fù)載電阻輸出耦合電容基極偏置電阻共射極放大電路電路組成：C1：輸入耦合電容，起隔直流作用；Rb1、Rb2：基極偏置電阻，為基極提供偏置電壓；Re：射極偏置電阻（直流負(fù)反饋）；Ce：射極旁路電容Rc：集電極偏置電阻，具有把集輸出電極電流ie轉(zhuǎn)化成集電極電壓EC輸出；C2：輸出耦合電容，具有隔離作用，使放大器與負(fù)載之間直流隔離，而交流耦合。共射極放大電路是三極管放大電路最常用的一種放大形式，在放大電路中，輸入信號(hào)ui

經(jīng)過C1

耦合加至三極管b、e極后，各極電壓、電流大小均在直流量的基礎(chǔ)上，疊加了一個(gè)隨ui變化而變化的交流量，這時(shí)電路處于交流狀態(tài)或動(dòng)態(tài)工作狀態(tài)（放大狀態(tài)），簡(jiǎn)稱為動(dòng)態(tài)?，F(xiàn)在是20頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二測(cè)試實(shí)驗(yàn)：在放大電路的輸入端送入f=1kHz，幅度適當(dāng)?shù)恼倚盘?hào)，輸出端用示波器觀察輸出電壓波形。實(shí)驗(yàn)示意如圖所示。三極管放大電路主要性能指標(biāo)：（1）電壓放大倍數(shù)：是指放大電路輸出電壓有效值和輸入電壓有效值之比；（2）電流放大倍數(shù)：是指放大電路輸出電流有效值和輸入電流有效值之比；（3）功率放大倍數(shù)：是指放大電路輸出功率有效值和輸入功率有效值之比。三極管放大電路三種工作狀態(tài)：（1）放大狀態(tài)：發(fā)射極正偏集電極反偏,三極管處于放大狀態(tài)；（2）截止?fàn)顟B(tài)：發(fā)射極正偏集電極正偏工作在飽和區(qū);（3）飽和狀態(tài)：發(fā)射極反偏集電極反偏工作在截止區(qū)?，F(xiàn)在是21頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二多級(jí)直接耦合放大電路特點(diǎn)：(1)可以放大交流和緩慢變化的直流信號(hào)；(2)便于集成化。(3)各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)互相影響；基極和集電極電位會(huì)隨著級(jí)數(shù)增加而上升；Rc1Rb1+VCC+T1+Rc2Rb2T2兩個(gè)單管放大電路簡(jiǎn)單的直接耦合C1RC1Rb1+VCCC2RL++T1++Rc2Rb2C3T2+特點(diǎn)：1.靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，在分立元件電路中廣泛使用。在集成電路中無(wú)法制造大容量電容，不便于集成化。2.無(wú)法放大直流及變化緩慢的信號(hào)多級(jí)阻容耦合放大電路阻容耦合放大電路現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二反饋的定義：凡是將放大電路輸出端的信號(hào)（電壓或電流）的一部分或全部引回到輸入端，與輸入信號(hào)迭加，就稱為反饋。若引回的信號(hào)削弱了輸入信號(hào)，就稱為負(fù)反饋。若引回的信號(hào)增強(qiáng)了輸入信號(hào)，就稱為正反饋。負(fù)反饋放大電路這里所說的信號(hào)一般是指交流信號(hào)，所以判斷正負(fù)反饋，就要判斷反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的相位關(guān)系，同相是正反饋，反相是負(fù)反饋。放大器輸出輸入取+加強(qiáng)輸入信號(hào)正反饋用于振蕩器取-削弱輸入信號(hào)負(fù)反饋用于放大器反饋網(wǎng)絡(luò)±疊加反饋信號(hào)實(shí)際被放大信號(hào)負(fù)反饋的作用：反饋電路是基本放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的閉環(huán)電路。在電路中起穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)；穩(wěn)定放大倍數(shù)；改善輸入電阻和輸出電阻；擴(kuò)展通頻帶，改善輸出信號(hào)波形的作用。現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二交流反饋：反饋只對(duì)交流信號(hào)起作用。直流反饋：反饋只對(duì)直流信號(hào)起作用。在起反饋?zhàn)饔玫碾娮鑳啥瞬⒙?lián)旁路電容，可以使其只對(duì)直流起作用。在反饋網(wǎng)絡(luò)中串接隔直電容，則可以隔斷直流，此時(shí)反饋只對(duì)交流起作用。反饋采樣電阻，可改變?nèi)拥拇笮?。電壓反饋：反饋信?hào)取自輸出電壓信號(hào)。一般從后級(jí)放大器的集電極采樣。可以穩(wěn)定輸出電壓、減小輸出電阻。電流反饋：反饋信號(hào)取自輸出電流信號(hào)。一般從后級(jí)放大器的發(fā)射極采樣?？梢苑€(wěn)定輸出電流、增大輸出電阻。Rf、RE1組成反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋系數(shù)：現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二自動(dòng)增益控制電路（AGC）概念：使放大電路的增益自動(dòng)地隨信號(hào)強(qiáng)度而調(diào)整的自動(dòng)控制方法。實(shí)現(xiàn)這種功能的電路簡(jiǎn)稱AGC環(huán)。AGC環(huán)是閉環(huán)電子電路，是一個(gè)負(fù)反饋電路系統(tǒng)。工作原理：放大電路的輸出信號(hào)U0經(jīng)檢波并經(jīng)濾波器濾除低頻調(diào)制分量和噪聲后，產(chǎn)生的反饋量與比較器參考量進(jìn)行比較，而后產(chǎn)生產(chǎn)生用以控制增益受控放大器的電壓Uc。當(dāng)輸入信號(hào)Ui增大時(shí)，U0和Uc亦隨之增大。使放大電路的增益下降，從而使輸出信號(hào)的變化量顯著小于輸入信號(hào)的變化量，達(dá)到自動(dòng)增益控制的目的。放大電路增益的控制方法有：①改變晶體管的直流工作狀態(tài)，以改變晶體管的電流放大系數(shù)β。②在放大器各級(jí)間插入電控衰減器。③用電控可變電阻作放大器負(fù)載等。

