第12章 模拟电子电路设计与分析
《模拟电路》课程教学大纲
《模拟电路》课程教学大纲一、课程说明(一)课程名称: 模拟电路;所属专业: 微电子科学与工程专业;课程性质: 专业基础课;学分: 4学分。
(二)课程简介、目标与任务;《模拟电路》是微电子专业本科生在电子技术方面入门性质的基础课, 具有自身的体系和很强的实践性。
本课程通过对常用半导体器件、模拟电路的学习, 使学生获得模拟电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能, 为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。
(三)先修课程要求, 与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接;本课程应开设在高等数学、电路分析(未开设)课程之后, 是微电子专业本科生系统学习电子技术知识的基础课程之一。
也是后续数字电路、模拟电路实验、集成电路分析与设计等课程的先修课程。
(四)教材: 《模拟电子技术基础》童诗白华成英主编(第四版)高等教育出版社参考书目: 《模拟电子技术基础简明教程》清华大学电子学教研室编高等教育出版社《电于技术基础》(模拟部分) 康华光主编高等教育出版社《电子线路线性部分》谢嘉奎主编高等教育出版社二、课程内容与安排第一章常用半导体元器件(要求列出章节名)第一节半导体基础知识第二节半导体二极管第三节双极型晶体管第四节场效应管第五节晶闸管(一)教学方法与学时分配课堂教学, 8学时(二)内容及基本要求主要内容: 半导体基础知识;二极管的结构、伏安特性及主要参数;双极型晶体管的结构、伏安特性及主要参数;场效应管的结构、伏安特性及主要参数;晶闸管的结构、伏安特性及主要参数。
【重点掌握】: PN结特性及PN结方程;二极管、晶体管、场效应管、晶闸管的伏安特性。
【了解】: 二极管、晶体管、场效应管、晶闸管的结构及主要参数。
【难点】: 二极管、晶体管、场效应管、晶闸管的伏安特性。
第二章基本放大电路第一节放大电路的组成及工作原理第二节放大电路的分析方法第三节放大电路静态工作点的稳定第四节共集电极放大电路和共基极放大电路第五节场效应管放大电路(一)教学方法与学时分配课堂教学, 12学时(二)内容及基本要求主要内容: 放大的概念;放大电路的组成及工作原理;放大电路的性能指标;放大电路的分析方法:直流通路与甲流通路, 图解法, 微变等效电路法;放大电路静态工作点的稳定;晶体管共集电极放大电路和共基极放大电路;场效应管放大电路。
第12章 数模与模数转换
d0
d1
输入
…
dn-1
uo 或 io D / A 输出
uo Ku (dn1 2n1 dn2 2n2 d1 21 d0 20 )
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电子技术(电工学Ⅱ) 第12章 数/模与模/数转换
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普通高等教育“十二五”规划教材
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§12.2.1 数/模转换电路的基本概念
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电子技术(电工学Ⅱ) 第12章 数/模与模/数转换
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普通高等教育“十二五”规划教材
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§12.1 数/模与模/数转换的基本概念
作用在被控对象上的信号通常也是模拟信号,这就需 要将计算机处理过的数字信号再转换为模拟信号,才能作 用于被控制对象,这种把数字量转换成相应的模拟量的过 程叫做数/模转换,其相应的转换电路叫做数/模转换器 (Digital-Analog Converter, DAC)。数字控制系统框图 如图12-1所示。
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电子技术(电工学Ⅱ) 第12章 数/模与模/数转换
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普通高等教育“十二五”规划教材
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§12.2.3 D/A转换器主要技术指标
3.转换速度 D/A转换器从输入数字量到转换成稳定的模拟输出电压所
需要的时间称为转换速度。 不同的DAC转换速度亦不同,一般约在几微秒到几十微秒
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电子技术(电工学Ⅱ) 第12章 数/模与模/数转换
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§12.1 数/模与模/数转换的基本概念
图12-1 数字控制系统框图
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电子技术(电工学Ⅱ) 第12章 数/模与模/数转换
电子电路分析与设计模拟电子技术第四版课程设计
电子电路分析与设计模拟电子技术第四版课程设计简介本课程设计旨在通过设计一个简单的电子电路,掌握电子电路分析与设计模拟电子技术的基本知识,加深对电子电路的理解和应用。
本文将介绍电路设计的背景、设计原理和具体步骤,以及实验过程中的注意事项和实验结果的分析与总结。
背景在现代电子技术领域,电路设计是非常重要的一环。
一个成功的电路设计可以直接带来性能卓越、成本低廉、功耗低的产品,同时也可以减少故障率,提高生产效率。
因此,学习电子电路分析与设计模拟电子技术具有重要意义。
设计原理本课程设计使用了基于非反相放大器的电流源镜像电路,实现对恒流源的输出,并将其应用在光强测量电路中。
该电路的基本原理是通过电流源镜像电路中的测量电阻、反馈电阻和输出电阻,控制整个电路中的电流流动,从而实现对光信号的测量和放大。
设计步骤第一步:原理分析首先,根据电路设计原理,确定电路中所需使用的器件参数,如电阻、电容和放大器等。
第二步:电路设计根据电路分析和电路原理分析,设计出电路的具体构造和连接方式,绘制出电路原理图,并确定每个器件的具体参数。
第三步:电路仿真在仿真软件中,进行电路仿真,进行电路参数的分析和测试,发现问题并进行修正和优化。
通过仿真,选择最优的器件和电路拓扑结构。
第四步:电路实验按照最终确定的电路原理图,用示波器进行电路测试和实验。
记录并分析测试数据和实验结果,根据实验结果进行进一步的优化和改进。
注意事项在进行电路实验过程中,需要注意以下几点:•保证实验环境安全,不要使用损坏或破损的设备和器件;•严格遵守电路实验步骤和说明,不要私自更改电路连接方式;•在使用示波器进行电路测试时,需要注意合理调节示波器参数,以防止对电路产生影响。
实验结果通过设计和实验,本课程设计成功地实现了基于非反相放大器的电流源镜像电路的搭建和光强测量电路的应用。
经过实验和数据分析,发现电路实验结果符合预期,证明了电路设计方案的准确性和可行性。
总结通过本次电子电路分析与设计模拟电子技术第四版课程设计,加深了对电子电路分析与设计的理解和掌握。
康华光《电子技术基础-模拟部分》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)..
目 录第1章 绪 论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 运算放大器2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 二极管及其基本电路3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 双极结型三极管及放大电路基础4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 场效应管放大电路5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 模拟集成电路6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 反馈放大电路7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 功率放大电路8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 信号处理与信号产生电路9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 直流稳压电源10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 电子电路的计算机辅助分析与设计第1章 绪 论1.1 复习笔记一、电子系统与信号电子系统指若干相互连接、相互作用的基本电路组成的具有特定功能的电路整体。
信号是信息的载体,按照时间和幅值的连续性及离散性可把信号分成4类:①时间连续、数值连续信号,即模拟信号;②时间离散、数值连续信号;③时间连续、数值离散信号;④时间离散、数值离散信号,即数字信号。
二、信号的频谱任意满足狄利克雷条件的周期函数都可展开成傅里叶级数(含有直流分量、基波、高次谐波),从这种周期函数中可以取出所需要的频率信号,过滤掉不需要的频率信号,也可以过滤掉某些频率信号,保留其它频率信号。
幅度频谱:各频率分量的振幅随频率变化的分布。
相位频谱:各频率分量的相位随频率变化的分布。
三、放大电路模型信号放大电路是最基本的模拟信号处理电路,所谓放大作用,其放大的对象是变化量,本质是实现信号的能量控制。
放大电路有以下4种类型:1.电压放大电路电路的电压增益为考虑信号源内阻的电压增益为2.电流放大电路电路的电流增益为考虑信号源内阻的电压增益为3.互阻放大电路电路的互阻增益为4.互导放大电路电路的互导增益为四、放大电路的主要性能指标1输入电阻:输入电压与输入电流的比值,即对输入为电压信号的放大电路,R i越大越好;对输入为电流信号的放大电路,R i越小越好。
模拟电子电路及技术基础课程设计
模拟电子电路及技术基础课程设计一、学科背景模拟电子电路及技术是电子信息工程、计算机科学与技术等专业中非常重要的基础课程,它是电路原理和电子技术的关键知识点,广泛应用于模拟电子电路、系统和控制等领域。
本课程主要研究线性电路、非线性电路、反馈电路和振荡器等内容,以及相关技术应用。
