二十个基础模拟电路分析

网上资料整合一：整流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;ﻫ理想开关模型和恒压降模型:ﻫ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、半波整流电路U0（ａv)＝0。

4５U ２，3、桥式整流电流流向过程:1ﻫ）当u 2是正半周期时，二极管Vd1和Vd2导通；而夺极管Vd ３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V ｄ3和Vd ４导通而Vd1和Vd ２截止,负载R Ｌ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。

ﻫ2)计算：输出平均电压及平均电流Vo,Ｉo,变压器副边电流Ｉ,二极管反向电压UR Ｍ220(AV)9.021U t d u U O O ==⎰πωπU ｏ=0.9U ２，Io=0.９Ｕ 2／RL ，ＵR Ｍ=√2 U 2I=Ｕ2/R Ｌ=I0／0.9=1。

11 I0二极管的平均电流是负载电流的0.5倍。

4、倍压整流电路ﻫ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:1、二极管半波整流电容滤波2、桥式全波整流电容滤波：电容滤波适合于电流变化不大且较小的场合.LC滤波电路和L滤波电路适用于电流较大，要求电压脉动较小的场合。

３、计算：滤波电容的容量和耐压值选择（二极管半波整流电容滤波)电路输出电压Uo≈U2，整流管的最大反向峰值电压ＵＲM＝2√2U２,ID=Ｉ0。

滤波系数：q＝pi*f＊C＊RL/2（桥式整流电容滤波)ﻫ电容滤波整流电路输出电压Uo在√2U２～０.9U２之间，实际中经常进一步近似为Uo≈1。

2Ｕ２,输出电压的平均值取决于放电时间常数的大小。

RL*C愈大，电容放电愈慢,Ｕ0愈大且愈平稳.不带负载即负载开路时，电容先充电后保持恒压，U0取√2Ｕ2。

ﻫ电容容量由RL*C≧(3～5）T／2，可得出C值。

其中T为交流电源电压的周期,由电源频率f得出。

电容耐压值〉√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0。

5倍。

滤波系数：q=8＊f＊C＊ＲL/３４、桥式全波整流电感滤波三。

信号滤波器ﻫﻫ１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。

ﻫ相同点:都是用电路的幅频特性来工作。

2ﻫLC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≈1/jωC∥jωL３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:1ﻫ。

延迟、定时、时钟2ﻫ。

低通滤波3.改变相角(减）ﻫ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。

ﻫ微分电路：1ﻫ。

提取脉冲前沿2．高通滤波3ﻫ。

改变相角（加）ﻫ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。

ﻫ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，ﻫ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.ﻫﻫ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０V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。

ﻫ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ﻫ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.ﻫ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。

ﻫ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０Ｖ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。

ﻫ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。

ﻫ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。

ﻫ图4—19 积分电路图ﻫ画出变化波形图ﻫ。

3ﻫ计算:时间常数：RＣﻫ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ﻫＵo=（1/ｃ）∫ｉｃｄt=（1/ＲC）∫Uidｔﻫ微分：iF＝iC=Ｃｄｕｉ/dｔ Uo=－iFＲ=-RＣdu ｉ/ｄt电阻和电容参数的选择:ﻫ五。

共射极放大电路1ﻫﻫ三极管的结构,ﻫﻫ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ﻫ放大条件：发射结正偏（大于导通电压），集电极反向偏置2ﻫ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。

ﻫ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＝Us rｉ/（rｓ+rｉ）,因此二者关系为Aus＝Au rｉ/（ｒｓ＋ri)ﻫ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。

ﻫ交流和直流等效电路图：ﻫﻫ 3 静态工作点的计算：基极电流IBQ=ＵＣＣ－ＵBE/Ｒｂ（ＵBE＝0．6～0．8V 取0．7V UBE=0．1~0.3V取0．２V）集电极电流ICQ=βIＢQ，UCEQ=UCC—ＩＣQRc.ﻫ电压放大倍数的计算：输入电压Uｉ=Ibｒｂeﻫ输出电压Uo= －－βIbR`Ｌ（R`L=RcRL/Rｃ＋RＬ）电压放大倍数Aｕ＝-－βR`L/rｂｅ＝——βRCRＬ/rbe（RC+RL）六.分压偏置式共射极放大电路ﻫ１元器件的作用:CE为旁通电容,交流短路R4。

RB1RB2为基极偏置电阻，作用是为基极提供合适的偏置电流。

ﻫ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。

ﻫ电压放大倍数:输入交流电压Ui=Ibrb ｅ输出交流电压为Uo= －—Ｉc(ＲＣ∥RＬ)=—-βIb(RＣ∥RＬ)故得电压放大倍数Ａu=—－β（RC∥RL）/rbe=-- βＲ`L／rｂe式中R｀L= RC∥RＬ rbｅ＝rbbˊ+（１+β)26mV/IEQﻫ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。

ﻫ交流和直流等效电路图：ﻫ2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.3ﻫ静态工作点的计算:UＢ＝R Ｂ2ＵＣC／(RB１+ＲＢ2）ICQ≈IEQ=UB－ＵBEQ/RE UCEQ=UCC—ＩＣQ(RC+RE）ﻫ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∥ｒbe4ﻫ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＋RL Iｉ=Ib(RB+rbe)/RB式中RＢ=RB1∥RＢ２,由此可得Ai=Iｏ/Ii=βＲＢRc/（RB+rbｅ)（RＣ+RL）若满足RB>>ｒbe，RL 〈〈Rｃ，则Ai≈βﻫ输入电阻Rｉ=Ui/Ｉｉ=ＲＢ∥rｂe若RＢ＞>rbe,则Rｉ≈r be输出电阻Ｒo=Uo/Io│Us=0=Rcﻫ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=Iｂrｂe＋（1+β）IbRE，Uo仍为-βIｂR`Ｌ,电压放大倍数将变为Aｕ=Uo/Uｉ=-βR`L／rｂｅ+（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.当(1+β)RＥ〉>rbe，则有Ａu≈-R`L/RE，与此同时，从ｂ极看去的输入电阻R`Ｌ（不包括Rb1Rb２)变为R`L=Ｕi／Ｉb=rbe＋（1＋β)ＲE,即射极电阻RE折合到基极支路应扩大（1+β)倍,因此,放大器的输入电阻Rｉ=Rb1∥Ｒb２∥Ｒ`i,输入电阻明显增大了。