模拟电子技术基础杨拴科第10章课件
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模拟电子技术基础PPT精选文档
2
二、发展趋势及应用
21世纪仍然是电子技术发展的世纪。微电子 技术；光电子技术；分子、生物、传感器电子 技术；存储、显示电子技术是电子技术领域四 项特别引人注目的技术。这些技术的迅速成熟 使得电子技术呈现出的明显的发展速度快；应 用领域广；高新技术含量高；机电一体化；光 电一体化；控制自动化；操作傻瓜化；逐步实 现人工智能化的发展趋势。各种技术的相互渗 透，数字化、多媒体、微电子等信息技术促进 了电子技术、计算机通信技术的逐步融合。
击穿”和“齐纳击穿”两类。
29
• 雪崩击穿的过程是这样的，当反向电压较高 时，结内电场很强，而结层又有一定的宽度， 在结内作漂移运动的少数载流子受强电场的 加速作用可获得很大的能量。它与结内原子 碰撞时，使原子的价电子摆脱束缚状态而形 成电子－空穴对。新产生的电子和空穴在强 电场作用下，再去碰撞其它原子，产生更多 的电子－空穴对。如此连锁反应，使耗尽层 中载流子的数量急剧增加，反向电流迅速增 大，PN结发生了雪崩击穿。雪崩击穿的本质 是碰撞电离。
12
三、本征半导体中的两种载流子
物质内部运载电荷的粒子称为载流子。 物质的导电能力决定于载流子的数目和 运动速度。晶体中的共价键具有很强的 结合力，在热力学零度，价电子没有能 力脱离共价键的束缚，这时晶体中没有 自由电子，半导体不能导电。在室温下， 少数价电子因热激发而获得足够的能量， 因而脱离共价键的束缚变为自由电子， 同时在原来共价键处留下一个空位。这 个空位叫空穴。
1、势垒电容
PN结外加电压变化时，空间电荷区的宽 度随之变化，即耗尽层的电荷量随外加电 压而增多或减少，这种现象与电容器的充、 放电过程相同，耗尽层宽窄变化所等效的 这个电容称为势垒电容Cb。
32
2、扩散电容 当PN结加正向偏压时，P区和N区的多子
二、发展趋势及应用
21世纪仍然是电子技术发展的世纪。微电子 技术；光电子技术；分子、生物、传感器电子 技术；存储、显示电子技术是电子技术领域四 项特别引人注目的技术。这些技术的迅速成熟 使得电子技术呈现出的明显的发展速度快；应 用领域广；高新技术含量高；机电一体化；光 电一体化；控制自动化；操作傻瓜化；逐步实 现人工智能化的发展趋势。各种技术的相互渗 透，数字化、多媒体、微电子等信息技术促进 了电子技术、计算机通信技术的逐步融合。
击穿”和“齐纳击穿”两类。
29
• 雪崩击穿的过程是这样的，当反向电压较高 时，结内电场很强，而结层又有一定的宽度， 在结内作漂移运动的少数载流子受强电场的 加速作用可获得很大的能量。它与结内原子 碰撞时，使原子的价电子摆脱束缚状态而形 成电子－空穴对。新产生的电子和空穴在强 电场作用下，再去碰撞其它原子，产生更多 的电子－空穴对。如此连锁反应，使耗尽层 中载流子的数量急剧增加，反向电流迅速增 大，PN结发生了雪崩击穿。雪崩击穿的本质 是碰撞电离。
12
三、本征半导体中的两种载流子
物质内部运载电荷的粒子称为载流子。 物质的导电能力决定于载流子的数目和 运动速度。晶体中的共价键具有很强的 结合力，在热力学零度，价电子没有能 力脱离共价键的束缚，这时晶体中没有 自由电子，半导体不能导电。在室温下， 少数价电子因热激发而获得足够的能量， 因而脱离共价键的束缚变为自由电子， 同时在原来共价键处留下一个空位。这 个空位叫空穴。
1、势垒电容
PN结外加电压变化时，空间电荷区的宽 度随之变化，即耗尽层的电荷量随外加电 压而增多或减少，这种现象与电容器的充、 放电过程相同，耗尽层宽窄变化所等效的 这个电容称为势垒电容Cb。
32
2、扩散电容 当PN结加正向偏压时，P区和N区的多子
模拟电子技术基础ppt课件
2. PN 结外加反向电压时处于截止状态(反偏) 反向接法时，外电场与内电场的方向一致，增强了内 电场的作用；
外电场使空间电荷区变宽； 不利于扩散运动，有利于漂移运动，漂移电流大于扩 散电流，电路中产生反向电流 I ； 由于少数载流子浓度很低，反向电流数值非常小。
24
P
耗尽层
N
IS
内电场方向
外电场方向
在硅或锗的晶体中掺入少量的 5 价杂质元素，如 磷、锑、砷等，即构成 N 型半导体(或称电子型 半导体)。
