电工学第10章讲解
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初中物理知识点——第十章
第十章电路、电流、电压、电阻、欧姆定律一、摩擦起电摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象叫摩擦起电；1、两种电荷用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷；用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷；2、电荷间的相互作用同中电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；3、验电器1、用途：用来检验物体是否带电；2、原理：利用同种电荷相互排斥；4、电荷量（电荷）电荷的多少叫电荷量，简称电荷；单位是库仑，简称库，符号为C；5、元电荷1、原子是由位于中心的带正电的原子核和核外带负电的电子组成；2、最小的电荷叫元电荷（一个电子所带电荷）用e表示；e=×10-19;3、在通常情况下，原子核所带正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上相等，电性相反，整个原子呈中性；6、摩擦起电的实质电荷的转移。
（由于不同物体的原子核束缚电子的本领不同，所以摩擦起电并没有新的电荷产生，只是电子从一个物体转移到了另一个物体，失去电子的带正电，得到电子的带负电）7、导体和绝缘体善于导电的物体叫导体（如金属、人体、大地、酸碱盐溶液），不善于导电的物体叫绝缘体（如橡胶、玻璃、塑料等）；导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换；二、电路用导线将用电器、开关、用电器连接起来就组成了电路；电源：提供电能（把其它形式的能转化成电能）的装置；用电器：消耗电能（把电能转化成其它形式的能）的装置；1、电路的工作状态通路：处处连通的电路；开路：某处断开的电路；短路：用导线直接将电源的正负极连同；2、电路图及元件符号用符号表示电路连接的图叫电路图（记住常用的符号）画电路图时要注意：整个电路图导线要横平竖直；元件不能画在拐角处。
3、连接方法 1、线路简捷、不能出现交叉；2、连出的实物图中各元件的顺序一定要与电路图保持一致；3、一般从电源的正极起，顺着电流方向，依次连接，直至回到电源的负极；4、并联电路连接中，先串后并，先支路后干路，连接时找准节点。
5、在连接电路前应将开关断开；4、串联和并联1、把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫串联电路；串联电路特点：电流只有一条路径；各用电器互相影响；2、把电路元件并列连接起来的电路叫并联电路；并联电路特点：电流有多条路径；各用电器互不影响；3、常根据电流的流向判断串、并联：从电源的正极开始，沿电流方向走一圈，回到负极，则为串联，若出现分支则为并联；电荷的定向移动形成电流；电流方向：正电荷定向移动的方向为电流的方向（负电荷定向移动方向和电流方向相反）；在电源外部，电流的方向从电源的正极流向负极；1、电流的强弱1、电流：表示电流强弱的物理量，符号I，单位是安培，符号A，还有毫安(mA)、微安（µA）1A＝103mA＝106µA2、电流强度（I）等于1秒内通过导体横截面的电荷量；I=Q/t2、电流的测量：用电流表；符号○A1、电流表的结构：接线柱、量程、示数、分度值2、电流表的使用（1）先要三“看清”：看清量程、指针是否指在临刻度线上，正负接线柱；（2）电流表必须和用电器串联；（相当于一根导线）；（3）选择合适的量程（如不知道量程，应该选较大的量程，并进行试触。
精品课件-电工与电子技术-第10章
I DM
ID
1 2
Io
0.45 U 2 RL
(10-10)
每只二极管在截止时承受最大反向电压是交流电压的半波
峰值。 所以
U DM U DM 2U 2
(10-11)
第10章 稳压电源
4． 脉动系数S 全波桥式整流输出电压uo的傅里叶级数展开式为
Uo
2U
2
(
2 π
4 3π
cos 2t
4 15π
cos
(3) 稳压电路。在电网电压波动及负载变化时，通过并 联稳压管反向并联能使负载端电压趋于稳定，也可采取串联稳
(4) 三端稳压器能在一定范围内改变电压、电流输出。
习 题 10
第10章 稳压电源
1． 把交流电整流成平滑直流电过程一般可分为 、
和
2． 单相半波整流电路中与二极管阴极连接的负载端一般为
直流电 极，与桥式整流电路相比缺点是
第10章 稳压电源
第10章 稳压电源
10.1 整流电路 10.2 滤波电路 10.3 稳压电路 本章小结 习题10
第10章 稳压电源
10.1 整流电路
10.1.1 1． 图10-1是单相半波整流电路，它由整流变压器T、整流二
极管VD及负载RL组成。在负载上得到单向脉动直流电压和电流， 如图10-2所示为半波整流波形图。
(10-
第10章 稳压电源
2) 稳压管VD 稳定电压UZ是负载的要求电压，单管不够时可串联， Ui=(2～3)Uo：
IZmax≥(1.5~2)Iomax (10-18)
第10章 稳压电源
例10-2 如图10-10所示，已知Ui=30 V，电网电压波动使 Ui有±10%的变化，要求输出Uo=12 V，负载电流IL=0~6 mA， 试选择稳压管和限流电阻R
电工学II——集成运放电路(10章)
结论：
(1) Auf为负值，即 uo与 ui 极性相反。因为 ui 加在反相输入 端。
(2) Auf 只与外部电阻 R1、RF 有关, 与运算放大器本身参数 无关。 (3) | Auf | 可大于 1，也可等于 1 或小于 1 。
(4) 因u–= u+= 0 ， 所以反相输入端“虚地”。 (5) 输入电阻 ri = R1；输出电阻ro=0.
