技師培訓(xùn)模數(shù)電課件

維修電工技師培訓(xùn)

——模擬電路

第一部分：用數(shù)字表示器件電極的數(shù)目。2－二極管；3－三極管

第二部分：用漢語(yǔ)拼音字母表示器件的材料和極性。

對(duì)二極管：A－N型鍺材料；B－P型鍺材料；C－N型硅材料；D－P型硅材料

對(duì)三極管：A－PNP型鍺材料；B－NPN型鍺材料；C－PNP型硅材料；D－NPN型硅材料；E－化合物材料考點(diǎn)1：我國(guó)半導(dǎo)體器件的命名方法

第三部分：用漢語(yǔ)拼音字母表示器件的類(lèi)型。

P－普通管；V－微波管；W－穩(wěn)壓管；C－參量管；

Z－整流管；L－整流堆；S－隧道管；N－阻尼管；U－光電器件；K－開(kāi)關(guān)管；X－低頻小功率管；G－高頻小功率管；D－低頻大功率管；A－高頻大功率管；T－半導(dǎo)體閘流管(可控硅整流器)；Y－體效應(yīng)器件；B－雪崩管；J－階躍恢復(fù)管；CS－場(chǎng)效應(yīng)器件；BT－半導(dǎo)體特殊器件；FH－復(fù)合管；PIN－PIN型管；JG－激光器件

第四部分：用數(shù)字表示器件序號(hào)

第五部分：用漢語(yǔ)拼音表示規(guī)格的區(qū)別代號(hào)考題：1、國(guó)產(chǎn)集成電路系列和品種的型號(hào)命名，由（）部分組成。2、2CP表示（），2CW表示（）。2）阻容耦合優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立。電路的分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試簡(jiǎn)單易行。缺點(diǎn)：低頻特性差、不便于集成。3）變壓器耦合優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立、電路的分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試簡(jiǎn)單易行、實(shí)現(xiàn)阻抗變換。缺點(diǎn)：低頻特性差、不便于集成。4）光電耦合器以光為媒介傳輸電信號(hào)的一種電-光-電轉(zhuǎn)換器件，抗干擾性能強(qiáng)，無(wú)觸點(diǎn)且輸入與輸出在電氣上完全隔離。

后一級(jí)電路作為前一級(jí)電路的負(fù)載，因此后一級(jí)電路的輸入電阻為前一級(jí)電路的負(fù)載電阻前一級(jí)電路作為后一級(jí)電路的信號(hào)源，前一級(jí)電路的輸出電阻作為后一級(jí)電路的信號(hào)源的內(nèi)阻對(duì)于整個(gè)電路來(lái)說(shuō)：Ri=Ri1Ro=Ron考題：1、多級(jí)放大電路耦合方式有哪些？簡(jiǎn)述其優(yōu)缺點(diǎn)？參數(shù)理想對(duì)稱(chēng)：Rb1=Rb1，Rc1=Rc1，Re1=Re1;T1、T2在任何溫度下特性均相同?？键c(diǎn)4：典型差分放大電路（分立元件）采用電路參數(shù)完全相同，管子特性完全相同的電路，則兩管子的集電極電位UCQ1和UCQ2同步變化：能夠抑制溫漂共模信號(hào)Ui1與Ui2為大小相等，極性相同的輸入信號(hào)（共模信號(hào)）時(shí)，輸出電壓。差分放大電路對(duì)共模信號(hào)有很好的抑制作用差模信號(hào)Ui1與Ui2為大小相等，極性相反的輸入信號(hào)（差模信號(hào)）時(shí)，輸出電壓差分放大電路對(duì)差模信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)放大考題：1、若加在差分放大器兩輸入端的信號(hào)Ui1與Ui2（），則稱(chēng)為共模輸入信號(hào)。2、若加在差分放大器兩輸入端的信號(hào)Ui1與Ui2（），則稱(chēng)為差模輸入信號(hào)。△iE1=－△iE2，Re中電流不變，即Re對(duì)差模信號(hào)無(wú)反饋?zhàn)饔?。差模信?hào)：數(shù)值相等，極性相反的輸入信號(hào)，即差模信號(hào)作用時(shí)的動(dòng)態(tài)分析差模放大倍數(shù)動(dòng)態(tài)參數(shù)：Ad、Ri、Ro、Ac、KCMR共模抑制比KCMR：綜合考察差分放大電路放大差模信號(hào)的能力和抑制共模信號(hào)的能力。實(shí)質(zhì)：共模抑制比越大，表明電路的抑制溫漂的能力越強(qiáng)。

根據(jù)信號(hào)源和負(fù)載的接地情況，差分放大電路有四種接法：雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出?？键c(diǎn)6常用電子元器件介紹1）電容（隔直流通交流）

電容的作用：1）應(yīng)用于電源電路，實(shí)現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲(chǔ)能方面電容的作用

1.濾波：在電源電路中，整流電路將交流變成脈動(dòng)的直流，而在整流電路之后接入一個(gè)較大容量的電解電容（容量和耐壓值），利用其充放電特性，使整流后的脈動(dòng)直流電壓變成相對(duì)比較穩(wěn)定的直流電壓。濾波實(shí)質(zhì)：濾波就是充電，放電的過(guò)程?！娙莸淖饔镁褪峭ǜ咦璧停ǜ哳l阻低頻。電容越大低頻越容易通過(guò)，電容越小高頻越容易通過(guò)。2.旁路：旁路電容是為本地器件提供能量的儲(chǔ)能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化，降低負(fù)載需求。旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。3.去藕：去藕電容就是起到電池的作用，滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般是0.1u，0.01u等，而去耦合電容一般比較大，是10uF或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)，以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來(lái)確定?！月肥前演斎胄盘?hào)中的干擾作為濾除對(duì)象，而去耦是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象，防止干擾信號(hào)返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。4.儲(chǔ)能：儲(chǔ)能型電容器通過(guò)整流器收集電荷，并將存儲(chǔ)的能量通過(guò)變換器引線(xiàn)傳送至電源的輸出端。2）應(yīng)用于信號(hào)電路，主要完成耦合、振蕩/同步及時(shí)間常數(shù)的作用：

1.耦合：在低頻信號(hào)的傳遞與放大過(guò)程中，為防止前后兩級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，常采用電容藕合．2.振蕩/同步:包括RC、LC振蕩器及晶體的負(fù)載電容都屬于這一范疇。3.時(shí)間常數(shù):常見(jiàn)的R、C串聯(lián)構(gòu)成的積分電路。當(dāng)輸入信號(hào)電壓加在輸入端時(shí)，電容（C）上的電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著電壓的上升而減小?？碱}：1、簡(jiǎn)述電容器的作用？2、電容濾波的實(shí)質(zhì)是（），電容具有（）特性。2）電感：通直流，阻交流1.電感器一般由骨架、繞組、屏蔽罩、封裝材料、磁心或鐵心等組成。2.

自感：線(xiàn)圈中的自感電動(dòng)勢(shì)的方向?qū)⒁璧K原磁場(chǎng)的變化，由于原磁場(chǎng)是線(xiàn)圈中的電流產(chǎn)生的，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙通過(guò)線(xiàn)圈的電流發(fā)生變化。自感電動(dòng)勢(shì)的的大小，正比于線(xiàn)圈中電流的變化率，與線(xiàn)圈中電流大小無(wú)關(guān)。3.互感：在通過(guò)交流的電感線(xiàn)圈的交變磁場(chǎng)中，放置另一個(gè)電感線(xiàn)圈，交變磁場(chǎng)中的磁力線(xiàn)將穿過(guò)這個(gè)線(xiàn)圈，并且在該線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，我們將這種現(xiàn)象稱(chēng)之為互感。電感線(xiàn)圈的互感原理也就是常見(jiàn)的變壓器原理。

4.電感線(xiàn)圈的作用：1）阻流作用：線(xiàn)圈中的自感電動(dòng)勢(shì)總是與線(xiàn)圈中的電流變化相對(duì)抗。主要可分為高頻阻流線(xiàn)圈及低頻阻流線(xiàn)圈。2）調(diào)諧與選頻作用：電感線(xiàn)圈與電容器并聯(lián)可組成LC調(diào)諧電路。即電路的固有振蕩頻率f0與非交流信號(hào)的頻率f相等，則回路的感抗與容抗也相等，于是電磁能量就在電感、電容之間來(lái)回振蕩，這就是LC回路的諧振現(xiàn)象。4）變壓器變壓器是將一種交流電轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種交流電的靜止設(shè)備負(fù)載：將變壓器的一次側(cè)繞組接交流電源，二次側(cè)繞組與負(fù)載連接，這種運(yùn)行方式稱(chēng)為負(fù)載運(yùn)行

