模拟电路设计知识ppt课件

发光二极管的特性测试发光二极管的特性测试光电二极管的特性测试光电二极管的特性测试光控电子开关的设计与调试光控电子开关的设计与调试第二讲第二讲发光二极管的特性测试光电二极管的特性测试光控电子开关的设计与一、发光二极管（一、发光二极管（LED）的特性测试）的特性测试1.1.实物展示实物展示一、发光二极管（LED）的特性测试1.实物展示一、发光二极管（一、发光二极管（LED）的特性测试）的特性测试1.1.实物展示实物展示白色贴片发光二极管白色贴片发光二极管一、发光二极管（LED）的特性测试1.实物展示白色贴片发光二一、发光二极管（一、发光二极管（LED）的特性测试）的特性测试2.2.发光二极管图形符号发光二极管图形符号英文单词：英文单词：light-emitting diode 一、发光二极管（LED）的特性测试2.发光二极管图形符号一、发光二极管（一、发光二极管（LED）的特性测试）的特性测试3.3.项目测试项目测试发光二极管特性测试发光二极管特性测试测试电路：如图所示，其中二极管测试电路：如图所示，其中二极管VD为发光二极管，为发光二极管，R为为1k。直接用万用表测量发光二极管的正反向电阻值，并记录：直接用万用表测量发光二极管的正反向电阻值，并记录：R正正=R反反=。按图接好电路，并串入电流表。按图接好电路，并串入电流表。接入电源电压接入电源电压U，并使，并使U由由0V逐渐增大，直至发光二极管逐渐增大，直至发光二极管开始发光，并记录此时发光二极管正向压降开始发光，并记录此时发光二极管正向压降UVD和正向电流和正向电流I：一、发光二极管（LED）的特性测试3.项目测试发光二极管 保持步骤保持步骤，继续增大，继续增大U，观察发光二极管发光强度随，观察发光二极管发光强度随U增增大而变化的情况，并记录：大而变化的情况，并记录：。将发光二极管反接，并观察此时的发光二极管有无发光，并将发光二极管反接，并观察此时的发光二极管有无发光，并记录记录 。UVD=；I=。一、发光二极管（一、发光二极管（LED）的特性测试）的特性测试3.3.项目测试项目测试发光二极管特性测试发光二极管特性测试测试电路：如图所示，其中二极管测试电路：如图所示，其中二极管VD为发光二极管，为发光二极管，R为为1k。保持步骤，继续增大U，观察发光二极管发光强度随一、发光二极管（一、发光二极管（LED）的特性测试）的特性测试3.3.项目测试项目测试发光二极管特性测试发光二极管特性测试 结论结论 发光二极管正常工作时处于正偏状态发光二极管正常工作时处于正偏状态 并非所有二极管导通压降都是并非所有二极管导通压降都是0.7V一、发光二极管（LED）的特性测试3.项目测试发光二极管二、光电二极管的特性测试二、光电二极管的特性测试1.1.实物展示实物展示二、光电二极管的特性测试1.实物展示二、光电二极管的特性测试二、光电二极管的特性测试2.2.光电二极管结构示意光电二极管结构示意二、光电二极管的特性测试2.光电二极管结构示意二、光电二极管的特性测试二、光电二极管的特性测试3.3.光电二极管图形符号光电二极管图形符号光电二极管单词：光电二极管单词：光电二极管单词：光电二极管单词：photo diodephoto diode二、光电二极管的特性测试3.光电二极管图形符号光电二极管二、光电二极管的特性测试二、光电二极管的特性测试4.4.项目测试项目测试光电二极管的特性测试光电二极管的特性测试测试电路：如图所示，其中二极管测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，为光电二极管，R为为1k。直接用万用表测量光电二极管的反向电阻值，并比较在不直接用万用表测量光电二极管的反向电阻值，并比较在不同光照情况下的差异，并记录：光电二极管在光照较强时的反向电同光照情况下的差异，并记录：光电二极管在光照较强时的反向电阻值（大于阻值（大于/小于）小于）光照较弱时的电阻值。光照较弱时的电阻值。按图接好电路，并串接电流表。按图接好电路，并串接电流表。二、光电二极管的特性测试4.项目测试光电二极管的特性测试二、光电二极管的特性测试二、光电二极管的特性测试4.4.项目测试项目测试光电二极管的特性测试光电二极管的特性测试测试电路：如图所示，其中二极管测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，为光电二极管，R为为1k。接入电源电压接入电源电压U=10V，观察二极管中有无电流流过，有无，观察二极管中有无电流流过，有无输出电压，并记录输出电压，并记录 。改变光照强度，使光照强度由强变弱，此时的输出电压或改变光照强度，使光照强度由强变弱，此时的输出电压或电流将变（大电流将变（大/小）小）。二、光电二极管的特性测试4.项目测试光电二极管的特性测试二、光电二极管的特性测试二、光电二极管的特性测试4.4.项目测试项目测试光电二极管的特性测试光电二极管的特性测试测试电路：如图所示，其中二极管测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，为光电二极管，R为为1k。将光电二极管反接，并改变光照强度，观察此时的输出电压将光电二极管反接，并改变光照强度，观察此时的输出电压或电流有无明显变化，并记录或电流有无明显变化，并记录 。二、光电二极管的特性测试4.项目测试光电二极管的特性测试二、光电二极管的特性测试二、光电二极管的特性测试4.4.项目测试项目测试光电二极管的特性测试光电二极管的特性测试 结论结论 光电二极管正常工作时处于反偏状态，只有这样才能起光电二极管正常工作时处于反偏状态，只有这样才能起到光控的作用。到光控的作用。光电二极管类似于一个光敏电阻，当外界的光照越强，光电二极管类似于一个光敏电阻，当外界的光照越强，光电二极管所呈现的电阻越小。光电二极管所呈现的电阻越小。二、光电二极管的特性测试4.项目测试光电二极管的特性测试三、光控电子开关的设计与调试三、光控电子开关的设计与调试1.1.二极管参数二极管参数 最大整流电流最大整流电流IF三、光控电子开关的设计与调试1.二极管参数 最大整流电流I三、光控电子开关的设计与调试三、光控电子开关的设计与调试1.1.