例：电路如下图所示，已知 R1= 10 k ，RF = 50 k 。
求：1. Auf 、R2 ；
2. 若 R1不变，要求Auf为 – 10，则RF 、 R2 应为 多少？
RF
+ ui – R1 R2 – +
D
解：1. Auf = – RF R1
+
+ uo –
= –50 10 = –5 R2 = R1 RF
uo=(VC1+DVC1)-(VC2+DVC2)=0 注意：单端输出，无法抑制零点漂移
动态分析 1.共模信号 u11=u12 大小相等、极性相同 输出电压恒为零（不具备放 大能力）
u11 + 差分放大原理电路 R2
+UCC
R1 RC + T1 RC uo T2 R1 + R2 u 12 -
2.差模信号
输出端与运放电路 反相输入端的关系
平衡电阻 R2 = R1 // RF
输入电压加在了同相输入端，输出 电压对地为正
输出电压作用到该连接地的电路上， 在R1右端产生电压u-， 构成电压串联负反馈
uo RF Auf =1+ ui R1
uo RF 同相比例运算放大系数 Auf =1+ ui R1
电路课件-ch10-精品文档
②引入同名端的意义
2. 同名端
一对同名端
2019/2/17 2019/2/17 15 15
11 12 1 1
L i Mi
21 22 1 2 2
2
d i d i 1 2 u u u L M 1 11 12 1 d t d t
11 12 11 12
方向相同 方向相反
i1 i2 1'u11 – 1 +2' u21 – 2 + + u11 – + u21 – 互感起“增助”作 同向耦合 用 互感起“削弱”作 反向耦合
11
例1 例2.
* *2 2'
Us
i1 *
N1
1
i2 △
N2
i3
N3
* △
1'
+
S i1
2
mV
当开关S闭合时，若毫 伏表正偏，则毫伏表正 极性端与电源正极性端 为一对同名端。
2019/2/17 2019/2/17
+ –
-
1'
2'
14 14
i2 2 1 i1 M + + + + 确定互感电压的极性 L2 u u2 u12 L1 u 21 1 di2 di1 u22 L2 u1 1 L1 – – – – dt dt d i d i 2' 1' 1 2 i i 2 1 u u u L M 2 1 11 12 1 1 M d t d t + – + – d i d i * 1 2 u M L u u L1 L2 u2 2 2 21 22 u u u 1 d t d t 12 21 – + * + – 电流同时从同名端流入 同向耦合 2' 1' 电流同时从异名端流入 反向耦合 结论： 互感电压的正极性端和产生他的电流的进端是
2. 同名端
一对同名端
2019/2/17 2019/2/17 15 15
11 12 1 1
L i Mi
21 22 1 2 2
2
d i d i 1 2 u u u L M 1 11 12 1 d t d t
11 12 11 12
方向相同 方向相反
i1 i2 1'u11 – 1 +2' u21 – 2 + + u11 – + u21 – 互感起“增助”作 同向耦合 用 互感起“削弱”作 反向耦合
11
例1 例2.
