电子设计大赛模电培训

2. 二阶有源RC高通滤波器
R3
R4
+15V
C1 ui
R1
C2
2
7
µA741
6
3
4
u0
R2
15V
计算方法同低通滤 波器
截止频率: c
1 R1 R2C1C 2
S2
A(s) S 2 C S 2
Q
C
Q值一般取0.707
Q
1
R2C2 R1C2
R1C1
R2C1
通带放大倍数:
G 1 R4 R3
输出电压的范围在正 负(1.2V~20V)之间
电流<1.5A)
四.可调式串联型稳压电路: 可做到高精度
调整管: 决定输出电流和
..
+
电压最大值.
比较放大: 运算放大器.
Vi
R1
C0
2K
(OP07).
基准电压VREF: _.
决定输出电压大 小和稳定性.
所以输出电压:
VO
VREF (1
R3' R4'
)
.
C0
.
取样电路: R3=R4=RP=10K
各电容的 取值要根 据负载大 小.
..
.
+
Vi
R1
C0
2K
C0
_.
.
所以输出电压:
VO
VREF (1
R3' R4'
)
决定稳定性和输出可调电压范围的关键元件:
稳压管DZ1和取样电阻
如数控电源
五.开关型稳压电路: 串联型、并联型和脉冲变压器耦合型。
开关稳压电源的特点
b)D/A+运算放大器
V0
Vi 2n
Dn
V0
Vi 2n
Dn
因为第1级放大电路没有放大功能，所以第2级 放大电路是必须的。
G
Dn 2n
A2
2。测量放大电路(配传感器)---低频放大电路
a)INA128/129 低功耗仪用放大器
增益G=1+50k／RG
8V
INA128接传感器: +5V
-5V 由INAl28构成的电阻电桥放大器
vo＝vn≈ vp＝ vi
2.电流型输入: 反相放大电路(Ri= R1 , R00)
vo＝- ii R2
3。功率放大器
求解输出功率和效率的方法:
在已知RL的情况下，先求出Uom，则 然后求出电源的平均功率，
Pom
U
2 om
RL
PV IC(AV) VCC 效率 Pom PV
选择晶体管时，其极限参数
降）。若输出电压下降幅度为1V以上，则调压管或比较放大管性
能不良，应予以更换。
第二讲
放大电路分类:
• 可变增益放大电路 • 测量放大电路(配传感器) • 宽带放大电路 • 功率放大电路 • 运算放大电路 应用： • 电压比较器 • 滤波器 • 积分电路 • 乘法器 。。。。
1.可变增益放大电路:a)AD603
• 提供3.3V、5V、12V、15V及可调（ADJ） • 最大输出电流：1A； • 最大输入电压：45V • 振荡频率：54kHz； • 最大稳压误差：4%； • 转换效率：75%～88%（不同的电压输出的效率不
同）；
15V
12V
-12
R107
电感不能 用贴片的
2.并联开关型稳压电路（升压型）
如:AD780(2.5V); AD586(5V); AD587(10V);
一.整流\滤波
保险丝
a
采用电容
滤波时， 整流管的
v1
导通角较
小,所以
功耗低.
v1
v2 b
D4
D1 D3
C
S +
–
D2
1.变压器的选择: 电压要求，功率要求，
2.整流二极管的选择: 电流要求 /反向耐压 IN400x(1A)\IN540x(1A)
TDA1521单电源供应时应用电路
LM1877N－9为2通道低频小功率放大电路，单电源供电， 最大不失真输出电压的峰峰值UOPP＝(VCC－6)V，开环电压 增益为70dB。图所示为LM1877N－9中一个通道组成的实 用电路，电源电压为24V，C1～C3对交流信号可视为短路； R3和C4起相位补偿作用。带负载为8Ω。
调节 RP可改变输出电压.
只有L足够大，才能升压；只有C足够大，输出电压交 流分量才足够小!
