第7章:信号产生电路资料
精品课件-电子线路基础(第二版)(闵锐)-第7章
第7章 信号产生与转换电路 第7章 信号产生与转换电路
7.1 电压比较器 7.2 非正弦波发生器 7.3 正弦波发生器 7.4 精密整流电路
第7章 信号产生与转换电路
7.1 电 压 比 较 器
电压比较器是对两个模拟输入电压进行比较,并将比较结 果输出的电路。通常两个输入电压一个为参考电压uR,另一个为外 加输入电压ui。比较器的输出有两种可能状态:高电平或低电平, 因此集成运放常常工作在非线性区。由于输出只有高低两种状态, 是数字量,因此比较器往往是模拟电路与数字电路的接口电路。
输出电压uo波形。
解 比较器中运放为开环结构,工作在非线性区,输 出电压uo为稳压管的正负高低电平值±5 V。
为UOL=-5(V1,)解当得u-当>uu+i,>-即R21 RV1R时2 ,ui 输R出1 R为2RU2 UOL=RE-F5
0
V。
时,输出
UOH=5
V(,2解)得当当u-u<iu<+-时2 ,V时即R,1 R1输R2出ui为 URO1HR=25R2
第7章 信号产生与转换电路 图7-11 例7-3 电压传输特性和电路图
第7章 信号产生与转换电路
由
u
高频电路原理和分析课件第7章_频率调制和解调
第7章 角度调制与解调
7.1 角度调制信号分析 7.2 调频器与调频方法 7.3 调频电路 7.4 鉴频器与鉴频方法 7.5 鉴频电路 7.6 调频收发信机及附属电路 7.7 调频多重广播
第7章 角度调制与解调
概述
在无线通信中,频率调制和相位调制是又一类重要的 调制方式。
1、频率调制又称调频(FM)——模拟信号调制,它是使 高频振荡信号的频率按调制信号的规律变化(瞬时频率变化 的大小与调制信号成线性关系),而振幅保持恒定的一种调 制方式。调频信号的解调称为鉴频或频率检波。
些边频对称地分布在载频两边,其幅度取决于调制指数mf ;
(2) 由于mf=Δ ωm/Ω=Δ fm/F,且Δ ωm=kfUΩ,因此调制指 数mf既取决于最大频偏,又取决于调制信号频率F。 (3) 由于相邻两根谱线的间隔为调制信号频率,因此调制信 号频率越大,谱线间隔越大,在相同的调制指数mf时,最 大频偏也越大。
(7-3)
第7章 角度调制与解调
式中, m
m f 为调频指数。FM波的表示式为
u F M ( t ) U C c o s (c t m fs i n t ) R e [ U C e j e t e j m fs i n t ]
(7-4)
图7-1画出了频率调制过程中调制信号、调频信号及 相应的瞬时频率和瞬时相位波形。
J
2 n
(mf
)
1
n
PFM
1 2RL
Uc2
Pc
(7-14) (7-15)
第7章 角度调制与解调
(7-15)式说明,调频波的平均功率与未调载波的平均 功率相等。当调制指数mf由零增加时,已调制的载波功 率下降,而分散给其他边频分量。这就是说,调频的过 程就是进行功率的重新分配,而总功率不变,即调频器 可以看作是一个功率分配器。
第7章 信号处理电路 习题解答
7.3简述电荷放大器有什么特点,应用于何种场合。
解:电荷放大器应用于压电式加速度传感器、压力传感器等的后端放大。
上述两种传感器属于电容性传感器,这类传感器的阻抗非常高,呈容性,输出电压很微弱;他们工作时,将产生正比于被测物理量的电荷量,积分运算电路可以将电荷量转换成电压量,电路如下图所示。
解:1)LBF;2)BPF;3)HPF;4)BEF。
