20个常用模拟电路
集成运算放大器电路-模拟电子电路-PPT精选全文完整版

第4章 集成运算放大器电路
4―3―2差动放大器的工作原理及性能分析 基本差动放大器如图4―12所示。它由两个性能参
数完全相同的共射放大电路组成,通过两管射极连接 并经公共电阻RE将它们耦合在一起,所以也称为射极 耦合差动放大器。
I UE (UEE ) UEE 0.7
RE
RE
第4章 集成运算放大器电路
IC2
R1 R2
Ir
(4―7) (4―8)
第4章 集成运算放大器电路
可见,IC2与Ir成比例关系,其比值由R1和R2确定。 参考电流Ir现在应按下式计算:
UCC
Ir
UCC U BE1 Rr R1
UCC Rr R1
(4―9)
Ir
Rr
IC2
IB1
V1
+
UBE1 -
IE1
R1
IB2 +
UBE2 - R2
(4―11)
Ir
IC1
IB3
IC1
IC3
IC1 IC2,
IC3
3 1 3
IE3
IE3
IC2
IC1
1
IC2
2
若三管特性相同,则β1=β2=β3=β,求解以上各
式可得
IC3
(1 2ຫໍສະໝຸດ 222)Ir
(4―12)
第4章 集成运算放大器电路
利用交流等效电路可求出威尔逊电流源的动态内阻
Ro为
Ro 2 rce
4―2 电流源电路
电流源对提高集成运放的性能起着极为重要的作 用。一方面它为各级电路提供稳定的直流偏置电流, 另一方面可作为有源负载,提高单级放大器的增益。 下面我们从晶体管实现恒流的原理入手,介绍集成运 放中常用的电流源电路。
模拟电路设计与应用

放大电路的重要设计参数有电 压放大倍数(也叫电压增益),输 入电阻,输出电阻,输出电流,频 率响应带宽和功率输出能力等。由 于放大电路是模拟电路,电路对各 种电磁噪声十分敏感,所以,放大 电路的设计和调试中必须注意使用 不同的噪声抑制技术,特别是印刷 电路板的设计,要十分小心。具体 要求在后面介绍。
一模拟电路的分类1信号放大电路2信号产生电路振荡电路3波形变换电路4滤波电路5运算电路6调频鉴频调幅与检波等二放大电路放大电路是电子系统中最常用的电路放大电路种类繁多特性各异电路设计的侧重点有很大的不同
一、模拟电路的分类 1、信号放大电路 2、信号产生电路(振荡电路) 3、波形变换电路 4、滤波电路 5、运算电路 6、调频、鉴频、调幅与检波等
• 典型应用
• 图2-4是AD524在称重系统中使用 的放大电路 接法。输入信号是典型的 桥式传感器信号,输入信号采用屏蔽 方式,提高共摸抑制比,放大倍数为 100。输出可直接与14位A/D转换器相 连。这种应用最好通过RP进行失调电 压的调整。传感器的供桥电压应采用 高精度的基准电源。
• 图2-5为峰值检测的实际电路,有三个 运放组成的检测电路,第一级的放大 倍数(基本增益)1+2R1/R2= 8,第 二级放大倍数R4/R2 = 50,总增益为 400。LF398为采样保持电路,A4为比 较器,保正测量的值为峰值, MC14433为数摸转换电路,CD4511 为4—7译码器,MC1413为显示驱动 电路。
(2)OPA27/37精密运算放大器 ) 精密运算放大器 • OPA27/37是一种超低噪声、高精度单片 运算放大器,是精密OP27/37的改进型产品。 芯片内部经激光修正,电压偏置保持长时 间稳定,具有极好的电源噪声抑制,共摸 抑制和低失调、低噪声特性。 • OPA27/37可广泛地应用于专业级音响设备、 精密仪表放大器、传感器放大器、数据采 集、测试设备和高性能仪表等领域。 • OPA27/37外型采用金属圆壳、双列直插和 微型表面贴封装结构,其引脚排列见图
模拟电路典型例题讲解

态范围,所以,不会出现非线性失真。 (5)输入信号的两个频率分量为 f1=1kHz,f2=10MHz,fL<f1<fH ,f2>fH,所以,放
大后会出现高频频率失真。又由于输入信号幅度较小(0.01V),叠加后也未超出线性 动态范围,所以,不会出现非线性失真。