* *2 2'
Us
i1 *
N1
1
i2 △
N2
i3
N3
* △
1'
+
S i1
2
mV
当开关S闭合时，若毫 伏表正偏，则毫伏表正 极性端与电源正极性端 为一对同名端。
2019/2/17 2019/2/17
+ –
-
1'
2'
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i2 2 1 i1 M + + + + 确定互感电压的极性 L2 u u2 u12 L1 u 21 1 di2 di1 u22 L2 u1 1 L1 – – – – dt dt d i d i 2' 1' 1 2 i i 2 1 u u u L M 2 1 11 12 1 1 M d t d t + – + – d i d i * 1 2 u M L u u L1 L2 u2 2 2 21 22 u u u 1 d t d t 12 21 – + * + – 电流同时从同名端流入 同向耦合 2' 1' 电流同时从异名端流入 反向耦合 结论： 互感电压的正极性端和产生他的电流的进端是
电工学第10章课后习题的答案ppt课件
3
ui1＞ui2 时，uo= －UOM
0
因此求得 uo 的波形如图 10.14 (b) 所示。－3
π
ωt 2π 3π
(a) uo /V
+UO
MO π
－UOM
ωt 2π 3π
(b) 图 10.14
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第 10 章 集成运算放大器
10.6.3 在图 10.15 所示电路中，集成运放的 UCC = UEE = 9 V。求 R2 以及下述两种情况下的 uo1 和 uo2 ： (1) ui1= 0.1 V，ui2 =－0.2 V；(2) ui1=－0.1 V；ui2= 0.2 V。【解】 R2 = 3 kΩ∥3 kΩ∥3 kΩ= 1 kΩ
(3) ui = 3 V 时，假设
uo
=
－
Rf R1
ui = －11000
× 3 V = －30 V
| uo | ＞UEE ，这是不可能的，说明它已工作在于负饱和
区，故
uo =－UOM =－UEE = －15 V。
(4) ui = －5 V 时，假设
uo
=
－
Rf R1
ui = －11000
× (－5 ) V = 50 V
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第 10 章 集成运算放大器
10.7.2 在图 10.16 所示 RC 正弦波振荡电路中，R = 1 k
Ω，C = 10μF，R1 = 2 kΩ，R2 = 0.5 kΩ，试分析：(1) 为了
满足自励振荡的相位条件，开关应合向哪一端〔合向某一端
时，另一端接地）？(2) 为了满足自励振荡的幅度条件，Rf
【解】 前级电路为电压
电工学电工技术第10章
主电路
A B C Q FU SB1 SB2
KM
控制电路
KM
KM
M 3~
采用继电器、接触器控制后：（1） 电源电压<85%时，接触器触点自动 断开；（2）在电源停电后突然再来 电时，可避免电机自动起动而意外 事故（如伤人等)。
A Q
B C
原理图
FR SB1 KM SB2
FU
C' B' KM
KM
FR M 3~
4. 所有电器的触点均表示在起始情况下的位置，即 在没有通电或没有发生机械动作时的位置； 5. 与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等) 在控 制电路中不画出。
分析和设计控制电路时应注意以下几点： (1) 使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准 确可靠； （2）控制电路和主电路要清楚地分开设计和阅读； （3）控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而右 的顺序进行设计或阅读； （4）必须保证每个继电器、接触器线圈的额定电压， 两个继电器或接触器线圈只能并联不能串联。
按钮常用于接通和断开控制电路。 按钮的外形图和结构如图所示。
常闭触点
(a) 外形图
常开触点
(b) 结构图
二、 按钮
常开(动合)按钮
SB
电路符号 常闭(动断)按钮
SB
SB
电路符号 接通或断开控制电路 复合按钮： 常开按钮和
电路符号
常闭按钮做在一起。
按钮帽
结 复位弹簧 支柱连杆
常闭静触点
构 1 2 1 2 4
KM1
KT
KM1
KT KM2
控制电路
KM2
SB2
M1起动 KM1 延时 KT KM2 KM2
电工学第三版第10章答案
△
（
）
下一题
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Rf =－ R1
R3 1+ ui R4∥Rf R3 R3 Rf =－ 1 + R + R ui R1 4 f R3 Rf R3 = － R （1 + R ） R － 〔 1 1 4
（
）
（
）
u 〕i
即
Rf uo R3 R3 Af = u =－ R1 (1+ R4 )－ R1 i
| Ui | 10 R14 = Rf = × 1 MΩ = 2 MΩ 5 | Uo | R15 = | Ui | 50 Rf = × 1 MΩ = 10 MΩ 5 | Uo |
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上一题
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下一题
10.5.13 图 10. 11 是应用运放测量小电流的原理电路。 输出端接有满量程为 5 V、500μA 的电压表。试计算 Rf1~ Rf5 各电阻值 。
