模拟电路故障诊断-第一章-LB
合集下载
模拟电路故障验证法
模拟电路故障验证法
模拟电路故障验证法是一种常用的电路故障诊断方法。
其基本思想是将电路中的信号源和负载看做是系统的输入和输出，通过对输入输出信号的比较，确定电路是否存在故障。
该方法主要包括以下步骤： 1. 建立电路模型：根据电路图，建立电路模型，包括元器件参数、布局信息等。
2. 生成输入信号：根据电路的工作原理，生成相应的输入信号。
3. 进行仿真计算：利用电路仿真软件，对电路模型进行仿真计算，得到电路的输出信号。
4. 对比分析：将仿真输出信号与预期输出信号进行对比分析，确定电路是否存在故障。
5. 故障诊断：如果存在故障，根据对比分析结果，进一步确定故障位置和类型，并进行修复。
模拟电路故障验证法具有准确性高、易于操作、成本低等优点，是一种常用的电路故障诊断方法。
在实际工程中，可以结合其他诊断方法，如信号追踪法、电路断路法等，进行电路故障的全面诊断。
- 1 -。
模拟电子电路课件第一章
第二章 基本放大电路
场效应管 电压控制器件 单极型 小，好 大108~1015 0.1---6mA/v gm 0.1--6mA/v e----s e----s ---c-----d c-----d -----
3.噪声, 3.噪声,热稳定性 噪声 4.输入电阻 4.输入电阻
5.放大参数 :50---200 5.放大参数 β:50--200 相同点： 都有三个电极： ----g 相同点：1. 都有三个电极： b----g
第二章 基本放大电路
第二章 基本放大电路
2.4 放大电路静态工作点的稳定 2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法 2.6 场效应管放大电路 2.7 晶体管基本放大电路的派生电路
1ห้องสมุดไป่ตู้
第二章 基本放大电路
2.4 放大电路静态工作点的稳定
一. 静态工作点稳定的必要性
1、为什么要设置稳定的Q点？ 、为什么要设置稳定的 点 （1）Q点关系到波形失真; ） 点关系到波形失真; （2）Q点影响电压放大倍数、输入电阻等动态参数。 ） 点影响电压放大倍数、输入电阻等动态参数。 静态工作点Q变动的原因： 静态工作点Q变动的原因： 温度的影响（主要由温度引起 主要由温度引起BJT参数变化） 参数变化） 参数变化 电路参数的变化
2
第二章 基本放大电路
2、温度对工作点的影响 、 ICBO↑ T↑ UBE↓ Q点上移 （IC ↑） 点上移
β↑
温度T ↑→IC ↑，若此时IB ↓， V /R CC c ↓→I 从而抑制Q点的变化。 IB↓→IC↓,从而抑制Q点的变化。 保持Q点基本稳定。 保持Q点基本稳定。 3.稳定Q点措施： 3.稳定Q点措施： 稳定 引入直流负反馈 温度补偿法
①求静态工作点
模拟电路课件第一章
说明：
1. 掺入杂质的浓度决定多数载流子浓度；温度决 定少数载流子的浓度。 2. 杂质半导体载流子的数目要远远高于本征半导 体，因而其导电能力大大改善。 3. 杂质半导体总体上保持电中性。 4. 杂质半导体的表示方法如下图所示。
(a)N 型半导体
(b) P 型半导体
图
杂质半导体的的简化表示法
1.1.3 PN结
模拟电子技术
成都大学 电子信息工程学院 李红连
绪 论
绪
1. 信号
论（信号与系统）
信号是反映信息的物理量。
非电物理量可以通过各种传感器比较容易地转换成电信号， 而电信号又容易传送和控制，所以成为应用最为广泛的信 号。 电信号是指随时间变化的电压与电流，可以表示成时间的 函数。 2.信号的分类 随机性：随机信号 、确定信号 周期性：周期信号、非周期信号 取值：离散时间信号、连续时间信号