滿(mǎn)載：是指用電設(shè)備的總功率與變壓器額定容量相等。即PL=ULIL與P額=U額I額?？蛰d：是指變壓器不帶負(fù)荷時(shí)的狀態(tài)，即將變壓器的一次側(cè)繞組接交流電源，二次側(cè)繞組與開(kāi)路連接變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng)，變換電壓、電流和阻抗的器件

變壓器作用：1.在電力系統(tǒng)中用電力變壓器把發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓升高后進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電,到達(dá)目的地后再用變壓器把電壓降低以便用戶(hù)使用,以此減少傳輸過(guò)程中電能的損耗;2.在電子設(shè)備和儀器中常用小功率電源變壓器改變市電電壓,再通過(guò)整流和濾波,得到電路所需要的直流電壓;3.在放大電路中用耦合變壓器傳遞信號(hào)或進(jìn)行阻抗的匹配等等。5）互感器1.定義：一種專(zhuān)門(mén)用作變換電流電壓的特種變壓器。2.作用：①將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓(100V)和小電流(5A或1A)，供給測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置使用。②將二次設(shè)備與高壓部分隔離，保護(hù)工作人員的安全；互感器二次側(cè)均接地，這樣可防止當(dāng)一/二次絕緣損壞時(shí)，在二次設(shè)備上發(fā)生高壓危險(xiǎn)。3.結(jié)構(gòu)：主要由一次繞組、二次繞組和鐵心構(gòu)成，并且一次、二次和鐵心之間都絕緣。4.電流互感器：

電力系統(tǒng)中廣泛采用的是電磁式電流互感器，它的工作原理和變壓器相似。

電流互感器的原理接線(xiàn)如圖：電流互感器的工作特點(diǎn)：1)一次側(cè)電流：一次繞組串聯(lián)在所測(cè)量的一次回路中，并且匝數(shù)很少。因此，一次繞組中的電流I完全取決于被測(cè)回路的負(fù)荷電流，而與二次繞組電流大小無(wú)關(guān)。電流互感器的工作特點(diǎn):2)二次側(cè)電流：二次繞組中的匝數(shù)N2很多，是一次繞組匝數(shù)的若干倍。二次繞組的電流完全取決于一次繞組電流。3)電流互感器的二次回路中所串接的負(fù)載，是測(cè)量?jī)x表和繼電器的電流線(xiàn)圈。它們的阻抗都小，因此電流互感器在正常工作時(shí)，二次側(cè)接近于短路狀態(tài)，這是與普通電力變壓器的主要區(qū)別。電流互感器二次回路必須接地，其目的是為了防止當(dāng)一、二次之間絕緣被破壞時(shí)，對(duì)二次設(shè)備與人身造成危害，所以一般宜在配電裝置處經(jīng)端子接地。5.電壓互感器：1.兩個(gè)單相電壓互感器接成V-V形接線(xiàn)方式兩個(gè)電壓互感器分別接于線(xiàn)電壓UAB和UBC上，一次繞組不能接地，二次繞組為安全，一端接地，這種接線(xiàn)方式適用于中性點(diǎn)非直接接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)。1)只用兩個(gè)單相電壓互感器可以得到對(duì)稱(chēng)的三個(gè)線(xiàn)電壓；2）不能測(cè)量相電壓；3）一次繞組接入系統(tǒng)線(xiàn)電壓，二次繞組電壓為100V。當(dāng)繼電保護(hù)裝置和測(cè)量表計(jì)只需用線(xiàn)電壓時(shí)，可采用這種接線(xiàn)方式。

ABCabc····100V2.三個(gè)單相電壓互感器接成星形接線(xiàn)方式i·········abcn。。n一次繞組接成星形,互感器接于相－地之間,因此,測(cè)量的是相對(duì)地電壓,而并非各相與中性點(diǎn)之間電壓，一次繞組接地屬于工作接地。電壓互感器的一次繞組阻抗極高，即使是在中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的系統(tǒng)中，雖然電壓互感器一次繞組中性點(diǎn)接地，但并不表示該系統(tǒng)中性點(diǎn)接地。電壓互感器的保護(hù)措施電壓互感器一次側(cè)熔斷器的作用：（1）保護(hù)電壓互感器本身，當(dāng)電壓互感器本身故障時(shí)，熔斷器迅速熔斷，防止事故擴(kuò)大；（2）防止高壓電網(wǎng)受電壓互感器本身及其引線(xiàn)的影響。110kV及以上系統(tǒng)，電壓互感器一次側(cè)不裝熔斷器（1）主要原因是考慮到系統(tǒng)滅弧問(wèn)題較大，熔斷器的斷流容量亦很難滿(mǎn)足要求，熔斷器制造困難；（2）這一類(lèi)互感器采用單相串級(jí)式，絕緣強(qiáng)度高，發(fā)生事故的可能性比較??；（3）110kV及以上系統(tǒng)，中性點(diǎn)一般采用直接接地，接地故障時(shí)，瞬時(shí)跳閘，不會(huì)過(guò)電壓運(yùn)行。電壓互感器的二次側(cè)：（1）裝設(shè)熔斷器或低壓斷路器，當(dāng)電壓互感器二次側(cè)及回路發(fā)生故障時(shí)，能夠快速熔斷或切斷，保證電壓互感器不遭受損壞及不造成保護(hù)誤動(dòng)。（2）計(jì)量、測(cè)量二次繞組裝設(shè)熔斷器。（3）保護(hù)用二次繞組裝設(shè)快速低壓斷路器?？碱}：1、電壓互感器的二次回路中必須加熔斷器嗎？說(shuō)明原因？2、電流互感器的二次回路中必須加熔斷器嗎？說(shuō)明原因？3、110kV及以上系統(tǒng)，電壓互感器一次回路可以不裝熔斷器，解釋原因？4、簡(jiǎn)述互感器的作用？5、電流互感器正常工作時(shí)二次側(cè)回路可以（）。A斷開(kāi)B短路C裝熔斷器D接無(wú)窮大電阻6、在檢修或更換主電路電流表時(shí)，將電流互感器二次回路（），即可拆下電流表。A斷開(kāi)B短路C不用處理D切掉熔斷器正向?qū)?，反向截止，?dāng)二極管外加電壓時(shí)，反向電流很小，且不隨反向電壓變化

6）二極管特殊二極管簡(jiǎn)介肖特基二極管（SBD）是一種低功耗、大電流、超高速半導(dǎo)體器件。其顯著的特點(diǎn)為反向恢復(fù)時(shí)間極短（可以小到幾納秒），正向?qū)▔航祪H0.4V左右，而整流電流卻可達(dá)到幾千安培。肖特基二極管多用作高頻、低壓、大電流整流二極管、續(xù)流二極管、保護(hù)二極管，也有用在微波通信等電路中作整流二極管、小信號(hào)檢波二極管使用。常用在彩電的二次電源整流,高頻電源整流中。SBD的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)使其適合于在低壓、大電流輸出場(chǎng)合用作高頻整流，在非常高的頻率下用于檢波和混頻，在高速邏輯電路中用作箝位。肖特基二極管（SBD）的主要特點(diǎn)：

1）正向壓降低：由于肖特基勢(shì)壘高度低于PN結(jié)勢(shì)壘高度，故其正向?qū)ㄩT(mén)限電壓和正向壓降都比PN結(jié)二極管低（約低0.2V）。

2）反向恢復(fù)時(shí)間快：由于SBD是一種多數(shù)載流子導(dǎo)電器件，不存在少數(shù)載流子壽命和反向恢復(fù)問(wèn)題。SBD的反向恢復(fù)時(shí)間只是肖特基勢(shì)壘電容的充、放電時(shí)間，完全不同于PN結(jié)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間。由于SBD的反向恢復(fù)電荷非常少，故開(kāi)關(guān)速度非?？?，開(kāi)關(guān)損耗也特別小，尤其適合于高頻應(yīng)用。

3）工作頻率高：由于肖特基二極管中少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)甚微，所以其頻率響僅為RC時(shí)間常數(shù)限制，因而，它是高頻和快速開(kāi)關(guān)的理想器件。其工作頻率可達(dá)100GHz。

4）反向耐壓低：由于SBD的反向勢(shì)壘較薄，并且在其表面極易發(fā)生擊穿，所以反向擊穿電壓比較低。由于SBD比PN結(jié)二極管更容易受熱擊穿，反向漏電流比PN結(jié)二極管大。7）雙極型三極管三極管工作在放大區(qū)的條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏

晶體管的集電極與發(fā)射極之間的正反向阻值都應(yīng)大于2k?，如果兩個(gè)方向的阻值都很小，則可能是擊穿了三種接法比較：Uce=VCC-Ic*Rc

共射：既可以放大電壓，又可以放大電流，輸入與輸出反相位，輸入電阻居中，輸出電阻較大，頻帶窄。基本共射放大電路的電壓放大作用是利用晶體管的電流放大作用，并依靠RC將電流的變化轉(zhuǎn)化成電壓的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

