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電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路

發(fā)布時(shí)間:2020-02-28 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】初級(jí)層次是熟練記住這二十個(gè)電路,清楚這二十個(gè)電路的作用。只要是學(xué)習(xí)自動(dòng)化、電子等電控類(lèi)專(zhuān)業(yè)的人士都應(yīng)該且能夠記住這二十個(gè)基本模擬電路。

初級(jí)層次是熟練記住這二十個(gè)電路,清楚這二十個(gè)電路的作用。只要是學(xué)習(xí)自動(dòng)化、電子等電控類(lèi)專(zhuān)業(yè)的人士都應(yīng)該且能夠記住這二十個(gè)基本模擬電路。
 
中級(jí)層次是能分析這二十個(gè)電路中的關(guān)鍵元器件的作用,每個(gè)元器件出現(xiàn)故障時(shí)電路的功能受到什么影響,測(cè)量時(shí)參數(shù)的變化規(guī)律,掌握對(duì)故障元器件的處理方法;定性分析電路信號(hào)的流向,相位變化;定性分析信號(hào)波形的變化過(guò)程;定性了解電路輸入輸出阻抗的大小,信號(hào)與阻抗的關(guān)系。有了這些電路知識(shí),您極有可能成長(zhǎng)為電子產(chǎn)品和工業(yè)控制設(shè)備的出色的維修維護(hù)技師。
 
高級(jí)層次是能定量計(jì)算這二十個(gè)電路的輸入輸出阻抗、輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的比值、電路中信號(hào)電流或電壓與電路參數(shù)的關(guān)系、電路中信號(hào)的幅度與頻率關(guān)系特性、相位與頻率關(guān)系特性、電路中元器件參數(shù)的選擇等。達(dá)到高級(jí)層次后,只要您愿意,受人尊敬的高薪職業(yè)——電子產(chǎn)品和工業(yè)控制設(shè)備的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工程師將是您的首選職業(yè)。
 
一、橋式整流電路
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、二極管的單向?qū)щ娦裕?/div>
二極管的PN結(jié)加正向電壓,處于導(dǎo)通狀態(tài);加反向電壓,處于截止?fàn)顟B(tài)。
伏安特性曲線:
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
理想開(kāi)關(guān)模型和恒壓降模型:
理想模型指的是在二極管正向偏置時(shí),其管壓降為0,而當(dāng)其反向偏置時(shí),認(rèn)為它的電阻為無(wú)窮大,電流為零.就是截止。恒壓降模型是說(shuō)當(dāng)二極管導(dǎo)通以后,其管壓降為恒定值,硅管為0.7V,鍺管0.5V。
 
2、橋式整流電流流向過(guò)程:
當(dāng)u2是正半周期時(shí),二極管Vd1和Vd2導(dǎo)通;而奪極管Vd3和Vd4截止,負(fù)載RL是的電流是自上而下流過(guò)負(fù)載,負(fù)載上得到了與u 2正半周期相同的電壓;在u 2的負(fù)半周,u 2的實(shí)際極性是下正上負(fù),二極管Vd3和Vd4導(dǎo)通而Vd1和Vd2截止,負(fù)載RL上的電流仍是自上而下流過(guò)負(fù)載,負(fù)載上得到了與u 2正半周期相同的電壓。
 
3、計(jì)算:
Vo, Io,二極管反向電壓:
Uo=0.9U2, Io=0.9U 2/RL,URM=√2 U 2
 
二、電源濾波器
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、電源濾波的過(guò)程分析:
電源濾波是在負(fù)載RL兩端并聯(lián)一只較大容量的電容器。由于電容兩端電壓不能突變,因而負(fù)載兩端的電壓也不會(huì)突變,使輸出電壓得以平滑,達(dá)到濾波的目的。
 