第一片集成电路只有4集成度按10倍/6年的速
度还将继续到2015或2020年，将达到饱和。 量子电子学的兴起（量子电子器件、量子计算机、量 子信息处理、量子通信系统）
第一章 半导体器件
绪
1. 本课程的性质
是一门技术基础课
论（课程介绍）
2. 特点
在一块半导体单晶上一侧掺杂成为 P 型半导体，另 一侧掺杂成为 N 型半导体，两个区域的交界处就形成了 一个特殊的薄层，称为 PN 结。
第一章 半导体器件
一、导体、半导体和绝缘体
导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属 一般都是导体。 绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡 皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘 体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓 和一些硫化物、氧化物等。
模拟电路故障诊断方法综述
Ａｂｓｒ ｃ ｒ ｅ ｓａｅ ｏ ＿ ｅ ａｔ０ ａ ｌ ｄｉｇ ｏ ｉ ０ ｎ ｌ ｇ ｅ ｃｒｕ ｔ ｓｉｔ０ ｕ ｅ ． Ｔｈ ｔ ｏ ｓｆｒｆｕ ｔ ｔａ ｔ ｈ ｔｔ — ｆｔ － ｒ ｆｆｕｔ ａ ｎ ｓｓ ｆｒａ ａｏ ｕ ｉｃ ｉｓｉ ｎ ｒｄ ｃ ｄ ｈ ｅ ｍｅｈ ｄ ０ ｌ ｌ ａ ｄ ａ ｎ ｓｓ ０ｈ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ａ ｎ ｅ ，ａｌ ｅａ ０ ｌｅ ｒｅ ｔ ｈ ｉ ｌ ｔ土０ ｓｄ ｓ ｕ ｓｄ．Ｔｈ ｅ ｅ ］ ｈ ｈ ｔ— ｉｇ ｏ ｉ ，ｂ ｔ ｏ Ｖ ｎ ｉｎ ｌａ ｄ ｎ ｗ ｒ １ ｂ Ｉｔ ｄｂ ｉｎｙｗｉ ｔ ｅ ｒ ｉ ａｉｎ ｉｃ ｓｅ ｅ ａ ｈ ｍｉ ｅ ｒｓ ｃ ｏｓ ａ ｒ ｐ ｔａ ｄ ｄ Ｖ ｌｐ ｎ ｒｎ ｎ ｔｉ ｉｌ ｒ ｒｓ ｎ ｅ ｉａｌ ． ０ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｔｅ ｄ ｉ ｈ ｓｆｅｄ ａ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｆ ｌ ｎ ｙ Ｋ ｅ ｗＯ ｄｓ ａ ａｏ ｕ ｉｃ ｉ ｙ ｒ ｎ ｌｇ ｅ ｃｒ ｕ ｔ ｓ；ｆｕ ｔｄ ａ ｎ ｓｓ ｅ ｒ ｌｎ ｔ ｒ ｓ ａ ｌ ｉｇ ｏ ｉ ；ｎ ｕ ａ ｅｗｏ ｋ ；ｗａ ｅｅ ｎ ｌ ｓｓ ｎ ０ ａｉｎ ｆｓｏ Ｖ ｌｔａ ａｙ ｉ ；ｉ ｆ肌 ｔ０ ｕ ｉｎ
随着 现 代 电 子科 技 的迅 速 发 展 ， 电子 装 备 和 系 统 的规 模 越 来 越 大 ，其 集 成 度 和 复 杂 性 也 在 不
（ ） 拟 电路 中的元 器 件 参数 中 ，具有 很 大 的 ２模 离散 性 ，即具 有 容差 ；
断提高。系统的维 护、修 理和调试 已变 得相 当困
个部分 ，数字 电路 的故 障诊断 目前 已比较 成熟并 投入使用。同数 字 电路 相 比，模 拟 电路集成 度较
随着 现 代 电 子科 技 的迅 速 发 展 ， 电子 装 备 和 系 统 的规 模 越 来 越 大 ，其 集 成 度 和 复 杂 性 也 在 不
（ ） 拟 电路 中的元 器 件 参数 中 ，具有 很 大 的 ２模 离散 性 ，即具 有 容差 ；
断提高。系统的维 护、修 理和调试 已变 得相 当困
