电子技术教学资料电路与模拟电子技术 教学课件

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1、本课程是一门实践性较强的专业基础课。学习目的：掌握电路基础知识和模拟电子的基本理论及分析方法，为后续课打基础，为工程实践培养操作技能。共11章，15章电路基础知识、610章模拟电子技术、11章技能训练及应用实践三个部分。章末有小结和习题便于自学。电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术绪论绪论电路是学习电子技术的基础。本章主要介绍：三个物理量（电流、电压、功率）三种状态（开路、负载和短路）三个定律（欧姆定律、电流定律和电压定律）一个概念（电位）上篇上篇电路基础知识电路基础知识第第1章章电路的基本概念和基本定律电路的基本概念和基本定律电路是电流流通的路径1.1.1电路的作用电路的作用电路的作用是进行

2、电能的传输和转换，或是实现信号的传递和处理。1.1.2电路的组成电路的组成电路是由某些电气设备和元器件按一定方式连接组成。电路可分成电源、负载和中间环节三个部分电源是提供电能的设备，是电路工作的能源，电源的作用是将非电能转换成电能。负载是用电设备，是电路中的主要耗电器件。负载的作用是将电能转换成非电能。中间环节是指电源与负载之间的部分。1.1电路电路1.1.3电路模型电路模型忽略电路元器件的次要因素，将其理想化，并用规定的电气图形符号表示所组成的电路，称为电路 电荷的定向运动形成电流。电流的方向不变为直流I。方向和大小都变化为交流i。1A103mA106A，1kA103A规定：正电荷运动的方向

3、为电流的实际方向。假设的电流流向称为电流的参考方向。1.2电流、电压、功率电流、电压、功率1.2.1电流电流电场力将单位正电荷从电场中的a点移到b点所做的功，称其为a、b两点间的电压。直流电压Uab，交流电压uab。1V103mV106V， 1kV103V习惯上把电位降低的方向作为电压的实际方向。电压实际方向和电压参考方向1.2.2电压电压1.电压电压电压等于电路中两点间的电位差UabUaUb电位是电路中某点到参考点之间的电压参考点是任意选择的一点“”（零电位点，“接地”点），选b点为参考点Ub0，UabUaUbUa。2.电压与电位电压与电位 E是电源力将单位正电荷从低电位点b移动到高电位点a

4、所做的功 E的方向是从低电位（电源负极）指向高电位（电源正极）3.电动势电动势E电场力在单位时间内所做的功，单位瓦W。关联参考方向：元件上电流和电压的参考方向一致。PU I （1.1） 非关联参考方向：电流和电压的参考方向不一致。 PU I（1.2） P0 吸收功率（消耗功率）为负载； P0 发出功率（产生功率）为电源。1.2.3功率功率 有一个收录机供电电路，用万用表测出收录机的供电电流为80mA，供电电源为3V，忽略电源的内阻，收录机和电源的功率各是多少？根据计算结果说明是发出功率还是吸收功率？解：解：收录机流与压是关联参考方向 PU I3V80mA240mW0.24W结果为正，说明收录机

5、是吸收功率。电池流与压是非关联参考方向 PU I3V80mA0.24W结果为负，说明电池是发出功率。【例例1.11.1】如果例1.1题中的电池已经降为2V,现将收录机换为充电器,充电电流为150mA，问此时电池的功率为多少，是吸收功率还是发出功率？充电器的功率为多少，是吸收功率还是发出功率？解：解：电池为非关联 PU I2V（150mA）0.3W结果为正吸收功率，电池是充电器的负载。充电器为关联 PU I2V（150mA）0.3W结果为负发出功率，充电器是电路中的电源。规定：1千瓦的用电设备使用1小时消耗的电量为1度电。1kW1h1度电(1.3)【例例1.2】有一个电饭锅，额定功率为750W，

6、每天使用2小时；一台25吋电视机，功率为150W，每天使用4小时；一台电冰箱，输入功率为120W，电冰箱的压缩机每天工作8小时。计算每月（30天）耗电多少度？解：解：（0.75kW2 h0.15kW4h 0.12kW8h）30天（1.5度 0.6度 0.96度）3091.8度答:每月耗电91.8度【例例1.31.3】流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，与电阻本身成反比。 I (1.4)式中R为电阻，单位为欧姆，常用的单位还有k和M（兆欧），1M106。电阻一定时，电压愈高电流愈大；电压一定，电阻愈大电流就愈小。根据欧姆定律可以推导出功率与电阻的关系式为： PU II 2R（1.5）1.3欧姆

7、定律欧姆定律在电路分析时，如果电流与电压的参考方向不一致，既为非关联参考方向时，如图1.12(b)、(c)所示，欧姆定律的表达式为：I或UI R （1.6）已知图1.12中的电阻为6，电流为2A，求电阻两端的电压U。解：解：图1.12（a）关联 UI R2A612V 图1.12（b）非关联 UI R2A612V 图1.12（c）非关联 UI R2A612V计算结果图1.12（a）电压是正值，说明图1.12（a）中的电压实际方向与所标的参考方向一致；图1.12（b）、（c）电压为负值，说明图1.12（b）、（c）中的电压实际方向与所标的参考方向相反。【例例1.41.4】一个100W的灯泡，额定电

8、压为220V，求灯泡的电流和电阻？解：解：I0.45A R489【例例1.5】电路如图1.13 所示，E140V、E25V、R1R210、R35、I13A、I20.5A、I32A。取d点为参考点，求各点的电位及电压Uab 和Ubc。解：解：各点的电位 d点为参考点，Ud0V UbUbdI3R32A510V UaUabUbdI1R1Ubd3A1010V40V 或 UaUadE140VUcUcbUbdI2R2Ubd0.5A1010V5V 或 UcUcdE25V电压 Uab = Ua Ub = 40V10V = 30VUbc = Ub Uc = 10V5V = 5V【例例1.61.6】如果选取图1.

9、13中b点为参考点，如图1.14所示，再求各点的电位及电压Uab 和Ubc。则可得出：电位Ub0VUdUdbI3R310VUaUabI1R13A1030VUcUcbI2R20.5A105V电压Uab = Ua Ub =30V0V=30VUbc = Ub Uc =0V（5V）=5V利用电位的概念可将图1.13所示的电路简化为图1.15所示的形式，不画电源，只标出电位值。这是电子电路惯用的画法。开路、负载和短路开路、负载和短路1.4.11.4.1开路状态开路状态电源与负载断开，称为开路状态,又称空载状态。开路状态电流为零，负载不工作UIR0，而开路处的端电压U0E 。1.4 1.4 电路的三种状态

10、电路的三种状态电源与负载接通，构成回路，称为有载状态。 I （1.7） UIREIR0 (1.8)有载状态时的功率平衡关系为：电源电动势输出的功率 PEE I电源内阻损耗的功率 PR 0I 2R0负载吸收的功率 PI 2RPEPR 0 功率平衡关系PEPPR0 （1.9）用电设备都有限定的工作条件和能力，称为额定值。使用值等于额定值为额定状态；实际电流或功率大于额定值为过载；小于额定值为欠载。1.4.21.4.2有载状态有载状态电源两端没有经过负载而直接连在一起时,称为短路状态。短路是电路最严重、最危险的事故，是禁止的状态。短路电流ISE /R0很大，如果没有短路保护，会发生火灾。产生短路的原

11、因主要是接线不当，线路绝缘老化损坏等。应在电路中接入过载和短路保护。1.4.3短路状态短路状态基尔霍夫定律分为电流定律和电压定律。三个术语：支路：电路中流过同一电流的分支，称为支路。图1.19 中共有三条支路。结点：三条或三条以上支路的连接点，称为结点。图1.19中共有两个结点。回路：电路中任一闭合的路径，称为回路。图1.19中共有三个回路。1.5基尔霍夫定律基尔霍夫定律在任一瞬间流入任一结点的电流之和等于流出该结点的电流之和。对结点a可以写出： I1I2I3（1.10）改写成： I1I2I30即： I0（1.11）这说明在任一瞬间，一个结点上电流的代数和等于零。KCL解题，首先应标出各支路电

12、流的参考方向，列I0表达式时，流入结点的电流取正号，流出结点的电流取负号。1.5.1基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(KCL)KCL也可以推广应用于电路中任何一个假定的闭合面。对虚线所包围的闭合面可视为一个结点，而面外三条支路的电流关系可应用KCL得：IBICIE，或IBICIE0 已知图1.20中的IC1.5mA，IE1.54 mA，求IB? 解：解：根据KCL可得IBICIE IBIEIC1.54 mA1.5 mA 0.04 mA 40A【例例1.71.7】1.5.2基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律(KVL)在任一瞬间沿任一回路绕行一周，回路中各个元件上电压的代数和等于零。可用公式表示为U

13、0（1.12） KVL解题，先标出回路中各个支路的电流方向、各个元件的电压方向和回路的绕行方向（顺时针方向或逆时针方向均可），然后列U0 表达式。在列U0 表达式时，电压方向与绕行方向一致取正号，相反取负号。 列出图1.21所示电路中回路和回路 的KVL表达式。解解：标出各支路的电流方向、各元件的电压方向和回路的绕行方向，如图1.12中所示。列回路U0 表达式回路：UE1UR1UR30 E1I1R1I3R30回路：UE2UR2UR30 E2I2R2I3R30【例例1.81.8】1.三个物理量电流、电压的参考方向是任意假定的；数值是正，实际方向与参考方向一致；数值是负，实际方向与参考方向相反。功

14、率PUI，如果电流和电压为非关联参考方向时PUI。功率是正值，吸收功率，为负载；功率是负值，发出功率，为电源。本章小结本章小结开路状态：负载与电源不接通，电流等零，负载不工作有载状态：负载与电源接通，有电流、电压、吸收功率。短路状态：故障状态，应该禁止。2.三种状态欧姆定律 I U/R 应用时要考虑关联问题。KCL定律I0 应用时要先标出电流方向。KVL定律U0应用时要先标出电流、电压及绕行方向。3.三个定律第第2章章电路的分析方法电路的分析方法2.1电阻的串、并联电阻的串、并联2.1.1电阻的串电阻的串联联支路电流法叠加原理戴维宁定理2.1电阻的串、并联电阻的串、并联2.1.1电阻的串联电阻

15、的串联两个或多个电阻的串接，称为电阻的串联。串联电阻通过的是同一个电流。 RR1R2（2.1） UU1U2I R1I R2I (R1R2)I R (2.2)(2.3)电阻串联的特点：电流相同，总电阻等于各个电阻之和，总电压等于各个电压之和，串联电阻有分压作用。第第2章章电路的分析方法电路的分析方法两个或多个电阻并接，称为电阻的并联。并联电阻两端是同一个电压。II1I2URI I电阻并联的特点：电压相同，总电流等于各个电流之和，总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和。电阻并联具有分流作用。2.1.2电阻的并联电阻的并联一个两节5号电池供电的收录机，用万用表与电池串联测得它的最大工作电流为100mA，要

16、想改用直流电源供电。现有一个9V的直流电源。采用串联分压的方式，试选择电阻，并画出电路图。解解：画出电路如图2.4所示，其中R1是要选择的电阻，R2为收录机工作时的等效电阻。 查电阻手册可知标称电阻没有60，则取最接近的56。在购买电阻时不仅要提供阻值，还应说明功率值，PR1IUR 1100mA6V0.6W查电阻手册功率级没有0.6 W的，则取大于并最接近计算值的1W，R1为56，1W的电阻。【例例2.12.1】如实际使用时收录机电压低于3V时，用万用表测得电源的实际输出电压U6V，则说明电源内阻分掉了3V的压降。二次选择R1，实际接通电路后， I 69.8 mA为了达到收录机工作时的电流 I

17、100mA，UR23V，总电阻R应为即RR1R2R090 R1RR0R290433017 PR1I 2R1（100mA）2 160.16W查电阻手册二次选择R1为16、1/4W的电阻。设计电路通常要经过实验调试后确定设计电路通常要经过实验调试后确定有电视机180W，冰箱140W，空调160W，电饭锅750W，照明灯合计400W。问在这些电器同时都工作时，求电源的输出功率、供电电流，电路的等效负载电阻，选择保险丝RF，画出电路图。解：解：画出供电电路如图2.6所示。电源输出PP1P2P3P4P51801401607504001630W电源的供电电流A电路的等效电阻民用供电选择保险丝RF的电流应等

18、于或略大于电源输出的最大电流，查手册取10A的保险丝。【例例2.2】 以支路电流为求解对象，直接应用以支路电流为求解对象，直接应用KCLKCL和和KVLKVL分分别对结点和回路列出所需的方程组，然后，解出别对结点和回路列出所需的方程组，然后，解出各支路电流。各支路电流。2.22.2支路电流法支路电流法图2.7为一手机电池充电电路，手机充电电源E17.6V内阻R0120，手机电池E24V，内限R023，手机处于开通状态，手机等效电阻R370。试求各支路电流。解题步骤：（1）标出各支路电流的参考方向，列n一1个独立结点的I0方程。独立结点a的方程：I1I2I30（2）标出各元件电压的参考方向，选择

19、足够的回路，标出绕行方向，列出U0的方程。“足够”是指：待求量为M个，应列出M（ n1）个回路电压方程。可列出 回路：UR 01UE 1UR 3 回路：UR 02UE 2UR 30（3）解联立方程组 得I1165mA，I2103mA，I362mA，I2为负实际方向与参考方向相反。E2充电吸收功率，为负载。【例例2.32.3】在一个线性电路中，如果有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压，等于这个电路中各个电源分别单独作用时，在该支路中产生的电流或电压的代数和。2.3叠加原理叠加原理现仍以例2.3题为例采用叠加原理求解各支路电流。解题步骤：解题步骤：(1)画出各个电源单独作用的电路，将其他电源

20、电动势短接，内阻保留，如图2.8（b）（c）所示。【例例2.42.4】(2)求单独作用的各支路电流E1单独作用时(式中“/”表示两个电阻并联)mA E E2 2单独作用时单独作用时（3）求同时作用时各支路电流。当各个电源单独作用时的电流参考方向与电源同时作用时的电流参考方向一致时取正号，不一致取负号。叠加原理一般适合于电源个数比较少的电。任何一个线性有源二端网络，对外部电路而言，都可以用一个电动势E0和内阻R0串联的电源来等效代替。电动势等于有源二端网络的开路电压，内阻等于有源二端网络化成无源（理想的电压源短接，理想的电流源断开）后，二端之间的等效电阻。2.4戴维宁定理戴维宁定理如在例2.3中

21、应用戴维宁定理求电流I3，电路如图2.9(a)所示。解题步骤：解题步骤：（1）将待求支路断开，使剩下的电路成为有源二端网络，如图2.9(b)所示。【例例2.5】求电动势 E0U0E2IR02E2 44.5V(2)将有源二端网络化成无源后,如图2.9(c)所示。求内阻R0R01/R022.6(3)根据戴维宁定理所求得的等效电路如图2.9(d)所示。求电流 I3 62 mA戴维宁定理一般适合于只求某一支路的电流或电压。 1. 两个电阻串联的特点是电流相同，总电阻RR1R2，总电压UU1U2。有分压作用 U1 2. 两个电阻并联的特点是电压相同，总电阻R 总电流II1I2。有分流作用 3. 支路电流

22、法是直接应用KCL、KVL列方程组求解。一般适合于求解各个支路电流或电压。本章小结本章小结 4. 叠加原理是将各个电源单独作用的结果叠加后，得出电源共同作用的结果。一般适合于求解电源较少的电路。 5. 戴维宁定理是先求出有源二端网络的开路电压和等效内阻，然后，将复杂的电路化成一个简单的回路，一般适合于求解某一支路的电流或电压。支路电流法、叠加原理、戴维宁定理是分析复杂电路最常用的三种方法。在日常生活中所用的就是单相正弦交流电，简称交流电。本章主要介绍交流电的相量表示法及电阻、电感、电容元件在交流电路中的电流、电压和功率的分析法。第第3 3章章 单相正弦交流电路单相正弦交流电路幅值、频率和初相3

23、.1.1幅值幅值交流电的瞬时值表达式为uUmsin(t)(3.1)Um幅值,又称最大值。有效值U与幅值的关系为（3.2）3.1交流电的三要素交流电的三要素每秒内交流电变化的次数，称为频率f（Hz）。交流电变化一次所需要的时间称为周期T（s）。频率与周期的关系为（3.3）f 50Hz称为工频。 （reds） 称为角频率。2f (3.4)3.1.2频率频率已知我国的交流电 f 50 Hz, 试求T 和 。解：解： 2f 23.1450314rad/ s【例例3.13.1】 uUmsin(t)(t)称为相位。它表示交流电在某一时刻所处的变化状态，决定该时刻瞬时值的大小、方向和变化趋势。称为初相，它表

24、示计时开始时交流电所处的变化状态幅值、频率和初相分别表示交流电变化的幅度、快慢和起始状态。称为交流电的三要素。3.1.3初相初相交流电的相量表示法是为了便于分析和计算。用复数的运算方法进行交流电的分析和计算，称为交流电的相量表示法。3.2 3.2 交流电的相量表示法交流电的相量表示法图3.2称为复平面图，A为复数，横轴为实轴+1，a是A的实部，A与实轴的夹角称为辐角，纵轴为虚轴j = 。b是A的虚部，r为A的模。这些量之间的关系为3.2.1复数的二种表示形式复数的二种表示形式交流电的相量 交流电的有效值 I r交流电的初相 3.2.2相量与复数相量与复数相量只是正弦交流电的一种表示方法和运算的

25、工具，只有同频率的正弦交流电才能进行相量运算，所以相量运算只含有交流电的有效值（或幅值）和初相两个要素。3.2.3 3.2.3 相量的运算相量的运算已知u1、u2的有效值分别为U1100V，U260V，u1超前于u2600，求(1)总电压uu1u2的有效值，并画出相量图；(2)总电压u 与u1及u2的相位差。解：解：只有同频率的交流电才能进行相量运算，所以=12600，如选100，则【例例3.2】单一参数是指在电路中只有电阻R、电感L或电容C其中的一种元件。掌握了单一参数在电路中的作用，混合参数电路的分析就很容易掌握了。3.3单一参数的交流电路单一参数的交流电路1R上电压与电流关系如选择iIm

26、sint则uRiRImsintUmsint u与i同频同相。其有效值及相量的关系分别为URI 3.3.1电阻电路电阻电路 puiUmImsin2tU I (1cos2t) U IU Icos2t 平均功率为P UII2R P为正值，R 吸收功率为耗能元件P又称有功功率 2.R上功率 1L上电压与电流关系如iImsint 则 电感电路u超前 i 900 ，有效值的关系为 UXL I XLL2f L ，XL （）称为感抗，f愈高XL愈大。 3.3.2电感电路电感电路 puiUmImsin(t900)sintUmImcostsintUIsin2t 在0-/2区间p为正值，电感吸收功率，在/2-区间p

27、为负值，电感发出功率，不消耗功率，为储能元件。电感的平均功率P0。电感与电源之间能量的互换用无功功率Q来计量。 QUII2XL (var) 2. L上功率在功放机的电路中，有一个高频扼流线圈，用来阻挡高频而让音频信号通过，已知扼流圈的电感L10mH，求它对电压为5伏，频率为f1500kHz的高频信号及对f21kHz的音频信号的感抗及无功功率分别是多少？解：解：XL12f1 L23.14500k10m31.4k Q1I1U0.16m50.8mvar XL22f2 L23.141k10 m62.8 QI2U79.62 m5398mvar【例例3.33.3】1C上电压与电流关系如uUmsint则 电