二、判断下列说法是否正确,用 “√”(正)和“ ”(误)填入括号内。
1)高通滤波器的通频带是指电压的放大倍数不变的频率范围。()
2)低通滤波器的截止频率就是电压放大倍数下降1/2的频率点。()
3)带通滤波器的频带宽度是指电压放大倍数大于或等于通带内放大倍数0.707的频率范围。()
其中 ;
该滤波器为二阶低通滤波电路,幅频特性如下图:
7.7试说明图P7-8所示各电路属于哪种类型的滤波电路,是几阶滤波电路。
(1)
(2)
图P7-7
解:
图(1)所示电路二阶带通滤波器或者二阶带阻滤波器。
前一个运放为高通滤波器(截止频率f1),后一个运放为低通滤波器(截止频率f2),如果 ,则f1<f2,该滤波器为二阶带通滤波器;如果 ,则f1>f2,该滤波器为二阶带阻滤波器。
电容性传感器可等效为因存储电荷而产生的电动势Ut与一个输出电容Ct串联,如图中虚线框内所示。根据集成运放的特点,可得到输出电压为: 。
7.4简述隔离放大器有什么特点,应用于何种场合。
解:隔离放大器通常应用于远距离信号传输。
在远距离信号传输的过程中,常因强干扰的引入使放大电路的输出有很强的干扰背景,甚至将有用信号淹没,造成系统无法正常工作。隔离放大器将电路的输入侧和输出侧在电气上完全隔离,它既可切断输入侧和输出侧电路间的直接联系,避免干扰混入输出信号,又可使有用信号畅通无阻。目前集成隔离放大器有变压器耦合式、光电耦合式和电容耦合式三种。
第7章正弦信号发生器
••
AF 1
vo不再增大,自激振荡建立
自激振荡建立过程可用 下面的特性曲线来说明
vo
vi A vo
vo
vf F
F(反馈特性)
vvoo43
vo2 vo1
vi1’ vf1 vf2 vf3 vf4 vi2’ vi3’ vi4’ vi5’
A(放大特性)
vi’(vf)
若F不同时 F太小 F合适
F太大
返回
正弦振荡器——自激振荡产生单一频率的 正弦信号的电路。
2、自激振荡的平衡条件
• 设想:
vi vi
v’i A
vo
vo
vf F
要保证vo不变,则必有:
vf = vi 又:vf = F vO vi = vO /A
11-1振荡条件动画
vf = vi 即
返回
••
AF 1 ——自激振荡的平衡条件
2020/6/20
1
2RC
•
f=f0时,
•
F
•
F
1
max 3
0 • f=f0时, • 即:vf和vo同相
F
2020/6/20
返回
7.2.2 RC文氏桥振荡电路
1 对放大器的要求 2 分立元件RC文氏桥振荡电路 3 集成运放组成的RC文氏桥振荡电路
2020/6/20
返回
1 对放大器的要求
由起振条件知:
幅值条件:A•
7.1.2 自激振荡的建立过程及其起振条件
在电源接通的一瞬间,有很小的电扰
动信号(电冲击信号),由于这种电扰 vi A vo 动的不规则性,它包含着频率范围很宽
vo
的各次谐波。
vf F
若vf>vi’,则vo会越来越大。由于三极管的非线性
模拟电子技术基础第七章
第七章 信号的运算和处理
7.2.1 比例运算电路
一、反相 比例运算电路 1. 电路 组成 电路核心器件为集成运放;
电路的输入信号从反相输入端输入;
同相输入端经电阻接地; 电路引入了负反馈,其组态 为电压并联负反馈。 说明:由于集成运放输入极对称, 为保证外接电路不影响其对称性, 通常在运算电路中我们希望RP= RN 。
uo3
f
R3
uI 3
第七章 信号的运算和处理
2. 同相求和运算电路
iN 0
uo (1
Rf R
?