常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。
12
本征半导体掺入 5 价元素后，原来晶体中的某些 硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有 5 个价 电子，其中 4 个与硅构成共价键，多余一个电子只受 自身原子核吸引，在室温下即可成为自由电子。
36
二、温度对二极管伏安特性的影响(了解)
在环境温度升高时，二极管的正向特性将左移，反
向特性将下移。
I / mA
15
温度增加
10
5
– 50 – 25
–0.01 0 0.2 0.4 U / V
–0.02
二极管的特性对温度很敏感。
37
1.2.3 二极管的参数
(1) 最大整流电流IF
(2) 反向击穿电压U（BR）和最高反向工作电压URM
3. 折线模型
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 17
1.1.3 PN结
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。
外电场使空间电荷区变宽； 不利于扩散运动，有利于漂移运动，漂移电流大于扩 散电流，电路中产生反向电流 I ； 由于少数载流子浓度很低，反向电流数值非常小。
24
P
耗尽层
N
IS
内电场方向
外电场方向
在硅或锗的晶体中掺入少量的 5 价杂质元素，如 磷、锑、砷等，即构成 N 型半导体(或称电子型 半导体)。
常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。
12
本征半导体掺入 5 价元素后，原来晶体中的某些 硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有 5 个价 电子，其中 4 个与硅构成共价键，多余一个电子只受 自身原子核吸引，在室温下即可成为自由电子。
36
二、温度对二极管伏安特性的影响(了解)
在环境温度升高时，二极管的正向特性将左移，反
向特性将下移。
I / mA
15
温度增加
10
5
– 50 – 25
–0.01 0 0.2 0.4 U / V
–0.02
二极管的特性对温度很敏感。
37
1.2.3 二极管的参数
(1) 最大整流电流IF
(2) 反向击穿电压U（BR）和最高反向工作电压URM
3. 折线模型
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 17
1.1.3 PN结
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。
《模拟电子技术基础》第十章
2U 2 πRL
U R > 1.1 2U 2
u2 正半周时：A点电位最高，B点 正半周时： 点电位最高 点电位最高， 点 电位最低， 导通， 电位最低 ， D1 、 D3 导通 ， D2 、 D4 截 止， uo =u2;
u2 负半周时：A点电位最低，B点电位最高， D2、D4导 负半周时： 点电位最低 点电位最低， 点电位最高 点电位最高， 截止， 通，D1、D3截止， uo =-u2。
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2
' R1 + R2' 输出电压 U0 = 1+ UZ ' R3 + R2 R1 R1 + R2 U0min = 1+ UZ U0max = 1+ R + R UZ R3 2 3
2. 集成稳压器
1 输入端
W7800
2 输出端 3 公共端 2 输出端 3 调整端
Home
1 1. 半波整流
D
ui
2U 2 O
RL
π
uo
~220V 50Hz
+ u2 -
2π
3π 4π ω t
+ uo -
工作原理
利用二极管的单向导电性。 利用二极管的单向导电性。
2U 2 O
π
uD
2π
3π 4π ω t
1 π 2U 2 U o(AV) = ∫0 2 U 2 sin ωt dωt 2π Uom U2 / 2 U o(AV) 0.45U 2 = ≈1.57 S= 2U 2 I o(AV) = ≈ = ≈ 0.45U 2 Uo(AV) 2U2 /π RL RL