28、容i 超前u900，有效值UXC I （）XC称为容抗，与频率f成反比，f愈高XC愈小。电容有隔直通交作用。电容两端的电压与电流的相量关系为3.3.3电容电路电容电路 puiUmImsintsin(t900) UmImsintcostUIsin2t 在0-/2区间p为正值，电容吸收功率，在/2-区间p为负值，电容发出功率，不消耗功率，也为储能元件。P0，电容与电源之间互换的能量用无功功率Q来计量，单位是乏（var） 2.C上功率在收录机的输出电路中，常利用电容来短掉高频干扰信号，保留音频信号。如高频滤波的电容为0.1F，干扰信号的频率f11000KHz，音频信号的频率f21kHz，求容抗分别为

29、多少？解：解：【例例3.43.4】3.4.1阻抗三角形阻抗三角形R、L、C串联后对电流的阻碍作用称为阻抗，用字母Z（）表示，复数式为ZRjXL(jXC)Rj(XLXC)RjX X （）称为电抗XXLXC阻抗值为|Z|、R、X三者之间符合直角三角形的关系，称其为阻抗三角形。阻抗角arctan 3.4电阻、电感、电容串联的电电阻、电感、电容串联的电与之间的相位差uiarctan arctan3.4.2电压三角形电压三角形将电压三角形的各个边乘以电流I，就可得到功率三角形。 PUR IS cos （W） QQLQC=S sin （var）SU I（VA） 阻抗三角形、电压三角形和功率三角形是分析计算

30、R、L、C串联或其中两种元件串联的重要依据。3.4.3 3.4.3 功率三角形功率三角形功率因数： 在只有电感或电容元件的电路中，P0，SQ，0；在只有电阻元件的电路中，Q0，SP，1；当L很大时，并接电容提高功率因数3.5功率因数的提高功率因数的提高某供电设备输出220V，额定视在功率为220kVA，如果向额定功率为33kW，功率因数为0.8的工厂供电，能供给几个工厂？若把功率因数提高到0.95，又能供给几个工厂？每个工厂应并接多大的电容？解：解：供电设备输出的额定电流为当10.8时，每个工厂取用的电流为可供给的工厂数为 个厂当0.95时，每个工厂取用的电流为可供给的工厂数为1 个厂应并接的

31、电容 式中 1arccos0.836.90 arccos0.9518.20 916F 【例例3.5】1所谓谐振，是指在含有电容和电感的电路中，当调节电路的参数或电源的频率，使电路的总电压和总电流相位相同时，整个电路的负载呈电阻性。这时电路就发生了谐振。谐振分为串联谐振和并联谐振。3.6电路中的谐振电路中的谐振R、L、C串联当与同相时,即0，电路产生串联谐振。串联谐振的条件是XLXC 即 3.6.1串联谐振串联谐振（1）电路的阻抗最小并呈电阻性，根据阻抗三角形 （2）电路中的电流最大，谐振时的电流为（3）当XLXCR时，ULUCU故又称其为电压谐。串联谐振电路的品质因数串联谐振的特点：某收音机的

32、输入电路，各地电台发射的无线电波在天线线圈中分别产生感应电动势e1、e2、e3等。如果线圈的电阻为16，电感为0.3mH，今欲收听中央人民广播电台560kHz的广播，应将调谐的可变电容C调到多少？如果调谐回路中感应电压为2V，求谐振电流及谐振线圈上的电压UL及谐振电路的品质因数Q。【例例3.6】解：解： 串联谐振频率 电容 谐振时 XL 2f0L 23.14560k0.3m 1k ULI0XL0.131k130V 当RL，同相时，即0，电路产生并联谐振。并联谐振的条件是XLXC。谐振频率。并联谐振的特点： （1）阻抗最大，呈电阻性，（2）电路的总电流量小，（3）谐振总电流和支路电流的相量关系如

33、图。并联谐振各支路电流大于总电流，所以并联谐振又称其为电流谐振。3.6.2并联谐振并联谐振1.幅值、频率和初相是正弦交流电的三要素 。2.正弦交流电主要有瞬时表达式，波形图和相量表示法三种形式。相量表示法是利用复数的运算方法对正弦交流电进行分析和运算。3.电阻电路电压与电流同相，电感电路电压超前电流900，电容电路电压滞后电流900.电阻为耗能元件，电感、电容均为储能元件。利用相量图可得出R、L、C串联电路的阻抗三角形、电压三角形和功率三角形。4.串联谐振的条件是XLXC ，同相。特点是阻抗最小|Z0|R， 电流最大，如果XLXC R，则ULUCU ，所以串联谐振又称电压谐振。并联谐振在RXL

34、时，（一般情况都能满足），其谐振条件也为XLXC ，同相。特点是阻抗最大，总电流I0最小，ILICI0所以并联谐振又称电流谐振。本章小结本章小结目前发电及供电系统都是采用三相交流电。在日常生活中所使用的交流电源，只是三相交流电其中的一相。工厂生产所用的三相电动机是三相制供电，三相交流电也称动力电。本章主要介绍三相交流电源、三相负载的联接及电压、电流和功率的分析及安全用电常识。第第4章章三相交流电路三相交流电路 uAUmsint uBUmsin(t1200) uCUmsin(t2400) Umsin(t1200) 4.1三相交流电源三相交流电源Ul=Up 4.2.1负载的形联结负载的形联结负载形

35、与联结时，线电流Il与相电流Ip、线电压与相电压的关系为 三相四线制的中线不能断开,中线上不允许安装熔断器和开关。4.2三相交流负载三相交流负载如果负载ZAZBZC称为对称负载，这时的IAIBIC相位互差1200。 对称负载接中线可以省去，构成联结三相三线制。额定功率PN3kW的三相异步电动机，均采用联结三相三线制。如果三相异步电动机的额定功率PN4kW时，则应采用形联结.负载形联结的特点是： UlUp IlIp 三相负载的形联结只有三相三线制。4.2.2负载的负载的形联结形联结三相负载总的功率计算形式与负载的联结方式无关。三相总的有功功率PPaPbPc三相总的无功功率QQaQbQc三相总的视

36、在功率如果负载对称，则三相总的功率分别为4.2.3三相功率三相功率如图4.5所示的三相对称负载，每相负载的电阻R6，感抗XL8，接入380V三相三线制电源。试比较形和形联结时三相负载总的有功功率。解：解：各相负载的阻抗形联结时，负载的相电压线电流等于相电流【例例4.1】负载的功率因数故形联结时三相总有功功率为改为形联结时,负载的相电压UpUl380V负载的相电流则线电流IlIp3866A形联结时的三相总有功功率为PUlIlcos380660.626.1kW可见P 三相交流发电机产生按正弦规律变化的三相幅值相等、频率相同、相位互差1200的交流电。负载星形联结IlIp 、UlUp Gg负载角形联

37、结UlUp 、 IlIpGd三相有功功率PPaPbPc，v三相负载对称P3UpIpcosUlIlcosg中线上不允许接熔断器及开关。本章小结本章小结在含有储能元件（电容、电感）的电路中，当电路的某处联结或元件的参数发生变化，使储能元件储能或释放能量而导致电路中的电压及电流产生暂时的变化过程，这个暂时的变化过程称为电路的暂态。暂态过程发生之前或暂态过程结束之后的电路状态均称为稳态。本章主要讨论运用三要素法分析暂态过程中电压和电流的变化规律及常用的RC微积分电路。第第5章章电路的暂态分析电路的暂态分析换路：电路的某处联结或元件的参数发生变化换 路 定 则 ： 在 换 路 瞬 间 电 容 两 端 的

38、 电 压 不 能 跃 变 ，电感中的电流不能跃变，设换路的瞬间t0，换路前的终了瞬间t0，换路后的初始瞬间t0换路定则公式：5.1换路定则换路定则含有一个储能元件或可等效为一个储能元件的电路换路时，各个元件上电压和电流的变化规律为式中f (t)为待求量，f (0)为初始值，f ()为稳态值，为换路后的电路时间常数。f (0)、 f ()和称为 “三要素”。5.2暂态分析的三要素法暂态分析的三要素法根据换路定则就可以求得换路后电容电压的初始值uC(0)和电感电流的初始值iL(0)及电路中各个元件上电压和电流的初始值f (0)。5.2.1初始值初始值f(0)求图5.1（a）所示电路换路后（S闭合）

39、各个元件上的初始值。设换路前（S断开）uC（0）0，如图5.1(b)所示。电路中E12V， R1R210 k，C1000PF。【例例5.1】解：解：根据换路定则电路如图5.2 (a)所示，R1R2R33，L3H ，E6V，开关S长期处于1位置。t0时S打向2位置，求各个元件上的初始值。【例例5.2】解解：t0的等效电路如图5.2(b)所示。在稳态时XL2fL0，所以电感L视为短路。根据换路定则iL(0)iL（0）iR1(0)0iR2(0)iR3（0）iL（0）1AuR1（0）iR1（0）R10uR2（0）iR2（0）R2133VuR3（0）iR3（0）R3133VuL（0）uR3（0）uR2（

40、0）336V稳态值f ()，是指换路后t时储能元件的储能或释放能量的过程已经结束，电路中的各个量值已经达到稳定的数值后，所要求解的某个量值。5.2.2稳态值稳态值f()求图5.1(a)电路换路后各个元件上的稳态值f ()。解：解：电路换路后进入稳态，iC()0，电容C相当于开路。iR1()iR2()uR1()iR1()R10.6m10k6VuR2()iR2()R20.6m10k6VuC()uR1()6V【例例5.35.3】求图5.2 (a)电路换路后各个元件上的稳态值f ()。解：解：图5.2（a）电路换路后进入稳态uL()0，电感L相当于短路。因uL()0，所以iL()iR3()iR2()

41、iR1()0uR1()iR1()R10uR2()iR2()R20uR3()iR3()R30从例5.3和例5.4的分析计算结果可见，换路后t时，电容元件C的iC()0，可视为开路。电感元件L的uL()0，可视为短路。【例例5.45.4】5.2.3时间常数时间常数RC电路 RCRL电路【例例5.55.5】求图5.1(a)电路换路后的时间常数。解解 ： = RC =（R1R2）C = 5103100010 12 5106s5s求图5.2(a)电路换路后的时间常数。解：解：【例例5.65.6】如果求得了电路换路后的值和各个量的f (0)、f ()三要素，就可直接利用公式写出暂态过程任一量的变化规律和求

42、出任一时刻的值。5.2.4求任一量求任一量f（t）根据例5.1、例5.3和例5.5的计算结果，求图5.1(a)换路后的uC（t）、iC（t）和uR2（t）及t =和t5时的uC值。并画出uC（t）的变化曲线。uC（0）0，uC（）6V，5s，iC（0）1.2mA，iC()0，uR2（0）12V，uR2（）6V。【例例5.75.7】解：解：根据式可得=6(06)=66V当t时 uC（）66 66660.3683.8V当t5时 uC（5）6666 e5660.0076V可以认为t5时，暂态过程基本结束。=0（1.20） =1.2mA=6（126）=66V根据例5.2、例5.4和例5.6的计算结果，

43、求图5.2(a)换路后的uL（t）和iL（t）。uL（0）6V，uL（）0，0.5s，iL（0）1A，iL()0。解：解：=0（60） =6=0（10） =A【例例5.8】5.3.1微分电路微分电路RC串联从R两端取uo ， 当RC=tw C的充放电速度很快，uo存在时间很短，所以u iuCuouC 而uoR iCRC RC uo与ui的微分成正比，因此称这种电路为微分电路。RC微分电路，输入为矩形脉冲输出可获得正负尖脉冲。5.3微分电路与积分电路微分电路与积分电路RC串联从C两端取u0 ，当 RC=tw ，C的充放电速度很慢，则此RC电路在脉冲序列作用下，电路则为积分电路。uouCuR而 u

44、iuRuouRiRiuiR所以 uo与ui 的积分成正比，因此称这种电路为RC积分电路。RC积分电路，输入为矩形脉冲输出可获得锯齿波。5.3.2积分电路积分电路电路中含有储能元件电感或电容，才会形成暂态过程。换路定则：在电路发生变化的瞬间，电容两端电压不能跃变，电感中流过的电流不能跃变。暂态分析求出f(0)、f()和这三要素，然后代入公式微分电路是阻容串联在电阻两端取输出信号，条件是tw，输入矩形脉冲输出为正负尖脉冲。积分电路是阻容串联在电容两端取输出信号，条件是tw，输入矩形脉冲输出为锯齿波。本章小结本章小结第第6章章半导体器件半导体器件常用的半导体器件有二极管、三极管和场效应管，本章重点介

45、绍常用半导体器件的结构，伏安特性和主要参数。半导体器件是构成电子电路的最基本单元。掌握半导体器件的特征是分析电子电路的基础。下篇下篇模拟电子技术模拟电子技术导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。6.1.1半导体的三个特性半导体的三个特性1.热敏特性和光敏特性热敏特性和光敏特性在加热或光照加强时，半导在加热或光照加强时，半导体的阻值显著下降，导电能力体的阻值显著下降，导电能力增强类似于导体。增强类似于导体。半半导导体体具具有有热热敏敏特特性性和和光光敏敏特特性性是是由由半半导导体体的的内内部部结结构构所决定的。如图所决定的。如图6.1所示。所

46、示。6.1半导体半导体2.掺杂特性如果在半导体里掺入少量外层电子只有三个的硼元素，和外层电子数是四个的硅或锗原子组成共价键时，就自然形成一个空穴，这就使半导体中的空穴载流子增多，叫空穴型半导体，简称P型半导体。如果在半导体中掺入少量外层电子为五个的磷元素，在和半导体原子组成共价键时，就多出一个电子。这种电子为多数载流子的半导体叫电子型半导体，简称N型半导体。1.PN结的形成在 一 块 纯 净 的 半 导 体 晶 片 上 ， 采用特殊的掺杂工艺，在两侧分别掺入三价元素和五价元素。一侧形成P型半导体，另一侧形成N型半导体，如图6.2所示。在结合面的两侧分别留下了不能移动的正负离子，呈现出一个空间电

47、荷区。这个空间电荷区就称为PN结。6.1.2PN结结 PNPN结结正正偏偏（P PN N）导导通通，反反偏偏（P PN N）载载止，具有单向导电性。止，具有单向导电性。 2.PN2.PN结的单向导电性结的单向导电性6.2.1结构和分类结构和分类二极管内部就是一个PN结，PN结具有单向导电性，所以二极管也具有单向导电性。按PN结的接触面大小，二极管可分为点接触型和面接触型。按制造所用的半导体材料，二极管可分为硅管和锗管。按不同的用途，二极管可分为普通管，整流管和开关管等。6.2半导体二极管半导体二极管1.伏安特性一般硅管导通压降约为0.7伏,锗管导通压降约为0.3伏。除稳压二极管外，反向击穿都将

48、使二极管损坏。2.主要参数（1）最大整流电流IF超过IF二极管的PN结将过热而烧断。（2）最高反向工作电压URM二极管一旦过压击穿损坏，失去了单向导电性。（3）最大反向电流IRM这个电流愈小二极管的单向导电性愈好。温升时，IRM增大。6.2.2伏安特性和主要参数伏安特性和主要参数利用二极管的单向导电性，可实现整流、限幅、钳位、检波、保护、开关等。1.整流电路整流电路是利用二极管的单向导电作用，将交流电变成直流电的电路。6.2.3二极管的应用二极管的应用限幅电路是限制输出信号幅度的电路。2.2.限幅电路限幅电路钳位电路是使输出电位钳制在某一数值上保持不变的电路。设二极管为理想元件，当输入UAUB

49、3V时，二极管V1，V2正偏导通，输出被钳制在UA和UB上，即UF3V；当UA0V，UB3V，则V1导通，输出被钳制在UFUA0V，V2反偏截止。3.钳位电路钳位电路检波电路是把信号从已调波中检出来的电路。4.4.检波电路检波电路1.发光二极管发光二极管正偏导通时发光。2.光电二极管光电二极管光照增强时，外加反偏压作用下，反向电流增加。3.光电耦合器如果把发光二极管和光电二极管组合构成二极管型光电耦合器件。4.稳压二极管具有稳定电压的作用，工作在反向击穿区。稳压管的主要参数：（1）稳定电压UZ（2）稳定电流IZ（3）动态电阻rZ6.2.4特殊二极管特殊二极管三极管在模拟电子电路中其主要作用是构

50、成放大电路。6.3.1三极管的结构和分类三极管的结构和分类结构：三个区、二个结、三个电极。分类：三极管如按结构可分为NPN型和PNP型；按所用的半导体材料可分为硅管和锗管；按功率可分为大、中、小功率管；按频率特性可分为低频管和高频管等。6.3三极管三极管三极管放大条件：发射结正偏，集电结反偏。1.发射区发射电子形成IE2.基区复合电子形成IB3.集电区收集电子形成ICIEIBIC ICIB IEIBICIBIB(1 )IB 三极管的电流放大作用的实质是以很小的IB控制较大的IC。 6.3.2电流分配和放大作用电流分配和放大作用1.伏安特性（1）输入特性在放大区，硅管的发射结压降UBE一般取0.

51、7V，锗管的发射结压降UBE一般取0.3V。6.3.3伏安特性和主要参数伏安特性和主要参数（2）输出特性放大区条件：发射结正偏，集电结反偏。特点：ICIB ，IC仅由IB决定。截止区条件：两个PN结均反偏。特点是IB0、ICICEO0，无放大作用。饱和区条件：两个PN结均正偏。特点：UCE1V，有IB和IC ，但ICIB。IC已不受IB控制，无放大作用。在收音机的放大电路中，如果测得如图6.17中所示各管脚的电压值，问各三极管分别工作在哪个区？解解：图7（a）UBUE，UBUC，两个PN结均正偏，三极管工作在饱和区。图（b）UBUE，UBUC，发射结正偏，集电结反偏，三极管工作在放大区。图（c

52、）UBUE，UBUC，两个PN结均反偏，三极管工作在截止区。【例例6.1】（1）电流放大系数和直流放大系数交流放大系数ICIB（2）穿透电流ICEO（3）集电极最大允许电流ICM（4）集电极最大允许耗散功率PCM PCUCEIC (5)反向击穿电压U(BR)CEO2.主要参数三极管称电流控制元件；场效应管称电压控制元件。场效应管具有输入电阻高（最高可达1015）、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、耗电省等优点。6.4.1绝缘栅场效应管的结构和符号绝缘栅场效应管的结构和符号6.4场效应管场效应管使场效应管刚开始形成导电沟道的临界电压UGS（th），称为开启电压。6.4.2 6.4.2 场效应管的

53、伏安特性和主要参数场效应管的伏安特性和主要参数当UGS的负值达到某一数值UGS（off）时，导电沟道消失，这一临界电压UGS（off）称为夹断电压。场效应管的主要参数：增强型MOS管的开启电压UGS（th），耗尽型MOS管的夹断电压UGS（off）低频跨导1结构6.4.3 6.4.3 结型场效应管（结型场效应管（JFETJFET）2工作原理使ID0时的UGS反偏电压，称为该管的夹断电压，用UGS（off）表示。管子的输入电阻就是反偏的P+N结的结电阻，它可达107数量级。1. 场效应管是以UGS控制ID，称电压控制元件；三极管是以IB控制IC ，称电流控制元件。2. 场效应管的放大系数为gm，

54、三极管的放大系数为。3. 场效应管与三极管电极的对应关系为G B、D C、S E。4. 绝缘栅场效应管存放时，三个电极应短接在一起，防止外界静电感应电压过高时击穿绝缘层使其损坏。焊接时，烙铁应有良好的接地，最好拔下烙铁电源插头再焊。6.4.4 6.4.4 场效应管与三极管的比较 1.半导体有光敏、热敏和掺杂特性。 2.PN结具有单向导电性，PN导通，PN截止。 3.二极管的内部就是一个PN结，正向偏置导通，反向偏置截止。4.三极管内部有二个PN结，三极管放大的实质是以很小的基极电流控制较大的集电极电流。发射结正偏，集电结反偏，三极管工作在放大状态，在放大状态时 ICIB IEIBIC（1）IB

55、 5.场效应管是以很小的栅源电压控制较大的漏极电流。 场效应管是电压控制元件，三极管是电流控制元件。本章小结本章小结第第7章章基本放大电路基本放大电路放大电路的功能是利用三极管的电流控制作用，或场效应管电压控制作用，把微弱的电信号（简称信号，指变化的电压、电流、功率）不失真地放大到所需的数值，实现将直流电源的能量部分地转化为按输入信号规律变化且有较大能量的输出信号。放大电路的实质，是一种用较小的能量去控制较大能量转换的能量转换装置。放大电路组成的原则是必须有直流电源，而且电源的设置应保证三极管或场效应管工作在线性放大状态；元件的安排要保证信号的传输，即保证信号能够从放大电路的输入端输入，经过放

56、大电路放大后从输出端输出；元件参数的选择要保证信号能不失真地放大，并满足放大电路的性能指标要求。本章将依据上述原则，介绍几种常用的基本放大电路的组成，讨论它们的工作原理、性能指标和基本分析方法。掌握这些基本放大电路，是学习和应用复杂电子电路的基础。1. 1. 电路的组成电路的组成7.1共发射极放大电路共发射极放大电路7.1.1电路组成及各元作用电路组成及各元作用图7.1共发射极基本放大电路2.各元件作用(1)三极管V：实现电流放大。(2)集电极直流电源UCC:确保三极管工作在放大状态。(3)集电极负载电阻RC:将三极管集电极电流的变化转变为电压变化，以实现电压放大。(4)基极偏置电阻RB:为放

57、大电路提供静态工作点。(5)耦合电容C1和C2:隔直流通交流。3.工作原理(1)ui直接加在三极管V的基极和发射极之间，引起基极电流iB作相应的变化。(2)通过V的电流放大作用，V的集电极电流iC也将变化。(3)iC的变化引起V的集电极和发射极之间的电压uCE变化。(4)uCE中的交流分量uce经过C2畅通地传送给负载RL，成为输出交流电压uo,，实现了电压放大作用。静态分析就是要找出一个合适的静态工作点,通常由放大电路的直流通路来确定。如图7.2所示。图7.2共发射极放大电路的直流通路和静态工作点7.1.2静态分析静态分析静态分析通常有两种方法1.估算法(7.1a)(7.1b)ICIB(7.

