一个课件弄明白模电数电基础知识

一一个课件弄明白个课件弄明白模电数电模电数电基础知识基础知识一个课件弄明白本视频适合人群本视频适合人群1、对于初学者，和对硬件有些了解，但对、对于初学者，和对硬件有些了解，但对于于应用应用却不知如何入手的人却不知如何入手的人2、适合一些、适合一些偏软件偏软件的同学，对于硬件电路的同学，对于硬件电路却不是却不是很清晰很清晰的。的。硬件的重要性硬件的重要性1、搞开发设计不是像搞、搞开发设计不是像搞开发板开发板那样，什么电路那样，什么电路都给你都给你搭好搭好了，然后再写程序，去控制它，了，然后再写程序，去控制它，那么这种能力只能说你能那么这种能力只能说你能玩好它玩好它。2、项目开发是必须需要、项目开发是必须需要硬件硬件支持的，如果你支持的，如果你连硬件都看不懂，就别连硬件都看不懂，就别说说团队合作和软件设团队合作和软件设计了。计了。本视频适合人群1、对于初学者，和对硬件有些了解，但对2、适合一周搞定系列之C语言一周搞定系列之电路基础一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之51单片机一周搞定系列之JAVA基础一周搞定系列之ARM基础公司正在推出更多资源(视频、资料、程序)，源享科技会继续推出一周搞定系列之C语言一周搞定系列之电路基础一周搞定系列之模电更多学习资源发布学习视频资料文档练习题目参考程序1、公司论坛2、115网盘更多学习资源发布学习视频资料文档练习题目参考程序1、公司论坛掌握基本元器件的一些特性并会使用它们掌握基本电路的组成并会搭建小部分模块电路，了解每个器件在电路中的功能自己会设计一些简单的电路视频目的掌握基本元器件的一些特性并会使用它们视频目的模电数电课程学习模电数电课程学习1 1、要多、要多实践实践，勤于，勤于动手动手3 3、要有敢于去解决问题的、要有敢于去解决问题的恒心恒心，要把问，要把问 题的出现当作题的出现当作财富财富。2 2、要、要踏实踏实，一个脚印一根钉，不可，一个脚印一根钉，不可浮躁浮躁4 4、要虚心向他人、要虚心向他人求教求教，相互多，相互多交流，交流，从从 别人的别人的想法中想法中加深对知识的加深对知识的理解理解课程特点：这是一门这是一门实践性很强实践性很强的课程。的课程。学习要求：模电数电课程学习1、要多实践，勤于动手3、要有敢于去解决问题视频特点视频特点1 1、主要包括理论、主要包括理论介绍介绍和和应用应用2 2、对于每个知识点都会通过、对于每个知识点都会通过 MultismMultism仿真仿真，进行测试，进行测试 为以后的为以后的应用应用打好基础打好基础重点视频特点1、主要包括理论介绍和应用2、对于每个知识点都会通过目 录第一章第一章基本元器件介绍基本元器件介绍第二章第二章 基本电路的分析与验证基本电路的分析与验证第三章第三章 实际电路应用实际电路应用具体个章内容介绍请看随视频一起下载的模数电大纲目录第一章基本元器件介绍第二章基本电路的分析主讲老师：刘志顺源享科技 真诚奉献一周搞定系列之一周搞定系列之 模电数电模电数电主讲老师：刘志顺源享科技真诚奉献一周搞定系列之第一章第一章 基本元器件介绍基本元器件介绍1、二极管第一章基本元器件介绍一、什么是二极管一、什么是二极管定义：定义：二极管就是二极管就是半导体材料半导体材料被封装之后，在被封装之后，在PN结两端加上结两端加上两个正负极两个正负极引线制作而成。引线制作而成。一般二极管符号一般二极管符号二极管实物二极管实物特性：特性：单向导通性单向导通性、伏安特性伏安特性怎么用？怎么用？一、什么是二极管定义：二极管就是半导体材料被封装之后，在PN一、二极管测试1、电路图一、二极管测试1、电路图总结总结:1、电路中二极管导通之后，所分电压值为、电路中二极管导通之后，所分电压值为0.7V。2、发光二极管导通之后为、发光二极管导通之后为分压值分压值12v，电，电流范围为流范围为520mA3、二极管二极管反相不导通反相不导通，但是当所给的电压值，但是当所给的电压值超过它的超过它的反向击穿电压反向击穿电压时，那么二极管时，那么二极管也将也将导通导通，（应用中要注意二极管的，（应用中要注意二极管的反向最大反向最大电压值电压值，防止二极管，防止二极管烧坏烧坏）4、当正向电压、当正向电压很小很小时，二极管时，二极管不导通不导通，当电，当电压至少达到压至少达到0.5V以上以上时，二极管才导通。时，二极管才导通。总结:1、电路中二极管导通之后，所分电压值为0.7V。1.2.5稳压二极管稳压二极管一、什么是稳压二极管一、什么是稳压二极管(a)符号符号DZ能够稳定一定电压的二极管能够稳定一定电压的二极管二、实行稳压的条件二、实行稳压的条件1、工作在反向击穿状态、工作在反向击穿状态2、反向电压应大于稳压电压、反向电压应大于稳压电压1.2.5稳压二极管一、什么是稳压二极管(a)符号DZ能稳压电路稳压电路UOUI基本电路的稳压过程基本电路的稳压过程稳压电路稳压电路的搭建：的搭建：需要多大需要多大电阻呢？电阻呢？1、稳压的、稳压的基本电路基本电路2、电流范围为、电流范围为48mA稳压电路UOUI基本电路的稳压过程稳压电路需要多大1、稳压总结：总结：1、稳压二极管的使用形式为、稳压二极管的使用形式为稳压二极管稳压二极管和和电阻电阻进行进行串联串联2、稳压二极管要达到比较、稳压二极管要达到比较好的稳压效果好的稳压效果，一，一定要注意定要注意稳压电流的选取稳压电流的选取。