【3-7】分相器电路如题图 3.5 所示。该电路的特点是 RC=RE,在集电极和发射极可输 出一对等值反相的信号。现如今有一容性负载 CL,若将 CL 分别接到集电极和发射极, 则由 CL 引入的上限频率各为多少?不考虑晶体管内部电容的影响。
相应的上限频率为
ωH
fH =
=
106
≈159.2kHz
2π 2×3.14
由增益带宽积的定义可求得:GBW=│A(0)·fH│≈31.84MHz 思考:此题是否可用波特图求解? 【3-3】已知某晶体管电流放大倍数β的频率特性波特图如题图 3.2(a)所示,试写出 β的频率特性表达式,分别指出该管的 ωβ、ωT 各为多少?并画出其相频特性的渐近 波特图。
1
1
C2≈
=
≈2.12μF
2π(RC+RL) fL 2 2×3.14×(3+10)×103×5.77
1
C3≈ 2π RE∥
Rs+rbe 1+β
1
fL 3
= 2×3.14× 2∥1+2.6 1+100
≈766μF ×5.77
取 C1=10μF,C2=10μF,C3=1000μF。 【3-10】在题图 3.7 中,若下列参数变化,对放大器性能有何影响(指 ICQ、Avm、Ri、
真问题。但由于输入信号幅度较大(0.1V),经 100 倍的放大后峰峰值为 0.1×2× 100=20V,已大大超出输出不失真的动态范围为 Vopp=10V,故输出信号将产生严重的 非线性失真(波形出现限幅状态)。 (2)输入信号为一单一频率正弦波,f=1MHz,由于 fL<f<fH,所以,不存在频率失 真问题。又由于输入信号幅度较小(0.01V),经 100 倍的放大后峰峰值为 0.01×2× 100=2V<Vopp(10V),所以,也不会出现非线性失真。 (3)输入信号的两个频率分量为 f1=400Hz,f2=1MHz,均处在放大器的中频区,所以, 不存在频率失真问题。又由于输入信号幅度较小(0.01V),所以,也不会出现非线性 失真。 (4)输入信号的两个频率分量为 f1=10Hz,f2=50kHz,f1<fL,fL<f2<fH,所以,放大 后会出现低频频率失真。又由于输入信号幅度较小(0.01V),叠加后也未超出线性动
27个模拟电路基础知识总结

27个模拟电路基础知识总结01基尔霍夫定理的内容是什么?基尔霍夫电流定律:在电路任一节点,流入、流出该节点电流的代数和为零。
基尔霍夫电压定律:在电路中的任一闭合电路,电压的代数和为零。
02戴维南定理一个含独立源、线性电阻和受控源的二端电路,对其两个端子来说都可等效为一个理想电压源串联内阻的模型。
其理想电压源的数值为有源二端电路的两个端子的开路电压,串联的内阻为内部所有独立源等于零时两端子间的等效电阻。
03三极管曲线特性04反馈电路的概念及应用。
反馈,就是在电子系统中,把放大电路中的输出量(电流或电压)的一部分或全部,通过一定形式的反馈取样网络并以一定的方式作用到输入回路以影响放大电路输入量的过程。
反馈的类型有:电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反馈。
负反馈对放大器性能有四种影响:提高放大倍数的稳定性,由于外界条件的变化(T℃,Vcc,器件老化等),放大倍数会变化,其相对变化量越小,则稳定性越高。
减小非线性失真和噪声。
改变了放大器的输入电阻Ri和输出电阻Ro。
有效地扩展放大器的通频带。
电压负反馈的特点:电路的输出电压趋向于维持恒定。
电流负反馈的特点:电路的输出电流趋向于维持恒定。
引入负反馈的一般原则为:为了稳定放大电路的静态工作点,应引入直流负反馈;为了改善放大电路的动态性能,应引入交流负反馈(在中频段的极性)。
信号源内阻较小或要求提高放大电路的输入电阻时,应引入串联负反馈;信号源内阻较大或要求降低输入电阻时,应引入并联系反馈。