饱和电流8A的环 形铁粉磁芯电感
UC384×主要包括UC3842\ UC3843\ UC3845等芯片，它们的 功能基本一致，不同的是：①集成电路的启动电压（7脚） 和启动后的最低工作电压（即欠电压保护动作电压）不同； ②输出驱动脉冲占空比不同；③允许工作环境温度不同。
0.46V
Pom
U
2 o max
2RL
21W
π
U omax
68%
4 VCC
4。宽带放大器
• AD811高性能视频运算放大器 (<900MHz)
第四讲
滤波器分类(有关)
• 无源滤波器: LC滤波器(用于高频电路)
• 有源滤波器: 有源RC滤波器(中低频电路)
模拟滤波器常用的逼近方法:
巴特沃兹逼近(巴特沃兹滤波器) 切比雪夫逼近(切比雪夫滤波器) 椭圆逼近(椭圆滤波器) 贝塞尔逼近(贝塞尔滤波器)
• ① 管耗小、效率高。
• ② 稳压范围宽。
• ③ 滤波电容的容量小。
• 但是这种稳压电路的动
态性能、稳压性能较差， 串联开关型稳压电路原理图
电路也较复杂。
不适合负载变化大的场合,不能升压.
R1
.
L足够大时,可以升压.
R2
脉宽可调并联开关型稳压电路原理图
1. 开关型稳压模块: LM2575T系列(串联开关型)
VO /VO
VI /VI
IO 0 T 0
输出电压与输入电压 的相对变化比
Ro
VO IO
VI 0 T 0
温度系数
ST
VO T
VI 0 T 0
• 稳压电源的调试
•
① 接通市电，测量变压器每个次级绕组的交流电压应为额
定值。
•
② 测滤波电容两端直流电压应为1.2U2左右。
•
③ 测量基准直流电压(U2应在要求范围之内)。
第一讲
变压器：降压 整流：交流变脉动直流 滤波：滤除脉动 稳压：进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力
稳压电路：
78\79系列稳压模块:固定的电压输出, 电流<1.5A. 三端可调稳压模块: 电压输出范围可调. 开关型稳压模块: 如:LM2575, 小功率,电流<1 A. 开关型稳压电路: 可做大功率 可调串联型稳压电路: 可做到高精度 精密基准稳压模块: 用于精度要求高的放大 电 (功率很小) 路和A/D转换电路中的基准电压.
可作宽带 放大器 增益变化范围由5脚与7脚的连接决定: 5、7脚断开,增益变化范围为9～51dB(带宽为9MHz), 增益40Vg+10; 5、7脚短接,增益变化范因为-11～+3ldB(带宽90MHz);增益40Vg+30; 当5脚与7脚之间接一电阻时,可使增益变化范围进行平移。
1脚与2脚的电压差Vg来控制输入信号(3脚)的衰减率, 即改变 增益变化范围。
(LT1117-1.8/ LT1117-2.5 /LT1117-3.3 /LT1117-1.8
电流<800mA)2.双电源Fra bibliotek+
变压器付边 中间抽头
1
78XX
3
2
CI
CO
+ VO
VI
_
CI
1
CO
_
2
79XX
3
VO
正负电压同时输出电路
三.三端可调稳压模块: 电压输出范围可调.
VREF V31 V21 1.2V R1 R1 (120 ~ 240)
OCL
OTL
BTL
电源电压 ±7.5～±20 V 6.0～24V 6.0～18V
OTL电路：单电源供电，低频特性差。 OCL电路：双电源供电，效率高，低频特性好。 BTL电路：单电源供电，低频特性好；双端输入 双端输出。
2×12W功放集成TDA1521应用电路图:
TDA1521有短路保护和热保护。 输出功率为2 × 6w(总谐波失真= 0.5 ％ ), 8 Ω负载 . 对称电源± 12V , 增益固定30dB。
其中A0为滤波器的通带放大倍数,一般取1
1. 二阶有源RC低通滤波器
R4
压控电压源二阶LPF
R3
R1
R2
A(s)
S2
C2 C S
2
Q
C
Au
(s)
1
[3
Aup
Aup (s) (s)]sRC
(sRC)2
Au
1 (
f f0
)2
Aup j[3
Aup ]
f f0
1. 二阶有源RC低通滤波器
R4 R3
3.滤波电容的选择: 电流要求/耐压 耐压值应大于额定输出的1.5～2倍
二. 78\79系列稳压模块组成固定输出电压源
电流<1.5A. (78Lxx,电流<100mA)
1.单电源
C1,C2频率补偿， 防止稳压器产
注意管压降 不要太大
生高频自己振 荡，抑制高频
干扰
C3 减小输入电 源引入的低频
干扰
D :保护调整管