R11
Rf
ui1 R12 ui2 R2
ui1/V +1 0
－
+
∞ +
△
uo (a) t /s
+2
0 －2
ui2/V /V
0 －2
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t /s (d) 图 10.03
下一题
10.5.4 图 10.8 所示为两级比例运算放大电路，求 uo 与 ui 的关系。 Rf 2R Rf 【解】 uo1 =－ R ui R1 1 R ∞ ∞ uo2 － － 2R ui + + uo1 uo2 =－ uo1 + + R + 2 2Rf R2 R uo 3 = ui R1
（
）
下一题
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Rf =－ R1
R3 1+ ui R4∥Rf R3 R3 Rf =－ 1 + R + R ui R1 4 f R3 Rf R3 = － R （1 + R ） R － 〔 1 1 4
（
）
（
）
u 〕i
即
Rf uo R3 R3 Af = u =－ R1 (1+ R4 )－ R1 i
| Ui | 10 R14 = Rf = × 1 MΩ = 2 MΩ 5 | Uo | R15 = | Ui | 50 Rf = × 1 MΩ = 10 MΩ 5 | Uo |
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下一题
10.5.13 图 10. 11 是应用运放测量小电流的原理电路。 输出端接有满量程为 5 V、500μA 的电压表。试计算 Rf1~ Rf5 各电阻值 。
R11
Rf
ui1 R12 ui2 R2
ui1/V +1 0
－
+
∞ +
△
uo (a) t /s
+2
0 －2
ui2/V /V
0 －2
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t /s (d) 图 10.03
下一题
10.5.4 图 10.8 所示为两级比例运算放大电路，求 uo 与 ui 的关系。 Rf 2R Rf 【解】 uo1 =－ R ui R1 1 R ∞ ∞ uo2 － － 2R ui + + uo1 uo2 =－ uo1 + + R + 2 2Rf R2 R uo 3 = ui R1
《电工学及电气设备》课件——10 电气设备
11:27
132
单 相 壳 式 变 压 器
47
电工学及电气设备
•铁心交叠：相邻层按不同方式交错叠放，将接缝错 开。偶数层刚好压着奇数层的接缝，从而减少了磁 阻，便于磁通流通。
11:27
132
48
电工学及电气设备
心式冷轧硅钢片迭片
11:27
132
49
电工学及电气设备
•铁心柱截面形 状：小型变压 器做成方形或 者矩形；大型 变压器做成阶 梯形。容量大 则级数多。叠 片间留有间隙 作为油道(纵向/ 横向)。
11:27
132
39
电工学及电气设备
第三节 电力变压器
一、变压器的主要类型
⑴按绕组分为： 双绕组变压器 三绕组变压器 自耦变压器
⑵按相数分为： 单相变压器
三相变压器 多相变压器
11:27
132
40
电工学及电气设备
(3)按用途分为：
升压变压器 降压变压器 隔离变压器
(4)按冷却方式： 油浸自冷变压器
b. 转浆式多应用在大中型电站上，负荷变化较大， 应用水头范围为3~80m。
11:27
132
10
电工学及电气设备
11:27
132
11
电工学及电气设备
11:27
132
12
电工学及电气设备
11:27
132
13
电工学及电气设备
3．斜流式水轮机（XL）
①特点：
a. 水流流经转轮时倾斜于轴向，故称斜流式。
11:27
132
34
电工学及电气设备
b. 作用：主要是根据负荷的变化来调节水轮机的流量， 以改变水轮机的输出功率适应外界负荷的变化 ；另外引导水流按必须的方向进入转轮形成环 量（速度矩）。
电工学 第10章 课后习题答案 完整ppt课件
ui
R1
u－
－
∞ +
△
R2
u+
+
uo
平衡电阻
当 Rf = R1 时： uo = －ui 反相器
平衡电阻: R2 = R1 // Rf
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第 10 章 集成运算放大器
(2) 同相比例运算电路
u－= u + = ui
if = i1
uo －u－ Rf
=
u－ Rf
uo=
ui RB2 RE uf
uo
－
－
－
其中 uf = Reie ∝ie≈ic
图 10.2.3 放大电路中的反馈
◆ 结论:
RE：串联电流负反馈。
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第 10 章 集成运算放大器
［补充例题 1 ］ 判断图示电路的反馈类型。
［解］
∵ ui＞0 并联反馈
uo＜0
∴ ib = ii－if
当 ud＜ (－ε) 时： uo =－UOM≈－UEE
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第 10 章 集成运算放大器
10.2 反馈的基本概念
输入信号
xi
净输入
信号 放大电路
xd
Ao
输出信号
xo
比较环节 xf
反馈电路
反馈信号 F
图 10.2.1 反馈示意图
开环放大倍数： 闭环放大倍数：
Ao =
xo xd
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下一(4页--3)
第 10 章 集成运算放大器
电工学简明教程课件第10章