个部分 ，数字 电路 的故 障诊断 目前 已比较 成熟并 投入使用。同数 字 电路 相 比，模 拟 电路集成 度较
容差条件下的模拟电路故障诊断方法
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｔｉ ｒ ｖ ｄ ｔａ ｈ ｉ ｃｉｎ ｏ ｅ ｎ ｄ － ｏｔｇ ｉ ｅｅ ｃ ｅ ｔｒ ｓｒ ｃ ｎ ｔｉ ａ ｅ，ｊ Ｓｐ ｏ ｅ ｈ ｔｔｅ ｄｒ ｔ ｆｔ ｏ ｅ ｖ ｌ ｅ ｄｆ ｒ ｎ ｅ ｖ ｃｏ ，ｗｈｃ Ｓｔｅ ｅ ｏ ｈ ａ ｆ ｉｈ ｉ ｈ ｄｆｅｅ ｃ ｅｗｅ ｎ ｔｅｎ ｄ ．ｏｔｇ ｅ ｔｒａ ａ ｌ ｔｔ ｎ Ｉ ｎ ｔ ｅｎ ｍｉａ ｔｔ． Ｓｄ ｔｒ ｎ ｄｏ ｌ ｙ ｉ ｒｎ ｅｂ ｔ ｅ ｈ ｏ ｅｖ ｌ ｅｖ ｃｏ ｔｆｕｔ ｓ ｅａ ｄｔ ｅｏ ｅａ ｏ ｎ ｌ ａ ｅ ｉ ｅｅｍｉｅ ｎｙ ｂ ｆ ａ ｙ ａ ｌ ｈ ｔ ｓ
第３ ９卷
第 ３期
电 子 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｉ ｅ ｓｔ ｆ ｌ ｃｒ ｎ ｃＳ ｉｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ｉ ａ ｏ ｒ ａ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ Ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ Ｃｈ ｎ ｏ ｙ
、 ｌ ９ Ｎｏ ３ ，－ ０ ３ ．
Ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ａ ｏ ｒ ｕ ｔ ｕ ｔ ａ ｎ ｓｓｗｉｈ Ｔｏ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｎＡｎ ｌ ｇ Ｃｉｃ ｉ Ｆａ ｌ Ｄｉ ｇ ｏ ｉ ｔ ｌｒ ｎ ｅ
Ｌ ａ － ｎ 、 Ｉ ｎ ｕ 。＾ Ｙ ｊ ＮＧ Ｈｏ － ｎ Ｚ Ｕ ｏ ｇｆ，ｎ Ｈ ｉ ｉｇ ｕ ｕ 。 ＨＯ Ｌ ｎ ． ａ ｄＳ Ｉ － ｎ ｊ ｕ Ｙ ｂ
Ｍ ａ ０１ ｖ２ ０
２ １年 ５ ０ ０ 月
容差 条件下 的模拟 电路故障诊 断方法
李焱骏，王厚军ห้องสมุดไป่ตู้周龙甫，师奕兵
（ 电子科 技大 学 自动化 工程 学 院 成 都 ６ ０ ５） １０４
复旦微电子-模拟电路-第1章+电路分析基础
复旦大学电子工程系 陈光梦
模拟电子学 基础
复旦大学电子工程系 陈光梦
绪论
模拟电子学的研究对象 模拟电子学的研究方法 模拟电子学的应用背景
2019/12/15
模拟电子学基础
2
复旦大学电子工程系 陈光梦
电子学的研究对象的层次
1、系统 2、模块 3、电路 4、器件
E
N
放大
/滤波
E
P
vi
VDD=+12V
2019/12/15
模拟电子学基础
19
复旦大学电子工程系 陈光梦
拉普拉斯变换的主要基本定理
叠加定理 比例定理 微分定理
积分定理
f1 (t)f2 (t) F 1 (s) F 2 (s) kf(t)kF(s)
df(t) sF(s)f(0) dt
f(t)dtF(s) f(t)dt|t0
iC(t)dt
vL(t)
Ld
iL(t) dt
vR(jw)RiR(jw)
vC(
jw)
1
jwCiC(
jw)
vL(jw)jwLiL(jw)
vR(s)RiR(s)
vC
(s)
1 C
iC
(s) s
vL(s)LsiL(s)
R
1 ,1 jw C sC
jw L, sL