根据负载对放大电路输出电量或输出电阻的要求决定是引入电压还是电流负反馈,若负载要求提供稳定的信号电压或输出电阻要小,则应引入电压负反馈;若负载要求提供稳定的信号电流或输出电阻要大,则应引入电流负反馈。
在需要进行信号变换时,应根据四种类型的负反馈放大电路的功能选择合适的组态。
例如,要求实现电流——电压信号的转换时,应在放大电路中引入电压并联负反馈等。
05有源滤波器和无源滤波器的区别无源滤波器:这种电路主要有无源元件R、L和C组成。
20个模拟电路

一:桥式整流电路全波整流二级管的单向导电性,Si管压降是0.7V,Ge管是0.5V将AC整流成DC,负载两端的电压是Uo=0.9U2, Io=0.9U 2/R L,二极管反向电压U RM=√2 U 2 反向击穿电压不能太大,太大会烧坏整流后仍然还是会有脉动,需要用到滤波电路。
将直流中的交流部分过滤,让电压平滑二:电源滤波:电容两端的电压不能突变电感两端的电流不能突变用电容滤波【C】是在负载两端并联一个电容器适用于电流变化不大的电路Uo电压在0.9 U 2与√2 U 2之间用CL滤波,在负载两端并联2个电容器进行电源滤波在两个电容器中间加一个电感【CLC】适用于电流较大,但是电压脉动较小的情况Uo电压=1.2 U 2LDO稳压电路三:信号滤波器低频范围是:30hz~~300hz中频范围是:300hz~~3000hz高频范围是:3Mhz~~30MhzLC 串联是带通滤波LC 并联是带阻滤波在RLC滤波电路中,LC串联是带阻而LC并联是带通常见无源的滤波是RC滤波一阶滤波和二阶滤波是对信号过滤能力,一次和两次都可以由R、C、运放所组成的有源滤波器没有运放的就是无源滤波器,只由RLC组成L主要是通低频,阻高频C主要是通高频,阻低频带通滤波器可以由高通和低通滤波级联组成带阻滤波器可以由高通和低通滤波输出波形相加组成1.高通滤波器:允许高于某一频率的信号通过,抑制低于它的频段2.低通滤波器:允许低于截止频率的信号通过,抑制高于它的频段3.带通滤波器:允许某一段范围内的频率信号通过,抑制其他范围4.带阻滤波器:抑制某一段范围内的频率信号,允许其他范围内频率信号通过四:微分电路和积分电路1.微分电路作用:削减不变量,突出变化量。
由RC串联组成提取脉冲前沿(反应输入波形的突变部分)高通滤波改变相角R*C越小,输出脉冲越尖,尖脉冲小于输入脉冲宽度的1/10即可2.积分电路作用:突出不变量,削减变化量RC串联的低通滤波和积分电路一样的连接方式RC串联,但是和微分电路相反连接特点:可以将方波转变为锯齿波或者是三角波【V型电源】还可以将锯齿波转换为抛物波输入和输出成积分关系积分电路的时间常数t要大于或者等于10倍输入脉冲宽度作用:在电子开关中用于延时、定时时钟、低通滤波波形转换在A/D转换中,将电压量变为时间量移相五:共射极放大电路定义:输入信号是从基极和发射极进入的,输出信号是从集电极和发射极输出的,对交流信号而言,发射极为公共端,所以称为共射极放大电路特点:1.输入信号与输出信号是反向的,180°相位差(交流)2.功率增益比共基极和共集电极要高3.有电压放大4.有电流放大5.适用于电压放大和功率放大电路中原理:Ui在基极与发射极两端,通过Rb可改变基极电流基极电流变化会引起集电极Ic的变化,从而CE间电压变化Rc是将集电极的电流变化转变为电压变化通过C2的电容,隔直流通交流到RL两端,变成Uo实现电压变化直流通路和交流通路:画直流通路:电容视为断路,电感视为短路画交流通路:电容视为短路,电感视为断路,六:共集电极放大电路:定义:输入信号从基极和发射极进,输出信号从发射极出,对于交流信号而言,VCC相当于短路,集电极是公共端所以叫共集电极放大电路特点:1.没有电压增益2.输出信号与输入信号同向3.有功率放大作用4.电流增益高共基极放大电路:特点:1.输入输出同向2.电压增益高3.电流增益低4.功率增益高5.适用于高频6.用作电流缓冲器或者高频放大器7.