第六章通用集成稳压电路 - 河北科技大学教案用纸
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大学教案用纸篇一：教案用纸教案用纸篇二：河北科技大学教案用纸第次课4 学时实验1恒温槽调节及液体粘度的测定一、实验目的1.了解恒温槽的构造、控温原理，掌握恒温槽的调节和使用。
2.掌握一种测量粘度的方法。
二、实验原理1. 恒温槽许多化学实验中的待测数据如粘度、蒸气压、电导率、反应速率常数等都与温度密切相关，这就要求实验在恒定温度下进行，常用的恒温槽有玻璃恒温水浴和超级水浴两种，其基本结构相同，主要由槽体、加热器、搅拌器、温度计、感温元件和温度控制器组成，如图1所示。
恒温槽恒温原理是由感温元件将温度转化为电信号输送给温度控制器，再由控制器发出指令，让加热器工作或停止工作。
水银定温计是温度的触感器，是决定恒温程度的关键元件，它与水银温度计的不同之处是毛细管中悬有一根可上下移动的金属丝，从水银球也引出一根金属丝，两根金属丝温度控制器相联接。
调节温度时，先松开固定螺丝，再转动调节帽，使指示铁上端与辅助温度标尺相切的温度示值较欲控温度低1～2℃。
当加热到下部的水银柱与铂丝接触时，定温计导线成通路，给出停止加热的信号（可从指示灯辨出），此时观察水浴槽中的精密温度计，根据其与欲控温度的差值大小进一步调节铂丝的位置。
如此反复调节，直至指定温度为止。
恒温槽恒温的精确度可用其灵敏度衡量，灵敏度是指水浴温度随时间变化曲线的振幅大小。
即灵敏度= t?t，M点h，则直接计算其线性卷积yM??1y?m?0hx需运算量：md?LM若系统满足线性相位，即：h??h则需运算量：md?LM/2FFT法：以圆周卷积代替线性卷积。
m令N?2?M?L?1?x???x0?n?L?1??h0?n?M??0L?n?N?1 h?????0M?n?N?1则y?x*h?xh 1) H = FFT [h] N /2*log2N2) X =FFT [x]N /2*log2N 3) Y = HXN4) y = IFFT [Y]N /2*log2NmF?N分段，每段L点，L与h的长度M等数量级。
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河北科技大学教案用纸第 5 次课 2 学时注：本页为每次课教案首页一、Ecological ConceptsThe definition: the science of ecology is the study of the ways organisms interact with each other and with their nonliving surroundings.Everything that affects an organism during its lifetime is collectively known as its environment. It is useful to subdivide the concept of environment into abiotic (nonliving) and biotic (living) factors.Although organisms interact with their surroundings in many ways, certain factors may be critical toa particular species’success. A shortage or absence of this factor restricts the success of the species,thus, it is known as a limiting factor.The availability of raw materialsLimiting factors The availability of energyThe accumulation of waste productsInteractions among organismsIn a aquatic habitats, the amount of oxygen dissolved in the water is often a limiting factor for many species of fish. Cool, highly oxygenated water, which is typical of the rapidly flowing upper sections of a river system, supports trout, but warmer, less oxygenated water is unsuited for trout.The habitat of an organism is the space that the organism inhabits, the place where it lives (its address).The niche of an organism is the functional role it has in its surroundings (its profession).Moss Habitat：The habitat of mosses is typically cool, moist, and shady. Mosses must also have a thin layer of water present.The Niche of a Dandelion：A dandelion serves as food to various herbivores, supplies nectar to bees, and can regrow quickly from its root if its leaves are removed二、The Role lf Natural Selection And Evolution1. Genes, Populations, and