波形形成過(guò)程:
輸出端接負(fù)載RL時(shí),當(dāng)電源供電時(shí),向負(fù)載提供電流的同時(shí)也向電容C充電,充電時(shí)間常數(shù)為τ充=(Ri∥RLC)≈RiC,一般Ri〈〈RL,忽略Ri壓降的影響,電容上電壓將隨u 2迅速上升,當(dāng)ωt=ωt1時(shí),有u 2=u 0,此后u 2低于u 0,所有二極管截止,這時(shí)電容C通過(guò)RL放電,放電時(shí)間常數(shù)為RLC,放電時(shí)間慢,u 0變化平緩。當(dāng)ωt=ωt2時(shí),u 2=u 0, ωt2后u 2又變化到比u 0大,又開(kāi)始充電過(guò)程,u 0迅速上升。ωt=ωt3時(shí)有u 2=u 0,ωt3后,電容通過(guò)RL放電。如此反復(fù),周期性充放電。由于電容C的儲(chǔ)能作用,RL上的電壓波動(dòng)大大減小了。電容濾波適合于電流變化不大的場(chǎng)合。LC濾波電路適用于電流較大,要求電壓脈動(dòng)較小的場(chǎng)合。
 
2、計(jì)算:
濾波電容的容量和耐壓值選擇
電容濾波整流電路輸出電壓Uo在√2U 2~0.9U 2之間,輸出電壓的平均值取決于放電時(shí)間常數(shù)的大小。
電容容量RLC≧(3~5)T/2其中T為交流電源電壓的周期。實(shí)際中,經(jīng)常進(jìn)一步近似為Uo≈1.2U2整流管的最大反向峰值電壓URM=√2U 2,每個(gè)二極管的平均電流是負(fù)載電流的一半。
 
三、信號(hào)濾波器
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、信號(hào)濾波器的作用:
把輸入信號(hào)中不需要的信號(hào)成分衰減到足夠小的程度,但同時(shí)必須讓有用信號(hào)順利通過(guò)。
 
與電源濾波器的區(qū)別和相同點(diǎn):
兩者區(qū)別為:信號(hào)濾波器用來(lái)過(guò)濾信號(hào),其通帶是一定的頻率范圍,而電源濾波器則是用來(lái)濾除交流成分,使直流通過(guò),從而保持輸出電壓穩(wěn)定;交流電源則是只允許某一特定的頻率通過(guò)。
相同點(diǎn):都是用電路的幅頻特性來(lái)工作。
 
2、LC 串聯(lián)和并聯(lián)電路的阻抗計(jì)算:
串聯(lián)時(shí),電路阻抗為Z=R+j(XL-XC)=R+j(ωL-1/ωC);
并聯(lián)時(shí)電路阻抗為Z=1/jωC∥(R+jωL)=
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
考濾到實(shí)際中,常有R<<ωL,所以有Z≈

 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
幅頻關(guān)系和相頻關(guān)系曲線:
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
3、畫(huà)出通頻帶曲線:
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
計(jì)算諧振頻率:fo=1/2π√LC
 
四、微分和積分電路
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、電路的作用,與濾波器的區(qū)別和相同點(diǎn);
2、微分和積分電路電壓變化過(guò)程分析,畫(huà)出電壓變化波形圖;
3、計(jì)算:時(shí)間常數(shù),電壓變化方程,電阻和電容參數(shù)的選擇。
 
五、共射極放大電路
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、三極管的結(jié)構(gòu)、三極管各極電流關(guān)系、特性曲線、放大條件;
2、元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出的信號(hào)電壓相位關(guān)系、交流和直流等效電路圖;
3、靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算。
 
六、分壓偏置式共射極放大電路
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出的信號(hào)電壓相位關(guān)系、交流和直流等效電路圖;
2、電流串聯(lián)負(fù)反饋過(guò)程的分析,負(fù)反饋對(duì)電路參數(shù)的影響;
3、靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算;
4、受控源等效電路分析。
 
七、共集電極放大電路(射極跟隨器)
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出的信號(hào)電壓相位關(guān)系、交流和直流等效電路圖,電路的輸入和輸出阻抗特點(diǎn);
2、電流串聯(lián)負(fù)反饋過(guò)程的分析,負(fù)反饋對(duì)電路參數(shù)的影響;
3、靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算。
 