現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二電路應(yīng)用：AGC電路廣泛用于各種接收機(jī)、錄音機(jī)和測(cè)量?jī)x器中，它常被用來(lái)使系統(tǒng)的輸出電平保持在一定范圍內(nèi)，以維持整機(jī)輸出恒定，幾乎不隨外來(lái)信號(hào)的強(qiáng)弱而變化因，而也稱自動(dòng)電平控制。

具有AGC的超外差式接收機(jī)方框圖超外差收音機(jī)的AGC電路工作原理：從檢波電路提取反饋信號(hào)，經(jīng)電阻R設(shè)置反饋量，再經(jīng)電容C濾除交流分量，經(jīng)直流放大器放大后送到各控制電路。當(dāng)輸入信號(hào)很弱時(shí)，接收機(jī)的增益最大時(shí)，控制電路不起作用。而當(dāng)輸入信號(hào)很強(qiáng)時(shí)，控制電路進(jìn)行控制，使接收機(jī)的增益減小?，F(xiàn)在是26頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二自動(dòng)頻率控制電路（AFC）概念：振蕩器的頻率經(jīng)常由于各種因素的影響而發(fā)生變化，偏離了預(yù)期的數(shù)值。這種不穩(wěn)定對(duì)無(wú)線電設(shè)備的工作顯然是不利的。用自動(dòng)頻率微調(diào)可以使自激振蕩器頻率自動(dòng)鎖定到近似等于預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)頻率上。自動(dòng)頻率微調(diào)電路原理方框圖工作原理：（參考方框圖）設(shè)標(biāo)準(zhǔn)頻率源的頻率為fR，壓控振蕩器的頻率為fo。在鑒頻器中fR與fo進(jìn)行比較，輸出一個(gè)與這兩個(gè)頻率之差（fo－fr）成正比的電壓UD（稱：誤差電壓），低通濾波器濾除交流成分，輸出的直流控制電壓UC迫使壓控振蕩器的振蕩頻率fo接近fr。經(jīng)歷上述循環(huán)過程，最后使fo與fr之差達(dá)到某一最小值Δf時(shí)，自動(dòng)微調(diào)過程停止，環(huán)路進(jìn)入鎖定狀態(tài)?，F(xiàn)在是27頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二鎖相環(huán)電路（PLL）工作原理:：（參考方框圖）鎖相環(huán)電路（PLL）由鑒相器（PD）、環(huán)路濾波器（LPD）和壓控振蕩器（VOC）組成。鑒相器用來(lái)鑒別輸入信號(hào)Ui與輸出信號(hào)Uo之間的相位差，并輸出誤差電壓Ud。Ud中的噪聲和干擾成分被低通性質(zhì)的環(huán)路濾波器濾除，形成壓控振蕩器（VCO）的控制電壓Uc。Uc作用于壓控振蕩器的結(jié)果是把它的輸出振蕩頻率fo拉向環(huán)路輸入信號(hào)頻率fi，當(dāng)二者相等時(shí)，環(huán)路被鎖定，稱為入鎖。維持鎖定的直流控制電壓由鑒相器提供，因此鑒相器的兩個(gè)輸入信號(hào)間留有一定的相位差的相位差。鎖相環(huán)電路原理方框圖應(yīng)用：鎖相環(huán)電路最初用于改善電視接收機(jī)的行同步和幀同步，后來(lái)用于對(duì)宇宙飛行目標(biāo)的跟蹤、遙測(cè)和遙控，載波位同步，鎖相環(huán)在頻率合成和相位計(jì)等儀器中起了重要作用。目前的應(yīng)用集中在以下兩個(gè)方面：第一信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)；第二信號(hào)頻率合成電路?，F(xiàn)在是28頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二場(chǎng)效應(yīng)管放大電路場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件，柵極幾乎不取用電流，輸入電阻非常高；放大電路分共源電路、共漏電路、共柵電路三個(gè)組態(tài)形式，分別與三極管放大電路的共射電路、共集電路、共基電路相對(duì)應(yīng)。