電子工程師20種模擬電子電路

1、一、 橋式全波整流電路1、二極管的單向?qū)щ娦裕悍蔡匦郧€：理想開關(guān)模型和恒壓降模型：2、橋式整流電流流向過程：輸入輸出波形：3、計(jì)算：Vo, Io,二極管反向電壓。解：1、二極管伏安特性曲線 理想開關(guān)模型 恒壓降模型2、橋式整流電流流向過程（實(shí)線為正半周，虛線為負(fù)半周） 輸入波形 3、Vo, Io,二極管反向電壓：輸出波形 = 二、 直流電源濾波器 1、電源濾波的過程分析：波形形成過程：2、計(jì)算：濾波電容的容量和耐壓值選擇。解：1、若電路處于正半周，二極管D1、D3導(dǎo)通，變壓器次端電壓v2給電容器C充電。此時(shí)C相當(dāng)于并聯(lián)在v2上，所以輸出波形同v2 ，是正弦形。當(dāng)v2到達(dá)90°時(shí)，

2、v2開始下降。先假設(shè)二極管關(guān)斷，電容C就要以指數(shù)規(guī)律向負(fù)90°載L放電。指數(shù)放電起始點(diǎn)的放電速率很大。在剛過90°時(shí)，正弦曲線下降的速率很慢。所以剛過90°時(shí)二極管仍然導(dǎo)通。在超過90°后的某個(gè)點(diǎn)，正弦曲線下降的速率越來越快，當(dāng)剛超過指數(shù)曲線起始放電速率時(shí)，二極管關(guān)斷。所以，在t1到t2時(shí)刻，二極管導(dǎo)電，充電，vC=vL按正弦規(guī)律變化；t2到t3時(shí)刻二極管關(guān)斷，vC=vL按指數(shù)曲線下降，放電時(shí)間常數(shù)為RLC。需要指出的是，當(dāng)放電時(shí)間常數(shù)RLC增加時(shí)，t1點(diǎn)要右移， t2點(diǎn)要左移，二極管關(guān)斷時(shí)間加長，導(dǎo)通角減小，見曲線3；反之，RLC減少時(shí)，導(dǎo)通角增加。顯

3、然，當(dāng)L很小，即IL很大時(shí)，電容濾波的效果不好，見圖濾波曲線中的2。反之，當(dāng)L很大，即IL很小時(shí)，盡管C較小, RLC仍很大,電容濾波的效果也很好，見濾波曲線中的3。所以電容濾波適合輸出電流較小的場合。2、（1）濾波電容的選用原則 在電源設(shè)計(jì)中,濾波電容的選取原則是: 當(dāng)RLC=(35)T/2時(shí)，可取得較好的濾波效果， C=(35)T/2RL 其中: C 為濾波電容,單位為F; T 為頻率, 單位為Hz， RL為負(fù)載電阻,單位為當(dāng)然,這只是一般的選用原則,在實(shí)際的應(yīng)用中,如條件(空間和成本)允許,都選取C=5T/R.（2）耐壓值1.5UO三、 信號(hào)濾波器1、信號(hào)濾波器的作用：與電源濾波器的區(qū)別

4、和相同點(diǎn)：2、畫出通頻帶曲線。計(jì)算諧振頻率。解：1、信號(hào)濾波器的作用：用來從輸入信號(hào)中過濾出有用信號(hào)，濾除無用信號(hào)和噪聲干擾。其原理是利用電路的幅頻特性，其通帶的范圍為有用信號(hào)的范圍，而把其他頻譜成分過濾掉。兩者區(qū)別：信號(hào)濾波器用來過濾信號(hào)，其通帶是一定的頻率范圍，而電源濾波器則是用來濾除交流成分，使直流通過，而保護(hù)輸出電壓穩(wěn)定。2、通頻帶曲線：（1）帶通濾波器：如圖信號(hào)濾波3帶通，則于是分析，顯然等于0時(shí)，達(dá)到最大值1，此時(shí)，為濾波器的諧振頻率；當(dāng)高于或低于時(shí)均將下降，時(shí)，此時(shí)，或者。帶通通頻帶曲線根據(jù)，可以算出上半功率點(diǎn)和下半功率點(diǎn)以及通頻帶，得，。畫出通頻帶曲線。對于圖信號(hào)濾波1帶通，列