58、2) UCE=UCC ICRC(7.3)2.图解法(1)作直流负载线由uCE=UCCiCRC令iC=0时，uCE=UCC，在横轴上得M点(UCC，0)令uCE=0时，在纵轴上得N点(0，)连接MN即直流负载线 (2)求静态工作点直流负载线与iB=IB对应的那条输出特性曲线的交点Q，即为静态工作点，如图7.3(b)所示(a)(b)图7.3静态工作点的图解例7.1试用估算法和图解法求图7.4(a)所示放大电路的静态工作点，已知该电路中的三极管=37.5，直流通路如图7.4(b)所示，输出特性曲线如图7.4(c)所示。图7.4例7.1的图解：10用估算法求静态工作点由式(7.1)(7.3)得IB0.

59、04mA=40AICIB=37.50.04mA=1.5mAUCE=UCCICRC=121.54=6V20用图解法求静态工作点由 uCE=UCC iCRC=124iC得M点(12，0)；N点(0，3)MN与iB=IB=40A的那条输出特性曲线相交点，即是 静 态 工 作 点 Q。 从 曲 线 上 可 查 出 ： IB=40A，IC=1.5mA，UCE=6V。与估算法所得结果一致。3.电路参数对静态工作点的影响(1)RB增大时，IB减小，Q点降低，三极管趋向于截止。(2)RB减小时，IB增大，Q点抬高，三极管趋向于饱和。此时三极管均会失去放大作用。1.图解法(1)负载开路时输入和输出电压、电流波形

60、的分析根据ui波形，在输入特性曲线上求iB和uBE的波形根据iB波形，在输出特性曲线和直流负载线上求iC、uRC和uCE的变化，如图7.5所示。7.1.3动态分析动态分析图7.5(a)(2)带负载时输入和输出电压、电流波形分析作交流负载线：10先作出直流负载线MN，确定Q点。20在uCE坐标轴上，以UCE为起点向正方向取一段ICR/L的电压值，得到C点。30过CQ作直线CD，即为交流负载线，如图7.5所示。(3)放大电路的非线性失真截止失真:三极管进人截止区而引起的失真。通过减小基极偏置电阻RB的阻值来消除。图7.5(b)饱和失真：三极管进入饱和区而引起的失真。通过增大基极偏置电阻RB的阻值来

61、消除。失真波形如图7.6所示。图7.6截止失真饱和失真：三极管进入饱和区而引起的失真。通过增大基极偏置电阻RB的阻值来消除。失真波形如图7.7所示。图7.7饱和失真为了减小和避免非线性失真，必须合理地选择静态工作点Q的位置，并适当限制输入信号ui的幅度。一般情况下，Q点应大致选在交流负载线的中点，当输入信号ui的幅度较小时，为了减小管子的功耗，Q点可适当选低些。若出现了截止失真，通常采用提高静态工作点的办法来消除，即通过减小基极偏置电阻RB的阻值来实现；若出现了饱和失真，则反向操作，即增大RB。2.微变等效电路法(1)三极管微变等效电路图7.11三极管的微变等效电路rbe=300+(1+) (

62、2)放大电路微变等效电路放大电路的微变等效电路就是用三极管的微变等效电路替代交流通路中的三极管。交流通路指：放大电路中耦合电容和直流电源作短路处理后所得的电路。因此画交流通路的原则是：将直流电源UCC短接；将输入耦合电容C1和输出耦合电容C2短接。图7.1的交流通路和微变等效电路如图7.12所示。(b)交流通路(c)微变等效电路图7.12共发射极基本放大电路(3)动态性能分析电压放大倍数电压放大倍数Au输入电阻输入电阻Ri输入电阻指从放大电路输入端AA/(如图7.13)看进去的等效电阻，定义为： Ri=由图7.12可知= rbeRB若考虑信号源内阻(如图7.13)，则放大电路输入电压Ui是信号

63、源Us在输入电阻Ri上的分压，即输出电阻输出电阻Ro输出电阻指从放大器放大器信号源短路、负载开路，从输出端看进去的等效电阻，定义为： Ro=图7.13放大电路的输入电阻和输出电阻由图7.12可知Ro=RC工程中，可用实验的方法求取输出电阻。在放大电路输入端加一正弦电压信号，测出负载开路时的输出电压U/o；然后再测出接入负载RL时的输出电压Uo，则有式中：U/o、Uo是用晶体管毫伏表测出的交流有效值。例7.3图7.4(a)所示电路的交流通路和微变等效电路如图7.14所示，试用微变等效电路法求：10动态性能指标、Ri、Ro。20断开负载RL后，再计算、Ri、Ro。图7.14例7.3的图解：10由例

64、7.1可知 IE1.5mA故=967Ri=RB/rbe=300/0.9670.964kRo=RC=4k20断开RL后 Ri=RB/rbe=300/0.9670.964kRo= RC=4k当温度变化、更换三极管、电路元件老化、电源电压波动时，都可能导致前述共发射极放大电路静态工作点不稳定，进而影响放大电路的正常工作。在这些因素中，又以温度变化的影响最大。因此，必须采取措施稳定放大电路的静态工作点。常用的办法有两种，一是引入负反馈；另一是引入温度补偿。7.1.4稳定工作点的电路稳定工作点的电路1.射极偏置电路射极偏置电路(a)电路图(b)微变等效电路图7.15射极偏置电路(1)各元件作用基极偏置电

65、阻RB1、RB2：RB1、RB2为三极管提供一个大小合适的基极直流电流IB，调节RP的阻值，可控制IB的大小。R的作用是防止RP阻值调到零时，烧坏三极管。一般RB1的阻值为几十千欧至几百千欧；RB2的阻值为几十千欧。发射极电阻RE：引入直流负反馈稳定静态工作点。一般阻值为几千欧。发射极旁路电容CE：对交流而言，CE短接RE,确保放大电路动态性能不受影响。一般CE也选择电解电容，容量为几十微法。(2)稳定工作点原理利用RB1和RB2的分压作用固定基极UB。利用发射极电阻RE产生反映Ic变化的UE，再引回到输入回路去控制UBE，实现IC基本不变。稳定的过程是：TIcIEUEUBEIBIC(3)静态

66、分析该电路的静态工作点一般用估算法来确定，具体步骤如下：由：UBUCC，求UB。由：IE，求IC、IE。由IC=IB，求IB。由UCE=UCCICRCIEREUCCIC(RC+RE)求UCE。(4)动态分析该电路动态性能指标一般用微变等效电路来确定，具体步骤为：画出微变等效电路，如图7.15(c)；求电压放大倍数、输入电阻Ri、输出电阻Ro。比较图7.15(c)和图7.12(c)可知：射极偏置放大电路的动态性能与共发射极基本放大电路的动态性能一样。图7.15(c)射极偏置电路的微变等效电路例7.4在图7.16所示的电路中，三极管的=50，试求：10静态工作点。20电压放大倍数、输入电阻、输出电

67、阻。30不接CE时的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。40若换用=100的三极管，重新计算静态工作点和电压放大倍数。图7.16例7.4的电路解：10求静工作点UB=3.5VIC1.4mAIB0.028mA=28AUCE121.4(3+2)=5V20求Au、Ri、Rorbe=300+(1+)=300+(1+50)=1.25kR /L=RCRL=0.75k故:Au=50=30Ri=rbe/RB1/RB2=1.25/6.5/6.2=0.97kRoRC=3k30计算不接CE时的Au、R/i、R/o当射极偏置电路中CE不接或断开时的交流通路如图7.17(a)所示，图7.17(b)为对应的微变等效电路。图

68、7.17不接CE时的电路由图7.17(b)可得：故：A/u= ri=rbe+(1+)RER/i= ri/RB1/RB2=RB1RB2输出电阻可由图7.18求出，由图可知，所以图7.18不接CE时求输出电阻的等效电路将有关数据分别代入上式得A/u=0.36R /i=103.25k R/o=3k由此可见，电压放大倍数下降了很多，但输入电阻得到了提高。40当改用=100的三极管后，其静态工作点为IE=1.4mAIC=1.4mA IB=14AUCE=UCCIC(RC+RE)=121.4(3+2)=5V可见，在射极偏置电路中，虽然更换了不同的管子，但静态工作点基本上不变。此时与=50时的放大倍数差不多。

69、2.集基耦合电路集基耦合电路如图7.19所示，它引入了直流电压负反馈实现稳定静态工作点。图7.19集基耦合电路静态工作点稳定过程如下：TICUCUBUBEIBIC3.温度补偿电路温度补偿电路如图7.20所示。图7.20(a)为：用二极管温度补偿来实现稳定静态工作点的电路，图7.20(b)为：用热敏电阻温度补偿来实现静态工作点稳定的电路。图7.20(b)中RB2为负温度系数的热敏电阻。若采用正温度系数的热敏电阻，只需将RB1和RB2位置对调一下即可。图7.20温度补偿电路7.2其他放大电路其他放大电路7.2.1共集电极放大电路共集电极放大电路共集电极放大电路又称射极输出器，主要作用是交流电流放大

70、，以提高整个放大电路的带负载能力。实用中，一般用作输出级或隔离级。1.电路组成共集电极放大电路的组成如图7.21（a）所示，图7.21（b）为其交流通路。各元件的作用与共发射极放大电路基本相同，只是RE除具有稳定静态工作点外，还作为放大电路空载时的负载。?(a)电路图(b)交流通路图7.21共集电极放大电路2.静态分析 UCCIBRB+UBE+(1+)IBRE IB IC IB UCE UCC - IERE UCC - ICRE3.动态分析(1)电压放大倍数图7.21(c)微变等效电路由图7.21(c)可知(2)输入电阻Ri故Ri=RBRi/=RBrbe+（1+）RL/(3)输出电阻Ro求输出

71、电阻的等效电路如图7.22所示。图7.22计算输出电阻的等效电路由图7.22可得：式中 =RSRB故通常RE，所以综上所述，共集电极放大电路的主要特点是：输入电阻高，传递信号源信号效率高；输出电阻低，带负载能力强；电压放大倍数小于1而接近于1，且输出电压与输入电压相位相同，具有跟随特性。因而在实用中，广泛用作输出级或中间隔离级。需要说明的是：共集电极放大电路虽然没有电压放大作用，但仍有电流放大作用，因而有功率放大作用。例例7.5若图7.21电路中各元件参数为：UCC=12V，RB=240k，RE=3.9k，RS=600，RL=12k，=60，C1和C2容量足够大，试求：Au，Ri，Ro。解：A

72、IEIC=IB=6025=1.5mA rbe=300+(1+)=300+(1+60) =1.4k= RERL= 2 .9k故：Ri = RBrbe+(1+) = 2001.4+(1+60)2.9 = 102k共基极放大电路主要作用是高频信号放大，频带宽，其电路组成如图7.23所示。图7.23共基极放大电路7.2.2共基极放大电路共基极放大电路表7.2三种组态基本放大电路性能比较电路形式共发射极放大电路共集电极放大电路共基极放大电路电流放大系数较大，例如200较大，例如2001电压放大倍数较大，例如2001，故Au小于1，但接近1。输入电阻Ri和输出电阻Ro Ri=RG求输出电阻的等效电路如图7

73、.34所示。图7.34求Ro等效电路由图可知由于栅极电流，故所以即实用中，利用场效应管和半导体三极管各自的特性互相配合，取长补短，组成混合电路，将具有更好的效果。混合示意图如图7.35所示。图7.35场效应管和三极管混合电路不同类型场效应管对偏置电压的极性的要求，如表7.3所示。表7.3场效应管偏置电压的极性类型uGSuDSN沟道JFET负正P沟道JFET正负增强型NMOS正正增强型PMOS负负耗尽型NMOS正零负正耗尽型PMOS正零负负7.3功率放大电路功率放大电路功率放大电路在多级放大电路中处于最后一级，又称输出级。其主要作用是输出足够大的功率去驱动负载，如扬声器、伺服电机、指示表头、记录

74、器等。功率放大电路要求：输出电压和输出电流的幅度都比较大；效率高。因此，三极管工作在大电压、大电流状态，管子的损耗功率大，发热严重，必须选用大功率三极管，且要加装符合规定要求的散热装置。由于三极管处于大信号运用状态，不能采用微变等效电路分析法，一般采用图解分析法。1.OCL互补对称功率放大电路OCL互补对称功率放大电路全称为无输出电容的互补对称功率放大电路，简称为OCL电路，电路如图7.36所示。图7.36OCL功率放大电路7.3.1互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路(1)静态分析当ui=0时，因电路上下对称，静态发射极电位UE=0，负载电阻RL中无电流通过，u o=0。因三极管处于微导

75、通状态，所以两管的IB0、IC0、UCE=UCC，基本无静态功耗。(2)动态分析为便于分析，将图7.36简化为图7.37(a) 所示的原理电路，且暂不考虑管子的饱和管压降UCES和b、e极间导通电压UBE 。(a)电路原理电路图（b）输入波形（c）输出波形图7.37简化OCL功率放大电路在ui正半周，V2导通、V3截止，+UCC通过V2向RL供电，在RL上获得跟随ui的正半周信号电压uo，即（uou i）；在ui负半周，V2截止，V3导通，UCC通过V3向RL供电，在RL上获得跟随ui的负半周信号电压uo。负载RL上输出如图7.37(c)所示。由上分析可知：输出电压uo虽未被放大，但由于iL=

76、ie=（1+）ib，具有电流放大作用，因此具有功率放大作用。图7.38OCL电路图解分析波形图从图中可知，uCE1=UCCuo、uCE2=UCCuo，其中uo在任一个半周期内为导通三极管的uce，即uo=uce=ui。通常要求功率放大电路工作在最大输出状态，输出电压幅值为uom(max)=UCCUCESUCC，此时，截止管承受的最大电压为2UCC。当功率放大电路工作在非最大输出状态时，输出电压幅值为Uom=IomRL=Ucem=Uim，其大小随输入信号幅度而变。这些参数间的关系是计算输出功率和管耗的重要依据。(3)参数计算最大输出功率Pom最大的输出功率为：Pom=IomUom=当功率放大器工

77、作在非最大输出状态时，输出功能率为：Po=IomUom=直流电源供给的功率PU在一个周期内电源向两个功放管提供的直流功率PU为：PU=当功率放大器工作在最大输出状态时，两个直流电源供给的总功率为: PUm=效率=当功率放大电路工作在最大输出状态时，效率为: =78.5%实用中三极管UCES，UBE等是客观存在的，因此，功率放大电路实际效率约60%。三极管管耗PV直流电源供给的功率与输出功率的差值，即为两只三极管上的管耗，所以每只管子的管耗为PV=(PUPo)功率放大电路工作在最大输出状态时的管耗，并不是最大管耗，每只三极管的最大管耗约为0.2Pom。例8在图7.36所示电路中，UCC1=UCC

78、2=UCC=24V；RL=8，试求：10当输入信号Ui=12V(有效值)时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率及效率。20输入信号增大至使管子在基本不失真情况下输出最大功率时，互补对称电路的输出功率、管耗、电源供给的功率及效率。30晶体管的极限参数。解：10在Ui=12V有效值时的幅值为：Uim=Ui17V，即UomUi=17V。故Po=18.1WPU=32.5WPV=PUPo=32.518.1=14.4W=55.7%20在最大输出功率时，最大输出电压为24V。Pom=36W PUm=45.8WPV=PUPo=45.836=9.8W(此时两管的功耗并不是最大功耗) =78.5%30晶体管

79、的极限参数 PCM0.2Pom=0.236=7.2W(每一管)U(BR)CEO2UCC=224=48VICM=3A（4）交越失真交越失真的波形如图7.39所示。图7.39交越失真波形解决交越失真的办法是为三极管V2、V3提一个合适的静态工作点，使三极管处于微导通状态，如图7.36中的V4、V5。2OTL互补对称功率放大电路OTL互补对称功率放大电路全称为无输出变压器的功率放大电路，简称为OTL电路，如图7.40所示。图7.40OTL功率放大电路(1)各元件作用V1为功放管提供推动电压；RP1、RB1、RB2为V1提供静态工作点，同时还可使UK=1/2UCC；V2V3、V4V5为两只复合三极管，

80、分别等效为NPN和PNP型。V6、V7、RP2为V2V3、V4V5提供合适的静态工作点，调节RP2可以改变静态工作点；Co为输出耦合电容，一方面将放大后的交流信号耦合给负载RL，另一方面作为V4、V5导通时的直流电源，因此要求容量大，稳定性高。C1、R1为自举电路。(2)工作原理 ui为负半周时，V1集电极信号为正半周，V2、V3导通，V4、V5截止。在信号电流流向负载RL形成正半周输出的同时向Co充电，使UCo=1/2UCC。ui正半周时，V1集电极信号为负半周，V2、V3截止，V4、V5导通。此时，Co上的1/2UCC与V4、V5形成放电回路，若时间常数RLC远大于输入信号的半周期，则电容

81、上电压基本不变，而流过管子和负载的电流仍由基极控制，这样在负载上获得负半周输出信号，于是负载上获得完整的正弦信号输出。(3)参数计算OTL电路与OCL电路相比，每个功放管实际工作电源电压为1/2UCC，因此将（7.37）（7.43）中UCC用1/2UCC替换即得相应的参数计算公式。例9在图7.41所示电路中，已知：RB1=22k、RB2=47k、RE1=24 、RE2= RE3=0.5、 R1=240、RP=470、RL=8，V2为3DD01A、V3为3CD10A，V4、V5为2CP。试求：10最大输出功率20若负载RL上的电流为iL=0.8sint（A）时的输出功率和输出电压幅值。图7.41