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RS es –
+
信 号 源
共发射极基本电路
负载
10.2 共发射极放大电路的分析
静态：放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。 静态分析：确定放大电路的静态值。 ——静态工作点Q：IB、IC、UCE 。
动态：放大电路有信号输入（ui 0）时的工作状态。 动态分析: 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro 等。
2 基本放大电路各元件作用
RB C1 + + ui – C2 + iC + iB + + T uCE uBE – RL u o – – iE RC +UCC
RS es – +
晶体管T--放大元 件, iC= iB。要保 证集电结反偏,发 射结正偏,使晶体 管工作在放大区 。
共发射极基本电路
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U CC RC
ICQ
O
UCEQ
UCC
UCE /V
直流负载线斜率
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1 tan RC
共射放大电路的电压放大作用
+UCC
RB C1 + C2 + + iB iC + + T uCE uBE – uo – iE – iC RC
+ ui –
uo = 0 uBE = UBE uCE = UCE
Ii
+
Ib B
Ui
RB
Ic C
+ ES
rbe
βI b
RC E
+
RL U o
RS es –
+
信 号 源
共发射极基本电路
负载
10.2 共发射极放大电路的分析
静态：放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。 静态分析：确定放大电路的静态值。 ——静态工作点Q：IB、IC、UCE 。
动态：放大电路有信号输入（ui 0）时的工作状态。 动态分析: 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro 等。
2 基本放大电路各元件作用
RB C1 + + ui – C2 + iC + iB + + T uCE uBE – RL u o – – iE RC +UCC
RS es – +
晶体管T--放大元 件, iC= iB。要保 证集电结反偏,发 射结正偏,使晶体 管工作在放大区 。
共发射极基本电路
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U CC RC
ICQ
O
UCEQ
UCC
UCE /V
直流负载线斜率
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1 tan RC
共射放大电路的电压放大作用
+UCC
RB C1 + C2 + + iB iC + + T uCE uBE – uo – iE – iC RC
+ ui –
uo = 0 uBE = UBE uCE = UCE
Ii
+
Ib B
Ui
RB
Ic C
+ ES
rbe
βI b
RC E
+
RL U o
电工学第十章
量和最大输入量的比称为分辨率，即
分辨率=1/（2n-1）
(2)精度：即转换精度
绝对转换精度：就是指每个输出电压接近理
想值的程度。绝对精度与标准电源精度、权电阻
的精度有关。
可用D/A变换器的输出变化量来表示，如几分
之几伏。也有用D/A变换器最低有效位LSB的几分
之几来表示，如
1 4
LSB。
相对转换精度：是更加常用的描述输出电压接 近理想值程度的物理量。一般用绝对转换精度相对 于满量程输出的百分数来表示，有时也用最低有效 位（LSB）的几分之几表示。
MOV AL，DATAL OUT PORTL，AL MOV AL，DATAH OUT PORTH，AL OUT PORT，AL
※3.带有数据输入寄存器的D/A芯片与系统的连接
内部带有数据输入寄存器的D/A芯片，使用时 可以将D/A芯片直接和数据总线相连。
以DAC0832为例来具体介绍这类转换芯片的工 作原理和使用方法。 （1）DAC0832内部功能结构
IOR IOW
A2 A1
地址 信号
译 码
器
8255
D0~D7 RESET
RD
PA0 ~7
WR
+5V
A1 A0
CS
DAC0832
D0~D7
ILE
WR1 CS WR2 XFER DGND
RFB
IOUT1 IOUT2 +
输出
若改变锯齿波周期，加延时子程 序。
INIT55： MOV DX，PORTCT MOV AL，80H OUT DX，AL
DAC0832的功能示意图见下图所示
工作方式：有三种，即双 缓冲工作方式、仅有输入 寄存器工作在锁存状态的 单缓冲方式或仅有DAC寄 存器工作在锁存状态的单 缓冲方式。
唐介《电工学》第10章(纪)
AO
输出端
ui
同相 输入端
uo
集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多 级直接耦合放大电路。 特点：高增益、高可靠性、低成本、小尺寸
u－ 反相输入端 － － ud + + u+
同相输入端
AO + 输出端
uo
输入方式: • 反相输入 • 同相输入 • 差分输入
+UCC 8 7 100dB 2 6 3 1 5 4
若三者同相，则 Xd = Xi – Xf
可见 Xd < Xi ，即反馈信号起了削弱净输入信号的 作用（负反馈）。
1. 反馈的分类
