高級(jí)維修電工

高級(jí)維修電工第1頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四能放大直流信號(hào)的放大器叫直流放大器。直流放大器常用于測(cè)量?jī)x表。在高精度電位測(cè)量和生物電與物理電測(cè)量中（見生物醫(yī)學(xué)核電子儀器），電信號(hào)往往很弱，而且變化緩慢，含有直流成分，經(jīng)放大后才便于檢測(cè)、記錄和處理。此外，在許多情況下，被測(cè)信號(hào)源的內(nèi)阻高，要求放大器具有高增益和高輸入阻抗。具有這種特性的直流放大器也適合用作運(yùn)算放大器第2頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四直流放大器的類型很多。直接耦合的單管放大器是最簡(jiǎn)單的一種。這種放大器的缺點(diǎn)是零點(diǎn)漂移大。利用成對(duì)晶體管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成的差分放大器是一種零點(diǎn)漂移較小的直流放大器，常用于集成運(yùn)算放大器的輸入級(jí)和中間級(jí)。在測(cè)量?jī)x器中還常用斬波式直流放大器。第3頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四特點(diǎn)①輸入級(jí)采用差分放大電路，KCMRR和ri很高。②中間級(jí)采用多級(jí)共射電路，起電壓放大作用。③輸出級(jí)采用互補(bǔ)對(duì)稱放大電路和共集放大電路，ro很小，帶負(fù)載能力很強(qiáng)。④直接耦合的多級(jí)放大電路，電壓放大倍數(shù)很高。⑤體積小、重量輕、功耗低、可靠性高。集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器的組成輸入級(jí)

中間級(jí)

輸出級(jí)

輸入端輸出端第4頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四CF74181723456集成運(yùn)算放大器的管腳和外部接線圖凈輸入電壓運(yùn)算放大器的符號(hào)－uD＋－＋＋u－u＋uO

Ao同相輸入端反相輸入端輸出端+UCC－UEE87100dB231546u－u+uO第5頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四－UOMuO=f(uD)線性區(qū)

uO=AouD

=Ao

(u＋－u－)飽和區(qū)正飽和電壓：

uO

=＋UOM≈＋UCC

負(fù)飽和電壓：

uO=－UOM≈－UEE

二、電壓傳輸特性

+UOMuDOuO負(fù)飽和區(qū)正飽和區(qū)線性區(qū)第6頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四理想運(yùn)算放大器一、理想運(yùn)放的主要條件開環(huán)電壓放大倍數(shù)：Ao→∞開環(huán)輸入電阻：ri→∞開環(huán)輸出電阻：ro→0共模抑制比：KCMRR→∞u－u＋uO

－

uD＋－＋∞＋理想運(yùn)放的符號(hào)：第7頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、理想運(yùn)放的電壓傳輸特性u(píng)O=＋UOM≈＋UCC

(2)當(dāng)u＋＜u－時(shí)，即uD<0uO=－UOM≈－UEE

(1)當(dāng)u＋＞u－時(shí)，即uD>0

OuOuD+UOM－UOM1.工作在飽和區(qū)時(shí)的特點(diǎn)

不加反饋時(shí)，稍有uD即進(jìn)入飽和區(qū)。第8頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.工作在線性區(qū)時(shí)的特點(diǎn)引入深度負(fù)反饋后，uO是個(gè)有限值。iD反饋電路u－u＋uO－＋∞＋(1)Ao→∞

uOAouD==0

u＋

=u－

(2)ri→∞

uDriiD==0(3)ro→0

uOL=uOC故稱為虛短路故稱為虛斷路。即輸出電壓不受負(fù)載的影響。第9頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四基本運(yùn)算電路Af一、比例運(yùn)算電路1.反相比例運(yùn)算電路

u－=u＋=0iD=0i1=iFuIR1－uORF=ＲFＲ1uO=－

uIu－u＋uO

RFiF

－＋∞＋R1R2uI

i1

iD

虛地第10頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.同相比例運(yùn)算電路i1iDu－u＋uORFiF－＋∞＋R1R2uI不是虛地AfuO－u－RFu－R1=RFR1uO=)uI(1＋u－=u＋=uIiD=0

iF=i1RFR1uO=)u－(1＋第11頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、加法運(yùn)算電路u＋=u－