82、例9的电路图解：10最大输出功率Pom=9W20输出功率Po=2.56W输出电压幅值 U om=0.88=6.4V7.3.2集成功率放大器1.音频集成功率放大器(1)SL4112SL4112的外形及管脚如图7.42所示。该集成功放有14只引脚，内部设有静噪抑制电路，因而接通电源时爆破噪声很小。它具有电源电压范围宽，降压特性良好等优点，适用于各种收录机。主要参数为：电源9V、输出功率2.3W、输入阻抗20k、电压增益68dB、谐波失真2%。图7.42SL4112引脚图图7.43SL4112应用电路(2)TDA2030TDA2030的外形及引脚如图7.44(a)所示。该集成功放只有5只引脚，它接线

83、简单，既可以接成OCL电路，又可以接成OTL电路，广泛应用于音响设备中。其内部设有短路保护电路，具有过热保护能力。主要参数为：电源618V、输出功率9W、输入阻抗5M、电压增益30dB、谐波失真0.2%。TDA2030的典型应用电路如图7.44(b)所示。(a)(b)图7.44TDA2030应用电路2.双音频集成功率放大器(1)BTL电路BTL功率放大器，其主要特点是在同样电源电压和负载电阻条件下，它可得到比OCL或OTL电路大几倍的输出功率，其工作原理图如图7.45所示。图7.45BTL原理电路静态时，电桥平衡，负载RL中无直流电流。动态时，桥臂对管轮流导通。在ui正半周，上正下负，V1、V

84、4导通，V2、V3截止，流过负载RL的电流如图中实线所示；在ui负半周，上负下止，V1、V4截止，V2、V3导通，流过负载RL的电流如图中虚线所示。忽略饱和压降，则两个半周合成，在负载上可得到幅度为UCC的输出信号电压。(2)LM378LM378的外形及管脚如图7.46所示。主要参数为：电源1035V、输出功率4W/信道、输入电阻3k、电压增益34dB、带宽50kHz。图7.46LM378引脚图反相立体声放大器反相立体声放大电路如图7.47所示。图7.47简单反相立体声放大器桥式结构单放大器桥式结构单放大电路如图7.48所示。图7.48BTL电路(3)TDA1519TDA1519的外形及管脚如

85、图7.49所示。内部设有多种保护电路(负载开路、AC及DC对地短路等)，并有静噪控制及电源等待状态等功能。它在双声道工作时只要外接4只元件，BTL工作时只要外接1只元件，无需调整就能满意地工作。主要参数为：电源618V、输出功率5.5W(单声道，RL=4)22W(BTL，RL=4)、电压增益40dB(立体声)46dB(BTL)、谐波失真10%。TDA1519典型应用电路如图7.50所示。图7.49TDA1519引脚图(a)立体声电路(b)BTL电路图7.50TDA1519典型应用3.场输出集成功率放大器场输出集成功率放大器是用于显示器、电视机场扫描电路的专用功率放大器，内部采用泵电源型OTL电

86、路形式，封装一般为单列直插式。(1)泵电源电路图7.51所示为IX0640CE和外围元件组成的场输出电路。图中V4、V5、V6、V7及外接元件V8、C构成泵电源电路。图51IX0640CE组成的场输电路在场输出锯齿波正程期内，电源通过V8及V6对C充电，C两端电压很快充到UCC，极性为上正下负。在场输出锯齿波逆程期间，电源电压UCC与电容C上的电压串联供电，场输出级电源电压上升为2UCC，实现了泵电源供电，即在场扫描正程期间采用低电压供电，而在逆程期间采用高电压供电。(2)应用电路IX0640CE的外形及引脚如图7.52所示。图7.52IX0640CE引脚图图7.53(b)为TDA8172的应

87、用电路，场锯齿波信号经RP1、R2从P1脚进入集成功放，调节RP1可以改变场幅；RP2、C2组成微分电路，由于C2和C3的存在对锯齿波中的高频分量分流作用大，对低频分量分流作用小，因此它们构成预失真，以使场偏转线圈中锯齿波电流线性良好；R3、R4构成直流反馈，可稳定工作点，C3用来滤除反馈信号中的交流成分；R5、R6为交流电流负反馈，改善锯齿波电流线性；V1、C1同内部电路构成逆程泵电源，实现自举升压；放大后的锯齿波信号从P5脚输出，送场偏转线圈，C4是输出耦合电容。IX0640CE的应用电路如图7.51所示。场锯齿波信号从P4进入集成功放后首先加在V1的基极，经过V1放大后推动V2、V3组成

88、的互补推挽场输出电路，再从P2脚输出送场偏转线圈，实现功率放大。TDA8172的外形及引脚如图7.53(a)所示。图7.53(a)TDA8172引脚图图7.53(b)TDA8172组成的场输出电路本章小结本章小结一、一、放大电路中“放大”的实质，是通过三极管（或场效应管）的作用进行能量转换，即将直流电源的能量转换为负载获得的能量。放大电路的组成原则是必须有电源，核心元件是三极管（或场效应管），要有合适的静态工作点，并保证放大电路在放大信号的整个周期，三极管（或场效应管）都工作在特性曲线的线性放大区。放大电路工作时，电路中各电压、电流值是直流量和交流量叠加的结果。电路分析由静态分析和动态分析两部

89、分组成。静态分析借助直流通路，用估算法或图解法确定静态工作点。动态分析借助交流通路，用图解法或微变等效电路法确定电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态性能指标。常用的稳定工作点电路有射极偏置电路(基极分压式偏置电路)、集基耦合电路和温度补偿电路。二、共集电极电路由于输入电阻高，输出电阻低，并具有电压跟随特性，广泛应用于输出级或隔离级。共基极电路由于频率特性好，常用于高频放大。阻容耦合多级放大电路，由于各级放大电路的静态工作点互不影响，调试方便，常被用来进一步提高放大倍数，但计算每级放大倍数时应考虑前、后级之间的相互影响。场效应管放大电路的分析方法和步骤与三极管放大电路类似，各种类型的放大电路与

90、相应的三极管放大电路具有类似的特点，只是模拟电路中多用结型和耗尽型MOS管，而增强型MOS管则多用于数字电路。三、三、OCL电路采用双电源供电。OTL电路采用单电源供电，但需要一个大容量输出耦合电容。电路中，两只功放管分别在正、负半周交替工作。当输入信号一定时，能使输出信号幅度Uom基本上等于电源电压UCC而又不失真的负载称为功放电路的最佳负载。此时功放电路输出最大功率，具有最高的转换效率，但两管的功耗不是最大。由于集成功放外接元件少，电路结构简单，应用越来越广泛，使用时应注意正确选择型号，识别各引脚的功能。当需要进一步提高输出功率时，可将两个OCL电路连接成BTL电路形式。实际应用中，一个稳

91、定的系统或多或少存在着自动调节过程。前述基本放大电路能稳定工作的前提是应具有静态工作点自动调节功能。这种自动调节过程，实际上就是负反馈过程。集成电路中，由于采用直接耦合，在构成应用电路时。更需要引入反馈。本章将着重介绍交流负反馈对放大器性能的影响；集成运算放大器组成的应用电路及应用电路中的反馈。第第8章章负反馈放大器与集成运算放大器负反馈放大器与集成运算放大器8.1.1反馈的基本概念反馈的基本概念1概述在电子电路中，反馈定义为：将放大电路输出信号（电压或电流）的部分或全部通过一定的电路（反馈电路）回送到输入回路的反送过程。一个反馈放大器的框图如图8.1所示。图8.1反馈放大电路的框图8.1负反

92、馈放大器负反馈放大器2反馈放大器分类(1)根据输出端取样对象分类可分为电压反馈和电流反馈两类。电压反馈的反馈信号取自输出电压，反馈量与输出电压成正比。如图8.2（a）和（b）。电流反馈的反馈信号取自输出电流，反馈量与输出电流成正比。如图8.2（c）和（d）。(2)根据与输入端的连接方式分类可分为串联反馈和并联反馈两类。串联反馈是输入信号与反馈信号两者串联后获得净输入信号，如图8.2（a）和（c）所示。并联反馈是输入信号与反馈信号两者并联后获得净输入信号，如图8.2（b）和（d）。图8.2反馈的分类 (3)根据反馈极性分类可分为负反馈和正反馈。若反馈信号与原来输入信号相位相反，削弱原来的输入信号

93、，这种反馈称为负反馈。若反馈信号与原来输入信号相位相同，加强了原输入信号，这种反馈称为正反馈。(4)根据反馈电路组成分类可分为直流反馈和交流反馈。直流通路中存在的反馈称为直流反馈。交流通路中存在的反馈称为交流反馈。若两个通路中都存在的反馈称为交、直流反馈。8.1.2负反馈放大器的分析方法负反馈放大器的分析方法1.瞬时极性法瞬时极性法主要用来判断放大电路中的反馈是正反馈还是负反馈。具体方法是：先假设放大电路输入端信号在某一瞬间对地的极性为（+）或（）；然后根据各级电路输出端与输入端信号的相位关系（同相或反相），标出反馈回路中各点的瞬时极性；再得到反馈端信号的极性；最后，通过比较反馈端信号与输入端

94、信号的极性来判断电路的净输入信号是加强还是削弱，从而确定是正反馈还是负反馈。2.框图分析法框图分析法主要用来确定负反馈放大器的一般表达式。一般表达式为：(1)若|1+AF|1则|Af|A|，加入反馈后闭环放大倍数变小，属于负反馈。(2)若|1+AF|A|，加入反馈后闭环放大倍数增加，为正反馈。(3)若|1+AF|=0，则Af。即没有输入信号时，也会有输出信号，这种现象称自激振荡。8.1.3负反馈的四种组态1电压串联负反馈电压、电流反馈简易判别方法是：令输出端短路，若反馈电压消失，则为电压反馈，否则为电流反馈。串联、并联反馈简易判别方法是：输入信号和反馈信号在不同节点引入为串联反馈，在同一节点引

95、入为并联反馈。图8.3电压串联负反馈电路2电压并联负反馈图8.4电压并联负反馈电路3电流串联负反馈图8.5电流串联负反馈4电流并联负反馈图8.6电流并联负反馈8.1.4负反馈对放大器性能的影响负反馈对放大器性能的影响1提高放大倍数的稳定性2扩展带宽3减小非线性失真4负反馈对输入电阻和输出电阻的影响(1)负反馈对输入电阻的影响串联负反馈使输入电阻增大并联负反馈使输入电阻减小（2）负反馈对输出电阻的影响电压负反馈使输出电阻减小电流负反馈使输出电阻增大8.2.1基本差分放大器基本差分放大器差分放大器又称差动放大器，主要用作直流放大的输入级，具有很强的“零点漂移”抑制作用。这里所说的直流是指变化比较缓

96、慢的电信号，如由温度传感器检测出的反映温度变化的电信号等。基本差分放大电路如图8.8所示。8.2差分放大器差分放大器图8.8基本的差分放大电路2工作原理（1）对零点漂移的抑制作用零点漂移(简称零漂)指：放大电路输入信号为零时，输出信号不为零的现象。无信号输入时，由于两管的特性相同，元件参数相等，输出信号为零，避免了零点漂移现象。当环境温度发生变化或电源电压出现波动时，将引起三极管参数的变化，由于两管特性相同，电路对称，IC1=IC2；UC1=UC2。于是输出电压变化量为：Uo=UC1UC2=0故“零漂”现象消失。1各元件作用V1、V2是两只特性相同的三极管，实现电流放大；两管的集电极电阻RC，

97、实现将集电极电流变化转变为相应的电压变化；两管的RB1、RB2为三极管提供合适的静态工作；输入端两个电阻R将输入信号电压Ui转化成大小相等，方向（相位）相反的一对输入信号Ui1和Ui2，分别加到V1和V2的基极。习惯上称这对大小相等，方向（相位）相反的输入信号为差模信号，对应的输入方式称为差模输入；RL是负载，接两管集电极构成双端输出。（2）对差模信号的放大作用当加到图8.8所示的放大电路输入端时，V1、V2的基极获得一对差模信号、。此时两管集电极电位不再相等，差分放大电路输出端有电压输出，即,此过程可简述为：图8.9单级微变等效电路3动态性能指标估算（1）差模电压放大倍数Aud差分放大电路对

98、差模信号的电压放大倍数与单管电压放大倍数相等。单管电压放大倍数可由微变等效电路求得。例8.1在图8.8电路中，已知三极管，RB1=220k，RB2=5.1k，RC=18k，RL=39k。求：差模电压放大倍数。分析：由于整个差分放大电路的差模放大倍数Aud等于一个管子的电压放大倍数，故可通过单管(比如V1)的微变等效电路求出Aud。在差模输入时，两管集电极输出一增一减，且变化量相等，负载RL的中点电位是不随信号而变的，该中点可看作等效的交流地，因此单管放大电路的负载为，于是求Aud的微变等效电路如图8.9所示。解：由图8.9可知(2)共模电压放大倍数共模信号指：大小相等，方向(相位)相同的一对输

99、入信号，对应的输入方式称共模输入。一般来说，共模输入信号是一对等效的输入信号，由环境温度变化、电源电压波动引起输出端漂移电压折合到输入端而获得；或由差分放大电路两个输入端输入电压不相等而获得。实用中，没有可以用仪表检测到的，确实独立存在的共模信号，这一点要特别注意理解。例8.2在图8.10所示电路中，已知差分放大电路的输入信号。试求差模信号和共模信号。图8.10例8.2的电路分析：当差分放大电路两输入端信号不相等到时，可分离出等效的差模信号和共模信号。其中差模信号为：共模信号为：两边输入的差模信号分别为：两边输入的共模信号分别为：解：由上述分析可得=说明：实用中，真正能用仪表检测到的信号只有和

100、，是用仪表检测不到的。在共模输入时，；于是=由于电路对称，三极管特性相同,故=0即：差分放大电路参数完全对称时，共模放大倍数为0。(3)共模抑制比KCMR共模抑制比是用来表明差分放大电路对共模信号抑制能力的一个参数，定义为差模放大倍数Aud与共模放大倍数Auc的比值，用KCMR表示，即 KCMR=|此值越大，说明差分放大电路分辨差模信号的能力和抑制零点漂移的能力越强，放大电路的性能越好，一般差分放大电路的KCMR=。(4)差分放大电路的改进改进的差分放大电路如图8.11所示。图8.11改进的差分放大电路8.2.2带恒流源的差分放大器带恒流源的差分放大器带恒流源的差分放大电路，如图8.12所示。

101、图8.12带恒流源的差分放大电路图中RE越大，对温度变化引起的零点漂移抑制作用也越大。抑制过程可表示如下：IC1IE1UBE1IB1IC1 TIEIERE=UEIC2IE2UBE2IB2IC21静态分析(1)求IE3从恒流源入手先求UB3，然后求UE3、IE3。由图8.12可知=2动态分析恒流源不影响差模输入时放大电路的工作状态，因此动态分析不变。例8.3在图8.13所示电路中，V1、V2、V3均为3DG4C，为50，RB=10k，RC=30k，R=510，R1=5k，RE3=18k，V4为2CW15，稳定电压为8V。求：10各管的静态工作电压与电流。20差模电压放大倍数。30当输入电压Ui=

102、30mV时的输出电压及V1、V2管的集电极电压。(2)求IC1、IC2由于电路对称，故，因此(3)求IB1、IB2(4)求UC1、UC2图8.13例8.3的电路图解:10求各管的静态工作电压与电流由图8.13可知所以20求差模电压放大倍数由于=可得30Ui=30mV时，由图8.13可知，差模输出电压为Uo=AudUi=8830mV=2.64V由于差分放大电路对称，故单管输出电压为V又差模输入时，V1、V2集电极电位一升一降，不妨设下降，上升，则VV8.2.3差分放大器的输入、输出方式差分放大器的输入、输出方式1.单端输入、单端输出在单端输入的差分放大电路中，虽然信号是从一个管子的输入端加入，但

103、另一个管子仍然有信号输入。与双端输入、双端输出差分放大电路比较，输入信号一样，但输出信号只是从一个管子的集电极输出。所以，输出信号减小一半，因而电压放大倍数也减小了一半。也就是说，单端输入、单端输出电路的电压放大倍数只是单管电压放大倍数的一半。单端输出不能抑制温度变化，元件老化等因素引起的零点漂移，因而，必须采取工作点稳定措施，保证差分放大电路的正常工作。(a)反相输出(b)同相输出图8.14单端输入、单端输出的差分放大电路2.单端输入，双端输出图8.15所示的电路是单端输入、双端输出的差分放大电路，它的电压放大倍数与双端输入、双端输出的差分放大电路相同，且具有抑制温度、元件老化等因素引起的零

104、点漂移。图8.15单端输入、双端输出的差分放大电路2.双端输入、单端输出图8.16所示电路是双端输入，单端输出的差分放大电路，这种电路的电压放大倍数与单端输入、单端输出差分放大电路相同，且也要采取工作点稳定措施。图8.16双端输入、单端输出差分放大电路运算放大器大多被制作成集成电路，所以常称为集成运算放大电器，简称为集成运放。在一个集成电路中，可以含有一个运算放大器，也可以含有多个(两个或四个)运算放大器，集成运算放大器既可作直流放大器又可作交流放大器，其主要特征是电压放大倍数高，功率放大很大，输入电阻非常大和输出电阻较小。由于集成运算放大器具有体积小、重量轻、价格低、使用可靠、灵活方便、通用

105、性强等优点，在检测、自动控制、信号产生与信号处理等许多方面得到了广泛应用。8.3集成运算放大电路集成运算放大电路8.3.1集成运放的理想化条件集成运放的理想化条件(1)开环差模电压放大倍数趋于无穷；(2)输入电阻趋于无穷；(3)输出电阻趋于零；(4)共模抑制比趋于无穷；(5)有无限宽的频带；(6)当输入端u=u+时，uo=0。目前，集成运放的开环差模电压放大倍数均在104以上，输入电阻达到兆欧数量级，输出电阻在几百欧以下。因此，作近似分析时，常常对集成运放作理想化处理。对对于于工工作作在在线线性性状状态态的的理理想想集集成成运运放放，具有两个重要特性。1.理想集成运放两输入端间的电压为0，但又

106、不是短路，故常称为“虚短”。2.理想运放的两个输入端不取电流，但又不是开路，一般称为“虚断”。对对于于工工作作在在非非线线性性状状态态的的理理想想集集成成运运放放，则具有：当时，；当时，。其中是集成运放的正向或反向输出电压最大值。集成运放输出电压与差分输入电压之间的关系，可用图8.19所示的电压传输特性来描述。图8.19运算放大器的电压传输特性8.3.2基本运算电路基本运算电路1.反相比例运算电路反相比例运算电路如图8.20所示。图8.20反相比例运算电路由虚短、虚断可得：2.同相比例运算电路同相比例运算电路如图8.21所示。图8.21同相运算电路由虚短、虚断可得：3.加减运算电路(1)加法运

107、算电路加法运算电路如图8.22所示。图8.22加法运算电路因反相输入端为“虚地”，故得于是，输出电压为当时，则例8.4 在图8.22所示的反相加法运算电路中，若R11=5k，R12=10k，RF=20k，uI1=1V，uI2=2V，最大输出电压V。求输出电压。解：因，故电路工作在线性区，可实现反相加法运算。(2)减法运算电路减法运算电路如图8.23所示。图中减数加到反相输入端，被减数经R2、R3分压后加到同相输入端。图8.23减法运算电路由图可知故得当时，上式为即输出电压与输入电压的差值（）成正比例。当时，上式为可见输出电压等于两个输入电压的差，从而能进行减法运算。4.积分运算电路积分运算电路

108、如图8.24所示。图中，用CF代替RF构成反馈电路。图8.24积分运算电路设电容器CF上初始电压UC(0)=0，随着充电过程的进行，电容器CF两端的电压为d t由图8.24可知故d t5.微分运算电路微分运算是积分运算的逆运算。积分电路中，电阻R1与电容CF的位置对调一下，即得微分电路，电路如图8.25所示。图8.25微分运算电路由图8.25可知：故1.电压电流变换器(1)接地负载电压电流变换器接地负载电压电流变换器如图8.26所示。图8.26带接地负载的电压电流变换电路8.3.3信号测量电路信号测量电路由图8.26，根据“虚短”概念，由叠加定理可得解得由KCL得将代入上式，整理得(2)悬浮负

