重点项目工程师应该掌握的20个模拟电路.docVIP

工程师应该掌握20个模拟电路 对模拟电路掌握分为三个层次。 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、电子等电控类专业人士全部应该且能够记住这二十个基础模拟电路。中级层次是能分析这二十个电路中关键元器件作用，每个元器件出现故障时电路功效受到什么影响，测量时参数改变规律，掌握对故障元器件处理方法；定性分析电路信号流向，相位改变；定性分析信号波形改变过程；定性了解电路输入输出阻抗大小，信号和阻抗关系。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出色维修维护技师。 高级层次是能定量计算这二十个电路输入输出阻抗、输出信号和输入信号比值、电路中信号电流或电压和电路参数关系、电路中信号幅度和频率关系特征、相位和频率关系特征、电路中元器件参数选择等。达成高级层次后，只要您愿意，受人尊敬高薪职业――电子产品和工业控制设备开发设计工程师将是您首选职业。 以下是20个基础模拟电路： 一、桥式整流电路 1.二极管单向导电性：二极管PN结加正向电压，处于导通状态；加反向电压，处于截止状态。 伏安特征曲线 理想开关模型和恒压降模型： 理想模型指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是电流是自上而下流过负载，负载上得到了和u 2正半周期相同电压；在u 2负半周，u 2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上电流仍是自上而下流过负载，负载上得到了和u 2正半周期相同电压。 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.电源滤波过程分析：电源滤波是在负载RL两端并联一只较大容量电容器。因为电容两端电压不能突变，所以负载两端电压也不会突变，使输出电压得以平滑，达成滤波目标。 波形形成过程：输出端接负载RL时，当电源供电时，向负载提供电流同时也向电容C充电，充电时间常数为τ充=（Ri∥RLC）≈RiC，通常Ri〈〈RL，忽略Ri压降影响，电容上电压将随u 2快速上升，当ωt=ωt1时，有u 2=u 0，以后u 2低于u 0，全部二极管截止，这时电容C经过RL放电，放电时间常数为RLC，放电时间慢，u 0改变平缓。当ωt=ωt2时，u 2=u 0， ωt2后u 2又改变到比u 0大，又开始充电过程，u 0快速上升。ωt=ωt3时有u 2=u 0，ωt3后，电容经过RL放电。如此反复，周期性充放电。因为电容C储能作用，RL上电压波动大大减小了。电容滤波适合于电流改变不大场所。LC滤波电路适适用于电流较大，要求电压脉动较小场所。 2.计算：滤波电容容量和耐压值选择 电容滤波整流电路输出电压Uo在√2U 2~0.9U 2之间，输出电压平均值取决于放电时间常数大小。 电容容量RLC≧（3~5）T/2其中T为交流电源电压周期。实际中，常常深入近似为Uo≈1.2U2整流管最大反向峰值电压URM=√2U 2，每个二极管平均电流是负载电流二分之一。 三、信号滤波器 1.信号滤波器作用：把输入信号中不需要信号成份衰减到足够小程度，但同时必需让有用信号顺利经过。 和电源滤波器区分和相同点：二者区分为：信号滤波器用来过滤信号，其通带是一定频率范围，而电源滤波器则是用来滤除交流成份，使直流经过，从而保持输出电压稳定；交流电源则是只许可某一特定频率经过。 相同点：全部是用电路幅频特征来工作。 2.LC串联和并联电路阻抗计算：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逆运算，波形变换。微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波。 和滤波器区分和相同点：原理相同，应用场所不一样。 2.微分和积分电路电压改变过程分析，在图4-17所表示电路中，激励源为一矩形脉冲信号，响应是从电阻两端取出电压，即，电路时间常数小于脉冲信号脉宽，通常取。 图4-17 微分电路图 ????因为t0时，，而在t = 0 时，突变到，且在0 t t