《電子技術(shù)應(yīng)用》
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電子專業(yè)需熟記的20個(gè)模擬電路

2020-05-24
來源:與非網(wǎng)

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,、電子等電控類專業(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

 

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注意要點(diǎn):

 

1,、二極管的單向?qū)щ娦裕?/p>


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:

 

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理想開關(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)為它的電阻為無窮大,電流為零 . 就是截止,。恒壓降模型是說當(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

 

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注意要點(diǎn):

 

1,、電源濾波的過程分析:


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 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,,又開始充電過程,u 0 迅速上升,。ωt=ωt3 時(shí)有 u 2=u 0,,ωt3 后,電容通過 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

 

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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。

 

與電源濾波器的區(qū)別和相同點(diǎn):


兩者區(qū)別為:信號(hào)濾波器用來過濾信號(hào),,其通帶是一定的頻率范圍,,而電源濾波器則是用來濾除交流成分,使直流通過,,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。


相同點(diǎn):都是用電路的幅頻特性來工作,。

 

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

 

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考濾到實(shí)際中,,常有 R<<ωL,所以有

 

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幅頻關(guān)系和相頻關(guān)系曲線:

 

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3,、畫出通頻帶曲線:

 

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計(jì)算諧振頻率:fo=1/2π√LC

 

四,、微分和積分電路

 

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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程分析,,畫出電壓變化波形圖,;


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

 

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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

 

 

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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)

 

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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


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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)壓過程分析。

 

十,、串聯(lián)穩(wěn)壓電源

 

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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)壓過程分析;


3,、輸出電壓計(jì)算,。

 

十一,、差分放大電路

 

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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,,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

 

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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

 

 

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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

 

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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

 

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注意要點(diǎn):


1,、電壓比較器的作用,,工作過程;


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、乙類功率放大器的工作過程以及交越失真,;


2,、復(fù)合三極管的復(fù)合規(guī)則,;


3、甲乙類功率放大器的工作原理,,自舉過程,,甲類功率放大器,甲乙類功率放大器的特點(diǎn),。


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