由INA128构成的差分电压-电流变换电路
INA128输出经R1及A1构成电流源，输 出电流Io是相对恒定的，只与输入电压 和R1有关，Io=(VIN／R1)×G。
高信噪比的低频放大电路
-12V
测量放大电路与传感器的阻抗匹配问题
1.电压型输入:传感器与放大器之间加电压跟随器(Ri= , R0=0)
有源RC滤波器
•二阶有源RC滤波器表示式:
A(s)
b0 S 2 b1S b2
S 2 C S 2
Q
C
其中Q为滤波器的 品质因素
取b0 b1 0；b2 A0C2 , 时为低通滤波器
取b1 b2 0；b0 A0 , 时为高通滤波器
取b0
b2
0；b1
A0
C
Q
, 时为带通滤波器
取b0 A0，b1 0；b2 A0C2 , 时为带阻滤波器
•
④ 测量采样电路的电位器中心抽头电压，若输出为12V的稳压
电路，调节滑动端位置，这个电压应在7～11V之间变化。
• ⑤ 用万用表直流电压挡测输出电压UO。若输出为12V的稳压电路， 调节电位器，输出电压应能在9～15V之间连续变化。
•
⑥ 调节电位器，使电源的输出电压UO＝12V，再将10Ω，
20W的电阻作为假负载接于输出端，UO应几乎不变（或略有下
AD603由固定增益放大器、精确的无源R-2R梯形衰减网络、增益 控制接口三部分组成。输入信号并不直接加到放大器输入端，而 是加到梯形衰减网络的输入端，这样就保证了①固定增益放大器 的输入为一弱信号，使信号的失真将很小；②带宽的设置与增益 的调节相对独立。
AD603为单通道/低噪声/增益变化范围连续可调的可控增益放大器
截止频率: c
R1
R2
Q
1
R2C2
R1C1
1 R1 R2C1C 2
R1C2 R2C1
低通和高通滤波器, Q值一般取0.707
通带放大倍数:
G 1 R4 R3
R4
R3
R1
R2
根据:
c
1 R1 R2C1C 2
Q
1
R2C2 R1C2
R1C1
R2C1
例: 设计fc=28KHz; 通带放大倍数Aup=1
七.恒流源(小电流)
..
RL
六.稳压电源性能指标
输出电压变化量: VO KVVI RoIO ST T
输入调整因数
KV
VO VI
IO 0 T 0
输入电压波动对输出 电压的影响
电压调整率
稳压系数 (纹波)
输出电阻
SV
VO /VO VI
100%
IO 0 T 0
负载从0变到最大时,输 出电压的相对变化
－40dB/十倍频(二阶滤波器)
计算得:
R1=156kΩ; R2=152kΩ， C1=26pF， C2=59pF R4=560kΩ, R3=,
R3
R4
+15V
R1
ui
C1
2
7
R2
µA741 6
3
4
u0
C2
15V
fc=1KHz; 通带放大倍数Aup=1 －20dB/十倍频 R1=R2=2.252kΩ， C1=0.1μF， C2=0.05μF R4=20kΩ, R3=,
最大输出功率和效率 分别为：
(VCC 6)2
Pom
2 2RL
5.06W
π
VCC
6
58.9%
4 VCC
TDA1556 为2通道BTL电路，TDA1556中一个通
道组成的实用电路如图。单电源15V，放大器的
最大输出电压幅值为13V。
UREF＝7.5V
输入电压有效值
Ui
U omax 2 Au
（1）工作原理
uB＝UL时
uB＝UH时
T饱和导通， L 储能， D 截止，C 对负载放电。
T截止，L产生感生电 动势， D导通；UI与L所 产生的感生电动势相加
对C 充电。
（2）输出电压
R1
uB
.RP
R2
T:开关管; D:续流二极管; L/C: 滤波;
PWM电路:
在周期不变的情况下， PWM调制脉冲(uB)占空 比越大，输出电压平均值越高。
ICM iC U CEO(BR)
max
VCC RL
uCE max
2VCC
PCM
PT max
0.2
VC2C 2RL
低频小功率放大电路------用于音响驱动
型号为TDA1521、LM1877和TDA1556的功放管
功放管的最小管压降均为3V
型号
TDA1521
LM1877 TDA1556
电路形式
R3
R4
+15V
C1 ui
R1
C2
2
7
µA741
6
3
4
u0
R2
15V
fc=500Hz; 通带放大倍数Aup=1 十倍频衰减数率:－20dB/十倍频 R1= 2.252kΩ，R2=4.504 kΩ，C1= C2=0.1μF
R4=20kΩ, R3=,
3. 二阶有源RC带通滤波器
a)二阶低通和二阶高通级联构成带通有源滤波器