5、出傳遞函數(shù)：于是，顯然，當(dāng)時(shí)，達(dá)到最大值1，當(dāng)高于或低于時(shí)均將下降，且隨趨于零或趨于時(shí)，。根據(jù)，可以算出上半功率點(diǎn)和下半功率點(diǎn)以及通頻帶，它的通頻帶曲線同信號(hào)濾波3帶通的一樣，也是帶通曲線。（2）帶阻濾波器：如圖信號(hào)濾波4帶阻，列出傳遞函數(shù)： 于是，當(dāng)時(shí)，為濾波器的諧振頻率，；當(dāng)高于或低于時(shí)均將增大，且隨趨于零或趨于時(shí)，。根據(jù)，可以算出上半功率點(diǎn)和下半功率點(diǎn)以及通頻帶，畫出它的通頻帶曲線。帶阻通頻帶曲線對于圖信號(hào)濾波1帶阻（陷波器），列出傳遞函數(shù)：于是當(dāng)時(shí)，為濾波器的諧振頻率，；當(dāng)高于或低于時(shí)均將增大，且隨趨于零或趨于時(shí)，。根據(jù)，可以算出上半功率點(diǎn)和下半功率點(diǎn)以及通頻帶，畫出它的通頻帶曲線，它

6、的通頻帶曲線同信號(hào)濾波4帶阻的一樣，也是帶阻曲線。四、 微分和積分電路1、電路的作用。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(jì)算：時(shí)間常數(shù)，電壓變化方程。電阻和電容參數(shù)的選擇。解：1、電路的作用：微分電路的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的微分成正比；積分電路的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的積分成正比。OOViVOttVIm-VImVIm(a)(b)twtwTT微分電路電壓波形2、（1）微分電路：t=0瞬間，輸入電壓從零躍變?yōu)閂Im，由于電容兩端電壓不能突變，也變?yōu)閂Im，電容C開始經(jīng)電阻R放電。由于遠(yuǎn)小于T，放電進(jìn)行的很快，電容電壓迅速從VIm降至零。t=tW瞬間，輸入電壓從VIm躍變?yōu)榱?，?/p>

7、容兩端電壓不能突變，變?yōu)閂Im，開始經(jīng)電阻R對電容C充電。由于遠(yuǎn)小于T，放電同樣進(jìn)行得很快，電容電壓迅速從VIm上升為零。以后的過程周而復(fù)始，于是從電阻R兩端得到的輸出信號(hào)即是周期性的正、負(fù)相間的尖脈沖電壓。 OOViVOttVC1VIm(a)(b)twtwTT積分電路電壓波形(2)積分電路：t=0瞬間，輸入電壓從零躍變?yōu)閂Im，開始經(jīng)電阻R對電容C充電。由于遠(yuǎn)大于周期T，充電進(jìn)行得很慢，電容電壓從零緩慢上升，至t=tW時(shí)，電容電壓僅微升至VC1。此時(shí)輸入電壓從VIm躍變?yōu)榱?，充電過程被迫中止，電路轉(zhuǎn)而進(jìn)入放電過程。在0< t< tW時(shí)間內(nèi)，輸出電壓即電容電壓的波形為圖（b）中V0

8、的緩緩上升部分。在tW < t< T時(shí)間內(nèi)，由于遠(yuǎn)大于周期T，放電同樣進(jìn)行的很慢，電容電壓從VC1緩慢下降。到t=T，VC尚未降至零，輸出電壓又月變?yōu)閂Im，使放電中止，電路再度進(jìn)入充電過程。這段時(shí)間內(nèi)，輸出電壓即電容電壓的波形為圖（b）VC緩慢下降的部分。以后的過程周而復(fù)始。3、（1）時(shí)間常數(shù)：微分電路和積分電路的時(shí)間常數(shù)i（2）電壓變換方程：VC1.微分電路： 由KVL定律：由于微分電路時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于輸入信號(hào)的周期。電容電壓的波形與輸入信號(hào)的波形十分接近，即VCViVRi所以VC2.積分電路：時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于周期T，電容電壓增加不多，電阻電壓VR = Vi-VCVi所以輸出電壓：

