模拟电路第十章
模拟电路详尽课件(第10章)

元器件参数选择
根据电路性能要求,选择适当的元器 件参数值,如电阻阻值、电容容量等。
电路版图设计
元器件布局
合理安排元器件在电路 板上的位置,考虑散热、
电磁兼容等因素。
布线设计
根据电路原理和元器件 连接需求,设计合理的 布线方案,确保信号传
输质量。
版图绘制工具
使用专业版图绘制软件, 如AutoCAD、Cadence
交流分析方法
通过求解电路的传递函数或交流小信 号模型,得到电路的交流响应,用于 分析电路的动态工作性能。
交流分析方法
瞬态分析方法
通过求解电路的微分方程,得到电路在输入信号作用下的瞬态响应,用于分析 电路的暂态行为。
频率分析方法
通过分析电路的频率响应,得到电路在不同频率下的性能表现,用于分析电路 的稳定性、带宽等特性。
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电源电路设计
• 总结词:电源电路是模拟电路中必不可少的部分,负责提供稳定的直流电压或电流。 • 详细描述:电源电路通常包括整流电路、滤波电路和稳压电路等部分。整流电路将交流电转换为直流电,滤波
电路则滤除电源中的噪声和干扰,稳压电路则确保输出电压的稳定。 • 总结词:电源电路的设计需要考虑效率、稳定性、安全性和可靠性等多个方面。 • 详细描述:为了提高效率,电源电路应尽量减少能量损失;为了稳定性,电源电路应具备抗干扰能力;为了安
详细描述
模拟电路是用于处理模拟信号的电子电路,这些信号在时间 和幅度上都是连续变化的。模拟电路的元件参数通常是可变 的,并且电路中的元件通常工作在非线性区域,这使得模拟 电路具有丰富的动态特性和表现力。
模拟电路的重要性
总结词
模拟电路在电子工程领域中具有重要地位,它是实现各种电子设备和系统的基础 。
模拟电路基础ppt课件可编辑全文

1.4.3 三极管的工作状态
1. 放大状态 在上面一部分中分析了三极管的放大原理。为了使三极管有放大能力,在输入回路加基极直流电源VBB,在输出回路加集电极直流电源VCC,且VCC大于VBB,使发射结正向偏置、集电结反向偏置。此时称三极管处于放大状态,条件是发射结正向偏置、集电结反向偏置。 2. 饱和状态 如果输出回路的集电极直流电源VCC小于输入回路的基极直流电源VBB,则发射结和集电结都是正向偏置。由于发射结和集电结都是正向偏置,在开始发射结和集电结上的势垒都变窄,使发射区和集电区的自由电子同时涌入基区,但是由于基区面积很小,且掺杂浓度很低,涌入到基区的电子中只有极少部分与空穴复合,形成基极电流IB,绝大部分扩散到基区的电子堆积在发射结和集电结附近,使发射结和集电结上的势垒加宽,阻止了发射区和集电区的自由电子进一步扩散到基区,由此可见,此时三极管没有放大能力。 此种状态称三极管处于饱和状态,条件是发射结和集电结都是正向偏置。 3. 截止状态 如果在输入回路的基极直流电源VBB小于发射结的开启电压,则发射结处于零偏置或反偏置。由于外加电压没有达到发射结的开启电压,使发射区的自由电子不能越过发射结达到基区,不能形成电流,从而发射极、集电极和基极的电流都很小,也就谈不上放大了。此时称三极管处于截止状态,条件是发射结零偏置或反偏置、集电结反向偏置。
*
1.3.3 二极管的等效电阻
直流等效电阻也称静态等效电阻。如图1-9所示,在二极管的两端加直流电压UQ、产生直流电流IQ,此时直流等效电阻RD定义为 交流等效电阻表示,在二极管直流工作点确定后,交流小信号作用于二极管所产生的交流电流与交流电压的关系。在直流工作点Q一定,在二极管加有交流电压u,产生交流电流i,交流等效电阻r定义为