SpeciesGenes are distinct pieces of NDA that determine the characteristics an individual displays.A population is considered to be all the organisms of the same kind found within a specificgeographic region.A species is a population of all the organisms potentially capable of reproducing naturally amongthemselves and have offspring that also reproduce.2. Natural SelectionNatural selection is the process that determines which individuals within a species will reproduce and pass their genes to the next generation.The changes that we see in the genes and the characteristics displayed be successive generations of a population of a organisms over time is known as evolution.3. Evolutionary PatternsThe production of new species from previously existing species is known as speciation (物种形成) and is thought to occur as a result of a species dividing into two isolated subpopulation.Extinction is the loss of an entire species and is a common feature of the evolution of organisms.Coevolution is the concept that two or more species of organisms can reciprocally (相互的) influence the evolutionary direction of the other.Evolutionary Change: Populations of weed plants that have been subjected repeatedly to herbicides often develop resistant populations.三、Kinds Of Organism Interactions1. Predation occurs when one organism, known as a predator, kills and eats another, known as prey.Predator-Prey Relationship: Lions are predators of zebra. The quicker lions are more likely to get food,and the slower, sickly or weaker zebra are more likely to become prey.petition: two organisms strive to obtain the same limited resource.Intraspecific competition: members of the same species compete for resources.Interspecific competition: competition between organisms of different species.Parasitism （寄生）3. Symbiotic (共生的) Relationships Commensalism (共栖)Multualism (互利)Parasitism: one organism (parasite) lives in or on another organism (host), from which it derives nourishment.Commensalism: one organism benefits while the other is not affected.Mutualism: benefit to both species involved.Ectoparasites(体外寄生虫): Fleas are small insects that live in the feathers of birds or the fur of mammals, where they bite their hosts to obtain blood.Endoparasites (体内寄生虫): Tapeworms live inside the intestines of their hosts, where they absorb food from their hosts’intestines.The examples of mutualism：Most flowering plants and their pollinators are mutualists.The pollinators receive food from the plant in the form of nectar or pollen, and they provide the plants with an accurate