)u N u N u P
iP 0 i1 i 2 i 3 i 4 uI 1 uP uI 2 uP uI 3 uP uP R1 R2 R3 R4 1 1 1 1 uI 1 uI 2 uI 3 ( )uP R1 R 2 R 3 R 4 R1 R 2 R 3 uI 1 uI 2 uI 3 uP RP ( ) 式中RP R1 // R2 // R3 // R4 R1 R 2 R 3
即:uP>uN,uo =+ UOM ;
+UOM
uP<uN ,uo =- UOM 。
(2)仍具有“虚断”的特点。
即: iP=iN =0。
-UOM
对于工作在非线性区的应用电路,上述两个特点是分析其 输入信号和输出信号关系的基本出发点。
第七章 信号的运算和处理
7.2 基本运算电路
第七章 信号的运算和处理
第七章 信号的运算和处理
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;
【 】
内容 回顾
(2)求解反馈系数;
(3)利用 F 求解
电工学概论习题答案第七章——电工习题及答案资料文档
7-1 填空题(1) 在多级放大电路中,常见的耦合方式有(阻容)耦合、(直接)耦合和(变压器)耦合三种方式。
(2) 阻容耦合放大电路,只能放大(交流)信号,不能放大(直流)信号;直接耦合放大电路,既能放大(直流)信号,也能放大(交流)信号。
(3) 直接耦合放大电路存在的主要问题是(各级静态工作点相互影响和零点漂移严重),解决的有效措施是采用(差分)放大电路。
(4) 共集电极放大电路的主要特点是电压放大倍数(小于1但接近于1)、输入电阻(高)、输出电阻(低)。
(5) 共集电极放大电路,因为输入电阻高,所以常用在多级放大器的(第一)级,以减小信号在(内阻)上的损失,因为输出电阻低,所以常用于多级放大器的(最后)级,以提高(带负载)的能力。
(6) 差模信号是指两输入端的信号(大小相等、极性相反)的信号,共模信号是指两输入端的信号(大小相等、极性相同)的信号。
(7) 差模信号按其输入和输出方式可分为(双端输入双端输出)、(单端输入双端输出)、(双端输入单端输出)和(单端输入单端输出)四种类型。
(8) 交流负反馈有(电压串联负反馈)、(电流串联负反馈)、(电压并联负反馈)和(电流并联负反馈)四种类型。
(9) 对于一个放大器,欲稳定输出电压应采用(电压)负反馈、欲稳定输出电流应采用(电流)负反馈、欲提高输入电阻应采用(串联)负反馈、欲降低输出电阻应采用(电压)负反馈、欲降低输入电阻而提高输出电阻应采用(电流并联)负反馈。
(10) 正弦波振荡器振幅平衡条件是(||1AF =)、相位平衡条件是(2A F n ϕϕπ+= 0,1,2,n =±±);正弦波振荡器四个基本组成部分是(基本放大器A)、(正反馈网络F)、(选频网络)和(稳幅环节)。
(11) 逻辑变量只有(逻辑1)和(逻辑0)两种对立的状态。
(12) 三种基本的逻辑运算是指(与)、(或)和(非)。
(13) 1+1=1是(或)运算,1+1=10是(二进制加法)。
7脉冲波形的产生与整形电路
图
脉冲定时
EXIT
数模和模数转换器
7.3 施密特触发器
主要用途:把变化缓慢的信号波形变换为边沿 陡峭的矩形波。 特点: ⑴电路有两种稳定状态。两种稳定状态的维持 和转换完全取决于外加触发信号。触发方式:电平 触发。 ⑵电压传输特性特殊 ,电路有两个转换电平 (上限触发转换电平UT+和下限触发转换电平UT-)。 ⑶状态翻转时有正反馈过程,从而输出边沿陡 峭的矩形脉冲。
脉冲信号。
EXIT
数模和模数转换器
7.1 多谐振荡器
1.多谐振荡器没有稳定状态,只有两个暂稳态。
2.通过电容的充电和放电,使两个暂稳态相互交
替,从而产生自激振荡,无需外触发。
3.输出周期性的矩形脉冲信号,由于含有丰富的
谐波分量,故称作多谐振荡器。
EXIT
数模和模数转换器
7.1.1 矩形脉冲的主要参数 1. 常见的脉冲波形 脉冲波形是指突变的电流和电压的波形。
图7-1 常见的脉冲波形图 EXIT
数模和模数转换器
2. 矩形波及其参数
数字电路中用得最多的是矩形波。矩形波
有周期性与非周期性两种。
图7-2 非周期性和周期性矩形波 (a) 非周期性 (b) 周期性 EXIT
数模和模数转换器
图7-3 矩形波的主要参数
周期性矩形波的 周期用T表示,有时 也用频率f表示(f =1/ T)。 矩形波的另外几 个主要参数:
前面介绍的多谐振荡器的一个共同特点就是振 荡频率不稳定,容易受温度、电源电压波动和RC参
数误差的影响。
而在数字系统中,矩形脉冲信号常用作时钟信
号来控制和协调整个系统的工作。因此,控制信号
频率不稳定会直接影响到系统的工作,显然,前面
模拟电子技术基础知识点总结
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的根底知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯洁的具有单晶体构造的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
表达的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素〔多子是空穴,少子是电子〕。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素〔多子是电子,少子是空穴〕。
6.杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度,少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度,一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V,锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通,反向截止。
*二极管伏安特性----同PN结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V,锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开,分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 ),二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 ),二极管截止(开路)。
1〕图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法➢直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开,分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 ),二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 ),二极管截止(开路)。
*三种模型➢微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区,所以稳压二极管在电路中要反向连接。
7章-信号的运算和处理题解(第四版模电答案)
7章-信号的运算和处理题解(第四版模电答案)第七章信号的运算和处理自测题一、现有电路:A. 反相比例运算电路B. 同相比例运算电路C. 积分运算电路D. 微分运算电路E. 加法运算电路F. 乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
(1)欲将正弦波电压移相+90O,应选用。
(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压,应选用。
(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用。
(4)欲实现A u=-100的放大电路,应选用。
(5)欲将方波电压转换成三角波电压,应选用。
(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压,应选用。
解:(1)C (2)F (3)E (4)A (5)C (6)D二、填空:(1)为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器,应选用滤波电路。
(2)已知输入信号的频率为10kHz~12kHz,为了防止干扰信号的混入,应选用滤波电路。
(3)为了获得输入电压中的低频信号,应选用滤波电路。
(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小,保证负载电阻变化时滤波特性不变,应选用滤波电路。