共集：不能放大電壓、可以放大電流，具有電壓跟隨的特點(diǎn)，輸入信號(hào)與輸出信號(hào)同相位，輸入電阻大、輸出電阻小

共基：不能放大電流，可以放大電壓，輸入信號(hào)與輸出信號(hào)同相位，輸入電阻小，輸出電阻和共射電路相當(dāng)，頻帶寬，高頻響應(yīng)好

場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的工作頻率最高可以達(dá)到1MHz，但通常只有幾百到400Hz左右場(chǎng)效應(yīng)管是利用輸入回路的電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件(MOSFET)

它僅靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電，又稱(chēng)單極型晶體管晶體三極管中有兩種不同極性電荷的載流子參與導(dǎo)電，故稱(chēng)為雙極型晶體管（BJT）考題：1、簡(jiǎn)述單極型晶體管和雙極型晶體管的區(qū)別？2、場(chǎng)效應(yīng)管的低頻跨導(dǎo)gm是描述柵極、源級(jí)電壓對(duì)漏極電流控制作用的重要參數(shù)，其數(shù)值越大，場(chǎng)效應(yīng)管的控制能力越強(qiáng)?？碱}1、在圖中所示放大電路，已知Ucc=6V、Rc=2KΩ、RB=200K=50。若RB減小，三極管工作在(C)狀態(tài)。A、放大B、截止C、飽和D、導(dǎo)通考題2、畫(huà)放大電路的交流通路時(shí)，電容可以看做開(kāi)路，直流電源可視為短路。（×）考題3、單極型器件是僅依靠單一的多數(shù)載流子導(dǎo)電的半導(dǎo)體器件。（√）考題4、晶體三極管作為開(kāi)關(guān)使用時(shí)，應(yīng)工作在放大狀態(tài)。（×）考題5、雙極型晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為（）。A均為電壓控制B均為電流控制C雙極型晶體管為電壓控制，場(chǎng)效應(yīng)管為電流控制D雙極型晶體管為電流控制，場(chǎng)效應(yīng)管為電壓控制考題6、（）的本質(zhì)是一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管。A肖特基二極管B電力晶體管C可關(guān)斷晶閘管D絕緣柵雙極晶體管（IGBT）考題7、高性能的高壓變頻調(diào)速裝置中，主電路的開(kāi)關(guān)器件采用（）。A快速恢復(fù)二極管B絕緣柵雙極晶體管C電力晶體管D功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管考點(diǎn)7集成運(yùn)算放大器一、集成電路的特點(diǎn)1.電路一般采用直接耦合的電路結(jié)構(gòu)，而不采用阻容耦合結(jié)構(gòu)。2.輸入級(jí)采用差動(dòng)放大電路，目的是克服直接耦合電路的零漂。3.NPN管和PNP管配合使用，從而改進(jìn)單管的性能。4.大量采用恒流源設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)或做有源負(fù)載，提高電路性能。二、集成運(yùn)算放大器的原理電路T3T4T5T1T2IS與uo反相

u+

u–反相輸入端同相輸入端與uo同相輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)對(duì)輸入級(jí)要求：盡量減小零漂,提高KCMRR，輸入阻抗ri

盡可能大對(duì)中間級(jí)要求：足夠大的電壓放大倍數(shù)。對(duì)輸出級(jí)要求：帶負(fù)載能力強(qiáng),有足夠的輸出電流io

.輸出阻抗ro小三集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù)☆輸入失調(diào)電壓VOS☆輸入失調(diào)電流lOS☆開(kāi)環(huán)差模放大倍數(shù)Au☆共模抑制比CMRR☆最大共模輸入電壓Vctam☆轉(zhuǎn)換速率SR

輸入失調(diào)電壓VOS測(cè)試圖輸入失調(diào)電壓VOS表達(dá)式◆輸入失調(diào)電壓VOS

當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，由于運(yùn)放內(nèi)差分放大器的不對(duì)稱(chēng)性，導(dǎo)致輸出信號(hào)不為零，這種現(xiàn)象稱(chēng)為運(yùn)算放大器失調(diào)。為使輸出電壓為零，而在輸入端加入一補(bǔ)償電壓，該補(bǔ)償電壓即叫做輸入失調(diào)電壓VOS，下圖為測(cè)試電路圖。調(diào)整電位器RM，使輸出電壓為零，此時(shí)輸入端電壓表指示設(shè)為Vi，那么失調(diào)電壓可用下式表示：輸入失調(diào)電壓VOS閉環(huán)測(cè)試圖輸入失調(diào)電壓VOS表達(dá)式◆輸入失調(diào)電壓VOS輸入失調(diào)電壓實(shí)際上就是在輸入電壓為零時(shí)的運(yùn)放輸出電壓折合到輸入端的電壓值，也可采用閉環(huán)的方法進(jìn)行測(cè)量，下圖給出了測(cè)試原理圖和計(jì)算公式：VOS=VO/AVI-B測(cè)量電路圖

I＋B測(cè)量電路圖◆輸入失調(diào)電流IOS運(yùn)放失調(diào)情況下，為使其輸出為零而在輸入端所加的補(bǔ)償電流，稱(chēng)為輸入失調(diào)電流。輸入失調(diào)電流實(shí)際上是輸入信號(hào)為零時(shí)，運(yùn)放兩個(gè)輸入端的基極偏置電流之差，測(cè)試電路和計(jì)算公式如下：IOS=I-B－I+B開(kāi)環(huán)差模放大倍數(shù)AV測(cè)試電路圖◆開(kāi)環(huán)差模放大倍數(shù)AV開(kāi)環(huán)差模放大倍數(shù)是指放大器在沒(méi)有外部反饋時(shí)的差模直流電壓放大倍數(shù)，即放大器開(kāi)環(huán)時(shí)的輸出電壓VO與差模輸入電壓Vi之比。常采用交直流閉環(huán)法。測(cè)試電路可采用下圖電路。圖中放大器通過(guò)Rf、R1、R2完成直流閉環(huán)，通過(guò)Rf、C、R完成交流閉環(huán)。共模抑制比CMRR測(cè)試電路圖◆共模抑制比CMRR運(yùn)算放大器差模電壓放大倍數(shù)Ad與共模電壓放大倍數(shù)AC之比稱(chēng)為共模抑制比CMRR，CMRR反映了放大器對(duì)共模信號(hào)的抑制能力，測(cè)試電路如下。最大共模輸入電壓測(cè)試電路圖◆最大共模輸入電壓最大共模輸入電壓ViCM是指運(yùn)放輸出不失真時(shí)的最大共模輸入電壓峰值。下圖是ViCM測(cè)試電路。轉(zhuǎn)換速率SR測(cè)試電路圖◆轉(zhuǎn)換速率SR當(dāng)給運(yùn)放輸入一個(gè)大的階躍電壓時(shí)，放大器輸出電壓的最大變化速率稱(chēng)為轉(zhuǎn)換速率，由于轉(zhuǎn)換速率與閉環(huán)電壓放大倍數(shù)有關(guān)，因而一般都規(guī)定在增益為1或反相組態(tài)下進(jìn)行測(cè)試，下圖為測(cè)試電路。被測(cè)放大器接成電壓跟隨器，輸入信號(hào)是前后沿陡直的大幅度方波，在示波器上觀(guān)察到的輸出電壓的波形如下圖所示。由輸出波形的前后沿過(guò)渡區(qū)求得SR

ri

大:幾十k

幾百k一、理想運(yùn)算放大器的概念KCMRR很大ro

?。簬资畮装貯o

很大:104107集成運(yùn)算放大器的線(xiàn)性應(yīng)用＋uo∞u+u-1.理想運(yùn)算放大器的條件ri

=

KCMMRR

=

ro

=

0Ao

=

uo2.電壓傳輸特性u(píng)o實(shí)際傳輸特性理想傳輸特性線(xiàn)性區(qū)非線(xiàn)性區(qū)非線(xiàn)性區(qū)

為了便于分析集成運(yùn)放的線(xiàn)性應(yīng)用，我們還需要建立“虛短”與“虛斷”這兩個(gè)概念。(1)由于集成運(yùn)放的差模開(kāi)環(huán)輸入電阻Rid→∞，輸入偏置電流IB≈0，不向外部索取電流，因此兩輸入端電流為零。即Ii-=Ii+=0，這就是說(shuō)，集成運(yùn)放工作在線(xiàn)性區(qū)時(shí)，兩輸入端均無(wú)電流，稱(chēng)為“虛斷”。(2)由于兩輸入端無(wú)電流，則兩輸入端電位相同，即U-=U+。由此可見(jiàn)，集成運(yùn)放工作在線(xiàn)性區(qū)時(shí)，兩輸入端電位相等，稱(chēng)為“虛短”。