pollen-delivery system.The examples of mutualism：A similar mutualism occurs between nitrogen –fixing bacteria (Rhizobium and Bradyrhizobium)and certain legumes.These bacteria enter through the plants root hairs and invade the root cortex.The root cells and the bacteria within them divide to form a swollen mass of tissue called a root nodule.The examples of Commensalism:Remoras hitchhike a ride on sharks and feed on the scraps of food lost by the sharks.4. Human interaction–a different look: we have complicated interactions with other organism.☐Predator☐Herbivore (草食动物)☐Scavenger (腐食动物)☐Commensalism☐Parasitism☐Mutualism☐Competition5. A community is an assemblage of all the interacting populations of different species of organisms in an area.An ecosystem is a defined space in which interactions take place between a community, with all its complex interrelationships, and the physical environment.The concepts of community and ecosystem are closely related, an ecosystem is a broader concept because it involves physical as well as biological processes.6. Major Roles of Organisms in EcosystemsProducerConsumer：Primary consumer: herbivoreSecondary consumer: carnivoreOmnivore (杂食动物)DecomposerEach step in the flow of energy through an ecosystem is known as a trophic level.Approximately 90 percent of the useful energy is lost with each transfer to the next highest trophic level.The biomass is the weight of living material in a trophic level.8. Energy flow through ecosystemOften, the trophic structure of an ecosystem is represented as an ecological pyramid in which producers form a base for successive tiers of consumers above them.Some pyramids are based on biomass (the weight of all the members at which trophic level), others on energy flow.Energy Flow Through an Ecosystem: Energy passes through several trophic levels each containing a certain amount of energy. Each time energy flows to another trophic level, about 90% of the useful energy is lost. Therefore, higher trophic levels often contain less energy and fewer organisms.9. Food Chain and Food WebThe passage of energy from one trophic level to the next as a result of one organism consuming another is known as a food chain.When several food chains overlap and intersect, they make up a food web.As one organism feeds on another organism, energy flows through the series.10. Nutrient cycles in ecosystems– biogeochemical cyclesThe activities involved in the cycling of atoms include biological, geological, and chemical processes.Therefore, these nutrient cycles are often called boigeochemical cycles.11. Carbon