模拟电子技术应用实例

o
IOS (b)
IOM
IO
(a)
图5-6 截流型保护电路
5.1.4直流稳压电源的主要技术指标
(1)额定输入电压 是指使直流稳压电源正常工作时的输入交流电压大小 和频率。
(2)输出电压范围 (3)输出电流范围 电流范围。 是指直流稳压电源能够稳定输出的直流电压范围。 是指直流稳压电源在正常工作条件下所允许输出的
第５章 模拟电子技术应用实例(共8学时)
学习目标:
1.了解直流稳压电源的电路结构，掌握稳压电路的工作原理， 学会使用集成稳压器设计直流稳压电源。 2.理解振荡器基本工作原理，了解两种典型RC正弦波振荡器 的电路结构与工作原理。 3.了解矩形波（含方波）、三角波、锯齿波信号发生器的基 本电路结构，理解其工作原理，了解集成函数信号发生器 (5G8038)的应用。 4.掌握模拟乘法器的基本特性及其典型应用电路。 5.了解测量电压、电流、电阻的电子测量电路的工作原理。
+12V 8:1 C1 ～220V/50Hz C2 -12V 图5-8 C4 2200μF 0.33μF 1μF 3 1 2 7905 C6 -5V 2200μF C3 1 7805 2 3 1μF C5 +5V
即该稳压电路的输出电压范围为16.5～21.3V，通过RP连续可调。
5.1.3 过载保护电路
1. 限流型保护电路 取样电阻RS和三极管VS构成保护电路。
V + IB UO UI IA ICS VS RL UO RS IO
+ URs -
+
UO
uo 比较放大输出 -
-
o
IOM (b)
IOS
IO
(a)
图5-5 限流型保护电路
本章内容
5.1 直流稳压电源（2学时）
5.2 正弦波振荡器（1学时）
5.3 函数信号发生器（2学时）
5.4 模拟乘法器及其应用 （1学时）
5.5 模拟电路在测量技术中的应用 （2学时）
5.6 项目设计：集成运算放大器的应用(课外时间完成)
小结
5.1 直流稳压电源
5.1 .1 直流稳压电源的基本组成
UI
RCE2
图5-2 串联型晶体管稳压电路
图5-3 三极管V1集射电压UCE1受基极电流IB1调整的原理
假设由于某种原因(如UI升高或负载RL变大)使U0升高， 由于输出电压U0＝UI－UCE1，则
U0↑→UB2↑→IB2↑→UCE2↓→UC2↓→UB1↓→IB1↓→UCE1↑→U0↓
反之，U0↓→UB2↓→IB2↓→UCE2↑→UC2↑→UB1↑→IB1↑→UCE1↓→U0↑，
解：从电路中可以看出UB2＝UBE2＋Uz，当RP的滑动端置于最 上端时， RP＋R2 UB2＝ R ＋R ＋R U0，代入本例中的参数，有
１ ２ P
UB2＝7.7V，与UB2＝0.468U0，则U0≈16.5V。 当RP的滑动端置于最下端时，
R2 UB2＝ R ＋R ＋R １ ２ P
U0＝0.362U0，则U0＝V≈21.3V。
例5-2 试应用集成稳压器设计一个能固定输出±5V的直流稳压 电源。 解：1)所要设计的直流稳压电源是固定式输出，并且输出既有 正电压也有负电压，可选择三端固定式集成稳压器（如7800系 列与7900系列）。通过查阅集成电路手册可知7805集成稳压器 可输出＋5V直流电压、7905集成稳压器可输出－5V直流电压， 可以选用。
即实现稳压过程，稳压电路实际上是电压负反馈电路。
调整管
+ UI 比较放大 取 样 电 路
+ UO RL
基准电压
图5-4 串联型稳压电路的结构
一般串联型晶体管稳压电路的结构组成如图5-4所示，输入 电压UI、调整管、负载三者之间为串联形式，因而叫做串 联型稳压电路。
例5-1 如图5-2所示串联型晶体管稳压电路，三极管V1与V2均 工作于线性放大区，设图中稳压管VS的稳压值Uz＝7V，三极管 发射结偏压UBE2＝0.7V，R1＝1kΩ，R2＝680Ω，RP＝200Ω，估 算该稳压电路的输出电压范围.
ui o + ui t 变 压 器 u2 o + u2 t o + u3 u3 t 滤波 电路 u4 o + u4 t
稳压及 过载保 护电路

UO o + UO t
整流 电路
负 载
图5-1 直流稳压电源的基本组成(方框图)
直流稳压电源一般是由变压器、整流电路、滤波电路、 稳压及过载保护电路等部分组成 。
5.1.5集成稳压器的应用
集成稳压器是指在输入电压或负载发生变化时，使输出电压 保持不变的集成电路。常见的有三端固定式集成稳压器、三 端可调式集成稳压器、多端可调式集成稳压器等。
应用集成稳压器设计直流稳压电源时可按下列步骤进行： 1)确定所要设计的直流稳压电源类型，输出电压是固定的还是 可调的、是正电压还是负电压，输出电压数值是多大或可调 范围是多少等等。 2)查阅集成电路产品手册，选择合适的集成稳压器产品型号。 一般手册中给出各种集成稳压器的产品型号、性能参数、使 用条件以及管脚名称，有时还列举出典型应用电路。 3)按设计要求绘出电路原理图后进行制作并测试。
(4)稳压系数SV 是指当负载和环境温度不变时，输出电压的相对变化 量与输入电压的相对变化量之比值,其数值越小表明输出电压越稳定。 (5)等效内阻r0 是指直流稳压电源的输入电压和环境温度不变，当负载 RL变化时，输出电压的变化量与输出电流变化量的比值，其值越小表 明稳压性能越好，即带负载能力越强。 (6)温度系数St 是指直流稳压电源的输入电压和负载均不变时，由于环 境温度变化引起的输出电压变化量与温度变化量之比，St越小，表明输 出电压越稳定。
2. 截流型保护电路 如图5-6所示，截流型保护电路的特点是当输出电流过载 或负载短路时，使输出电压和输出电流都下降到接近零，调整 管功耗大为减小。
IC C + IB UI IA ICS VS V E RS IO + UO RL UO 保护电路 起作用 UO
+
R1
UR1
R2
uo - 比较放大输出
-
5.1.2 串联型稳压电路
C1 + R4 R3 V1 E1 R1 IB2 RP E2 VDZ Uz R2 +
iC UI R3 B1
UO RL
C1 IB1 V1 E1 RE VDZ (a) o UO
M Q1’ Q1 Q1” U'CE1 UCE1 (b) U"CE1 N uCE1 IBQ1
B1 V2
IB1 C2