3、在电路应用中一定要注意串联电阻、在电路应用中一定要注意串联电阻阻值阻值选择选择。总结：1、稳压二极管的使用形式为稳压二极管和2、稳压二极管要一个课件弄明白模电数电基础知识下面两种稳压电路的区别下面两种稳压电路的区别（UZ3V）UIuO1DZR(a)(b)UIuO2RDZ下面两种稳压电路的区别（UZ3V）UIuO1DZR(a)(整流二极管整流二极管1.特点特点 用于把用于把交流电交流电变成变成脉动直流电脉动直流电2.那什么是交流变脉动直流呢？那什么是交流变脉动直流呢？整流二极管1.特点开关二极管开关二极管它是电路上为进行它是电路上为进行“开开”、“关关”作用而特殊设计作用而特殊设计的二极管。它由的二极管。它由导通变为截止导通变为截止或由或由截止变为导截止变为导通通所需的时间比一般二极管所需的时间比一般二极管短短功能：功能：应用：应用：在电路中主要防止在电路中主要防止反向电流反向电流烧坏一烧坏一些精密器件起些精密器件起保护作用保护作用。开关二极管它是电路上为进行“开”、“关”作用而特殊设计的二极2、电容一个课件弄明白模电数电基础知识电容的作用电容的作用旁路旁路、去耦去耦、滤波滤波、和、和储能储能的作用。的作用。什么是电容什么是电容它有它有两个两个电极板，和中间所夹的电极板，和中间所夹的介质介质封装而封装而成，具有成，具有特定特定功能的电子器件。功能的电子器件。电容的作用旁路、去耦、滤波、和储能的作用。什么是电容它有两个1、旁路的作用、旁路的作用1、使输入、使输入电压均匀化电压均匀化，减小噪声对，减小噪声对后级后级的影响。的影响。2、进行、进行储能储能，当外界信号变化，当外界信号变化过快过快时，及时进行时，及时进行电压电压的补偿。的补偿。1、旁路的作用1、使输入电压均匀化，减小噪声对后级的影响。2、去耦（退耦）电容作用、去耦（退耦）电容作用1、去耦电容和旁路电容的作用是、去耦电容和旁路电容的作用是差不多差不多的，都有的，都有滤除干滤除干扰信号扰信号的作用，只是的作用，只是旁路电容旁路电容针对的是针对的是输入信号输入信号，而，而去耦去耦电容电容针对的是针对的是输出信号输出信号。2、去耦电容去耦电容一般比较大一般比较大10uF或更大或更大，旁路电容旁路电容一般根一般根据谐振频率是据谐振频率是0.1uF或或0.01uF。2、去耦（退耦）电容作用1、去耦电容和旁路电容的作用是差不多3、滤波和储能、滤波和储能 滤波作用滤波作用滤除滤除杂波杂波，大电容，大电容滤低频滤低频，小电容，小电容滤高频滤高频储能作用储能作用收集电荷收集电荷 应用：应用：例如：给时钟芯片例如：给时钟芯片DS1302供电供电3、滤波和储能滤波作用储能作用3、电容在电路中连接问题、电容在电路中连接问题注意：注意：耐压值耐压值防止短接防止短接铝电解电容铝电解电容瓷片电容瓷片电容独石电容独石电容常用电容极性判断：常用电容极性判断：铝电容铝电容：长脚为长脚为正极正极，短接为，短接为负极负极，或者电容上标有，或者电容上标有银色负号银色负号的一的一边为负极，瓷片电容和独石电容边为负极，瓷片电容和独石电容无极性无极性，但设备生产中也有工艺要求。，但设备生产中也有工艺要求。3、电容在电路中连接问题注意：铝电解电容瓷片电容独石电容常用电容应用总结电容应用总结1、电源上的电容作用一般是、电源上的电容作用一般是滤除滤除电源电压的电源电压的波动波动。小电容小电容滤滤高频高频，大电容大电容滤滤低频低频，并且还提供一，并且还提供一定的定的电压储备电压储备，以备后续电路的需要，以备后续电路的需要2、对于一些、对于一些干扰性强干扰性强的环境，电容的加入可以减的环境，电容的加入可以减少很多电路控制上不必要的少很多电路控制上不必要的麻烦麻烦，在使用电容时，在使用电容时，还要注意还要注意耐压值耐压值和和反接反接问题。问题。3、电容使用的、电容使用的取值大小取值大小可以参考可以参考别人别人的一些电路，的一些电路，很多都是工程上的一些很多都是工程上的一些经验经验电容应用总结1、电源上的电容作用一般是滤除电源电压的波动。2第一章第一章 基本元器件介绍基本元器件介绍3、晶体三极管晶体三极管第一章基本元器件介绍3、晶体三极管晶体三极管它它是是一一种种利利用用输输入入电电流流控控制制输输出出电电流流的的电电流流控控制型器件。制型器件。三极管的结构图三极管的结构图什么是晶体三极管什么是晶体三极管由由半导体半导体组成具有组成具有三个电极三个电极的晶体管的晶体管ecbecbNPN放大状态放大状态、模样和结构模样和结构怎样？怎样？PNP三极管的特点：三极管的特点：三种工作状态：三种工作状态：饱和状态饱和状态、截止状态截止状态3、晶体三极管它是一种利用输入电流控制输出电1、怎么让它工作在、怎么让它工作在放大状态放大状态呢？呢？条件：条件：发射结发射结正偏正偏，集电结反，集电结反偏偏（UBUE,UCUB）ecbNPN2、怎么让它工作在截止、怎么让它工作在截止状态状态呢？呢？条件：条件：发射结发射结反偏反偏或两端电或两端电压压为零为零3、怎么让它工作在饱和、怎么让它工作在饱和状态状态呢？呢？条件：条件：发射结和集电结均为发射结和集电结均为正偏正偏。工作在各个状态工作在各个状态有有什么特点什么特点呢？呢？在电路中怎么在电路中怎么去去实现实现呢？呢？1、怎么让它工作在放大状态呢？