cycleIt is one of the most important of all atmospheric cycles.Most of the ea rth’s carbon is dissolved in the ocean.Soil, the atmosphere, and plant biomass represent other large ‘holding stations’ for carbon.Most carbon in the atmosphere is in the form of carbon dioxide (CO2).12. Nitrogen cycleThe conversion of gaseous nitrogen to forms that are useful to plants – ammonia (NH3) and ammonium (NH4+) is carried out primarily by microorganisms. (P98 fig. 5.17)13. Phosphorus cyclePhosphorus is typically present in rock formations on land, in the form of phosphates.Through the natural processes of weathering and erosion, phosphates enter rivers and streams, which eventually transport them to the ocean.14. Human impact on nutrient cyclesTo C-cycle: burning fossil fuel and converting forests to agricultural landN-cycle: fertilizerTo P-cycle:✓First, we mine large quantities of phosphate rock for use in fertilizers and detergents.✓Second, we add excess phosphate to aquatic ecosystems through our use of fertilizers, phosphate-containing detergents, and discharges from municipal sewers.。
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求解深度负反馈放大电路放大倍数的一般步骤：（1） 正确判断反馈组态；（2）利用不同组态特点求解uf A 或usf A 以下解题要点对同一种组态任何一个电路都适用。
【例1】电压串联负反馈【例2】电流串联负反馈【例3】电压并联负反馈121R R U U U U A f o i o uf +=== 11R R R I R I U U A L o L o i o uf === ss i f s o usf R R R I R I U U A -=-== s i s R I U=R I Uf o -=解题要点：所有串联反馈（1）U i =U f ；（2）反馈输入点对地电压为U f ；（3）解题要点：所有串联反馈（1）U i =U f ；（2）反馈输入点对地电压为U f ；（3）反馈输入点到放大电路的输入电流特别小，视为开路。
解题要点：所有并联反馈（1）I i =I f ；（2）反馈输入点对地电压为0（虚地）。
of I R R R I212+-=242R R R A uf +=【例4】电流并联负反馈【练习1】【练习2】【练习3】sLs f L o s o usf R R R R R I R I U U A )1(21+-=-== LufR R R R R R A ⋅++=31321sL c f usfR R R R A )//()R 1(2e ⋅+=解题要点：所有并联反馈（1）I i =I f ；（2）反馈输入点对地电压为0（虚地）。
所有电流反馈，找输出电压U o 和输出电流I o 及反馈电压U f （或电流I f ）s i s R I U=Lo o R I U -=【练习4】【练习5】【练习6】14RRAuf-=()()2987249////RRRRRRRRA Luf++-=Re)1('ββ++-==berRUUA Liou?=ufA。
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第 3 次课 2 学时注：本页为每次课教案首页1.4．1 支路电流法1、定义支路电流法即应用基尔霍夫定律对结点和回路列方程组，解出各支路电流的方法。
下面以下图电路为例，来说明支路电流法的具体应用。
【例1】已知E １=90V ，E 2=60V ，R 1=6Ω，R 2=12Ω，R 3=36Ω，试用支路电流法求各支路电流。
【解】在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示，选取绕行方向。
应用KCL 和KVL 列方程如下（提问方式）0321=-+I I I13311E R I R I =+23322E R I R I =+代入已知数据得0321=-+I I I9036631=+I I60361232=+I I解方程可得I 1=3（A ），I 2＝－1（A ），I 3＝2（A ）。
I 2是负值，说明电阻R 2上的电流的实际方向与所选参方向相反。
2、步骤（1）标出各支路电流的参考方向；（2）对N 个节点，可列出（N －1）个独立的KCL 方程；（3）选取（b －N ＋1）个（对于平面电路可选网孔数）回路，列写出（b －N ＋1）个独立的KVL 方程；（4）联立求解（N －1）个KCL 方程和（b －N ＋1）个独立的KVL 方程，就可以求出b 个支路电流。
（5）校验计算结果的正确性。