*
例1-1 图10(a)是由理想二极管D组成的电路,理想二极管是指二极管的导通电压U为0、反向击穿电压U为,设电路的输入电压u如图10(b)所示,试画出输出uo的波形 解:由二极管的单向导电特性,输入信号正半周时二极管导通,负半周截止,故输出uo的波形如右图所示。
模拟集成电路原理第十章稳定性与频率补偿
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本讲内容
• 稳定性概述 • 多极点系统 • 相位裕度 • 频率补偿 • 两级运放的补偿 • 其它补偿技术
Stability Ch. 10 # 13
相位裕度
相位裕度 : PM 180o H ( GX )
Stability Ch. 10 # 14
相位裕度与稳定时间
极点:Sp jp p , 系统响应中包括exp ( jp p )t 项
1 sC L
(1 gm5ro5 )ro7
1 s (1 gm5ro5 )ro7CL ro7CN
Stability Ch. 10 # 30
本讲内容
• 稳定性概述 • 多极点系统 • 相位裕度 • 频率补偿 • 两级运放的补偿 • 其它补偿技术
Stability Ch. 10 # 31
两级运放的Miller补偿
Barkhausen判 据 :
如 果| H ( j) | 1 并 且H ( j) 180, 则 振 荡
Stability Ch. 10 # 3
不稳定系统VS稳定系统
图(a):相位=-180时,增益>1,不稳定 图(b):增益=1时,相位<-180,稳定
Stability Ch. 10 # 4
复平面中的极点位置与稳定性
右半平面:振幅增加的振荡 Y轴:等幅振荡
左半平面:最终趋于稳定
极点:Sp j p p , 系统响应中包括exp ( j p p )t 项
Stability Ch. 10 # 5
单极点系统的稳定性
开 环 :H (s) A0 1 s
0
A0
闭 环 :Y (s) 1 A0
X (s)
1
1
Vin Vout
(1 sRSCE sRSCC )
模拟电子技术 第十章 集成运算放大电路

I I 0
虚断
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。
19
什么情况下放工作于非线性区?
运放在非线性区的条件:
电路开环工作或引入正反馈! iF
ui
UO RF UOPP U+-U-
iI
R1
i+ + i- -
Auo
uO
R
-UOPP
20
实际运放 Auo ≠∞ ,当 u+ 与 u-差值比较小时, 仍有 Auo (u+ u- ),运放工作在线性区。
在运算电路中,无论输入电压,还是输出电压, 均是对“地”而言的。
23
一、比例运算电路
作用:将信号按比例放大。 类型:反相比例放大、同相比例放大。 方法:引入深度电压并联负反馈或电压串联 负反馈。这样输出电压与运放的开环放大倍
数无关,与输入电压和外围网络有关。
24
一、比例运算电路
1.反相比例运算电路
虚短 虚断
2. 理想运放的输入电流等于零。
对于工作在线性区的应用电路,“虚短”和“虚断”是 分析其输入信号和输出信号关系的基本出发点。
17
如何使运放工作在线性区?
理想运放的线性区趋近于0,为了扩大运放的线性区 或使其具有线性区,需给运放电路引入负反馈: 运放工作在线性区的条件: 电路中有负反馈!