主要参数
O
π 2π 3π 4π
清华 杨素行 第三版 模电 第10章
+
文氏电桥振荡电路。
R´
C2
R2
RC 串并联网络振荡电路
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2. 振荡频率和起振条件
仿真
（1)振荡频率
f0 =
1 2πRC
（2)起振条件 A·F· > 1
F·
=
1 3
A· > 3
R1 C1
RF
A
U·o
+
R´
C2
R2
RC 串并联网络振荡电路
Auf
=
1+
RF R´
RF > 2 R´
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当ω 较低时
1/ωC1 >> R1
1/ωC2 >> R2 可忽略R1和1/ωC2 U&f 相位超前于U&
ω低
+
C1
U·
R1
+
-
R2 C2
U·f -
(a)RC串并联电路
当ω 较高时
1/ωC1 << R1
1/ωC2 << R2 可忽略R2和1/ωC1 U&f 相位滞后于U& ω高
+
C1
U·
-
R2
U+·-f
适用于产生单一频率的振荡波形。
以上三种电路的振荡频率均与 RC 成反比，
一般用来产生几赫至几百千赫的低频信号。
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第三节 LC 正弦波振荡电路
LC并联电路的选频特性 变压器反馈式振荡电路 电感三点式振荡电路 电容三点式振荡电路
下页 总目录
一、 LC 并联电路的选频特性 I·
低频时并联阻抗为感性， 高频时并联阻抗为容性， 在某一中间频率时为纯阻性。
模拟电子电路及技术基础 第二版 答案 孙肖子 第10章
(1) 求输出电压Uo的工作范围是多少？ (2) 负载RL容许的最小值是多少？
第十章 电源电路
图 P10-6
第十章 电源电路
解 (1) Rw动端调至最上端时， 输出Uo最大， 最大值为
U om a x
12 R1
(R1
Rw
R2
)
12 3
(3
1 1)
20 V
Rw动端调至最下端时， 输出Uo最小， 最小值为
10-10 图P10-10是串联型开关稳压电源原理框图。 已知 输入电压Ui是直流电压， 开关调整管V的饱和压降和穿透电 流均可忽略不计， 电感L上的直流压降可忽略不计， 设UB 在开关转换每个周期内为高电平的时间是TK。
(1) 开关调整管V发射极UE的波形是什么？ (2) 若取样电压UF升高， 则UB的脉宽TK将如何变化？ (3) 在同样输出电压的条件下， 若三角波发生器输出UT 的周期T减小， 则开关调整管V的管耗将如何变化？ (4) 求输出电压Uo。
第十章 电源电路
(4) 掌握串联型稳压电路工作原理及其分析、 计算； 理 解集成三端稳压器的工作原理及其基本应用电路。
(5) 了解串联开关式稳压电路的组成和工作原理(重点了 解开关电源提高效率、 减小体积的原理)； 了解各种集成 开关稳压器。
2. 重点、 难点 重点： 串联型稳压电路的工作原理、 分析、 计算及集 成三端稳压器的基本使用。 难点： 桥式整流、 滤波电路和串联型稳压电路的分析、 计算。
第十章 电源电路
10-2 在变压器副边电压相同的条件下， 请将桥式整流 滤波电路与半波整流电路相比较后， 回答以下问题：
(1) 输出电压有效值高出 (1倍、 1.2倍、 1.4倍)； (2) 整流管的平均整流电流 (减半、 不变、 增大1 倍)； (3) 每个整流管的反向击穿电压 (增大、 减小、 不 变)； (4) 纹波电压 (基本不变、 下降很多、 有所增大)。 解 (1) 1倍；(2) 增大1倍；(3) 增大；(4) 下降很多。
第十章 电源电路
图 P10-6
第十章 电源电路
解 (1) Rw动端调至最上端时， 输出Uo最大， 最大值为
U om a x
12 R1
(R1
Rw
R2
)
12 3
(3
1 1)
20 V
Rw动端调至最下端时， 输出Uo最小， 最小值为
10-10 图P10-10是串联型开关稳压电源原理框图。 已知 输入电压Ui是直流电压， 开关调整管V的饱和压降和穿透电 流均可忽略不计， 电感L上的直流压降可忽略不计， 设UB 在开关转换每个周期内为高电平的时间是TK。