3、特点支路电流法理论上可以求解任何复杂电路，但当支路数较多时，需求解的方程数也较多，计算过程繁琐。
1.5．1 叠加定理1、内容对于线性电路而言：任何一条支路的电流（或电压）应等于电路中每一个电源单独作用在该．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．支路中产生的电流（或电压）的代数和．．．．．．．．．．．．．．．．．，这就是叠加原理。
（电压源除去时短接；电流源除去时开路，但所有电源的内阻保留不动）。
2、注意事项（1）叠加原理只适用计算线性电路，不适用计算非线性电路；（2）进行代数求和时，要注意它们的参考方向。
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第 19 次课 2 学时第八章数据采集及语音处理技术第一节数据采集统的设计方法一、基本教学内容：1、数据采集系统的设计方法（1）. 数据采集系统的基本构成数据采集系统的基本构成如图8-1-1所示。
主要包括多路模拟开关、信号调理器和图8-1-1 数据采集系统的基本构成A/D转换器这三大部分。
信号调理器一般是通过可编程增益放大器（PGA）、自动补偿或校准电路对模拟信号进行调理，使之能满足A/D转换器对输入电压的要求。
新型A/D 转换器一般都包含采样/保持器（部分A/D转换器中无采样/保持器）、量化器和编码器。
图8-1-1中A点为模拟信号，B点为幅度连续但在时间上离散的信号（亦称离散时间信号或序列），C点为幅度和时间均被离散化的信号，经过编码器即可输出数字信号。
多路模拟开关亦称多路转换器（Multiplexer，MUX），其作用是按规定顺序依次从多路模拟输入信号中选择其中一路送至A/D转换器进行模/数转换。
A/D转换器件的主要作用是实现量化和编码。
量化就是模拟信号先经过在时间轴上抽样后获得取样电平值，再用一个预定精度的数值来近似表示的过程。
（2）. A/D转换的主要类型目前，A/D转换器集成电路的开发应用技术受到了人们的普遍关注，国内外许多半导体公司相继推出一批各具特色的A/D转换芯片。
其设计目标是通过单片IC将模拟输入信号转换成脉冲形式的数字输出信号。
从电路结构上看，目前实现A/D转换的主要类型有闪烁式、积分式、逐次逼近式、∑-△式和流水线式。
2．A/D转换器的选择方法及接口示例A/D转换器的生产厂家一般都提供产品数据手册，包含主要性能指标（静态特性、动态特性、接口特性等）、基本原理及典型用法，这是选择A/D转换器的原始依据。
为正确使用厂家提供的原始资料，充分发掘器件的潜力，在选择适合特定应用场合的A/D转换器、确保A/D转换精度时，需要注意下述问题。
（1）. A/D转换器位数的选择A/D转换器位数的确定，首先应考虑整个测试系统需要测量的范围和精度。
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第 14 次课 2 学时注：本页为每次课教案首页3.1 运算放大器简介1. 运算放大器的组成、符号2. 主要技术指标①最大输出电压U OPP②开环电压放大倍数A uo③输入失调电压U IO④输入推敲电流I IO⑤输入偏置电流I IB⑥共模输入电压范围U ICM3. 电压传输特性（1）线性区（2）饱和区4. 理想运算放大器及其特点（1）理想化的条件主要是：①开环电压放大倍数A uo→∞②差模输入电阻r id→∞③开环输出电阻r o→∞④共模抑制比K CMRR→∞（2）理想运算放大器的图形符号（3）两个主要特性①虚断特性②工作在线性区时，虚短特性举例说明F007运算放大器的正、负电源电压为±15V，开环电压放大倍数A uo＝2×105，输出最大电压（即±U O（sat））为±13V。
今在图11.1.3中分别加下列输入电压，求输出电压及其极性：⑴u+ = +15μV,u- =-10μV；⑵u+ =-5μV, u- =+10μV；⑶u+ =0V, u- =+5mV；⑷u+ =5mV, u- =0V。
【解】u+-u-=u o/A uo =±13/2×105V =±65μV可见，只要两个输入端之间的电压绝对值超过65μV，输出电压就达到正或负的饱和值。
⑴u o=2×105(15+10)×10-6V =+5V⑵u o=2×105(-5-10)×10-6V =-3V⑶u o=-13V⑷u o=+13V3.2 放大电路中的负反馈1、反馈的基本概念（1（2）反馈极性：正、负反馈。
（3）反馈电路方框图2、负反馈的类型（1）电压串联负反馈（2（3）电流串联负反馈（4）电流并联负反馈3、负反馈对放大电路工作性能的影响（1）提高放大电路的稳定性 AdA AF A dA f f +=11 （2）改善波形失真（3）对放大电路输入电阻和输出电阻的影响问题讨论：1＋AF ＝100时，A 变化了10％，则A f 变化了多少？4、小结（1）反馈电路直接从电压输出端引出的，是电压反馈；从负载电阻R L 的靠近“地”端引出的，是电流反馈；（2）输入信号和反馈信号分别加在两个输入端（同相和反相）上的，是串联反馈；加在同一个输入端（同相或反相）上的，是并联反馈；（3）反馈信号使净输入信号减小的，是负反馈。
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河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第 22 次课 3 学时注：本页为每次课教案首页河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第十章数字电压表第二节单片A/D转换器产品分类A/D转换器是数字电压表、数字多用表及测试系统的“心脏”。
A/D 转换器大致可分成五大类；①单片A/D转换器；②单片DMM专用IC（内含A/D 转换器）；③多重显示仪表专用IC；④专供数字仪表使用的特制IC（ASIC）；⑤其他通用型A/D转换器，这种芯片仅完成模／数转换，不能直接配数字仪表。