共基放大电路因为输入在E极,输出在C极,又因IE≈IC,所以没有电流放大能力,只有电压放大能力,即8.具有电流跟随的特点;输入电阻小,电压放大倍数、输出电阻与共射电路相当,高频特性好;输入与输出是同相的关系,属同相放大八:电路反馈框图:分类:正反馈负反馈(反馈信号加强了净输入量就是正反馈,反馈信号削减了净输入量就是负反馈)交流反馈直流反馈串联反馈并联反馈(反馈信号是以电压的形式求和是串联反馈,反馈信号是以电流的形式求和就是并联反馈)电流反馈电压反馈(反馈信号与电压成正比就是电压反馈,反馈信号与电流成正比就是电流反馈将输出端负载短路,如此时反馈不存在了,就是电压反馈。
模拟电路知识

第一章半导体二极管一、填空题1.二极管的主要参数有:;;;。
2.二极管的伏安特性曲线上按偏置电压不同可以分为三种特性:;;。
3. 二极管的基本特性是:。
4. 光敏二极管是一种将信号转换为信号的半导体器件。
5. 将交流电源整流成为直流电流的二极管叫作,它是面结合型的功率器件,因结电容大,故工作频率(填高、低)。
6. 二极管是由一个PN结构成的半导体器件,即将一个PN结加一两条电极引线做成管芯,并用管壳封装而成。
P 型区的引出线称为极(填正、负),N型区的引出线称为极(填正、负)。
7. 在图示电路中,硅稳压管的反向稳压电压分别为8V和5V,则电路中V0= 。
8. 普通二极管有硅管或锗管两种,它们的正向导通电压(PN结电压)差别较大,锗管为,硅管为。
9. 二极管2AP7是类型,2CZ56是类型,2CW56是类型,2CK70是类型,2CC122是类型,1N4007是类型,1N4148是类型。
10. 如图所示是红外发光二极管的检测电路,由于红外发光二极管,它发射1~3μm的红外光,人眼看不到。
通常单只红外发光二极管发射功率只有数mW,不同型号的红外LED发光强度角分布也不相同。
红外LED的正向压降一般为1.3~2.5V。
正是由于其发射的红外光人眼看不见,所以利用上述可见光LED的检测法只能判定其PN 结正、反向电学特性是否正常,而无法判定其发光情况正常否。
为此,最好准备一只光敏器件(如2CR、2DR型硅光电池)作接收器。
用万用表测光电池两端电压的变化情况。
来判断红外LED加上适当正向电流后是否发射红外光。
试说明电阻R在电路中的作用:。
二、选择题11. 下图所示电路中,二极管为理想二极管,以下说法正确的是()A.VD导通,UAO=9VB.VD截止,UAO=-12VC.VD截止,UAO=12VD.VD导通,UAO=-9V12. 二极管两端加上正向电压时()A.一定导通 B.超过死区电压才能导通C.超过0.7伏才导通 D.超过0.3伏才导通13. PN结反向击穿电压的数值增大,小于击穿电压,()。
ad20_电路仿真的方法_解释说明以及概述

ad20 电路仿真的方法解释说明以及概述1. 引言1.1 概述电路仿真是在计算机环境下对电路进行数学建模和分析的过程。
它通过使用软件工具来模拟和评估电路的性能,以便在设计过程中预测和解决可能出现的问题。
在AD20(即Analog Devices 20)电路仿真中,我们可以利用数字仿真方法、模拟仿真方法或混合仿真方法来提供准确且全面的结果。
1.2 文章结构本文将首先介绍ad20电路仿真的不同方法,包括数字仿真、模拟仿真和混合仿真。
然后将详细解释每种方法,并提供应用示例以帮助读者更好地理解这些方法的原理和用途。
最后,文章将给出结论总结。
1.3 目的本文的目的是为读者介绍ad20电路仿真领域中各种方法的基本概念和应用示例。
通过阅读本文,读者将了解到不同仿真方法之间的区别、优劣势以及如何选择适当的方法来满足特定需求。
此外,本文还旨在提供对于需要进行ad20电路仿真分析的专业人士或学生们一个启示,促使他们进一步深入研究和应用电路仿真的方法。
2. ad20电路仿真的方法2.1 数字仿真方法在ad20电路仿真中,数字仿真是一种常见的方法。