2019/12/15
模拟电子学基础
节点（Node）：电路中三个或三个以上的支 路的交点。
回路（Loop）：电路中由支路构成的闭合路径。
2019/12/15
模拟电子学基础
25
复旦大学电子工程系 陈光梦
基尔霍夫电流定律 (KCL)
对于电路的任意一个节点，流入该节点的所 有瞬时电流的代数和为零
模拟电子学 基础
复旦大学电子工程系 陈光梦
绪论
模拟电子学的研究对象 模拟电子学的研究方法 模拟电子学的应用背景
2019/12/15
模拟电子学基础
2
复旦大学电子工程系 陈光梦
电子学的研究对象的层次
1、系统 2、模块 3、电路 4、器件
E
N
放大
/滤波
E
P
vi
VDD=+12V
2019/12/15
模拟电子学基础
19
复旦大学电子工程系 陈光梦
拉普拉斯变换的主要基本定理
叠加定理 比例定理 微分定理
积分定理
f1 (t)f2 (t) F 1 (s) F 2 (s) kf(t)kF(s)
df(t) sF(s)f(0) dt
f(t)dtF(s) f(t)dt|t0
iC(t)dt
vL(t)
Ld
iL(t) dt
vR(jw)RiR(jw)
vC(
jw)
1
jwCiC(
jw)
vL(jw)jwLiL(jw)
vR(s)RiR(s)
vC
(s)
1 C
iC
(s) s
vL(s)LsiL(s)
R
1 ,1 jw C sC
jw L, sL
2019/12/15
模拟电子学基础
节点（Node）：电路中三个或三个以上的支 路的交点。
回路（Loop）：电路中由支路构成的闭合路径。
2019/12/15
模拟电子学基础
25
复旦大学电子工程系 陈光梦
基尔霍夫电流定律 (KCL)
对于电路的任意一个节点，流入该节点的所 有瞬时电流的代数和为零
模拟电路故障及人工智能诊断方法浅谈
模拟电路故障及人工智能诊断方法浅谈摘要：模拟电路故障诊断是电路分析理论中的一个前沿领域，由于模拟电路的集成度较低，同数字电路相比，发展速度相对较慢。
本文主要对模拟电路的故障进行了阐述，探讨了几种现代模拟电路故障诊断的主要方法分析与研究思路。
关键词：模拟电路故障诊断专家系统神经网络小波变换随着电子技术的飞速发展,集成电路的应用覆盖了社会的方方面面,电子设备在家用、通信、测量、自动控制、运输、科研等领域得到广泛的运用。
同时，半导体、集成电路技术的发展使得电路系统的规模急速加大。
在满足需求的同时，设备发生故障的可能性与复杂性也在相应增加。
但集成电路模拟部分故障难于分析与诊断的问题在很大程度上限制了它的开发维修成本与实际工作效应。
在模拟电路发生故障后，要求能及时将故障诊断出来，以便检修、调试和替换。
1、模拟电路故障的特点由于模拟信号是大小随时间连续变化的信号它与数字信号有较大的不同。
模拟电路本身的特性决定了它的诊断要困难和复杂得多。
模拟电路产生故障的原因主要来自设计、制造和使用三方面。
一部分故障是由于设计不当而引起的，另一些故障是由于制造工艺的缺陷而造成的，还有一些故障则是在长期的使用过程中由于元器件磨损、老化、疲劳等原因造成的。
电路发生故障时，其特征与正常状态时相比有所变化，引入故障特征的概念是为了表示这种变化。
故障特征可以有各种不同的表现形式，比如可以是电路在不同时间间隔或不同频率下的输入输出信号；也可以是电路节点上或电路的外部连接点上的交流或直流电压；还可以是线性电路的传递函数或其他相关函数。
此外，还有电路的红外特征，即以电路元器件发生故障前后表面温度的变化作为特征量。
2、现代模拟电路故障诊断理论和方法目前，常见的人工智能技术主要包括专家系统、神经网络、小波变换、模糊理论、传感器信息融合、基于Agent技术、基于粗糙集理论等。