二、课程设计目标该课程设计的目标是通过大量实验操作及理论知识的学习,使学生能够掌握模拟电子电路的基本理论知识和技能,能够独立设计和分析电路,掌握模拟电子电路在电子、通信等领域的应用,培养学生的科学创新能力和实践能力。
三、课程设计内容本课程设计主要有以下内容:1. 线性电路实验研究和了解理想电子元器件、电路分析方法以及电路设计思想;通过电阻、电容与电感等元器件的组合实现模拟电子电路基础。
2. 非线性电路实验深入理解二极管、齐纳二极管和场效应管等元器件的工作原理,学习非线性电路基本特性,并利用非线性电路实现基本信号处理和调节电路。
3. 反馈电路实验详解反馈电路的组成及其类型,引导学生认识到反馈对电路性能的调节和提高,通过实验获得简单的反馈电路的基础知识和实践经验,掌握反馈电路的应用和设计。
4. 振荡器实验深入理解振荡器的产生原理和定义,了解振荡器的基本特点和各种结构形式,实验学习振荡器电路设计原理和实现方法。
四、课程设计考核考核方式包括实验内容、报告撰写及答辩,具体考核内容如下:1. 实验内容学生需要按时完成每个实验项目,实验过程需要记录实验现象、处理数据和数据分析等。
2. 报告撰写学生应按照课程设计要求,撰写完整、清晰、简明的实验报告,报告中需要包括实验目的、实验原理、实验设计、实验结果和结论等内容。
3. 答辩课程设计答辩是对学生实验能力以及课程学习成果的综合考核,要求学生在一定时间内对实验进行演示以及对设计过程和实验结果进行口头答辩和讲解。
五、结语模拟电子电路及技术基础课程设计是理论课到实践课的转化,非常重要和必要。
期望通过该课程设计,能够更好地培养学生的综合实践能力,同时也希望学生能够在实践中深化理论、激发创造力和提升开发能力。
模拟电路分析与设计第二版课程设计
模拟电路分析与设计第二版课程设计
项目简介
本课程设计旨在加深学生对于模拟电路分析与设计的理解和应用,
提高学生的实际动手操作能力和解决问题的能力。
课程设计主要包含
三个部分:模拟电路分析,模拟电路设计和实验验证。
通过本课程设计,学生将学会如何对模拟电路进行分析和设计,并能够将理论知识
应用到实际中去。
项目目标
本课程设计的目标如下:
1.深入了解模拟电路的基本概念,掌握模拟电路的分析和设
计方法。
2.学会使用常用的模拟电路元件和仪器设备,具备实践能力。
3.培养学生的实践动手能力,加强团队协作和交流,提高解
决问题的能力。
项目内容
第一部分:模拟电路分析
•基本电路定理(欧姆定律、基尔霍夫定律、环路定理、节点定理等)
•交流电路分析(交流电压与电流的基本关系、相位、参考方向、交流电路中的有源元件和无源元件)
1。
第12章,数字电路基础知识
二、二进制与十进制的相互转换 1、(N)2→ (N)10 :将(N)2写成按权展开的多项式, 按十进制规则求各乘积项的积并相加。 例如:
(1101) 2 1 23 1 2 2 0 21 1 20 (13)1 0
实战训练3
将下列二进制数转换为十进制数 (1)(10010)2=()10 (2)(111101)2=()10
t
t
数字电路 模拟电路
处理模拟信号的电路 处理数字信号的电路
数字电路特点 1、数字电路的工作信号是不连续变化的数字信号 2、数字电路的研究对象时电路的输入与输出之间的逻辑关 系,研究工具是逻辑代数,表达电路的主要功能是用真值 标, 逻辑函数表达式,波形图,逻辑图等 数字电路的独特功能 具有逻辑思维能力,能贮存信息、有记忆功能、是电子 计算机发展的基础。
四位二进制数与十进制数之间的的对应关系
二进制数 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 14 15
二进制数和十进制数的相互转换
A B
&
Y=AB
Y
实战训练1 抄5遍表达式并读出表达式 写出 3个输入、4个输入与 门的表达式
实战训练2 练习画3个两输入与门 的逻辑符号,分别画出 3个输入、4个输入与门 的逻辑符号
输入变量和对应的输出变量随时间变化的波形
波 形 图
画与逻辑波形图要领 1)先在输入变量转弯的地方画虚线(有了虚线,才能对 齐)。注:a.在同一区间内(两条虚线构成一个区间),每 个变量的值不能发生变化。b.虚线不要多划也不要少画(一 般情况是少画) 2)按与运算规则,在A、B同为1的区间,Y画1,其余地方 画0。注:画波形图时,“凸”起部分表示,“1”,“凹” 下去部分表示“0”。
电子电路分析与设计2篇
电子电路分析与设计2篇电子电路分析与设计第一篇:电子电路分析1.导言在现代科技中,电子电路是一个可以改变和控制电力行为的最基本和重要的元素。
电子电路包含众多不同类型的电子元件,如:电阻、电容、电感、二极管、晶体管、集成电路等等。
为了更好地学习和应用电子电路,我们需要学习、了解和分析电链路的各种性质和特点。
2.分析方法在电路分析中,我们通常使用基尔霍夫定律和欧姆定律来描述电路的特性和行为。
基尔霍夫定律包括电路中节点定律和电路中回路定律。
节点定律指出,一个电路中节点的代数和等于零。
回路定律指出,在一个电路中,所有回路中电势差之和等于零。
欧姆定律告诉我们电压和电阻之间的关系,电阻R等于电压V与通过电阻的电流I之比,也就是R=V/I。
3.电路元件至于电路元件,它们可以分为两类。
一个是被动元件,包括电阻、电容和电感。
这些被动元件不会引起电磁波的辐射或发生其他形式的能量转换。
另一类是主动元件,包括二极管、晶体管、场效应管和集成电路等。
这些主动元件可以控制电流并实现调制、放大等效果。
4.电路分析电路分析是电子电路学的核心内容之一。
电路分析的主要目的是计算电路中电压、电流和功率等重要参数。
通常使用基尔霍夫定律和欧姆定律等方法进行计算。
另外,在分析电路之前,我们还需要了解电路的网络拓扑结构、电路元件的特性和使用方法等重要信息。
5.总结总之,电路分析是电子电路学的基础,我们需要学习和掌握各种电路分析方法,了解电路元件功能、性质和使用方法,才能更好地应用电子电路,创造更多的技术应用和发明。
第二篇:电子电路设计1.导言电路设计是电子电路学的另一个重要分支。
电路设计的主要目的是设计能够完成特定功能的电路,例如放大器、振荡器和数字逻辑电路等。
电路设计需要掌握各种电路拓扑结构、元件特性和电路参数的影响等知识,才能满足实际应用的需求。
2.电路设计的基本步骤电路设计的基本步骤包括:1)明确定义电路的功能和性能要求;2)选择所需的元件和电路拓扑结构;3)计算电路参数并进行仿真和优化;4)制定电路的 PCB 布局和电路板;5)测试电路的性能并进行调整和优化。
模拟电子技术课程设计全篇
七、撰写课程设计报告
6. 完成整个任务要求的总电路图、电路的仿真结 果(截图)。 7. 绘制的电路安装图 8. 实物与检测仪器的连接,在检测仪器上显示的 结果照片。 9. 总结及建议
附录: 元件清单 参考书目及参考文
举例一
一、设计一个串联型晶体管稳压电源
技术要求 1. 稳压电源输出稳定直流电压10V; 2. 最大负载电流300mA; 3. 输入的电网电压范围变化为±10%,输出亦满足上
模拟电子技术课程设计
课程设计的基础知识
电子技术基础课程设计包括 1.设计任务要求 2.电子电路设计 3.仿真测试 4.画安装图 5.电子器件组装、调试 6.撰写课程设计报告等教学环节。
电子电路的设计方法
设计一个电子电路系统时,首先必须明确系 统的设计任务,根据任务进行方案选择,然后 对方案中的各部分进行单元的设计、参数计算 和器件选择,最后将各部分连接在一起,画出 一个符合设计要求的完整的系统电路图。
3、串联型稳压电路的设计 (1)串联型稳压电路的框图
调整
+
+
比较放大
取样
UI
UO
基准电压
-
-
选择集成运放(或者三极管)作比较 (误差) 放大。以稳压二极管电压作为基准电压。
方法一:三极管作比较 (误差)放大
UO
(U Z
U BE2 )
R1 R2 R3 R2
R3
UO min
(U Z
U
BE2
UZ
R3
-
通过改变采样电阻中电位器R2的滑动端位置进行调节。
UO =
R1 + R2 + R3 R″2 + R3
UZ
UOmax =
《模拟电路教案》
《模拟电路教案》word版教案章节:一、模拟电路概述1.1 模拟电路的定义1.2 模拟电路的特点1.3 模拟电路的应用二、模拟电路基本元件2.1 电阻元件2.2 电容元件2.3 电感元件2.4 电压源和电流源三、模拟电路基本分析方法3.1 节点分析法3.2 回路分析法3.3 叠加分析法3.4 戴维南-诺顿定理四、模拟电路常见电路模块4.1 放大器4.2 滤波器4.3 振荡器4.4 模拟信号发生器五、模拟电路设计与仿真5.1 模拟电路设计流程5.2 仿真软件的选择与使用5.3 电路仿真的一般步骤5.4 仿真结果分析与优化《模拟电路教案》word版教案章节:六、放大器的设计与分析6.1 放大器的作用与分类6.2 放大器的特性指标6.3 晶体管放大器的设计与分析6.4 运算放大器的设计与分析七、滤波器的设计与分析7.1 滤波器的作用与分类7.2 滤波器的特性指标7.3 低通滤波器的设计与分析7.4 高通滤波器的设计与分析八、振荡器的设计与分析8.1 振荡器的作用与分类8.2 振荡器的特性指标8.3 晶体振荡器的设计与分析8.4 RC振荡器的设计与分析九、模拟信号发生器的设计与分析9.1 模拟信号发生器的作用与分类9.2 模拟信号发生器的特性指标9.3 正弦波发生器的设计与分析9.4 方波发生器的设计与分析十、模拟电路的测试与调试10.1 测试与调试的目的与方法10.2 测试仪器与设备的选择10.3 电路测试的一般步骤10.4 测试结果分析与调试《模拟电路教案》word版教案章节:十一、模拟电路在实际应用中的案例分析11.1 通信系统中的模拟电路应用11.2 音频设备中的模拟电路应用11.3 医疗设备中的模拟电路应用11.4 工业控制中的模拟电路应用十二、模拟电路的可靠性与稳定性12.1 影响模拟电路可靠性的因素12.2 提高模拟电路稳定性的方法12.3 电路保护与故障处理12.4 电路的长期维护与保养十三、模拟电路的现代设计方法13.1 集成电路设计基础13.2 数字模拟混合信号电路设计13.3 射频电路设计简介13.4 基于计算机辅助设计(CAD)的工具与应用十四、模拟电路教学实验与实践14.1 实验目的与要求14.2 实验设备与材料14.3 实验内容与步骤14.4 实验结果与分析十五、模拟电路课程设计15.1 课程设计的要求与流程15.2 课程设计选题与指导15.4 课程设计的评价与反馈重点和难点解析一、模拟电路概述:理解模拟电路的基本概念和特点,掌握模拟电路与数字电路的区别。
电子技术基础(模拟电子电路)
E
3. 动态分析
+UCC
RB1 C1 + + ui RB2 RC C2 + + RL uo + CE – 旁路电容 对交流:旁路电容 CE 将RE 短路, RE不起 作用, Au,ri,ro与固定偏置电路相同。
如果去掉CE , Au,ri,ro ?