解:(1)带阻(2)带通(3)低通(4)有源三、已知图T7.3所示各电路中的集成运放均为理想运放,模拟乘法器的乘积系数k 大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
图T7.3解:图(a )所示电路为求和运算电路,图(b )所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为I3142O 2O43'O 43I 12O2O1O I343421f 2I21I1f O1 )b (d 1)1()( )a (u R kR R R u ku R R u R R u R R u t u RCu u R R R R R R R u R u R u ⋅=⋅-=-=-=-=⋅+⋅+++-=⎰∥习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
7.1 填空:(1)运算电路可实现A u>1的放大器。
(2)运算电路可实现A u<0的放大器。
(3)运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
(4)运算电路可实现函数Y=aX1+bX2+cX3,a、b和c均大于零。
电路第7章一阶二阶电路
目录
• 一阶电路 • 二阶电路 • 一阶二阶电路的应用 • 一阶二阶电路的实验
01
一阶电路
一阶电路的定义
总结词
一阶电路是指包含一个动态元件的电 路。
详细描述
一阶电路通常由一个电感或电容等动 态元件与电阻、电压源或电流源等其 他元件组成。这种电路中只有一个动 态元件,因此被称为一阶电路。
详细描述
在时域分析中,我们通过建立和求解一阶微分方程来分析一阶电路的行为。频域分析则是将电路转换 为频域,通过分析频率响应来了解电路的性能。这两种方法各有优缺点,适用于不同类型的问题和场 景。
02
二阶电路
二阶电路的定义
总结词
二阶电路是指包含两个动态元件的线性电路。
详细描述
在电路理论中,二阶电路是由两个动态元件组成的线性电路。动态元件是指其电压或电流随时间变化的元件,如 电感器和电容器。线性是指电路中的元件关系满足线性关系,即输出与输入成正比。
二阶电路的特性
总结词
二阶电路具有振荡和过阻尼两种特性。
详细描述
二阶电路的特性主要取决于其阻尼比。当阻 尼比大于1时,电路呈现过阻尼特性,系统 将逐渐稳定;当阻尼比小于1时,电路呈现 振荡特性,系统将产生周期性振荡。此外, 二阶电路还具有能量存储和转换的特性,能
够实现电能与其他形式能量的转换。
二阶电路的分析方法
频谱分析
一阶二阶电路可以用于频谱分析, 将信号分解成不同频率的成分, 以便进一步处理。
调制解调
一阶二阶电路可以用于调制解调, 将信号从一种形式转换为另一种 形式,以便传输或处理。
04
一阶二阶电路的实验
一阶电路的实验
实验目的
通过实验了解一阶电路的响应特性,掌握一阶电路的时 域分析方法。
模拟电子线路 课件第七章第1-2节——反馈的概念、类型与判别、反馈的基本方程
模拟电子线路课件第七章第1-2节——反馈的概念、类型与判别、反馈的基本方程主题:课件第七章第1-2节——反馈的概念、类型与判别、反馈的基本方程学习时间:2016年5月30日-6月5日内容:我们这周主要学习课件第七章反馈放大电路第1-2节反馈的概念、类型与判别以及反馈的基本方程的相关内容。
请同学带着以下问题学习:什么是反馈?反馈有哪些类型?如何判别?一、学习要求了解反馈的概念、类型与判别,理解并掌握反馈的基本方程。
重点:反馈的概念、类型与判别;反馈的基本方程难点:反馈的类型与判别二、主要内容1.反馈的概念、类型与判别所谓反馈——将放大电路输出量(电压或电流)的一部分或全部通过反馈网络,以一定的方式回送到输入回路,并影响输入量(电压或电流)和输出量,这种电压或电流的回送称为反馈。
引入反馈的放大电路称为反馈放大电路。
判断电路有无反馈的方法是:考察放大电路输入回路和输出回路之间有无起联系作用的反馈网络。
(1)直流反馈与交流反馈直流反馈——若电路将直流量反馈到输入回路,则称直流反馈。
交流反馈——若电路将交流量反馈到输入回路,则称交流反馈。
(2)正反馈与负反馈判定方法——“瞬时极性法”负反馈——输入量不变时,引入反馈后使净输入量减小,放大倍数减小。
正反馈——输入量不变时,引入反馈后使净输入量增加,放大倍数增加。