但线性区范围很小。
uO
例如:F007 的 UoM = ± 14 V,Auo 2 × 105 , 线性区内输入电压范围
实际特性
0 u+u
U OM u u Auo 14 V 2 105 70 μV
非线性区
模拟电路第十章综合测试题及参考答案_精品完整版

270第10章综合测试题及参考答案10.1 综合测试题一1、(30分,每空2分)(1)硅半导体三极管三个电极相对于“地”的电压如图10.1.1所示,由此可判断该管的工作状态为 。
(2)图10.1.2所示为某MOSFET 的转移特性,试判断该管属于何种导电沟道? 是 增强型管还是耗尽型管? 并确定开启电压V T 或夹断电压V P 的值 。
(3)某放大电路在负载开路时的输出电压为6V ,当接入2kΩ负载电阻后,输出电压降为4V ,这表明该放大电路的输出电阻为 。
(4)设图10.1.3所示电路中硅稳压管D Z1和D Z2的稳定电压分别为5V 和8V ,正向压降均为0.7V ,则电路的输出电压V O = 。
T -6.2V-9V-6V 图 10.1.1图 10.1.2 -4 -2 -4 -2i /mAv GS /V+12V-+V O -D Z1D Z21kΩ图 10.1.4+ V O-+V I-R 1 5kΩ7805 2 32 1271(5)由三端集成稳压器W7805组成的电路如图10.1.4所示,当R 2=5kΩ时,电路的输出电压V O = 。
(6)设计一个输出功率为20W 的扩音机电路,若用乙类OCL 互补对称功放电路,则应选P CM 至少为 W 的功率管两个。
(2分) (7)当电路的闭环增益为40dB 时,基本放大器的增益变化10%,反馈放大器的闭环增益相应变化1%,则此时电路的开环增益为 dB 。
(8)图10.1.5所示电路中,T 1、T 2、T 3管特性相同,V BE1=V BE2=V BE3=0.7V ,β1=β2=β3且很大,试确定I REF = ,I C2= ,V 1-V 2= 。
(9)放大电路如图10.1.6所示,若将一个6800pF 的电容错接在b 、c 极之间,则其中频电压增益的绝对值│A vm │将 ,f L 将 ,f H 将 。
2、(12分)放大电路如图10.1.7所示。
设各电容均足够大,三极管的参数β1,β2,r be1,r be2,r ce2已知,并且V BE = 0.7V 。
模拟电路 康华光 第10章

改进思路: 截止(电流小) 使调整管 饱和(管压降小)
开关稳压电路的优点: 效率高 (80% 90%) 稳压范围宽 对电网要求不高 体积小、重量轻
开关稳压电路的缺点: 输出电压含较大纹波 对电子设备干扰较大 电路复杂
9.3.1 开关稳压电源的基本工作原理
(2) 输出电压平均值(Uo): U2为变压器次级电压的有效值
Uo
1 2π
2π 0
uodt
2U 2 π
0.45U2
(3) 二极管上的平均电流:ID = U0/RL
(4) 二极管上承受的最高电压:U RM 2U 2
9.1.2 单相全波整流电路
Ta
D1
原理:
+ – + –
+
u1
u2– io RL
一般取
τ d
RLC
(3 5) T 2
(T:电源电压的周期)
近似估算:Uo=1.2U2。
C. 流过二极管瞬时电流很大。
RLC 越大 Uo越高负载电流的平均值越大 ; 整流管导
电时间越短 iD的峰值电流越大
故一般选管时,取
I DF
(2~3) IL 2
(2~3) 1 Uo 2 RL
D. 输出特性(外特性)
开关型稳压电路的换能电路将输入的直流电压转换为 脉冲电压,再将脉冲电压转换成直流电压
基本原理图
输入电压UI是未经稳压的直流电压,T为调整管,即开关 管;uB为矩形波,控制开关管的工作状态;电感L和电容C 组成滤波电路,D为续流二极管。
uB为高电平时,T饱和导通, D承受反压截止, L存储能量,C充电,
9.1.1 单相半波整流电路
模拟电子技术第十章习题解答

习题题10-1 在图P10-1所示的单相桥式整流电路中,已知变压器副边电压U2=10V(有效值):图P10-1②工作时,直流输出电压U O(A V)=?②如果二极管VD1虚焊,将会出现什么现象?③如果VD1极性接反,又可能出现什么问题?④如果四个二极管全部接反,则直流输出电压U O(A V)=?解:①正常时工作时,直流输出电压U O(A V)=0.9 U2=9V②如果二极管VD1虚焊,将成为半波整流U O(A V)=0.45 U2=4.5V③如果VD1极性接反,U2负半周VD1、VD3导通,负载短路,产生极大的电流,造成二极管和变压器烧毁。