109、载电压电流变换器悬浮负载电压电流变换器电路如图8.27所示。（a）反相电压电流变换器（b）同相电压电流变换器图8.27悬浮负载的电压电流变换器图8.27（a）是一个反相电压电流变换器，它是一个电流并联负反馈电路，它的组成与反相放大器很相似，所不同的是现在的反馈元件（负载）可能是一个继电器线圈或内阻为RL的电流计。流过悬浮负载的电流为图8.27（b）是一个同相电压电流变换器，它是一个电流串联负反馈电路。该电路的负载电流为2.电流电压变换器电流电压变换器如图8.28所示，它是一个电压并联负反馈电路。这个电路本质上是一个反相放大器，只是没有输入电阻。输入电流直接接到集成运放的反相输入端。（a）基本电

110、路（b）典型电路图8.28电流电压变换器图8.28(a)是一个基本的电流电压变换器，根据集成运放的“虚断”和“虚地”概念，有和，故，从而有图8.28(b)是一个经常用在光电转换电路中的典型电路。图中V是光电二极管，工作于反向偏置状态。根据集成运放的“虚断”和“虚地”概念可得故3.电压、电流的测量一块普通的电工仪表表头，若与集成运放相连，可以改装成一块灵敏度较高的电子仪表，实现交、直流测量。(1)电压测量图8.29所示为直流毫伏表的典型原理电路图。图8.29直流毫伏表能测量小于1mV的微小电压值，而一般的万用表不可能有如此高的灵敏度。集成运放接成串联负反馈电路，输入电阻极高，理想条件下为无穷大，

111、一般电工仪表达不到（测量电压时，要求仪表的内阻越高越好）。表头满量程电压值不受表头内阻RG阻值的影响。只要是满量程的表头，换用前后不改变毫伏表性能。因此，表头互换性较普通电表好。由于RF阻值很小，可用温度系数较低的电阻丝绕制，提高了仪表的性能。以上述表头为基础，构成的多量程直流电压表如图8.30所示。图8.30多量程直流电压表(2)电流测量在上述1mV表头电路基础，加上分流器，可构成多量程的直流电流表，如图8.31所示。图8.31多量程直流电流表根据图8.31，由“虚短”、“虚断”概念可得：1mV电压表的输入为被测电流与分流电阻的乘积，即故4.测量放大器测量放大器电路如图8.33所示图8.33

112、测量放大电路由图8.33可知：(1) 热敏电阻 和R组成测量电桥。当电桥平衡时 ，相当于共模信号，故输出，若测量桥臂感受温度变化后，产生与相应的微小信号变化，这相当于差模信号，能进行有效地放大。(2)三个集成运放分为二级。第一级由A1和A2组成对称差分放大电路，它们均为同相比例放大器，具有串联反馈的形式，输入电阻很大。第二级是A3，它是差分放大器，具有抑制共模信号的能力。1.信号幅度比较电路(1)电压比较器电压比较电路如图8.34所示。图8.34电压比较器8.3.4信号处理电路信号处理电路由图8.34(a)可知：当时，输出为高电平；当时，输出为低电平。电压传输特性如图8.34(b)所示。说明若

113、加在同相输入端，加在反相输入端，则电压传输特性如图8.35(a)所示。实用中，集成运放的开环电压放大倍数总是有限的，现设V。则电压比较器输出达到最大输出电压时所需的净输入电压为(mV)故：反相端输入，mV时，V；mV时，V。电压传输特性如图8.35（b）实线所示。同相端输入，mV时，V；mV时，V。电压传输特性如图8.35（b）虚线所示。(a)同相端输入时电压传输特性(b)非理想集成运放时电压传输特性图8.35电压比较器传输特性不接基准电压，即时，电路如图8.36（a）所示，该电路称为过零比较器。（a）电路图（b）电压传输特性图8.36过零比较器由图8.36（a）可知：时，电压比较器输出高电平

114、；当时，电压比较器输出低电平。当由负值变为正值时，输出电压由高电平跳变为低电平；当由正值变为负值时，输出电压由低电平跳变为高电平。通常把比较器输出电压从一个电平跳变为另一个电平所对应的输入电压称为阈值电压(又称门限电压)。为了将输出电压限制在某一特定值，以与接在输出端的数字电路电平相配合，可在输出端接一个双向稳压管进行限幅，如图8.37（a）所示。其电压传输特性如图8.37（b）所示。图8.37有限幅的过零比较器例8.6设计一个简单的电压比较器，要求如下：UREF=2V；输出低电平约为6V，输出高电平约为0.7V；当输入电压大于2V时，输出为低电平。解：因输入电压大于2V时，输出为低电平。故输

115、入信号应加在反相输入端，同相输入端加2V的参考电压。又因输出低电平约为6V，输出高电平约为0.7V，故可采用具有限幅作用的硅稳压管接在输出端，它的稳定电压为6V。当输出高电平时，稳压管作普通二极管使用，其导通电压约为0.7V，故输出电压为0.7V；当输出低电平时，稳压管稳定电压为6V，故输出电压为6V。综上所述，满足设计要求的电路如图8.38所示。图8.38例8.6的电路图(2)滞回比较器滞回特性的比较器(又称施密特触发器)，如图8.39所示。8.39滞回比较器由图8.39(a)可知当输出为+UZ时，称为上限阈值电压；当输出为UZ时，称为下限阈值电压。说明由于该电路存在正反馈，因而输出高、低电

116、平转换很快。例如，设开始时uO=UZ，当uI增加到UT+，使uO有下降趋势时，正反馈过程为：这个正反馈过程很快使输出uO由UZ跳转到UZ。两个阈值的差称为回差电压，即调节R2、R3的比值，可改变回差电压值。回差电压大，抗干扰能力强，延时增加。实用中，就是通过调整回差电压来改变电路某些性能的。还可以在同相端再加一个固定值的参考电压UREF。此时，回差电压不受影响，改变的只是阈值，在电压传输特性上表现为特性曲线沿uI前后平移。因此，抗干扰能力不受影响，但越限保护电路的门限发生了改变。目前有专门设计的集成比较器供选用。常用的单电压集成比较器、四电压集成比较器引脚图如图8.40所示。（a）单电压集成比

117、较器（b）四电压集成比较器图8.40常用电压比较器引脚图例8.7电路如图8.41（a）所示，试求上、下限阈值电压，并画出电压传输特性。（a）电路图（b）电压传输特性图8.41例8.7的图解：由电路可知，当反相输入端电压低于同相输入端电压时，输出电压被双向稳压管箝位于在高电平6V。此时，同相输入端电压即为上限阈值电压V=1.5V当V时，输出电压由高电平6V跳变为被双向稳压管箝位的低电平V。此时，同相输入端电压跳变为下限阈值电压V)=V故当反相输入端电压 V时，输出电压由低电平 V跳变为高电平6V。电压传输特性如图8.41（b）所示。(3)窗口比较器窗口比较器的电路图和电压传输特性如图8.42所示

118、，主要用来检测输入电压是否在两个电平之间。图8.42窗口比较器2信号幅度的采样保持采样保持电路的任务是将信号定期和设备接通（称为采样），并且将那时的信号保持下来，直至下一次采样后，又保持在新的电平。采样保持电路是模数（A/D）转换电路的一个组成部分，其基本电路如图8.43所示。图8.43基本采样保持电路为了提高采样保持电路的输入电阻，降低电路的输出电阻，以便减小信号源和负载对电路性能的影响，实用中可采用已制成单片集成电路的集成采样保持器，其各引脚功能如图8.44所示。图8.44LF198/298/398采样保持电路3.有源滤波器采用集成运放可以在低频范围内构成相当简单的滤波器电路，如图8.45

119、所示。主要用作测量信号的低通滤波。(a)反相比例放大LPF（b）同相比例放大LPF图8.45低通滤波器（LPF）例8.8试确定图8.45(b)所示的低通滤波器的电阻和电容值。要求kHz，Au=2。解 已 知 kHz， 先 取 C=0.01F， 由 求取R值，故取用标称值。根据集成运放同相和反相两个输入端直流通路电阻平衡要求，有。已知。故，但标称值无，则R1、RF均可采用二个标称值为和的精密电阻串联来代替。1.正弦信号产生电路正弦信号产生电路，习惯上称正弦波振荡器，基本上是由放大器、正反馈、选频电路以及限幅器组成，如图8.46所示。图8.46正弦波振荡器电路简图8.3.5波形产生电路波形产生电路

120、正弦波振荡器的振荡条件相位条件：指从输出端反馈到输入端的反馈电压相位与原输入电压同相，即引入正反馈。振幅条件指：当闭环放大倍数大于1时，电路可以产生振荡。在临界振荡状态时，其闭环放大倍数等于1。实用中，正弦波振荡器有多种类型，不管哪种类型都是遵循相位条件和振幅条件设计的。振荡电路分析也是依据这两个条件进行的。故障分析时，首先判断起放大作用的元件是否正常工作(判断振幅条件)，然后判断选频电路是否正常工作(判断相位条件)。由集成运放组成的正弦波振荡器的典型实例是RC文氏桥振荡器，如图8.47所示。该电路的主要特点是采用RC串并联电路作为选频和反馈电路，集成运放和RF、R1构成同相比放大电路。图8.

121、47RC文氏桥振荡器由图可知令则(1)当时，反馈信号与原输入信号同相位，满足相位条件；反馈电路输出电压只有反馈电路输入电压的，且最大。因此，集成运放组成的放大电路中RF略大于2R1时就能满足振幅条件，从而产生振荡，振荡频率为。若，电路不能起振；若，输出电压的波形会产生接近方波失真。(2)当时，反馈电路输出信号与输入信号的相位不同相，无的正弦波信号电压输出。(3)为产生振荡，f=f0信号电压必须有一个从微弱开始逐渐增大，直至稳定的过程。实用中，常采用改变RF/R1来实现稳幅。例如，选择负温度系数的热敏电阻作反馈电阻RF，当输出电压增加使RF的功耗增大，它的温度上升，其负温度系数使它的阻值下降，于

122、是闭环电压放大倍数减小，达到稳幅目的。同理，也可选择正温度系数的热敏电阻作电阻R1，实现稳幅。RC文氏桥振荡电路结构简单，起振容易，频率调节方便，适用于低频振荡场合，最高振荡频率一般为10100kHz。例8.9在图8.47中，试求该振荡电路的频率范围？该采用多大的、什么样的电阻才能得到较理想的正弦波输出电压？解：振荡电路的频率范围可由式求得下限频率为Hz上限频率为Hz电阻R1由同相比例运算电路的放大倍数为3求得因：故：为实现稳幅，应采用正温度系数的热敏电阻。2.非正弦信号产生电路(1)方波发生器方波发生器的电路如图8.48(a)所示。(a)电路图(b)波形图图8.48方波发生器在期间：电容C充

123、电，按指数曲线上升，在时刻，使输出翻转为，如图8.48(b)波形所示。在期间：电容C放电，按指数曲线下降，在时刻，使输出又翻转为。这样又回到初始状态，以后按上述过程周而复始，形成振荡，输出为方波。振荡周期由RC充、放电快慢决定。若想获得矩形波，只要设法控制电容C的充、放电快慢，使充电时间常数和放电时间常数不同即可。具体电路如图849（a）所示，图8.49（b）为输出波形。（a）电路图（b）波形图图8.49占空比可调的矩形波发生器(2)锯齿波发生器锯齿波发生器的电路如图8.50（a）所示。该电路的主要特点是同相输入滞回比较器（A1）起开关作用；积分运算电路(A2)起延时作用。（a）电路图（b）波

124、形图图8.50锯齿波发生器(3)压控振荡器压控振荡器的电路如图10.51所示，图中控制端电压规定为正。（a）电路（b）电压波形图10.51压控振荡器及电压波形1.合理选用集成运放型号集成运放的主要技术指标有：(1)开环电压放大倍数开环电压放大倍数指集成运放在开环状态下的差模电压放大倍数。一般要求数量级越高越好，高质量的集成运放可达140dB以上。(2)输入失调电压输入失调电压指输入电压为零时，输出端出现的电压换算到输入端的数值。或指为了使输出电压为零而在输入端加的补偿电压。8.3.6集成运放使用中的问题集成运放使用中的问题(3)输入失调电流输入失调电流指输出为零时，流入放大器两输入端的静态基极

125、电流之差。(4)共模抑制比共模抑制比在应用中也是一个很重要的参数，其数值一般在80dB以上。(5)差模输入电阻集成运放的差模输入电阻指运放在开环条件下，两输入端之间的等效电阻，一般为几兆欧。(6)输出电阻集成运放的输出电阻指在开环条件下，从输出端和地端看进去的等效电阻。的大小反映了集成运放的负载能力。2.在使用集成运放时应熟悉管脚的功能集成运放类型很多，使用前必需充分查阅该型号器件的资料，熟悉其使用方法。常用的集成运放有单运放电路；双运放电路；四运放电路等，这些集成电路的电源均为，各引脚功能如图8.53所示。（a）单运放（b）双运放（c）四运放图8.53常用集成运放引脚图3.集成运放的消振与调

126、零消振与调零电路如图8.54所示。(a)F004(b)A741(F007)图8.54集成运放的调零4.输入保护输入端保护电路如图8.56所示。(a)反相输入(b)同相输入图8.56输入保护电路1反馈是将输出信号的一部分或全部以通过反馈网络送到输入端。负反馈放大电路有四种不同类型。由瞬时极性判断反馈的性质，由输出端判别电压或电流反馈，由输入端判别串联或并联反馈。2差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路形式，其特点是电路对称。3集成运放是一种高增益直接耦合放大器，掌握集成运放理想化条件是分析集成运放在线性和非线性应用时的基本概念和重要原则。理想运放线性应用时，若反相输入则有u =u +=0、i =

127、i +；若同相输入或差分输入则有u =u +、i =i +。理想运放组成正弦波振荡器时，关键是要满足振幅条件和相位条件。本章小结本章小结电子设备所需的直流电源，一般都是采用由交流电网供电，经“整流”、“滤波”、“稳压”后获得。所谓“整流”指把大小、方向都变化的交流电变成单向脉动的直流电，能完成整流任务的设备称为整流器。所谓“滤波”指滤除脉动直流电中的交流成分，使得输出波形平滑，能完成滤波任务的设备称为滤波器。所谓“稳压”指输入电压波动或负载变化引起输出电压变化时，能自动调整使输出电压维持在原值。本章将着重介绍单相桥式整流电路、电容滤波电路、串联型稳压电路、开关型稳压电路的原理和应用。第第9章章

128、直流稳压电源直流稳压电源9.1.1整流电路整流电路1.电路组成单相桥式整流电路如图9.1（a）所示，图9.1（b）是其简化电路。（a）电路原理图（b）电路简化图图9.1单相桥式整流电路9.1整流和滤波电路整流和滤波电路2工作原理当u2(t)为正半周时，V1、V3正偏而导通，V2、V4反偏而截止。电流经V1RLV3形成回路，RL上输出电压波形与u2(t)的正半周波形相同，电流iL从b流向c。当u2(t)为负半周时，V1、V3截止，V2、V4导通，电流经V2RLV4形成回路，RL上输出电压波形是u2(t)的负半周波形倒相，电流iL仍从b流向c。所以无论u2(t)为正半周还是负半周，流过RL的电流方

129、向是一致的。单相桥式整流的输出波形如图9.2所示。图9.2单相桥式整流电路输出波形 3参数估算sintdt因此，二极管最大整流应电流满足IFIL；最高反向工作电压应满足URMU2。 例9.1如图9.1所示的单相桥式整流电路，若要求在负载上得到24直流电压，100mA的直流电流，求整流变压器次级电压U2，并选出整流二极管。解：IF=IL=50mAURM=U2=37.5V根据上述数据，查表可选出最大整流电流为100mA，最高反向工作电压为50V的整流二极管2CZ52B。1.工作原理首先电源对电容充电，当充到最大值时电容放电。由于充电时间常数比放电时间常数小很多，所以充电快，放电慢。在下一个周期电源

130、电压高于电容电压时再次对电容充电，以后循环重复，波形如图9.4（b）所示。2.参数估算 UL1.2U2C(35) UC(1.52)U2式中T为电网交流电压的周期。滤波电路的主要元件是电容和电感，以电容滤波电路最常用，如图9.4所示。（a）原理图（b）波形图图9.4电容滤波电路9.1.2滤波电路滤波电路例9.2 已知单相桥式整流电容滤波电路如图9.4（a）所示。要求UL=12V，IL=100mA，电网工作频率为50Hz。试计算整流变压器次数电压有效值U2，并计算RL和C的值。解：VC(35)=(35)=(24.341.5)F UC(1.52)U2=1520V故：整流变压器次数电压有效值为10V，

131、负载RL为1.2k，滤波电容器的参数为47F/25V。2.电容滤波的特点(1)滤波后的输出电压中直流分量提高了，交流分量降低了。(2)电容滤波适用于负载电流较小的场合。(3)存在浪涌电流。可在整流二极管两端并接一只0.01F的电容器来防止浪涌电流烧坏整流二极管。(4) RLC值的改变可以影响输出直流电压的大小。RL开路时，输出UL约为1.4U2；C开路时，输出UL约为0.9U2；若C的容量减小，则输出UL小于1.2U2。9.2.1并联型稳压电路并联型稳压电路并联型稳压电路如图9.6所示。图9.6并联型直流稳压电路9.2稳压电路稳压电路其稳压过程分述如下：当交流电网波动而RL未变动时，若电网电压

132、上升，则UiULIZIURUL当电网未波动而负载RL变动时，若RL减小，则 ILIURULIZIURUL选择稳压管时，一般可按以下公式估算UZ=ULIZmax=(1.53)ILmaxUi=(23)UZ例9.3设电网波动引起整流滤波电路的输出电压变化10%，RL=1k，要求UL=10V，试确定图9.6中稳压电路元件的参数。解：(1)根据UZ=UL=10V得IL=10mA=ILmax由式IZmax=(1.53)ILmax，可查手册选择2CW17稳压管，其参数为：UZ=(910.5)V，IZ=5mA，PZ=250mW，IZmax=23mA，rz=25。(2)取Ui=25V，Ui变化10%时可算得Ui

133、max=27.5VUimin=22.5V（3）求出限流电阻Rmin=0.76k Rmax=0.83k所以R的取值范围为0.76kR0.83k，其功率为：=0.41W故可选择标称值为820/0.5W的电阻器并联型稳压电路结构简单，但受稳压管最大电流限制，又不能任意调节输出电压，所以只适用于输出电压不需调节，负载电流小，要求不甚高的场合。1.电路组成串联型稳压电路如图9.7所示。电路由四部分组成。图9.7串联型稳压电路9.2.2串联型稳压电路串联型稳压电路(1)采样单元采样单元有R1、R2、和RP组成，与负载RL并联，通过它可以反映输出电压Uo的变化。(2)基准单元基准单元由限流电阻R3与稳压管V

134、3组成。（3）放大单元放大单元由三极管V2组成。（4）调整单元调整单元由三极管V1组成，它是串联型稳压电路的核心元件。V1必须选择大功率三极管。2.工作原理串联型稳压电路的自动稳压过程按电网波动和负载电阻变动两种情况分述如下：UiUoUfUBE2IB2IC2UCE2UBE1IB1UCE1Uo RLUoUfUBE2IB2IC2UCE2UBE1IB1UCE1Uo当Ui或RL时的调整过程与上述相反。由上分析可知，这是一个负反馈系统。正因为电路内有深度电压串联负反馈，所以才能使输出电压稳定。串联型稳压电路的输出电压Uo，由采样单元的分压比和基准电压的乘积决定。因此调节电位器RP的滑动端子，可调节输出电