对于串联反馈:输入量与反馈量作用在不同的两点上,若输入量与反馈量的瞬时极性相同为负反馈,瞬时极性相反为正反馈。
对于并联反馈:输入量与反馈量作用在同一点上,若反馈元件两端瞬时极性相反为负反馈,瞬时极性相同为正反馈。
(3)本级反馈与级间反馈本级反馈——反馈只存在于某一级放大器中。
级间反馈——反馈存在于两级以上的放大器中。
图1 本级反馈与级间反馈(4)电压反馈与电流反馈电压反馈:反馈信号的大小与输出电压成比例。
电流反馈:反馈信号的大小与输出电流成比例。
判断方法——输出短路法: 假设输出端交流短路(R L=0),即u o=0,若反馈信号消失了,则为电压反馈;若反馈信号仍然存在,则为电流反馈。
数字电子技术第7章脉冲波形的产生与变换简明教程PPT课件
v I' vO1 vO __________________ |
于是电路的状态迅速转换为 vO VOH VDD 。
' 由此可知,输入信号 v I 上升的过程中电路的状态发生转换是在 vI VTH 时,把此 时对应的输入电压值称为上限阈值电压,用 VT 表示。
1
使 v O1 迅速跳变为低电平。由于电容上的电压不能跃变,所以v I2 也同时跳变到低电平,并 使 vO 跳变为高电平,电路进入暂稳态。这时即使 vd 回到低电平, vO 的高电平仍将维持。 与此同时,电容C开始充电。
③暂稳态维持一段时间后自行回到稳态。随着充电过程的进行, v I2 逐渐上升,当上升到 略高于 VTH 时,又引发另外一个正反馈过程
根据以上分析,电路中各点电压波形如图所示。
(3) 主要参数计算
输出脉冲的宽度:
t W RC ln VDD 0 RC ln 2 0.69RC VDD VTH
输出脉冲的幅度:
Vm VOH VOL VDD
微分型单稳态触发器可以用窄脉冲触发。在 v I 的脉冲宽度大于输出脉冲宽度的情况 下,电路仍能正常工作,但是输出脉冲的下降沿较差。
根据以上分析,电路中各点电压的波形如图所示。
(3) 主要参数计算
输出脉冲的宽度:
t W ( R RO )C ln
VOH VOL VTH VOL
式中RO 为反相器 G 1 输出为低电平时的输出电阻。
输出脉冲的幅度:
Vm VOH VOL
积分型单稳态触发器的优点是抗干扰能力较强。它的缺点是输出波形的边沿比较差。 此外,积分型单稳态触发器必须在触发脉冲的宽度大于输出脉冲的宽度时才能正常工作。
模电第七章07信号处理电路
正弦波振荡信号的频率范围:一赫以下至几百 兆赫。
3
正弦波振荡电路的应用
1. 作为信号源,广泛用于量测、自动控制、通讯、 广播电视及遥控等方面。 2. 作为高频能源,用于高频感应加热、冶炼、淬 火以及超声波焊接等工业加工方面。
放大电路中存在噪声即瞬态扰动,这些扰动可分 解为各种频率的分量,其中也包括有fo分量。 选频网络:把fo分量选出,把其他频率的分量
衰减掉。这时,只要:
|AF|>1,且A+ B =2n,即可起振。
9
问题2:如何稳幅?
起振后,输出将逐渐增大,若不采取稳幅,这 时若|AF|仍大于1,则输出将会饱和失真。
RC移相式正弦波振荡电路
三、用分立元件组成的RC振荡器
+
RF
R
R1
R–C1 R2
C +
C1 + – + T1 C2
R
C
+
RE1 R3
+UCC
RC2 +
+
– –
+
T2
C3
+
RE2 CE
RC网络正反馈,RF、RE1组成负反馈,调整到合
适的参数则可产生振荡。
30
7.1.4 LC 振荡电路
1 .变压器反馈式振荡电路 2 .三点式振荡电路
• 电路组成
放大电路: 三极管共发射极放大电路 选频网络:
LC并联回路作为共发射极放大电路三 极管的集电极负载,起选频作用
反馈网络:
由变压器副边绕组N2上的电压 作为反馈信号
• 用瞬时极性法分析振荡相位条件
精品课件-电力电子技术(第二版)曾方-第7章
动模块为混合集成电路,将IGBT的驱动和过流保护集
于一体,能驱动电压为600 V和1200 V系列电流容量不大于400
A的IGBT。IGBT驱动电路的接线图如图7-11所示。
第7章 典型电力电子装置介绍
27
图7-11 IGBT驱动电路
第7章 典型电力电子装置介绍
28
7.2 UPS不间断电源
7.2.1 UPS的分类 1. 离线式UPS 离线式UPS的结构框图如图7-12所示,它由充电器、蓄电池
第7章 典型电力电子装置介绍
40
图7-16 单相全控桥式PWM整流电路波形
第7章 典型电力电子装置介绍
41
图7-17给出了如何实现电源电流is与电压us同相位的控制 系统结构示意图。该控制系统为双闭环控制系统,电压环为外