③如果四只二极管全部接反,则直流输出电压U O(A V)=-9V。
题10-2图P10-2是能输出两种整流电压的桥式整流电路。
(1)试分析各个二极管的导电情况,在图上标出直流输出电压U O(A V)1和U O(A V)2对地的极性,并计算当U21=U22=20V(有效值)时,U O(A V)1和U O(A V)2各为多少?(2)如果U21=22V,U22=18V,则U O(A V)1和U O(A V)2各为多少?(3)在后一种情况下,画出u o1和u o2的波形并估算各个二极管的最大反向峰值电压将各为多少?图P10-2解:(1)均为上“+”、下“-”。
即U O(A V)1对地为正,U O(A V)2对地为负。
均为全波整流。
U O(A V)1和U O(A V)2为:U O(A V)1=-U O(A V)2≈0.9U 21=0.9*20=18V(2)如果U 21=22V ,U 22=18V ,则U O(A V)1和U O(A V)2为U O(A V)1= -U O(A V)2≈0.45U 21+0.45 U 22=18V 。
(3)波形图如下:题 10-3 试分析在下列几种情况下,应该选用哪一种滤波电路比较合适。
① 负载电阻为1Ω,电流为10A ,要求S =10%;② 负载电阻为1k Ω,电流为10mA,要求S =0.1%;③ 负载电阻从20Ω变到100Ω,要求S =1%,输出电压U O(A V)变化不超过20%; ④ 负载电阻100Ω可调,电流从零变到1A ,要求S =1%,希望U 2尽可能低。
清华 杨素行 第三版 模电 第10章

+
文氏电桥振荡电路。
R´
C2
R2
RC 串并联网络振荡电路
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2. 振荡频率和起振条件
仿真
(1)振荡频率
f0 =
1 2πRC
(2)起振条件 A·F· > 1
F·
=
1 3
A· > 3
R1 C1
RF
A
U·o
+
R´
C2
R2
RC 串并联网络振荡电路
Auf
=
1+
RF R´
RF > 2 R´
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当ω 较低时
1/ωC1 >> R1
1/ωC2 >> R2 可忽略R1和1/ωC2 U&f 相位超前于U&
ω低
+
C1
U·
R1
+
-
R2 C2
U·f -
(a)RC串并联电路
当ω 较高时
1/ωC1 << R1
1/ωC2 << R2 可忽略R2和1/ωC1 U&f 相位滞后于U& ω高
+
C1
U·
-
R2
U+·-f
适用于产生单一频率的振荡波形。
以上三种电路的振荡频率均与 RC 成反比,
一般用来产生几赫至几百千赫的低频信号。
上页 下页 首页
第三节 LC 正弦波振荡电路
LC并联电路的选频特性 变压器反馈式振荡电路 电感三点式振荡电路 电容三点式振荡电路
下页 总目录
一、 LC 并联电路的选频特性 I·
低频时并联阻抗为感性, 高频时并联阻抗为容性, 在某一中间频率时为纯阻性。
模拟电子电路及技术基础 第二版 答案 孙肖子 第10章

第十章 电源电路
图 P10-6
第十章 电源电路
解 (1) Rw动端调至最上端时, 输出Uo最大, 最大值为
U om a x
12 R1
(R1
Rw
R2
)
12 3
(3
1 1)
20 V
Rw动端调至最下端时, 输出Uo最小, 最小值为
10-10 图P10-10是串联型开关稳压电源原理框图。 已知 输入电压Ui是直流电压, 开关调整管V的饱和压降和穿透电 流均可忽略不计, 电感L上的直流压降可忽略不计, 设UB 在开关转换每个周期内为高电平的时间是TK。
(1) 开关调整管V发射极UE的波形是什么? (2) 若取样电压UF升高, 则UB的脉宽TK将如何变化? (3) 在同样输出电压的条件下, 若三角波发生器输出UT 的周期T减小, 则开关调整管V的管耗将如何变化? (4) 求输出电压Uo。
第十章 电源电路
(4) 掌握串联型稳压电路工作原理及其分析、 计算; 理 解集成三端稳压器的工作原理及其基本应用电路。
(5) 了解串联开关式稳压电路的组成和工作原理(重点了 解开关电源提高效率、 减小体积的原理); 了解各种集成 开关稳压器。
