工程师应该掌握的20个模拟电路(详细分析与参考答案)

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1、.一、 桥式整流电路1二极管的单向导电性:二极管的PN结加正向电压,处于导通状态;加反向电压,处于截止状态。伏安特性曲线;理想开关模型和恒压降模型:理想模型指的是在二极管正向偏置时,其管压降为0,而当其反向偏置时,认为它的电阻为无穷大,电流为零.就是截止。恒压降模型是说当二极管导通以后,其管压降为恒定值,硅管为0.7V,锗管0.5 V2桥式整流电流流向过程:当u 2是正半周期时,二极管Vd1和Vd2导通;而夺极管Vd3和Vd4截止,负载RL是的电流是自上而下流过负载,负载上得到了与u 2正半周期相同的电压;在u 2的负半周,u 2的实际极性是下正上负,二极管Vd3和Vd4导通而Vd1和Vd2截

2、止,负载RL上的电流仍是自上而下流过负载,负载上得到了与u 2正半周期相同的电压。3计算:Vo,Io,二极管反向电压Uo=0.9U2, Io=0.9U 2/RL,URM=2 U 2二.电源滤波器1电源滤波的过程分析:电源滤波是在负载RL两端并联一只较大容量的电容器。由于电容两端电压不能突变,因而负载两端的电压也不会突变,使输出电压得以平滑,达到滤波的目的。波形形成过程:输出端接负载RL时,当电源供电时,向负载提供电流的同时也向电容C充电,充电时间常数为充=(RiRLC)RiC,一般RiRL,忽略Ri压降的影响,电容上电压将随u 2迅速上升,当t=t1时,有u 2=u 0,此后u 2低于u 0,

3、所有二极管截止,这时电容C通过RL放电,放电时间常数为RLC,放电时间慢,u 0变化平缓。当t=t2时,u 2=u 0, t2后u 2又变化到比u 0大,又开始充电过程,u 0迅速上升。t=t3时有u 2=u 0,t3后,电容通过RL放电。如此反复,周期性充放电。由于电容C的储能作用,RL上的电压波动大大减小了。电容滤波适合于电流变化不大的场合。LC滤波电路适用于电流较大,要求电压脉动较小的场合。2计算:滤波电容的容量和耐压值选择电容滤波整流电路输出电压Uo在2U 20.9U 2之间,输出电压的平均值取决于放电时间常数的大小。电容容量RLC(35)T/2其中T为交流电源电压的周期。实际中,经常

4、进一步近似为Uo1.2U2整流管的最大反向峰值电压URM=2U 2,每个二极管的平均电流是负载电流的一半。三.信号滤波器1信号滤波器的作用:把输入信号中不需要的信号成分衰减到足够小的程度,但同时必须让有用信号顺利通过。与电源滤波器的区别和相同点:两者区别为:信号滤波器用来过滤信号,其通带是一定的频率范围,而电源滤波器则是用来滤除交流成分,使直流通过,从而保持输出电压稳定;交流电源则是只允许某一特定的频率通过。相同点:都是用电路的幅频特性来工作。2LC串联和并联电路的阻抗计算:串联时,电路阻抗为Z=R+j(XL-XC)=R+j(L-1/C) 并联时电路阻抗为Z=1/jC(R+jL)= 考滤到实际

5、中,常有RL,所以有Z幅频关系和相频关系曲线: 3画出通频带曲线:计算谐振频率:fo=1/2LC四.微分电路和积分电路1电路的作用:积分电路:1.延迟、定时、时钟2.低通滤波3.改变相角(减)积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波,还可将锯齿波转换为抛物波。微分电路:1.提取脉冲前沿2.高通滤波3.改变相角(加)微分电路是积分电路的逆运算,波形变换。微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波。与滤波器的区别和相同点:原理相同,应用场合不同。2微分和积分电路电压变化过程分析,在图4-17所示电路中,激励源为一矩形脉冲信号,响应是从电阻两端取出的电压,即,电路时间常数小于脉冲信号的脉宽,通常取。图4-1

6、7 微分电路图因为t0时,而在t = 0 时,突变到,且在0 t rbe,RLrbe,则Rirbe输出电阻Ro=Uo/IoUs=0=Rc源电压放大倍数Aus,定义为输出电压Uo与信号源电压Us的比值,即Aus=AuRi/(Rs+Ri)若满足RiRs,则AusAu若旁路电容CE开路时的情况,旁路电容CE开路,发射极接有电阻RE,此时直流通路不变,静态点不变,Ui=Ibrbe+(1+)IbRE,Uo仍为-IbRL,电压放大倍数将变为Au=Uo/Ui=-RL/rbe+(1+)RE, 对比知放大倍数减小了,因为RE的自动调节作用,使得输出随输入变化受到抑制,导致Au减小。当(1+)RErbe,则有Au-RL/RE,与此同时,从b极看去的输入电阻RL(不包括Rb1Rb2)变为RL=Ui/Ib=rbe+(1+)RE,即射极电阻RE折合到基极支路应扩大(1+)倍,因此,放大器的输入电阻Ri=Rb1Rb2Ri,输入电阻明显增大了。七.共集电极放大电路(射极跟随电路)1 元器件的作用:R2为反馈电阻,能稳定静态工作点。电路的用途,:常作为多级放大电路的输入电路的输入级、输出级、中间缓冲级,功率放大电路中,常作推挽输出级。

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