直流反馈：反馈只对直流 分量起作用，反馈元件只 能传递直流信号。 交流反馈：反馈只对交流 分量起作用，反馈元件只 能传递交流信号。 负反馈：反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。 正反馈：反馈增强净输入信号， 使放大倍数提高。
反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较—— 并联反馈 特点：输入电阻低、输出电阻低
uo 取自输出电压——电压反馈 反馈电流 if Rf
if 削弱了净输入电流(差 值电流) ——负反馈
2
串联电压负反馈
RF 设输入电压 ui 为正， 各电压的实际方向如图 差值电压 ud =ui – uf uf 削弱了净输入电压 (差值电压) ——负反馈
相当于两输入端之间断路
ii
+ –
ui
rid
+
u
O
2 “虚短路”原
ui
则 = u+ –
u– =
Auo
,
uo
ui
ui 0
+
+
–
电工学简明教程(秦曾煌)第10章--基本放大电路教材
微变等效电路法和图解法。
1．微变等效电路法
1．微变等效电路法 晶体管在小信号(微变量)情况下工作时， 可以在静态工作点附近的小范围内用直线段近似地代替晶体管 的特性曲线，
晶体管就可以等效为一个线性元件。
这样就可以将非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个 线性电路。
(1)晶体管的微变等效电路
当负载变化时，输出电压的变化较大，也就是放大电路带负载 的能力较差。
因此，通常希望放大电路输出级的输出电阻小一些。 放大电路的输出电阻可在信号源短路 (Ui 0) 和输出端开路的 条件下求得。从基本放大电路的微变等效电路看，当
Ui 0，Ib 0 时，Ic Ib 0 ，电流源相当于开路，故
ro RC
RC 一般为几千欧，因此，共发射极放大电路的输出电阻较高。
*2．图解法 首先在输入特性上作图，由输入信号 ui 确定基极电流的变化量 ib ，再在输出特性上作图，得到交流分量 ic 和uce 即(uo)。
由图解分析可得出： (1) 交流信号的传输情况：
ui (即ube ) ib ic uo (即uce )
ri
U I
它是对交流信号而言的一个动态电阻。
如果放大电路的输入电阻较小：第一，将从信号源取用较大的
电流，从而增加信号源的负担；第二，经过内阻 Rs 和 ri 的分压，使 实际加到放大电路的输入电压 ui 减小，从而减小输出电压；第三， 后级放大电路的输入电阻，就是前级放大电路的负载电阻，从而将
会降低前级放大电路电压放大倍数。因此，通常希望放大电路的输
iB / µA
60 (ib)
40
iB / µA 60
40
在输入特性上作图
Q1 Q
1．微变等效电路法
1．微变等效电路法 晶体管在小信号(微变量)情况下工作时， 可以在静态工作点附近的小范围内用直线段近似地代替晶体管 的特性曲线，
晶体管就可以等效为一个线性元件。
这样就可以将非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个 线性电路。
(1)晶体管的微变等效电路
当负载变化时，输出电压的变化较大，也就是放大电路带负载 的能力较差。
因此，通常希望放大电路输出级的输出电阻小一些。 放大电路的输出电阻可在信号源短路 (Ui 0) 和输出端开路的 条件下求得。从基本放大电路的微变等效电路看，当
Ui 0，Ib 0 时，Ic Ib 0 ，电流源相当于开路，故
ro RC
RC 一般为几千欧，因此，共发射极放大电路的输出电阻较高。
*2．图解法 首先在输入特性上作图，由输入信号 ui 确定基极电流的变化量 ib ，再在输出特性上作图，得到交流分量 ic 和uce 即(uo)。
由图解分析可得出： (1) 交流信号的传输情况：
ui (即ube ) ib ic uo (即uce )
ri
U I
它是对交流信号而言的一个动态电阻。
如果放大电路的输入电阻较小：第一，将从信号源取用较大的
电流，从而增加信号源的负担；第二，经过内阻 Rs 和 ri 的分压，使 实际加到放大电路的输入电压 ui 减小，从而减小输出电压；第三， 后级放大电路的输入电阻，就是前级放大电路的负载电阻，从而将
会降低前级放大电路电压放大倍数。因此，通常希望放大电路的输
iB / µA
60 (ib)
40
iB / µA 60
40
在输入特性上作图
Q1 Q
电工学第10章
反馈框图：
实际被放大信号
输入
叠加
±
放大器Ao
反馈
信号 反馈网络
开环 输出
闭环
取+ 加强输入信号 正反馈 用于振荡器
取 - 削弱输入信号 负反馈 用于放大器
负反馈框图： 差值信号
Xi +
Xd
输入信号 – Xf
基本放大 电路Ao
反馈回路F 反馈信号
Xo
输出信号
反馈电路的三个环节：
放大：
Ao
Xo Xd
串联反馈：反馈与输入信号为不同端，反馈与 输入信号以电压形式比较。
if
Rf
ui
i1 R1
id _ A0 +
+
R
２
if
Rf
id _ A0
R1
+ +
ui
R２
并联电压负反馈
uＯ
反馈信号引到反相
R 输入端为负反馈
Ｌ
串联电压负反馈
uＯ
RＬ
Rf
u
串联电流负反馈
ui
Rf1 ud R２
_ A0 +
iＯ
+
RＬ
uＯ
R3
R1 uo ui1
_ +
uo1
+
R2
R3
uo1 R f ui1 R1
反馈方式： 电压串、并联负反馈。
ui２单作用，输入电压串联分压，
Rf
同相比例
uo2
(1
Rf) R1
R2
R3
R3
ui
2
解出：
R1 ui2
_ +
uo2
+
电工学第10章集成运算放大器精品文档
算 放
不加反馈时，稍有 uD 即进入饱和区。
大 器
(1) 当 u＋ ＞u－时，
uO
即 uD > 0
+UOM
uO = ＋UOM≈＋UCC