=0

u－u＋uORFiF－＋∞＋R12R2uI1iI1iI2uI2R11虛地ＲFＲ12ＲFＲ11+uI2)uO=－(uI1

當(dāng)uI1單獨(dú)作用時(shí),uO1=－ＲFＲ11uI1當(dāng)uI2單獨(dú)作用時(shí),根據(jù)疊加原理:uO=uO1＋uO2uO1=－ＲFＲ12uI2第12頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、減法運(yùn)算電路

當(dāng)uI1單獨(dú)作用時(shí),uO1=－ＲFＲ1uI1當(dāng)uI2單獨(dú)作用時(shí),RFR1uO2=(1＋)u＋R3R2＋R3u＋=uI2=(1＋RFR1)R3R2＋R3uI2u－u＋uORF－＋∞＋R1R2uI2uI1R3u－u＋uORF－＋∞＋R1R2uI1R3u－u＋uORF－＋∞＋R1R2uI2R3根據(jù)原理疊加:uO=uO1＋uO2第13頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、微分運(yùn)算電路u－u＋uORF－＋∞＋R2uIiFC＋uC－iC虛地

u+=u－=

0iF=iC

duCuO=－RFCdtduIuO=－RFCdtduC=CdtuORF－OuO

tOuItUI①當(dāng)uI為階躍電壓時(shí),

uO為尖脈沖電壓。說明：②平衡電阻：R2=RF第14頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四六、積分運(yùn)算電路

u＋=u－=

0iI=iF1R1CuO=－uIdt∫＋

uC－u－u＋uOR1－＋∞＋R2uIiFCiI虛地

duCdt

CuIR1=uO=－uC說明①當(dāng)uI為階躍電壓時(shí),

uO隨時(shí)間線性積分到負(fù)飽和值為止。OuIUIttOuO－UOM②平衡電阻：R2=R1第15頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四門電路基礎(chǔ)：1.基本邏輯電路有“與”門電路，“或”門電路，另外還有“與非”門電路和“或非”門電路。2.TTL集成電路是目前應(yīng)用最為廣泛的一種數(shù)字集成電路，由于這種集成電路的輸入端和輸出端電路結(jié)構(gòu)都采用了雙極型晶體管，所以稱為晶體管晶體管邏輯電路，簡(jiǎn)稱TTL電路。TTL與非門的輸入端全為高電平時(shí)，輸出低電平；輸入至少有一個(gè)為低電平時(shí)，輸出為高電平，輸入端全部接地時(shí)，輸出為高電平；輸入端全部同時(shí)懸空時(shí)，輸出為低電平。第16頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四觸發(fā)電路基礎(chǔ)：1.觸發(fā)器的基本功能主要是：1）有兩個(gè)穩(wěn)定的工作狀態(tài)“1”和“0”。2）在適當(dāng)信號(hào)作用下，兩種狀態(tài)可以轉(zhuǎn)換，觸發(fā)器輸出狀態(tài)的變化，除與輸入信號(hào)有關(guān)外，還與觸發(fā)器的原狀態(tài)有關(guān)。3）當(dāng)觸發(fā)信號(hào)消失后，觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。觸發(fā)器能把輸入信號(hào)寄存下來，保持一位二進(jìn)制信息，這就是觸發(fā)器具有的記憶功能。觸發(fā)器最基本的有RS觸發(fā)器和JK觸發(fā)器第17頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四多諧振蕩器電路基礎(chǔ)及作用：多諧振蕩器是一種常用的產(chǎn)生矩形脈沖的電路，它沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，不需外加觸發(fā)脈沖，兩個(gè)暫穩(wěn)定會(huì)自動(dòng)地不斷相互轉(zhuǎn)換，因此多諧振蕩器又叫無穩(wěn)態(tài)電路。常見的有TTL與非門RC環(huán)形振蕩器和TTL與非門石英多諧振蕩器第18頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)數(shù)器電路基礎(chǔ)：計(jì)數(shù)器主要是由觸發(fā)器組成，用以記憶輸入脈沖的個(gè)數(shù)，若按觸發(fā)器狀態(tài)的更新次序來分類，計(jì)數(shù)器可分為同步式和異步式兩類。計(jì)數(shù)器進(jìn)位制不同，分為二進(jìn)制、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。第19頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四寄存器電路基礎(chǔ)及應(yīng)用：寄存器一般用來暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、指令等，為保證寄存器只在收到寄存器命令時(shí)才能寄存指令、數(shù)據(jù)。寄存器除了觸發(fā)器外，還需配有控制門電路。常見的有數(shù)據(jù)寄存器和移位寄存器兩種。第20頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四數(shù)字顯示電路基礎(chǔ)最常見的數(shù)碼顯示器按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)區(qū)分為：輝光數(shù)碼管、熒光數(shù)碼管、發(fā)光二極管顯示器和液晶顯示器等。第21頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四TTL電路與CMOS電路在性能上的區(qū)別：1）電源電壓：TTL電路的電源電壓固定為5V，CMOS電路電源電壓通?？扇?~18V2）輸出電平：TTL高電平U≥2.4V

