初級層次是熟練記住這二十個電路,清楚這二十個電路的作用。隻要是學習自動化、電子等電控類專業的人士都應該且能夠記住這二十個基本模拟電路。
中級層次是能分析這二十個電路中的關鍵元器件的作用,每個元器件出現故障時電路的功能受到什麼影響,測量時參數的變化規律,掌握對故障元器件的處理方法;定性分析電路信号的流向,相位變化;定性分析信号波形的變化過程;定性了解電路輸入輸出阻抗的大小,信号與阻抗的關系。有了這些電路知識,極有可能成長為電子産品和工業控制設備的出色的維修維護技師。
高級層次是能定量計算這二十個電路的輸入輸出阻抗、輸出信号與輸入信号的比值、電路中信号電流或電壓與電路參數的關系、電路中信号的幅度與頻率關系特性、相位與頻率關系特性、電路中元器件參數的選擇等。達到高級層次後,電子産品和工業控制設備的開發設計工程師将是的首選職業。
電路一:橋式整流電路
注意要點:
①二極管的單向導電性:
二極管的PN結加正向電壓,處于導通狀态;加反向電壓,處于截止狀态。
▲伏安特性曲線
理想開關模型和恒壓降模型:
理想模型指的是在二極管正向偏置時,其管壓降為0,而當其反向偏置時,認為它的電阻為無窮大,電流為零.就是截止。恒壓降模型是說當二極管導通以後,其管壓降為恒定值,矽管為0.7V,鍺管0.5V。
②橋式整流電流流向過程:
當u2是正半周期時,二極管Vd1和Vd2導通;而奪極管Vd3和Vd4截止,負載RL是的電流是自上而下流過負載,負載上得到了與u 2正半周期相同的電壓;在u 2的負半周,u 2的實際極性是下正上負,二極管Vd3和Vd4導通而Vd1和Vd2截止,負載RL上的電流仍是自上而下流過負載,負載上得到了與u 2正半周期相同的電壓。
③計算:
Vo, Io,二極管反向電壓:
Uo=0.9U2, Io=0.9U 2/RL,URM=√2 U 2
電路2:電源濾波器
▲電源濾波器
注意要點:
①電源濾波的過程分析:
電源濾波是在負載RL兩端并聯一隻較大容量的電容器。由于電容兩端電壓不能突變,因而負載兩端的電壓也不會突變,使輸出電壓得以平滑,達到濾波的目的。
波形形成過程:
輸出端接負載RL時,當電源供電時,向負載提供電流的同時也向電容C充電,充電時間常數為τ充=(Ri∥RLC)≈RiC,一般Ri〈〈RL,忽略Ri壓降的影響,電容上電壓将随u 2迅速上升,當ωt=ωt1時,有u 2=u 0,此後u 2低于u 0,所有二極管截止,這時電容C通過RL放電,放電時間常數為RLC,放電時間慢,u 0變化平緩。
當ωt=ωt2時,u 2=u 0, ωt2後u 2又變化到比u 0大,又開始充電過程,u 0迅速上升。ωt=ωt3時有u 2=u 0,ωt3後,電容通過RL放電。如此反複,周期性充放電。由于電容C的儲能作用,RL上的電壓波動大大減小了。電容濾波适合于電流變化不大的場合。LC濾波電路适用于電流較大,要求電壓脈動較小的場合。
②計算:
濾波電容的容量和耐壓值選擇
電容濾波整流電路輸出電壓Uo在√2U 2~0.9U 2之間,輸出電壓的平均值取決于放電時間常數的大小。
電容容量RLC≧(3~5)T/2其中T為交流電源電壓的周期。實際中,經常進一步近似為Uo≈1.2U2整流管的最大反向峰值電壓URM=√2U 2,每個二極管的平均電流是負載電流的一半。
電路三:信号濾波器
▲信号濾波器
注意要點:
①信号濾波器的作用:
把輸入信号中不需要的信号成分衰減到足夠小的程度,但同時必須讓有用信号順利通過。
與電源濾波器的區别和相同點:
兩者區别為:信号濾波器用來過濾信号,其通帶是一定的頻率範圍,而電源濾波器則是用來濾除交流成分,使直流通過,從而保持輸出電壓穩定;交流電源則是隻允許某一特定的頻率通過。
相同點:都是用電路的幅頻特性來工作。
②LC 串聯和并聯電路的阻抗計算:
串聯時,電路阻抗為Z=R j(XL-XC)=R j(ωL-1/ωC);
并聯時電路阻抗為Z=1/jωC∥(R jωL)=
考濾到實際中,常有R<<ωL,所以有Z≈
▲幅頻關系和相頻關系曲線
③畫出通頻帶曲線:
計算諧振頻率:fo=1/2π√LC
電路四:
/
微分和積分電路
▲微分和積分電路
注意要點:
①電路的作用,與濾波器的區别和相同點;
②微分和積分電路電壓變化過程分析,畫出電壓變化波形圖;
③計算:時間常數,電壓變化方程,電阻和電容參數的選擇