(1) 开关调整管V发射极UE的波形是什么？ (2) 若取样电压UF升高， 则UB的脉宽TK将如何变化？ (3) 在同样输出电压的条件下， 若三角波发生器输出UT 的周期T减小， 则开关调整管V的管耗将如何变化？ (4) 求输出电压Uo。
第十章 电源电路
(4) 掌握串联型稳压电路工作原理及其分析、 计算； 理 解集成三端稳压器的工作原理及其基本应用电路。
(5) 了解串联开关式稳压电路的组成和工作原理(重点了 解开关电源提高效率、 减小体积的原理)； 了解各种集成 开关稳压器。
2. 重点、 难点 重点： 串联型稳压电路的工作原理、 分析、 计算及集 成三端稳压器的基本使用。 难点： 桥式整流、 滤波电路和串联型稳压电路的分析、 计算。
第十章 电源电路
10-2 在变压器副边电压相同的条件下， 请将桥式整流 滤波电路与半波整流电路相比较后， 回答以下问题：
(1) 输出电压有效值高出 (1倍、 1.2倍、 1.4倍)； (2) 整流管的平均整流电流 (减半、 不变、 增大1 倍)； (3) 每个整流管的反向击穿电压 (增大、 减小、 不 变)； (4) 纹波电压 (基本不变、 下降很多、 有所增大)。 解 (1) 1倍；(2) 增大1倍；(3) 增大；(4) 下降很多。
杨素行__第三版_模拟电子技术基础简明教程课件_第10章
IN
W7800 OUT IN
W7900 OUT
GND
图 10.7.2
GND
第十章 直流电源
二、三端集成稳压器应用电路
1. 基本电路
VD
图 10.7.4 三端集成稳压器基本应用电路
若输出电压较高，接一保护二极管 VD，以保护集 成稳压器内部的调整管。
第十章 直流电源 2. 扩大输出电流
图 10.7.5 扩大三端集成稳压器的输出电流
有低压开关稳压电路、高压开关稳压电路；
有自激式、他激式；双极型三极管、MOS 场效应管 和可控硅开关电路等。
第十章 直流电源
10.8.2 开关型稳压电路的组成 和工作原理
开关调整管
滤波电路
+
放大
采 样 UO 电 路
基准电压
-
-
图 10.8.1 开关型稳压电路示意图
第十章 直流电源
U Omax
R1
R2 R3
R3
UZ
第十章 直流电源
10.6.3 调整管的选择
一、集电极最大允许电流 ICM
ICM ≥ ILmax IR
二、集电极和发射极之间的最大允许电压 U(BR)CEO
U(BR)CEO ≥ UImax 1.1 2U2
三、集电极最大允许耗散功率 PCM
PC UCEIC (UI UO )IC
UO（AV）/U2
S
ID（AV）/ IO（AV） URM / U2
0.45
157%
100%
1.41
0.90
67%
50%
2.83
0.90
67%
50%
1.41
第十章 直流电源
10.3 滤波电路
《模拟电子技术基础》(第四版)_第10章PPT课件
IO
U Imin U Z R
IO max
IZ
Rmax
UImin U Z IZ IO max
U Imax U Z R
IO min
IZM
Rmin
U Imax U Z IZM IO min
作业:
10.11(10.11) (1), 10.12(10.12)
基本调整管稳压电路
调整管 RL
第10章 直流电源
10.1 直流电源的组成和功能 10.4 稳压二极管稳压电路 10.5 串联式稳压电路
10.1直流稳压电源的组成和功能
电网电压
50Hz, 有效值220V
交流 电源
u1
变压 器
u2
整流 电路
滤波 电路
全波整流
UI
稳压
负
电路
载
UO
功能
单向脉动电压
各部分电路输出波形
将电源的交流电压变成直流电压
R 2时, UO最小, Uo min
UZ
R1 R2 R3 R2 R3
UO
UZ
R1 R2 R3 R'2' R3
通过引入深度电压负反馈, 使输出电压Uo稳定 通过引入采样电路, 使输出电压Uo可调 通过引入调整管, 使输出电流Io提高
5. 调整管的选择
IC max IO max UCE max U I max UO min PC max IC U max CE max IO max (U I max UO min )
调整管和负载串联
串联型稳压电路
基本调整管稳压电路
调整管
IOmax (1 )(IZM IZ )
UO UZ U BE
