电子设计大赛培训(张树群)

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1、第一讲变压器：整流：滤波：稳压：降压滤除脉动交流变脉动直流进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力稳压电路：7879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. 如:AD780(2.5V); AD586(5V); AD587(10V);采用电容 滤波时， 整流管的 导通角较 小,所以 功耗低.av1v2v1bD4D2D1 D3SC+ 1.变压器的

2、选择: 电压要求，功率要求，一.整流滤波2.整流二极管的选择: 电流要求 /反向耐压 IN400x(1A)IN540x(1A)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1.52倍 保险丝C1,C2频率补偿 ，防止稳压器 产生高频自己 振荡，抑制高 频干扰C3 减小输入电 源引入的低频 干扰D :保护调整管二. 7879系列稳压模块组成固定输出电压源 电流1.5A. 1.单电源(78Lxx,电流100mA)注意管压降 不要太大(LT1117-1.8/ LT1117-2.5 /LT1117-3.3 /LT1117-1.8电流800mA)正负电压同时输出电路78XXCIVI+_VO1

3、32+_CI79XX13COCO2VO变压器付边 中间抽头2.双电源输出电压的范围在正 负(1.2V20V)之间三.三端可调稳压模块: 电压输出范围可调.电流1.5A)四.可调式串联型稳压电路: 可做到高精度 R12K调整管: 决定输出电流和 电压最大值.基准电压VREF: 决定输出电压大 小和稳定性.比较放大: 运算放大器. (OP07).取样电路: R3=R4=RP=10K+_Vi C0C0.各电容的 取值要根 据负载大 小.所以输出电压:R12K+_Vi C0C0.所以输出电压: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

4、和脉冲变压器耦合型 。 开关稳压电源的特点 管耗小、效率高。 稳压范围宽。 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 ，电路也较复杂。 串联开关型稳压电路原理图 不适合负载变化大的场合,不能升压.R1R2脉宽可调并联开关型稳压电路原理图L足够大时,可以升压. 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 ）；1. 开关型稳压模块: LM2575T系列(串联开关型)15V-1212VR107电感不能 用贴片的2.并联开关型稳压电路

5、（升压型）（1）工作原理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。T饱和导通， L 储能， D 截止，C 对负载放电。uBUH时uBUL时（2）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!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。调节 可改变输出电压.R1R2uB RPRPT:开关管; D:续流二极管; L/C: 滤波;PWM电路:UC384主要包括UC3842 UC3843 UC3845等芯片，它们的 功能基本一致，不同的是：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

6、保护动作电压）不同； 输出驱动脉冲占空比不同；允许工作环境温度不同。 饱和电流8A的环形铁粉磁芯电感 七.恒流源(小电流).RL六.稳压电源性能指标输出电压变化量:输入调整因数电压调整率稳压系数 (纹波)输出电阻温度系数输入电压波动对输出 电压的影响负载从0变到最大时,输 出电压的相对变化输出电压与输入电压 的相对变化比 稳压电源的调试 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。 测滤波电容两端直流电压应为1.2U2左右。 测量基准直流电压(U2应在要求范围之内)。 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711V之间变化。 用万

7、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915V之间连续变化。 调节电位器，使电源的输出电压UO12V，再将10， 20W的电阻作为假负载接于输出端，UO应几乎不变（或略有下降 ）。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)AD603AD603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

8、大器输入端，而 是加到梯形衰减网络的输入端，这样就保证了固定增益放大器 的输入为一弱信号，使信号的失真将很小；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951dB(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。 可作宽带 放大器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。 b)D/A+运算放大器因为第1级

9、放大电路没有放大功能，所以第2级 放大电路是必须的。 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8V增益G=1+50kRG INA128接传感器:由INAl28构成的电阻电桥放大器+5V-5V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=(VINR1)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)vovn vp vi2.电流型输入: 反相放大电路(Ri= R1 ,

10、 R00)vo- ii R23。功率放大器求解输出功率和效率的方法:然后求出电源的平均功率，效率在已知RL的情况下，先求出Uom，则选择晶体管时，其极限参数型 号TDA1521LM1877TDA1556电路形式OCLOTLBTL电源电压7.520 V6.024V6.018V型号为TDA1521、LM1877和TDA1556的功放管 功放管的最小管压降均为3V 低频小功率放大电路-用于音响驱动OTLOTL电路：电路：单电源供电，低频特性差。 OCLOCL电路：电路：双电源供电，效率高，低频特性好 。 BTLBTL电路：电路：单电源供电，低频特性好；双端输入 双端输出。TDA1521有短路保护和热

11、保护。 输出功率为2 6w(总谐波失真= 0.5 ), 8 负载 . 对称电源 12V , 增益固定30dB。212W功放集成TDA1521应用电路图:TDA1521单电源供应时应用电路LM1877N9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(VCC6)V，开环电压 增益为70dB。图所示为LM1877N9中一个通道组成的实 用电路，电源电压为24V，C1C3对交流信号可视为短路 ；R3和C4起相位补偿作用。带负载为8。最大输出功率和效率 分别为：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

12、出电压幅值为13V。 UREF7.5V输入电压有效值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)二阶有源RC滤波器表示式:, 时为低通滤波器有源RC滤波器其中Q为滤波器的 品质因素, 时为高通滤波器, 时为带通滤波器, 时为带阻滤波器其中A0为滤波器的通带放大倍数,一般取1压控电压源二阶LPF1. 二阶有源RC低通滤波器R3R4R1R

13、21. 二阶有源RC低通滤波器 截止频率:通带放大倍数:低通和高通滤波器, Q值一般取0.707R3R4R1R2例: 设计fc=28KHz; 通带放大倍数Aup=140dB/十倍频(二阶滤波器)计算得: R1=156k; R2=152k， C1=26pF， C2=59pFR4=560k, R3=,R3R4R1根据:R2fc=1KHz; 通带放大倍数Aup=120dB/十倍频R1=R2=2.252k， C1=0.1F， C2=0.05FR4=20k, R3=,u0ui+15VA74115V764R43R32 R2C2R1C1A7417 64R43R32R2C2R1C1u0ui+15V15V2.

14、二阶有源RC高通滤波器截止频率:通带放大倍数: Q值一般取0.707计算方法同低通滤 波器A7417 64R43R32R2C2R1C1u0ui+15V15Vfc=500Hz; 通带放大倍数Aup=1十倍频衰减数率:20dB/十倍频R1= 2.252k，R2=4.504 k，C1= C2=0.1FR4=20k, R3=,3. 二阶有源RC带通滤波器ui+15A741157 64R43R32 R2C2R1C1A7417 64R83R72R6C4R5C3 u0+1515a)二阶低通和二阶高通级联构成带通有源滤波器 f0=708Hz, f=778Hz, R1=R2=2.252k，C1=0.1F，C2=0.05f R3= ，R4=20k， R5= 2.252k，R6=4.504 k，C3= C4=0.1F R7=，R8=20k，4. 二阶有源RC带阻滤波器(陷波器)f0=500Hz，Q=10。Af=1.95倍R= 3.183k，0.5R=1.592 k，R3=13.067 k, R4=12.414k, C=0.1，2C=0.2FR4R3 双T网络