2. 重点、 难点 重点: 串联型稳压电路的工作原理、 分析、 计算及集 成三端稳压器的基本使用。 难点: 桥式整流、 滤波电路和串联型稳压电路的分析、 计算。
第十章 电源电路
10-2 在变压器副边电压相同的条件下, 请将桥式整流 滤波电路与半波整流电路相比较后, 回答以下问题:
(1) 输出电压有效值高出 (1倍、 1.2倍、 1.4倍); (2) 整流管的平均整流电流 (减半、 不变、 增大1 倍); (3) 每个整流管的反向击穿电压 (增大、 减小、 不 变); (4) 纹波电压 (基本不变、 下降很多、 有所增大)。 解 (1) 1倍;(2) 增大1倍;(3) 增大;(4) 下降很多。
模拟电子电路智慧树知到答案章节测试2023年吉林大学
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第一章测试1.P型半导体带正电,N型半导体带负电。
A:对B:错答案:B2.PN结内的漂移电流是少数载流子在内电场作用下形成的。
A:错B:对答案:B3.由于PN结交界面两边存在电位差,所以当把PN结两端短路时就有电流流过。
A:错B:对答案:A4.PN结外加反向电压,当电压绝对值增大时,空间电荷区变窄。
A:对B:错答案:B5.纯净的、结构完整的半导体称为本征半导体,掺入杂质后称杂质半导体。
A:对B:错答案:A第二章测试1.二极管的伏安特性曲线既描述了二极管正向特性和反向特性,又描述了二极管的反向击穿特性。
A:对B:错答案:A2.稳压二级管是一种特殊的二极管,它通常工作在反向击穿状态A:错B:对答案:B3.稳压二极管不允许工作在正向导通状态A:对B:错答案:B4.二极管的在交流等效为一个小电阻。
A:对B:错答案:A5.所有的二极管正向导通后压降都为0.7V。
A:对B:错答案:B第三章测试1.三极管工作于哪个区域与外加电压的情况有关。
A:对B:错答案:A2.测出某三极管的共基电流放大系数A:错B:对答案:A3.a小于1,表明该管子没有放大能力。
A:错B:对答案:A4.由于三极管的发射区和集电区的掺杂浓度不同,所以发射极和集电极互换后电流放大能力大大减小。
A:对B:错答案:A5.只要是硅三极管,无论是NPN还是PNP型,正常工作时,发射结的工作电压vBE都为0.7V左右。
A:错B:对答案:A第四章测试1.三小信号模型是交流下用线性电路代替非线性伏安特性的过程A:错B:对答案:B2.晶体管的输入电阻rbe是一个动态电阻,所以它与静态工作点无关A:对B:错答案:B3.在共射放大电路中,当负载电阻RL减小,电压放大倍数下降A:对B:错答案:A4.在共射放大电路中,当负载电阻RL减小,输出电阻也减小A:错B:对答案:A5.共集放大电路电压放大倍数小于1,所以不能实现功率放大A:对B:错答案:B6.共集放大电路的电压放大倍数接近于1,与负载RL是否接通关系不大A:对B:错答案:A7.常用的稳定静态工作点的方法有直流负反馈法和温度补偿法A:对B:错答案:A8.共基极放大电路不具备电流放大能力A:错B:对答案:B第五章测试1.场效应管通过电压控制实现信号放大的条件是工作在恒流区A:错B:对答案:B2.N沟道结型场效应管的vGS越负,iD越小,vGS不可为正A:对B:错答案:A3.场效应管是单极型电压控制器件,即使栅极电流为零,也可正常放大A:错B:对答案:B4.场效应管是电压控制器件,iD=gmvGS这是个线性方程,所以它是线性器件A:错B:对答案:A5.结型场效应管和增强型绝缘栅型场效应管的转移特性中都有饱和漏极电流IDSSA:错B:对答案:A第六章测试1.场效应管的栅极电流几乎等于零,所以场效应管放大电路的输入电阻通常很大A:对B:错答案:A2.共漏放大电路电压放大倍数总是小于1A:对B:错答案:A3.场效应管的跨导gm=IDQ/VGSQA:错B:对答案:A4.增强型绝缘栅场效应管可以采用自偏压电路A:对B:错答案:B5.共源放大电路不具备电压放大能力A:错B:对答案:A第七章测试1.如果要求各级静态工作点互不影响,可选用阻容耦合方式A:错B:对答案:B2.放大交流信号,只能采用阻容耦合方式或变压器耦合方式A:对B:错答案:B3.在三级放大电路中,已知各级电压增益分别是20dB、25dB、35dB,则三级放大电路总增益为80dB,折合为104倍A:错B:对答案:B4.单端输入差分放大电路的共模输入信号等于该输入端信号的一半A:错B:对答案:B5.差分放大电路的输出信号电压值等于差模电压放大倍数与差模输入电压的乘积。