二极管参数二极管参数 最大反向工作电压最大反向工作电压UR 反向电流反向电流IR IR越小，管子的单越小，管子的单向导电性越好向导电性越好TIR通常通常三、光控电子开关的设计与调试1.二极管参数 最大反向工作电压三、光控电子开关的设计与调试三、光控电子开关的设计与调试2.2.项目设计项目设计音频光控电子开关音频光控电子开关（根据给定的条件和要求）确定电路总设计指标启动光照强度启动光照强度E100 lx；关断光照强度；关断光照强度E1000 lx。（开关模式：有光闭合，无光关断）（开关模式：有光闭合，无光关断）音频输入峰峰值音频输入峰峰值Uip-p1V负载（耳机）阻抗负载（耳机）阻抗RL=2k 开关失真度开关失真度THD5%开关损耗开关损耗L3dB关断泄漏关断泄漏D 40 dB（0.01倍）倍）开关稳态响应时间开关稳态响应时间td10ms三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计音频光控电子开关三、光控电子开关的设计与调试三、光控电子开关的设计与调试2.2.项目设计项目设计音频光控电子开关音频光控电子开关 电路结构设计+-uoui+-+-RLV3V1V2CU ui为音频信号，最大值为为音频信号，最大值为0.3V，频率为，频率为100Hz0.3V RL为耳机负载电阻，取值为耳机负载电阻，取值为为2K直流电压源电压取直流电压源电压取30V三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计音频光控电子开关三、光控电子开关的设计与调试三、光控电子开关的设计与调试2.2.项目设计项目设计音频光控电子开关音频光控电子开关 元器件参数设计+-uoui+-+-RLV3V1V2CU 电容电容C参数计算参数计算三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计音频光控电子开关三、光控电子开关的设计与调试三、光控电子开关的设计与调试2.2.项目设计项目设计音频光控电子开关音频光控电子开关 元器件参数设计+-uoui+-+-RLV3V1V2CU 电容电容C参数计算参数计算电容电容C耐压值：耐压值：由电路图可以得到由电路图可以得到C两端两端电压最大为电压最大为U（30V）因此电容的耐压必须超过因此电容的耐压必须超过U（30V），这里取值），这里取值50V一般一般这里取值为这里取值为47F三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计音频光控电子开关三、光控电子开关的设计与调试三、光控电子开关的设计与调试2.2.项目设计项目设计音频光控电子开关音频光控电子开关 元器件参数设计+-uoui+-+-RLV3V1V2CU 二极管二极管V2参数计算参数计算 由于二极管由于二极管V2在这里在这里起到开与关的作用，考虑到起到开与关的作用，考虑到其与发光二极管串接，其导其与发光二极管串接，其导通电流必然满足要求。因此通电流必然满足要求。因此只要选择开关速度比较快的只要选择开关速度比较快的二极管即可，其中的电流以二极管即可，其中的电流以发光二极管的电流为参照。发光二极管的电流为参照。参考附录，可以选参考附录，可以选1N4148三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计音频光控电子开关三、光控电子开关的设计与调试三、光控电子开关的设计与调试2.2.项目设计项目设计音频光控电子开关音频光控电子开关 元器件参数设计+-uoui+-+-RLV3V1V2CU 二极管二极管V1参数计算参数计算 结合设计指标及参考附结合设计指标及参考附录录E表表E.6、实验室实际条件，、实验室实际条件，可以选择可以选择V1为为2CU1C三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计音频光控电子开关三、光控电子开关的设计与调试三、光控电子开关的设计与调试2.2.项目设计项目设计音频光控电子开关音频光控电子开关 元器件参数设计+-uoui+-+-RLV3V1V2CU 二极管二极管V3参数计算参数计算 考虑到与考虑到与V V2 2串接，串接，这里这里V V3 3的工作电流应尽可的工作电流应尽可能小些，参考附录能小些，参考附录E E中表中表E.1E.1和表和表E.5E.5，这里可以选，这里可以选择择2EF4122EF412三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计音频光控电子开关三、光控电子开关的设计与调试三、光控电子开关的设计与调试2.2.项目设计项目设计音频光控电子开关音频光控电子开关 电路装接及调试47F/50V2CU1CR三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计音频光控电子开关三、光控电子开关的设计与调试三、光控电子开关的设计与调试2.2.项目设计项目设计音频光控电子开关音频光控电子开关 电路性能检测，不断调试，使得参数与设计指标吻合 开关损耗检测（关控电子开关工作）开关损耗检测（关控电子开关工作）关断泄漏检测（光控电子开关不工作）关断泄漏检测（光控电子开关不工作）是否是否3dB？是否是否40dB？三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计音频光控电子开关三、光控电子开关的设计与调试三、光控电子开关的设计与调试2.2.项目设计项目设计音频光控电子开关音频光控电子开关 设计文档编写 设计内容设计内容撰写设计思路设计原理 图阐述电路原理计算元器件参数选择元器 件绘制电路 图三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计音频光控电子开关三、光控电子开关的设计与调试三、光控电子开关的设计与调试2.2.项目设计项目设计音频光控电子开关音频光控电子开关 设计文档编写 性能检测结果及应用建议性能检测结果及应用建议测试结果带入公式计算实验仪器等条件实验结果修正应用建议三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计音频光控电子开关