135、压Uo的大小。Uo的调节范围为Uomax=Uomin=例9.4在图9.7中，设稳压管工作电压UZ=6V，采样单元中R1=R2=RP，试估算输出电压的调节范围。解：由式（9.14）可估算出Uomax=36=18VUomin=9V故：该串联型稳压电路的输出电压可在9V18V之间调节。串联型稳压电路中的放大单元也可由集成运放组成，如图9.8所示。图中用复合管代替了V1，以便扩大输出电流；基准电压UZ和采样反馈电压Uf分别接于集成运放的同相和反相输入端。其稳压过程为：UoUf(UZUf)UB2UB1Uo图9.8采用集成运放和复合调整管的串联型稳压目前，集成稳压器已达百余种，并且成为模拟集成电路的一个重

136、要分支。它具有输出电流大，输出电压高，体积小，安装调试方便，可靠性高等优点，在电子电路中应用十分广泛。集成稳压器有三端及多端两种外部结构形式。输出电压有可调和固定两种形式：固定式输出电压为标准值，使用时不能再调节；可调式可通过外接元件，在较大范围内调节输出电压。此外，还有输出正电压和输出负电压的集成稳压器。稳压电源以小功率三端集成稳压器应用最为普遍。常用的型号有W78系列、W79系列、W317系列、W337系列。9.2.3三端集成稳压器三端集成稳压器1.固定输出的三端集成稳压器固定输出的三端集成稳压器的三端指输入端、输出端及公共端三个引出端，其外形及符号如图9.9所示。固定输出的三端集成稳压器

137、W78系列和W79系列各有七个品种，输出电压分别为5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V；最大输出电流可达1.5A；公共端的静态电流为8mA。型号后两位数字为输出电压值。在根据稳定电压值选择稳压器的型号时，要求经整流滤波后的电压要高于三端集成稳压器的输出电压23V（输出负电压时要低23V），但不宜过大。(a)外形（b）符号图9.9固定输出三端集成稳压器的外形及符号(1)基本应用电路固定输出的三端集成稳压器的基本应用电路如图9.10所示。图中：C1用以抑制过电压，抵消因输入线过长产生的电感效应并消除自激振荡；C2用以改善负载的瞬态响应，即瞬时增减负载电流时不致引起输出电压有较大的波动。

138、C1，C2一般选涤纶电容，容量为0.1F至几个F。安装时，两电容应直接与三端集成稳压器的引脚根部相连。图9.10固定输出三端集成稳压器基本应用电路(2)扩展输出电压的应用电路如果需要高于三端集成稳压器的输出电压，可采用如图9.11所示的升压电路。图9.11提高输出电压电路图中三端集成稳压器工作在悬浮状态，稳压电路的输出电压为 Uo=UXX+IQR2若R1、R2阻值较小，则可忽略IQR2，于是 UoUXX图9.11所示电路的缺点是：当稳压电路输入电压Ui变化时，IQ也发生变化，这将影响稳压电路的稳压精度，特别是R2较大时这种影响更明显。图9.12所示电路是用W78XX和A741组成的输出电压可调

139、的稳压电路。图中集成运放作为电压跟随器使用，它的电源借助于三端集成稳压器的输入直流电压。图9.12输出电压可调电路由图9.12可知当电位器滑动端在最上端时，可得最大输出电压Uomax=当电位器滑动端在最下端时，可得最小输出电压Uomin=故输出电压调节范围为 Uo例9.5在图9.12中，若选用三端集成稳压器W7815，已知RP=500，欲使输出电压调节范围为2045V，求R1和R2的电阻值。解：由上式可得45=20=解得R1=400R2=300(3)扩展输出电流的应用电路扩展输出电流的应用电路如图9.13所示。图9.13扩大输出电流电路(4)恒流源应用电路恒流源应用电路如图9.14所示。图9.

140、14恒流源应用电路2.可调输出的三端集成稳压器可调输出的三端集成稳压器W317（正输出）、W337（负输出）是近几年较新的产品，其最大输入、输出电压差极限为40V，输出电压1.235V（或1.2V35V）连续可调，输出电流0.51.5A，最小负载电流为5mA，输出端与调整端之间基准电压为1.25V，调整端静态电流为50A。其外形及符号如图9.15所示。图9.15可调输出三端集成稳压器(1)基本应用电路图9.16所示是W317可调输出三端集成稳压器基本应用电路。图9.16W317基本应用线路图中V1是为了防止输入短路，C1放电而损坏三端集成稳压器内部调整管发射结而接入。如果输入不会短路、输出电压

141、低于7V时，V1可不接。V2是为了防止输出短路时，C2放电损坏三端集成稳压器中放大管发射结而接入。如果RP上电压低于7V或C2容量小于1F时，V2也可省略不接。W317是依靠外接电阻给定输出电压的，要求RP的接地点应与负载电流返回点的接地点相同。同时，R1、RP应选择同种材料做的电阻，精度尽量高一些。输出端电容C2应采用钽电容或采用33F的电解电容。图9.17所示是W337可调负电压输出三端集成稳压器应用电路。（a）基本应用电路（b）加保护二极管的应用电路图9.17W337的应用电路(2)显示器慢启动应用电路图9.18所示电路是用W317组成的显示器慢启动应用电路。图9.18显示器慢启动应用电

142、路(3)电子控制应用电路图9.19所示是用W317组成的为TTL门电路供电的应用电路。图中输出电压的“有”、“无”，可由A点输入脉冲的高、低电平来控制。图9.19电子控制应用电路开关型稳压电路种类繁多，按开关信号产生的方式划分有自激式和他激式稳压电路。按开关电路与负载的连接方式划分有串联型和并联型。串联型开关稳压电路中开关调整管与负载串联连接，输出端通过调整管及整流二极管与电网相连，电网隔离性差，且只有一路电压输出。并联型开关稳压电路中输出端与电网间由开关变压器进行电气上的隔离，安全性好，通过开关变压器的次级可以做到多路电压输出，但电路复杂，对开关调整管要求高；按控制方式划分有脉宽调制（PWM

143、）和脉频调制（PFM）。由于开关稳压电路输出功率一般较大，尽管开关调整管相对功耗较小，但绝对功耗仍较大，因此实用中，必须加装散热片。9.3开关稳压电路开关稳压电路1.脉宽调制式串联型开关稳压电路脉宽调制式串联型开关稳压电路的基本电路如图9.20所示。图9.20脉宽调制式串联型开关稳压电路9.3.1开关稳压电路的工作原理开关稳压电路的工作原理(1)工作过程由电压比较器的特点可知，当uo1uT时，u+u，uo2为高电平，反之，uo2为低电平。当uo2为高电平时，V1饱和导通，输入电压Ui经滤波电感L加在滤波电容C和负载RL两端，在此期间，iL增长，L和C储存能量，V2因反偏而截止。当uo2为低电平

144、时，V1由饱和导通转换为截止，由于电感电流iL不能突变，iL经RL和续流二极管衰减而释放能量，此时滤波电容C也向RL放电，因而RL两端仍能获得连续的输出电压。当开关调整管在uo2的作用下又进入饱和导通，L、C再一次充电，以后V1又截止，L、C又放电，如此循环不已。(2)稳压原理当输入的交流电源电压波动或负载电流发生改变时，都将引起输出电压Uo的改变，由于负反馈作用，电路能自动调整而使Uo基本上维持稳定不变。稳压过程如下：若UoUF(UFUR)uo1为负值uo2输出高电平变窄（to）Uo从而使输出电压基本不变。反之，若UoUF(URUF)uo1为正值uo2输出高电平变宽（to）Uo同样使输出电压

145、基本不变。2.脉宽调制式并联型开关稳压电路脉宽调制式并联型开关稳压电路的基本电路如图9.21所示。图9.21脉宽调制式并联型开关稳压电路1.采用集成控制器的开关稳压电路图9.22所示是采用CW3524集成控制器组成的脉宽调制式串联型开关稳压电源实用电路，该稳压电源输出电压Uo=5V，输出电流Io=1A。图9.22用CW3524的开关稳压电源9.3.2开关电源电路分析开关电源电路分析(1)电路结构CW3524集成控制器CW3524芯片共有16只引脚，各引脚功能如图9.23所示，其中P15、P8分别接输入电压Ui的正、负端；P12、P11和P14、P13为驱动开关调整管基极的开关信号的两个输出端（

146、即脉宽调制式电压比较器输出信号uo2），两个输出端可单独使用，亦可并联使用，连接时一端接开关调整管基极，另一端接P8脚（即地）；P1、P2分别为比较放大器A1的反相和同相输入端；P16为基准电压源输出端；P6、P7分别为三角波振荡器外接振荡元件RT和CT的联结端，P9为防止自激的相位校正元件R4和C4的联接端。(1)工作过程在触发脉冲作用下，V1处于开关状态，当V1基极电压为正时饱和导通，Ui对L1进行充电，充电电流为I1，此时L1储存能量；当V1基极为负时，V1截止，储存在变压器初级线圈中的能量通过次级线圈L2及二极管V2向电容C充电，产生输出直流电压。(2)稳压原理当输入的交流电源电压波动

147、或负载电流发生变化，引起输出电压Uo变化时，通过取样比较电路组成的控制电路去改变开关调整管的导通与截止时间，使输出电压得以稳定。开关管导通时间to增大时，输出电压升高；反之，导通时间to减小时，输出电压就降低。当由于某种原因使输出电压升高时，通过取样比较电路使V1提前截止，引起toUo，使输出电压保持稳定。图9.23CW3524引脚图外电路开关调整管V1、V2均为PNP型硅功率管，V1选3CD15，V2选3CG14；V3为续流二极管；L和C组成型滤波电路，L=0.9mH,C=470F；R1和R2组成采样分压器电路；R3和R4是基准电压源的分压电路；R5为限流电阻，R6为过载保护取样电阻。RT一

148、般在1.8k100k之间选取，CT一般在0.1F1000F之间选取。控制器的最高频率为300kHz，工作时一般取在100kHz以下。(2)工作原理及稳压过程CW3524内部的基准电压源UR=5V，由P16脚引出，通过R3和R4（都是5k）分压，以UR=2.5V加在比较放大器的反相输入端（P1脚）；输出电压Uo通过R1和R2（都是5k）分压，以Uo=2.5V加在比较放大器的同相输入端（P2脚），此时，比较放大器因u+=u，其输出uo1=0。调整管在集成控制器作用下，开关稳压电路输入电压Ui=28V时，输出电压为稳定值5V。当输出电压因输入电压（电网波动引起）或负载变化引起变动时，若Uouo1为正

149、，uo2高电平脉宽变宽（P12输出高电平脉宽变宽）开关调整管（PNP）导通时间变短（to）Uo，Uo维持不变。此电路中开关调整管采用的是PNP型管，因此比较放大器的反相输入端和同相输入端的输入信号与图9.20虚框中所示的应该对调；另外，uo2高电平脉宽变宽时，PNP型管导通时间反而变短，分析时应予以注意。2.开关电源电路分析图9.24所示为某显示器开关电源。图9.24由TDA4605组成的开关电源(1)TDA4605TDA4605芯片共有8只引脚，各引脚功能如下。P1脚是取样电压反馈输入端，通过对输出电压取样，控制开关管导通时间，使输出电压保持稳定，实现自动稳压。P2脚是定时端，外接RC积分电

150、路，当对电容C充电使其电压达到3V时，则内部电路翻转，电容C通过内部闭合的等效开关很快放电至1V，并在1V上维持一定时间。对电容C何时再启动充电由P8脚决定，当P8脚上的信号极性由正向负跳变时，P2脚内部电路翻转，等效开关断开，开始对电容C充电。P3脚是过小输入保护端，一般连接到整流滤波输出端。当P3脚电压下降到1V以下时，保护电路动作，P5脚无驱动信号输出，开关管截止；若P3脚电压超过1.7V，P2脚产生一额外电流对外接的电容C充电，P3脚电压越高，P2脚输出的电流也越大，这样使电容C充电至3V的时间缩短，相应的开关管导通时间也缩短，起到稳定输出电压的作用，使因输入电压变化而引起输出电压变化

151、的趋势得到抑制。P4脚为地端。P5脚为开关管驱动脉冲输出端，在P2脚电容C充电期间，输出驱动脉冲，使开关管导通。这种驱动适合于场效应管。P6脚是电源端，它内部设有监视电路，只有P6脚电压达到12V时，该集成电路才启动工作。启动后，P6脚需6.9V以上的电压维持工作，当电压降至6.9V以下时，集成电路停止工作。P7脚是软启动端，外接启动电容，在内部3V基准电压对电容充电期间，控制开关管的导通时间。(2)电路分析起振过程P6脚得到直流电压，P2脚内部开关断开，输入直流电压通过R810给C811充电。P5脚输出驱动脉冲，开关调整管导通，脉冲变压器储能。当C811上电压充到3V时，TDA4605内部电

152、路翻转，P5脚停止输出驱动脉冲，同时P2脚内部的等效开关接通，C811快速放电，并最终箝位在1V左右。因开关管截止，脉冲变压器初级绕组在开关管导通期间储存的能量由次级各绕组经整流二极管释放，通过相应的电感和电容滤波得到各组稳定的直流电压输出。当次级能量释放至一定时，不足以使各整流二极管导通，次级绕组中电流突然截止，这样在各绕组上产生一个极性反转的电动势，由此在T802的反馈绕组2端产生由正到负的跳变，该跳变经R812、R806加至TDA4605的P8脚，使内部电路又触发，P2脚内部的等效开关断开，又开始对C811充电，P5脚再次输出驱动脉冲，开关管导通，以后周而复始。稳压过程当无输出电压取样反

153、馈环节时，P2脚上的电容C811由1V充电至3V时，内部电路才翻转，致使P5脚无输出，开关管截止。当P1脚有反馈电压时，假设输出电压升高，则由T802反馈绕组12上的感应电压经R812、R803、C810整流滤波后的直流电压也升高，P1脚电压升高，这样经过内部比较电路的作用，使电容C811上还没有充到3V时，电路就发生翻转，P5脚无输出，开关管截止。由此可见，电容充电时间缩短了，开关管的导通时间也相应缩短了，输出电压下降，实现了输出电压的稳定。另外，P3脚对因输入电压变化而引起的输出电压波动也能起到稳定作用，输入电压是经R811、R809分压加至P3脚的，当输入电压上升，使P3脚电压超过1.7

154、V时，P2脚内部产生一附加的电流对C811充电，使C811提前达到3V，相应的开关管导通时间缩短，起到稳压作用。电流保护开关管导通期间，由于初级绕组的激磁作用，绕组中电流是线性上升的，开关管导通时间越长，则电流能达到的峰值越大。开关管导通的时间同P2脚电容C811的充电时间相对应，而这个时间最长是C811充电至3V的时间。因此，开关管导通时间受到了限制，也就是电流受到了限制，从而实现了过流保护。欠压保护正常工作时，TDA4605的电源由R813、V802、C807对反馈绕组12上的脉冲电压整流滤波得到。由于此时正温度系数热敏电阻TH803的阻值很大，启动支路R804、TH803停止对TDA46

155、05供电。当输入电压下降，或负载短路使输出电压下降时，由反馈绕组12上的脉冲电压整流滤波得到的直流电压也降低，由P6脚的功能可知，当这一电压降至6.9V以下时，电路停止工作，实现欠压保护。由此可见，欠压保护是由P6脚完成的。1.直流稳压电源应包含整流、滤波和稳压三个部分。整流元件为二极管，滤波元件有电容和电感，滤波电容应与负载并联，滤波电感应与负载串联。滤波后的直流电压仍受到电网波动及负载变化的影响，为此要采取稳压措施。2.稳压电路主要有线性稳压电路和开关型稳压电路两种。小功率电源多用线性调整型稳压电路，其中三端集成稳压器由于使用方便，应用越来越广泛。大功率电源多采用开关型稳压电路，一般采用脉

156、宽调制实现稳压。开关型稳压电路又分串联型和并联型，由于并联型开关稳压电路易实现多组电压输出和电源与负载间电气隔离，因而应用较广泛。本章小结本章小结10.1.1晶闸管结构及其特性晶闸管结构及其特性晶闸管结构晶闸管结构如图10.1所示。图10.1晶闸管结构、外型及符号第第10章晶闸管及其应用章晶闸管及其应用10.1晶闸管晶闸管2.晶闸管的工作原理为了更清楚的说明工作原理，晶闸管可以看作是两个三极管PNP（V1）管和NPN（V2）管组合而成，电路模型如图10.2所示。图10.2晶闸管电路模型设在阳极和阴极之间接上电源UA，在控制极和阴极之间接入电源UG，如图10.3所示。图10.3晶闸管工作原理(1

157、)晶闸管加阳极负电压UA时，晶闸管处于反向阻断状态。(2)晶闸管加阳极正电压UA，控制极不加电压时，晶闸管处于正向阻断状态。(3)晶闸管加阳极正电压+UA，同时也加控制极正电压+UG，晶闸管导通。(4)要使导通的晶闸管截止，必须将阳极电压降至零或为负，使晶闸管阳极电流降至维持电流IH以下。 综上所述，可得如下结论：晶闸管与硅整流二极管相似，都具有反向阻断能力，但晶闸管还具有正向阻断能力，即晶闸管正向导通必须具有一定的条件：阳极加正向电压，同时控制极也加正向触发电压。晶闸管一旦导通，控制极即失去控制作用。要使晶闸管重新关断，必须做到以下两点之一：一是将阳极电流减小到小于维持电流IH；二是将阳极电

158、压减小到零或使之反向。3.晶闸管电压电流特性晶闸管的电压电流特性曲线，如图10.4所示。图10.4晶闸管电压电流特性曲线晶闸管导通后可以通过很大的电流，而它本身的压降只有1V左右，所以这一段特性曲线(BC段)靠近纵轴而且陡直，与二极管正向特性曲线相似。晶闸管的反向特性与一般二极管相似，当反向电压在某一数值以下时，只有很小的反向漏电流，晶闸管处于反向阻断状态。当反向电压增加到某一值时，反向漏电流急剧增大，使晶闸管反向击穿，这时所对应的电压称为反向转折电压UBR，晶闸管一旦反向击穿就永久损坏，在实际应用中应避免。1.电压参数(1)正向阻断峰值电压UDRM正向阻断峰值电压UDRM，指控制极断开时，允

159、许重复加在晶闸管两端的正向峰值电压，(2)反向阻断峰值电压UDRM反向阻断峰值电压UDRM，指允许重复加在晶闸管上的反向峰值电压。(3)额定电压UD通常把UDRM和URRM中较小的一个值称作晶闸管的额定电压。10.1.2晶闸管的主要参数晶闸管的主要参数(4)通态平均电压UT(AV)习惯上称为导通时的管压降。这个电压当然越小越好，一般为0.4V1.2V。2.电流参数(1)通态平均电流IT(AV)通态平均电流IT(AV)简称正向电流，指在标准散热条件和规定环境温度下(不超过40oC)，允许通过工频(50Hz)正弦半波电流在一个周期内的最大平均值。(2)维持电流IH维持电流IH，指在规定的环境温度和

160、控制极断路的情况下，维持晶闸管继续导通时需要的最小阳极电流。10.2.1晶闸管交直流开关晶闸管交直流开关1.交流开关图10.5(a)所示是用两只普通晶闸管V1和V2反向并联而组成的交流调压电路，其调压原理如下。(a)电路图(b)波形图图10.5晶闸管交流调压10.2晶闸管应用晶闸管应用(1)电源电压u的正半周，在t1时刻(t1=，又称控制角)将触发脉冲加到V2管的控制极，V2管被触发导通，此时V1管承受反向电压而截止。当电源电压u过零时，V2管自然关断。(2)电源电压u的负半周，在t2时刻(t2=180o+)将触发脉冲加到V1管的控制极，V1管被触发导通，此时V2管承受反向电压而截止。当电源电