条件：发射结正偏，集电结反偏e三极管各种状态的测试三极管各种状态的测试三极管各种状态的测试总结：总结：放大状态：放大状态：IB=1、IB一定时，一定时，IC的大小与的大小与UCE无关无关 饱和状态：饱和状态：特点特点：IB=ICIE=(1+)IC截止状态：截止状态：特点：特点：集电极集电极和和发射极发射极之间相当于之间相当于开路开路工作状态：工作状态：IB=0，IC=0，IE=IB+IC=0；特点：特点：工作状态工作状态：2、IC的大小只受的大小只受IB控制控制IB和和IC都都很大很大，IC不受不受IB的控的控制，制，UCE两端电压两端电压很小，很小，相当于导线相当于导线，工程上我们认为硅饱和导，工程上我们认为硅饱和导通的通的UCE的压降为的压降为0.3V，锗管锗管为为0.1V总结：放大状态：IB=1、IB一定时，IC的大小与UCE无关三极管主要参数三极管主要参数1、共发射极电流放大系数、共发射极电流放大系数4.集电极集电极发射极间反向击穿电压发射极间反向击穿电压V(BR)CEO3.集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率PCM2.集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM三极管放大系数三极管放大系数一般为一般为10100。应用中一般取应用中一般取3080为宜为宜那么一个实际那么一个实际三极管参数三极管参数到底到底什么样呢？什么样呢？ecbNPN三极管主要参数1、共发射极电流放大系数4.集电极第一章第一章 基本元器件介绍基本元器件介绍4、场效应管场效应管第一章基本元器件介绍什么是场效应管？什么是场效应管？它是一种它是一种电压控电流电压控电流的器件。它有三个电极的器件。它有三个电极栅极（栅极（G）,漏极（漏极（D），源级（），源级（S）绝缘栅型场效应管怎么用？绝缘栅型场效应管怎么用？GSD什么是场效应管？它是一种电压控电流的器件。它有三个电极绝缘栅（特点：当（特点：当UDS比较小时，比较小时，ID随随UGS的变化而变化）的变化而变化）（特点：（特点：ID不不随随UDS变化，只随变化，只随UGS增大而增大）增大而增大）（3）截止区）截止区（特点：当（特点：当UDS增大到一定值时，场效应管被增大到一定值时，场效应管被击穿，击穿，ID突然增大，如无限流措施，突然增大，如无限流措施，管子将烧坏，在场效应管使用中一定管子将烧坏，在场效应管使用中一定要注意，防止管子击穿）要注意，防止管子击穿）特点：如果长时间工作在此区域，没特点：如果长时间工作在此区域，没有很好的散热措施，很可能由于功率有很好的散热措施，很可能由于功率较大，造成管子烧坏。所以在使用中较大，造成管子烧坏。所以在使用中也要注意。管子的散热和最大功率也要注意。管子的散热和最大功率可变电可变电阻区阻区截止区截止区击穿区击穿区过损耗区过损耗区总结总结（1）可变电阻区）可变电阻区（2）恒流区）恒流区（特点：（特点：UGS小于小于1.5V，ID=0，场效应管不导通），场效应管不导通）（4）击穿区）击穿区（5）过损耗区）过损耗区（特点：当UDS比较小时，ID随UGS的变化而变化）（特点：37三极管特点三极管特点电流控制器件电流控制器件（基极电流控制晶体管导电能力基极电流控制晶体管导电能力）输入阻抗不高输入阻抗不高噪声高噪声高场效应管特点场效应管特点电压控制器件电压控制器件（用电压产生电场来控制器件用电压产生电场来控制器件的导电能力的导电能力）输入阻抗极高输入阻抗极高噪声小噪声小缺点速度慢缺点速度慢三极管和场效应管的比较三极管和场效应管的比较反应速度较快反应速度较快37三极管特点电流控制器件（基极电流控制晶体管导电能力）输入结构分类结构分类结构分类第一章第一章 基本元器件介绍基本元器件介绍5、光耦第一章基本元器件介绍什么是光耦？什么是光耦？光耦光耦实现了实现了是一种是一种“电电光光电电”的的转换。转换。光耦实物光耦实物光耦结构图光耦结构图光耦器件光耦器件怎么用怎么用呢？呢？应用要应用要注意什么注意什么？什么是光耦？光耦实现了是一种“电光电”的转换光耦测试光耦测试光耦测试第一章第一章 基本元器件介绍基本元器件介绍6、发声器件第一章基本元器件介绍发声器件的作用发声器件的作用作为作为电子讯响器电子讯响器，运用其，运用其发声特性发声特性，作为提示或播放等功能。，作为提示或播放等功能。发声器件的介绍发声器件的介绍图图1图图2图图1为喇叭，为喇叭，无极性器件无极性器件（没有正负之分），无源蜂鸣器（内部没有（没有正负之分），无源蜂鸣器（内部没有振荡振荡源源），所以直流不能驱动，需要），所以直流不能驱动，需要2KHZ5KHZ的方波的方波才能使其发出声响。才能使其发出声响。图图2为蜂鸣器，为蜂鸣器，有极性有极性（长脚为正，短接为负），有源蜂鸣器（内部（长脚为正，短接为负），有源蜂鸣器（内部含有含有震荡源），当给予震荡源），当给予1.5V15V的电压后，就会发出声响。的电压后，就会发出声响。发声器件的作用作为电子讯响器，运用其发声特性，作为提示或播放第一章第一章 基本元器件介绍基本元器件介绍7、继电器第一章基本元器件介绍什么是继电器？什么是继电器？它是它是它是它是一种一种一种一种“自动开关自动开关自动开关自动开关”，通过，通过，通过，通过低电压、小电流低电压、小电流低电压、小电流低电压、小电流去去去去控制控制控制控制高电压、大电流。高电压、大电流。高电压、大电流。高电压、大电流。