9、dt = dtdt（3）電阻和電容參數(shù)的選擇。1.微分電路可把矩形波轉(zhuǎn)換為尖脈沖波，此電路的輸出波形只反映輸入波形的突變部分，即只有輸入波形發(fā)生突變的瞬間才有輸出。而對恒定部分則沒有輸出。輸出的尖脈沖波形的寬度與RC有關(guān)（即電路的時(shí)間常數(shù)），RC越小，尖脈沖波形越尖，反之則寬。此電路的RC必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于輸入波形的寬度，否則就失去了波形變換的作用，變?yōu)橐话愕腞C耦合電路了，一般RC少于或等于輸入波形寬度的1/10就可以了。2. 積分電路可將矩形脈沖波轉(zhuǎn)換為鋸齒波或三角波，還可將鋸齒波轉(zhuǎn)換為拋物波。構(gòu)成積分電路的條件是電路的時(shí)間常數(shù)RC必須要大于或等于10倍于輸入波形的寬度。五、共射極放大電路1、三

10、極管的結(jié)構(gòu)、三極管各極電流關(guān)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(shù)、輸入和輸出的信號(hào)電壓相位關(guān)系、交流和直流等效電路圖。3、靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算。解：1、（1）放大狀態(tài)下三極管各極電流關(guān)系：IE= IC+ IB, IC=IB,其中，IE為發(fā)射級電流，IC為集電級電流，IB為基級電流，為共發(fā)射級電流放大系數(shù)。（2）放大條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。2、（1）電路的用途：電壓和電流增益都大于1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。適用于低頻情況下，作多級放大電路的中間級。（2）電壓放大倍數(shù)：（3）輸入和輸出的信號(hào)電壓相位關(guān)系：反相。

11、交流通路RcRLRbRcQVccBCE直流通路（4）交流和直流等效電路圖： 3、（1）靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算：IBVcc/ Rb，IC=IB，VCEVccIC Rc（2）電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：由于ViIBrbe，VOIC（RC/RL）=IB（RC/RL），所以六、分壓偏置式共射極放大電路1、元器件的作用、電路的用途、輸入和輸出的信號(hào)電壓相位關(guān)系、交流和直流等效電路圖。2、電流串聯(lián)負(fù)反饋過程的分析。3、靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算。解：1、（1）元器件的作用：RE作用：引入直流反饋穩(wěn)定Q；CE作用：抑制交流負(fù)反饋；RB1、RB2作用：提供基極偏置固定UB點(diǎn)電位。（2）電路的用途：分壓式共射放大電

12、路是固定偏置共射放大電路的改進(jìn)電路具有實(shí)用價(jià)值。常用于多級放大器的中間放大級。（3）輸入和輸出的信號(hào)電壓相位關(guān)系：反相RcRLibRb2ic+VOVi（4）交流和直流等效電路圖：直流通路交流通路2、因溫度升高引起的集電極電流上升，通過電阻串聯(lián)分壓固定基級電位，會(huì)引起基射極間電壓下降，從而導(dǎo)致基極電流下降，集電極電流下降，從而穩(wěn)定Q。3、（1）靜態(tài)工作點(diǎn)估算（2）電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：由于ViIBrbe，VOIC（RC/RL）=IB（RC/RL），所以七、共集電極放大電路（射極跟隨器）1、電路的用途、電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出的信號(hào)電壓相位關(guān)系、交流和直流等效電路圖。電路的輸入和輸出阻抗特點(diǎn)。2、靜