(1)专家系统在模拟电路故障诊断中的典型应用是基于产生式规则的系统，其基本工作原理是：首先把专家知识及诊断经验用规则表示出来，形成故障诊断专家系统的知识库，进而根据报警信息对知识库进行推理，诊断出故障元件。
8模拟电路故障诊断
故障诊断为灵敏度分析的逆过程。 故障诊断为灵敏度分析的逆过程。
2006年夏天于南京 年夏天于南京
现 代 电 路 理 论
8.1 引言 南京理工大学自动化学院sunjh 南京理工大学自动化学院
故障诊断比灵敏度分析要困难得多，其原因如下： 故障诊断比灵敏度分析要困难得多，其原因如下：
（1）元件参量与系统特性之间的非线性关系。即使系统 元件参量与系统特性之间的非线性关系。 本身是线性的，要求解的诊断方程也往往是非线性的。 本身是线性的，要求解的诊断方程也往往是非线性的。 （2）方程数不足。实际网络可提供的测试点数往往远小 方程数不足。 于元件数，使方程数少于未知数。 于元件数，使方程数少于未知数。 （3）容差影响。任何故障诊断算法都依赖于元件设计的 容差影响。 标称值，但实际元件值为容差范围内的任意值， 标称值，但实际元件值为容差范围内的任意值，这就 影响诊断算法的准确性。 影响诊断算法的准确性。 （4）故障状态的连续性和多样性。模拟电路故障现象复 故障状态的连续性和多样性。 杂多样，且元件参数超出容差范围即为故障。因此， 杂多样，且元件参数超出容差范围即为故障。因此， 故障状态是连续无限的， 故障状态是连续无限的，从而使模拟电路的故障诊断 要比数字电路困难得多。 要比数字电路困难得多。
8.2
故障诊断方法的分类
故障的分类
按电路中存在的故障数区分， 按电路中存在的故障数区分， 单故障——指在某一时刻故障仅涉及一个参量或一个元 单故障
常见于运行设备中； 件，常见于运行设备中；
故障
{
多故障——指与若干个参量或元件有关的故障，常见于 指与若干个参量或元件有关的故障， 多故障
刚出厂的设备。 刚出厂的设备。
2006年夏天于南京 年夏天于南京
2006年夏天于南京 年夏天于南京
现 代 电 路 理 论
8.1 引言 南京理工大学自动化学院sunjh 南京理工大学自动化学院
故障诊断比灵敏度分析要困难得多，其原因如下： 故障诊断比灵敏度分析要困难得多，其原因如下：
（1）元件参量与系统特性之间的非线性关系。即使系统 元件参量与系统特性之间的非线性关系。 本身是线性的，要求解的诊断方程也往往是非线性的。 本身是线性的，要求解的诊断方程也往往是非线性的。 （2）方程数不足。实际网络可提供的测试点数往往远小 方程数不足。 于元件数，使方程数少于未知数。 于元件数，使方程数少于未知数。 （3）容差影响。任何故障诊断算法都依赖于元件设计的 容差影响。 标称值，但实际元件值为容差范围内的任意值， 标称值，但实际元件值为容差范围内的任意值，这就 影响诊断算法的准确性。 影响诊断算法的准确性。 （4）故障状态的连续性和多样性。模拟电路故障现象复 故障状态的连续性和多样性。 杂多样，且元件参数超出容差范围即为故障。因此， 杂多样，且元件参数超出容差范围即为故障。因此， 故障状态是连续无限的， 故障状态是连续无限的，从而使模拟电路的故障诊断 要比数字电路困难得多。 要比数字电路困难得多。
8.2
故障诊断方法的分类
故障的分类
按电路中存在的故障数区分， 按电路中存在的故障数区分， 单故障——指在某一时刻故障仅涉及一个参量或一个元 单故障
常见于运行设备中； 件，常见于运行设备中；
故障
{
多故障——指与若干个参量或元件有关的故障，常见于 指与若干个参量或元件有关的故障， 多故障
刚出厂的设备。 刚出厂的设备。
