电子电工技术第8章

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第电工电子技术(第二版)八章

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8. 2 放大电路中的负反馈

出现又在交流通路中出现，则是既有直流反馈又有交流反馈。 3.反馈电路的类型根据反馈信号在输出端的取样和在输入端的连接方式，放大电路可以组成四种不同类型的负反馈:电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。判断方法如下: (1)电压反馈和电流反馈判断是电压反馈还是电流反馈是按照反馈信号在放大器输出端的取样方式来分类的。若反馈信号取自输出电压，即反馈信号与输出电压成比例，称为电压反馈;若反馈信号取自输出电流，即反馈信号与输出电流成比例，称为电流反馈。常采用负载电阻短路法进行判断，
第8章集成运算放大器及其应用

本章知识点先导案例 8. 1 集成运算放大器简介 8. 2 放大电路中的负反馈 8. 3 集成运算放大器的应用 8. 4 用集成运放构成振荡电路 8. 5 使用运算放大器应注意的几个问题
本章知识点
[1]了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。 [2]理解运算放大器的电压传输特性，掌握其基本分析方法。 [3]掌握用集成运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理。 [4]理解电压比较器的工作原理和应用。 [5]能判别电子电路中的直流反馈和交流反馈、正反馈和负反馈以及负反馈的四种类型。 [6]理解负反馈对放大电路工作性能的影响。 [7]掌握正弦波振荡电路自激振荡的条件。 [8]了解RC振荡电路的工作原理。

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8. 2 放大电路中的负反馈

图8-9 (b):假定输入信号对地瞬时极性为
，则各点电压变化过程为净输入量增强，则该电路

电工技术(第三版 )第8章继电-接触器控制

40
第四节三相笼型异步电动机的正反转控制
二、复合互锁的正反转控制电路
在接触器互锁的基础上再加上按钮的互锁。对于功率较大电动机：不允许直接正反转转换。在正反转转换时，在换接瞬间，旋转磁场已经反向，而转子因惯性仍按原方向旋转，会引起很大电流冲击，造成相当大的机械冲击，所以，一般要先按下停止按钮，待转速下降后再行反转。
接触器电动机
16
第二节三相笼型异步电动机的直接起动控制
（二）工作过程按下按钮（SB）→线圈（KM）通电 →主触头（KM）闭合 →电机转动。熔断器电源开关按钮
松开按钮（SB）→线圈（KM）断电 →主触头（KM）打开 → 电机停转。
接触器电动机
17
第二节三相笼型异步电动机的直接起动控制
42
第四节三相笼型异步电动机的正反转控制正转按钮
复合按钮 SBstp SB F
KMF SBR 反转按钮 KMR KMR
KMF
正转线圈
KMF KMR
反转线圈
机械互锁:利用复合按钮的触点,实现同一时间里两个接触器,只允许一个工作。
43
一、行程控制
二、时间控制三、速度控制
第五节开关自动控制
27
第三节三相异步电动机的保护
二、过载保护
1.通常用热继电器来实现过载保护。当电动机负载过大，电压过低或一相断路时，电流增大，超过额定电流，熔断器不一定熔断，但时间长了影响寿命。 2.结构
发热元件
发热元件动断触点
28
双金属片
第三节三相异步电动机的保护
3.工作原理：利用膨胀系数不同的双金属片遇热后弯曲变形，去推动触点，断开电动机控制电路。电动机正常工作时：双金属片不起作用。

第8章电工基础仿真实验

3)研究负载电阻的大小与获得最大输出功率的关系。 2.元器件选取 1)电源：Place Source→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取直流电源并设置电压为12V。 2)接地：Place Source→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。 3)电阻：Place Basic→RESISTOR,选取阻值为1Ω和1kΩ的电阻。 4)功率表：从虚拟仪器工具栏调取XWM1和XWM2。
表8-3 节点电压分析法仿真数据
6.思考题 1)比较节点电压U10的仿真测量值与计算值，情况如何? 2)比较节点电压U20的仿真测量值与计算值，情况如何?
8.6 网孔电流分析法仿真实验
1.仿真实验目的 1)学会用网孔电流分析法求解支路电流。 2)掌握网孔电流仿真实验方法，并比较测量值与计算值。
2.元器件选取 1)电源：Place Source→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取电压源并根据电路设置电压。 2)接地：Place Source→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。 3)电阻：Place Basic→RESISTOR,选取电阻并根据电路设置电阻值。 4)电流表：Place Indicators→AMMETER，选取电流表并设置为直流档。
ZW
主编
第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章第9章第10章
Multisim 10概述 Multisim 10的元器件库与虚拟元器件元器件创建与元器件库管理 Multisim 10虚拟仪器仪表的使用电路原理图的设计电路仿真分析仿真分析结果显示与后处理电工基础仿真实验模拟电子技术仿真实验数字电子技术仿真实验
8.1 欧姆定律仿真实验