13、態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算。解：1、（1）電路用途：只有電流放大作用，沒有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特性好?？捎糜谳斎爰?、輸出級或緩沖級。（2）電壓放大倍數(shù)：（3）輸入和輸出的信號(hào)電壓相位關(guān)系：同相。（4）交流和直流等效電路圖：直流通路 交流通路 （5）電路的輸入和輸出阻抗特點(diǎn)：輸入電阻大，對電壓信號(hào)源衰減??；輸出電阻小，且與信號(hào)源內(nèi)阻有關(guān)，帶負(fù)載能力強(qiáng)。2、（1）靜態(tài)工作點(diǎn)：由得：2）電壓放大倍數(shù)：一般則電壓增益接近于1，。八、電路反饋框圖1、反饋的概念，正負(fù)反饋及其判斷方法、并聯(lián)反饋和串聯(lián)反饋及其判斷方法、電流反饋和電壓反饋及其判斷方法

14、。2、帶負(fù)反饋電路的放大增益。3、負(fù)反饋對電路的放大增益、通頻帶、增益的穩(wěn)定性、失真、輸入和輸出電阻的影響。解：1、（1）反饋的概念：將放大電路輸出端的信號(hào)(電壓或電流)的一部分或全部通過某種電路引回到輸入端。（2）正負(fù)反饋及其判斷方法：反饋信號(hào)削弱了凈輸入信號(hào), 電路為負(fù)反饋。反饋信號(hào)起了增強(qiáng)凈輸入信號(hào)的作用則為正反饋。（3）并聯(lián)反饋和串聯(lián)反饋及其判斷方法：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)串聯(lián)，即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以電壓形式作比較，稱為串聯(lián)反饋。反饋信號(hào)與輸入信號(hào)并聯(lián)，即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以電流形式作比較，稱為并聯(lián)反饋。（4）電流反饋和電壓反饋及其判斷方法：如果反饋信號(hào)取自輸出電壓，叫電壓反饋。如果反饋信

15、號(hào)取自輸出電流，叫電流反饋。2、帶負(fù)反饋電路的放大增益：由A=XO/Xd F= Xf/XO Xd= XiXf得AF= XO/ Xi=A/(1+AF)3、（1）負(fù)反饋使放大倍數(shù)下降，在AF= XO/ Xi=A/(1+AF)中，AF= （XO/Xd）×（Xf/XO）Xf/Xd,負(fù)反饋時(shí)， Xf 、Xd同相，所以AF是正實(shí)數(shù)，則有| 1+AF| 稱為反饋深度，其值愈大，負(fù)反饋?zhàn)饔糜鶤小。（2）展寬通頻帶：引入負(fù)反饋使電路的通頻帶寬度增加（3）提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性：放大倍數(shù)下降至1/(1+|AF|)倍, 其穩(wěn)定性提高1+|AF|倍。大?。?）改善波形失真：Auiuo無負(fù)反饋時(shí)略小加入負(fù)反饋時(shí)

16、略大uouiAuiduf略大略小F接近正弦波負(fù)反饋是利用失真的波形來改善波形的失真，因此只能減小失真，而不能完全消除失真。（5）串聯(lián)負(fù)反饋，使電路的輸入電阻提高；并聯(lián)負(fù)反饋，使電路的輸入電阻降低。九、二極管穩(wěn)壓電路1、穩(wěn)壓二極管的特性曲線。2、穩(wěn)壓二極管應(yīng)用注意事項(xiàng)。3、穩(wěn)壓過程分析。解：1、穩(wěn)壓二極管的特性曲線如圖：IIZIZmaxUZIZUZ曲線越陡，電壓越穩(wěn)定。穩(wěn)壓誤差2、穩(wěn)壓二極管應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）穩(wěn)定電壓Uz：穩(wěn)壓管反向擊穿后的穩(wěn)定工作電壓值。（2）穩(wěn)定電流Iz：穩(wěn)壓管工作時(shí)的參考電流值。實(shí)際工作中：工作電流小于穩(wěn)定電流穩(wěn)壓效果差，工作電流大于穩(wěn)定電流穩(wěn)壓效果好。穩(wěn)壓二極管的特性曲