1、常开触点常开触点常开触点常开触点2、常闭触点常闭触点常闭触点常闭触点继电器术语继电器术语继电器术语继电器术语（用在（用在（用在（用在开关速度开关速度开关速度开关速度要求不高的场合）要求不高的场合）要求不高的场合）要求不高的场合）应用：应用：什么是继电器？它是一种“自动开关”，通过低电压、小电流去1、继电器实物分析继电器实物分析123456引脚图引脚图实物图实物图驱动电压驱动电压5VDC：30V,3AAC：220V,3A 在使用中一定要注意这些在使用中一定要注意这些参数参数，既要达到一定的既要达到一定的驱动电压驱动电压，也要防，也要防止器件止器件烧毁烧毁。1、驱动、驱动电压电压2、可以承受的控制、可以承受的控制信号量值信号量值注意：注意：继电器实物分析123456引脚图实物图驱动电压5VDC：30继电器测试电路继电器测试电路继电器测试电路第一章第一章 基本元器件介绍基本元器件介绍8、数码管第一章基本元器件介绍什么是数码管？什么是数码管？实物图实物图示意图示意图共阴结构图共阴结构图共阳结构图共阳结构图通过控制不同的通过控制不同的LED点亮点亮来显示所需要的来显示所需要的字符字符，（如（如1F）什么是数码管？实物图示意图共阴结构图共阳结构图通过数码管实验电路数码管实验电路数码管实验电路第一章第一章 基本元器件介绍基本元器件介绍9、瞬态电压抑制器（TVS）第一章基本元器件介绍什么是瞬态电压抑制器什么是瞬态电压抑制器直插式直插式贴片式贴片式它具体有什么样的作用呢？它具体有什么样的作用呢？1、加在、加在信号和电源线信号和电源线上，能防止微处理器，上，能防止微处理器，人体人体静电、交流浪涌静电、交流浪涌或或噪声噪声，导致处理器的，导致处理器的失灵失灵。它是一种二极管形式的它是一种二极管形式的高效能的保护器高效能的保护器件件，防止，防止瞬态高能量时冲击瞬态高能量时冲击时，保护精密器件时，保护精密器件免受各种浪涌脉冲的免受各种浪涌脉冲的损坏损坏。2、能释放、能释放超过超过10000V，60A以上的脉冲，并能持以上的脉冲，并能持续续10ms，而一般的，而一般的TTL器件器件，遇到，遇到30ms的的10V脉脉冲冲时，便会时，便会导致损坏导致损坏，所以利用，所以利用TVS是既可以是既可以防止防止器件损坏器件损坏，也可以，也可以防止总线之间开关防止总线之间开关引起的干扰。引起的干扰。3、将、将TVS放置在放置在信号线和地信号线和地之间，能之间，能避免数据及避免数据及控制总线控制总线受到受到不必要噪声不必要噪声的影响。的影响。什么是瞬态电压抑制器直插式贴片式它具体有什么样的作用呢？1、典型应用电路典型应用电路典型应用电路第二章第二章 基本电路验证与分析基本电路验证与分析1、基本放大电路基本放大电路第二章基本电路验证与分析+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE基本放大器的电路是什么样子呢？基本放大器的电路是什么样子呢？各部分有各部分有什么作用呢？什么作用呢？1、为电路供能、为电路供能2、为电路提供、为电路提供合适的合适的静态工作点静态工作点为电路提供合为电路提供合适的适的静态电流静态电流把放大的把放大的电流电流信号信号，转换为，转换为电压信号电压信号C1和和C2为隔为隔直通交作用直通交作用+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+2、对于三极管放大电路的设计，、对于三极管放大电路的设计，基极电阻基极电阻取值取值Rb一般为一般为几十到几百千欧几十到几百千欧。集电极集电极电阻电阻Rc一般为一般为几千到几十千欧几千到几十千欧。各器件的取值范围怎样呢？各器件的取值范围怎样呢？1、三极管放大电路是、三极管放大电路是小信号的放大小信号的放大，常用器件最大通过，常用器件最大通过的电流也只有的电流也只有几百毫安几百毫安，所以，所以输入信号不能太大输入信号不能太大3、C1、C2作为作为隔直通交隔直通交的电容，取值一般为的电容，取值一般为几微法到几十微法几微法到几十微法+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE那么实际应那么实际应用要注意什用要注意什么呢？么呢？2、对于三极管放大电路的设计，基极电阻取值Rb一般为各器件的uce为什么会为什么会被反相呢？被反相呢？uBE=UBEQ+uiiB=IBQ+ibiC=ICQ+icuCE=Vcc-iCRCuCE=Vcc-(ICQ+ic)RC=UCEQ+(-icRC)uCE=UCEQ+uce+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE分析分析：总基极电压总基极电压总基极电流总基极电流总集电极电流总集电极电流总的总的uCE化简化简又由又由那么那么uo=uce=-icRCuce为什么会被反相呢？uBE=UBEQ+ui出现这些情况的原因是什么呢？出现这些情况的原因是什么呢？交流负载线交流负载线t00t交流负载线交流负载线t00t截止失真截止失真饱和失真饱和失真饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区怎么取怎么取好好Q值？值？出现这些情况的原因是什么呢？交流负载线t00t交流负载线t0Q值也就是（值也就是（静态工作点）静态工作点）它与它与那些因素那些因素有关呢？有关呢？