利用T提高了输出电流 输出电压仍不可调
模拟电子技术基础第10章PPT课件
7
与此同时，U2仍按U2sint的规律上升，
一旦当U2＞UC
时，D1、D3导通，
U2→D3→C→D1对C充电。然后，U2又按
U2sint的规律下降，当U2＜UC 时，二极管均
截止，故C又经RL放电。不难理解，在U2的负半
周期也会出现与上述基本相同的结果。这样在U2
的不断作用下，电容上的电压不断进行充放电，
U2一方面向RL供电，另一方面对电容C进行充电，
由于充电时间常数很小（二极管导通电阻和变压器 内阻很小），所以，很快充满电荷，使电容两端电
压UC基本接近U2m，而电容上的电压是不会突变的 。现假设某一时刻U2的正半周期由零开始上升， 因为此时电容上电压UC基本接近U2m，因此U2＜ UC，D1、D2、D3、D4管均截止，电容C通过RL放 电，由于放电时常数d=RLC很大（RL较大时）， 因此放电速度很慢，UC下降很少。
2、整流电路：
作用是利用单向导电性能的整流元件,将正 、负交替的正弦交流电压整流成为单向的 脉动电压，这种单向脉动电压包含着很大 的脉动成分(含有许多谐波分量)，所以还不 符合一般电子设备的供电要求。
3
3、滤波电路：
由CL等储能元件组成，它的作用是尽可能 地将单向脉动电压中脉冲成分滤掉(用来滤 除单向脉动电压中的谐波分量)从而得到比 较平滑的直流电压。
UL0≈(1.1～1.2)U2 总之，电容滤波适用于负载电压较高、负载变化不大的场合
9
2.电感滤波（inductance filter）1、组成
电感滤波电路如图所示，由于市电交流电频率 较低（50HZ），图中电感L一般取值较大，约几H 以上。
+
L
+
R L
UL
-
与此同时，U2仍按U2sint的规律上升，
一旦当U2＞UC
时，D1、D3导通，
U2→D3→C→D1对C充电。然后，U2又按
U2sint的规律下降，当U2＜UC 时，二极管均
截止，故C又经RL放电。不难理解，在U2的负半
周期也会出现与上述基本相同的结果。这样在U2
的不断作用下，电容上的电压不断进行充放电，
U2一方面向RL供电，另一方面对电容C进行充电，
由于充电时间常数很小（二极管导通电阻和变压器 内阻很小），所以，很快充满电荷，使电容两端电
压UC基本接近U2m，而电容上的电压是不会突变的 。现假设某一时刻U2的正半周期由零开始上升， 因为此时电容上电压UC基本接近U2m，因此U2＜ UC，D1、D2、D3、D4管均截止，电容C通过RL放 电，由于放电时常数d=RLC很大（RL较大时）， 因此放电速度很慢，UC下降很少。
2、整流电路：
作用是利用单向导电性能的整流元件,将正 、负交替的正弦交流电压整流成为单向的 脉动电压，这种单向脉动电压包含着很大 的脉动成分(含有许多谐波分量)，所以还不 符合一般电子设备的供电要求。
3
3、滤波电路：
由CL等储能元件组成，它的作用是尽可能 地将单向脉动电压中脉冲成分滤掉(用来滤 除单向脉动电压中的谐波分量)从而得到比 较平滑的直流电压。
UL0≈(1.1～1.2)U2 总之，电容滤波适用于负载电压较高、负载变化不大的场合
9
2.电感滤波（inductance filter）1、组成
电感滤波电路如图所示，由于市电交流电频率 较低（50HZ），图中电感L一般取值较大，约几H 以上。
+
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R L
UL
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模拟电子技术基础(完整课件)
>100000
封装好的集成电路
课程的教学方法
模电——“魔”电 特点：电路形式多、公式多、工程性强 教学方法： 课堂讲课 ——每章小结 ——自我检测题
——作业 ——作业反馈
——实验 ——答疑
总成绩＝期末（70％）＋平时（30％） 平时：作业、课堂、实验等
教材：《模拟电子技术基础》，李国丽王涌李如 春主编，高等教育出版社，国家级十二 五规划教材
就在这个过程中，爱迪生还发现了一 个奇特 的现象：一块烧红的铁会散发出电子云。后人 称之为爱迪生效应，但当时不知道利用这一效 应能做些什么。