2006年夏天于南京 年夏天于南京
电子课件 电子教案 电力系统故障分析故障分析第一章教案
➢并联电抗器
• 并联电抗器的作用： （1）削弱线路的电容效应，降低工频暂态过电压，并
进而限制操作过电压的幅值； （2）改善沿线电压分布，提高负载线路中的母线电压，
增加了系统的稳定性及输电能力； （3）改善轻负载线路中的无功分布，降低有功损耗
➢ 限流电抗器：主要限制电力系统中的短路电流，以 便于采用轻型电气设备和截面较小的载流体。 限流电抗器是电阻很小的电感线圈，无铁芯，使用时 串接于电路中。
注意： UN Uav UB
对于输电线只要以统一的基准值对其有名值阻抗进行标么 值计算即可。
Z1*(B)
Zll
SB
U
2 av
网络的等效变换
• 1.三角形和星形的等效变换 • 2. 等效电源法 • 3.利用网络的对称性简化网络 • 4.分裂电动势和分裂短路点
三角形和星形的等效变换
1
I&21
Z12 Z13 I&13
第一章 标么制
教学目的：
➢掌握电力系统中各元件标么值的计算方法 ➢掌握电力系统网络化简的方法 ➢掌握常用的网络化简方法
➢掌握电流分布系数和转移电抗的定义及其求取方法，以及它们 之间的关系
标么制的基准值选取
➢ 基本概念 标幺值：在电力系统计算时，采用没有单位的阻抗、
导纳、电压、电流和功率等进行计算。 有名值：在电力系统计算时，采用有单位的阻
L1
T2
（a）
X L1*
X T 2*
L2 X L2*
（b）
K I II K II-III
U BI U avI U BII U avII
U BII U avII
U U BIII
avIII
X X
*L1 *L 2
模拟电子技术第一章PPT课件
06 反馈放大电路
反馈的基本概念
反馈：将放大电路输出信号的一部分或全部，通过一定 的方式（反馈网络）送回到输入端的过程。
反馈的判断：瞬时极性法。
反馈的分类：正反馈和负反馈。 反馈的连接方式：串联反馈和并联反馈。
正反馈和负反馈
正反馈
反馈信号使输入信号增强的反 馈。
负反馈
反馈信号使输入信号减弱的反 馈。
集成化与小型化
随着便携式设备的普及，模拟电子技术需要实现 更高的集成度和更小体积，以满足设备小型化的 需求。
未来发展趋势
智能化
01
随着人工智能技术的发展，模拟电子技术将逐渐实现智能化，
能够自适应地处理各种复杂信号和数据。
高效化
02
未来模拟电子技术将更加注重能效，通过优化电路设计和材料
选择，提高能量利用效率和系统稳定性。
电压放大倍数的大小与电路中 各元件的参数有关，可以通过 调整元件参数来改变电压放大 倍数。在实际应用中，需要根 据具体需求选择合适的电压放 大倍数。
输入电阻和输出电阻
总结词
详细描述
总结词
详细描述
输入电阻和输出电阻分别表 示放大电路对信号源和负载 的阻抗，影响信号源和负载 的工作状态。
输入电阻越大，信号源的负 载越轻，信号源的输出电压 越稳定；输出电阻越小，放 大电路对负载的驱动能力越 强，负载得到的信号电压越 大。
共基放大电路和共集放大电路
共基放大电路的结构和工作原理
共基放大电路是一种特殊的放大电路，其输入级和输出级采用相同的晶体管，输入信号 通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的信
号。
共集放大电路的结构和工作原理
共集放大电路是一种常用的放大电路，其结构包括输入级、输出级和偏置电路。输入信 号通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的 信号。共集放大电路的特点是电压增益高、电流增益低、输出电压与输入电压同相位。