当电路没有当电路没有加入信号源加入信号源时，直流时，直流电源电源VCC为电路提供的为电路提供的静静态值态值，它包括，它包括IB、IC、UCE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiEUCE=VCC-ICRC要取好要取好IB、IC、UCE我们要控制我们要控制好好哪些参数哪些参数呢？呢？+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIEQ值也就是（静态工作点）它与那些因素有关呢？当电路没有加入信+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE条件：条件：与与RB的关系的关系增大增大RB,Q点点下移下移,减小减小RB,Q点点上移上移。问题：问题：UCE=VCC-ICRC+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+与与VCC的关系的关系+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE升高升高VCC,平行平行右上移右上移减小减小VCC,平行平行左下移左下移问题：问题：条件：条件：UCE=VCC-ICRC与VCC的关系+UCCRSesRBRCC1C2T+RL改变改变Rc，保持，保持Rb，VCC，不变；不变；直流负载线斜率改变，则直流负载线斜率改变，则Q 点向点向饱和区移近饱和区移近。OIBiCuCE Q1Q2与与RC的关系的关系条件：条件：问题：问题：增大增大Rc，UCE=VCC-ICRC改变Rc，保持Rb，VCC，不变；直流负载线斜这种电路的不足这种电路的不足如图所示，如图所示，温度对三极管温度对三极管的影响。的影响。交流负载线交流负载线0温度升高前的温度升高前的输出特性曲线输出特性曲线和静态工作点和静态工作点温度升高后的输温度升高后的输出特性曲线和静出特性曲线和静态工作点态工作点ICB0增加，增加，造成造成ICQ增加增加 增增加加IBQ增增加加这种电路虽然这种电路虽然结构简单结构简单，但是最大的缺点是，但是最大的缺点是静态工作静态工作点不稳定点不稳定，当，当环境温度变化环境温度变化，电源电压波动电源电压波动，或者，或者更换更换三极管三极管时，都会使原来的时，都会使原来的静态工作点改变静态工作点改变，严重时会使，严重时会使放大器放大器不能不能工作。工作。这种电路的不足如图所示，温度对三极管的影响。交流负载线0温度总结：总结：1、分压偏置电路，它的静态工作点，与三极管本身、分压偏置电路，它的静态工作点，与三极管本身的参数无关，它的参数无关，它只取决于外只取决于外接接电路电路的的UCC和和RB1、RB2、RE2、射极电容射极电容C作为旁路电容作为旁路电容，通交隔直，提高输出，通交隔直，提高输出级的级的放大倍数放大倍数的作用的作用，因为在交流电路分析中，如果，因为在交流电路分析中，如果RE被引入电路是要被引入电路是要增加电源的功耗增加电源的功耗。当加入。当加入RE时，时，输出的信号有一部分消耗到了输出的信号有一部分消耗到了RE上，现在，加入了上，现在，加入了C1，那么对于，那么对于交流电，这完全是被短路了交流电，这完全是被短路了，所以不，所以不会影响输出。会影响输出。3、这种电路在工程上经常用到，大家一定要熟练掌、这种电路在工程上经常用到，大家一定要熟练掌握。握。总结：1、分压偏置电路，它的静态工作点，与三极管本身2、射极凡是将放大电路凡是将放大电路输出端输出端的信号（的信号（电压或电流电压或电流）的一部分）的一部分或全部引回到或全部引回到输入端输入端，与输入信号，与输入信号叠加叠加，就称为，就称为反馈反馈。引回的信号引回的信号削弱削弱了输入信号。了输入信号。引回的信号引回的信号增强增强了输入信号。了输入信号。1、反馈的定义反馈的定义负反馈：负反馈：正反馈：正反馈：凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到负反馈对放大性能的影响负反馈对放大性能的影响在在深度负反馈深度负反馈条件下，即条件下，即1+AF1时，时，此时，闭环放大倍数仅取决于此时，闭环放大倍数仅取决于反馈系数反馈系数F，而与而与开环放大倍数开环放大倍数A无关。通常无关。通常反馈网络仅由反馈网络仅由电阻电阻构成，反馈系数构成，反馈系数F十分稳定十分稳定。所以，闭环放大倍数必然是相。所以，闭环放大倍数必然是相当当稳定稳定的，诸如的，诸如温度变化温度变化、参数改变参数改变、电源电压波动电源电压波动等明显影响开环放大倍等明显影响开环放大倍数的因素，都不会对闭环放大倍数产生多大影响。数的因素，都不会对闭环放大倍数产生多大影响。负反馈对放大性能的影响在深度负反馈条件下，即1+AF1时如某放大器的开环放大倍数如某放大器的开环放大倍数A=1000，由于外界因素，由于外界因素（如温度、电源波动、更换元件等）使其波动变化值（如温度、电源波动、更换元件等）使其波动变化值为为10%，若反馈系数，若反馈系数F=0.009，则，则闭环放大倍数闭环放大倍数=1000/(1+10000.009)=100。此时波动此时波动10%，变化量，变化量只为只为1，可见，可见放大倍数的放大倍数的稳定性大大提高了稳定性大大提高了。即用。即用降降低低放大倍数的代价换取提高放大倍数的放大倍数的代价换取提高放大倍数的稳定性稳定性。