电工电子技术基础-第8章

I A I B 0.263m A ； I R
4.74 0.526m A 9
[8.07] 判断如图 T8.07 所示电路中各二极管是否导通，并求 A、B 两端的电压大小。设二极管正向压降为 0.7V。
（a ）图 T8.07 8.07 题的图
(b)
2
1 6 V 0.3V ＜0.7V,将二极管接通后,由于其 19 1 两端电压小于开启电压,故二极管截止, VAB 0.3V 。 1 (b) 当二极管断开时， VAB 6 V 0.3V ，将二极管接通后，由于 19 1 VAB 3V 3.3V ＞0.7V，故二极管导通， VAB 0.7 V 3V 2.3V 。 [8.08] 电路如 T8.08 所示，稳压管 DZ 的稳定电压 UZ=8V，正向管压降为 0.5V，限流电阻 R=3KΩ，设 ui 15sin t V ,试画出 uo 的波形。
表 JT8.12
T1：NPN 型硅管 12V C极 3.75V B极 3V E极
T2：PNP 型硅管 12V E极 11.7V B极 0V C极 12V
T3：PNP 型硅管 15V E极 14.7V B极 C极
[8.13] 测量某硅管各电极对地的电压值如下，试判断管子工作区域。（1）VC=6V VB=0.7 V VE=0V；（2）VC=6V VB=2V VE=1.3 V；（3）VC=6V VB=6V VE=5.4 V；（4）VC=6V VB=4V VE=3.6 V；（5）VC=3.6 V VB=4V VE=3.4 V。 [ 解] （1）VBE =VB－VE =0.7 V，VCE = 6V，工作在放大区。（2）VBE =VB－VE =0.7 V，VCE = 4.7 V，工作在放大区。（3）VBE =VB－VE = 6－5.4 =0.6 V，VB = VC=6V，VCE= VBE＜VCES，工作在饱和区。（4）VBE =VB－VE =4－3.6=0.4 V＜（0.6～0.7 V），工作在截止区。（5）VBE =VB－VE =4－3.4=0.6 V，VCE =3.6－3.4=0.2 V＜VCES，工作在饱和区。 [8.14] 电路如图 T8.14 所示，VCC=15V，β=100，UBE=0.7 V。试问：（1）RB=50KΩ时，UO=？（2）若 T 临界饱和，则 RB≈？

电工电子技术第八章集成运算放大电路

8.1 集成运算放大器的简单介绍
• 运算放大器开环放大倍数大，并且具有深度反馈，是一种高级的直接耦合放大电路。它通常是作为独立单元存在电路中的。最初是应用在模拟电子计算机上，可以独立地完成加减、积分和微分等数学运算。早期的运算放大器由电子管组成，自从20世纪60年代初第一个集成运算放大器问世以来，运算放大器才应用在模拟计算机的范畴外，如在偏导运算、信号处理、信号测量及波形产生等方面都获得了广泛的应用。
• 4．在集成电路中，比较合适的电阻阻值范围大约为100 ~300 Ω。制作高阻值的电阻成本高、占用面积大并且阻值偏差也较大（10~20%）。因此，在集成运算放大器中往往用晶体管恒流源代替高电阻，必须用直流高阻值时，也常采用外接的方式。
8.1.2 集成运算放大器的简单说明
• 集成运算放大器的的电路常可分为输入级、中间级、输出级和偏置电路四个基本组成部分，如图8-1所示。
• 2．信号的输入 • 当有信号输入时，差动放大电路（见图8-5）的工作情况可以分为以下几种情
况。
• （1）共模输入。 • 若两管的基极加上一对大小相等、极性相同的共模信号（即vi1 = vi2），这种
输入方式称为共模输入。这将引起两管的基极电流沿着相同的方向发生变化，集电极电流也沿相同方向变化，所以集电极电压变化的方向与大小也相同，因此，输出电压vo = ΔvC1-ΔvC2 = 0，可见差动放大电路能够抑制共模信号。而上述差动放大电路抑制零点漂移则是该电路抑制共模信号的一个特例。因为输出的零点漂移电压折合到输入端，就相当于一对共模信号。
u
u
u0 Au 0
0
u+≈u-
（8-2）
• 当反向输入端有信号，而同向端接地时，u+=0，由上式可见，u-≈u+=0。此时反向输入端的电位近似等于地电位，因此，它是一个不接地的“地”电位端，通常称为虚地端。