運(yùn)算放大器的基本電路有反相輸入式、同相輸入式兩種。反相輸入式是指信號(hào)由反相端輸入，同相輸入式是指信號(hào)由同相端輸入，它們是構(gòu)成各種運(yùn)算電路的基礎(chǔ)。

1.反相輸入式放大電路圖5.1所示為反相輸入式放大電路，輸入信號(hào)經(jīng)R1加入反相輸入端，Rf為反饋電阻，把輸出信號(hào)電壓Uo反饋到反相端，構(gòu)成深度電壓并聯(lián)負(fù)反饋。二、運(yùn)算放大器的基本電路反相輸入式放大電路1)“虛地”的概念由于集成運(yùn)放工作在線(xiàn)性區(qū)，U+=U-、Ii+=Ii-，即流過(guò)R2的電流為零。則U+=0，U-=U+=0，說(shuō)明反相端雖然沒(méi)有直接接地，但其電位為地電位，相當(dāng)于接地，是“虛假接地”，簡(jiǎn)稱(chēng)為“虛地”?！疤摰亍笔欠聪噍斎胧椒糯箅娐返闹匾攸c(diǎn)。2)電壓放大倍數(shù)在圖5.1中由于I

i-=I′i=0,則If=Ii,即式中Auf是反相輸入式放大電路的電壓放大倍數(shù)。上式表明：反相輸入式放大電路中，輸入信號(hào)電壓Ui和輸出信號(hào)電壓Uo相位相反，大小成比例關(guān)系，比例系數(shù)為Rf/R1，可以直接作為比例運(yùn)算放大器。當(dāng)Rf=R1時(shí)，Auf=-1,即輸出電壓和輸入電壓的大小相等，相位相反，此電路稱(chēng)為反相器。同相輸入端電阻R2用于保持運(yùn)放的靜態(tài)平衡，要求R2=R1∥Rf。R2稱(chēng)為平衡電阻。3)輸入電阻、輸出電阻由于U-=0，所以反相輸入式放大電路輸入電阻為由于反相輸入式放大電路采用并聯(lián)負(fù)反饋，所以從輸入端看進(jìn)去的電阻很小，近似等于R1。由于該放大電路采用電壓負(fù)反饋，其輸出電阻很小（Ro≈0）。4)主要特點(diǎn)（1）集成運(yùn)放的反相輸入端為“虛地”（U-=0），它的共模輸入電壓可視為零，因此對(duì)集成運(yùn)放的共模抑制比要求較低。（2）由于深度電壓負(fù)反饋輸出電阻小（Ro≈0），因此帶負(fù)載能力較強(qiáng)。（3）由于并聯(lián)負(fù)反饋輸入電阻?。≧i=R1），因此要向信號(hào)源汲取一定的電流。

2.同相輸入式放大電路圖5.2所示電路為同相輸入式放大電路，輸入信號(hào)Ui經(jīng)R2加到集成運(yùn)放的同相端，Rf為反饋電阻，R2為平衡電阻（R2=R1∥Rf）。1)虛短的概念對(duì)同相輸入式放大電路，U-和U+相等，相當(dāng)于短路，稱(chēng)為“虛短”。由于U+=Ui，U-=Uf，則U+=U-=Ui=Uf。由于U+=U-，則又由于U+=U-≠0，所以，在運(yùn)放的兩端引入了共模電壓，其大小接近于Ui。2)電壓放大倍數(shù)由圖5.2可見(jiàn)R1和Rf組成分壓器，反饋電壓由于Ui=Uf，則由上式可得電壓放大倍數(shù)上式表明：同相輸入式放大電路中輸出電壓與輸入電壓的相位相同，大小成比例關(guān)系，比例系數(shù)等于(1+Rf/R1)，此值與運(yùn)放本身的參數(shù)無(wú)關(guān)。在圖5.2中如果把Rf短路(Rf=0)，把R1斷開(kāi)(R1→∞)，則電壓跟隨器

3)輸入電阻，輸出電阻由于采用了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，該電路具有很高的輸入電阻和很低的輸出電阻。(Rif→∞，Ro→0)。這是同相輸入式放大電路的重要特點(diǎn)。4)主要特點(diǎn)同相輸入式放大電路屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路，主要特點(diǎn)如下：（1）由于深度串聯(lián)負(fù)反饋，使輸入電阻增大，輸入電阻可高達(dá)2000MΩ以上。（2）由于深度電壓負(fù)反饋，輸出電阻Ro→0。（3）由于U-=U+=Ui，運(yùn)放兩輸入端存在共模電壓，因此要求運(yùn)放的共模抑制比較高。通過(guò)對(duì)反相輸入式和同相輸入式運(yùn)放電路的分析，可以看到，輸出信號(hào)是通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)反饋到反相輸入端，從而實(shí)現(xiàn)了深度負(fù)反饋，并且使得其電壓放大倍數(shù)與運(yùn)放本身的參數(shù)無(wú)關(guān)。采用了電壓負(fù)反饋使得輸出電阻減小，帶負(fù)載能力增強(qiáng)。反相輸入式采用了并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小，而同相輸入式采用了串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大。利用集成運(yùn)放在線(xiàn)性區(qū)工作的特點(diǎn)，根據(jù)輸入電壓和輸出電壓關(guān)系，外加不同的反饋網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)多種數(shù)學(xué)運(yùn)算。輸入信號(hào)電壓和輸出信號(hào)電壓的關(guān)系Uo=f(Ui)，可以模擬成數(shù)學(xué)運(yùn)算關(guān)系y=f(x)，所以信號(hào)運(yùn)算統(tǒng)稱(chēng)為模擬運(yùn)算。盡管數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)展在許多方面替代了模擬計(jì)算機(jī)，但在物理量的測(cè)量、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、測(cè)量?jī)x表系統(tǒng)、模擬運(yùn)算等領(lǐng)域仍得到了廣泛應(yīng)用。三、集成運(yùn)放的線(xiàn)性應(yīng)用反相輸入運(yùn)算關(guān)系uiuoi1ifidRFR1R2虛斷路

id

0虛地uii1

=

—–R1uif

=

–—oRFi1

ifAf

=

—=–—uouiRfR1——反相比例

當(dāng)Rf=R1=R時(shí)：Af

=

—=–1u0ui——反相器

同相輸入比例運(yùn)算電路RFRR12uoi1if同相比例運(yùn)算電路運(yùn)算關(guān)系

uo

=

1+

u+RFR1

=

1+

ui

RF

R1虛斷路id

0虛短路uiu=+uu

=

——–o

-R1R1

RF+u-u=+故有：

Auf

=

uoui

=

1+

RFR1——同相輸入比例器uiidu+u_電壓跟隨器當(dāng)R1=∞,Rf=0時(shí)uo

=uiRRF同相跟隨器uouiRFRR12uoi1if同相比例運(yùn)算電路ui（2）加、減運(yùn)算電路1、加法運(yùn)算電路fu

obui1

ui3ui2

i1i2i3if1ＲＲ3ＲＲＲ2Rb=R1

//R2

//R3

//Rf反相加法運(yùn)算電路ui1

Fu

oPui3ui2

i1i2i3if1ＲＲ3ＲＲＲ2

u

=–(

+

+

)

ui2

oui1

ui3

RFRFRFR1R2R3i-因i-=0，故i1+i2+i3=if即ui1u-——R1ui2u-——R2+ui3u-——R3+u0——Rfu-=u_u_又——“虛地”uoR1R2R3ui2ui1RFR1R2R3

=

1+

ui2

uoRFR1R2

+

R3R3-

ui1RFR1當(dāng)R1=Rf=R2=R3時(shí)u0=

ui2－ui1—減法運(yùn)算電路R1uoi1積分器uiCifucic

duCdt

C

—–iC

=依據(jù)u-=u+

…虛地R’i1=ifuR1i1

=——,iif

=－C——dtdu0=

–

——–uoCR1１uidt∫得:（3）積分、微分運(yùn)算電路微分器uuOiC

duidtuo=

–

RF

C

–—uouiＲＲF由于微分和積分互為逆運(yùn)算，將電容與電阻位置對(duì)調(diào)即可。輸入與輸入出的關(guān)系式為若輸入為方波則輸出波形為集成運(yùn)放在“開(kāi)環(huán)”或“正反饋”工作時(shí)處于此狀態(tài)，如：非線(xiàn)性電壓比較器。電路及電壓傳輸特性:1.過(guò)零電壓比較器