低電平U＜0.4V

CMOS高電平U≥60%U

低點(diǎn)平U=0V3）門坎電平：TTL：V≈1.4V

CMOS：V=U4）輸入端：TTL輸入端接高電平時(shí)有電流流入，接低電平時(shí)有電流流出，輸入端若懸空，相當(dāng)于接高電平。CMOS電路因?yàn)檩斎攵耸墙^緣的，所以無電流，并且輸入端不允許懸空。第22頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三態(tài)門、OC門概念，如何使用？三態(tài)門是指一個(gè)電路的輸出除了高電平、低電平外，還有輸出懸空的狀態(tài)（高阻狀態(tài)）。三態(tài)門通常用于數(shù)據(jù)傳輸上，就是把若干個(gè)三態(tài)門的輸出端接到一個(gè)數(shù)據(jù)總線上，但是總線上所有的三態(tài)門在任何時(shí)刻只能允許其中的一個(gè)處于工作狀態(tài)，其余的都必須高阻狀態(tài)。OC門就是集電極開路門，使用把若干個(gè)OC門的輸出端連接在一起，外接一個(gè)公用的集電極電阻R接到電源電壓上，組成“線與”電路第23頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四移位寄存器的邏輯功能，移位寄存器組成環(huán)形或扭環(huán)形計(jì)數(shù)器。移位寄存器的邏輯功能是用串行輸入的方式寄存數(shù)據(jù)，每一個(gè)CP可以使數(shù)據(jù)左移或右移一位。用移位寄存器組成環(huán)形計(jì)數(shù)器是把最高位的Q端與最低位的D端相連，并把其中某一位的初始值置“1”，其余置“0”。扭環(huán)計(jì)數(shù)器是把最高的Q端與最低的D端相連，并把所有位的初始值均置“0”。第24頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四基本RS觸發(fā)器(1)邏輯電路及邏輯符號(hào)(2)RS觸發(fā)器的特征表QnQn+1000011110011001101010101XX00

1101非法復(fù)位置位保持置0置1提示：——

RS觸發(fā)器特征1）全零非法，全1保持。2）01置零，10置1。R:ResetS:Set（3）RS觸發(fā)器的特征方程觸發(fā)器輸出端狀態(tài)由1變?yōu)?或由0變?yōu)?稱為“翻轉(zhuǎn)”。

（約束條件）第25頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第26頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四提示：——