环,其作用是用于调节和稳定整流输出电压;电流环为内环,
其作用是使整流电路交流侧的电流is与电压us相位相同。
第7章 典型电力电子装置介绍
22
3. 输出控制电路
控制电路是开关电源的核心,它决定开关电源的动态稳定
性。该开关电源采用双闭环控制方式,如图7-9所示。
第7章 典型电力电子装置介绍
23
图7-9 直流开关电源控制系统原理框图
第7章 典型电力电子装置介绍244. SG3525的管脚功能 SG3525系列开关电源PWM控制集成电路是美国硅通用公司设
33
由于在线式UPS总是处于稳压、稳频供电状态,输出电压动 态响应特性好,波形畸变小,因此,其供电质量明显优于离线 式UPS。目前大多数UPS,特别是大功率UPS均为在线式。
在线式UPS的特点如下: (1) 输出的电压经过UPS的处理,输出电源品质较高。 (2) 无转换时间。 (3) 结构复杂,成本较高。 (4) 保护性能好,对市电噪声以及浪涌的抑制能力强。
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电容三点式:
uf
C1
L
C2
uo
uf与uo反相
u
C1
L
f
C2
uo
uf与uo同相
1.电感三点式LC振荡电共路射电路
共基电路
Rb1
uo
Cb ( +)
Rb2
uf
Re
Vcc Rc ( -)
Uo -
uf
Rb2
Re
-
满足了起振的相位条件。 振荡频率:
f0
2
1 LC
瞬时极性法判断是否满足振荡的相位条件:
方法:
假设在输入端加入正 极性的信号,用瞬时极性 法判定反馈信号的极性。 若反馈信号与输入信号同 相,则满足正反馈的相位 条件;否则不满足。
Rb1 Cb
uo
C
L1
-
+
Uo
+
L 2 Uuff
第7章 信号产生电路
7.1 正弦波振荡电路
7.2 非正弦信号产生电路
7.1 正弦波振荡电路
7.1.1 振荡原理 7.1.2 RC正弦波振荡电路
7.1.3 LC正弦波振荡电路 7.1.4 石英晶体正弦波振荡电路 基本教学要求:了解正弦波振荡器自激
振荡的条件,理解运算放大器组成的RC正 弦波振荡电路的工作原理。
R值越小,Q值越大,谐振时的阻抗值就越大,相位随 频率变化的程度越急剧,选频效果越好。
1
f f0 2 LC
LC振荡电路主要用于产生高频正弦波信号 , 不宜采用集成运放电路。
二、变压器反馈式LC振荡电路
在LC振荡器中,反馈信
号通过互感线圈L2引出。
L1、L2线圈处的红点表
Rb1
示同名端。
Cb
+VБайду номын сангаасc
LC正弦波振荡器举例
Rb1 + C1
Vcc
Rc
uo
C2
–
+
+
R b2
Re
uf
Ce
振荡频率
–
Luo
C
1
f0 2 LC
满足相位平衡条件
三、三点式LC振荡电路
三点式结构:LC选频电路中由两个电感或两个电容 串联,从而形成的三个端点。
电感三点式:
uf
L1
C
u f
L2
L1
C
L2
uo
uo
uf与uo反相
uf与uo同相
-
+Vcc
uf
Rb2
Re
-
Rb1 Cb
uo
C
L1
-
+
Uo
+
L 2 Uuff
-
+Vcc
假设在输入端 (基极)加入正极性 (+)的信号,
uf
Rb2
Re
-
据共射极电路输入输 出信号反相的结论,输 出端(集电极)为负极性 (-)。
通过互感线圈同名端感应后,反馈信号为正 极性(+),与输入信号同相;
满足正反馈的相位条件。
无线电发射机:产生载荷信息的载波信号。 超外差接收机:产生本地振荡信号。 各种电子测量设备和计时仪表:产生频率(或时间) 基准信号。
工业生产部门广泛应用的高频电加热设备等。
•应 用
电警棍
超声波振荡器 电脑无线发射器
微波炉
无线发射机
7.1.1 振荡原理
一、产生自激振荡的条件: 在第5章中,负反馈电路的方框图:
A 1 AF
Af
负反馈电路的方框图
当AF 1时: 1 AF 0, X i 0
自激振荡发生。
X d X f
在负反馈放大器中,通常不希望出现自 激振荡,例如:扩音器啸叫等现象。
Xi +
Xd
–
Xf
基本放大器
A
反馈网络
F
正反馈电路的方框图
Af
分析闭环电压放大倍数Af
Xo
Af
Xo Xi
Xo / Xd Xi / Xd
所以,自激振荡条件也可以写成:
(1)振幅条件: | AF | 1
(2)相位条件: A F 2n n是整数
问题:电路接通瞬间振荡是如何产生的?