17、線（3）額定功耗：由穩(wěn)壓管溫升限定下的最大功耗。 如果已知穩(wěn)壓值，則：3、穩(wěn)壓過程分析：當(dāng)直流輸入電壓Ui 波動(dòng)或負(fù)載改變引起U0增大，此時(shí)Uz亦增大，Iz劇增，使IR增大（IR=Iz+IO），使R兩端的電壓降增大，從而抑制了U0的增大，達(dá)到穩(wěn)定U0的目的。十、串聯(lián)穩(wěn)壓電源1、串聯(lián)穩(wěn)壓電源的組成框圖。2、每個(gè)元器件的作用；穩(wěn)壓過程分析。3、輸出電壓計(jì)算。解：1、串聯(lián)穩(wěn)壓電源的組成框圖2、串聯(lián)穩(wěn)壓電源，即利用串聯(lián)于電路中的調(diào)整管Q1進(jìn)行動(dòng)態(tài)分壓而使負(fù)載得到穩(wěn)定電壓的電路。220V交流電經(jīng)變壓器TF1降壓后，由D1硅堆進(jìn)行橋式整流，得到脈動(dòng)直流，然后由C1濾除其交流成份，得到直流電壓。R1為Q1的

18、上偏置電阻，Q1因此得以導(dǎo)通，向負(fù)載供電。電阻R2、R3、R5、可調(diào)電阻R4、穩(wěn)壓二極管D2組成橋式電路。R4動(dòng)端電壓等于D2穩(wěn)壓值時(shí)，電橋平衡，Q2截止；或者R4動(dòng)端電壓低于D2穩(wěn)壓值，雖電橋不平衡，Q2處于反偏截止，Q1即流過較大的電流，Q1相當(dāng)于一個(gè)電阻值減小的電阻，給負(fù)載RL供電及給電容C3充電。隨著C3電壓越來越高，當(dāng)電壓超過設(shè)定的穩(wěn)壓值時(shí)，R4動(dòng)端電壓比D2的穩(wěn)壓值要高，電橋這次的平衡被打破后，使Q2導(dǎo)通，導(dǎo)致Q1的基極電流減少，Q1發(fā)射極電流減少，Q1相當(dāng)于電阻值增大，于是RL兩端的電壓降低。如此往復(fù)，使輸出電壓V0保持穩(wěn)定。電容C2有兩個(gè)作用，一是使Q1的基極電壓變化平穩(wěn)，二是

19、進(jìn)一步濾除電源中的交流波紋。調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R4的位置，可以改變RL的輸出電壓。3、輸出電壓計(jì)算：設(shè)V2發(fā)射結(jié)電壓可以忽略，則：UZUF于是UO十一、差分放大電路1、電路的用途、電路的特點(diǎn)。2、 電路的工作原理分析。如何放大差模信號(hào)而抑制共模信號(hào)。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。解：1、（1）電路的用途：對差模信號(hào)具有放大能力，而對共模信號(hào)沒有放大能力，即對溫漂有抑制能力。（2）電路的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)對稱，參數(shù)一致。2、（1）結(jié)構(gòu)對稱，參數(shù)一致，于是Ui1=Ui2=Ui=0時(shí)，Uo=UCQ1-UCQ2=0溫度ICQ1、ICQ2UCQ1、UCQ2Uo=UCQ1-UCQ2=0抑制

20、溫漂。（2）放大差模信號(hào)：數(shù)值相同，極性相反(差模信號(hào))結(jié)構(gòu)對稱，參數(shù)一致于是由對稱性，得Uo1UO2，Au1=， Au2=于是AudAu1（3）抑制共模信號(hào)：共模信號(hào)，數(shù)值相等極性相同：Ui1Ui1Uid于是由對稱性，得Uo1UO2抑制共模信號(hào)Aud0共模信號(hào)被抑制。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。雙端輸入-單端輸出單端輸入-單端輸出雙端輸入-雙端輸出單端輸入-雙端輸出十二、場效應(yīng)管放大電路1、場效應(yīng)管的工作特點(diǎn)、場效應(yīng)放大器的特點(diǎn)。各元器件的作用。2、放大過程分析。3、電壓放大增益的計(jì)算。解：1、（1）場效應(yīng)管的工作特點(diǎn)：1.預(yù)夾斷前iD與VDS呈近似線性關(guān)系；預(yù)