(2) 当 u＋＜u－时，
O
uD
即 uD < 0
uO =－UOM≈－UEE
－UOM
理想运算放大器 的电压传输特性
大连理工大学电气工程系
20
第 10
章 2. 工作在线性区时的特点
15
第
10
章 2. 加宽了通频带
运
|A|
算
| Ao|
放
大
0.707 | Ao|
器
| Af |
0.707 | Af| Bo
Bf
未加入反馈后 加入反馈后
O f3 f1
f f2 f4
加宽通频带
大连理工大学电气工程系
16
第
10
章 3. 改善非线性失真
iC
运
UCC /RC
算 放 大 器
IC
O
t
无负反馈时
运 算 放 大 器
(1) Ao→∞
uD =
uO Ao
=0
u＋ = u－
故称为虚短路。
(2) ri→∞
iD =
uD ri
=0
故称为虚开路。
反馈电路
∞
u－
－
iD
＋
uO
u＋
＋
引入负反馈后的理想运放
(3) ro→0 uOL= uOC
即输出电压不受负载的影响。
大连理工大学电气工程系
21
第
10
章
10.5 基本运算电路
2020年电工学A10
按 SB2 → KM 线圈得电 → KM 主触点闭合 → M 运转
松 SB2 → KM 线圈失电
笼型电动机点动控制线路
QS
FR
主 FU
电2
SB2
路
1
KM
控制电路 KM
FR
M 3~
动作次序 闭合开关 QS 接通电源
按 SB2 → KM 线圈得电 → KM 主触头闭合 → M 运转 松 SB2 → KM 线圈失电 → KM 主触头恢复 → M 停转
QS
FR
控制电路
主 FU 电2
SB1 SB2
KM
路
1
KM
FR
KM 自锁触点
M 3~
按下停车按钮SB1，控制电路断电，
电动机停车。
若去掉自锁触点 KM，则可对电动机实行点动控制。
笼型电动机点动控制线路
QS
FR
主 FU
电2
SB2
路
1
KM
控制电路 KM
FR
M 3~
动作次序 闭合开关 QS 接通电源
10.4 行程控制
行程控制，就是当运动部件到达一定行程位置时 采用行程开关来进行控制。
行程开关的种类很多， 它有动合触点和动断触点， 由装在运动部件上的挡块 来撞动。当运动部件到达 一定行程位置时，其上的 挡块撞动行程开关，使动 合触点闭合，动断触点断开。
行程开关外形图
行程控制
•行程开关
结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。
按SB1 → KMF断电→ 电机停转
笼型电动机正反转的控制线路
QS
FR
控制电路
缺点：
FU 主 电 路
KMF
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则|ui|<12V时，运放
处于线性区。
线性放大区
Ao越大，运放的线性范围越小，必须在输出与输入之 间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。
§10.2 反馈的基本概念
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输入端，与输入信号 叠加，就称为反馈。
若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。 若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈。
uＯ
R
Rf
ui
u Rf1 ud
R２
_ A0 +
iＯ
+
RＬ
uＯ
并Hale Waihona Puke 电流负反馈R判断负反馈的方法——瞬时极性法
假设输入端信号有一定极性的瞬时变化，依 次经过比较、放大、反馈后，再回到输入端， 若反馈信号与原输入信号的变化极性相反，则 为负反馈。反之为正反馈。
如果是电压反馈，则要从输入电压的微小变化 开始。如果是电流反馈，则要从输入电流的微小变 化开始。
放大：
Ao
X o X d
反馈： F
X f X o
叠加： X d X i X f
反馈的判断
一、电压反馈和电流反馈
根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压 反馈和电流反馈。
电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。 电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。
电压负反馈：可以稳定输出电压、减小输出电阻。 电流负反馈：可以稳定输出电流、增大输出电阻。
放大电路空载时 可等效为右图框 iso 中电流源：
io ro RL
输出电阻越大，输出电流越稳定，反之亦然。
四、对通频带的影响
引入负反馈使电路的通频带宽度增加：
Bf (1 AoF )Bo
A Ao AF
Bo f
BF
运放的特点：
ri 大: 几十k 几百 k KCMRR 很大 ro 小：几十 几百 A o 很大: 104 107
原理框图：
与uo反相
反相 输入端
u–
同相u+
输入端
与uo同相
T1 T2
输
IS
入
级
+UCC
T4
T3
T5
uo
中
输
间
出
级
级 -UEE
对输入级的要求：尽量减小零点漂移,尽量提高 KCMRR , 输入阻抗 ri 尽可能大。
对中间级的要求：足够大的电压放大倍数。
对输出级的要求：主要提高带负载能力，给出足 够的输出电流io 。即输出阻抗 ro小。
集成运放的结构
（1）采用四级以上的多级放大器，输入级和第二 级一般采用差动放大器。
（2）输入级常采用复合三极管或场效应管，以减 小输入电流，增加输入电阻。
（3）输出级采用互补对称式射极跟随器，以进行 功率放大，提高带负载的能力。
运放的特点：