X d 基本放大器
Xo
A
Xf
反馈网络 F
二、正弦波振荡器的组成 1.起振信号: ic
IC0
0
t
ic
IC0
0
t
电路接通瞬间加于晶体管基极的阶跃输入电压或噪声, 包含许多谐波分量,谐振回路选择满足相位平衡条件的谐 波分量。
问题:如何得到振荡器的稳定的f 输出。
2.选频网络
只对一个频率信号满足振荡条件,从而获 得单一频率的正弦波信号输出。
常用的选频网络有RC和LC选频网络。
3.放大 | AF |1(略大于)
AF > 1。只要接通电源,系统将由于
微小的电冲激而产生增幅振荡。(起 振条件) 平衡条件:| AF |=1
起振过程
C L1
Uf L2
Uo -
互感线圈的极性判别:
初级线圈
次级线圈
i
+1
Rb2
Re
-
Φ
–2
i
+3
同名端 1 2 3 4
–4
工作原理:
三极管共射放大器 的输入输出信号反相, 即:
A 1800
利用互感线圈的同名
端实现: F 1800
A A 360 0
Rb1 Cb
+Vcc
uo C
L1
Uuff L2
问题:放大器有饱和、截止区,产生失真。
4.稳幅环节
使电路易于起振又能稳定振荡,波形 失真小。
稳幅措施:
(1)利用放大器自身的非线性特性,但 输出波形有一定失真; (2)在反馈网络中加入非线性稳幅环节, 用以调节放大电路的增益,输出波形基 本不失真。
7.1.2 LC正弦波振荡器
一、LC选频网络
i
+
• 定义
无需外加输入信号,自身能产生并输出 一定频率和幅度的正弦交流信号的装置, 称为正弦波振荡器,亦称正弦波发生器。
多谐振荡器(无稳态电路)亦称矩 形波发生器,输出的波形为矩形波,如 图1(b)所示。
图(a)正弦波
(b) 矩形波 图1
• 应用
正弦波振荡器能产生频率范围宽 (1Hz-1GHz)、输出功率大(几mW-几十 kW)的正弦波信号,广泛应用于通信、遥 控遥感、航空航天、无线电广播、检测技 术、热处理、电加工等领域。
iC
u
C
-
R:电感和回路中的损耗电阻, 阻值极小。
iL
当
0
1 LC
时
L
此电路发生并联谐振。
R LC并联谐振特点:
电路呈阻性,
Z0
Z
0
=
L RC
,总阻抗最大,总电流最小,
电流谐振,IC≈IL>>I,
功率因数 cos=1。
品质因数Q IL/I IC / I 0L / R 1/ 0CR 1
LC并联谐振电路的 阻抗频率响应和相频响应
A
A
( X d-X f ) / X d 1-AF
当AF 1时:
1-AF 0, X i 0
反馈信号代替了放 大电路的输入信号。
X d 基本放大器
Xo
A
X d X f
Xf
反馈网络 F
此时,自激振荡 发生。
可见,自激振荡的条件为:
正反 AF馈电1路或负反 AF馈电 -1路
而A AA, F | F | F
Xi +
X d 基本放大器 A
Xo
–
Xf
反馈网络
F
负反馈电路的方框图
分析闭环电压放大倍数Af
X d=X- i X f
Xi +
X d 基本放大器 A
Xo
–
Xf
反馈网络
F
而A
Af
X X
X o X d
o
i
,F
X o X i
X X
/ X d / X d
f o
( X d
A X f ) / X d