161、压u过零时，V1管自然关断，负载上获得的电压波形如图10.5（b）所示，调节控制角便可实现交流调压。当控制角=0o时，即为交流开关。2.直流开关图10.6是一种能使连接在直流电源上的直流负载通、断的电路。开关S合在A端使晶闸管V1接通，V2断开，电容器C按图示的极性充电。然后当S倒向B端时，V2接通，C上的电荷通过V2放电，使V1反向偏置而截止。图10.6直流开关电路1.单结管结构与特性单结管结构示意图如图10.7（a）所示。图10.7单结管结构、符号和等效电路10.2.2触发电路触发电路在基极电源电压UBB一定时，单结管的电压电流特性可用发射极电流IE和发射极与第一基极B1之间的电压UBE1

162、的关系曲线来表示，该曲线又称单结管伏安特性，如图10.8所示。图10.8单结管的电压电流特性三个区域的分界点是P(称为峰点)和V（称为谷点）。UP、IP分别称为峰点电压和峰点电流；UV、IV分别称为谷点电压和谷点电流。由图10.7可知式中称单结管分压比，一般为0.50.8。上式表明峰点电压随基极电压改变而改变，实用中应注意这一点。(1)截止区截 止 区 对 应 曲 线 中 的 起 始 段 (OP)。 此 段UEUD+UA后，等效二极管导通，使RB1迅速减小，增大；又进一步促使RB1减小。从E、B1两端看，UE随的增大而减小，即具有负阻特性，这是单结管特有的。(3)饱和区饱和区对应曲线中的V点以

163、后段，过V点后再继续增大，RB1将变大，单结管进入饱和导通状态，又呈现正阻特性，与二极管正向特性相似。综上所述，单结管具有以下特点：当发射极电压等于峰点电压UP时，单结管导通。导通之后，当发射电压减小到uEUV时，管子由导通变为截止。一般单结管的谷点电压在25V。单结管的发射极与第一基极之间的RB1是一个阻值随发射极电流增大而变小的电阻，RB2则是一个与发射极电流无关的电阻。不同的单结管有不同的UP和UV。同一个单结管，若电源电压UBB不同，它的UP和UV也有所不同。在触发电路中常选用UV低一些或IV大一些的单结管。2.单结管振荡电路单结管振荡电路如图10.9（a）所示，它能产生一系列脉冲，用

164、来触发晶闸管。（a）电路图(b)波形图图10.9单结管振荡电路及波形当合上开关S后，电源通过R1、R2加到单结管的两个基极上，同时又通过R、RP向电容器C充电，uC按指数规律上升。在uC（uC=uE）UP时，单结管截止，R1两端输出电压近似为0。当uC达到峰点电压UP时，单结管的E、B1极之间突然导通，电阻RB1急剧减小，电容上的电压通过RB1、R1放电，由于RB1、R1都很小，放电很快，放电电流在R1上形成一个脉冲电压uo。当uC下降到谷点电压UV时，E、B1极之间恢复阻断状态，单结管从导通跳变到截止，输出电压uo下降到零，完成一次振荡。当E、B1极之间截止后，电源又对C充电，并重复上述过程

165、，结果在R1上得到一个周期性尖脉冲输出电压，如图10.9(b)所示。上述电路的工作过程是利用了单结管负阻特性和RC充放电特性，如果改变RP，便可改变电容充放电的快慢，使输出的脉冲前移或后移，从而改变控制角，控制了晶闸管触发导通的时刻。显然，充放电时间常数=RC大时，触发脉冲后移，大，晶闸管推迟导通；小时，触发脉冲前移，小，晶闸管提前导通。需要特别说明的是：实用中必须解决触发电路与主电路同步的问题，否则会产生失控现象。用单结管振荡电路提供触发电压时，解决同步问题的具体办法可用稳压管对全波整流输出限幅后作为基极电源，如图10.10所示。图中TS称同步变压器，初级接主电源。图10.10单结管触发电路

166、。1.晶闸管是一种大功率可控整流器件，其主要特点是具有正反向阻断特性和触发导通特性等。广泛用于交流调压(交流开关)，直流逆变(直流开关)等场合。2.晶闸管的触发需要触发电路提供触发脉冲。一般情况下，触发电路可由单结管组成。单结管具有负阻特性，与电容组合可实现脉冲振荡。改变电容充放电的快慢(的大小)，可改变第一个触发脉冲出现的时刻，从而控制晶闸管导通的时刻，实现晶闸管可控。本章小结本章小结第第11章章技能训练及应用实践技能训练及应用实践11.1电阻器、电容器的识别与检测及万用表的使用11.训练目的(1)熟悉电阻器、电容器的外形、型号命名法。(2)学习用万用表检测电阻器、电容器的方法。(3)学习使

167、用万用表。2.训练器材万用表1只不同型号的电阻器、电容器若干只。3.训练内容和步骤(1)电阻的识别和检测，将结果填入表11.中.表表11.电阻的识别和检测电阻的识别和检测序号标志识别测量合格否材料阻值允许误差功率量程阻值(2)色环电阻的识别和检测，将结果记录于表11.中表表11.色环电阻的识别和检测色环电阻的识别和检测序号色环颜色（按顺序填写）识别测量合格否阻值允许误差功率量程阻值(3)电容器的识别和检测，将结果记录于表11.中表表11.电容的识别和检测电容的识别和检测序号标志识别测量漏电电阻合格否材料容量耐压量程阻值(4)万用表的使用将万用表的功能转换开关旋至交流电压挡，按要求测试三相交流电

168、源的线电压、相电压值，记录于表11.中。表表11.三相交流电源的电压三相交流电源的电压项目档位线电压相电压UUVUVWUWUUUNUVNUWN500V250V测量直流电压和电流按电路图11.连好线，测试电源电压，电阻R的电压及回路中的电流。将结果记录于表中11.中。图11.直流电压和电流测量电路表表11.直流电压和电流的测量直流电压和电流的测量电源电压电阻电压电流挡位测量值挡位测量值挡位测量值5.报告要求（1）画出测试电路。（2）整理各表中的测试数据。（3）总结万用表的使用方法及注意事项。11.2基尔霍夫定律和叠加定理的验证1训练目的。（1）练习电路接线，学习电压表，电流表，稳压电源的使用方法

169、。（2）加深对基尔霍夫定律、叠加定理的理解。（3）加深对电压、电流参考方向的理解。2训练器材直流稳压电源30V可调1台电阻器20、50、1005%/0.5W各1只直流毫安表0500mA2只050100mA1只直流电压表01530V1只3训练内容与步骤训练内容与步骤（1）验证基尔霍夫定律 电路如图11.2所示，（开关S1、S2均断开）经教师检查无误后，方可进行下一步。图11.2 验证基尔霍夫定律电路图调节稳压电源第一组的输出为15V作为E1,第二组的输出电压为3V作为E2，把S1、S2分别合向点1和点4。将各电流表读数记入表11.6中实测栏内，并验算栏内验算a节点电流的代数和I=0？用电压表分别

170、测量各元件电压Uab、Ubc、Ucd、及Uda，记录于表13.6中。并验算回路abcda及abca的电压代数和.注意：在电路中串联电流表时，电流表的极性应按图11.2所标电流参考方向去接，如果表针反偏，则应将电流表“+”“”接线柱上的导线对换，但其读数应记作负值，这就是参考方向的实际意义。测量电压时也有同样的情况。表表11.6数据记录表数据记录表 电量及有关 数值项目数值栏 验算栏I1(m A)I2(m A)I3(m A)节点a电流的代数和I=0？理论计算值测量值表表11.7数据记录表数据记录表 电量及有关 数值 项目数值栏验算栏UabUbcUcdUdaUca回路abcda回路abcaU=0？

171、（2）验证叠加定理验证电路见图11.2所示。将开关S1合到点1，开关S2合到4，即电压源E1、E2共同作用在电路的情况，将电流表测出的电流值及电压表测出的电压值填入表11.8中。将开关S1合到点1，开关S2合到点3，即电压源E1单独作用于电路的情况，将电流表测出的电流值及电压表测出的电压值填入表11.8中。将S1合到点2，S2合到点4，即电压源E2单独作用于电路，也将所测得的电流值和电压值填入表11.8中。表表11.8数据记录表数据记录表电量及数值作用情况电流电压I1（m A）I2（m A）I3（m A）Uac(V)Uba(V)Uda(V)E1、E2共同作用E1、单独作用E2、单独作用注意：接

172、线时，必须将电源E1和E2关掉，以免稳压电源因输出端短路烧坏。4.报告要求（1）画出验证电路图，简述训练过程。（2）将各理论计算值及各实测值列表说明。（3）用表11.6、11.7、11.8中的数据，分别验证基尔霍夫定律和叠加定理的正确性1.训练目的训练目的(1)初步掌握有源线性二端网络的参数的测定方法。(2)加深对戴维南定理的理解。2.训练器材训练器材双路直流稳压电源1台直流毫安表050100mA1只电阻器1K、510、100、2K/0.5W各一只电位器470/1W2只数字万用表或指针式万用表1只11.3戴维南定理的验证戴维南定理的验证图11.33.技能训练技术知识技能训练技术知识（1）线性有

173、源二端网络参数UOC的测定方法：UOC采用直接测量法：当所用万用表的内阻RV远大于等效电阻RO时，可直接将电压表并联在有源线性二端网络两端，电压表的指示值即为开路电压UOC。如图11.3所示。图11.3(2)R0的测量方法有：开路短路法、附加电阻法、附加电源法。开路短路法：由戴维南定理和诺顿定理知， R0=利用RA很小的电流表测出ISC。这种方法不适合不允许直接短路的二端网络。如图11.4所示。附加电阻法：测出二端网络的开路电压以后，在端口处接一负载电阻RL，然后测出负载电阻RL两端的电压URL，如图11.5所示。因URL=则等效电阻R0R0=（1）RL附加电源法：令有源二端网络中的所有独立源

174、置零，然后在端口处加一个给定电压为U的电压源，测得入口电流I,如图11.6所示，则RO=4：训练内容及步骤(1)测试有源二端网络（虚线框内电路）的外特性U=f (I)。按图11.7接线,调节RP的大小，测出电压U和电流I，将数据填入表11.9中。表表11.9I（mA）U(V) 图11.7有源二端网络的外特性测试电路(2)按图11.3测开路电压UOC的方法，测出图11.7中有源二端网络的开路电压UOC=（）V.(3)测二端网络的等效电阻Ro。任选一种测Ro的方法，测网络除源后的等效电阻，并记录R0=（）(4)利用上面测得的UOC和RO，组成戴维南等效电路如图11.8，调节RP，测定其外特性U，=

175、f (I).将测得的数据填入表11.10中。图11.8戴维南等效电路表表11.10I，（mA）U，（V）5.报告要求：（1）绘出测试电路图，简述训练过程。（2）根据表1.8和表1.9的结果，在同一坐标系画出两条外特性曲线，作比较，并分析产生误差的原因。11.4日光灯照明电路及功率因数的提高日光灯照明电路及功率因数的提高1.训练目的：（1）熟悉日光灯照明电路的接线，了解日光灯电路的的工作原理。（2）了解提高功率因数的意义和方法。（3）学习用实验的方法求线圈的参数。（4）学习使用功率表。2.训练器材日光灯（40W）照明电路接线板1块MF7型万用表1只交流毫安表0500mA3只多量程功率表1只3.技

176、能训练技术知识 日光灯电路的组成:日光灯电路由灯管、镇流器、启辉器三部分组成。图11.9（a）为日光灯电路，图中1是灯管，2是镇流器，3是启辉器。 图（a） 图（b） 启辉器的内部结构如图11.9（b）所示，其中1是圆柱形外壳，2是辉光管，3是辉光管内部的倒U型双金属片，4是固定触头，通常情况下双金属片和固定触头是分开的，5是小容量的电容器，6是插头（）多量程功率表的使用功率表的电压线圈，电流线圈标有*的一端是同极性端，连线时要连在电源的同一侧。读数方法：功率表上不注明瓦数，只标出分格数，每分格代表的功率值由电压、电流量限UN和IN确定，即分格常数C：C=功率表的指示值P=C(为指针所指的格数

177、）注意：功率表电路中，功率表电流线圈的电流、电注意：功率表电路中，功率表电流线圈的电流、电压线圈的电压都不能超过所选的量限压线圈的电压都不能超过所选的量限UN和IN 。 4训练内容和步（1）日光灯电路参数的测量按电路图11.11连好线。断开电容支路的开关S，点燃日光灯，测量电源电压U，灯管两端的电压UR，镇流器两端的电压UrL，及I1，功率表的指示值P等。 图11.11 日光灯电路项目测量数据计算数据UUrLURIPRrL测量值（2）改善日光灯电路的功率因数合上电容支路的开关S,将电容从零开始增加，使电路从感性变成容性，每改变电容一次，测出日光灯支路的电流I1，电容支路的电流I2，总电流I,电

178、路的功率P。表表11.11 cos表表11.12项目给定测量数据计算数据UCII1I2PcosQ1220V1F2220V2F3220V3F4220V4F5220V5F5.报告要求：（1）完成表格中的计算值。（2）做出f (c)曲线，功率因数曲线cosf (c)。（3）说明功率因数提高的原因和意义。1训练目的11.5常用电子仪器的使用常用电子仪器的使用（1）了解双踪示波器，低频信号发生器，稳压电源，晶体管毫伏表的原理和主要技术指标。（2）掌握用双踪示波器测量信号幅度，频率，相位和脉冲信号的有关参数。（3）掌握晶体管毫伏表的正确使用方法。2.训练器材双踪示波器1台低频信号发生器1台双路稳压电源晶体

179、管毫伏表1只数字式（或指针式）万用表1只3训练内容及步骤（1）稳压电源的使用接通稳压电源的开关，调电压调节旋钮使两路电源分别输出+3V和+12V，用数字式（或指针式）万用表“DCV”档测量输出电压的值。（2）低频信号发生器及晶体管毫伏表的使用信号发生器输出频率的调节方法按下“频率范围”波段开关，配合面板上的频率调节旋钮，可使信号发生器输出频率可在1KHz2MHz的范围内改变。信号发生器输出幅度的调节方法调节输出“衰减”（20dB、40dB）波段开关和“输出调节”电位器，便可在输出端得到所需的电压，其输出为010V范围。低频信号发生器和毫伏表的使用将信号发生器的频率旋钮调至1KHz，调节“输出调

180、节”旋钮，使仪器输出电压为5V左右的正弦波，分别置分贝衰减开关于0dB、20dB、40dB、60dB档，用毫伏表分别测出相应的电压值。注意：毫伏表接于被测信号时，应先接“接地”端，然后再接“非接地”端，测量结束时，应按相反顺序取下。不测时，应将两输入短接或置于1V以上的量程。（3）示波器的使用使用前的检查与校准先将示波器面板上各键置于如下位置：“显示方式”置“XY”；“极性”选择位于“+”；“触发方式”位于“内触发”；“DC，GND，AC”置于“AC”；“高频，常态，自动”开关位于“自动”位置；“微调，V/div”置“校准”和“0.2V/div”档。然后用同轴电缆将校准信号输出端与CH1通道的

181、输入端相连，开启电源后，示波器屏幕上应显示幅度为1V、周期为1ms的方波。调节“辉度”“聚焦”和“辅助聚焦”各旋钮使观察到的波形细而清晰，调节亮度旋钮于适中位置。交流信号电压幅值的测量使低频信号发生器信号频率为1KHz、信号有效值为5V，适当选择示波器灵敏度选择开关“V/div”的位置（微调置“校准”），使示波器上能观察到完整、稳定的正弦波，则此时表示纵向坐标每格代表的电压伏特数，根据被测波形在纵向高度所占格数便可读出电压的数值，将信号发生器的分贝衰减器置于表11.13中要求的位置，并测出其结果记入表中。表表11.13输出衰减(db) 0-20dB-40dB-60dB示波器v/div位置峰峰波

182、形高度(格)峰峰电压(伏)电压有效值(伏)交流信号频率的测量将示波器的“t/div微调”旋钮置于“校准”，此时，扫描速率开关“t/div”所置刻度值表示屏幕横向坐标每格所表示的时间值。根据被测信号波形在横向所占的格数直接读出信号的周期，若要测量频率只需将被测的周期求倒数即为频率值。按表11.14所示频率，由信号发生器输出信号，用示波器测出其周期，计算频率，并将所测结果与已知频率比较。表表11.14信号频率(KHZ) 1 5 10 100扫描速度(t/div)一个周期占有水平格数信号频率交流信号相位差的测量测量两个相同频率信号之间的相位关系时，使“显示方式”开关置“交替”或“断续”工作状态，触发

183、信号取自YB通道，以测量两个信号的相位差.如图11.12（a）所示。图11.12(a)两个信号相位差的测量如图11.12(a)所示被测波形，波形一个周期在横坐标刻度上占格（div），这时每一格相应为360/8=45相位差计算公式为：=45/div(div)=452div=90脉冲信号宽度的测量脉冲宽度的测量：首先通过示波器的移位旋钮将脉冲波形移至屏幕中心，并调节“t/div”开关，使其在X轴方向基本占据整数格。例如：图11.12（b）中t/div为1ms/div,求得：脉宽tw=1ms/div5div=5ms图11.12(b)脉冲信号宽度的测量4报告要求（1）认真记录数据并填写相应表格。（2）

184、回答思考题。5思考题（1）用示波器时若要达到下列要求应调节哪些旋钮和开关？波形清晰、亮度适中；波形稳定；移动波形位置；改变波形的显示个数；改变波形的高度；同时观察两路波形。（2）用示波器测量信号的频率与幅值时，如何来保证测量精度?11.6半导体二极管的识别与检测及基本应用电路测试1.训练目的（1）熟悉半导体二极管的外形及引脚识别方法。（2）练习查阅半导体器件手册，熟悉二极管的类别、型号及主要性能参数。（3）掌握用万用表判别二极管好坏的方法。（4）学习二极管伏安特性曲线的测试方法，熟悉二极管应用电路的工作原理及测试方法。（5）练习信号发生器和示波器的使用。2.训练器材万用表1只半导体器件手册1本

185、不同规格、类型的半导体二极管若干只直流稳压电源双踪示波器、低频信号发生器各1台二极管（2CZ）2只电阻器620/0.5W、电位器220/1W各1只（1）二极管的识别与检测 按照附录中二极管的识别与检测的方法，用万用表判别普通二极管极性及质量好坏，记录测得的正向反向电阻的阻值及万用表的型号、挡位。记录于表11.15中。表11.15二极管型号正向电阻反向电阻性能好坏R100档R1K档R100档R1K档123(2)二极管伏安特性曲线的测试二极管的伏安特性曲线是指二极管两端电压与通过二极管电流之间的关系，测试电路如图11.13所示。用逐点测量法，调节P，改变输入电压i，分别测出二极管两端电压D和通二极

186、管的电流iD，即可在坐标纸上描绘出它的伏安特性曲线iDf(UD).图11.13二极管伏安特性的测试按图11.13连接电路，经检查无误后，接通V直流电源。调节电位器RP,使输入电压Ui按表11.16所示从零逐渐增大到V。用万用表分别测出电阻两端电压R和二极管两端电压并根据iD=uR/R算出通过二极管的电流iD,记于表11.16中。用同样的方法进行两次测量，然后取其平均值，即可得到二极管的正向特性。表表11.1611.16二极管的正向特性二极管的正向特性ui(V)0.00.40.50.60.70.81.02.03.04.05.0第一次测量uR(V)uD(V)第二次测量uR(V)uD(V)平均值uR

187、(V)uD(V)iD(mA)将图11.13所示电路的电源正，负极性互换，使二极管反偏，然后调节RP按表.11.17所示的Ui值，分别测出对应的UR和UD，记于表11.17中。表表11.1711.17二极管的反向特性二极管的反向特性ui(V)0.00-1.00-2.00-3.00-4.00uR(V)uD(V)i()(a)半波整流(b)限幅电路图11.14二极管应用电路(3)二极管应用电路按图11.14(a)所示半波整流电路接线，在输入端加频率为KHZ，幅值为V的正弦信号Ui,用双踪示波器观察Ui和Uo的波形，并画出它们的对应关系按图11.14(b)所示限幅电路接线，使直流基准电压UREF=5V，