八、電路反饋框圖
 
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注意要點(diǎn):
1、反饋的概念,正負(fù)反饋及其判斷方法、并聯(lián)反饋和串聯(lián)反饋及其判斷方法、電流反饋和電壓反饋及其判斷方法;
2、帶負(fù)反饋電路的放大增益;
3、負(fù)反饋對(duì)電路的放大增益、通頻帶、增益的穩(wěn)定性、失真、輸入和輸出電阻的影響。
 
九、二極管穩(wěn)壓電路
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、穩(wěn)壓二極管的特性曲線;
2、穩(wěn)壓二極管應(yīng)用注意事項(xiàng);
3、穩(wěn)壓過(guò)程分析。
 
十、串聯(lián)穩(wěn)壓電源
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、串聯(lián)穩(wěn)壓電源的組成框圖;
2、每個(gè)元器件的作用;穩(wěn)壓過(guò)程分析;
3、輸出電壓計(jì)算。
 
十一、差分放大電路
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、電路各元器件的作用,電路的用途、電路的特點(diǎn);
2、電路的工作原理分析。如何放大差模信號(hào)而抑制共模信號(hào);
3、電路的單端輸入和雙端輸入,單端輸出和雙端輸出工作方式。
 
十二、場(chǎng)效應(yīng)管放大電路
 
 
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注意要點(diǎn):
1、場(chǎng)效應(yīng)管的分類(lèi),特點(diǎn),結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)移特性和輸出特性曲線;
2、場(chǎng)效應(yīng)放大電路的特點(diǎn);
3、場(chǎng)效應(yīng)放大電路的應(yīng)用場(chǎng)合。
 
十三、選頻(帶通)放大電路
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、每個(gè)元器件的作用,選頻放大電路的特點(diǎn),電路的作用;
2、特征頻率的計(jì)算,選頻元件參數(shù)的選擇;
3、幅頻特性曲線。
 
十四、運(yùn)算放大電路
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、理想運(yùn)算放大器的概念,運(yùn)放的輸入端虛擬短路,運(yùn)放的輸入端的虛擬斷路;
2、反相輸入方式的運(yùn)放電路的主要用途,輸入電壓與輸出電壓信號(hào)的相位關(guān)系;
3、同相輸入方式下的增益表達(dá),輸入阻抗,輸出阻抗。
 
十五、差分輸入運(yùn)算放大電路
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、差分輸入運(yùn)算放大電路的的特點(diǎn),用途;
2、輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓的關(guān)系式。
 
十六、電壓比較電路
 
電源工程師必備求生技能——20種經(jīng)典模擬電路
 
注意要點(diǎn):
1、電壓比較器的作用,工作過(guò)程;
2、比較器的輸入-輸出特性曲線圖;
3、如何構(gòu)成遲滯比較器。
 
十七、RC振蕩電路
 
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注意要點(diǎn):
1、振蕩電路的組成,作用,起振的相位條件,起振和平衡幅度條件;
2、RC電路阻抗與頻率的關(guān)系曲線,相位與頻率的關(guān)系曲線;
3、RC振蕩電路的相位條件分析,振蕩頻率,如何選擇元器件。
 
十八、LC振蕩電路
 
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注意要點(diǎn):
1、振蕩相位條件分析;
2、直流等效電路圖和交流等效電路圖;
3、振蕩頻率計(jì)算。
 
十九、石英晶體振蕩電路
 
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注意要點(diǎn):
1、石英晶體的特點(diǎn),石英晶體的等效電路,石英晶體的特性曲;
2、石英晶體振動(dòng)器的特點(diǎn);
3、石英晶體振動(dòng)器的振蕩頻率。
 
二十、功率放大電路
 
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注意要點(diǎn):
1、乙類(lèi)功率放大器的工作過(guò)程以及交越失真;
2、復(fù)合三極管的復(fù)合規(guī)則;
3、甲乙類(lèi)功率放大器的工作原理,自舉過(guò)程,甲類(lèi)功率放大器,甲乙類(lèi)功率放大器的特點(diǎn)。

 
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