RS
+ eS – –
RE
+UCC RB1 C1 + + ui RB2 RC
。
2. 静态工作点的计算 RB1 I1 RC
估算法: +UCC V B
IC C2 +
RB 2 U CC RB 1 RB 2
RS
+ eS – –
C1 IB V + B + I2 ui RB2 R
+ RL uo + CE –
VB U BE IC IE RE
IC IB β
U CE U CC I C RC I E RE
βRL Au rbe (1 β ) RE
Au减小
ri RB // rbe
ri RB1 // RB2 // rbe (1 β ) RE
ri 提高
ro RC
ro RC
ro不变
例1: 在图示放大电路中,已知UCC=12V, RC= 6kΩ, RE1= 300Ω, RE2= 2.7kΩ, RB1= 60kΩ, RB2= 20kΩ RL= 6kΩ ,晶体管β =50, UBE=0.6V, 试求: (1) 静态工作点 IB、IC 及 UCE; +UCC (2) 画出微变等效电路; RB1 (3) 输入电阻ri、ro及 Au。 RC C2 + C1 + + + RL u RB2 RE1 o ui + – RE2 CE –
电子电路分析与设计--模拟电子技术(答案)第14章
Chapter 1414.1 80(max) 4.5(max)56.25 mV o d io i v A v v v ==−=⇒=So(max)i rms v = ______________________________________________________________________________________14.2(a) 2 4.50.028125 mA 1604.5 4.5 mA 1L i i ==== Output Circuit 4.528 mA = 4.50.05625 V 80o i i v v v A −=−=⇒=−(b) 4.515 mA (min)300o o L L L v i R R R ≈==⇒=Ω______________________________________________________________________________________14.3 (1)2 V o v = (2)212.5 mV v = (3)4210OL A =× (4) 18 V v μ=(5)1000OL A =______________________________________________________________________________________14.4(a) ()42857.216.512012−=−=−=∞R R A CL 42376.211042857.22142857.215−=+−=CL A ()%0224.0%10042857.2142857.2142376.21−=×−−−− (b) ()634146.142.812012−=−=−=∞R R A CL 63186.1410634146.151634146.145−=+−=CL A ()%0156.0%100634146.14634146.1463186.14−=×−−−− ______________________________________________________________________________________14.5(a) (i) 90863.710291176.7191176.71028.647118.647144=×+=×⎟⎠⎞⎜⎝⎛+++=CL A (ii) %03956.0%10091176.791176.790863.7−=×− (b) (i) 84966.71091176.7191176.73=+=CL A (ii) %785.0%10091176.791176.784966.7−=×− ______________________________________________________________________________________14.6(a) 12091.151050005.1102110.15121241231212=⇒⎟⎠⎞⎜⎝⎛×+−=×⎟⎠⎞⎜⎝⎛++−=−−R R R R R R R R R R (b) 1160.1510512091.16112091.154−=×+−=CL A ______________________________________________________________________________________14.7()()5109991.890190900001.01×=⇒+=−OL OLA A ______________________________________________________________________________________14.8()()499911110002.01=⇒+=−=OL OLCL A A A ______________________________________________________________________________________14.9(a) ()()001.0121001.0121012±±=+=R R A 02.10979.2021.210max ==A 98.9021.2179.209min ==A So 02.1098.9≤≤A (b) 009.101002.11102.104max =+=A 969.91098.10198.94min =+=A So 009.10969.9≤≤A ______________________________________________________________________________________14.1010110012010011212and so that 111I L iL I i v v v v v v A R R R v v A v v v R R R R R −−=+=−=−⎛⎞+=++⎜⎟⎝⎠1vSo 01201211111I L i v v R R A R R R ⎡⎤⎛⎞=−+++⎢⎥⎜⎟⎝⎠⎣⎦ Then 012012(1/)11111CL I L i v R A v R A R R R −==⎡⎤⎛⎞+++⎢⎥⎜⎟⎝⎠⎣⎦ From Equation (14.20) for and L R =∞00R =02(1)1111L if i A R R R +=+⋅ a. For1 k i R =Ω 33(1/20)11111100201001100.05[0.01 1.0610]CL A −−=⎡⎤⎛⎞+++⎜⎟⎢⎥⎝⎠⎣⎦−=+×or3 4.521111090.8 1100CL if if A R R ⇒=−+=+⇒=Ω b. For10 k i R =Ω 34(1/20)111111002010010100.05[0.01 1.610]CL A −−=⎡⎤⎛⎞+++⎜⎟⎢⎥⎝⎠⎣⎦−=+× or 4.92CL A ⇒=−31111098.9 10100if if R R +=+⇒=Ω c. For100 k i R =Ω 35(1/20)1111110020100100100.05[0.01710]CL A −−=⎡⎤⎛⎞+++⎜⎟⎢⎥⎝⎠⎣⎦−=+×or 3 4.9651111099.8 100100CL if if A R R ⇒=−+=+⇒=Ω ______________________________________________________________________________________14.1121211111o CL i OL R R v A v R A R ⎛⎞+⎜⎟⎝⎠==⎡⎤⎛⎞++⎢⎥⎜⎟⎝⎠⎣⎦ For the ideal: 210.10150.002R R ⎛⎞+==⎜⎟⎝⎠0 ()(0.10)(10.001)0.0999ov actual =−= So 0.09995049.9510.0021(50)OL A ==+which yields 1000OLA = ______________________________________________________________________________________14.12From Equation (14.18) 211121111OL o o vf L o A R R v A v R R R ⎛⎞−−⎜⎟⎝⎠==⎛⎞++⎜⎟⎝⎠ Or 331131151011100(4.9999910)111 1.111011004.50449510o o v v v v ⎛⎞×−−⎜⎟−×⎝⎠=⋅=⎛⎞++⎜⎟⎝⎠=−×⋅1v ⋅ Now 11111i v v i K v R v −=≡Then 11i v v KR v −=1 which yields 111i v v KR =+ Now, from Equation (14.20) 3311510111011101001101005.001110(0.1)(0.01)45.154951.11K ⎡⎤+×+⎢⎥=+⎢⎥⎢⎥++⎢⎥⎣⎦⎡⎤×=+=⎢⎥⎣⎦Then ()()145.15495101452.5495i i v v v ==+We find31 4.50449510452.5495i o v v ⎡⎤=−×⎢⎥⎣⎦ Or 119.9536o vf i v A v ==− For the second stage,L R =∞ 332131111151011100 4.9504851011110011151049.6148511010011001(49.61485)(10)1497.1485o o o o v v K v v v v KR ⎛⎞×−−⎜⎟⎝⎠′′=⋅=−⎛⎞+⎜⎟⎝⎠⎡⎤⎢⎥+×≡+=⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎣⎦′===++1v ×⋅ Then 321 4.950485109.95776497.1485o o v v −×==−So 2(9.9536)(9.95776)99.12o vf vf iv A A v ==−−⇒= ______________________________________________________________________________________14.13a.10113120I i v v v v v R R R R −−++=+ (1) 0131223111I i i v v v R R R R R R R ⎡⎤++=+⎢⎥++⎣⎦00001020L d L v v A v v v R R R −−++= (2) or 010*******L dL A v v v R R R R R ⎡⎤++=+⎢⎥⎣⎦ 13I d i i v v v R R R ⎛⎞−=⋅⎜⎟+⎝⎠ (3)So substituting numbers:011110201040401020I v v v 1⎡⎤++=+⎢⎥+⎣⎦+ (1)or10[0.15833][0.025][0.03333]I v v v =+ 410(10)11110.540400.5d v v v ⎡⎤++=+⎢⎥⎣⎦ (2) or[][]()4013.0250.025210dv v =+×v ()11200.66671020I d v v v v −⎛⎞=⋅=⎜⎟+⎝⎠I v − (3)So[][]()()()4013.0250.0252100.6667I v v v =+×−1v (2) or []44013.025 1.33310 1.33310I v v =×−×v ) From (1):()(100.15790.2105I v v v =+ Then []()()44003403.025 1.33310 1.333100.15790.21052.107810 1.052410I I I v v v v v v =×−×+⎡⎤⎣⎦⎡⎤⎡⎤×=×⎣⎦⎣⎦or 0 4.993CL I v A v == To find:if R Use Equation (14.27) ()31210.50.5114010110.50.50.51104014040(40)(1.5125){(0.125)(1.5125)0.0003125}25I d I d i v v i v ⎛⎞++⎜⎟⎝⎠⎧⎫⎛⎞⎛⎞=+++−−⎨⎬⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠⎩⎭=−v −or (1.5125){0.18875}25I I d i v =−v I Nowand(20)d I i I v i R i ==1(20)I I v v i =− So(1.5125)[(20)][0.18875]25(20)[505.3](0.18875)I I I I I i v i i i v =−⋅−= or 2677 k I I v i =Ω Now 102677 2.687 M if if R R =+⇒=ΩTo determine 0:f R Using Equation (14.36)30200111110400.5111020L f i A R R R R R ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⋅=⋅′⎢⎥⎢⎥++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦or0 