四集成運(yùn)算放大器的非線(xiàn)性應(yīng)用

輸入電壓ui與0比較——1)當(dāng)ui＞0時(shí)→運(yùn)放處于負(fù)飽和態(tài)→uO=uOL(uOL為低電平)2)當(dāng)ui＜0時(shí)→運(yùn)放處于正飽和態(tài)→uO=uOH(uOH為高電平)。由于在ui=0時(shí)輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)，稱(chēng)“過(guò)零電壓比較器”。設(shè)過(guò)零電壓比較器輸入正弦信號(hào)(ui)如圖，可得輸出波形2.(同相輸入)單門(mén)限電壓比較器ui與標(biāo)準(zhǔn)電壓UREF比較——1)當(dāng)ui＞UREF時(shí)→uO=UOH2)當(dāng)ui＜UREF時(shí)→uO=UOL穩(wěn)壓管的作用——將輸出高、低電平鉗制在其穩(wěn)壓值UZ上即：輸出高電平時(shí)UOH=+UZ輸出低電平時(shí)UOL=–UZ練習(xí)：設(shè)UREF=3V、ui=10sinωt(V)，畫(huà)輸出uO的波形(UZ=5V)。過(guò)零電壓比較器是單門(mén)限電壓比較器在UREF=0時(shí)的一個(gè)特例單門(mén)限電壓比較器的缺點(diǎn)——抗干擾能力差電路及電壓傳輸特性:分析：1)當(dāng)ui很小時(shí)→uO=UOH=+UZ此時(shí)同相輸入端電壓為：UP+=+

UP+——作為比較值，稱(chēng)“上門(mén)限電平”（UP+不變）

2)當(dāng)ui↑→ui＞UP+時(shí)→uO=UOL=－UZ，此時(shí)同相輸入端的電壓變?yōu)椋篣P－=+

3)可見(jiàn)UP－＜UP+→當(dāng)輸入繼續(xù)↑→比較器輸出將維持低電平→當(dāng)輸入由大變小至ui＜UP－時(shí)→比較器輸出由低翻轉(zhuǎn)為高電平4)遲滯比較器有兩個(gè)門(mén)限電壓UP－和UP+，定義：回差電壓（門(mén)限寬度）△U=UP+

－UP－=（UOH－UOL）

△U↑→抗干擾能力越強(qiáng)→但分辨度↓考題：1、對(duì)于線(xiàn)性放大電路，當(dāng)輸入信號(hào)幅度減小后，其電壓放大倍數(shù)也隨之減小。（×）2、放大電路引入負(fù)反饋，能夠減小非線(xiàn)性失真，但是不能消除失真。（√）3、放大電路中的負(fù)反饋，對(duì)于在前向通路中產(chǎn)生的的干擾、噪聲和失真有抑制作用，但對(duì)輸入信號(hào)中含有的干擾信號(hào)等沒(méi)有抑制能力。（√）4、集成運(yùn)算放大器的輸入級(jí)一般采用差動(dòng)放大電路，其目的是要獲得很高的電壓放大倍數(shù)。（×）

5、集成運(yùn)算放大器的內(nèi)部電路一般采用直接耦合方式，因此它只能放大直流信號(hào)，而不能放大交流信號(hào)。（×）6、只要是理想運(yùn)算放大器，不論它工作在線(xiàn)性狀態(tài)還是非線(xiàn)性狀態(tài)，其反相輸入端和同相輸入端均不從信號(hào)源索取電流。（√）7、實(shí)際的運(yùn)算放大器在開(kāi)環(huán)時(shí)，其輸出很難調(diào)整到零電位，只有在閉環(huán)時(shí)才能調(diào)整到零電位。（√）8、基本運(yùn)算放大電路由運(yùn)算放大器、信號(hào)輸入端到反相輸入端的電阻和輸出端到反相輸入端之間的反饋電容組成。（√）9、集成運(yùn)算放大器輸入級(jí)采用的是基本放大電路。（×）10、衡量一個(gè)集成運(yùn)算放大器內(nèi)部電路對(duì)稱(chēng)程度的高低，是用（）進(jìn)行判斷的。

A）輸入失調(diào)電壓B）輸入電阻Ｃ)最大差模輸入電壓Ｄ)最大共模輸入電壓11、集成運(yùn)算放大器工作于非線(xiàn)性區(qū)時(shí)，其電路主要特點(diǎn)是（）。

A）具有負(fù)反饋B）具有正反饋或無(wú)反饋Ｃ)具有正反饋或負(fù)反饋Ｄ)無(wú)反饋或負(fù)反饋

12、比較器的閾值電壓是指（）。

A）使輸出電壓翻轉(zhuǎn)的輸入電壓

B）使輸出達(dá)到最大幅值的基準(zhǔn)電壓Ｃ)輸出達(dá)到的最大幅值電壓Ｄ)使輸出達(dá)到最大幅值電壓時(shí)的輸入電壓

13、運(yùn)算放大器基本上是由高輸入阻抗（）放大器、高增益電壓放大器和低阻抗輸出器組成。差動(dòng)14、運(yùn)算積分放大器采用和反饋電容CF并聯(lián)的高值反饋電阻RF來(lái)（），獲得較小的溫漂和較好的穩(wěn)定性。降低噪聲

15、用于將矩形波轉(zhuǎn)化為尖脈沖的電路是（）電路。微分考點(diǎn)8電路板測(cè)繪

考題：1、如圖所示，雙面印制電路板虛線(xiàn)為電路板正面，實(shí)線(xiàn)為印制電路板反面，根據(jù)圖中所示器件名稱(chēng)或參數(shù)繪制出原理圖。（15分）

考題1、電氣測(cè)繪時(shí)，在了解連線(xiàn)之間的關(guān)系后，要把所有電器（或元件）的（）畫(huà)出來(lái)。位置2、在開(kāi)始測(cè)繪時(shí)，應(yīng)該首先把（）測(cè)繪出來(lái)。控制電源考點(diǎn)7振蕩電路※自激振蕩※RC振蕩電路※LC振蕩電路

※RLC串聯(lián)諧振

正弦波振蕩電路用來(lái)產(chǎn)生一定頻率和幅值的正弦交流信號(hào)。它的頻率范圍很廣，可以從一赫以下到幾百兆以上；輸出功率可以從幾毫瓦到幾十千瓦；輸出的交流電能是從電源的直流電能轉(zhuǎn)換而來(lái)的。一自激振蕩常用的正弦波振蕩器LC振蕩電路:輸出功率大、頻率高。RC振蕩電路:輸出功率小、頻率低。石英晶體振蕩電路：頻率穩(wěn)定度高?？碱}：1、正弦波振蕩電路的類(lèi)型很多，對(duì)于不同的振蕩頻率，所采用的振蕩電路類(lèi)型不同。若要求振蕩頻率較高，并且振蕩頻率穩(wěn)定，應(yīng)采用（）。ARC振蕩電路B電感三點(diǎn)式振蕩電路C電容三點(diǎn)式振蕩電路D石英晶體振蕩電路1Su1.自激振蕩放大電路在無(wú)輸入信號(hào)的情況下，就能輸出一定頻率和幅值的交流信號(hào)的現(xiàn)象。開(kāi)關(guān)合在“1”為無(wú)反饋放大電路。21Su開(kāi)關(guān)合在“2”為有反饋放大電路，開(kāi)關(guān)合在“2”時(shí),，去掉ui

仍有穩(wěn)定的輸出。反饋信號(hào)代替了放大電路的輸入信號(hào)。自激振蕩狀態(tài)22.自激振蕩的條件(1)幅度條件：(2)相位條件：n是整數(shù)

相位條件意味著振蕩電路必須是正反饋；

幅度條件表明反饋放大器要產(chǎn)生自激振蕩，還必須有足夠的反饋量(可以通過(guò)調(diào)整放大倍數(shù)A或反饋系數(shù)F達(dá)到)。自激振蕩的條件3.起振及穩(wěn)幅振蕩的過(guò)程設(shè)：Uo

是振蕩電路輸出電壓的幅度，B是要求達(dá)到的輸出電壓幅度。起振時(shí)Uo

0，達(dá)到穩(wěn)定振蕩時(shí)Uo

=B。起振過(guò)程中Uo

<B，要求AuF

>

1，穩(wěn)定振蕩時(shí)Uo

=B，要求AuF

=

1，從AuF

>

1到AuF

=

1，就是自激振蕩建立的過(guò)程?？墒馆敵鲭妷旱姆炔粩嘣龃?。使輸出電壓的幅度得以穩(wěn)定。起始信號(hào)的產(chǎn)生：在電源接通時(shí)，會(huì)在電路中激起一個(gè)微小的擾動(dòng)信號(hào)，它是個(gè)非正弦信號(hào)，含有一系列頻率不同的正弦分量。4.正弦波振蕩電路的組成(1)放大電路:放大信號(hào)(2)反饋網(wǎng)絡(luò):必須是正反饋，反饋信號(hào)即是

放大電路的輸入信號(hào)(3)選頻網(wǎng)絡(luò):保證輸出為單一頻率的正弦波

即使電路只在某一特定頻率下滿(mǎn)