模拟电路课件PPT-第10章作业解答

O
(2) UO(AV) 28V 2U2
ωt
输出直流电压为u2电压的峰值,因此考虑可能为负载RL开路。
(3)UO(AV) 9V 0.45U 2
输出直流电压与单相半波整流输出直流电压一致,没有滤波效果 因此考虑整流桥中某个二极管开路,同时滤波电容C也开路。
第十章,习题10-12(P447)
解:
u2
VD1 + io
-
VD2
VD3 uo RL
-
3.如果VD1接反: u2取负半周期时,u2+和u2-直接短接,电流过大可能烧坏元件。
第十章,习题10-1(P444)
解:
4.如果四个二极管全部接反:
+ u1
-
u2取正半周期时,正常滤波,不过uo反相;
u2取负半周期时,正常滤波,不过uo反相。
因此:UO(AV) 0.9U2 9V
R1 Rw R3 Rw R3
10V
R'w R1 R"w Rw
R3
+ RL Uo
-
第十章,习题10-12(P447) 解: 3. Ui应该大于Uo最大值加上3V的Uce:
UI UOmax UCE 15V 3V 18V
+ Uce -
VT +
Iz R
UI +
A - UF +
Uz --
VDZ
+
VD4
u2
-
VD2
VD1
+ io VD3 uo RL
-
第十章,习题10-5(P445)
解:
+
1.首先验算电容滤波的时间常数是否满足大 u1
于3~5倍T/2的条件:
实用模拟电子技术教程第10章电子课件PPT精品文档40页

增益 旁路 +Vcc 输出 增益 反相 同相 地
输入 输入
采用LM386,设计工作变得十简单:
10.1 模拟集成电路按照制造工艺分类
选用集成电路来构成上述放大电路,情况就有所不同。 集成电路应用电路设计
除上述技术参数以外,电路生产厂家还提供典型应用电路, 只要根据设计要求选定电路中的外接元器件参数,设计任务 即告完成。
10.1 模拟集成电路按照制造工艺分类
10.1.2厚膜集成电路 采用丝网印刷、烧结等厚膜技术将组成电路的元器件
(主要是电阻)及其连线以厚膜的形式制作在绝缘基板 (主要是氧化铝陶瓷)上所构成的整体电路即为厚膜电路。 与半导体集成电路中的电阻不同,厚膜制作的膜式元件— 电阻及连线能承受较大的电流,因而能用于大功率的场合。
如果进一步采用厚膜组装技术外贴微型晶体管、单片半 导体集成电路等器件,所形成的电路就称为厚膜混合集成 电路。厚膜混合集成电路有以下特征:
(1)可与半导体集成电路芯片进行二次集成,制作多功 能的组件。
(2)由于印刷元件能承受的电流较大,基板的导热率高, 组件具有ห้องสมุดไป่ตู้大的功率负载能力,能适应于大功率和高压电路。 (3)可采用多层布线,互连线短,信号延迟减小。
用分立元器件来实现: 根据框图,确定各单元 的电路、计算各级放大 电路的静态工作点、负 载线、动态范围,选择 必要的负反馈、计算反馈系数、计算放大倍数是否符合要 求等等。设计之后进行安装调试,调试中发现问题时还要 对设计作必要的修改,整个设计、调试过程显得相当复杂。
10.1 模拟集成电路按照制造工艺分类
10.1 模拟集成电路按照制造工艺分类
下面以音频信号放大电路的设计为例说明模拟集成电路的发 明如何导致电子产品设计、调试、生产和维护工作的深刻变 化。 已知信号源的幅度10mV左右,频率范围50~2000Hz,信号源 内阻20kΩ,要求设计一个放大电路,将其放大到1伏左右, 以便用喇叭将音频信号播放出来。
电路与模拟电子技术基础(第2版) 习题解答 第10章习题解答

习 题 1010.1 振荡电路与放大电路有何异同点。
振荡电路和放大电路都是能量转换装置。
振荡电路是在无外输入信号作用时,电路自动地将直流能量转换为交流能量;放大电路是在有外输入信号控制下,实现能量的转换。
10.2 正弦波振荡器振荡条件是什么?负反馈放大电路产生自激的条件是什么?两者有何不同,为什么?。
正弦波振荡电路的振荡条件为1=∙∙F A ,电路为正反馈时,产生自激的条件。
负反馈放大电路的自激条件为1-=∙∙F A ,电路为负反馈时,产生自激的条件。
10.3 根据选频网络的不同,正弦波振荡器可分为哪几类? 各有什么特点?正弦波振荡电路可分为RC 正弦波振荡器,LC 正弦波振荡器和石英晶体振荡器。
RC 正弦波振荡器通常产生低频正弦信号,LC 正弦波振荡器常用来产生高频正弦信号,石英晶体振荡器产生的正弦波频率稳定性很高。