JK觸發(fā)器特征1）全零保持，全1翻轉(zhuǎn)；2）01置零，10置1。提示：——

T觸發(fā)器特征T零保持,T1翻轉(zhuǎn)。提示：——

T’觸發(fā)器特征翻轉(zhuǎn)。提示：——

RS觸發(fā)器特征1）全零非法，全1保持。2）01置零，10置1。提示：——

D觸發(fā)器特征跟隨D。小結(jié)第27頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四多

諧

振

蕩

器

多諧振蕩器是一種自激振蕩器，在接通電源以后，不需要外加觸發(fā)信號(hào)，便能產(chǎn)生矩形脈沖波。產(chǎn)生矩形脈沖的電路很多，例如用TTL與非門構(gòu)成的基本多諧振蕩器和RC環(huán)形振蕩器;用CMOS或非門組成的多諧振蕩器。用集成定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器和頻率穩(wěn)定性高的石英晶體振蕩器。第28頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第29頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.RC環(huán)形多諧振蕩器

由首尾相接的TTL與非門和阻容元件RC可組成環(huán)形多諧振蕩器，如圖13-4所示。RS是一個(gè)100Ω左右的保護(hù)電阻。（R+RS）的值應(yīng)小于與非門關(guān)門電阻ROFF。由于RC延遲時(shí)間比門電路的傳輸時(shí)間tpd大得多，所以在進(jìn)行估算時(shí)，忽略tpd。

第30頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四石英晶體多諧振蕩器(a)石英晶體的符號(hào)和阻抗頻率特性;（b）石英晶體多諧振蕩器電路第31頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四電磁干擾任何電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾和響應(yīng)過程，可以用輻射和傳導(dǎo)來描述干擾發(fā)生源，可以用輻射敏感性和傳導(dǎo)敏感性來描述響應(yīng)接收設(shè)備特性，因此，所有電磁干擾的抑制方法可以從以下三個(gè)方面入手：

——抑制電磁干擾源；

——切斷電磁干擾耦合途徑；

——降低電磁敏感裝置的敏感性。選擇抑制電磁干擾的電路，采用合適的工作狀態(tài)；實(shí)施正確的搭接、接地、屏蔽、濾波、分層防護(hù)；采用合理分類布線等方法都能有效地抑制電磁干擾或降低敏感。第32頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四屏蔽

屏蔽是提高電子系統(tǒng)和電子設(shè)備電磁兼容性的重要措施之一，它能有效地抑制通過空間傳播的各種干擾，既可阻止或減少電子設(shè)備內(nèi)部的輻射電磁能對(duì)外的傳輸，又可阻止或減少外部輻射電磁能對(duì)電子設(shè)備的影響。

屏蔽按機(jī)理可以分為：電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽。第33頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四磁場(chǎng)屏蔽

磁場(chǎng)屏蔽通常指對(duì)直流磁場(chǎng)或甚高頻磁場(chǎng)的屏蔽。其屏蔽的效果比電場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽要差得多。在工程上抑制磁場(chǎng)干擾是一個(gè)十分棘手的問題。

磁場(chǎng)屏蔽主要是利用高磁導(dǎo)率、低磁阻特性的屏蔽體對(duì)磁通所起的磁分路作用，使屏蔽體內(nèi)部的磁場(chǎng)大大減小，如圖所示。

磁場(chǎng)屏蔽第34頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四磁屏蔽體應(yīng)選用高磁導(dǎo)率的鐵磁性材料，防止磁飽和；

——被屏蔽物與屏蔽體內(nèi)壁應(yīng)留有一定間隙，防止磁短路現(xiàn)象發(fā)生；第35頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四光柵傳感器第36頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第37頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第38頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第39頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四感應(yīng)同步器是利用兩個(gè)平面形繞組的互感隨位置不同而變化的原理組成的?？捎脕頊y(cè)量直線或轉(zhuǎn)角位移。測(cè)量直線位移的稱長(zhǎng)感應(yīng)同步器，測(cè)量轉(zhuǎn)角位移的稱圓感應(yīng)同步器。第40頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四ＰＣ發(fā)展現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父