负反馈的作用：负反馈的作用：稳稳定定静静态态工工作作点点；稳稳定定放放大大倍倍数数；改改善善输输入入电电阻阻和和输输出出电电阻阻，扩扩展展通通频频带带，改改善善输输出出信信号号波波形形。负负反馈作用举例：反馈作用举例：如某放大器的开环放大倍数A=1000，由于外界因素（如温度、无负反馈时产生无负反馈时产生正半周大负半周小正半周大负半周小的失真。的失真。引入负反馈后，失真了的信号经反馈网络又送回到引入负反馈后，失真了的信号经反馈网络又送回到输入端，与输入信号输入端，与输入信号反相叠加反相叠加，得到的净输入信号，得到的净输入信号为为正半周小而负半周大正半周小而负半周大。这样正好弥补了放大器的。这样正好弥补了放大器的缺陷缺陷，使输出信号比较接近于，使输出信号比较接近于正弦波正弦波。例二：例二：无负反馈时产生正半周大负半周小的失真。引入负反馈后，失真了的放大量和反馈量成放大量和反馈量成倒数倒数关系，电路将产生关系，电路将产生自激自激，去除信号源，去除信号源也将产生也将产生信号的输出信号的输出放大量放大量过大过大，输出信号将，输出信号将不断增加不断增加，如果无及时的限制，如果无及时的限制措施，信号将出现措施，信号将出现严重失真严重失真此时此时反馈量过大反馈量过大，信号将，信号将不断衰减不断衰减，直到消失，直到消失下面对下面对AF进行讨论进行讨论(正反馈正反馈)当当|AF|=1时时，当当|AF|1时时，当当|AF|I IOMOM时，时，时，时，U UR R较大，较大，较大，较大，T T导通导通导通导通，I IOO=I IOMOM+I+IC CR可由功率管可由功率管T的的UBE和稳压器的和稳压器的IOM确定确定,即即R UBE/IOM。提高输出电压和扩流电路提高输出电压和扩流电路UXX:为W78XX固定输出电压扩压的电路COW78XXC79扩流扩压电路测试扩流扩压电路测试扩流电路扩流电路扩压电路扩压电路79扩流扩压电路测试扩流电路扩压电路80开关电源开关电源特点：特点：由于稳压调整管工作在线性区，因此管耗很由于稳压调整管工作在线性区，因此管耗很大，电源效率为原来的大，电源效率为原来的（4060）。而开关。而开关管让稳压调整管工作在开关状态，所以电源效率管让稳压调整管工作在开关状态，所以电源效率高高（8090），稳压宽，滤波效果好），稳压宽，滤波效果好，在电，在电子设备产品中被广泛应用。子设备产品中被广泛应用。80开关电源特点：由于稳压调整管工作在线性区，因此管耗很81原理分析原理分析81原理分析第二章第二章 基本电路验证与分析基本电路验证与分析3、集成运算放大器第二章基本电路验证与分析什么是集成运算放大器？什么是集成运算放大器？什么是集成运算放大器？什么是集成运算放大器？集成运算放大器的特点集成运算放大器的特点集成运算放大器是一种具有集成运算放大器是一种具有很高放大倍数很高放大倍数的多的多级直接耦合放大电路。是发展级直接耦合放大电路。是发展最早最早、应用、应用最广泛最广泛的的一种一种模拟集成电路模拟集成电路。高增益、高增益、高增益、高增益、Auo高高:80dB140dBrid高高:1051011 ro低低:几十几十 几百几百 KCMRR高高:70dB130dBuo+Auou+u。+UCCUEE这些优点怎样表现在参数上？这些优点怎样表现在参数上？高可靠性、高可靠性、高可靠性、高可靠性、低成本、低成本、低成本、低成本、小尺寸小尺寸小尺寸小尺寸什么是集成运算放大器？集成运算放大器的特点集运算放大器的特点介绍运算放大器的特点介绍工作在工作在线性区线性区（1）理想运放两输入端）理想运放两输入端电位相等电位相等（虚短虚短）uo=Audui=Aud(uPuN)uPuN=uo/Aud=0uP=uN（2）理想运放输入）理想运放输入电流电流等于等于零零（虚断虚断）理想的理想的Rid=iP=iN=0运算放大器的特点介绍工作在线性区（1）理想运放两输入端电位相工作在工作在工作在工作在非线性区的特点非线性区的特点非线性区的特点非线性区的特点输出只有两种可能输出只有两种可能输出只有两种可能输出只有两种可能+U+Uo(sat)o(sat)或或或或 U Uo(sat)o(sat)u+u uo-Uo(sat)+Uo(sat)饱和区当当 u+u 时，时，uo=+Uo(sat)u+uu 时，时，u uoo=+=+U Uoo(sat)(sat)uu+uu电压比较器电路设计1、此电路为过零比较器，因为和负向端比较是零电位，如果负相端是其他电压查看输出波形情况电压比较器电路设计1、此电路为过零比较器，因为和负向端比较是文氏桥震荡电路文氏桥震荡电路1、特点、特点1、当、当R1=R2，C1=C2时，正反馈量时，正反馈量最大为原来的最大为原来的1/3。所以，起振条件为所以，起振条件为A为放大为放大倍数，倍数，由同相比例放大器公式：由同相比例放大器公式：所以起振时，所以起振时，RF2R1当电路稳定后，需要当电路稳定后，需要RF=2R1，否则，幅，否则，幅值将不断增加。值将不断增加。2、震荡频率为、震荡频率为文氏桥震荡电路1、特点1、当R1=R2，C1=C2时，正反馈文氏桥电路设计测试文氏桥电路设计测试1、题目、题目设计一个设计一个1KHZ的的正弦波信号正弦波信号。分析：分析：1、输出电压较小时，由于、输出电压较小时，由于没没达到达到二极管的启动电压，所以二二极管的启动电压，所以二极管极管不导通不导通，电压放大，电压放大很快很快。