1904年，英国发明家弗莱明在真空中加热的 电丝(灯丝)前加了一块板极，从而发明了第一 只电子管，称为二极管。
1906 年，美国发明家德福雷斯特，在二极管 的灯丝和板极之间巧妙地加了一个栅板，从而 发明了第一只真空三极管，建树了早期电子技 术上最重要的里程碑——电子工业真正的诞生 起点 。
2000年10月10日，基尔比 与另外两位科学家共同分享 诺贝尔物理学奖。
获得2000年Nobel物理奖
1958年第一块集成电路：TI公司的Kilby，12个器件，Ge晶片
1959年7月30日，硅谷的仙童半导体公司的诺依斯 采用先进的平面处理技术研制出集成电路，也申请到 一项发明专利 ，题为“半导体器件——导线结构”； 时间比基尔比晚了半年，但确实是后来微电子革命的 基础。
1959年仙童制造的IC
诺依斯
1971年：全球第一个微处理器4004由Intel 公司推出，在它3毫米×4毫米的掩模上，有 2250个晶体管，每个晶体管的距离是10微米， 每秒运算6万次。也就是说，一粒米大小的芯片 内核，其功能居然与世界上第一台计算机—— 占地170平方米的、拥有1.8万个电子管的 “爱
精品课件-模拟电子技术-第10章
(10-11)
因为无论正半周还是负半周, 均是一管截止, 而另一管导通, 故变压器次级两个绕组的电压全部加至截止二极管的两端。 选管时应满足
UR 2 2U2
(10-12)
第十章 直流电源
10.1.3 单相桥式整流
1. 电路与工作原理 桥式整流电路只用一个无中心抽头的次级绕组同 样可达到全波整流的目的。桥式整流电路如图10-4(a)、(b) 所示,电路中采用了四只二极管,接成桥式。电路也可画成 如图10-4(c) 所示的简化形式。
第十章 直流电源
图10 – 4 桥式整流电路
–
第十章 直流电源
图 10 5 桥 式 整 流 电 路 波 形 图
第十章 直流电源
2. 直流电压UO和直流电流IO的计算
UO 0.9U2
IO
0.9 U25U2 RL
3. 脉动系数S
S=0.67
(10-13) (10-14) (10-15)
时, u2 2U2 ,电容电压也达到最大值。之后u2下降,由于
电容电压不能突变,VD1～VD4均反向偏置,故电容C通过RL放电。 由于RL较大,故放电时间常数RLC较大。放电过程直至下一个 周期u2上升到和电容上电压uC相等的t2时刻,u2通过VD3、VD4对 C充电,直至t=t3,二极管又截止,电容再次放电。如此循环,形 成周期性的电容器充放电过程。
第十章 直流电源
第十章 直 流 电 源
10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6
单相整流电路 滤波电路 倍压整流 稳压电路 集成稳压电路 开关型稳压电路
第十章 直流电源
10.1 单相整流电路
图10 – 1 直流电源的组成方框图
第十章 直流电源
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u1
–
+
+ u2
D3 D2 RL
ωt
+ uO
– uO
输出电压波形
输出电压
O π 2π 3π 4π ωt
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模拟电子技术基础
(2) 当C≠0、RL=∞时 、 时
Tr D4 – D1
输入电压
u2
O π 2π 3π 4π
u1
–
+
+ u2
D3 D2 C +
ωt
+ uO
–
uO
O
ro 由于电容器的充电时间常数
ωt
输出电压
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模拟电子技术基础
u2 Tr D4 – D1
O π 2π 3π 4π
u1
–
+
+ u2
D3 D2 C + RL
ωt
+ uO
–
uO , uC
ro 电容器的放电时间常数 较大， 由于τ2较大，放电比较缓慢
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O π 2π 3π 4π ωt
输出电压
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模拟电子技术基础
u2 Tr D4 – D1