188、在输入端加频率为1KHZ、V的正弦信号ui用示波器观察ui和uO的波形，画出它们的对应关系，并记下它们数值4.报告要求：(1)整理表格数据，在坐标纸上画出二极管伏安特性曲线(2)画出半波整流电路，限幅电路的输入，输出波形，分析测试结果11.7三极管的识别和检测三极管的识别和检测1.训练目的(1)学习查阅三极管的产品手册。(2)学习使用万用表检测三极管。(3)加深对三极管特性和参数的理解。2.训练器材万用表1只NPN型和PNP型小功率三极管若干只直流稳压电源10K/1W电位器、100K、2K/0.5W电阻各1只 参数型号与类型ICM(mA)PCM(mW)V（BR）CEO（V）ICEO(A)hFE

189、合格否手册值测试值-手册值测试值-3.训练内容步骤（1）按提供的三极管的型号，查阅产品手册，将其主要参数填入表11.18中。表表11.18型号3DG6B3AX31BDX2111管脚图管型（2）用万用表判别三极管的管脚和管型，记录于表11.19中。表表11.19（3）用万用表检测三极管的性能，记录于表11.20中。表表11.20型号基极接红表笔基极接黑表笔合格否b、e之间 b、c之间 e、b之间 c、b之间图11.15三极管特性测试（4）测试三极管电路的电压传输特性按图11.15所示电路接线，检查无误后，接通直流电源电压VCC。调节电位器RP，使输入电压uI由零逐渐增大，如表1.21所示，用万用

190、表测出对应的uBE、uO值，并计算出iC，记入表11.21中。表11.21 三极管电压传输特性uI/V01.002.002.503.003.504.005.006.007.008.00uBE /VuO/ViC/m A4.报告要求（1）整理表格中的测试数据。（2）在坐标纸上作出电压传输特性uO=f(uI)和转移特性iC=f(uBE)，求出线性部分的电压放大倍数Au=的值。1.实训目的(1)掌握印制电路板的制作方法（刀刻法或腐蚀法）和电路的安装调试检测方法。(2)观察静态工作点和负载对放大电路输出波形、电压放大倍数的影响。(3)熟练掌握常用电子仪器、仪表的使用。2.实训内容(1)根据图11.24所

191、示的电路完成放大电路的安装。(2)完成电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量。11.8分压偏置共射放大电路安装与测试分压偏置共射放大电路安装与测试图11.24分压式偏置共发射极放大电路1.实训器材(1)直流稳压电源一台(2)低频信号发生器一台(3)示波器一台(4)晶体管毫伏表一只(5)万用表一块(6)敷铜板（或空心铆钉板）一块(7)电烙铁及焊锡(8)微型电钻或小型台钻一台(9)常用工具一套1.实训步骤(1)根据图11.24绘制出印制电路图如图11.25所示。图11.25分压式偏置共发射极放大电路印刷电路图 (2)根据图11.25用刀刻法或腐蚀法制作印制电路板，并在相应位置上打孔，涂酒精、松香溶

192、液。若选用空心铆钉板，此步可省。(3)根据图11.24所示电路，列出元件清单。备好元件，检测各元件好坏。(4)根据图11.25完成各元件的安装。装配工艺要求如下。电阻采用水平式安装，贴紧印制电路板，色环方向应该一致。三极管采用直立式安装，底面离印制电路板距离51mm。 电容器尽量插到底，底面离印制电路板距离51mm。电位器尽量插到底，不能倾斜、三只脚均需焊接。插件装配美观、均匀、端正、整齐，不能歪斜，高矮有序。所有插入焊片孔的元器件引线及导线均采用直脚焊，并严格做到先剪后焊。焊点要求圆滑、光亮，防止虚焊、搭焊和散焊。(5)检查各元件装配无误后，用烙铁将断口A、B、C连接好，接通12V直流电源。

193、(6)调整放大电路的静态工作点。调节RP，使三极管的集一射极电压UCE=57V，测量出UBE和URC，并计算集电极电流。(7) 测量电压放大倍数。给放大电路输入端输入f=1kHz、Ui=5mV的正弦交流信号，用示波器观察输出波形，用毫伏表测量输出电压Uo，记下波形和数据。将断口B断开，观察、测量放大电路输出端开路时的输出波形和输出电压，记下波形和数据，连好断口B。分别计算带负载和空载时的放大倍数Au，记录于表11.29中。提示：必须在关闭电源后，才能将断口焊开或连上。(8)测量输入、输出电阻。断开断口A，用毫伏表测输入端电压Ui，记下数据；用R1(1k)连好断口A，再用毫伏表测量基极输入电压，

194、记下数据。用下式计算输入电阻。输出电阻可利用(7)测得的数据和式求得。求出的输入、输出电阻记于表11.29中。(9)调节RP，观察波形变化，并针对饱和失真和截止失真两种情形，完成表11.29所要求的测量。(10)将断口D封好，模拟三极管发射结击穿，完成表11.29所要求的测量。然后将断口D断开。(11)将断口E封好、模拟三极管C、E之间击穿短路，完成表11.29所要求的测量。然后将断口E断开。(12)将断口C断开，即断开CE，引入交流负反馈，完成表11.29所要求的测量。然后将C封好。5.注意事项(1)不准带电拆接线路。(2)测量放大倍数时，各仪器的接地端应连接在一个公共接地端上，以防干扰。6

195、.实训报告要求(1)整理测试数据，并填入表11.29。(2)分析调整偏置电阻时，波形失真的变化情况。(3)比较实训值和理论值，分析产生误差的原因。(4)完成实训报告。表11.29静态工作点对放大倍数、输出波形的影响工作状态UCEUBEAURiRo输出波形波形分析工作点合适RL=5.1kRL开路工作点过高工作点过低发射结击穿C、E间击穿CE断开测试中出现的故障及排除方法1.实训目的(1)学会结型场效应管放大电路的安装(2)掌握场效应管放大电路的电压放大倍数的测试方法。2.实训内容(1)根据图11.26所示的电路完成放大电路的安装。(2)完成电压放大倍数、输入、输出电阻的测试。11.9共源极场效应

196、管放大电路安装与测试共源极场效应管放大电路安装与测试图11.26共源极放大电路3.实训器材(1)直流稳压电源一台(2)低频信号发生器一台(3)示波器一台(4)晶体管毫伏表一只(5)万用表一块(6)纹孔板（或空心铆钉板）一块(7)电烙铁及焊锡(8)常用工具4.实训步骤(1)根据图11.26绘制出装配电路图，并标清楚各元件的位置。(2)根据图11.26列出元件清单。备好元件，检测各元件好坏。(3)根据绘制好的装配图，在纹孔板上完成各元件的安装。纹孔板示意图如图11.27。(4)检查各元件安装无误后，用烙铁将断口A连接好，接通12V电源。(5)输入端输入正弦信号（f=1kHz、Ui=25mV），用示

197、波器观察输出电压波形。如输出电压波形出现双向切顶失真，可以减小输入电压幅值；如输出电压波形出现单峰切顶失真，可增大或减小RP，使输出电压波形不失真。用毫伏表测出放大电路的输出电压Uo和输入电压Ui，并做好记录，计算出电压放大倍数：(6)去掉输入信号，测出静态工作点ID（万用表应串入漏极电路）和UDS的值，并做好记录。(7)将断口A断开，重复（5）、（6）并进行比较。图11.27纹孔板5.实训报告要求(1)画出装配图。(2)整理测试数据，填入自行设计的表格中。(3)完成实训报告。1.实训目的(1)学会识别和选择集成功放。(2)掌握功放的性能参数、主要指标测量方法。2.实训内容(1)根据图11.2

198、8完成集成功放电路的安装。(2)完成最大输出功率、电源供给功率、效率的测量。11.10集成功放集成功放图11.28TDA2030应用电路4.实训步骤(1)根据图11.28绘制出装配电路图，如图11.29所示，并标清楚各元件的位置。图11.29TDA2030装配图3.实训器材(1)直流稳压电源（可调）一台(2)低频信号发生器一台(3)示波器一台(4)晶体管毫伏表一只(5)万用表一块(6)纹孔板（或空心铆钉板）一块(7)电烙铁及焊锡(8)常用工具一套(2)根据图11.28列出元件清单。备好元件，检查各元件的好坏。(3)正确识读TDA2030集成功放各引脚。正面识读时，从左到右为P1P5。(4)根据

199、绘制好的装配图，完成各元件的安装。(5)检查各元件安装无误后，接通9V电源。(6)在电路输入端输入1kHz正弦信号，用示波器观察RL两端的波形，并做好记录。(7)增大输入信号，同时用示波器观察输出波形直到最大不失真为止。用毫伏表测出输出电压Uom的值，并做好记录。此时最大输出功率为：(8)测出直流电源输出电流IUm的值(万用表要串接在电源电路中)，并做好记录。此时电源供给的功率为则：(9)将RL=4的负载拆下，换上RL=8的负载，重复（6）（8），再测Pom、PU、。(10)改变电源电压UCC大小，使其分别为6V、12V，重复（6）(8)再测Pom、PU、。5.实训报告要求(1)整理测试数据、

200、填入自行设计的表格中。(2)对下列二种情况下测试结果进行比较，从中归纳出有关结论。负载改变时的输出功率和效率的变化。电源电压改变时输出功率和效率的变化。(3)完成实训报告。1.实训目的(1)学会识别和选择集成运放。(2)掌握集成运放电路的安装、调零及测试方法。2.实训内容(1)根据图11.30所示的电路，完成积分运算电路的安装。(2)完成不同输入时，输出波形的测量。11.11基本运算电路的应用与测试基本运算电路的应用与测试图11.30积分运算应用电路2.实训器材(1)直流稳压电源（双路）一台(2)低频信号发生器一台(3)双踪示波器一台(4)晶体管毫伏表一只(5)万用表一只(6)纹孔板（或铆钉板

201、）一块(7)电烙铁及焊锡(8)常用工具4.实习步骤(1)根据图11.30绘制出装配电路图，标清楚各元件的位置。提示：开关SA、SB、SC可分别用断口A1、A2、B1、B2、C代替。(2)根据图11.30列出元件清单。备好元件，检查各元件的好坏。(3)正确识读A741集成运放各引脚。正面识读时，从左下脚起，逆时针方向为P1P8。(4)根据绘制好的装配图，完成各元件的安装。(5)检查各元件安装无误后，SA置2（连上断口A2）、SB置2（连上断口B2），接通12V电源。(6)调节RP使输出uo=0后，SA置1（断开断口A2，连上断口A1）、SB置1（断开断口B2，连上断口B1）。(7)在输入端输入f

202、 =1kHz、幅度为1V的方波信号，记录下输出波形和幅度。(8)合上开关SC（连上断口C），在电容C两端并联RF=200k的电阻，再观察并记录下输出波形。(9) 输入信号幅度不变，改变其频率为50Hz、500Hz和2kHz，观察、记录下输出波形和幅度，比较它们之间的关系。(10)维持输入信号频率仍为1kHz，改变输入信号幅度，观察输出信号的幅度如何变化，并作记录。5.实训报告要求(1)画出装配电路图。(2)整理测试数据，画出波形波。(3)比较实训值与理论值，分析产生误差的原因。(4)完成实习报告。1.实训目的(1)进一步熟悉集成运放在波形产生方面的应用。(2)掌握集成运放组成的正弦波振荡器的安

203、装及测试。2.实训内容(1)根据图11.31所示的电路，完成RC文氏桥振荡器的安装。(2)完成振荡波形的测试。11.12集成运放波形产生电路的应用实践集成运放波形产生电路的应用实践图11.31RC文氏桥振荡电路2.实训器材(1)直流稳压电源（双路）一台(2)双踪示波器一台(3)万用表一只(4)纹孔板（或铆钉板）一块(5)电烙铁及焊锡(6)常用工具一套3.实训步骤(1)根据图11.31绘制出装配电路图，标清各元件的位置。提示：为简便计，图11.31中没有画出调零、保护、电源等端子。在实用中，这些端子是不能省的。画装配图时，可参考图11.30把这些端子的连接情况也画出。(2)根据图11.31列出元

204、件清单。备好元件，检查各元件的好坏。(3)根据绘制好的装配图，完成各元件的安装。(4)检查各元件安装无误后，接通12V电源。(5)用示波器观察uo的波形，改变47k电位器的阻值，继续观察波形变化。并做好记录。(6)利用示波器的扫描频率旋钮测出振荡频率，并做好记录。(7)分别断开V1、V2观察波形的变化，并做好记录。(8)同时断开V1、V2观察波形的变化，并做好记录。2.实训报告要求(1)绘出装配电路图。(2)整理测试数据，画出波形图。(3)将实训值与理论值比较，并根据有关原理对实训结果进行分析讨论。(4)完成实训报告。1.实训目的(1)理解单相桥式整流电路和电容滤波电路的工作原理。(2)熟悉整

205、流输出波形与滤波输出波形。(3)掌握单相桥式、电容滤波电路的安装与测试。2.实训内容(1)根据图11.32所示电路，完成单相桥式整流、电容滤波电路的安装。(2)完成整流输出和滤波输出的测量。11.13整流、滤波电路的测试与应用实践整流、滤波电路的测试与应用实践图11.32单相桥式整流电路3.实训器材(1)晶体管毫伏表一块(2)双踪示波器一台(3)万用表一只(4)纹孔板（或铆钉板）一块(5)电烙铁及焊锡(6)常用工具2.实训步骤(1)根据图11.32画出装配图，标清各元件的位置。(2)根据图11.32列出元件清单。备好元件，检查各元件的好坏。(3)根据绘制好的装配图，完成各元件的安装。(4)检查

206、各元件安装无误后，装上2A的保险管，接通220V交流电源。提提示示：通电时，一定要有实习教师在现场指导，应特别注意安全。(5)用示波器分别观察变压器输出电压u2和桥式整流输出电压uo1的脉动波形；用晶体管毫伏表测量变压器输出电压有效值U2和桥式整流输出电压的交流分量有效值；再用万用表直流电压档测量桥式整流输出电压的直流分量Uo1，并做好记录。(6)合上开关SA（用断口代替开关时，用焊锡连上断口A），用示波器观察滤波输出电压uo的脉动波形；用晶体管毫伏表测量其交流分量有效值；用万用表直流电压档测量其输出直流电压Uo，并作好记录。2.实训报告要求(1)画出装配图。(2)整理测试数据，填入自行设计的

207、表格，画出观察到的波形。(3)根据实训的数据，计算纹波系数，并比较分析。纹波系数定义为输出电压中交流分量的有效值与直流分量值之比，即(4)完成实训报告。1.实训目的(1)掌握稳压电路的安装、调试、检测方法。(2)掌握稳压电路性能指标的测试方法。2.实训内容(1)根据图11.33所示电路，完成串联型稳压电源的安装。(2)完成串联型稳压电路的调试、检测及性能指标的测试。11.14稳压电路的测试与应用实践稳压电路的测试与应用实践图11.33串联稳压电路3.实训器材(1)万用表一块(2)纹孔板（或空心铆钉板）一块(3)电烙铁及焊锡(4)常用工具一套4.实训步骤(1)根据图11.33画出装配图，标清各元

208、件的位置。(2)根据图11.33列出元件清单。备好元件，检查各元件的好坏。(3)根据绘制好的装配图，完成各元件的安装。(4)检查各元件安装无误后，装上2A的保险管，接通220V交流电源。(5)用万用表测量C3两端输出电压是否正常。若输出电压不正常，按图11.34所示的流程进行检查；若输出电压正常，调节电位器RP，测量输出电压变化范围，并做好记录。图11.34稳压电路故障检修流程图(6)调节电位器RP，使空载时输出电压为12V，按表11.30中的内容检测电路有关数据，并记录表中。表11.30稳压电路电压数据（单位：V）输入端交流电压C1两端电压V1V2V3两端电压空载输出电压UBEUCEUBEU

209、CE三极管工作状态(7)空载时调节电位器RP，使输出电压为12V。然后分别接入270、100负载电阻，按表11.31中的内容进行测量，将结果记入该表中，并按下式计算出稳压性能后也记入该表中。6.实训报告要求(1)画出装配图。(2)整理测试数据，填写在表11.30、11.31中。(3)调试过程中若遇到故障，说明故障现象、分析产生故障的原因、如何解决。(4)完成实训报告。表11.31稳压性能测试数据（电压单位：V）输入交流电压C1两端电压UCE1UC2RL()输出电压稳压性能%2701001.实训目的(1)掌推印制板的设计制作方法和电路的安装调试检测方法。(2)掌握固定输出电压三端集成稳压器的识别

210、、使用。2.实训内容(1)根据图11.35、11.36所示电路，分别完成固定输出和可调输出三端集成稳压器组成的稳压电源安装。(2)完成三端集成稳压器组成的稳压电源的调试和检测。11.15三端集成稳压器的应用实践三端集成稳压器的应用实践图11.35固定输出三端集成稳压器应用电路图11.36可调输出三端集成稳压器应用电路3.实训器材(1)万用表一块(2)敷铜极（或空心铆钉板）一块(3)电烙铁及焊锡(4)微型电钻或小型台钻一台(5)交流调压器一台(6)常用工具一套4.实训步骤(1)根据图11.35和图11.36绘制出印制电路图如图11.37所示。(2)根据图11.37用刀刻法或腐蚀法制作印制电路板，

211、并在相应位置上打孔，涂酒精、松香溶液。若选用空心铆钉板，此步可省。图图11.37集成稳压电源印制电路集成稳压电源印制电路(3)根据图11.35和图11.36所示电路列出元件清单。备好元件，检查各元件的好坏。(4)根据图11.35完成固定输出三端集成稳压器组成的稳压电源安装。提示：选焊点安装W7812，并注意查阅所选型号的固定输出三端集成稳压器引脚的排列。(5)检查各元件安装无误后，用烙铁将断口A封好，装上1A的保险管，接通220V交流电源。(6)调节调压器输出为16V，用万用表测量C1、C4两端的电压是否分别为19V和12V。若不是，说明电路有故障，分析原因，排除之。(7)根据图11.36完成

212、可调输出三端集成稳压器组成的稳压电源安装。提示：选1、2、3焊点安装W317，并注意查阅所选型号的可调输出三端集成稳压器引脚的排列。(8)检查各元件安装无误后，用烙铁将断口A断开，装上1A的保险管，接通220V交流电源。(9)调节调压器输出为36V，用万用表测量C1两端的电压是否分别为43V。若不是，说明电路有故障，分析原因，排除之。(10)调节电位器RP，测量输出电压的变化范围是否在1.25V37V之间。若不是，分析原因，找出故障，排除之。4.实训报告要求(1)分别画出固定输出和可调输出三端集成稳压器组成的稳压电源装配图。(2)调试过程中，若遇到故障，说明故障现象，分析产生故障原因，如何解决

213、。(3)完成实训报告。1.本章介绍了常用电子器件：电阻、电感、电容、二极管、三极管的命名方法、性能指标、检测及选用方法等，通过技能训练，掌握常用元件的检测及选用方法。2.信号发生器、稳压电源、万用表、晶体管毫伏表、电子示波器是电工电子实验的常用仪器、仪表，本章介绍了常用仪器仪表的功能、使用方法及使用时的注意事项。通过技能训练，掌握常用仪器仪表的使用方法。3.整机电路都是由单元电路组成的，强化单元电路安装、调试，有利于提高操作技能。每个实训的实训步骤中，都强调装配图绘制和列材料清单，有利于培养创造力。通过绘制装配图和列材料清单，对如何制作产品有了感性认识，对生产工艺也有了初步了解，因而更接近实际应用。本章小结本章小结