2、当、当达到达到二极管的二极管的启动电压启动电压时，时，R5不再起作用不再起作用，所以，所以，R5的大小的大小决定了决定了启动速度启动速度3、R3决定了决定了输出的幅值输出的幅值，它会在，它会在R3和和R5以及二极以及二极管管之间，寻找到一个之间，寻找到一个平衡点平衡点，使信号达到，使信号达到稳定稳定文氏桥电路设计测试1、题目分析：1、输出电压较小时，由于没2功率放大器功率放大器第二章 基本电路验证与分析功率放大器第二章基本电路验证与分析功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。放大电路。特点：特点：输出信号电压大输出信号电压大；输出信号电流大输出信号电流大；放大电路的输出电阻与负载匹配放大电路的输出电阻与负载匹配。电压放大器与功率放大器的区别：电压放大器与功率放大器的区别：电压放大电压放大不失真地提高输入信号的幅度，不失真地提高输入信号的幅度，以驱动后面的功率放大级，通常以驱动后面的功率放大级，通常工作在小信号状态工作在小信号状态。功率放大功率放大信号不失真或轻度失真的条件下信号不失真或轻度失真的条件下提高输出功率，通常提高输出功率，通常工作在大信号状态工作在大信号状态。那么什么是功率放大器？那么什么是功率放大器？功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大功率放大电路中三极管的三种工作模式功率放大电路中三极管的三种工作模式甲甲类类：Q点点适适中中，信信号号在在整整个个周周期期内都能通过。内都能通过。效率效率50甲甲乙乙类类：Q点点接接近近截截止止区区，导导通通大大于于半半个个周周期期，效效率率介于介于甲类和乙类甲类和乙类之间之间iCuCEQ1UCEQICQVCCiCuCEQ3ICQVCC乙乙类类：Q点点在在截截止止区区，半半个个周周期期导通，导通，效率效率78iCuCEQ2ICQVCC功率放大电路中三极管的三种工作模式甲类：Q点适中，信号在整个那么为什么甲类工作效率低乙类工作效率高那么为什么甲类工作效率低乙类工作效率高?甲类工作电路甲类工作电路乙类工作电路乙类工作电路那么为什么甲类工作效率低乙类工作效率高?甲类工作电路乙类工作功率放大器内部的两种结构电路功率放大器内部的两种结构电路ui-USCT1T2uo+USCRLiLRLuiT1T2+USCCUL+-OTL电路电路OCL电路电路功率放大器内部的两种结构电路ui-USCT1T2uo+USCLM3861234785RPC1C2C3C4C5C610 F36k 10 F100 F220 F0.1 F8 10.047 F+VCC6LM386集成功率放大器的应用集成功率放大器的应用输出电容输出电容(OTL)频频率率补补偿偿，抵抵消消电电 感感高高频频的的不不良良影影响响防防止自激等止自激等调节电压调节电压放大倍数放大倍数LM第二章第二章 基本电路验证与分析基本电路验证与分析 555定时器及应用第二章基本电路验证与分析低低低低电平电平触发端触发端高高高高电平电平触发端触发端电压电压控制端控制端复位端复位端低低低低电平有效电平有效放电端放电端4.516V它它是一种应用方便的是一种应用方便的中规模集成电路中规模集成电路,广泛用于信号广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。的产生、变换、控制与检测。因为它是因为它是3个个5K电阻电阻分压，所以被叫做分压，所以被叫做555定时器定时器什么是什么是555定时器定时器？低电平高电平电压复位端放电端4.516V它是一种应用方便的001555定时器的工作原理定时器的工作原理001555定时器的工作原理R=0时，时，Q=1，uo=0，T饱和导通。饱和导通。R=1、UTH2VCC/3、UTRVCC/3时，时，C1=0、C2=1，Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。饱和导通。2VCC/3VCC/300011R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。R=1、UTHR=0时，时，Q=1，uo=0，T饱和导通。饱和导通。R=1、UTH2VCC/3、UTRVCC/3时，时，C1=0、C2=1，Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。饱和导通。2VCC/3VCC/310011R=1、UTH2VCC/3、UTRVCC/3时，时，C1=1、C2=1，Q、Q不变，不变，uo不变，不变，T状态不变。状态不变。110R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。R=1、UTHR=0时，时，Q=1，uo=0，T饱和导通。饱和导通。R=1、UTH2VCC/3、UTRVCC/3时，时，C1=0、C2=1，Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。饱和导通。2VCC/3VCC/311100R=1、UTH2VCC/3、UTRVCC/3时，时，C1=1、C2=1，Q、Q不变，不变，uo不变，不变，T状态不变。状态不变。R=1、UTH2VCC/3、UTRVCC/3时，时，C1=1、C2=0，Q=0、Q=1，uo=1，T截止。截止。R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。