21、夾斷后， iD趨于飽和；2.溝道中只有一種類型的多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，所以場效應(yīng)管也稱為單極型三極管。（2）1.場效應(yīng)放大器的特點(diǎn)：JFET柵極與溝道間的PN結(jié)是反向偏置的，因此iG0，輸入電阻很高。2.JFET是電壓控制電流器件，iD受VGS控制。（3）各元器件的作用：1.R1 和R2構(gòu)成分壓式自偏壓電路；2.R3引入直流負(fù)反饋，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)；C2引入交流負(fù)反饋，改善放大電路的性能。2、放大過程分析VP負(fù)載線JEFT作放大器用時(shí)，工作于圖示的恒流區(qū)，根據(jù)VGS =VGVSVDSVCCID（R3R4）IDIDSS確定JEFT的Q點(diǎn)，畫出它的負(fù)載線，如右圖，可以看到，VGS控制ID的變化，構(gòu)成壓

22、控電流源，通過電阻R4得到反相放大的輸出電壓。3、電壓放大增益的計(jì)算：（1）交流等效電路ViVOR2R1R5R4 （2）電壓放大增益：ViVgs，VOgmVgsR4所以電壓增益AugmR4gm跨導(dǎo),為給定值，由下式計(jì)算：gm十三、選頻（帶通）放大電路1、 每個(gè)元器件的作用：選頻放大電路的特點(diǎn)：電路的作用：2、特征頻率的計(jì)算： 選頻元件參數(shù)的選擇：3、幅頻特性曲線：解：1、（1）R3引入直流反饋穩(wěn)定Q；C2抑制交流負(fù)反饋；R1、R2提供基極偏置固定UB點(diǎn)電位；Q1工作于放大區(qū)，反相放大信號(hào)；L3和C組成并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，作選頻濾波器用。（2）選頻放大電路的特點(diǎn)：LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為共射放大電路的集電極負(fù)

23、載。諧振時(shí)，電壓放大倍數(shù)的數(shù)值最大，且無相移。對于其余頻率的信號(hào)，電壓放大倍數(shù)不但數(shù)值減小，而且有附加相移。電路具有選頻特性，故稱之為選頻放大電路。（3）電路的作用：從多種頻率的輸入信號(hào)中，選取所需的頻率信號(hào)加以放大。IOUiIiLCG2、（1）特征頻率的計(jì)算：（2）選頻元件參數(shù)的選擇：由于共射放大不改變信號(hào)的頻率，我們可以將選頻原理簡化為圖，則則當(dāng)輸入信號(hào)頻率為fO時(shí)，增益最大，求它的通頻帶設(shè)可得解這個(gè)一元二次方程，得由于不能為負(fù)值，則 通頻帶BWO012Ii0I幅頻特性曲線則通頻帶根據(jù)，選擇和適的LC參數(shù)滿足要求即可。3、幅頻特性曲線：當(dāng)0時(shí)，；當(dāng)0=時(shí)，；當(dāng)時(shí)，；則幅頻特性曲線如右圖所示

24、。十四、電壓比較電路1、 電壓比較器的作用：工作過程是：2、 比較器的輸入輸出特性曲線圖：3、如何構(gòu)成遲滯比較器：解：1、（1）電壓比較器的作用：電壓比較器是集成運(yùn)放非線性應(yīng)用電路，它將一個(gè)模擬量電壓信號(hào)和一個(gè)參考電壓相比較，在二者幅度相等的附近，輸出電壓將產(chǎn)生躍變，相應(yīng)輸出高電平或低電平。（2）工作過程：比較器是由運(yùn)算放大器發(fā)展而來的，比較器電路可以看作是運(yùn)算放大器的一種應(yīng)用電路。如下圖 (a)由運(yùn)算放大器組成的差分放大器電路，輸入電壓VA經(jīng)分壓器R2、R3分壓后接在同相端，VB通過輸入電阻R1接在反相端，RF為反饋電阻，若不考慮輸入失調(diào)電壓，則其輸出電壓Vout與VA、VB及4個(gè)電阻的關(guān)系