場(chǎng)效應(yīng)管放大電路最突出的優(yōu)點(diǎn)是電路的輸入電阻高、有噪聲低、溫度穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)于三極管的特點(diǎn)，而且便于集成。常見的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路是基本共源放大電路，共源放大電路和三極管共射放大電路很相似，它們只是在偏置電路和受控源的類型上有所不同。根據(jù)場(chǎng)效應(yīng)管工作在恒流區(qū)的條件，在g-s、d-s間加極性合適的電源?；竟苍捶糯箅娐穲D中Rg1、Rg2是柵極偏置電阻，Rs是源極電阻，Rd是漏極負(fù)載電阻。與共射基本放大電路的Rb1、Rb2，Re和Rc分別一一對(duì)應(yīng)。而且只要結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管柵源間PN結(jié)是反偏工作，無(wú)柵流，那么JFET和MOSFET的直流通道和交流通道是一樣的?，F(xiàn)在是29頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二集成運(yùn)算放大電路概念：運(yùn)算放大器是目前應(yīng)用最廣泛的一種器件，在線性應(yīng)用方面，可組成比例、加法、減法、積分、微分、對(duì)數(shù)等模擬運(yùn)算電路。組成：輸入級(jí)一般是差動(dòng)放大器，利用其對(duì)稱特性可以提高整個(gè)電路的共模抑制比和電路性能，輸入級(jí)有反相輸入端、同相輸入端兩個(gè)輸入端；中間級(jí)的主要作用是提高電壓增益，一般由多級(jí)放大電路組成；集成運(yùn)算放大電路內(nèi)部原理圖集成運(yùn)放模型和電路圖符號(hào)∞＋＋－U0U+U-因而在有源濾波電路、開關(guān)電容電路、數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器、直流信號(hào)放大、波形的產(chǎn)生和變換，以及信號(hào)處理等方面得到十分廣泛的應(yīng)用。輸出級(jí)一般由電壓跟隨器或互補(bǔ)電壓跟隨器所組成，以降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能力。偏置電路是為各級(jí)提供合適的工作電流。現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二類型：運(yùn)算放大器有：同相比例放大器、反相比例放大器、同相比較器、反相比較起、減法運(yùn)算器、積分運(yùn)算電路、微分運(yùn)算電路、一階低通濾波電路、一階高通濾波電路、同相比較器、反相比較器、滯回比較器、矩形波發(fā)生器、RC正弦波發(fā)生器?！疤摱獭笔侵冈诜治鲞\(yùn)算放大器處于線性狀態(tài)時(shí)，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡(jiǎn)稱虛短。顯然不能將兩輸入端真正短路。由于運(yùn)放的電壓放大倍數(shù)很大，一般通用型運(yùn)算放大器的開環(huán)電壓放大倍數(shù)都在80dB以上。而運(yùn)放的輸出電壓是有限的，一般在10V～14V。因此運(yùn)放的差模輸入電壓不足1mV，兩輸入端近似等電位，相當(dāng)于“短路”。開環(huán)電壓放大倍數(shù)越大，兩輸入端的電位越接近相等。虛短、虛斷、虛地——集成運(yùn)放在線性區(qū)工作的重要分析依據(jù)：“虛斷”是指在分析運(yùn)放處于線性狀態(tài)時(shí)，可以把兩輸入端視為等效開路，這一特性稱為虛假開路，簡(jiǎn)稱虛斷。顯然不能將兩輸入端真正斷路。由于運(yùn)放的差模輸入電阻很大，一般通用型運(yùn)算放大器的輸入電阻都在1MΩ以上。因此流入運(yùn)放輸入端的電流往往不足1uA，遠(yuǎn)小于輸入端外電路的電流。故通?？砂堰\(yùn)放的兩輸入端視為開路，且輸入電阻越大，兩輸入端越接近開路?！疤摰亍笔巧疃入妷翰⒙?lián)負(fù)反饋放大器的重要特點(diǎn)，是指集成運(yùn)放的反相輸入端為虛地點(diǎn)，即u_=0