R=1、UTH 由由555定时器构成的多谐振荡器定时器构成的多谐振荡器Uo=0Uo=1保持区保持区THTRGNDDISVOVCCRDVCO滤除高频滤除高频干扰信号干扰信号由555定时器构成的多谐振荡器Uo=0Uo=1保持区THT第一个暂稳态的脉冲宽度第一个暂稳态的脉冲宽度tp1，即，即uc从从VCC/3充电上升到充电上升到2VCC/3所需的时间：所需的时间：第二个暂稳态的脉冲宽度第二个暂稳态的脉冲宽度tp2，即即uc从从2VCC/3放电下降到放电下降到VCC/3所需的时所需的时间：间：Uo=0Uo=1保持区保持区THTRGNDDISVOVCC RDVCO第一个暂稳态的脉冲宽度tp1，即第二个暂稳态的脉冲宽度tp2可计算得：可计算得：T1=0.7R1C T2=0.7R2C总时间总时间 T=T1+T2=0.7(R1+R2)C占空比：占空比：由此可知它的占空比始终大于由此可知它的占空比始终大于50占空比可调的电路占空比可调的电路THTRVCODIS所以所以R1、R2、C确定，确定，那么周期那么周期T,也就确定了也就确定了占空比：占空比：可计算得：T1=0.7R1C占空比：由此可知它的占空占空比可调电路设计占空比可调电路设计题目、产生题目、产生1KHZ,占空比可调电路占空比可调电路占空比可调电路设计题目、产生1KHZ,占空比可调电路2024/6/17120由外界触发由外界触发自动返回自动返回稳定状态稳定状态稳定状态稳定状态暂稳态暂稳态恢复恢复期期工作特性：工作特性：555定时器定时器构成单稳态触发器构成单稳态触发器它有它有稳态稳态和和暂稳态暂稳态两个不同的工作状态；两个不同的工作状态；在外界触发脉冲作用下，能在外界触发脉冲作用下，能从稳态从稳态翻转到翻转到暂稳态暂稳态，在在暂稳态暂稳态维持一段时间以后，电路能维持一段时间以后，电路能自动返回稳态自动返回稳态；暂稳态不能暂稳态不能长久保持长久保持，其维持时间的长短取决于电，其维持时间的长短取决于电路路自身参数自身参数，与，与外界触发脉冲外界触发脉冲无关。无关。2023/7/30120由外界触发自动返回稳定状态稳定状态暂THTRGNDDISVOVCCRDVCO那么那么单稳态电路单稳态电路原理是怎样的呢？原理是怎样的呢？THTRGNDDISVOVCCRDVCO那么单稳态电路原理是特点：特点：1、只要给一个只要给一个低电平的触发低电平的触发信号，那么信号，那么暂稳态的停暂稳态的停留时间留时间为电压为电压0V的的充电时间充电时间。2、充电时间、充电时间Tp=1.1RC3、由此可以用它做一个、由此可以用它做一个定时电路定时电路，时间由，时间由RC可确可确定定特点：1、只要给一个低电平的触发信号，那么暂稳态的停2、充电定时电路设计定时电路设计题目：设计一个延时题目：设计一个延时1S的电路的电路定时电路设计题目：设计一个延时1S的电路第三章第三章 实际电路应用实际电路应用1、多路稳压电源设计第三章实际电路应用电路设计要点电路设计要点1、变压器的选择、变压器的选择由于由于7812的最大输入电压范围为的最大输入电压范围为14.535V,所以对于所以对于变压器可以选择输出变压器可以选择输出12v、2A电路设计要点1、变压器的选择由于7812的最大输入电压范围为126对于整流二极管的选择对于整流二极管的选择可以选择可以选择1N4007，它能承受，它能承受1000V的反向电压的反向电压，最大平均电流为，最大平均电流为1A，那么它就能保证，那么它就能保证2A的负载输出。的负载输出。对于对于2电阻的选择电阻的选择对于对于5V稳压管稳压管,如果如果输入为输入为12V，那么当稳压成，那么当稳压成5V电压时，电压时，6V的压的压降，在稳压管上造成的降，在稳压管上造成的功耗是比较大的功耗是比较大的，为了，为了减小一些稳压管减小一些稳压管上的上的功耗，我们选择功耗，我们选择2电阻电阻给它分一些给它分一些功耗。功耗。稳压管稳压管稳压管要增加稳压管要增加散热片散热片，防止稳压管，防止稳压管散热不好散热不好，而造成，而造成稳压管烧毁稳压管烧毁输出线上的二极管的选择输出线上的二极管的选择输出线上的输出线上的二极管二极管作用，主要是作用，主要是防止负载上有反向电压防止负载上有反向电压，造成对，造成对稳压块稳压块的影响。所以这里我们可以选择的影响。所以这里我们可以选择1N4148，开关二极管，因，开关二极管，因为它反应快，能够对为它反应快，能够对反向电压反向电压作出及时处理作出及时处理126对于整流二极管的选择可以选择1N4007，它能承受102、数控恒流源数控恒流源一个课件弄明白模电数电基础知识1、电路、电路的组成的组成1、电路的组成恒流源总结恒流源总结1、限流电阻要根据需、限流电阻要根据需要的要的电流最大值电流最大值，选择，选择合适的合适的大功率电阻大功率电阻。2、对于电源要考、对于电源要考虑它能否输出所虑它能否输出所需需要的电流要的电流3、要保证场效应、要保证场效应管工作在管工作在恒流区恒流区恒流源总结1、限流电阻要根据需2、对于电源要考虑它能否输出所1303、峰值检测电路、峰值检测电路1303、峰值检测电路131电路设计电路设计作用：作用：检测输入信号的检测输入信号的峰值电压峰值电压组成部分组成部分1、电压输入部分、电压输入部分为跟谁器模式为跟谁器模式2、检波电路、检波电路为两个开关管组成为两个开关管组成3、电压保持电路、电压保持电路4、放电电路、放电电路131电路设计作用：组成部分1、电压输入部分2、检波电路3、