3.5 f R ′=Ω Then 0 1 k f R =ΩΩ0 3.49 f R ⇒=Ωb. Using Equation (14.16) 35(10)(0.05)%10CL CL CL CL dA dA A A ⎛⎞=−⇒=−⎜⎟⎝⎠ ______________________________________________________________________________________14.14(a)(b) (i)()o O I OL O i O I R A R υυυυυ−−=− ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛++=+o OL o iO o I OL i IR A R R R A R 11υυυ ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛×++=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛×+110511101110510133O I υυ()(33100011.5100001.5×=×O I υυ) 9998.0=IO υυ (ii) ()ix o x OL x x R V R V A V I +−−= 101110511113+×+=++==i o OL of x x R R A R V IΩ≅2.0of R______________________________________________________________________________________14.151011210121201040111201040201040I I I I v v v v v v v v v v −−−+=⎡⎤++=++⎢⎥⎣⎦ andso that 00L v A =−1v 010L v v A =−Then 1203200120000117(0.05)(0.10)4040210[2.5087510]1.993 3.9862 1.9930.352I I I I v v v v v v v v v %v v −⎧⎫⎛⎞+=−+⋅⎨⎬⎜⎟×⎝⎠⎩⎭=−×⇒=−−ΔΔ−=⇒= ______________________________________________________________________________________14.16224040.840105B v v v ⎛⎞⎛⎞===⎜⎟⎜⎟+⎝⎠⎝⎠2v (1) 011040A A v v v v −−= 011110401040A v v v ⎛⎞+=+⎜⎟⎝⎠ (2)10(0.1)(0.025)(0.125)A v v v += 000()L d L B A v A v A v v ==−(3)or002020020[0.8]0.80.8L A A LA L v A v v v v v A v v v A =−−=−⇒=−Then 01020120320021(0.1)(0.025)(0.125)0.80.125(0.1)(0.1)0.02510[2.512510]3.98010.01990.49754L d d d v v v v A v v v v v A v v A %A −⎡⎤+=−⎢⎥⎣⎦⎡⎤−=−+⎢⎥⎣⎦=−×⇒==−Δ⇒=⇒ ______________________________________________________________________________________14.17a. Considering the second op-amp and Equation (14.20), we have 211111001010.101100.1(0.1)(11)10.1if R ⎡⎤⎢⎥+=+⋅=+⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎣⎦ So 20.0109 k if R =ΩThe effective load on the first op-amp is then 120.10.1109 k L if R R =+=Ω Again using Equation (14.20), we have 11100111110.0170.11090.101110111.01710.11091if R ++=+⋅=+++ so that 99.1 if R =Ω b. To determine 0:f RFor the first op-amp, we can write, using Equation (14.36) 020101111100401111||10||L f i A R R R R R ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⋅=⋅⎢⎥⎢⎥++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ which yields010.021 k f R =Ω For the second op-amp, then020*******()||11000.1011(0.121)||10L f f i A R R R R R R ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⋅⎢⎥+⎢⎥+⎣⎦⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⋅⎢⎥+⎢⎥⎣⎦ or018.4 f R =Ω c. To find the gain, consider the second op-amp.0122202()0.10.1d d d i v v v v v R −−−−+= (1) 010221110.10.1100.10.1d v v v ⎛⎞+++=−⎜⎟⎝⎠ or 01202(10)(20.1)(10)d v v v +=−02020220()00.1L d d v A v v v R −−−+= (2) 0202202210010110.10.1(11)(90)0d d v v v v v ⎛⎞−−+⎜⎟⎝⎠−==−or 202(0.1222)d v v = Then Equation (1) becomes010202(10)(0.1222)(20.1)(10)v v v += or0102(1.246)v v =− Now consider the first op-amp.1110()11I d d d i v v v v v R −−−−+=1 (1) 10111(1)(1)1101I d v v v ⎛⎞+++=−⎜⎟⎝⎠1(1)(2.1)(1)v v v +=− or101I d 010*******()00.11091L d d v v A v v v R −−−++= (2) 011011111100100.11091111(11.017)(99)0d d v v v v ⎛⎞⎛++−−=⎜⎟⎜⎝⎠⎝−=⎞⎟⎠−or 101(0.1113)d v v = Then Equation (1) becomes0101(1)(0.1113)(2.1)I v v v += or01(1.234)I v v =− We had0102(1.246)v v =− So02(1.246)(1.234)I v v = or 020.650I v v =d. Ideal021Iv v = So ratio of actual to ideal0.650.=______________________________________________________________________________________14.18(a) For the op-amp. 60310L dB A f ⋅= 6341050 Hz 210dB f ==× For the closed-loop amplifier. 631040 kHz 25dB f == (b) Open-loop amplifier.444310A f f ==×=10 Closed-loop amplifier330.2524.255dB dB f f f f −===⇒______________________________________________________________________________________14.19dB,100=o A 510=⇒o A dB,38=A 43.79=A Then 2451011043.79⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+=PD f 94.743.79101054=⇒≅PD PD f f Hz Hz()()551094.794.710×==GBW ______________________________________________________________________________________14.20(a) 11151501112=⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+=R R A CLO kHz()10911102.1336=⇒=×=−−dB dB T f f f (b) ()()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡±±+=05.011505.011501CLO A ()05.1225.145.1571max =+=CLO A ()05.1075.155.1421min =+=CLO A Then05.1205.10≤≤CLO AkHz ()6.9905.12102.1336=⇒=×=−−dB dB T f f f kHz()4.11905.10102.1336=⇒=×=−−dB dB T f f f Then kHz4.1196.993≤≤−dB f ______________________________________________________________________________________14.21The open loop gain can be written as 006()11510L PD A A f f f j j f =⎛⎞⎛⎞+⋅+⋅⎜⎟⎜⎟×⎝⎠⎝⎠ where 50210.A =× The closed-loop response is 001L CL LA A A β=+ At low frequency, 552101001(210β×=+×) So that39.99510.β−=× Assuming the second pole is the same for both the open-loop and closed-loop, then116tan tan 510PD f f f φ−−⎛⎞⎛⎞=−−⎜⎟⎜⎟×⎝⎠⎝⎠ For a phase margin of80 ,°100.φ=−°So 1610090tan 510f −⎛⎞−=−−⎜⎟×⎝⎠ or58.81610 Hz f =× Then051L A == or 558.81610 1.969610PD f ×≅× or 4.48 HzPD f = ______________________________________________________________________________________14.22(a) 1st stage33(10) 1 100dB dB f MHz f kHz −−=⇒= 2nd stage33(50) 1 20dB dB f MHz f kHz −−=⇒= Bandwidth of overall system20 kHz ≅(b) If each stage has the same gain, so 250022.36K K =⇒= Then bandwidth of each stage33(22.36) 1 44.7dB dB f MHz f kHz −−=⇒= ______________________________________________________________________________________14.23(a) 9978.91051110.101141212−=×+−=⎟⎠⎞⎜⎝⎛++−=O CLO A R R R R A kHz()033.1509978.9105.1336=⇒=×=−−dB dB T f f f (b) ()34.9999978.93−=−=CLO A At ; dB f −364.706234.999==⇒CL AThen 323310033.150134.99964.706⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛×+=−dB f 49.7664.70634.99910033.1501323233=⇒⎟⎠⎞⎜⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛×+−−dB dB f f kHz ______________________________________________________________________________________14.24466333(510)1020 (25)1040 1PD PD dB dB vov v dB f f Hzf f kHzA A A fj f −−−×=⇒=⇒==⇒=+ At 30.520 dB f f k −==Hz22.36v AAt 3280 dB f f k −==Hz11.18v A = ______________________________________________________________________________________14.25 36(2010)1050vf vf MAX MAX A A ×⋅=⇒= ______________________________________________________________________________________14.26(a) ()159521052max 6max =⇒×==f V SR f PO ππkHz (b) ()5.5305.12105max 6max =⇒×=f f πkHz (c) ()99.14.02105max 6max =⇒×=f f πMHz ______________________________________________________________________________________14.27a. Using Equation (14.55), 6038102(25010)P V π×=× or 0 5.09 V P V =b.Period 6311410 s 25010T f −===××One-fourth period 1 sμ= 00Slope 8 V/s 18 VP P V SR s V μμ===⇒= ______________________________________________________________________________________14.28 PO V SR f π2max = V/s()()531054.71012102×=×=πSR Or V/754.0=SR μs______________________________________________________________________________________14.29(a) 0.521063.0102063max =⇒×=×=PO POV V f πV (b) ()87.231020210336=××=πPO V V ______________________________________________________________________________________14.30For input (a), maximum output is 5 V. 1 V/μs S R =soFor input (b), maximum output is 2 V.For input (c), maximum output is 0.5 V so the output is______________________________________________________________________________________14.31 For input (a),01max 3 V.v =Then02max 3(3)9 V v ==For input (b),01max 1.5 V.v =Then()02max 31.5 4.5V v ==______________________________________________________________________________________14.32111exp ,BE S T V I I V ⎛⎞=⎜⎟⎝⎠ 222exp BE S T V I I V ⎛⎞=⎜⎟⎝⎠ Want so12,I I = 1411214212510(1)exp 1510(1)exp (1)exp (1)BE T BE T BE BE T V x V I I V x V V V x x V −−⎛⎞×+⎜⎟⎝⎠==⎛⎞×−⎜⎟⎝⎠⎛⎞−+=⎜⎟−⎝⎠Or 211exp exp 10.0025exp 1.100.026OS BE BE T T V V V x x V ⎛⎞⎛−+==⎜⎟⎜−⎝⎠⎝⎛⎞==⎜⎟⎝⎠V ⎞⎟⎠Now 1(1)(1.10)x x +=−⇒ 0.0476 4.76%x =⇒______________________________________________________________________________________14.33(a) Balanced circuit, A154105−×=S I (b) From Eq. (14.62), 51=CE υV, 4.42.16.52=−=CE υV⎟⎠⎞⎜⎝⎛+⎟⎠⎞⎜⎝⎛+⋅=++802.111204.41806.011205143S S I I()()015.1036667.10075.1041667.143⋅=S S I I 1544310939.40123.1−×=⇒=S S S I I I A (c) 51=CE υV, 1.35.26.52=−=CE υV ⎟⎠⎞⎜⎝⎛+⎟⎠⎞⎜⎝⎛+⋅=++805.211201.31806.011205143S S I I()()03125.1025833.10075.1041667.143⋅=S S I I 1544310811.403937.1−×=⇒=S S S I I I A ______________________________________________________________________________________14.34μ150=n K A/V 2()()μx x x K n 30011501150=−−+=ΔA/V2 ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛Δ=n n n Q OS K K K I V 221()01837.08165.015030015022002110153=⇒=⎟⎠⎞⎜⎝⎛=×−x x x ______________________________________________________________________________________14.35(a) V()()3310603001021030−−×±−=×±−=O υ So 240.0360.0−≤≤−O υV (b) V()06.0310*******±−=×±−=−O υ So 94.206.3−≤≤−O υ V______________________________________________________________________________________14.36()2sin 2530±−=t O ωυmV06.0sin 75.0±−=t O ωυVSo ()(06.0sin 75.006.0sin 75.0)+−≤≤−−t t O ωυω V______________________________________________________________________________________14.373840.510510 10I A −−×==×Also 01i o o dV I I C V Idt t dt C C =⇒==∫⋅Then 836510511010t t s −−×=⇒=×0______________________________________________________________________________________14.38(a) (31010011±⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=O υ) mV, 33331≤≤−O υmV ()33310502±±⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=O υ mV, 1801802≤≤−O υmV (b) ()()310111±=O υ mV, 143771≤≤⇒O υmV()730314352−=+−=O υmV()37037752−=−−=O υmVSo 37.073.02−≤≤−O υV(c) ()()3100111±=O υ mV133.1067.11≤≤O υV()68.5003.0133.152−=+−=O υV()32.5003.0067.152−=−−=O υVSo 32.568.52−≤≤−O υV______________________________________________________________________________________14.39 due to 0v I v 01(0.5)10.9545 V 1.1v ⎛⎞=+=⎜⎟⎝⎠ Wiper arm at (using superposition) 10 V,V +=151154||0.0909(10)(10)||0.0909100.090R R v R R R ⎛⎞⎛⎞==⎜⎟⎜⎟++⎝⎠⎝⎠= Then 011(0.090)0.0901v ⎛⎞=−=−⎜⎟⎝⎠Wiper arm in center, and10v =020v = Wiper arm at10 V,V −=−10.090v =− So030.090v = Finally, total output (from superposition)0:v Wiper arm at,V + 00.8645 Vv = Wiper arm in center, 00.9545 V v = Wiper arm at,V − 0 1.0445 V v = ______________________________________________________________________________________14.40 a.120.5||250.490 k R R ′′===Ω or 12490 R R ′′==Ωb. From Equation (14.75), 6114621412510(0.026) ln (0.125)21012510(0.026) ln (0.125)2.210R R −−−−⎛⎞×′+⎜⎟×⎝⎠⎛⎞×′=+⎜⎟×⎝⎠12210.586452(0.125)0.583974(0.125)0.002478(0.125)()R R R R ′′+=+′′=−So210.0198 k 19.8 R R ′′−=Ω⇒Ω Then 2121(1)0.0198(1)(0.5)(1)(50)(0.5)(50)0.0198(0.5)(1)(50)(0.5)(50)25(1)250.019850.5500.550(0.550)(2525)(25)(50.550)0.0198(50.550)(0.550)x x x xR x R R R R x R R xR x x x x x x x xx x x x x x −×−=+−+−−=+−+−−=−++−−−=−+{}{}{}{}22222250.50.5505050.5500.019825.252525252500250.50.019825.25250025000.50.019998 1.98 1.981.98 2.980.4802x x x x x x x x x x x x x x x x x −+−−+=+−−−=+−−=+−−+==So 0.183x = and 10.81x −=7ΩΩ ______________________________________________________________________________________14.411122||150.5||150.4839 k ||350.5||350.4930 k R R R R ′===′=== From Equation (14.75), 121122341221121112222211222(0.026) ln (0.026) ln (0.026) ln (0.026) ln 1(0.026) ln (0.4930)1(0.9815)C C C C S S C C C C C C C C C C C C C C i i i R i R I I i i R i R i i i R i R i i R i i i i i ⎛⎞⎛⎞′′+=+⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠⎛⎞′′=−⎜⎟⎝⎠′⎛⎞⎡⎤′=−⋅⎜⎟⎢⎥′⎝⎠⎣⎦⎛⎞=−⎜⎟⎝⎠⎡⎤⎛⎞⎢⎥⎜⎟⎝⎠⎣⎦ By trial and error: 1252 A C i μ= and 2248 A C i μ=or 12 1.0155C C i i = ______________________________________________________________________________________14.42(a) ()()()2.010********=×=−A O μυV Insert resistor3R ()()09.92020011022.03362=⇒⎟⎠⎞⎜⎝⎛+×−=−=−R R A O μυk Ω (b) ()()()16.010200108.0368.0=××=−A O μυV ()()09.29202001105.016.03365.0=⇒⎟⎠⎞⎜⎝⎛+×−=−=−R R A O μυk Ω ______________________________________________________________________________________14.43(a) V ()()3.010*********−=××−=−=−R I B O υ(b) ()5.03.002.015150−=−−=O υV (c) ()1.03.002.015150−=−−−=O υV (d) ()3.13.01.015150−=−−=O υV ______________________________________________________________________________________14.44(a) V ()()15.010250106.036=××=−O υ(b) ()()478.015.0008.041=+=O υV(c) ()()0065.015.00035.041=+−=O υV(d) ()()15.0sin 205.015.0sin 005.041+=+=t t O ωωυ (V)______________________________________________________________________________________14.45a.For 2 1 A,B I μ= then()(6401010v −=−) or00.010 Vv =− b. If a 10 resistor is included in the feedback loop k ΩNow021(10)(10)0B B v I I =−+= Circuit is compensated if12.B B I I =______________________________________________________________________________________14.46From Equation (14.83), we haveΩ 020S v R I = where and 240 k R =0 3 A.S I μ= Then()(3604010310v −=××) or 00.12 V v = ______________________________________________________________________________________14.47a. Assume all bias currents are in the same direction and into each op-amp.()()()6501101100 k 10100.1 V B v I v −=Ω=⇒=Then ()()()()()(020******* k 0.15105100.50.05B v v I −=−+Ω=−+×=−+)or 020.45 V v =− b. Connect resistor to noninverting terminal of first op-amp, and310||1009.09 k R ==ΩΩ resistor to noninverting terminal of second op-amp.310||508.33 k R ==______________________________________________________________________________________14.48a. For a constant current through a capacitor. 001 t v I C =∫dt or 60060.110(0.1)10v t v −−×=⋅⇒=t b.At10 s,t =0 1 V v = c. Then 1240010010(10)10v t v −−−×=⋅⇒=t At10 s,t =0 1 mV v = ______________________________________________________________________________________14.49(a) V()()15.010********=××=−O υ 15.02=O υV ()()()09.010*******.02020363−=××+−=−O υV (b) 33.85010==A R k Ω 102020==B R k Ω(c) V()()015.0103.01050631±=××±=−O υ 015.02±=O υVV()()021.0015.0103.01020633±=±××±=−O υ______________________________________________________________________________________14.50a. Using Equation (14.79),Circuit (a),()()()()63630500.81050100.8102510150v −−⎛⎞=××−××+⎜⎟⎝⎠ or 00v = Circuit (b),()()()()636302500.81050100.81010150410 1.6v −−−⎛⎞=××−×+⎜⎟⎝⎠=×− or 0 1.56 V v =− b. Assume 10.7 AB I μ= and 20.9 A,B I μ= then using Equation (14.79): Circuit (a),()()()()63630500.71050100.91025101500.0350.045v −−⎛⎞=××−××+⎜⎟⎝⎠=− or00.010 V v =−Circuit (b), ()()()()63660500.71050100.910101500.035 1.8v −−⎛⎞=××−×+⎜⎟⎝⎠=− or 0 1.765 Vv =−______________________________________________________________________________________14.51(a) For : OS V ()333101001±=±⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=O υmV For : B I ()()()043.010*******.0max 36=××=−O υ V()()()037.010*******.0max 36=××=−OυVSo 764≤≤O υmV(b) For : OS V 33±=O υmV For : VOS I ()()006.010*******.036±=××±=−O υSo 3939≤≤−O υmV(c) ()039.02.0101001±⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=O υ So 239.2161.2≤≤O υV______________________________________________________________________________________14.52a. 2(15)0.010 V i i R R R ⎛⎞=⎜⎟+⎝⎠ 22150.00066671515(10.0006667)0.0006667 R R =+−= Then 222.48 M R =Ωb.11||15||10 6 k i F R R R R ==⇒=Ω ______________________________________________________________________________________14.53a. Assume the offset voltage polarities are such as to produce the worst case values, but the bias currents are in the same direction.Use superposition:Offset voltages 010********||1(10)110 mV ||1050||(5)(110)1(10)10||610 mV v v v v ⎛⎞=+==⎜⎟⎝⎠⎛⎞=++⎜⎟⎝⎠⇒=Bias Currents: 6301(100 k )(210)(10010)0.2 V B v I −=Ω=××= Then6302(5)(0.2)(210)(5010)0.9 V v −=−+××=− Worst case: is positive and is negative, then01v 02v 010.31 V v = and 021.51 V v =−b. Compensation network:If we want20 mV and 10 V 8.33(10)0.0208.33B B C C R V V R R R ++⎛⎞==⎜⎟+⎝⎠⎛⎞=⎜⎟+⎝⎠ or 4.15 M C R ≅Ω______________________________________________________________________________________14.54(a) Offset voltage: ()122105011±=±⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=O υmV 142122±=±±=O υmV ()()()16221220203±=±+±⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=O υmV Bias current:V()()0105.010501021.0361=××=−O υ or V ()()0095.010501019.0361=××=−O υ 12O O υυ= ()()()()0042.010201021.0113613+−=××+−=−O O O υυυor()()0038.010201019.013613+−=××+−=−O O O υυυ By superposition5.225.21≤≤−O υmV5.245.42≤≤−O υmV7.103.223≤≤−O υmV(b) Bias currents:()()()110501002.010*******±=⇒××±=×±=−O OS O I υυmV()()()4.010201002.010*******±=⇒××±=×±=−O OS O I υυmVBy superposition: ()4.02213±±±=O O υυ13131≤≤−O υmV15152≤≤−O υmV4.174.173≤≤−O υmV______________________________________________________________________________________14.55For circuit (a), effect of bias current:390(5010)(10010) 5 mV v −=××⇒ Effect of offset voltage 050(2)1 4 mV 50v ⎛⎞=+=⎜⎟⎝⎠ So net output voltage is09 mV v = For circuit (b), effect of bias current:Let then from Equation (14.79),2550 nA,B I =1450 nA,B I = 93960250(45010)(5010)(55010)(10)1502.2510 1.1v −−−⎛⎞=××−×+⎜⎟⎝⎠=×− or0 1.0775 V v =− If the offset voltage is negative, then0(2)(2)4mV v =−=− So the net output voltage is 0 1.0815 Vv =− _____________________________________________________________________________________14.56a. At so the output voltage for each circuit is25C,T =°0 2 mV S V = 0 4 mV v = b. Forthe offset voltage for is 50C,T =° 0 2 mV (0.0067)(25) 2.1675 mV S V =+= so the output voltage for each circuit is 0 4.335 mVv = ______________________________________________________________________________________14.57 a. At then25C,T =°0 1 mV,S V = 010150(1)1 6 mV 10v v ⎛⎞=+⇒=⎜⎟⎝⎠and 020********(1)120206(4)(1)(4)28 mV v v v ⎛⎞⎛⎞=+++⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠=+⇒= b. Atthen 50C,T =°01(0.0033)(25) 1.0825 mV,S V =+= 0101(1.0825)(6) 6.495 