10.3.2 串联反馈型线性稳压电路的工作原理 1．电路组成 ． 调整环节
基准环节
+
R UREF + A UB
取样环节
–
T R1 + UO –
返回
UI
DZ UF
比较放大环节
RW R2
RL
–
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模拟电子技术基础
+
R UREF + A UB
–
T R1 + UO – RL
UI 2．稳压原理 ． –
DZ UF
uO C大 大
0.9U2 C小 小 O C=0 iO
电容滤波电路适用于负载电流比较小或负载 基本不变的场合。 基本不变的场合。
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(2) 输出电压平均值 若 ≥
一般取 (3) 输出电流平均值
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模拟电子技术基础
(4) 整流二极管的平均电流 电压波形
uC
uO
uC
+ u2 _
D4
D1 RL D2 C
+
uO
_
D3
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模拟电子技术基础
1 . 工作原理
Tr D4 – D1
输入电压
u1
–
+
+ u2
D3 D2 C + RL
+ uO
–
u2
O
π
2π
3π 4π ωt
(1) 当C=0时 时
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模拟电子技术基础
桥式整流电路
Tr D4 – D1
输入电压
u2
O π 2π 3π 4π
+ uI
+
R C1 C2
+
+ RL uO
+ uI
+
L C1 C2
+
+ RL uO
–
–
–
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–
模拟电子技术基础
思考题 在图示电烙铁供电电路中， 在图示电烙铁供电电路中，试分析以下几种情况各属 于什么供电电路？输出电压多高？哪种情况下电烙铁 于什么供电电路？输出电压多高？ 温度最低？为什么？ 温度最低？为什么？ (1) S1、 S2均闭合 均闭合; (2) S1、 S2均分断; 均分断 (3) S1闭合、S2分断 ~220V 闭合、 分断; (4) S1分断、 S2闭合。 分断、 闭合。
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对于全波整流电路 由于
故
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模拟电子技术基础
Tr + u1 –
a + u2 – b D3
D4
D1
iD1 iO + uO –
iD2 D2 RL
(3) 整流二极管的正向平均电流
(4) 整流二极管的最高反向电压
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模拟电子技术基础
10.2.2
电容滤波电路
Tr
+ u1 _
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模拟电子技术基础
5．限流保护电路 ． T1 + IB1 I C2 UI UB I R + UR T2
保护电路
IO
+
RL UO
比较放大环节
–
–
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模拟电子技术基础
T1 + IB1 I C2 UI UB I
R + UR T2
保护电路
电路外特性 IO +
UO 正常 工作区
O
RL UO
模拟电子技术基础
3. 主要性能指标 (1) 整流输出直流电压 因为输出电压
u2
2U2
O
ωt uO
2U2
O
ωt
输出直流电压
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(2) 输出电压纹波因数γ 输出电压纹波因数γ 定义
式中 Uor —— 输出电压中各次谐波电压有效值的总和 UO —— 输出电压的平均值
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uC