《电工电子技术》(曹建林) 习题详解：第8章

第8章习题详解四、分析计算题1、用代数法化简下列逻辑函数。

(1)．Y=AB +AC +AB C(2)．Y=ABC +B C +A C (3)．Y=AB C ++B C解：（1）Y=AB +AC +AB C= A B A C ABC ++++ =(11)(1)A BC B AC C +++++ =A B C ++ =ABC（2）Y =ABC +B C +A C=()A B C A B C +++gg =A B A B C ⎡⎤+++⎣⎦g=1C g=C（3） Y=AB C ++B C=AB C B C +gg =()A B C B C ++g g=A C B C B C ++gg g =A C B C B C ++gg g =()B C C A C ++g g=1B A C +g g =B A C +g2、已知A 、B 、C 的波形如题图所示。

试分析Y 1、Y 2、Y3、Y 4的输出波形。

解：Y1=ABCY2=A B C ++Y3=A B C g g Y4=A B C ++3、分析题图8.2所示逻辑图的功能。

（1）写出函数Y 的逻辑表达式；（2）将函数Y 化为最简逻辑“与或”表达式式；（3）列出真值表。

解： Y=A B A A B B +++++ =()()A B A A B B ++++g =()()AB A AB B ++g =()()A B A B ++g=AB AB + 同或逻辑---相同为1，不同为0A B Y0 0 1 0 1 0 1 0 0 1114、分析题图8.3所示电路的逻辑功能。

（1）写出与电路对应的输出函数的表达式，并变换成与或式；（2）列出真值表。

解：Y=AB AB + 异或逻辑---相同为0，不同为1A B Y0 0 0 011图8.2AB≥≥≥≥Y1&≥1&A BY5、设计一多数表决电路。

要求A、B、C三人中只要有半数以上同意，则表决就能通过。

但A 还具有否决权，即只要A 不同意，即使多数人意见也不能通过（要求用最少的与非门实现）。

电工电子技术基础习题解答

第1章习题1-1 判断题1．电荷的定向移动形成电流。

（ √ ） 2．直流电路中，电流总是从高电位流向低电位。

（ √ ）3．电阻的体积越大，其额定的耗散功率越大。

（ √ ）4．电阻的额定功率越大，它消耗的电能就越大。

（ × ）5．电阻串联时，各电阻上消耗的功率与其电阻的阻值成反比。

（ × ））果在B 、C 解：因为A1、A2是串联关系，流过的电流相等；电位的排序为：B ＞C ＞D3 有两条长度为1 km 、截面积为2 mm 2的导线，一条是铝线，一条是铜线，这两条导线在常温下的电阻各为多少？要想使铝导线的电阻与铜导线的电阻相同，铝导线的截面积应增加为多大？解：（1）铝导线常温下的电阻： =⨯⨯⨯==--63610210100283.0S l R 铝铝ρ14.15Ω（2）铜导线常温下的电阻：=⨯⨯⨯==--63610210100175.0S l R 铜铜ρ8.75Ω （3）铝导线的电阻与铜导线的电阻相同时铝导线的截面积为：4 有两只灯泡，额定功率都为40W ，一只额定电压为36V ，另一只额定电压为12V ，两只灯泡工作时的电阻各为多少？如果将两只灯泡串联后接于48V 的电源上，哪只灯泡的电压超过了额定电压？将会有什么现象发生？解：，“电阻（3）小电珠2.5 V/0.75 W 。

解：（1）白炽灯泡220 V/100 WR=U 2/P =484ΩI=U/R=0.455A（2）白炽灯泡220 V/60 WR=U 2/P =806.7ΩI=U/R=0.27A（3）小电珠2.5V/0.75WR=U2/P=8.3ΩI=U/R=0.302A比较：功率等于电压和电流之积，相同电压下电流越大功率越大，电压不同电流大功率不一定大。

6．炭膜电阻的瓦数有2W、1W、1/2W、1/4W、1/8W及1/16W等各种规格。

现需用阻值4.7kΩ、电流10mA的电阻一只，应选用多大瓦数的电阻？解：W，图1-32 题8图解：（1）电阻炉中电流I炉=P/U=600/200=4A（2）灯中电流I灯=U/R=200/(400/14)=7A（3）E0E0=200+（R0+2R l）I=200+0.5×11=205.5VU=E0-R0I=205.5-1.1=204.4V9．有一两室一厅单元住房，已知房内供电电压U=220V，使用电器分别为：电冰箱一台，耗电量120W；彩色电视机一台，耗电量130W；微波炉一台，耗电量720W；各种灯具最大耗电量500W；空调耗电量1200W；电热水器耗电量1200W；其它用电器总耗电量1000W。