1944~1945年間，美籍匈牙利科學(xué)家馮·諾伊曼在第一臺(tái)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)ENIAC尚未問世時(shí)注意到其弱點(diǎn)，并提出一個(gè)新機(jī)型EDVAC的設(shè)計(jì)方案，其中提到了兩個(gè)設(shè)想：采用二進(jìn)制和“存儲(chǔ)程序”。這兩個(gè)設(shè)想對(duì)于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)至關(guān)重要，也使馮·諾伊曼成為“現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父”，馮·諾伊曼機(jī)體系延續(xù)至今。第41頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)開關(guān)電路

1938年，信息論的創(chuàng)始人、美國(guó)科學(xué)家仙農(nóng)發(fā)表論文《繼電器和開關(guān)電路的符號(hào)分析》，首次闡述了如何將布爾代數(shù)運(yùn)用于邏輯電路，奠定了現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)開關(guān)電路的理論基礎(chǔ)。第42頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四ENIAC

人類第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)

1946年2月15日，世界上第一臺(tái)通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)ENIAC研制成功，承擔(dān)開發(fā)任務(wù)的“莫爾小組”由四位科學(xué)家和工程師?？颂?、莫克利、戈?duì)査固?、博克斯組成，總工程師?？颂禺?dāng)時(shí)年僅24歲。ENIAC：長(zhǎng)30.48米，寬1米，占地面積170平方米，30個(gè)操作臺(tái)，約相當(dāng)于10件普通房間的大小，重達(dá)30噸，耗電量150千瓦，造價(jià)48萬美元。它使用18000個(gè)電子管，70000個(gè)電阻，10000個(gè)電容，1500個(gè)繼電器，6000多個(gè)開關(guān)，每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法，是繼電器計(jì)算機(jī)的1000倍、手工計(jì)算的20萬倍。第43頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第44頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四EDVAC離散變量自動(dòng)電子計(jì)算機(jī)

1950問世的第一臺(tái)并行計(jì)算機(jī)EDVAC，首次實(shí)現(xiàn)了馮·諾依曼體系的兩個(gè)重要設(shè)想：存儲(chǔ)程序和采用二進(jìn)制。第45頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四EDSAC（電子延遲存儲(chǔ)自動(dòng)計(jì)算機(jī)）是世界上首次實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)EDSAC由英國(guó)劍橋大學(xué)威爾克斯（MauriceVincentWilkes）領(lǐng)導(dǎo)、設(shè)計(jì)和制造的，并于1949年投入運(yùn)行。它使用了水銀延遲線作存儲(chǔ)器，利用穿孔紙帶輸入和電傳打字機(jī)輸出。UNIVAC

UniversalAutomaticComputer通用自動(dòng)計(jì)算機(jī)UNIVAC由?？颂睾湍死兄瞥晒?，這也是第一個(gè)進(jìn)行批量生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)。1951年，電腦開始走出實(shí)驗(yàn)室服務(wù)于社會(huì)與公眾。

第46頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四PLC整個(gè)過程分為內(nèi)部處理、通信、輸入處理、執(zhí)行程序、輸出處理第47頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四穩(wěn)壓電路的作用:交流電壓脈動(dòng)直流電壓整流濾波有波紋的直流電壓穩(wěn)壓直流電壓硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路第48頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四穩(wěn)壓電源類型:以下主要討論線性穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路開關(guān)型穩(wěn)壓電路線性穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路(小功率設(shè)備)電路最簡(jiǎn)單，但是帶負(fù)載能力差，一般只提供基準(zhǔn)電壓，不作為電源使用。效率較高，目前用的也比較多。第49頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.穩(wěn)壓原理——利用穩(wěn)壓管的反向擊穿特性。

由于反向特性陡直，較大的電流變化，只會(huì)引起較小的電壓變化。硅穩(wěn)壓管電路及工作原理第50頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(2)穩(wěn)壓電阻穩(wěn)壓電阻R的作用:穩(wěn)壓二極管的動(dòng)態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓電阻R越大，穩(wěn)壓性能越好。將穩(wěn)壓二極管電流的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，從而起到調(diào)節(jié)作用，同時(shí)R也是限流電阻。