mV v v =⇒=and 02(6.495)(4)(1.0825)(4)v =+ or 0230.31 mVv = ______________________________________________________________________________________14.580025C;500 nA,200 nA50C,500 nA (8 nA /C)(25C)700 nA200 nA (2 nA /C)(25C)250 nA B S B S I I I I °==°=+°°==+°°= a. Circuit (a): For ,B I bias current cancellation, 00v =Circuit (b): For ,B I Equation (14.79), 93960050(50010)(5010)(50010)(10)1500.025 1.000.975 V v v −−⎛⎞=××−×+⎜⎟⎝⎠=−⇒=− b. Due to offset bias currents.Circuit (a): 930(20010)(5010)0.010 V v −=××⇒=0vCircuit (b): 21Let 600 nA400 nA B B I I == Then93960050(40010)(5010)(60010)(10)1500.020 1.20 1.18 V v v −−⎛⎞=××−×+⎜⎟⎝⎠=−⇒=−c. Circuit (a): Due to ,B I 0v = Circuit (b): Due to ,B I93960050(70010)(5010)(70010)(10)1500.035 1.40 1.365 V v v −−⎛⎞=××−×+⎜⎟⎝⎠=−⇒=−Circuit (a): Due to 0,S I930(25010)(5010)0.0125 V v v −=××⇒=0Circuit (b): Due to0,S I 21Let 825 nA575 nA B B I I == Then 93960050(57510)(5010)(82510)(10)1500.02875 1.65 1.62 Vv v −−⎛⎞=××−×+⎜⎟⎝⎠=−⇒=− ______________________________________________________________________________________14.590025C; 2 A,0.2 A 50C, 2 A (0.020 A /C)(25C 2.5 A 0.2 A (0.005 A /C)(25C)0.325 A B S B S I I I )I μμμμμμμμ°==°=+°°==+°°= a. Due to :B I (Assume bias currents into op-amp). 630101(50 k )(210)(5010)0.10 VB v I v −=Ω=××⇒= 020*********(60 k )(50 k )12020(0.1)(4)(210)(6010)(210)(6010)4B B v v I I −−⎛⎞⎛⎞=++Ω−Ω+⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠=+××−××3 or020.12 V v = b. Due to0:S I1121st op-amp. Let 2.1 A2nd op-amp. Let 2.1 A1.9 A B B B I I I μμμ===6301101(50 k )(2.110)(5010)0.105 V B v I v −=Ω=××⇒= 020112636360601(60 k )(50 k )12020(0.105)(4)(2.110)(6010)(1.910)(5010)(4)B B v v I I −−⎛⎞⎛⎞=++Ω−Ω+⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠=+××−×× or 020.166 V v =c. Due to :B I 63010101026363(2.510)(5010)0.125 V60601(60 k )(50 k )12020(0.125)(4)(2.510)(6010)(2.510)(5010(4)B B v v v v I I −−=××⇒=⎛⎞⎛⎞=++Ω−Ω+⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠=+××−×× or 020.15 V v =Due to0:S I12Let 2.625 A2.3375 A B B I I μμ== 6301101(50 k )(2.662510)(5010)1.133 V B v I v −=Ω=××⇒= 020112636360601(60 k )(50 k )12020(0.133)(4)(2.662510)(6010)(2.337510)(5010)(4)B B v v I I −−⎛⎞⎛⎞=++Ω−Ω+⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠=+××−×× or 020.224 Vv = ______________________________________________________________________________________14.60(a) 0.51050==d A For common-mode, 21I I υυ=From Chapter 9, 12431211R R R R R R A cm −⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+= If , ()75.50015.1502==R ()85.9015.01101=−=R, ()85.9015.01103=−=R ()75.50015.1504==R Then 610046.515228.519409.115228.685.975.5075.5085.9185.975.501−×=−=−++=cm A If , ()15.10015.1103==R ()25.49015.01504=−=R Then 051268.015228.520609.115228.685.975.5025.4915.10185.975.501−=−=−++=cm A If , 25.492=R 15.101=R Then 04877.085222.419409.185222.515.1025.4975.5085.9115.1025.491+=−=−++=cm A Now ()8.39051268.05log 20min 10=⎟⎠⎞⎜⎝⎛=dB CMRR dB (b) , ()5.5103.1502==R ()70.997.0101==R, ()5.4897.0504==R ()3.1003.1103==R。
电子技术基础(模拟电子电路)精选全文完整版
Ω
1.86
kΩ
ri RB // rbe (1 β )RE Ii
8 .03 kΩ
+
ro RC 6 kΩ
Au
rbe
βRL (1 β
) RE
RS
E
+ S-
U i
B Ib
Ic C
IRB
β Ib rbe
RB
E RC RL
RE Ie
8.69
-
+ U o -
微变等效电路
射极输出器
RB C1 +
RB1 C1
RC
+C2
+
+
+
ui RB2 RE1
RL uo
–
RE2
+ CE
–
解: (1)由直流通路求静态工作点。
VB
RB2 RB1 RB2
UCC
20 12V 60 20
3V
IC
IE
VB
UBE RE
3 0.6 3
mA
0.8 mA
RB1 VB
RC IB
+UCC IC +
UCE
IB
IC β
0.8 μ A 50
2. 放大电路的微变等效电路
将交流通路中的晶 体管用晶体管微变等 效电路代替即可得放 大电路的微变等效电 路。
ii B ib
+
RS+ eS -
ui RB -
ic C
+
RC RL uO -
E
ii B ib
ic C
+
RS
ib
+ ui RB rbe
《模拟电子技术》课程教学大纲
《模拟电子技术》课程教学大纲执笔人:王毅,张晓冬,周晖,王昕,张秀敏编写日期:2012年12月一、课程基本信息1.课程编号:94L116Q2.课程体系/类别:专业类/专业基础课,专业主干课3.学时/学分:64/44.先修课程:电路原理,大学物理等5.适用专业:电气工程及其自动化二、课程教学目标及学生应达到的能力本课程为电气工程及其自动化专业本科生的专业基础主干课。
本课程知识内容是从事电气工程领域研究和应用的必备知识内容。
学生在学完本课程后,应达到下列要求:1.清楚模拟电子电路的基本工作原理,掌握模拟电子电路的基本分析和设计方法;2.通过设计型模拟电子电路的实验,具备有工业控制或测量系统中故障分析、检测、以及设计的能力;3.通过模拟电子技术课程的理论学习与实验设计,进一步提高学生的工程素质。
三、课程教学内容和要求四、课程教学安排由于该课程是电气信息类专业的主干课,且是一门与实际联系较为紧密的课程,而且由于电子器件特性的非线性,致使其工作状态的多样性,学生入门比较难。
针对这种情况,应着重加强理论教学与实验教学联系的紧密性,并做好各个教学环节有针对性安排与策划。
1.课堂讲授对于大学生的教学,注重发挥学生的自主学习的积极性,课堂上重点对课程与课程之间的联系、章节与章节之间的联系为学生理清思路,加强对难点问题的剖析,加强对重点知识的训练,提高课堂效率与质量。
2.CAI辅助教学及启发教学对于像器件内部载流子的运动机理、静态工作点、反馈过程、振荡电路的起振等比较抽象的问题,适当地采用CAI辅助教学方式及启发教学方式。
3.习题课对于模拟电子电路中重要的分析计算部分,如微变等效电路的分析计算、运算放大电路的分析等部分,宜采用习题课的方式,巩固学生对于模拟放大电路分析方法的掌握,同时在习题课的算例中,可适当地增加一些实际系统中工作的模拟基本放大电电路的故障分析。
4.个性化教学个性化讲授内容,由各位教师自由发挥空间,展示自己的个性和特长,同时也有利于动态优化教学内容。
2024年度《模拟电子技术》课程整体教学设计
14
网络教学资源介绍
1 2
国家级精品资源共享课网站
提供丰富的模拟电子技术课程教学资源,包括课 程介绍、教学大纲、电子教案、多媒体课件、实 验指导、习题库等。
MOOC学习平台
中国大学MOOC、网易云课堂等平台上提供模拟 电子技术在线课程,学生可自主选择学习。
3
课程学习网站
如“模拟电子技术网”等,提供模拟电子技术学 习资料、在线测试、疑难问题解答等。
2024/3/23
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团队合作机制建立和优化
2024/3/23
建立团队合作机制
明确团队成员的角色和职责,建立有效的沟通和协作机制,促进 团队成员之间的合作和交流。
优化教学资源配置
根据教学需求和教师特长,合理配置教学资源,发挥教师的优势, 提高教学效果。
激励和评价机制
建立合理的激励和评价机制,鼓励教师积极参与团队合作和教学改 进,提高教师的工作积极性和满意度。
观看与课程内容相关的视 频教程,加深对知识点的 理解。
思考问题
针对预习内容,思考并提 出问题,带着问题进入课 堂。
18
课后复习巩固方法
2024/3/23
复习笔记
01
回顾并整理课堂笔记,巩固记忆重要知识点。
做习题
02
完成课后习题和作业,检验自己对知识点的掌握程度。
讨论交流
03
与同学或老师讨论课程内容,分享学习心得和解决问题的方法
9
主要教学内容
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信号处理电路
包括滤波电路、比较器、振荡器等,分析其工作原理和设计 方法。
直流稳压电源
介绍整流电路、滤波电路和稳压电路等直流稳压电源的组成 和工作原理。
10
2024版《模拟电子技术》教案全套
27
课程重点回顾与总结
基础知识掌握
放大电路分析
集成运算放大器应 用
反馈电路分析
波形发生与变换电 路
回顾课程中所学的模拟电 子技术基础知识,如电压、 电流、电阻、电容等基本 概念,以及欧姆定律、基 尔霍夫定律等基本定律。
总结放大电路的基本原理、 分类和特点,以及放大电 路的性能指标和分析方法。
回顾集成运算放大器的基 本特性、工作原理和典型 应用电路,如加法器、减 法器、积分器、微分器等。
放大电路基本概念
放大电路是利用具有放大特性的电子元件(如晶体管、场效应 管等)组成的电路,其作用是将微弱的输入信号放大为足够强 的输出信号,以满足后续电路或负载的需求。
2024/1/29
放大电路性能指标
放大电路的性能指标主要包括放大倍数、输入电阻、输出电阻、 通频带、失真度等。这些指标反映了放大电路对信号的放大能 力、对信号源的影响、带负载能力以及信号失真的程度等。
01
静态工作点分析
静态工作点是放大电路在没有输入信号时的工作状态。通过分析静态工
作点,可以了解放大电路的直流偏置情况,为后续的动态分析打下基础。
2024/1/29
02 03
动态性能分析
动态性能分析是研究放大电路在输入信号作用下的性能表现。通过分析 动态性能指标,如放大倍数、输入电阻、输出电阻等,可以了解放大电 路对信号的放大能力和传输特性。
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相关领域拓展学习资源推荐
教材与参考书目