10.4 正弦波信号产生电路一般由几个部分组成,各部分作用是什么?正弦波振荡电路通常由四个部分组成,分别为:放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅网络。
放大电路实现能量转换的控制,选频网络决定电路的振荡频率,正反馈网络引入正反馈,使反馈信号等于输入信号,稳幅网络使电路输出信号幅度稳定。
10.5 当产生20Hz ~20KHz 的正弦波时,应选用什么类型的振荡器。
当产生100MHz 的正弦波时,应选用什么类型的振荡器。
当要求产生频率稳定度很高的正弦波时,应选用什么类型的振荡器。
产生20Hz~20KHz 的正弦波时,应选用RC 正弦波振荡器。
产生100MHz 的正弦波时,应选用LC 正弦波振荡器。
当要求产生频率稳定度很高的正弦波时,应选用石英晶体振荡器。
10.6 电路如图10.1所示,试用相位平衡条件判断哪个电路可能振荡,哪个不能振荡,并简述理由。
(a) 不能振荡,不满足正反馈条件;(b) 可能振荡,满足振荡条件。
图10.1 习题10.6电路图10.7 电路如图10.2所示:(1)保证电路振荡,求p R 的最小值;(2)求振荡频率的0f 的调节范围。
模拟电路(童诗白第四版)习题解答
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模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P 型半导体。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。
( ×)(3)PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零,则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
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(2)参数计算
根据图10.11(b)可知,输出电压是单相脉动电压。 通常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为
VO
VL
1 π
π 0
2V2
sin
td
t
22 π
V2
0.9V2
流过负载的平均电流为
IL
2 2V2 πRL
0.9V2 RL
流过二极管的平均电流为
ID
IL 2
中的二极管是作为开关应用,具有单向导电 性。根据图10.1(a)的电路图可知:
当正半周时二极管D1、D3导通,在负载 电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时二极管D2、D4导通,在负载 电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正负半周经过合成,得到的 是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流 电路的波形图见图10.11(b)。
(动画10-3) (动画10-4)
滤波曲线中的2。
问题:有C无RL即空载,此时VC=VL=?
(2)电容滤波的计算 电容滤波的计算比较麻烦,因为决定输出电 压的因素较多。工程上有详细的曲线可供查阅。
① RLC 越大,负载电压越平滑(脉动越小),
速率很当慢v。2到所达以90刚°过时9,0°v2时开二始极下管仍然 导通。降在。超先过假9设0°二后极的管某关个断点,,电正容弦C 曲线
下降指就起的数要始速放以放率电指电越起数速来始规率越点律时快的向,,放负二当电载极刚速R管超率L关过放很断指电大。数。。曲线
所以,在t1到t2时刻,二极
管导电,C充电,vC=vL按正弦
规律变化;t2到t3时刻二极管关
断,vC=vL按指数曲线下降,放
电时间常数为RLC。电容滤波过
程见图10.16。
图10.16电容滤波波形图
图10.15电容滤波电路
需要指出的是,当
放电时间常数RLC增加时, t1点要右移, t2点要左移, 二极管关断时间加长,
导通角减小,见曲线3; 反之,RLC减少时,导通 角增加。显然,电容滤波 的效果不好,见图10.17 图10.17 电容滤波的效果
电子电路工作时都需要直流电源提供能量,电 池因使用费用高,一般只用于低功耗便携式的仪器 设备中。本章讨论如何把交流电源变换为直流稳压 电源,一般直流电源由如下部分组成:
一般直流电源的组成:
电源变压器
整流电路
滤波电路
稳压电路
v2
vR
vF
v1
vO
v1
v2vRvF NhomakorabeavO
工频交流
脉动直流
直流
整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分 的脉动直流电。
了整流电路的内 阻(下降的部分 为其上的压降。
图10.12 单相桥式整流电路 的负载特性曲线
补充:单相半波整流电路
(a)电路图
(b)波形图
图10.13 单相半波整流电路
单相全波整流电路
2020/3/31
(a)电路图
(b)波形图
图10.14 单相全波整流电路
单相桥式整流电路的变压器中,输出电压 高,纹波电压较小,管子所承受的最大反向电 压较低,同时因电源变压器在正、负半周内都 有电流供给负载,电源变压器得到了充分的利 用,效率较高,在同样的功率容量条件下,体 积可以小一些。单相桥式整流电路的总体性能 优于单相半波和全波整流电路,故广泛应用于 直流电源之中。 注意,整流电路中的二极管是作为开关运用的。 整流电路既有交流量,又有直流量,通常对:
2V2 0.45V2
πRL
RL
二极管所承受的最大反向电压 VRmax 2V2
流过负载的脉动电压中包含有直流分量和
交流分量,可将脉动电压做傅里叶分析。此时
谐波分量中的二次谐波幅度最大,最低次谐波
的幅值与平均值的比值称为脉动系数S。
vO
2V2
(
2 π
4 3π
cos
2
t
4 15π
cos
4
t
)
2 vO 2V2 π 0.9v2 (直流分量)
滤波环节:利用L或C储能作用,减小脉动,得到较平 滑的直流电压
稳压环节:Vo随电网电压波动,负载、温度的变化而 变化,利用负反馈进行稳压
稳压电路中调整管 工作区不同:
线性电源效率 40% ~ 60% 开关电源效率 80% ~ 90%
10.1 小功率单相整流滤波电路 10.2 线性串联反馈式稳压电路
2 电容滤波电路
现以单相桥式电容滤波整流电路为例来 说明。电容滤波电路如图10.15所示,在负载 电阻上并联了一个滤波电容C。
图10.15电容滤波电路
(1)滤波原理 若电路处于正半周,二极管D1、D3导通,变压 器在v次在2上端刚,过电所9压0°以v时2输给,出电正波容弦形曲器同线C下充v2降电,的。是此正时弦C形相。当于并联
滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除,减 少交流成分,增加直流成分。
稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术 进一步稳定直流电压。
直流电源的方框图如图所示。
降压环节:降压 v1 N (1 原)
v2 N (2 副)
220V降为所需电压值
整流环节:D(单向导电性)组成桥式整流电路将交流 变成脉动直流
输入(交流)—用有效值或最大值;
输出(交直流)—用平均值;
整流管正向电流—用平均值;
整流管反向电压—用最大值。
10.1.2 滤波电路
1 滤波的基本概念 2 电容滤波电路 3 电感滤波电路
1 滤波的基本概念
滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻 抗的不同,实现滤波。电容器C对直流开路, 对交流阻抗小,所以C应该并联在负载两端。 电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此 L 应与负载串联。经过滤波电路后,既可保留 直流分量、又可滤掉一部分交流分量,改变 了交直流成分的比例,减小了电路的脉动系 数,改善了直流电压的质量。
直流分量上叠加的交流分量,其交流分量为
2,4,6...... 偶次谐波分量----纹波
S 4 2V2 3π
2 2V2 2 0.67 π3
(3)单相桥式整流电路的负载特性曲线
单相桥式整流电路的负载特性曲线是指输 出电压与负载电流之间的关系曲线
VO f ( IO ) 该曲线如图10.12所示。曲线的斜率代表
10.1 小功率单相整流滤波电路
10.1.1 单相桥式整流电路 10.1.2 滤波电路
10.1.1 单相桥式整流电路
(1) 工作原理
单相桥式整流电路是最 基本的将交流转换为直流 的电路,其电路如图10. 11 (a)所示。
(a)桥式整流电路
(b)波形图
图10.11 单相桥式整流电路
在分析整流电路工作原理时,整流电路