电工技术第8章继电器——接触器控制

HK
额定电流
QS
设计序号
开启式负荷开关
2．封闭式负荷开关
封闭式负荷开关又称铁壳开关，主要用于手动不频繁地接通和断开带负载的电路，也可用于控制15kW以下的交流电动机不频繁地直接起动和停止。
（1）封闭式负荷开关的结构
封闭式负荷开关主要由刀开关、熔断器、操作机构和外壳组成。图8-3所示为HH4型铁壳开关的结构。
8.1.1 低压开关电器开关是低压电器中最常用的电器之一，其作用是切除电源，
把线路和电源分开。主要有刀开关和组合开关等。
1．开启式负荷开关
（1）开启式负荷开关的结构
开启式负荷开关俗称胶盖瓷底刀开关，由于它结构简单，价格便宜，使用维修方便，广泛应用在电气照明、电动机控制等电路中。
铁壳开关在操作机构上有两个优点：一是采用了弹簧储能分合闸，有利于迅速熄灭电弧，从而提高开关的通断能力；二是设有联锁装置，以保证开关在合闸状态下开关盖不能开启，而当开关盖开启时又不能合闸、确保操作安全。
（2）封闭式负荷开关的型号及符号封闭式负荷开关的文字符号图形符号与开启式
相同，其型号如图8-4所示。
2．熔断器的种类熔断器按结构形式有瓷插式、螺旋式、有填料
封闭管式、无填料封闭管式。有填料封闭管式熔断器是在熔断管内添加灭弧介质后的一种封闭式管状熔断器，添加的灭弧介质在目前广泛使用的是石英砂。石英砂具有热稳定性好、熔点高、热导率高、化学惰性大和价格低廉等优点。无填料封闭管式熔断器主要应用于经常发生过载和断路故障的电路中，作为低压电力线路或者成套配电装置的连续过载及短路保护。在电气控制系统中经常选用螺旋式熔断器，它有明显的分断指示和不用任何工具就可取下或更换熔体等优点。

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R R
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(a) 电路 R
4. 并联电流负反馈 if R F
ii +
id
i1 R 1 id i o – + +－ + R R2 ui L

– i f
A F
(b)方框图
iO
–
(a)电路
uR R
差值电流 id = i1 – if 反馈电流 if
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信号传输方向反相输入端
+UCC
实际运算放大器开环电压放大倍数
u– u+
同相输入端
– +
Auo
+ uo
输出端
+UCC 输出 8 1 7 6 F007 2 3 U5 4
–UEE
(a)
U+ -UCC
(b)
集成运算放大器的管脚和符号 (a) 符号; (b)引脚
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RC
+UCC C2 + RL
+
交、直流分量的信号均可通过 RE，所以RE引 + 入的是交、直流反馈。
如果有发射极旁路电容， – RE中仅有直流分量的信号通过，这时RE引入的则是直流反馈。
ui
–
RE
uo

－
+
+ ui RB –
ube ie – + R'L RE uf –
交流通路
引入直流引入交流 + 设输入电压 ui 为正，负反馈的负反馈的 uo 各电压的实际方向如图目的：改目的：稳差值电压 ube =ui – uf – 善放大电 u定静态工减小了净输入电压 f 路的性能作点 ——负反馈
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二、负反馈的分类
(1)根据反馈所采样的信号不同,可以分为电压反馈和电流反馈。如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈。 (2)根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号以电压形式作比较，称为串联反馈。反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以电流形式作比较，称为并联反馈。
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8.2 放大电路中的反馈
8.2.1 反馈的基本概念
反馈：将放大电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路引回到输入端。
反馈电子电路中得到广泛应用。
RB1 C1 + + ui RB2 – RC +UCC 通过RE C2 将输出电流 + 反馈到输入 + RL
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+ uo –
F
(b)方框图设输入电压 ui 为正，各电压的实际方向如图 uf 削弱了净输入电压 (差值电压) —负反馈
2. 并联电压负反馈 if R F
ii +
id
+ ui –
i1 R 1
–
R2
id