現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二反相比例放大器同相比例放大器加法運(yùn)算器正弦波發(fā)生器矩形波發(fā)生器同相比較器反相比較器積分運(yùn)算電路微分運(yùn)算電路常見的幾種運(yùn)放電路現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二∞＋＋－+12Vu06513724-12VR2R1uii1ifRFR2是平衡電阻：

1．反相比例運(yùn)算電路

集成運(yùn)放的應(yīng)用分為線性應(yīng)用和非線性應(yīng)用兩大類。當(dāng)集成運(yùn)放通過外接電路引入負(fù)反饋時(shí)，集成運(yùn)放成閉環(huán)并工作在線性區(qū)，可構(gòu)成模擬信號(hào)運(yùn)算放大電路、正弦波振蕩電路和有源濾波電路等；若工作在非線性區(qū)，集成運(yùn)放則可構(gòu)成各種電壓比較器和矩形波發(fā)生器等。集成運(yùn)放的應(yīng)用集成運(yùn)放的線性應(yīng)用式中負(fù)號(hào)表示輸出電壓與輸入電壓的相位相反現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二（2）加法運(yùn)算電路∞＋＋－+12Vu06513724-12VRPR3ui3i3ifRFR1ui1i1R2ui2i2當(dāng)R1=R2=R3=RF時(shí)：若再有R1=RF時(shí)，則：（4）微分運(yùn)算電路（3）積分運(yùn)算電路輸出電壓與輸入電壓對(duì)時(shí)間的積分成正比輸出電壓與輸入電壓對(duì)時(shí)間的微分成正比現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二有源濾波器

濾波器是一種選頻電路。它能選出有用的信號(hào)，而抑制無(wú)用的信號(hào)，使一定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)能順利通過，衰減很小，而在此頻率范圍以外的信號(hào)不易通過，衰減很大。含有運(yùn)算放大器的濾波器，具有體積小、效率高、頻率特性好的優(yōu)點(diǎn)。電路能使低于0（角頻率）的信號(hào)號(hào)順利通過，衰減很小，而使高于0的信號(hào)不易通過，衰減很大。（1）低通濾波器（2）高通濾波器電路能使高于0（角頻率）的信號(hào)號(hào)順利通過，衰減很小，而使低于0的信號(hào)不易通過，衰減很大?，F(xiàn)在是35頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用——電壓比較器

運(yùn)算放大器處在開環(huán)狀態(tài)，由于電壓放大倍數(shù)極高，因而輸入端之間只要有微小電壓，運(yùn)算放大器便進(jìn)入非線性工作區(qū)域，輸出電壓uo達(dá)到最大值UOM。電壓比較器是對(duì)兩個(gè)模擬電壓進(jìn)行比較，并判斷哪一個(gè)電壓高。比較器有兩個(gè)輸入端，同相輸入端（+端）和反相輸入端（-端），一個(gè)輸出端UO（輸出電平信號(hào)）。同相端輸入電壓UR，反相端輸入電壓Ui。UR和Ui比較中有兩種情況，當(dāng)UR

>Ui,UO=UOM時(shí)UR

<Ui,UO=U-OM

電壓比較器是一種常用的集成電路，多用于自動(dòng)檢測(cè)控制電路、報(bào)警電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、高速采樣電路、電源電壓檢測(cè)電路、振蕩及壓控振蕩電路?，F(xiàn)在是36頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二通用運(yùn)算放大器LM324的應(yīng)用LM324是一種應(yīng)用廣泛，通用性很強(qiáng)的運(yùn)算放大器，不僅可以模擬信號(hào)放大，還可以構(gòu)成振蕩器、電壓比較器、定時(shí)器等多種電路。實(shí)物和內(nèi)部原理圖為：LM324實(shí)物和內(nèi)部圖1.電壓比較器：如圖a所示，運(yùn)算放大器的同相端通過R1調(diào)節(jié)基準(zhǔn)輸入電壓Ua，當(dāng)輸入電壓Ub>Ua時(shí)，輸出端OUT為高電平，若把Ua設(shè)置為1/3Vcc，當(dāng)Ub>1/3Vcc時(shí)，輸出為低電平，Ub<1/3Vcc時(shí)輸出為高電平，因此該電路具有反相功能。2.音頻放大器：如圖b所示，是以LM324為核心的反相交流放大器，可用于音頻放大的前置級(jí)，采用單電源供電，圖中R1、R2組成二分之一偏置，C1是消振電容，放大倍數(shù)由外接電阻Ri、Rf決定，Ci、Co為輸入輸出電容。圖a圖b現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二四電壓比較器LM339的應(yīng)用LM339是一種應(yīng)用廣泛，通用性很強(qiáng)的高精度四電壓比較器。其性能比LM324更優(yōu)越，常用于比較精密的比較電路中。電壓監(jiān)視器：如圖所示，此電路可以監(jiān)視輸入端4.7-5.1V范圍內(nèi)的電壓，當(dāng)被監(jiān)測(cè)的低壓低于4.7V時(shí)，綠燈LED亮；高于5.1V時(shí)紅燈LED亮，在4.7-5.1V范圍內(nèi)，紅綠LED燈均不亮。

工作原理：比較器A正端由VD1穩(wěn)壓5.1V，比較器B負(fù)端由VD2穩(wěn)壓4.7V。當(dāng)輸入的電壓大于5.1V時(shí)，比較器A輸出低電平，紅色LED燈亮；當(dāng)輸入電壓低于4.7V時(shí)，比較器B輸出低電平，紅色LED燈亮。因此此電路可以監(jiān)視4.7V-5.1V之間的變化情況?，F(xiàn)在是38頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二音頻功率放大器1.TDA2030A放大器：TDA2030A是德律風(fēng)根生產(chǎn)的音頻功放電路，采用V型5腳單列直插式塑料封裝結(jié)構(gòu)。如圖1所示，按引腳的形狀引可分為H型和V型。該集成電路廣泛應(yīng)用于立體聲音頻功放、中功率音響設(shè)備，具有體積小、輸出功率大、失真小等特點(diǎn)。并具有內(nèi)部保護(hù)功能。2.LM1875放大器：LM1875是一款功率放大集成塊！它在使用中外圍電路少而且有完善的過載保護(hù)功能！它為五針腳形狀！一針腳為信號(hào)正極輸入,二針腳為信號(hào)負(fù)極輸入,三針腳接地,五針腳電源正極輸入,四針腳為信號(hào)輸出。LM1875體積小巧，外圍電路簡(jiǎn)單，且輸出功率較大。該集成電路內(nèi)部設(shè)有過載過熱及感性負(fù)載反向電勢(shì)安全工作保護(hù)?，F(xiàn)在是39頁(yè)\一共有44頁(yè)\編輯于星期二串并聯(lián)諧振電路諧振的概念：在含有電阻（R）、電感（L）和電容（C）的交流電路中，電路兩端電壓與其電流一般是不同相的，若調(diào)節(jié)電路參數(shù)或電源頻率使電流與電源電壓同相，電路呈電阻性，稱這時(shí)電路的工作狀態(tài)為諧振。諧振電路有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種。1.串聯(lián)諧振：在串聯(lián)電路中,電壓與電流同相,電路中發(fā)生串聯(lián)諧振。如下圖:串聯(lián)諧振的條件：諧振頻率：發(fā)生諧振串聯(lián)諧振示意圖串聯(lián)諧