足自激振蕩條件(4)穩(wěn)幅環(huán)節(jié):使電路能從AuF

>1，過(guò)渡到

AuF

=1，從而達(dá)到穩(wěn)幅振蕩。二RC振蕩電路RC選頻網(wǎng)絡(luò)正反饋網(wǎng)絡(luò)同相比例電路放大信號(hào)用正反饋信號(hào)uf作為輸入信號(hào)選出單一頻率的信號(hào)1.電路結(jié)構(gòu)uf–+R++∞RFR1CRC–uO–+2.RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性傳輸系數(shù)：。。RCRC。+–+–。式中

：

分析上式可知：僅當(dāng)=o時(shí)，達(dá)最大值，且u2與u1同相，即網(wǎng)絡(luò)具有選頻特性，fo決定于RC。u1u2u2與u1波形相頻特性（f）fo幅頻特性ffo133.工作原理輸出電壓uo經(jīng)正反饋（兼選頻）網(wǎng)絡(luò)分壓后，取uf

作為同相比例電路的輸入信號(hào)ui。(1)起振過(guò)程(2)穩(wěn)定振蕩

A

=

0，僅在f

0處F=

0滿(mǎn)足相位平衡條件，所以振蕩頻率f

0=12RC。改變R、C可改變振蕩頻率RC振蕩電路的振蕩頻率一般在200KHz以下。(3)振蕩頻率

振蕩頻率由相位平衡條件決定。振蕩頻率的調(diào)整++∞RFRCC–uO–+SSR1R2R3R3R2R1改變開(kāi)關(guān)K的位置可改變選頻網(wǎng)絡(luò)的電阻，實(shí)現(xiàn)頻率粗調(diào)；改變電容C的大小可實(shí)現(xiàn)頻率的細(xì)調(diào)。振蕩頻率（4）起振及穩(wěn)定振蕩的條件穩(wěn)定振蕩條件AuF

=1，|F|=1/3，則起振條件AuF

>1，因?yàn)閨F|=1/3，則考慮到起振條件AuF

>1,一般應(yīng)選取RF

略大2R1。如果這個(gè)比值取得過(guò)大，會(huì)引起振蕩波形嚴(yán)重失真。由運(yùn)放構(gòu)成的RC串并聯(lián)正弦波振蕩電路不是靠運(yùn)放內(nèi)部的晶體管進(jìn)入非線(xiàn)性區(qū)穩(wěn)幅，而是通過(guò)在外部引入負(fù)反饋來(lái)達(dá)到穩(wěn)幅的目的。三LC振蕩電路

LC振蕩電路的選頻電路由電感和電容構(gòu)成，可以產(chǎn)生高頻振蕩(幾百千赫以上)。由于高頻運(yùn)放價(jià)格較高，所以一般用分離元件組成放大電路。1變壓器反饋式LC振蕩電路1.電路結(jié)構(gòu)正反饋2.振蕩頻率

即LC并聯(lián)電路的諧振頻率uf+–LC+UCCRLC1RB1RB2RECE－－放大電路選頻電路反饋網(wǎng)絡(luò)2三點(diǎn)式LC振蕩電路1.電感三點(diǎn)式振蕩電路正反饋放大電路選頻電路反饋網(wǎng)絡(luò)+UCCC1RB1RB2RECEL1CL2RC－－振蕩頻率

通常改變電容C來(lái)調(diào)節(jié)振蕩頻率。反饋電壓取自L(fǎng)2振蕩頻率一般在幾十MHz以下。2.電容三點(diǎn)式振蕩電路正反饋放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)－－振蕩頻率

通常再與線(xiàn)圈串聯(lián)一個(gè)較小的可變電容來(lái)調(diào)節(jié)振蕩頻率。反饋電壓取自C2+UCCC1RB1RB2RECEC1LC2RC反相振蕩頻率可達(dá)100MHz以上。選頻電路問(wèn)題：在純電阻電路、純電感電路、純電容電路中，電路兩端的電壓和電流的大小、相位關(guān)系分別是怎樣的？(設(shè)i=Imsinwt)答：大小關(guān)系：純電阻電路——UR=IR純電感電路——UL=IXL純電容電路——UC=IXC由電阻、電感、電容相串聯(lián)所組成的電路，叫做R—L—C串聯(lián)電路。一、R-L-C串聯(lián)電路的電壓與電流的大小關(guān)系

設(shè)電路中電流為i=Imsin(t)

uR=RImsin(t)，uL=XLImsin(t

90)，uC=XCImsin(t

90)根據(jù)基爾霍夫電壓定律(KVL)，在任一時(shí)刻A、B兩端的總電壓u的瞬時(shí)值為u=uR

uL

uC作出相量圖

設(shè)UL>UCUL+UC..I.UR.UC.ULU..由相量圖可得各電壓間的大小關(guān)系為電壓三角形將上式進(jìn)行轉(zhuǎn)換可得到R-L-C串聯(lián)電路的歐姆定律表達(dá)式，即在上式中，|Z|稱(chēng)為電路的阻抗，單位為歐姆（），其中X=XL

XC叫做電抗

阻抗三角形由電壓三角形、阻抗三角形可以看出總電壓與電流的相位差為

R-L-C串聯(lián)電路的電壓與電流的相位關(guān)系

上式中

叫做阻抗角，體現(xiàn)了總電壓與總電流之間的相位關(guān)系，即總電壓（超前或滯后或同相或反相）于總電流1、電感性電路當(dāng)XL>XC時(shí)，則UL>UC，阻抗角φ>0，電路呈電感性，電壓超前電流φ角。2、電容性電路當(dāng)XL<XC時(shí)，則UL<UC，阻抗角φ<0，電路呈電容性，電壓滯后電流φ角。3、電阻性電路

當(dāng)XL=XC時(shí)，則UL=UC，阻抗角φ=0，電路呈電阻性，且總阻抗最小，電壓和電流同相。電感和電容的無(wú)功功率恰好相互補(bǔ)償。電路的這種狀態(tài)稱(chēng)為串聯(lián)諧振。串聯(lián)諧振時(shí)，電路中的電流達(dá)到最大值。R-L-C串聯(lián)電路的電感性、電容性和電阻性

考題：1、電容三點(diǎn)式正弦振蕩器屬于（）振蕩電路。

ARCBRLCLCD石英晶體

2、當(dāng)RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振時(shí)，電路中的電流將達(dá)到最大值。（√）考點(diǎn)8、電子管工作在放大狀態(tài)時(shí)的分類(lèi)甲類(lèi)放大：輸入信號(hào)在整個(gè)周期內(nèi)都有電流流過(guò)放大器件，以場(chǎng)效應(yīng)管為例：若固定柵偏壓高于截止柵壓，而且在柵極輸入整個(gè)變化過(guò)程中電子管都處于導(dǎo)電狀態(tài)乙類(lèi)放大：輸入信號(hào)在整個(gè)周期內(nèi)只有半個(gè)周期器件處于導(dǎo)通狀態(tài)甲乙類(lèi)放大：輸入信號(hào)在整個(gè)周期內(nèi)有半個(gè)周期以上器件處于導(dǎo)通狀態(tài)丙類(lèi)放大：輸入信號(hào)在整個(gè)周期內(nèi)器件的導(dǎo)通時(shí)間小于半個(gè)周期考題：1、簡(jiǎn)述電子管工作在放大狀態(tài)時(shí)的可以分為那幾類(lèi)并簡(jiǎn)要說(shuō)明？OCL電路：無(wú)輸出電容的功放電路OTL電路和BTL介紹：OTL電路和BTL介紹：考題：1、簡(jiǎn)要敘述功率放大器電路的三種基本類(lèi)型及其特點(diǎn)？考點(diǎn)9、直流電源的組成及各部分的作用一、電源變壓器變壓和隔離二、整流正弦電壓→單一方向的脈動(dòng)電壓三、濾波平滑輸出電壓四、穩(wěn)壓使輸出直流電壓基本不變整流電路的分析方法及其基本參數(shù)一、單相半波整流電路工作原理整流電路整流—交流電變?yōu)閱蜗蛎}動(dòng)直流電主要參數(shù)1、輸出電壓平均值UO(AV)2、負(fù)載電流的平均值I(OAV)3、整流輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)S

S=基波峰值/平均值=UOM/UO（AV)

對(duì)于半波整流:

二極管的選擇

二極管承受的最大反向電壓Urmax流經(jīng)二極管的正向平均電流單相橋式整流電路一、單相橋式整流電路的組成

正半周負(fù)半周工作原理

輸出電壓平均值和輸出電流平均值二極管的選擇

1、二極管整流電流ID(AV)=IO（AV)/2=0.9U2/2RL=0.45U2/RL2、二極管承受的最大反向電壓濾波電路電容濾波電路

濾波目的：濾去單向脈動(dòng)電壓中的交流分量(紋波分量），在直流電源中，濾波電路采用無(wú)源電路串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的方框圖考點(diǎn)9數(shù)字電路基礎(chǔ)知識(shí)5V(V)0t(ms)1020304050數(shù)字信號(hào)在電路中常表現(xiàn)為突變的電壓或電流。