它通过将电路表示为离散时间信号的数学模型,利用计算机来模拟和分析电路行为。
数字仿真方法可以基于时域或频域进行。
2.2 模拟仿真方法另一种常用的电路仿真方法是模拟仿真。
模拟仿真使用连续时间信号来建模和分析电路。
它通常使用SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)模拟器或器件级模拟器进行。
2.3 混合仿真方法混合仿真是将数字仿真和模拟仿真相结合的一种方法。
它可以更准确地描述复杂的电路系统,并提供更高级别的性能评估和优化。
通常通过跨领域混合仿模软件实现,同时还可以利用模型和数据转换工具进行数据交换和转换。
通过上述三种不同的电路仿真方法,我们可以更全面地理解和研究ad20电路的行为、性能以及潜在问题。
在后续章节中,我们将详细解释这些方法,并提供相关的应用示例来帮助读者更好地理解和应用这些仿真方法。
模拟开关电路介绍

模拟开关是一种三稳态电路,它可以根据选通端的电平,决定输人端与输出端的状态。
当选通端处在选通状态时,输出端的状态取决于输人端的状态;当选通端处于截止状态时,则不管输人端电平如何,输出端都呈高阻状态。
模拟开关在电子设备中主要起接通信号或断开信号的作用。
由于模拟开关具有功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等特点,因而,在自动控制系统和计算机中得到了广泛应用。
一、模拟开关的电路组成及工作原理模拟开关电路由两个或非门、两个场效应管及一个非门组成,如图一所示。
模拟开关的真值表见表一。
表一模拟开关的工作原理如下:当选通端E和输人端A同为1时,则S2端为0,S1端为1,这时VT1导通,VT2截止,输出端B输出为1,A=B,相当于输入端和输出端接通。
当选通E为0时,而输人端A为0时,则S2端为1,S1端为0,这时VT1截止,VT2导通,输出端B为0,A=B,也相当于输人端和输出端接通。
当选通端E为0时,这时VT1和VT2均为截止状态,电路输出呈高阻状态。
从上面的分析可以看出,只有当选通端E为高电平时,模拟开关才会被接通,此时可从A向B传送信息;当输人端A为低电平时,模拟开关关闭,停止传送信息。
二、常用的CMOS模拟开关集成电路根据电路的特性和集成度的不同,MOS模拟开关集成电路可分为很多种类。
现将常用的模拟开关集成电路的型号、名称及特性列入表二中。
表二常用的模拟开关三、CD4066模拟开关集成电路的应用举例CD4066是一种双向模拟开关,在集成电路内有4个独立的能控制数字及模拟信号传送的模拟开关。
每个开关有一个输人端和一个输出端,它们可以互换使用,还有一个选通端(又称控制端),当选通端为高电平时,开关导通;当选通端为低电平时,开关截止。
使用时选通端是不允许悬空的。
下面介绍CD4066模拟开关的两个应用实例。
1.采样信号保持电路采样信号保持电路如图二所示。
图二采样信号保持电路模拟信号Ui从运算放大器的同相输人端输人。
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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 V2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=0.9U2/RL,URM=√2 U2二.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√2U2~0.9U2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=√2U2,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。