一、单片A/D转换器单片A/D转换器：采用CMOS工艺将DVM的基本电路（含模拟电路与数字电路）集成在同一芯片上，配以LCD或LED数显器件后能显示A/D 转换结果的集成电路。
按显示位数划分，单片A/D转换器主要有4种：3½位、3¾位、4½位、5½位。
若按智能化程度来区分，又分纯硬件、带μP的两种。
第三节3½位LCD显示数字电压表ICL7106是目前广泛应用的一种3½位A/D转换器，能构成3½位液晶显示的数字电压表。
一、ICL7106的工作原理1. ICL7106的性能特点（1）＋7V～＋15V单电源供电，可选9V叠层电池，有助于实现仪表的小型化。
低功耗（约16mW），一节9V叠层电池能连续工作200小时或间断使用半年左右。
（2）输入阻抗高（1010Ω）。
内设时钟电路、＋2.8V基准电压源、异或门输出电路，能直接驱动3½位LCD显示器。
（3）属于双积分式A/D转换器，A/D转换准确度达±0.05％，转换速率通常选2次／秒～5次／秒。
具有自动调零、自动判定极性等功能。
通过对芯片的功能检查，可迅速判定其质量好坏。
（4）外围电路简单，仅需配5只电阻、5只电容和LCD显示器，即可构成一块DVM。
其抗干扰能力强，可靠性高。
3.ICL7106的工作原理ICL7106内部包括模拟电路和数字电路两大部分，二者是互相联系的。
稳压电路教案
稳压电路教案教案标题：稳压电路教案教案目标：1. 了解稳压电路的基本原理和作用；2. 掌握常见的稳压电路类型和其特点；3. 能够设计简单的稳压电路并进行实验验证；4. 培养学生的实践动手能力和解决问题的能力。
教学重点：1. 稳压电路的基本原理和作用；2. 常见的稳压电路类型及其特点；3. 稳压电路的设计和实验验证。
教学难点：1. 稳压电路的设计和实验验证；2. 解决实际问题时的思考和分析能力。
教学准备：1. 教师准备：电路板、电阻、二极管、稳压二极管、电压表、电流表等实验器材；2. 学生准备：笔记本电脑、电子设计软件等。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入稳压电路的概念和作用，让学生了解稳压电路在电子设备中的重要性；2. 提问学生对稳压电路的认识和了解程度。
1. 介绍稳压电路的基本原理和作用，包括稳压电路的定义、稳压电路的分类等；2. 详细讲解常见的稳压电路类型，如电压稳压电路和电流稳压电路，并比较它们的特点和适用场景；3. 讲解稳压二极管的工作原理和应用。
三、案例分析（15分钟）1. 给出一个实际问题，如设计一个5V的稳压电路，要求输入电压在6V-12V范围内波动时，输出电压保持恒定；2. 分析问题，引导学生思考如何设计稳压电路，选择合适的元件和参数；3. 指导学生使用电子设计软件进行电路设计和模拟验证。
四、实验操作（30分钟）1. 学生根据设计结果，使用实验器材搭建稳压电路；2. 测量输入电压和输出电压，记录数据；3. 调整输入电压，观察输出电压的变化，验证稳压电路的效果。
五、实验结果分析（10分钟）1. 学生根据实验数据，分析稳压电路的稳定性和可靠性；2. 讨论实验中遇到的问题和解决方法；3. 总结实验结果，验证稳压电路的设计是否达到预期目标。
六、拓展延伸（10分钟）1. 引导学生思考稳压电路在实际应用中的其他场景和问题；2. 提出进一步学习的方向和建议，如深入研究其他稳压电路类型、探索稳压电路的优化方法等。
第06章《实用电工电子技术教程(第二版)》-电子教案
（2）理想运放的输入电流等于0。 由于理想运放的差模输入电阻rid，因此 在其两个输入端均没有电流，即
i+ = i− = 0
此时，运放的同相输入端和反相输入端 的电流都等于0，如同该两点被断开一样， 这种现象称为“虚断”。 “虚短”和“虚断”是理想运放工作在 线性区时的两点重要结论。这两点重要结 论常常作为今后分析许多运放应用电路的 出发点，因此必须牢牢掌握。
6.3.3 差分比例运算电路（减法运算电路）
利用式（6-4）、（6-5）和叠加定理 可以求得输出信号电压的电位为
RF RF uo = 1 + ui1 u+ − R1 R1
由于同相输入端的电位（净输入信号）为
R3 u+ = ui2 R 2 + R3
代入式（6-7），即得电路输出为
因此
=0
i1 + i2 = iF
图6-9 反相输入求和电路
又因集成运放的反相输入端“虚地”，故上式可写为
u ui1 ui2 + =− o R1 R2 RF
则输出电压为
R R uo = − F ui1 + F ui2 R2 R1
如果电路中电阻的阻值满足关系
R1 = R2 = R
则上式成为
RF uo = − (ui1 + ui2 ) R
【例6-1】假设图6-10所示电路中的集成运放 均为理想运放，试求输出电压uo1、uo2和uo。
【方法点拨】电路中共有3个集成运放，解答 本题的关键有两点：①分清3个集成运放的 电路组态；②分析好A2的电路结构。 （1）分析3个集成运放的电路组态。 A1为电压跟随器，A2为典型的同相输入 比例电路，图6-10中的R3相当于RF，R4相 当于标准接法的R1，A3为差分输入比例电 路（减法运算电路）。 （2）运用前面介绍过的集成运放基本公式， 列方程求解。
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河北科技大学教案用纸第16 次课 2 学时注：本页为每次课教案首页河北科技大学教案用纸步骤一：上次课内容复习。
（5分钟）步骤二：讲授新课、播放视频、学生发言。
（80分钟）第七章社会主义改革和对外开放教学过程：导入：案例分析：资料反映了什么问题，从中要吸取怎样的教训？资料准备：20世纪50年代初以来，面对高度集中的苏联模式，社会主义国家的三种不同选择A、拒绝改革，固守僵化的苏联模式，最终大多数国家发生剧变。
作出这一选择的国家是民主德国、阿尔巴尼亚、保加利亚、柬埔寨、朝鲜民主主义人民共和国等。
B、选择了改革道路，但未能坚持社会主义改革路线，最终仍然发生了剧变。
这一类国家主要有苏联、南斯拉夫、波兰、匈牙利、捷克斯洛伐克等国。
C、选择了社会主义改革路线，社会主义建设显示出蓬勃生机和活力。
作出这一选择的主要是中国。