一、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)——時(shí)間連續(xù)數(shù)值也連續(xù)的信號(hào)。如速度、壓力、溫度等。數(shù)字信號(hào)——在時(shí)間上和數(shù)值上均是離散的。如電子表的秒信號(hào)，生產(chǎn)線(xiàn)上記錄零件個(gè)數(shù)的記數(shù)信號(hào)等。

有兩種邏輯體制：

正邏輯體制規(guī)定：高電平為邏輯1，低電平為邏輯0。

負(fù)邏輯體制規(guī)定：低電平為邏輯1，高電平為邏輯0。

下圖為采用正邏輯體制所表的示邏輯信號(hào)：二、正邏輯與負(fù)邏輯

數(shù)字信號(hào)是一種二值信號(hào)，用兩個(gè)電平（高電平和低電平）分別來(lái)表示兩個(gè)邏輯值（邏輯1和邏輯0）。

邏輯0

邏輯0

邏輯0

邏輯1

邏輯1

三、數(shù)字信號(hào)的主要參數(shù)

一個(gè)理想的周期性數(shù)字信號(hào)，可用以下幾個(gè)參數(shù)來(lái)描繪：Vm——信號(hào)幅度。T——信號(hào)的重復(fù)周期。tW——脈沖寬度。q——占空比。其定義為：

5V(V)0t(ms)twTVm數(shù)制例1.2.1

將二進(jìn)制數(shù)10011.101轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。解：將每一位二進(jìn)制數(shù)乘以位權(quán)，然后相加，可得(10011.101)B＝1×24＋0×23＋0×22＋1×21＋1×20＋1×2－1＋0×2－2＋1×2－3＝（19.625)D一、幾種常用的計(jì)數(shù)體制

1.十進(jìn)制(Decimal)

2.二進(jìn)制(Binary)

3.十六進(jìn)制(Hexadecimal)與八進(jìn)制（Octal）二、不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換

1．二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制例1.2.2

將十進(jìn)制數(shù)23轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。

解：用“除2取余”法轉(zhuǎn)換:

2.十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制則（23)D=（10111)B考題：1、若欲對(duì)160個(gè)符號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制編碼，則至少需要（）位二進(jìn)制數(shù)。1.3二—十進(jìn)制碼（BCD碼）

BCD碼——用二進(jìn)制代碼來(lái)表示十進(jìn)制的0～9十個(gè)數(shù)。

要用二進(jìn)制代碼來(lái)表示十進(jìn)制的0～9十個(gè)數(shù)，至少要用4位二進(jìn)制數(shù)。

4位二進(jìn)制數(shù)有16種組合，可從這16種組合中選擇10種組合分別來(lái)表示十進(jìn)制的0～9十個(gè)數(shù)。

選哪10種組合，有多種方案，這就形成了不同的BCD碼。

位權(quán)0123456789十進(jìn)制數(shù)842100000001001000110100010101100111100010018421碼242100000001001000110100101111001101111011112421碼0011010001010110011110001001101010111100000000010010001101001000100110101011110054215421碼無(wú)權(quán)余3碼

常用BCD碼

1.4數(shù)字電路中的二極管與三極管(1)加正向電壓VF時(shí)，二極管導(dǎo)通，管壓降VD可忽略。二極管相當(dāng)于一個(gè)閉合的開(kāi)關(guān)。一、二極管的開(kāi)關(guān)特性1．二極管的靜態(tài)特性

可見(jiàn)，二極管在電路中表現(xiàn)為一個(gè)受外加電壓vi控制的開(kāi)關(guān)。當(dāng)外加電壓vi為一脈沖信號(hào)時(shí)，二極管將隨著脈沖電壓的變化在“開(kāi)”態(tài)與“關(guān)”態(tài)之間轉(zhuǎn)換。這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程就是二極管開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)特性。(2)加反向電壓VR時(shí)，二極管截止，反向電流IS可忽略。二極管相當(dāng)于一個(gè)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。

二、三極管的開(kāi)關(guān)特性1．三極管的工作狀態(tài)

（1）截止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)VI小于三極管發(fā)射結(jié)死區(qū)電壓時(shí)，IB＝ICBO≈0，

IC＝ICEO≈0，VCE≈VCC，三極管工作在截止區(qū)，對(duì)應(yīng)圖中的A點(diǎn)。

三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)的條件為：發(fā)射結(jié)反偏或小于死區(qū)電壓

再減小Rb，IB會(huì)繼續(xù)增加，但I(xiàn)C不會(huì)再增加，三極管進(jìn)入飽和狀態(tài)。飽和時(shí)的VCE電壓稱(chēng)為飽和壓降VCES，其典型值為：VCES≈0.3V。

三極管工作在飽和狀態(tài)的電流條件為：IB＞IBS電壓條件為：集電結(jié)和發(fā)射結(jié)均正偏

（2）飽和狀態(tài)：VI不變，繼續(xù)減小Rb，當(dāng)VCE＝0.7V時(shí)，集電結(jié)變?yōu)榱闫?，稱(chēng)為臨界飽和狀態(tài)，對(duì)應(yīng)E點(diǎn)。此時(shí)的集電極電流用ICS表示，基極電流用IBS表示，有:工作狀態(tài)截止放大飽和條件工作特點(diǎn)偏值情況集電極電流管壓降近似的等效電路C、E間等效電阻

三種工作狀態(tài)比較發(fā)射結(jié)電壓＜死區(qū)電壓發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)正偏很大相當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)可變很小相當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合

一般地說(shuō)，若輸入邏輯變量A、B、C…的取值確定以后，輸出邏輯變量L的值也唯一地確定了，就稱(chēng)L是A、B、C的邏輯函數(shù)，寫(xiě)作：

L=f（A，B，C…）邏輯函數(shù)與普通代數(shù)中的函數(shù)相比較，有兩個(gè)突出的特點(diǎn)：（1）邏輯變量和邏輯函數(shù)只能取兩個(gè)值0和1。（2）函數(shù)和變量之間的關(guān)系是由“與”、“或”、“非”三種基本運(yùn)算決定的。例1.6.4

寫(xiě)出如圖所示邏輯圖的函數(shù)表達(dá)式?？碱}：由函數(shù)表達(dá)式可以畫(huà)出邏輯圖。（重點(diǎn)）解：解：邏輯運(yùn)算電路，采用TTL與非門(mén)電路組成邏輯代數(shù)基礎(chǔ)邏輯代數(shù)中的三種基本運(yùn)算：與、或、非TTL與非門(mén)舉例——74007400是一種典型的TTL與非門(mén)器件，內(nèi)部含有4個(gè)2輸入端與非門(mén)，共有14個(gè)引腳。引腳排列圖如圖所示。（b）用TTL門(mén)電路驅(qū)動(dòng)5V低電流繼電器，其中二極管D作保護(hù)，用以防止過(guò)電壓。電路帶負(fù)載時(shí)的接口問(wèn)題1．對(duì)于電流較小、電平能夠匹配的負(fù)載可以直接驅(qū)動(dòng)。（a）用TTL門(mén)電路驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED，這時(shí)只要在電路中串接一個(gè)約幾百W的限流電阻即可。2．帶大電流負(fù)載（a）可將同一芯片上的多個(gè)門(mén)并聯(lián)作為驅(qū)動(dòng)器。（b）也可在門(mén)電路輸出端接三極管，以提高負(fù)載能力。（2）對(duì)于或非門(mén)及或門(mén)，多余輸入端應(yīng)接低電平，比如直接接地；也可以與有用的輸入端并聯(lián)使用。3.多余輸入端的處理

（1）對(duì)于與非門(mén)及與門(mén)，多余輸入端應(yīng)接高電平。如直接接電源正端，在前級(jí)驅(qū)動(dòng)能力允許時(shí)，也可以與有用的輸入端并聯(lián)使用。一、邏輯代數(shù)的基本公式吸收律反演律分配律結(jié)合律交換律重疊律互補(bǔ)律公式10—1律對(duì)合律名稱(chēng)公式2基本公式邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式

解：

=m7+m6+m3+m1解：

=m7+m6+m3+m5=∑m（3,5,6,7）

任何一個(gè)邏輯函數(shù)表達(dá)式都可以轉(zhuǎn)換為一組最小項(xiàng)之和，稱(chēng)為最小項(xiàng)表達(dá)式。

例1：將函數(shù)轉(zhuǎn)換成最小項(xiàng)表達(dá)式。

例2：

將函數(shù)轉(zhuǎn)換成最小項(xiàng)表達(dá)式。組合邏輯電路的分析方法一.組合邏輯電路的特點(diǎn)電路任一時(shí)刻的輸出狀態(tài)只決定于該時(shí)刻各輸入狀態(tài)的組合，而與電路的原狀態(tài)無(wú)關(guān)。