2LC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R<<ωL,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1电路的作用:积分电路:1.延迟、定时、时钟2.低通滤波3.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。
微分电路:1.提取脉冲前沿2.高通滤波3.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,激励源为一矩形脉冲信号,响应是从电阻两端取出的电压,即,电路时间常数小于脉冲信号的脉宽,通常取。
图4-17 微分电路图因为t<0时,,而在t = 0 时,突变到,且在0< t < t1期间有:,相当于在RC串联电路上接了一个恒压源,这实际上就是RC串联电路的零状态响应:。
由于,则由图4-17电路可知。
所以,即:输出电压产生了突变,从0 V突跳到。
因为,所以电容充电极快。
当时,有,则。
故在期间内,电阻两端就输出一个正的尖脉冲信号,如图4-18所示。
在时刻,又突变到0 V,且在期间有:= 0 V,相当于将RC串联电路短接,这实际上就是RC串联电路的零输入响应状态:。
由于时,,故。
因为,所以电容的放电过程极快。
当时,有,使,故在期间,电阻两端就输出一个负的尖脉冲信号,如图4-18所示。
图4-18 微分电路的ui 与uO波形由于为一周期性的矩形脉冲波信号,则也就为同一周期正负尖脉冲波信号,如图4-18所示。
尖脉冲信号的用途十分广泛,在数字电路中常用作触发器的触发信号;在变流技术中常用作可控硅的触发信号。
这种输出的尖脉冲波反映了输入矩形脉冲微分的结果,故称这种电路为微分电路。
微分电路应满足三个条件:①激励必须为一周期性的矩形脉冲;②响应必须是从电阻两端取出的电压;③电路时间常数远小于脉冲宽度,即。
在图4-19所示电路中,激励源为一矩形脉冲信号,响应是从电容两端取出的电压,即,且电路时间常数大于脉冲信号的脉宽,通常取。
因为时,,在t =0时刻突然从0 V上升到时,仍有,故。
在期间内,,此时为RC串联状态的零状态响应,即。
由于,所以电容充电极慢。
当时,。
电容尚未充电至稳态时,输入信号已经发生了突变,从突然下降至0 V。
则在期间内,,此时为RC串联电路的零输入响应状态,即。
由于,所以电容从处开始放电。
因为,放电进行得极慢,当电容电压还未衰减到时,又发生了突变并周而复始地进行。
这样,在输出端就得到一个锯齿波信号,如图4-20所示。
锯齿波信号在示波器、显示器等电子设备中作扫描电压。
由图4-20波形可知:若越大,充、放进行得越缓慢,锯齿波信号的线性就越好。
从图4-20波形还可看出,是对积分的结果,故称这种电路为积分电路。
RC积分电路应满足三个条件:①为一周期性的矩形波;②输出电压是从电容两端取出;③电路时间常数远大于脉冲宽度,即。
图4-19 积分电路图画出变化波形图.3计算:时间常数:RC电压变化方程:积分:Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,当t=to时,Uc=Uo.随后C充电,由于RC≥Tk,充电很慢,所以认为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电阻和电容参数的选择:五.共射极放大电路1 三极管的结构,三极管各极电流关系:Ie=Icn+Ibn=Ic+Ib Ic=Icn+Icbo≈βIbIb =Ibn-Icbo特性曲线:共发射极输入特性曲线共发射极输出特性曲线放大条件:发射结正偏(大于导通电压),集电极反向偏置2 元器件的作用:UCC为直流电源(集电极电源),其作用是为整个电路提供能源,保证三极管发射结正向偏置,集电结反向偏置。
Rb 为基极偏置电阻,作用是为基极提供合适的偏置电流。
Rc为集电极负载电阻,作用是将集电极电流的变化转换成电压的变化。
晶体管V具有放大作用,是放大器的核心。
必须保证管子工作在放大状态。
电容C1 C2称为隔直电容或耦合电容,作用是隔直流通交流,即保证信号正常流通的情况下,使交直流相互隔离互不影响。
电路的用途:将微弱的电信号不失真(或在许可范围内)地加以放大,把直流电能转化成交流电能。
电压放大倍数:电压增益用Au表示,定义为放大器输出信号电压有效值与输入信号电压有效值的比值,即Au=Uo/Ui。
Uo与信号源开路电压Us之比称为考虑信号源内阻时的电压放大倍数,记作Aus,即Aus=Uo/Us。
根据输入回路可得Ui=Usr i /(rs+ri),因此二者关系为Aus=Au ri/(rs+ri)输入输出的信号电压相位关系:输出电压与输入信号电压波形相同,相位相差180o,并且输出电压幅度比输入电压大。
交流和直流等效电路图:3 静态工作点的计算:基极电流I BQ =U CC -U BE /Rb (U BE =0.6~0.8V 取0.7V U BE =0.1~0.3V 取0.2V )集电极电流I CQ =βI BQ ,U CEQ =U CC -I CQ Rc 。
电压放大倍数的计算:输入电压Ui=I b r be 输出电压Uo= --βI b R`L (R`L =RcR L /Rc+R L )电压放大倍数Au=--βR`L /r be =--βR C R L /r be (R C +R L ) 六.分压偏置式共射极放大电路1元器件的作用:C E 为旁通电容,交流短路R 4。
R B1R B2为基极偏置电阻,作用是为基极提供合适的偏置电流。
电路的用途:既有电压增益,也有电流增益,应用最广,常用作各种放大器的主放大级。
电压放大倍数:输入交流电压Ui=I b r be 输出交流电压为Uo= --Ic(R C ∥R L )=--βIb(R C ∥R L )故得电压放大倍数Au=--β(R C ∥R L )/r be =-- βR`L /r be 式中R`L = R C ∥R L r be =r bb ˊ+(1+β)26mV/I EQ输入输出的信号电压相位关系: 输出电压与输入信号电压波形相同,相位相差180o ,并且输出电压幅度比输入电压大。
交流和直流等效电路图:2电流串联负反馈过程分析:负反馈对参数的影响:RE的负反馈使得输出随输入的变化受到抑制,导致Au减小,输入电阻增大。
3 静态工作点的计算:UB =RB2UCC/(RB1+RB2) ICQ≈IEQ=UB-UBEQ/REUCEQ=UCC-ICQ(RC+RE)电压放大倍数的计算: Au=--β(RC ∥RL)/rbe=-- βR`L/rbe源电压放大倍数Aus=AuRi/(Rs+Ri) Ri=RB1∥RB2∥rbe4 受控源等效电路分析:发射极接电阻时的交流等效电路电流放大倍数Ai 流过RL的电流Io和输入电流Ii分别为Io=IcRc/Rc+RL =βIbRc/Rc+R L Ii=Ib(R B+r be)/R B式中R B=R B1∥RB2,由此可得Ai=Io/Ii=βR B Rc/(R B+r be)(R C+R L)若满足R B>>r be,R L<<Rc,则A i≈β输入电阻Ri=Ui/Ii=R B∥rbe 若RB>>rbe,则Ri≈rbe输出电阻Ro=Uo/Io│Us=0=Rc源电压放大倍数Aus,定义为输出电压Uo与信号源电压Us的比值,即Aus=AuRi/(Rs+Ri)若满足Ri>>Rs,则Aus≈Au若旁路电容CE 开路时的情况,旁路电容CE开路,发射极接有电阻RE,此时直流通路不变,静态点不变,Ui=Ib rbe+(1+β)IbRE,Uo仍为-βIbR`L,电压放大倍数将变为Au=Uo/Ui=-βR`L/r be+(1+β)RE , 对比知放大倍数减小了,因为RE的自动调节作用,使得输出随输入变化受到抑制,导致Au减小。