ri 大: 几十k 几百 k KCMRR 很大 ro 小：几十 几百 A o 很大: 104 107
电压反馈与电流反馈判别方法： 电压反馈与电流反馈的判断
令RL=0即输出短路，则u0=0，若反馈为零，说明 与反馈成比例，为电压反馈；若反馈不为零，说 明与i0=0成比例，为电流反馈。
反馈直接引自运放的输出端，为电压反馈；反馈 引自负载电阻，为电流反馈。 并联反馈与串联反馈判别方法：
并联反馈：反馈与输入信号为同一端接入，反 馈与输入信号以电流形式比较。
负反馈的分类小结
电压串联负反馈
交流反馈 负 反 馈
电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈
直流反馈 稳定静态工作点
§10.2.2 负反馈的分析方法
一、反馈类型的判断
分析步骤： 1. 找出反馈网络（电阻）,有否反馈。 2. 是交流反馈还是直流反馈？ 3. 是否负反馈？ 4. 是负反馈！那么是何种类型的负反馈？ （判断反馈的组态）
ui2
R12
Rf
_
uo
+
+
R2 反馈方式：电压并联负反馈。
实际应用时可适当增加或减少输入端的个数， 以适应不同的需要。
三、减法运算电路
Rf
叠加法 ui1单作用，反相比例
Rf
ui1 R1
ui2 R2
_ +
+
R3
R1 uo ui1
一、加法运算电路
R11
uo2
Rf R12
ui 2
ui1
+ ui2
R12
Rf
_
uo
uo1
ui1 R11
Rf R11
ui1
Rf
_
ui2 R12
_
uo2
+
+ +
R2
+ R2
uo
(
Rf R11
ui1
Rf R12
ui2 )
平衡电阻
R2 R11 // R12 // RF
R11 ui1
二、串联反馈和并联反馈
根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式 的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。
串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈 电压信号与输入信号电压比较。
并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈 信号电流与输入信号电流比较。
串联反馈使电路的输入电阻增大； 并联反馈使电路的输入电阻减小。
反馈框图：
实际被放大信号
输入
叠加
±
放大器Ao
反馈
信号 反馈网络
开环 输出
闭环
取+ 加强输入信号 正反馈 用于振荡器 取 - 削弱输入信号 负反馈 用于放大器
负反馈框图： 差值信号
Xi +
X d
输入信号 – X f
基本放大 电路Ao
反馈回路F 反馈信号
X o
输出信号
反馈电路的三个环节：
运放符号：
后面将运放理想化： ri KCMMRR ro 0 Ao
u－ u+
－
Ao
＋
＋
uo
国际符号
u－ －
u+ ＋
uo
日本符号
电压传输特性
_ Ao
ui
+
+
uo Aoui Ao (u u )
uo
uo
+UOM ui
UOM uomax EC
例：若UOM=12V，Ao=106，-UOM
第10章 集成运算放大器
第10章 集成运算放大器
§10.1 集成运算放大器概述 §10.2 反馈的基本概念 §10.3 负反馈对放大电路性能的改善 §10.4 理想运算放大器 §10.5 基本运算电路 §10.6 电压比较器 §10.7 RC正弦波震荡电路
§10.1 集成运算放大器概述
集成电路: 将整个电路的各个元件做在同一个半导
方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联 负反馈。这样输出电压与运放的开环 放大倍数无关，与输入电压和反馈系 数有关。
一、反相比例运算电路
if
Rf
1. 放大倍数
虚开路
u u 0
i1 ui
R1
R2
_
+ +
i1= if
虚短路
uo
i1
if
ui u 虚开路
R1
u uo
ui
体基片上。
集成电路的优点：
工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、 功耗小。
集成电路的分类：
模拟集成电路、数字集成电路； 小、中、大、超大规模集成电路；
教学目标和要求 1.运放的基本知识， 2.反馈介绍 3.运放的分析方法， 4.运算电路的分析， 5.无反馈运放电路分析
重点与难点 1.运放的分析方法， 2.运算电路的分析。
rof
ro (1 AoF )
例如:射极输出器
理解：电压负反馈目的是阻止uo的变化，稳定 输出电压。
放大电路空载时 可等效右图框中
ro
为电压源：
eso
RL
uo
输出电阻越小，输出电压越稳定，反之亦然。
4. 电流负反馈使电路的输出电阻增加：
rof (1 AoF )ro
理解：电流负反馈目的是阻止io的变化，稳定 输出电流。
串联反馈：反馈与输入信号为不同端，反馈与 输入信号以电压形式比较。
if
Rf
ui
i1 R1
id _ A0 +
+
R
２
if
Rf
id _ A0
R1
+ +
ui
R２
并联电压负反馈
uＯ
反馈信号引到反相
R 输入端为负反馈
Ｌ
串联电压负反馈
uＯ
RＬ
Rf
u
串联电流负反馈
ui
Rf1 ud R２
_ A0 +
iＯ
+
RＬ
理想运放：
ri KCMMRR ro 0 Ao
§10.4 理想运算放大器
运放工作在线性区时的特点
_ Ao uo
ui
+
+
uo +UOM ui
例：若UUOMOM=u1o2mVax，AEoC=106，-UOM
则|ui|<12V时，运放
处于线性区。
线性放大区
Ao越大，运放的线性范围越小，必须在输出与输入之 间加负反馈才能使其扩大输入信号的线性范围。
uo
+