顯然R的數(shù)值越大，較小IZ的變化就可引起足夠大的UR變化，就可達(dá)到足夠的穩(wěn)壓效果。

但R的數(shù)值越大，就需要較大的輸入電壓UI值，損耗就要加大。第51頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四組成：基準(zhǔn)電壓、調(diào)整管、取樣電路、放大比較環(huán)節(jié)。第52頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的特點(diǎn)這種穩(wěn)壓電路的輸出電壓是不能調(diào)節(jié)的，負(fù)載電流變化范圍較小，輸出電阻較大，約幾個(gè)歐姆到幾10歐姆，因此穩(wěn)壓性能較差。但其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，負(fù)載短路時(shí)，穩(wěn)壓管不會(huì)損壞。因此僅適用于Uo固定和要求不高的場(chǎng)合。第53頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：（1）帶負(fù)載能力差（2）輸出電壓不可調(diào)改進(jìn)：（1）提高帶負(fù)載能力——在輸出端加一射極輸出器UO=UZ-0.7V串聯(lián)型穩(wěn)壓電源串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的組成和穩(wěn)壓原理第54頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四改進(jìn)：（2）使輸出電壓可調(diào)——在射極輸出器前加一帶有負(fù)反饋的放大器。調(diào)節(jié)反饋系數(shù)即可調(diào)節(jié)放大倍數(shù)UO=AUFUZ-0.7V為了進(jìn)一步穩(wěn)定輸出電壓，將反饋元件接到輸出端。

第55頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)數(shù)器的作用與分類

計(jì)數(shù)器(Counter)用于計(jì)算輸入脈沖個(gè)數(shù)，還常用于分頻、定時(shí)及進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算等。

計(jì)數(shù)器分類如下：按時(shí)鐘控制方式不同分異步計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器比異步計(jì)數(shù)器的速度快得多。異步計(jì)數(shù)器第56頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)數(shù)順序電路狀態(tài)等效十進(jìn)制數(shù)Q2Q1Q0012345678

000001010011100101110111000012345670一、異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器三位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器狀態(tài)表異步計(jì)數(shù)器的分析方法第57頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四輸入第“1”個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出為0001”；輸入第“2”個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出為“0010”。輸入第“15”個(gè)脈沖時(shí)，輸出“1111”，當(dāng)輸入第“16”個(gè)脈沖時(shí)，輸出返回初態(tài)“0000”，且Q3端輸出進(jìn)位信號(hào)下降沿。因此，該電路構(gòu)成4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。00010010CPQ3Q0Q1Q20000來一個(gè)CP翻轉(zhuǎn)一次

來一個(gè)Q0翻轉(zhuǎn)一次

來一個(gè)Q1翻轉(zhuǎn)一次

來一個(gè)Q2翻轉(zhuǎn)一次

11110000依次輸入脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)狀態(tài)按4位二進(jìn)制數(shù)遞增規(guī)律變化?！?/p>