– i f
A F
uO
+
设输入电压 ui 为正， (a) 电路各电流实际方向如图 if 削弱了净输入电流差值电流 id = i1 – if (差值电流) —负反馈 uo 反馈电流 if 取自输出电压—电压反馈 Rf 反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较 —并联反馈
非线性区： u+> u– 时，uo = +Uo(sat) u+< u– 时，uo = – Uo(sat) Uo(sat)与运算放大器的电源电压有关, 一般较电源电压低1~2V。
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3. 理想运算放大器工作在线性区的特点
u– u+
i–
∞ – + i+ +
因为 uo = Auo(u+– u– )
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8.1.4 理想运算放大器及其分析依据
在分析运算放大器的电路时，一般将它看成是理想的运算放大器。理想化的主要条件：
1. 开环电压放大倍数
2. 开环输入电阻 3. 开环输出电阻 4. 共模抑制比
Auo
rid ro 0
K CMRR
由于实际运算放大器的技术指标接近理想化条件，用理想运算放大器分析电路可使问题大大简化, 为此, 后面对运算放大器的分析都是按其理想化条件进行的。
电压传输特性 uo +Uo(sat)
线性区
O

uo
所以(1) 差模输入电压约等于 0 即 u+= u– ,称“虚短” (2) 输入电流约等于 0 即 i+= i– 0 ,称“虚断”
u +– u – –Uo(sat)
Auo越大,运算放大器的线性范围越小，必须加负反馈才能使其工作于线性区。
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1.串联电压负反馈 RF – uf + – – R1 ud + + + + RL R2 ui – (a)电路差值电压 ud =ui – uf 反馈电压 uf
R1 R1 RF uo
ui +
ud
– u f
A
uO
取自输出电压—电压反馈反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较 —串联反馈
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+
－ R
L
+ uo –
(b)方框图
3. 串联电流负反馈
– ud + + +
ui +
ud
– io

– u f
A
iO
+ ui –
R2
+ uo
+ – uf –
RL
F
(b) 方框图
设输入电压 ui 为正，各电压的实际方向如图特点: 输出电差值电压 ud =ui – uf uf 削弱了净输入电压流 io与负载电阻 (差值电压) RL无关 — 同相 —负反馈反馈电压 uf = Rio 取自输出电流 —电流反馈输入恒流源电路或电压—电流变反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较 uf ui 换电路。 —串联反馈 io
析方法；
3. 理解用集成运算放大器组成的比例、加减、微分和
积分运算电路的工作原理，了解有源滤波器的工作
原理； 4. 了解电压比较器的工作原理和应用。
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8.1 集成运算放大器
集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。集成电路是把整个电路的各个元件以及相互之间的联接同时制造在一块半导体芯片上, 组成一个不可分的整体。集成电路特点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格低。按集成度小、中、大和超大规模集成电路分类按导电类型双、单极性和两种兼容按功能数字和模拟
8.1.3 主要参数
1. 最大输出电压 UOM 能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。 2. 开环差模电压增益 Auo 运算放大器没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。 Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。 3. 输入失调电压 UIO 愈小愈好 4. 输入失调电流 IIO 5. 输入偏置电流 IIB 6. 共模输入电压范围 UICM 运算放大器所能承受的共模输入电压最大值。超出此值,运算放大器的共模抑制性能下降,甚至造成器件损坏。
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8.1.4 理想运算放大器及其分析依据
2. 电压传输特性 uo= f (ui) uo +Uo(sat)
理想特性线性区
u– u+
– +
+ uo

u +– u –
O
理想运算放大器图形符号
实际特性
饱和区
–Uo(sat)
线性区： uo = Auo(u+– u–)
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8.2.2 反馈电路的类型
一、正负反馈极性的判别 — 瞬时极性法 1.设定输入信号的极性(或称瞬时极性)。 2. 在这样的信号的作用下, 分析电路中各级输出电压和电流是增(用表示)还是减(用－表示)。 3. 若反馈信号与输入信号加在不同输入端(或两个电极)上，两者极性相同时,净输入电压减小, 为负反馈; 反之，极性相反为正反馈。 4. 若反馈信号与输入信号加在同一输入端(或同一电极)上，两者极性相反时，净输入电压减小, 为负反馈；反之，极性相同为正反馈。以上分析法是从输入信号设定的瞬时极性开始的,因此，称瞬时极性法。
章目录上一页下一页返回退出源自8.1.2 电路的简单说明
输入级中间级偏置电路输出级
运算放大器方框图
输入级：输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用带恒流源的差分放大器。中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构成。输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补功率放大电路或射极输出器构成。偏置电路: 一般由各种恒流源等电路组成
io
R2
+
+－
RL R
uR
设输入电压 ui 为正，各电流的实际方向如图差值电流 id = i1 – if if 削弱了净输入电流 (差值电流) —负反馈取自输出电流—电流反馈自输出电流
RB C1 + ui – +