杭电电子设计考试复习

由上面分计算可知，当被放大的信号频率较高时，放大器的增益不宜过大，否则会造成信号失真。
转换速率（也称为摆率）SR
运放转换速率定义为，运放接成闭环条件下，将一个大信号（含阶跃信号）输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。定义为：
转换速率SR反映了运放对于高速变化的输入信号的响应情况。对于一般运放其转换速率SR<=10V/μs，而高速运放的转换速率SR>10V/μs。目前的高速运放最高转换速率SR可达6000V/μs。
举例说明:对于TL064来说，其SR=3.5V/μs,因此当输入信号频率f=100 kΗz时，其最大不失真输出电压:
通用运放的SR一般为1-10V/μs,而高速运放可达1000V/μs.
如LM324:它的SR=0.5V/μs,如把它接成电压跟随器，当输入信号频率f=100kΗz、幅度超过0.8V时，则它的输出会出现失真。
开关电源的最大输入电流发生于输入电压的下限和输出电压电流的上限，而额定输入电流是指输入电压和输出电压电流在额定条件下的电流值。
3.效率
在额定输入和输出条件下的输出功率与输入有效功率之比。
4.额定输出电压
额定输出电压是指出现于直流电源输出端子间的直流电压的标称值。
5.额定输出电流
额定输出电流是指直流电源输出端子能长时间连续供给负载的最大电流。
（1）. NCP1117系列
该稳压器为ONSEMI公司产品，芯片主要特点有：
最大输出电流1A
最大输入电压20V
低频（矽钢片）电感：频率在几百Ｈｚ以下，可做mH级。
电感损耗有铁损和铜损两部分组成。
铁损：磁涡流产生的损耗，随频率增加而大幅度增加
铜损：漆包线电阻产生的热损耗，工作频率越高绕组的损耗越大
4.1Mos主要技术指标：
a、额定电压 ：它主要由VMOS管的漏源击穿电压 决定
b、最大漏极电流 :标称MOS管电流额定参数
线性电源的主要特点可归纳为：
1．主要优点：
①输出纹波电压小。
②电路结构简单，成本低。
③工作可靠性较高。
④无高频开关噪声。
⑤电源稳定度较高。
⑥瞬态响应速度较快。
2．主要缺点：
①转换效率低，一般只有40~50%左右。
②体积大，重量重，不便于微型化。
③输入电压动态范围小，线性调整率低。
④电容滤波效率低，必须具有较大的输入和输出滤波电容。
如需输出不含共模分量，输出级须完全对称，则要求：R4//R6=R7//R5
如令R2=R3,R4=R5=R6=R7，则得：
故改变R1，即改变放大器增益Ad
设计要点:A1和A2级可设计成高增益，而不致引起较大的直流失调。
输出级A3尽量用小电阻，以便减少直流失调（Ib引起的）
R4－R7阻值要尽可能相等
A1和A2要选同一芯片上双运放，这样可利用电路的对称性减少温漂引起的影响。
增益带宽乘积GBW：
单位增益带宽定义为，运放的闭环增益为0dB（1倍）条件下，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db（或是相当于运放输入信号的0.707倍）时所对应的信号频率。
GBW= •
Avd为中频开环差模增益
fH为上限截止频率(-3dB)
举例说明：从技术手册上查询可知，TL064的ＧＢＷ＝１ＭＨＺ，因此如用TL064设计一个放大器，放大器的增益为：
输入偏置电流
输入偏置电流定义为当运放的输出直流电压为零时，其两输入端的偏置电流的平均值.
6.仪用放大器三运放等效电路的原理及特点、分析计算
仪器放大器又称数据放大器：是一种高性能放大器，它一般具有高增益、高共模抑制比、高精度、高速等特点。仪器放大器常用在输入级作信号处理。
(1)普通运放构成的仪器放大器
78、79系列内部具有过流、过温等保护功能，可靠性高，价格低；但最致命的缺点是：所需输入与输出间压差大，即功耗大，效率低。
78、79系列稳压器价格低，但缺点是入出间所需压差大，从而引起芯片自身功耗大、温升高、需要散热器，电源整体效率低。尤其对电池供电产品非常不利。
13.低压差稳压器特点
78、79系列稳压器价格低，但缺点是入出间所需压差大，从而引起芯片自身功耗大、温升高、需要散热器，电源整体效率低。尤其对电池供电产品非常不利。
例题：在有防火要求的使用场合，不适合使用的电阻？（金属膜电阻）在高频电路中，不适合选用的电阻？（绕线电阻）
2.电容的选取及技术参数以及标称容量、进度的换算、寿命与温度关系
电容标称容量：1.0，1.2，1.5，1.8，2.2，2.7，3.3，3.6，3.9，4.2，4.7，5.6，6.2，6.8，7.5，8.2。实际电容值取上述基数的 .