简要点评：由于各个国家的历史文化传统以及具体国情各不相同，在社会主义制度下应该存在多样化的社会主义体制，苏联社会主义体制只是其中之一，只不过这一体制后来被模式化了。
苏东剧变不是社会主义制度的失败，而是苏联模式的失败。
（1）只有改革，才能巩固和发展社会主义制度（2）只有坚持正确的改革路线，才能维护社会主义制度。
苏联模式导致经济没有搞好，是苏东剧变的基础性原因，选择了一条错误的改革路线，是苏东剧变的关键。
今天我们共同学习第七章“社会主义改革和对外开放”中的第一节和第二节，就是要弄清改革开放是一场新的伟大革命，我国为什么要改革，中国改革的性质和改革中应该注意的问题。
第七章包括三大节：第一节“改革开放是决定当代中国命运的关键抉择”，第二节“坚定不移地推进全面改革”，第三节“毫不动摇地坚持对外开放”现在我们开始学习第一节和第二节。
第一节改革开放是决定当代中国命运的关键抉择一、改革开放是一场新的伟大革命1、我国实行改革开放重大决策的背景我党在上世纪70年代末作出实行改革开放的重大决策，是有着深刻的国内和国际两方面的背景的。
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河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第 11 次课 2 学时河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第六章通用集成电源目前，电源集成电路正向集成化、标准化和小型的方向发展。
本章介绍通用集成电源原理及应用。
第一节集成稳压器的分类一、集成稳压器的分类集成稳压器：线性集成稳压器，开关式集成稳压器。
线性集成稳压器，又称做串联调整式集成稳压器。
优点：稳压性能好，输出纹波电压小，电路简单、成本低廉。
缺点是电源效率低，一般为45%左右。
线性集成稳压器：固定输出式（含三端固定式、多端固定式、低压差固定式）可调输出式（含三端可调式、多端可调式、低压差可调式）按照输出电压的特点来划分：正压输出、负压输出、跟踪式正、负压输出共3种形式。
开关电源（SPS）被誉为高效节能电源，它代表着稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。
开关电源内部的关键元器件工作在高频开关状态，本身消耗的能量很低，电源效率可达80%～90%，比普通线性稳压电源提高近一倍。
开关电源集成电路主要包括以下4种：脉冲宽度调制（简称脉宽调制PWM）器脉冲频率调制（简称脉频调制PFM）器单片开关式稳压器单片开关电源电路原理：图6-1 三种稳压器的等效电路a）串联调整式b）并联调整式c）开关式单片开关电源属于AC/DC电源变换器。
单片开关电源集成电路自20世纪90年代中期问世以来便显示出强大的生命力。
单片开关电源具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等优点，现已成为开发中、小功率开关电源、精密开关电源及开关电源模块的优选集成电路。
二、稳压电源的主要参数电压调整率S V＝（△U O／U O）·100% （6-1-1）负载调整率S I＝112 U UU－·100% （6-1-2）第二节三端固定式集成稳压器的原理与应用一、三端固定式集成稳压器的产品分类三端固定式集成稳压器的产品分类见表6-2。
二、三端固定式集成稳压器的原理1. 7800系列三端固定式集成稳压器正压输出，分TO－220塑料封装、TO－3金属壳封装，最大允许功耗（P DM）分别为10W、20W （加合适的散热器）。
U I为输入端，U O为输出端，GND是公共端（地）。
7800系列的最大输出电流为1.5A。
产品分Ⅰ类军品、Ⅱ类军品、Ⅲ类民品，工作结温（即芯片内部温度）范围分别为－55℃～＋150℃、－25℃～＋150℃、0～＋125℃。
7800系列集成稳压器的最高输入电压为35V。
最小输入-输出电压差为2V，为工作可靠起见，一般应选4V～6V。
输出电压值允许有±5%的偏差，电压调整率S V＝0.1％，负载调整率S I＝0.8％。
对7800系列三端固定式集成稳压器而言，其电位分布如下：U I＞U O＞U GND（0V）（6-2-1）电流途径为：U I→内部调整管→U O→外部负载R L→GND。
其输出电流I O是从U O端输出的。
2. 7900系列三端固定式集成稳压器7900系列属于负压输出，7900的电位分布为GND（0V）＞－U O＞－ＵI（6-2-2）电流途径为：GND→负载R L→－ＵO→内部调整管→－ＵI。
负载电流是从－U O端流入稳压器的。
注意，采用TO－3封装的7800系列产品，其金属外壳为地端；而同样封装的7900系列的金属外壳是负压输入端。
因此，将二者构成多路稳压电源时，若7800的外壳已经接印制版的公共地，则7900系列的外壳及散热器必须与印制板公共地绝缘，否则会造成电源短路。
三、三端固定式集成稳压器的应用1. 典型应用C I为稳压器的输入电容，用来滤除高频纹波。
C O为输出电容，利用其两端压降不能突变的特性可改善负载的瞬态响应。
使用注意事项：（1）防止GND端开路（浮地），此时可造成U O≈U I，容易损坏负载电路中的元器件。
（2）防止将输入端与输出端接反了。
当稳压器输出端接着大容量负载电容C L时，应在U I端与U O端之间反极性并联一只保护二极管VD，正常情况下VD截止；一旦输入端发生短路，C L上积存的电荷便通过VD对地放电，防止向内部调整管的发射结放电而损坏芯片。
2. 正负压可调输出式稳压电源正、负压可调输出式稳压电源的电路如图6-2-8所示，RP1、RP2为电位器。
该稳压器的特点是7805的GND端接RP2的滑动端d，而将7905的GND端接RP1的滑动端c。
若将＋U O固定为＋5V，则调节RP1时－U O＝0～－5V。
反之，将－U O固定为－5V，则调节RP2时＋U O＝0～5V。
该稳压器的另一特点是±U O还可在±2.5～±5V范围内连续调节，获得正、负对称的输出电压。