組合電路就是由門(mén)電路組合而成，電路中沒(méi)有記憶單元，沒(méi)有反饋通路。每一個(gè)輸出變量是全部或部分輸入變量的函數(shù)：L1=f1（A1、A2、…、Ai）L2=f2（A1、A2、…、Ai）……Lj=fj（A1、A2、…、Ai）

組合邏輯電路的分析方法分析過(guò)程一般包含以下幾個(gè)步驟：例3.3.1：組合電路如圖所示，分析該電路的邏輯功能。解：（1）由邏輯圖逐級(jí)寫(xiě)出表達(dá)式（借助中間變量P）。（2）化簡(jiǎn)與變換：（3）由表達(dá)式列出真值表。

（4）分析邏輯功能：當(dāng)A、B、C三個(gè)變量不一致時(shí)，輸出為“1”，所以這個(gè)電路稱(chēng)為“不一致電路”。000001010011100101110111ABC01111110L真值表

組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)

競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)——由于延遲時(shí)間的存在，當(dāng)一個(gè)輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)多條路徑傳送后又重新會(huì)合到某個(gè)門(mén)上，由于不同路徑上門(mén)的級(jí)數(shù)不同，導(dǎo)致到達(dá)會(huì)合點(diǎn)的時(shí)間有先有后，從而產(chǎn)生瞬間的錯(cuò)誤輸出。由于G1門(mén)的延遲時(shí)間tpd2輸出端出現(xiàn)了一個(gè)正向窄脈沖。一、產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的原因1.產(chǎn)生“1冒險(xiǎn)”例：電路如圖，已知輸入波形，畫(huà)輸出波形。解：2.產(chǎn)生“0冒險(xiǎn)”

二、冒險(xiǎn)現(xiàn)象的識(shí)別

可采用代數(shù)法來(lái)判斷一個(gè)組合電路是否存在冒險(xiǎn)：

寫(xiě)出組合邏輯電路的邏輯表達(dá)式，當(dāng)某些邏輯變量取特定值（0或1）時(shí)，如果表達(dá)式能轉(zhuǎn)換為：

則存在1冒險(xiǎn)；則存在0冒險(xiǎn)。

（2）變換邏輯式，消去互補(bǔ)變量例3.5.2的邏輯式三、冒險(xiǎn)現(xiàn)象的消除方法1．修改邏輯設(shè)計(jì)（1）增加冗余項(xiàng)在例3.5.1的電路中，存在冒險(xiǎn)現(xiàn)象。如在其表達(dá)式中增加乘積項(xiàng)AB，使其變?yōu)椋号袛嗪瘮?shù)是否存在冒險(xiǎn)：解：如果令A(yù)＝C＝0，則有因此，該電路存在l冒險(xiǎn)。則在原來(lái)產(chǎn)生冒險(xiǎn)的條件A＝B＝1時(shí)，L=1，不會(huì)產(chǎn)生冒險(xiǎn)。存在冒險(xiǎn)現(xiàn)象。如將其變換為：則在原來(lái)產(chǎn)生冒險(xiǎn)的條件A＝C＝0時(shí)，L=0，不會(huì)產(chǎn)生冒險(xiǎn)。2．增加選通信號(hào)：在電路中增加一個(gè)選通脈沖，接到可能產(chǎn)生冒險(xiǎn)的門(mén)電路的輸入端。當(dāng)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換完成，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，才引入選通脈沖，將門(mén)打開(kāi)。這樣，輸出就不會(huì)出現(xiàn)冒險(xiǎn)脈沖。3．增加輸出濾波電容在可能產(chǎn)生冒險(xiǎn)的門(mén)電路輸出端并接一個(gè)濾波電容（一般為4～20pF），利用電容兩端的電壓不能突變的特性，使輸出波形上升沿和下降沿都變的比較緩慢，從而起到消除冒險(xiǎn)現(xiàn)象的作用。組合邏輯模塊及其應(yīng)用包括編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)值比較器和加法器編碼器：將某一特定的邏輯信號(hào)變換為二進(jìn)制代碼。能夠?qū)崿F(xiàn)編碼功能的邏輯部件稱(chēng)為編碼器。2.譯碼器：將輸入代碼轉(zhuǎn)換成特定的輸出信號(hào)。3.

數(shù)據(jù)分配器：將一路輸入數(shù)據(jù)根據(jù)地址選擇碼分配給多路數(shù)據(jù)輸出中的某一路輸出。4.數(shù)據(jù)選擇器：根據(jù)地址選擇碼從多路輸入數(shù)據(jù)中選擇一路，送到輸出。5.

數(shù)值比較器：比較兩個(gè)位數(shù)相同的二進(jìn)制數(shù)的大。6.

加法器：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算?？碱}：1、CMOS集成電路的輸入端（）。

A不允許懸空B允許懸空C必須懸空D與門(mén)必須接地2、TTL集成邏輯門(mén)電路內(nèi)部是以（）為基本元件構(gòu)成的。A二極管B晶體管C場(chǎng)效應(yīng)晶體管D晶閘管3、組合邏輯門(mén)電路在任意時(shí)刻的輸出狀態(tài)，只取決于該時(shí)刻的（）。A電壓高低B電流大小C輸入狀態(tài)D電路狀態(tài)4、下列集成電路中具有記憶功能的是（）。A與非門(mén)電路B或非門(mén)電路

CRS觸發(fā)器D編碼電路5、邏輯電路中的“與門(mén)”和“或門(mén)”是相對(duì)的，所謂“正與門(mén)”就是“負(fù)或門(mén)”，“正或門(mén)”就是“負(fù)與門(mén)”。（√）與門(mén)分為兩種，一種是輸入高電平有效，就是常說(shuō)的與門(mén)，也稱(chēng)正與門(mén)

另一種與門(mén)輸入低電平有效，稱(chēng)為負(fù)與門(mén)，符號(hào)上與正與門(mén)的區(qū)別是兩個(gè)輸入端都有一個(gè)圓圈。6、邏輯表達(dá)式A+ABC=A。（×）7、任何一個(gè)邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)表達(dá)式一定是唯一的。（√）8、TTL與“非門(mén)”的輸入端可以接任意阻值電阻，而不會(huì)影響其輸出電平。（×）9、普通TTL與“非門(mén)”的輸出端不能直接并聯(lián)使用。（√）10、CMOS集成門(mén)電路的輸入阻抗比TTL集成門(mén)電路高。（√）11、在任意時(shí)刻，組合邏輯電路輸出輸出信號(hào)的狀態(tài)，僅僅取決于該時(shí)刻的輸入信號(hào)狀態(tài)。（√）12、譯碼器、計(jì)數(shù)器、全加器和寄存器都是組合邏輯電路。（×）13、編碼器在某一時(shí)刻只能對(duì)一種輸入信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行編碼。（√）數(shù)字顯示譯碼器

數(shù)字顯示器分類(lèi)：

按顯示方式分，有字型重疊式、點(diǎn)陣式、分段式等。

按發(fā)光物質(zhì)分，有發(fā)光二極管(LED)式、熒光式、液晶顯示等。

1．七段式LED顯示器

LED顯示器有兩種結(jié)構(gòu)：共陽(yáng)極：共陰極：考題：1、與液晶數(shù)碼顯示器相比，LED數(shù)碼顯示器具有亮度高且耗電量小的優(yōu)點(diǎn)。（×）2、七段數(shù)碼顯示器只能用來(lái)顯示十進(jìn)制數(shù)字，而不能用于顯示其他信息。（×）3、數(shù)字式萬(wàn)用表一般都采用（）顯示器。ALED數(shù)碼B熒光數(shù)碼C液晶數(shù)碼D氣體放電式觸發(fā)器包括：基本觸發(fā)器、主從觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器和集成觸發(fā)器在時(shí)鐘脈沖邊沿作用下的刷新?tīng)顟B(tài)成為觸發(fā)具有這種特性的存貯單元電路稱(chēng)為觸發(fā)器按照觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的規(guī)則不同可以分為D觸發(fā)器，JK觸發(fā)器，T觸發(fā)器，RS觸發(fā)器等。邏輯功能：1000110Qn+1RS功能Qn功能表01置1110110置000011101××不定00保持0101例如：用或非門(mén)組成的基本RS觸發(fā)器S仍然稱(chēng)為置1輸入端，但為高電平有效。R仍然稱(chēng)為置0輸入端，也為高電平有效。波形分析：

在用與非門(mén)組成的