10.保护功能
实际使用的直流电源往往具有多种保护功能，如过流保护、短路保护、过压保护、欠压保护、过温保护等。
其它类指标：
1.温度
直流电源内部有很多发热器件，因此其使用温度范围有严格的具体规定，直流电源的使用温度标准一般都规定在-5℃~50℃。
2.湿度
同温度一样，湿度范围通常规定为20%~85%。
3.电磁兼容性
如构成反馈，则U+=U-.
9.直流稳压电源的技术指标
直流电源主要电气指标：
1.额定输入电压和电压变动范围
直流稳压电源的额定输入电压为电网电压，如AC220V，其变动范围多为-15%~+10%。如直流电源为开关稳压电源则输入电压的允许变动范围将很宽，输入电压的下限往往可做到AC100V以下。
2.输入电流
输入失调电压
由于集成运放的输入级电路参数不可能完全对称，所以当输入电压为零时，输出电压UO并不一定为零。为使得集成运放的输出端电压为零，需在输入端额外增加一个补偿电压，将该补偿电压定义为输入失调电压,即有：
输入失调电压是加在两输入端之间，使输出为零所需要的电压。输入失调电压与外电路无关，由运放自身性能所决定。
交流电流放大系数也称动态电流放大系数或交流放大倍数，是指在交流状态下，三极管集电极电流变化量与基极电流变化量的比值，一般用β′表示。β′是反映三极管放大能力的重要指标。
尽管β和β′的含义不同，但在小信号下β≈β′，因此在计算时两者取相同值。
三极管：电流放大系数β特点（待完善）
5.集成运放的主要技术指标
开关型直流电源工作时会产生大量的射频干扰，对电网及其他附近的家电及办公设备，如个人计算机、电视机等都会产生影响，因此直流电源产品都必须满足各种国家和国际有关EMC标准。
4.可靠性
可靠性一般用无故障工作时间（MTBF）表示，电源产品的MTBF通常要求在10万小时以上。
10.线性电源和开关电源各自优缺点
（1）反向精密半波整流器
当Ui为正半周时，ΔU<0,Uout<0,故D1截止，D2导通，故:
当Ui为负半周时，D1导通，D2截止。故： =0;
当D1和D2红线接法为反相负极性选择。
(2)同相精密半波整流器
当Ui>0时，为正半周，D1截止，D2导通。
当Ui<0时，为负半周，D1导通，D2截止。 =0
此时无反馈，变成比较器，故U+≠U-
速度类:如GBW,SR
精度: ,
增益和噪声抑制能力:CMRR,GAIN
电源:VCC,
理想运算放大器的特点：开环增益无限大的、输入阻抗无限大、输出电阻为零、端口吸入电流为零；
电压跟随器的特点：是共集电极电路，信号从基极输入，射极输出，故又称射极输出器。基极电压与集电极电压相位相同，即输入电压与输出电压同相。这一电路的主要特点是：高输入电阻、低输出电阻、电压增益近似为1，所以叫做电压跟随器。
精度：±5%(J级)，±10%(K级)，±20%(M级)
寿命与温度关系：普通电容（CD11系列）寿命1000小时/85°下，工作温度每降低10°C，电解电容寿命增加一倍。每增加10°C，寿命减少一倍。
3.电感分类及参数：高频、低频电感的材料及对应应用场合；
损耗：铁耗、铜耗与频率关系
高频（铁氧体芯）电感非线性元件，电感量随工作频率而改变，可做μH、mH级
⑤输出电压不能高于输入电压。
开关电源的特点可归纳为：
1．主要优点：
①内部功率损耗小，转换效率高。
②体积小，重量轻，便于使产品微型化。
③输入电压范围宽，线性调整率高。
④开关频率高，滤波电容的容量和体积大大减小。
⑤电源形式灵活多样，选择余地大。如既可降压，也可升压或极性反转。
2．主要缺点
①输出电压纹波大。
②电路结构相对复杂，抗输入端浪涌电压的能力相对较差。
③存在较严重的开关噪声和EMI干扰，对电网的电磁污染大。
④电路元件多，相比线性电源成本要高一些
11.78、79系列三端稳压器参数指标
78系列，最大输入电压35V，输出电流1A，输出电压误差5%
78M系列，最大输入电压35V,输出电流500mA,
78L系列，最大输入电压32V,输出电流100mA,
78系列三端稳压器要求输入与输出间压差在3V以上，否则输出电压不能稳定。
79系列三端稳压器参数指标：
与78系列为正极性稳压器与之对应的有负极性稳压器79系列，输出电流1A。
如：7905(-5V),7909（-9V）,7912(-12V),79L05(-5V,100mA)等
12.78，79系列稳压电源的优缺点：
锗管（PN结压降：0.3V）
电流放大系数：β管子耐压越高，额定工作流（ICM）越大，则β越小反向击穿电压：Ucbo (发射极开路)Uebo（集电极开路）Uceo（基极开路）
三个参数中选最小一个为晶体管击穿电压，一般为Uebo
集电极最大允许电流ICM
集电极最大允许耗散功率PCMPc=Ic×Uce耗散功率与环境温度和散热条件有关（RoJ），手册上一般给出环境温度为20℃时PCM值。