工作原理第58頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四順序控制器根據(jù)生產(chǎn)工藝規(guī)定的時(shí)間順序或邏輯關(guān)系編制程序，對(duì)生產(chǎn)過程各階段依次進(jìn)行控制的裝置，簡(jiǎn)稱順控器。順序控制器的控制方式有時(shí)序控制和條件控制兩種。①時(shí)序控制：根據(jù)預(yù)先規(guī)定的時(shí)間序列進(jìn)行控制，即動(dòng)作的步驟只是時(shí)間的函數(shù)。②條件控制：根據(jù)預(yù)先規(guī)定的邏輯關(guān)系進(jìn)行控制。這種控制既可以按照預(yù)先確定的順序逐步進(jìn)行，即上一步動(dòng)作完成后轉(zhuǎn)入執(zhí)行下一步；也可以按照幾步動(dòng)作的綜合結(jié)果來決定下一階段應(yīng)執(zhí)行的動(dòng)作。最初，順序控制的功能是用繼電器控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。這種系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作方便，價(jià)格便宜；但設(shè)計(jì)麻煩，因觸點(diǎn)多輕易出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，可靠性差。被控制的生產(chǎn)工藝改變時(shí)，繼電器的接線或繼電器系統(tǒng)設(shè)計(jì)均需要改變，所以通用性、靈活性差。50年代出現(xiàn)具有一定通用性和靈活性的順序控制器。第59頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四旋轉(zhuǎn)變壓器輸出電信號(hào)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成某種函數(shù)關(guān)系的電感式角度傳感元件。微特電機(jī)的一種。旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)與自整角電機(jī)相似，區(qū)別在于旋轉(zhuǎn)變壓器定子和轉(zhuǎn)子繞組通常是對(duì)稱的兩相繞組，分別嵌在空間相差90°的電角度的槽中。自整角電機(jī)則是三相對(duì)稱的形式。工作原理與一般變壓器基本相同。對(duì)于變壓器來說，其原、副邊繞組耦合位置固定，輸出電壓恒定；旋轉(zhuǎn)變壓器的原、副邊繞組則隨轉(zhuǎn)子位置而變化，故隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角位置的改變，兩相輸出繞組的輸出電壓隨轉(zhuǎn)角改變而呈特定的函數(shù)關(guān)系。旋轉(zhuǎn)變壓器在同步隨動(dòng)系統(tǒng)及數(shù)字隨動(dòng)系統(tǒng)中可用于傳遞轉(zhuǎn)角或電信號(hào)；在解算裝置中可作為函數(shù)的解算之用，故又稱為解算器。第60頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四共射極放大電路一、放大電路的組成和基本概念

1.三極管在放大電路中的三種連接方式圖2.1三極管的三種連接方式

第61頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.放大電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大的實(shí)質(zhì)圖2.4放大電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大的工作過程

放大器放大的實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)小能量對(duì)大能量的控制和轉(zhuǎn)換作用。根據(jù)能量守恒定律，在這種能量的控制和轉(zhuǎn)換中，電源UCC為輸出信號(hào)提供能量。第62頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.基本放大電路的組成原則

實(shí)現(xiàn)放大作用，三極管須工作在放大狀態(tài)。

（1）直流偏置正確。外加電源必須保證三極管的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。并提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)Q（IBQ、ICQ和UCEQ）。（2）交流通路暢通。輸入電壓ui要能引起三極管的基極電流iB作相應(yīng)的變化。三極管集電極電流iC的變化要盡可能的轉(zhuǎn)為電壓的變化輸出。

第63頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4.放大電路的主要性能指標(biāo)（1）放大倍數(shù)Au、Ai

放大倍數(shù)是衡量放大電路對(duì)信號(hào)放大能力的主要技術(shù)參數(shù)。①電壓放大倍數(shù)Au

放大電路輸出電壓與輸入電壓的比值。增益：用分貝（dB）表示電壓放大倍數(shù)。電壓增益=20lg|Au|（dB）②電流放大倍數(shù)Ai

放大電路輸出電流與輸入電流的比值。

第64頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）輸入電阻Ri

從放大電路輸入端看進(jìn)去的等效電阻。圖2.5放大電路的輸入電阻

對(duì)于一定的信號(hào)源電路，輸入電阻Ri越大，放大電路從信號(hào)源得到的輸入電壓ui就越大，放大電路向信號(hào)源索取電流的能力也就越小。uS：信號(hào)源電壓RS：信號(hào)源內(nèi)阻第65頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）輸出電阻Ro從放大電路輸出端向左看，相當(dāng)于存在內(nèi)阻Ro。

圖2.6放大電路的輸出電阻

輸出電阻Ro的大小決定了放大電路的帶負(fù)載能力。Ro越小，放大電路的帶負(fù)載能力越強(qiáng)，即放大電路的輸出電壓uo受負(fù)載的影響越小。

第66頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

5.工作點(diǎn)穩(wěn)定電路的分析

①

靜態(tài)工作點(diǎn)Q的估算（找Q點(diǎn)）圖2.25穩(wěn)定電路的直流通路第67頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四多級(jí)放大電路