RP1、RP2可合用一只同轴电位器。
当c点、b点分别滑至0位置时，输出为±5V；当c点、b点分别滑至RP1、RP2的中间位置时，输出为±2.5V。
因此调节RP1、RP2时可获得±2.5～±5V范围内的任何对称电压。
该电路实质上是通过改变公共端的电位，来控制稳压器输出电位的高低。
需要注意的是，当|±U O|＜2.5V时，稳压器可能无法正常工作，此时输出电压不确定。
图6-2-8 正负压连续可调的稳压电源电路例说明，当d点滑至b端时，U d＝U b＝－5V，而7805的U O端对GND端的电压固定为＋5V，故U a ＝0V。
当d点移到0端时与典型用法相同，此时U d＝0V，U a＝＋5V。
4. 恒流源电路三端稳压器可构成恒流源，向负载R L提供某一恒定的电流I H，当负载发生变化时7800通过改变调整管压降来维持I H不变。
图6-2-9 恒流源电路计算I H的公式为I H＝U O／R （6-2-3）5. 升压方法用稳压管来提升GND端的电位，从而将输出电压从U O提升到U'O。
图6-2-10 利用稳压管提升输出电压U'O＝U O+U Z （6-2-4）由于稳压管可以吸收静态电流I d，因此不会影响稳压管的稳定度。
6. 扩流方法图6-2-12 三端固定式集成稳压器的应用电路a）外接PNP管b）外接NPN管思考题：1. 通用集成电源主要有哪些类型？2. 使用三端稳压器的注意事项。
河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第 12 次课 2 学时注：本页为每次课教案首页河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第六章通用集成电源第三节三端可调式集成稳压器的原理与应用一、三端可调式集成稳压器的产品分类三端可调式集成稳压器的产品分类见表6-3。
二、三端可调式集成稳压器的原理三端可调式集成稳压器是在三端固定式集成稳压器的基础上发展而成的。
它不仅保留了前者的优点，而且在性能指标上有很大提高。
LM317型三端可调式集成稳压器的引脚排列及内部框图如图6-3-1所示，ADJ为调整端。
TO－220封装和TO－3封装的最大允许功耗分别a）TO－220封装b）TO－3封装c）内部框图图6-3-1 LM337的引脚排列及内部框图为7.5W、15W（加合适的散热器）。
与7800系列产品相比，它把内部电路（包括误差的放大器、50μA的超级恒流源、偏置电路等）的接地端改接到输出端，使之在输入-输出压差下工作，因此LM317没有接地端。
此外，它内部的1.25V基准电压源接在误差放大器同相输入端与ADJ之间。
特别情况下，若将ADJ端接地，LM317就变成输出电压为1.25V的三端固定式集成稳压器。
即使这样，其性能指标仍远优于7800。
LM317的主要技术指标为U I＝2V～40V，U O＝1.25V～37V，I OM＝1.5A。
其电压调整率S V＝0.02％，负载调整率S I＝0.1％，比7800系列提高近一个数量级。
图6-3-1c中的R S 为过电流检测电阻。
三、三端可调式集成稳压器的应用1.典型应用LM317的典型应用电路如图6-3-2所示。
图6-3-2 LM317的典型应用电路R1、R2——取样电阻。
R1——设定最小负载电流：R1的阻值有两种取法：①取R1＝240Ω，此时I L＝1.5V/240Ω≈5mA，R 2选用6.8k Ω可调电阻；②取R 1＝120Ω，I L ≈10mA ，R 2可选3.4k Ω。
R 2——调整输出电压U O 值。
最大调整范围是1.25V ～37V 的稳压输出。
C 2——滤除R 2两端的纹波，使之不能经放大后从U O 端输出。
VD 2——保护二极管，一旦U I 发生短路故障，由VD 2给C 2提供泄放回路，避免C 2经过LM317内部放电而损坏芯片。
C 1——作防止输出端产生自激振荡。
VD 1——保护二极管，当稳压器的输出端接大容量负载电容C L 时，VD 1可起到保护作用。
输出电压的计算公式为U O ＝1.25×（1＋12R R） （6-3）2. 0～30V 连续可调式稳压电源0～30V 连续可调式稳压电源的电路如图6-3-3所示。
为使输出电压能从0V 开始连续调节，R 2图6-3-3 0～30V 连续可调式稳压电源的电路的下端应接－1.25V 的负电位。
该电位可由稳压管VD Z 来提供，VD Z 再经过限流电阻R 3接－5V 电源。
VD Z 亦可用两只硅整流管串联后代替。
3. 宽范围跟踪式线性稳压器一种宽范围跟踪式线性稳压器的电路如图6-3-4所示。
该稳压电路的巧妙之处是仅用一片LM317图6-3-4 一种宽范围跟踪式线性稳压器的电路型正压可调式线性稳压器，即可实现对LM320-××系列负压固定式线性稳压器的跟踪。
跟踪电路包括电阻R 1、R 2，硅二极管VD 1、VD 2，NPN 晶体管VT （2N2222）。
由R 1、VD 1、VD 2和R 2组成的分压器，并联在＋U O 与－U O 之间。
VT 的基极接R 1的下端，集电极接LM317的调整端。
设VT的基极、集电极和调整端的电位分别为U B、U C和U ADJ。
当－U O变得更负时，会使U B降低，导致U C和U ADJ升高，＋U O也随之升高，最终使＋U O＝|－U O|，正、负压输出达到平衡。
反之，若－U O向正的方向变化，则U B↑→U C↓→U ADJ↓→＋U O↓，也能实现两路输出的平衡。
VD1、VD2用于提高稳定性和跟踪能力。
设计电路时应将引到M、N点的导线分别汇合成一个焊点。
思考题：使用一片7806构成集成稳压电源。
绘出从变压器一直到稳压输出的完整电路，标明各阻容元件的序号、数值。
河北科技大学教案用纸第12 次课 2 学时注：本页为每次课教案首页河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第四节 低压差集成稳压器的原理与应用提高电源效率的三条途径：1. 尽量降低线性稳压器的输入电压。
2. 选用低压差稳压器。
3. 采用高效率开关电源。