工程师应该掌握的个模拟电路(整理).docVIP

工程师应该掌握的20个模拟电路 对模拟电路的掌握分为三个层次。 初级层次是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法；定性分析电路信号的流向，相位变化；定性分析信号波形的变化过程；定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。 高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业――电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。 以下是20个基本模拟电路： 一、桥式整流电路 1.二极管的单向导电性：二极管的PN结加正向电压，处于导通状态；加反向电压，处于截止状态。 伏安特性曲线 理想开关模型和恒压降模型： 理想模型指的是在二极管正向偏置时，其管压降为0，而当其反向偏置时，认为它的电阻为无穷大，电流为零.就是截止。恒压降模型是说当二极管导通以后，其管压降为恒定值，硅管为0.7V，锗管0.5 V 2.桥式整流电流流向过程： 当u 2是正半周期时，二极管Vd1和Vd2导通；而夺极管Vd3和Vd4截止，负载RL是的电流是自上而下流过负载，负载上得到了与u 2正半周期相同的电压；在u 2的负半周，u 2的实际极性是下正上负，二极管Vd3和Vd4导通而Vd1和Vd2截止，负载RL上的电流仍是自上而下流过负载，负载上得到了与u 2正半周期相同的电压。 3.计算：Vo，Io，二极管反向电压 Uo=0.9U2， Io=0.9U 2/RL，URM=√2 U 2 二、电源滤波器 1.电源滤波的过程分析：电源滤波是在负载RL两端并联一只较大容量的电容器。由于电容两端电压不能突变，因而负载两端的电压也不会突变，使输出电压得以平滑，达到滤波的目的。 波形形成过程：输出端接负载RL时，当电源供电时，向负载提供电流的同时也向电容C充电，充电时间常数为τ充=（Ri∥RLC）≈RiC，一般Ri〈〈RL，忽略Ri压降的影响，电容上电压将随u 2迅速上升，当ωt=ωt1时，有u 2=u 0，此后u 2低于u 0，所有二极管截止，这时电容C通过RL放电，放电时间常数为RLC，放电时间慢，u 0变化平缓。当ωt=ωt2时，u 2=u 0， ωt2后u 2又变化到比u 0大，又开始充电过程，u 0迅速上升。ωt=ωt3时有u 2=u 0，ωt3后，电容通过RL放电。如此反复，周期性充放电。由于电容C的储能作用，RL上的电压波动大大减小了。电容滤波适合于电流变化不大的场合。LC滤波电路适用于电流较大，要求电压脉动较小的场合。 2.计算：滤波电容的容量和耐压值选择 电容滤波整流电路输出电压Uo在√2U 2~0.9U 2之间，输出电压的平均值取决于放电时间常数的大小。 电容容量RLC≧（3~5）T/2其中T为交流电源电压的周期。实际中，经常进一步近似为Uo≈1.2U2整流管的最大反向峰值电压URM=√2U 2，每个二极管的平均电流是负载电流的一半。 三、信号滤波器 1.信号滤波器的作用：把输入信号中不需要的信号成分衰减到足够小的程度，但同时必须让有用信号顺利通过。 与电源滤波器的区别和相同点：两者区别为：信号滤波器用来过滤信号，其通带是一定的频率范围，而电源滤波器则是用来滤除交流成分，使直流通过，从而保持输出电压稳定；交流电源则是只允许某一特定的频率通过。 相同点：都是用电路的幅频特性来工作。 2.LC串联和并联电路的阻抗计算：串联时，电路阻抗为Z=R+j(XL-XC)=R+j(ωL-1/ωC) 并联时电路阻抗为Z=1/jωC∥(R+jωL)= 考滤到实际中，常有RωL，所以有Z≈ 幅频关系和相频关系曲线： 3画出通频带曲线： 计算谐振频率：fo=1/2π√LC 四、微分电路和积分电路 电路的作用： A.积分电路： a.延迟、定时、时钟 b.低通滤波 c.改变相角（减） 积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波，还可将锯齿波转换为抛物波。 B.微分电路： a.提取脉冲前沿 b.高通滤波 c.改变相角（加） 微分电路是积分电路的逆运算，波形变换。微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波。 与滤波器的区别和相同点：原理相同，应用场合不同。 2.微分和积分电路电压变化过程分析，在图4-17所示电路中，激励源 INCLUDEPICTURE