《模拟电子技术基础》、《电子线路设计·基础》、《电子 技术基础模拟部分》等教材和参考书目,可帮助学生巩固和 拓展课程知识。
网络学习资源
推荐学生访问中国大学MOOC网、网易云课堂等在线教育 平台,学习模拟电子技术的相关课程,获取更广泛的知识和 实践经验。
电子技术专业优质课模拟电子电路的设计与应用
电子技术专业优质课模拟电子电路的设计与应用电子技术专业优质课:模拟电子电路的设计与应用一、引言在当今科技迅速发展的时代,电子技术的应用逐渐渗透到人们的生活和工作中。
模拟电子电路设计是电子技术专业中重要的一部分。
本文将重点介绍模拟电子电路的设计原理与应用,并通过实例加以说明,帮助读者更好地理解和运用该知识。
二、基础概念1. 什么是模拟电子电路模拟电子电路是指通过模拟信号进行处理和传输的电路。
与数字电子电路不同,模拟电路处理的是连续变化的信号,涉及到电压、电流、声音等连续量的处理。
2. 模拟电子电路的设计原则(1)合理的电路拓扑结构(2)选取适当的元件(3)合理选择工作点(4)尽可能减小功耗(5)考虑电路的可靠性和稳定性三、模拟电子电路设计步骤设计一个模拟电子电路需经过以下步骤:需求分析、电路拓扑设计、元件选取、工作点确定、性能测试、优化调整等。
四、模拟电子电路设计实例:放大电路的设计以放大电路为例,介绍模拟电子电路设计的实际应用。
1. 需求分析根据具体的需求,选择设计一个放大倍数较高的放大电路。
需考虑输入阻抗、输出阻抗、频率响应等因素。
2. 电路拓扑设计根据需求和所学的电路知识,可以选择相应的放大电路拓扑结构,如共射放大电路、共基放大电路等。
3. 元件选取根据实际需求,选取适当的放大管、电容、电阻等元件,并进行合理的布局。
4. 工作点确定通过计算和实验,确定放大管各极的电流和电压等参数。
5. 性能测试完成电路的搭建后,进行性能测试,如检测电路的放大倍数、频率响应等。
6. 优化调整根据性能测试结果,对电路进行优化和调整,以达到更好的工作效果。
五、模拟电子电路的应用模拟电子电路广泛应用于各个领域,如音频放大器、计算器、通信设备、医疗设备等。
1. 音频放大器模拟电子电路在音频放大器中的应用,可以增加音频信号的幅度,提供更好的音质。
2. 通信设备模拟电子电路在通信设备中的应用,可以实现信号的放大、调制、解调等功能,保证通信的稳定性和可靠性。
模拟电子电路分析与应用
怎么保障学生学得好
四. 课程资源保障
师资 队伍
基地建设: 集教学、讨论、实训为一体 的三区一室 新型实训室
首先教师在教学区进行工 作(学习)任务的讲解,然 后师生一起到讨论区研究制 定完成该任务的方案计划, 最后在实训区由教师指导学 生进行实际操作。在实训过 程中遇到问题时,可返回到 讨论区重新修订解决方案; 若遇到共性问题,可返回到 教学区由教师进行答疑讲解。
学习效果检查
课程具体实施
7
教学条件准备
6
教学模式构思
5
学习任务设计
4
确定能力目标
3
课程定位分析
2
1
教学载体的选择依据
实践专家访谈
企业招聘信息
二. 课程设计
企业问卷调查
电子产品工艺文件的编制 电子产品焊接与装配 指导和管理电子产品现场生产 单元电路的设计与调试 电子元器件识别与检测 …… …… ……
二. 课程设计
今昔对比
教学目标
教学体系 教学内容 教学方法 考核方式
昔 知识本位
掌握知识
三. 今昔对比
今 能力本位
掌握知识 单项能力 综合能力 解决实际问题的能力
今昔对比
教学目标
教学体系
教学内容 教学方法 考核方式
三. 今昔对比
昔:学科型系统化 今:基于工作过程的系
课程
统化课程
目的 掌握事实性的知识 获得综合职业能力
今昔对比
教学目标 教学体系 教学内容 教学方法
考核方式
三. 今昔对比
昔 知识本位 的理论考核
理论性、应用性笔试试题期 末考试,占总成绩70%。
实验实训、作业、出勤、课 堂纪律、回答问题等平时成 绩,占总成绩30%。
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尾灯总成
转向灯 尾灯刹车灯二合一灯珠
图 12-1 绘图实例―电动车原理图
12.2 模拟电子电路图分析
电子电路图用来表示实际电子电路的组成、结构、元器件标称值等信息。电子专业技术 人员要了解、掌握电子产品的工作原理,看懂电子产品、设备的电路图是一项基本功能。而 快速地看懂电子产品的电路图是电子工程师基本技能,也是开发设计电子新产品新技术的基 本手段之一。因此,了解电路图种类与掌握各种电路图的分析方法,是电子技术学习的第一 步。本节主要研究模拟电子技术中最常用的两种图形―设备、产品的方框图与电气原理图的 分析方法。
1
第十二章 模拟电子线读图与设计方法
本章首先介绍系统电路设计中绘图环节的基本概念、方法,接着阐述实际电子信息工程 中模拟电路图的分析原则,特别是结合实用的电磁炉控制管理系统介绍了复杂电子系统分析 方法,最后重点介绍模拟电子系统设计理论与方法,并结合电子设计大赛中有关本课程的内 容相关的设计题目为例介绍电子系统设计与实现的全过程。本章重点内容有:
12.2.1 方框图分析方法
系统方框图是系统总体模块结构图,也是系统拓扑图。从方框图中可以了解系统功能结 构,准确定位分析单元电路功能与性质。如图 12-2 所示是一个两级音频信号放大系统的方
4
第十二章 模拟电子线读图与设计方法
框图。从图中可以看出,系统电路由信号源、前级放大器、中间级放大器和末级放大器以及 负载五个单元电路构成;从方框图也可以了解到,电路主体包含三级放大电路;再根据专业 经验可以初步判断各部分电路功能与任务,也可以大致了解电路特性与功能。
(4) 方框图中通常会标出信号传输的方向(用箭头表示),它形象地表示了信号在电路 中的传输方向,尤其是集成电路内电路方框图,可以明确指示出某引脚是输入引脚还是输出 引脚(根据引脚上的箭头方向得知这一点)。这些信息对识图都是非常有用的。如图 12-3 所 示的方框图给出了这样的识图信息:
信号源输出信号首先加到前级放大器中放大(信号源电路与第一级放大器之间的箭头方 向提示了信号传输方向),然后送入中间级放大器中放大,再功率放大后(末级)去激励负 载。因此,方框图是一张重要的电路图,特别是在分析集成电路的应用或复杂的系统的电路, 需要了解整机电路组成与工作情况时,如果没有方框图将给识图带来诸多不便和困难。因此, 在分析具体电路的工作原理之前,先分析该电路的方框图是必要的,它有助于分析具体电路 的工作原理。
图 12-2 音频放大系统方框图
方框图种类多,电子工程中常用的有三种:整机电路方框图、系统电路方框图和集成电 路内电路方框图。方框图在分析与设计电路中的作用可以概括为:
(1) 宏观表达电路的基本信息。方框图可以表达大规模复杂电路(整机电路、系统电路 和功能电路等)的组成情况,通常给出复杂电路的主要单元电路的位置、名称,以及复杂电 路中各单元电路之间的耦合关系。这些基本信息可以作为识图分析的突破口。而且方框图简 明、清楚,可方便地看出电路的组成和信号的传输方向、途径、以及信号在传输过程中的处 理过程等相关信息,如信号是得到了放大还是受到了衰减等。
ASIC 按功能的不同可分为数字 ASIC、模拟 ASIC 和微波 ASIC;按使用材料的不同可 分为硅 ASIC 和砷化镓 ASIC。一般来说,数字、模拟 ASIC 主要采用硅材料,微波 ASIC 主 要采用砷化镓材料。砷化镓具有高速、抗辐射能力强、寄生电容小和工作温度范围宽等优点, 目前已在移动通信、卫星通信等方面得到广泛应用。对硅材料 ASIC,按制造工艺的不同还 可进一步将其分为 MOS 型、双极型和 BiCMOS 型等;按照设计方法不同,设计 ASIC 分为 全定制和半定制两类。全定制法是一种基于晶体管级的设计方法,半定制法是一种约束性设 计方法。约束的目的是简化设计、缩短设计周期、提高芯片成品率。对于某些性能要求很高、 批量较大的芯片,一般采用全定制法设计,用全定制法设计时须采用最佳的随机逻辑网络, 且每个单元都必须精心设计,另外还要精心地布局布线,将芯片设计得最紧凑,以期实现芯 片运算速度快、面积利用率高、功耗低等的最优性能。
(2) 由于方框图比较简洁,逻辑性强,因此便于记忆,同时它所包含的信息量大,这就 使得方框图尤为重要。方框图中所标出的电路名称,一般表达了信号在某一单元电路中的处 理过程,可以为进一步分析具体电路提供了指导性的信息。
(3) 方框图主要有简明与详细两种类型,方框图愈详细,为识图提供的有益信息就愈多。 在各种方框图中,集成电路的内部电路方框图是最为详细的。
12.1.2 电气原理图绘图原则
对于简单的控制电路,只要依据主电路要实现的功能,并结合生产工艺要求及设备动作 的先、后顺序依次分析、绘制;对于复杂的控制电路,要按各部分所完成的功能,分割成若 干个局部控制电路,然后与典型电路相对照,找出相同之处,本着先简后繁、先易后难的原 则逐个画出每个局部环节,再找到各环节的相互级联关系,最终完成总体绘图。通用绘制原 则概括如下:
12.1 电路绘制原则
电路图绘制是一个电子工程师基最本的技能。在电子技术学习过程中最常遇到的电路图 主要有六种。
① 方框图(包括整机电路方框图、系统方框图等); ② 单元电路图; ③ 等效电路图; ④ 集成电路应用电路图; ⑤ 整机电路图; ⑥ 印制电路板图。 实际上对工程技术最重要的就是整机电气原理图(schematic circuit diagram)与方框图 (block diagram),一般单元电路图与整机电路图就指的是电气原理图。因此,本节以自动化 控制系统为例研究电气原理图的绘制原则、方法。 电气原理图是用来表明电气设备的工作原理、各电器元件的作用以及相互之间关系的器 件连接图。巧妙运用电气原理图的分析设计方法和技巧,对于分析电气线路,排除系统电路 故障是十分有益的。控制系统电气原理图一般由主电路(main circuit)、控制电路(control electrical circuit)、保护、配电电路等几部分组成。
ASIC 的提出和发展标志集成电路的应用与现代设计方法都进入了一个信息技术新的革 命阶段。通用的、标准的集成电路已不能完全适应电子系统的急剧变化和更新换代。虽然该 技术主要面向数字逻辑方向,但在模拟特别是高频电子线路设计中越来越发挥举足轻重的作 用。目前,ASIC 正朝着高密度、大规模、可重构性等的方向发展。
① 电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分,分开绘制; ② 图中所有元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号与文字符号; ③ 线条交叉及图形方向要明确; ④ 文字符号标注位置要准确,合理; ⑤ 图形符号表示要点为未通电或无外力状态。 要注意,绘图与实际元件在电路板上的布置不一定严格对应,实际绘图主要考虑到版面 与美观等因素限制,而电器元件安装要符合工程质量与调试方便。二者尽量对应,但允许照 顾版面等实际情况而有一定的偏差。电气元器件布局设计应遵循以下原则: ① 必须遵循相关国家标准进行设计和绘制电器元件布置图;相同类型的电器元件布置 时,应把体积较大和较重的安装在控制柜或面板的下方; ② 发热的元器件应该安装在控制柜或面板的上方或后方,但热继电器一般安装在接触 器的下面,以方便与电机和接触器的连接,需要经常维护、整定和检修的电器元件、操作开 关、监视仪器仪表,其安装位置应高低适宜,以便工作人员操作; ③ 强电、弱电应该分开走线,注意屏蔽层的连接,防止干扰的窜入;电器元器件的布 置应考虑安装间隙,并尽可能做到整齐、美观。 按照上述原则绘出电动车电气图见图 12-1。
模拟电子系统分析的原理与方法; 典型电子系统设计的基本理论与方法; 熟练掌握模拟电子系统分析设计过程与步骤。
电子系统分析与设计的现代化过程经历了三个主要阶段。 20 世 纪 60 年 代 中 期 至 80 年 代 这 一 阶 段 为 计 算 机 辅 助 设 计 ( computer-aided design―CAD)初期阶段。这个阶段主要是利用研制的软件工具,包括有印制电路板(printed circuit board,PCB)布线设计、电路模拟、逻辑模拟及版图的绘制等独立软件工具进行系统 设计与分析。 20 世纪 80 年代初期至 90 年代初期为 CAE(computer aided engineering)阶段,在集成 电路设计方法、电子系统设计方法以及设计工具集成化方面取得了许多成果。这个阶段中主 要采用基于单元库的半定制设计方法。采用门阵列和标准单元法设计的各种 ASIC 的设计分 析方法得到了极大的发展。 20 世纪 90 年代以后,出现了以高级语言描述、系统仿真和综合技术为特征的第三代EDA (Electronic Design Automation)技术,不仅极大地提高了系统的设计效率,而且使设计者 摆脱了大量的辅助性工作,将精力集中于创造性的方案与概念的构思上。随着微电子技术的 发展,新出现的SOPC片上可编程系统已成为现代电子技术和电子系统设计的汇聚点和发展 方向。这一时期,SOPC是ASIC发展的新阶段,代表了当今电子设计的发展方向。
1. 常见方框图
方框图画法较为灵活,因此种类较多,这里只介绍电子信息系统设计与分析中最重要的整 机系统方框图、系统方框图与集成电路内部方框图三种。
1) 整机电路方框图
整机电路方框图是表达整机电路功能模块的方框图,也是众多方框图中最为复杂的方框 图,关于整机电路方框图,主要说明下列几点。
某些设备整机电路方框图比较复杂,因此,有的用一张方框图表示整机电路结构情况, 有的则将整机电路方框图分成几张。它主要阐明整机电路的组成和各部律如下: