|
|
本文完整的pdf格式的文檔下載：
電子工程師必知：20個(gè)模擬電路(參考答案以及詳細(xì)分析).pdf
(14.77 MB, 下載次數(shù): 63)
2016-9-8 00:42 上傳
點(diǎn)擊文件名下載附件
下面是部分內(nèi)容預(yù)覽（無圖版）：
一、 橋式整流電路
1二極管的單向?qū)щ娦裕憾䴓O管的PN結(jié)加正向電壓，處于導(dǎo)通狀態(tài)；加反向電壓，處于截止?fàn)顟B(tài)。
伏安特性曲線;
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0,而當(dāng)其反向偏置時(shí),認(rèn)為它的電阻為無窮大,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,其管壓降為恒定值,硅管為0.7V，鍺管0.5V
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u 2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=0.9U2, Io=0.9U 2/RL,URM=√2 U 2
二.電源濾波器
1電源濾波的過程分析：電源濾波是在負(fù)載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(huì)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τ充=（Ri∥RLC）≈RiC,一般Ri〈〈RL,忽略Ri壓降的影響，電容上電壓將隨u2迅速上升，當(dāng)ωt=ωt1時(shí)，有u 2=u 0,此后u 2低于u0，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，u 0變化平緩。當(dāng)ωt=ωt2時(shí)，u 2=u 0,ωt2后u 2又變化到比u 0大，又開始充電過程，u 0迅速上升。ωt=ωt3時(shí)有u 2=u0，ωt3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(chǔ)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(chǎng)合。LC濾波電路適用于電流較大，要求電壓脈動(dòng)較小的場(chǎng)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√2U 2~0.9U 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≧（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≈1.2U2整流管的最大反向峰值電壓URM=√2U2，每個(gè)二極管的平均電流是負(fù)載電流的一半。
三.信號(hào)濾波器
1信號(hào)濾波器的作用:把輸入信號(hào)中不需要的信號(hào)成分衰減到足夠小的程度，但同時(shí)必須讓有用信號(hào)順利通過。
與電源濾波器的區(qū)別和相同點(diǎn)：兩者區(qū)別為：信號(hào)濾波器用來過濾信號(hào)，其通帶是一定的頻率范圍，而電源濾波器則是用來濾除交流成分，使直流通過，從而保持輸出電壓穩(wěn)定；交流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。
2LC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(ωL-1/ωC)并聯(lián)時(shí)電路阻抗為Z=1/jωC∥(R+jωL)= 考濾到實(shí)際中，常有R<<ωL,所以有Z≈
幅頻關(guān)系和相頻關(guān)系曲線：
3畫出通頻帶曲線：
計(jì)算諧振頻率：fo=1/2π√LC
四.微分電路和積分電路
1電路的作用：積分電路：
1.延遲、定時(shí)、時(shí)鐘
2.低通濾波
3.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。
微分電路：
1.提取脈沖前沿
2.高通濾波
3.改變相角（加）
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(chǎng)合不同。
2微分和積分電路電壓變化過程分析,
在圖4-17所示電路中，激勵(lì)源為一矩形脈沖信號(hào)，響應(yīng)是從電阻兩端取出的電壓，即，電路時(shí)間常數(shù)小于脈沖信號(hào)的脈寬，通常取。
圖4-17 微分電路圖
因?yàn)閠<0時(shí)，，而在t = 0 時(shí)，突變到，且在0< t <t1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)：。由于，則由圖4-17電路可知。所以，即：輸出電壓產(chǎn)生了突變，從0V突跳到。
因?yàn)椋噪娙莩潆姌O快。當(dāng)時(shí)，有，則。故在期間內(nèi)，電阻兩端就輸出一個(gè)正的尖脈沖信號(hào)，如圖4-18所示。
在時(shí)刻，又突變到0 V，且在期間有：= 0 V，相當(dāng)于將RC串聯(lián)電路短接，這實(shí)際上就是RC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)狀態(tài)：。
由于時(shí)，，故。
因?yàn)椋噪娙莸姆烹娺^程極快。當(dāng)時(shí)，有，使，故在期間，電阻兩端就輸出一個(gè)負(fù)的尖脈沖信號(hào)，如圖4-18所示。
圖4-18 微分電路的ui與uO波形
由于為一周期性的矩形脈沖波信號(hào)，則也就為同一周期正負(fù)尖脈沖波信號(hào)，如圖4-18所示。
尖脈沖信號(hào)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(hào)；在變流技術(shù)中常用作可控硅的觸發(fā)信號(hào)。
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：① 激勵(lì)必須為一周期性的矩形脈沖；② 響應(yīng)必須是從電阻兩端取出的電壓；③電路時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于脈沖寬度，即。
在圖4-19所示電路中，激勵(lì)源為一矩形脈沖信號(hào)，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(hào)的脈寬，通常取。
因?yàn)闀r(shí)，，在t =0時(shí)刻突然從0 V上升到時(shí)，仍有，
故。在期間內(nèi)，，此時(shí)為RC串聯(lián)狀態(tài)的零狀態(tài)響應(yīng)，即。
由于，所以電容充電極慢。當(dāng)時(shí)，。電容尚未充電至穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸入信號(hào)已經(jīng)發(fā)生了突變，從突然下降至0V。則在期間內(nèi)，，此時(shí)為RC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)狀態(tài)，即。
由于，所以電容從處開始放電。因?yàn)椋烹娺M(jìn)行得極慢，當(dāng)電容電壓還未衰減到時(shí)，又發(fā)生了突變并周而復(fù)始地進(jìn)行。這樣，在輸出端就得到一個(gè)鋸齒波信號(hào)，如圖4-20所示。
鋸齒波信號(hào)在示波器、顯示器等電子設(shè)備中作掃描電壓。
由圖4-20波形可知：若越大，充、放進(jìn)行得越緩慢，鋸齒波信號(hào)的線性就越好。
從圖4-20波形還可看出，是對(duì)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：① 為一周期性的矩形波；② 輸出電壓是從電容兩端取出；③電路時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于脈沖寬度，即。
圖4-19 積分電路圖
畫出變化波形圖
.
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.隨后C充電，由于RC≥Tk,充電很慢，所以認(rèn)為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
電阻和電容參數(shù)的選擇：
|
評(píng)分
-
查看全部評(píng)分
|