實(shí)際應(yīng)用中，放大電路的輸入信號(hào)通常很微弱（毫伏或微伏數(shù)量級(jí)），為了使放大后的信號(hào)能夠驅(qū)動(dòng)負(fù)載，僅僅通過單級(jí)放大電路進(jìn)行信號(hào)放大，很難達(dá)到實(shí)際要求，常常需要采用多級(jí)放大電路。采用多級(jí)放大電路可有效地提高放大電路的各種性能，如提高電路的電壓增益、電流增益、輸入電阻、帶負(fù)載能力等。第68頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

多級(jí)放大電路是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的單級(jí)放大電路所組成的電路。通常稱多級(jí)放大電路的第一級(jí)為輸入級(jí)。對(duì)于輸入級(jí)，一般采用輸入阻抗較高的放大電路，以便從信號(hào)源獲得較大的電壓輸入信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。中間級(jí)主要實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)的放大，一般要用幾級(jí)放大電路才能完成信號(hào)的放大。通常把多級(jí)放大電路的最后一級(jí)稱為輸出級(jí)，主要用于功率放大，以驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作。圖2.43多級(jí)放大電路的組成框圖第69頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、多級(jí)放大電路的耦合方式

在多級(jí)放大電路中，各級(jí)放大電路輸入和輸出之間的連接方式稱為耦合方式。常見的連接方式有三種：阻容耦合、直接耦合和變壓器耦合。

1.阻容耦合將前一級(jí)放大電路的輸出端通過電容接到后一級(jí)放大電路的輸入端的連接方式。這個(gè)電容稱為耦合電容。圖2.44阻容耦合兩級(jí)放大電路第70頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

阻容耦合放大電路的特點(diǎn)是：（1）阻容耦合多級(jí)放大電路中，各級(jí)直流通路之間是不連通的，因此各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)獨(dú)立。（2）阻容耦合多級(jí)放大電路的低頻特性差，不能放大變化緩慢的信號(hào)。（3）由于大電容不容易制作，所以阻容耦合方式不便于集成。第71頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

2.直接耦合

直接耦合方式是將前一級(jí)放大電路的輸出端直接送到后一級(jí)放大電路的輸入端的連接方式。圖2.44直接耦合兩級(jí)放大電路第72頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

直接耦合電路的特點(diǎn)：（1）各級(jí)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，不利于電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試和維修。（2）頻率特性好，可以放大直流、交流以及緩慢變化的信號(hào)。（3）輸出存在溫度漂移。（4）電路中無大的耦合電容，便于集成化。第73頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

3.變壓器耦合變壓器耦合方式是將前一級(jí)放大電路的輸出端通過變壓器接到后一級(jí)放大電路的輸入端或直接接負(fù)載電阻的連接方式。

第74頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

變壓器耦合放大電路的特點(diǎn)是：（1）變壓器耦合多級(jí)放大電路中，各級(jí)直流通路之間是不連通的，因此各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)獨(dú)立，便于分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試；（2）變壓器耦合多級(jí)放大電路的低頻特性差，不能放大變化緩慢的信號(hào)；（3）由于變壓器具有阻抗變換作用，能夠?qū)崿F(xiàn)阻抗匹配、獲得最大輸出功率。（4）由于變壓器的體積和重量都很大，所以變壓器耦合多級(jí)放大電路不便于集成。第75頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四正弦波振蕩的條件一、正弦波信號(hào)振蕩電路的產(chǎn)生條件圖4.13正弦波信號(hào)振蕩電路方框圖

正弦波振蕩電路是一個(gè)沒有輸入信號(hào)的帶選頻環(huán)節(jié)的正反饋放大電路。

1、正弦波振蕩的平衡條件振幅平衡條件：||=AF=1相位平衡條件：φA+φF=±2nπ

2、正弦波振蕩的起振條件||>1第76頁(yè)，共82頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

二、正弦波信號(hào)振蕩電路的組成