電路五:
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共射極放大電路
▲共射極放大電路
注意要點:
①三極管的結構、三極管各極電流關系、特性曲線、放大條件;
②元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數、輸入和輸出的信号電壓相位關系、交流和直流等效電路圖;
③靜态工作點的計算、電壓放大倍數的計算。
電路六:
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分壓偏置式共射極放大電路
▲分壓偏置式共射極放大電路
注意要點:
①元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數、輸入和輸出的信号電壓相位關系、交流和直流等效電路圖;
②電流串聯負反饋過程的分析,負反饋對電路參數的影響;
③靜态工作點的計算、電壓放大倍數的計算;
④受控源等效電路分析。
電路七:共集電極放大電路(射極跟随器)
▲共集電極放大電路(射極跟随器)
▲共集電極放大電路(射極跟随器)
注意要點:
①元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數、輸入和輸出的信号電壓相位關系、交流和直流等效電路圖,電路的輸入和輸出阻抗特點;
②電流串聯負反饋過程的分析,負反饋對電路參數的影響;
③靜态工作點的計算、電壓放大倍數的計算。
電路八:電路反饋框圖
注意要點:
①反饋的概念,正負反饋及其判斷方法、并聯反饋和串聯反饋及其判斷方法、電流反饋和電壓反饋及其判斷方法;
②帶負反饋電路的放大增益;
③負反饋對電路的放大增益、通頻帶、增益的穩定性、失真、輸入和輸出電阻的影響。
電路九:二極管穩壓電路
▲二極管穩壓電路
注意要點:
①穩壓二極管的特性曲線;
②穩壓二極管應用注意事項;
③穩壓過程分析。
電路十:串聯穩壓電源
▲串聯穩壓電路
注意要點:
①串聯穩壓電源的組成框圖;
②每個元器件的作用;穩壓過程分析;
③輸出電壓計算。
電路十一:差分放大電路
注意要點:
①電路各元器件的作用,電路的用途、電路的特點;
②電路的工作原理分析。如何放大差模信号而抑制共模信号;
③電路的單端輸入和雙端輸入,單端輸出和雙端輸出工作方式
電路十二:場效應管放大電路
▲場效應管放大電路
注意要點:
①場效應管的分類,特點,結構,轉移特性和輸出特性曲線;
②場效應放大電路的特點;
③場效應放大電路的應用場合
電路十三:選頻(帶通)放大電路
▲選頻(帶通)放大電路
注意要點:
①每個元器件的作用,選頻放大電路的特點,電路的作用;
②特征頻率的計算,選頻元件參數的選擇;
③幅頻特性曲線
電路十四:運算放大電路
注意要點:
①理想運算放大器的概念,運放的輸入端虛拟短路,運放的輸入端的虛拟斷路;
②反相輸入方式的運放電路的主要用途,輸入電壓與輸出電壓信号的相位關系;
③同相輸入方式下的增益表達,輸入阻抗,輸出阻抗。
電路十五:差分輸入運算放大電路
注意要點:
①差分輸入運算放大電路的的特點,用途;
②輸出信号電壓與輸入信号電壓的關系式。
電路十六:電壓比較電路
注意要點:
①電壓比較器的作用,工作過程;
②比較器的輸入-輸出特性曲線圖;
③如何構成遲滞比較器。
電路十七:RC振蕩電路
注意要點:
①振蕩電路的組成,作用,起振的相位條件,起振和平衡幅度條件;
②RC電路阻抗與頻率的關系曲線,相位與頻率的關系曲線;
③RC振蕩電路的相位條件分析,振蕩頻率,如何選擇元器件。
電路十八:LC振蕩電路
注意要點:
①振蕩相位條件分析;
②直流等效電路圖和交流等效電路圖;
③振蕩頻率計算。
電路十九:石英晶體振蕩電路
注意要點:
①石英晶體的特點,石英晶體的等效電路,石英晶體的特性曲;
②石英晶體振動器的特點;
③石英晶體振動器的振蕩頻率。
電路二十:功率放大電路
注意要點:
①乙類功率放大器的工作過程以及交越失真;
②複合三極管的複合規則;
③甲乙類功率放大器的工作原理,自舉過程,甲類功率放大器,甲乙類功率放大器的特點。
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