uO
O
π
2π
3π ωt
放电时间常数越大， 越 放电时间常数越大，θ越 冲击电流越大。 小，冲击电流越大。
IDM
iD
i i iD1 D3 iD2D4
(5) 整流二极管的最高反向电压
O
ωt
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模拟电子技术基础
3．π型滤波电路 ． RC—π型滤波电路 型滤波电路 LC—π型滤波电路 型滤波电路
比较放大环节
–
工作原理
–
IOmax
IO
(1) 当IO较小时，UR<UBE2 , T2截止，电路正常工作。 截止，电路正常工作。 较小时， (2) 当Io增大, T2导通。IB1减小，限制了 o的增大。 增大, 导通。 减小，限制了I 的增大。
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10.3.3 高精度基准电压源 1. 电路组成 + IO RC1 IC1 微电流源 UI T1 RE2 IC2 T2 RC2 T3 UREF 温度补 – 偿电路
O π 2π 3π 4π
u1
–
+
+ u2
D3 D2 C + RL
ωt
+ uO
–
uO , uC
ro |>u 当|u2|> C时 二极管D 二极管 2、D4导通 C又开始充电，直到最大值。 又开始充 直到最大值。
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O π 2π 3π 4π ωt
输出电压
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输入电压
u2 Tr D4 – D1
C1 2
1000µF +
C2
0.1µF
C3
100µF
+
+ UO
C
0.33µF
C1
C2
C3
100µF
+
~
0.33µF 0.1µF 1 2 3 LM79×× ×× 上页
– UO
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b . 提高输出电压 + C1 UI –
1
LM78××
3 +
IQ
2
+ R1 – R2
+
C2
UO –
忽略公共端电流I 忽略公共端电流 Q
u1
–
+
+ u2
D3 D2 C +
iO + uO
–
RL
0.9U2 C小 小 O C=0 iO 上页 下页 返回
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外特性特点 外特性特点 a. 当 iO 一 定 时 ， C 越 小 ， UO(AV)越小，纹波越大。 越小，纹波越大。 b.当 C一定时 b.当 C一定时 ， iO越大 , UO(AV) 一定时， 越大, 越小。 越小。 结论： 结论： 外特性差
+ UI –
LM79××
3
C1 1
0.33µF
+ C2 C3 UO + 0.1µF 100µF –
C1 防止自激振荡 各电容器的作用 C2 减小高频干扰 C3 减小输出纹波和低频干扰
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8. 固定式三端稳压器的应用电路 a. 输出正、负电压的稳压电路 输出正、
1 LM78×× ×× 3
(4) 电流调整率
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(5) 输出电压的温度系数
(6) 纹波电压 稳压电路输出端的交流分量（通常为 稳压电路输出端的交流分量（通常为100Hz）的 ） 有效值或幅值。 有效值或幅值。 (7) 纹波电压抑制比 输入、 输入、输出电压中的纹波电压之比
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Tr
+ u1 _
+ u2 _ b
D4
D1 RL D2
+
uO
_
D3
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输入电压
Tr + u1 – a + u2 – b D3 D4 D1 iD1 iO +
u2
2U2
O
ωt
iD2 D2 RL