25、式為：Vout=(1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。若R1=R2，R3=RF，則Vout=RF/R1(VA-VB)，RF/R1為放大器的增益。當(dāng)R1=R2=0(相當(dāng)于R1、R2短路)，R3=RF=(相當(dāng)于R3、RF開路)時(shí)，Vout=。增益成為無窮大，其電路圖就形成 (b)的樣子，差分放大器處于開環(huán)狀態(tài)，它就是比較器電路。實(shí)際上，運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)時(shí)，其增益并非無窮大，而Vout輸出是飽和電壓，它小于正負(fù)電源電壓，也不可能是無窮大。從上圖中可以看出，比較器電路就是一個(gè)運(yùn)算放大器電路處于開環(huán)狀態(tài)的差分放大器電路。OViVOVrefVOLVOH輸入輸出特性2、

26、比較器的輸入輸出特性曲線圖：3、遲滯比較器：具有遲滯特性，輸入電壓的變化方向不同，閾值電壓也不同，但輸入電壓單調(diào)變化使輸出電壓只躍變一次。12348U1AMAX4227ViVrefRLVoR1R2DZ±UZ遲滯比較器VNVP（1）計(jì)算閾值電壓UT：VNVIVP，令VN VP，得±UT±UOLUZ UOHUZ（2）工作原理及電壓傳輸特性VIVO輸入輸出特性設(shè)VIUT，則 VN VP， VO+UZ。此時(shí)VP +UT，增大 VI，直至+UT，再增大， VO才從+UZ躍變?yōu)閁Z。設(shè) VI+UT，則 VN VP， VOUZ。此時(shí)VP UT，減小 VI，直至UT，再減小， V

27、O才從UZ躍變?yōu)?UZ。Vo從+UZ躍變到-UZ的閾值電壓為+UT；Vo從-UZ躍變到+UZ的閾值電壓為-UT； VI在-UT與+UT之間增加或減小, VO不發(fā)生變化。uu十五、運(yùn)算放大電路1、 理想運(yùn)算放大器的概念；運(yùn)放的輸入端虛擬短路；運(yùn)放的輸入端的虛擬斷路。2、 輸入電壓與輸出電壓信號(hào)的相位關(guān)系是。3、同相輸入方式下的增益表達(dá)式分別是： 輸入阻抗分別是；輸出阻抗分別是。解：1、（1）理想運(yùn)算放大器的概念：具有無限大的差模輸入電阻、趨于零的輸出電阻、無限大的差模電壓增益和共模抑制比、無限大的頻帶寬度以及趨于零的失調(diào)和漂移。（2）運(yùn)放的輸入端虛擬短路：“虛短”是指在分析運(yùn)算放大器處于線性狀態(tài)

28、時(shí)，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡稱虛短。即u-=u+。（3）運(yùn)放的輸入端的虛擬斷路：“虛斷”是指在分析運(yùn)放處于線性狀態(tài)時(shí)，可以把兩輸入端視為i2等效開路，這一特性稱為虛假開路，簡稱虛斷。2、反相輸入方式的運(yùn)放電路的輸入電壓與i1輸出電壓信號(hào)的相位關(guān)系：uui1，i2因而，反相輸入方式的運(yùn)放電路的電壓增益AvAv為負(fù)值表示VO和Vi反相。i23、（1）同相輸入方式下的增益表達(dá)式：i1uuVi，uuVOu因而，電壓增益為：Av1輸入阻抗：Ri=輸出阻抗分別是：RO0十六、差分輸入運(yùn)算放大電路u1、 差分輸入運(yùn)算放大電路的的特點(diǎn)：用途：u2、 輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓的關(guān)系式：

29、解：1、（1）差分輸入運(yùn)算放大電路的特點(diǎn)：該電路需要一個(gè)精確的電阻匹配得到共模抑制比，電路參數(shù)具有對稱性，通常R1KR3，R2KR4。（2）用途：該電路是用來放大輸入信號(hào)的差值，抑制共模信號(hào)。2、輸出信號(hào)電壓與輸入信號(hào)電壓的關(guān)系式：由=，所以將R1KR3，R2KR4代入，則十七、RC振蕩電路1、 振蕩電路的組成，振蕩電路的作用：振蕩電路起振的相位條件：振蕩電路起振和平衡幅度條件：2、 RC電路阻抗與頻率的關(guān)系曲線：相位與頻率的關(guān)系曲線：3、 RC振蕩電路的相位條件分析：振蕩頻率：如何選擇元器件：解：1、由運(yùn)放A組成基本放大器；兩節(jié)RC回路組成了正反饋網(wǎng)絡(luò)及選頻網(wǎng)絡(luò)。由熱敏電阻Rf (負(fù)反饋電阻

30、)組成穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。主要用于產(chǎn)生低頻振蕩，一般用于產(chǎn)生1Hz1MHz的低頻信號(hào)。振蕩電路的起振相位條件：振蕩電路起振和平衡幅度條件： =1RCRC+Z1Z2V1V22、阻抗與頻率及相位與頻率關(guān)系曲線： 如圖由于運(yùn)算放大電路的運(yùn)放輸入電阻很大，輸出電阻很小，選頻網(wǎng)絡(luò)可以作成如右圖，可得 則得 當(dāng)上式分母中虛部系數(shù)為零時(shí)，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的相角為零。滿足這個(gè)條件的頻率可由式（1）求出：或?qū)⒋耄?）式，則阻抗與頻率及相位與頻率關(guān)系曲線因此有 和 由這兩式可知，當(dāng)時(shí)，幅頻響應(yīng)的幅值最大，即，相頻響應(yīng)的相位角為零，即，做出它的幅頻和相頻曲線。3、（1）RC振蕩電路的相位條件分析：在時(shí)，經(jīng)RC反饋網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭\(yùn)

31、放同相端的電壓 與 同相，即有和。這樣，放大電路和由Z1、Z2組成的反饋網(wǎng)絡(luò)剛好形成正反饋系統(tǒng)，可以滿足相位平衡條件，因而有可能振蕩。(2) 振蕩頻率: (3) 如何選擇元器件：根據(jù)起振條件 所以起振時(shí)，；實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅的方法是使電路的值隨輸出電壓幅度增大而減小，即逐漸使得；改變R、C可改變振蕩頻率。十八、LC振蕩電路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：振蕩頻率計(jì)算。解：1、振蕩相位條件分析：建立穩(wěn)定的振蕩要求：，也就是三極管共射放大器為反相放大器，則利用互感線圈的同名端：，于是，滿足相位平衡條件。CL1Q1L2R1R2交流等效電路2、（1）直流等效電路圖和交流等效電路圖：

32、VCCQ1R3R1R2直流等效電路（2）振蕩頻率計(jì)算：十九、石英晶體振蕩電路1、 石英晶體的特點(diǎn)：2、 石英晶體的等效電路：石英晶體的特性曲線：3、 石英晶體振動(dòng)器的特點(diǎn)：4、 石英晶體振動(dòng)器的振蕩頻率：解：1、石英晶體的特點(diǎn)：振蕩頻率固定，且十分穩(wěn)定2、石英晶體的等效電路如圖b，其中R通常很小，一般可以忽略，則晶體兩端呈現(xiàn)的阻抗為純電抗，其值近似為于是其中，等效電路代表符號(hào) 根據(jù)上式可以畫出晶體的電抗曲線如圖c所示，在fs-fp（），的頻率范圍內(nèi)，X為正值，呈感性；在其他頻段內(nèi)，X均為負(fù)值，呈容性。在fs時(shí)，X0，具有串聯(lián)諧振特性，稱為串聯(lián)諧振角頻率；在fp上，具有并聯(lián)諧振特性，稱為并聯(lián)諧振角頻率。電抗-頻率響應(yīng)特性3、石英晶體振動(dòng)器的特點(diǎn)：體積小、高精度與高穩(wěn)定度，低噪聲，高頻化，低功耗，快速啟動(dòng)。4、石英晶體振動(dòng)器的振蕩頻率：從石英晶體諧振器的等效電路可知，它有兩個(gè)諧振頻率，即（1）當(dāng)L、C、R支路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，它的等效阻抗最?。ǖ扔赗）。串聯(lián)諧振頻率用fs表示，對于串聯(lián)揩振頻率fs呈純阻