工程師應該掌握的20個模擬電路

V:1.0精選工程方案

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工程師應該掌握的20個模擬電路

一、橋式整流電路

1、二極管的單向導電性：

伏安特性曲線：

理想開關模型和恒壓降模型:

2、橋式整流電流流向過程：

輸入輸出波形：

3、計算：Vo,Io,二極管反向電壓。

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二、電源濾波器

電源濾波一電容濾波電源濾波一LC濾波

2、電源濾波器

1、電源濾波的過程分析：

波形形成過程：

2、計算：

濾波電容的容量和耐壓值選擇。

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三、信號濾波器

1、信號濾波器的作用：與電源濾波器的區(qū)別和相同點：

2、LC串聯(lián)和并聯(lián)電路的阻抗計算，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。

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C

O-oooo

OU1----

信號濾波3一帶通

信號濾波4一帶阻

)^

0

111

0

8

信號濾波1一帶阻（陷波器）信號濾波1一帶通

3、信號濾波器

四、微分和積分電路

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4、微分和積分電路

路的作用，與濾波器的區(qū)別和相同點。

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(shù)，電壓變化方程，電阻和電容參數(shù)的選擇。

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五、共射極放大電路

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(shù)、輸入和輸出的信號電壓相位關

系、交流和直流等效電路圖。

3、靜態(tài)工作點的計算、電壓放大倍數(shù)的計算。

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六、分壓偏置式共射極放大電路

6、分壓偏置式共射極放大電路

1、元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出的信號電壓相位關

系、交流和直流等效電路圖。

2、電流串聯(lián)負反饋過程的分析，負反饋對電路參數(shù)的影響。

3、靜態(tài)工作點的計算、電壓放大倍數(shù)的計算。

4、受控源等效電路分析。

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七、共集電極放大電路（射極跟隨器）

-7、共集電極放大電路（射極跟隨器）

1、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(lián)負反饋過程的分析，負反饋對電路參數(shù)的影響。

3、靜態(tài)工作點的計算、電壓放大倍數(shù)的計算。

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八、電路反饋框圖

1、反饋的概念，正負反饋及其判斷方法、并聯(lián)反饋和串聯(lián)反饋及判斷方法、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(wěn)定性、失真、輸入和輸出電阻

的影響。

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九、二極管穩(wěn)壓電路

9、二極管穩(wěn)壓電路

1、穩(wěn)壓二極管的特性曲線。

2、穩(wěn)壓二極管應用注意事項。

3、穩(wěn)壓過程分析。

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十、串聯(lián)穩(wěn)壓電源

1、串聯(lián)穩(wěn)壓電源的組成框圖。

2、每個元器件的作用；穩(wěn)壓過程分析。

3、輸出電壓計算。

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十一、差分放大電路

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。如何放大差模信號而抑制共模信號。

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。

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十二、場效應管放大電路

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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。

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十三、選頻（帶通）放大電路

Vcc

選頻（帶通）放大電路

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(shù)的選擇:

3、幅頻特性曲線：

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十四、運算放大電路

1、理想運算放大器的概念：

運放的輸入端虛擬短路：

運放的輸入端的虛擬斷路:

2、反相輸入方式的運放電路的主要用途:

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輸入電壓與輸出電壓信號的相位關系是:

3、同相輸入方式下的增益表達式分別是：

輸入阻抗分別是：

輸出阻抗分別是：

十五、差分輸入運算放大電路

1、差分輸入運算放大電路的的特點:

用途：

2、輸出信號電壓與輸入信號電壓的關系式:

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電壓比較器

1、電壓比較器的作用：

工作過程是：

2、比較器的輸入一輸出特性曲線圖:

3、如何構成遲滯比較器：

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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:

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振蕩電路起振和平衡幅度條件:

2、RC電路阻抗與頻率的關系曲線:

相位與頻率的關系曲線：

3、RC振蕩電路的相位條件分析：

振蕩頻率：

如何選擇元器件：

十八、LC振蕩電路

nr

uRXI

6_

^0

LO

LC振蕩電路

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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：

十九、石英晶體振蕩電路

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1、石英晶體的特點：

石英晶體的等效電路：

石英晶體的特性曲線：

2、石英體振動器的特點：

3、石英晶體振動器的振蕩頻率:

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二十、功率放大電路

功率放大電路

1、乙類功率放大器的工作過程：

交越失真：

2、復合三極管的復合規(guī)則：

3、甲乙類功率放大器的工作原理分析：

自舉過程分析：

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甲類功率放大器的特點：

甲乙類功率放大器的特點:

附錄一、穩(wěn)壓電源制作電路

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工程師應該掌握的20個模擬電路

一、技術說明：輸入交流電壓220vV0.5A。

輸出電壓5V和連續(xù)可調電壓?30V/1.5A兩組直流。

二、制作說明：

1、成品用金屬盒或者塑料盒包裝成產(chǎn)品。

2、電壓表V、電流表A和調節(jié)電壓用的電位器Rw安裝在包裝盒的面板上。

3、電源變壓器固定在包裝盒的底座上，電路板固定在包裝盒的底座上。

4、電壓調節(jié)的三端穩(wěn)壓集成塊7805和317加裝散熱器。

5、直流電源輸出導線長短不一。

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附錄二、時鐘一鬧鈴一控制電路制作

P10c

P11vcc

P12POCQ

1

P13POC

P14POJ

P15PO8

P16PW4

P17PO5

RESPM的

RXDPO

2一

>p7

門-

INTp

INT1需、

T0

1L

里P27

P26

RDP25

X2P24

X1P23

GNDP22

P21

P20

U1AT89C51

接PL7（U1的8腳）

時鐘鬧鈴控制電路

H

就

耳

山

貼

髓

3贏

。2

-斯>

送

(ffl-

魅

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說明：1、共陽極四位一體12引腳數(shù)碼管引腳號是：將數(shù)碼管的數(shù)字面朝向

觀察者，左下角是第1腳，逆時針方向依次是2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、

12腳。2、如果是單個的數(shù)碼管或兩位一體的數(shù)碼管，先測出數(shù)字顯示段控制

引腳和公共控制引腳，再將四個數(shù)碼管的相同的段控制引腳用導線并聯(lián)連接在

一起后（每位數(shù)碼管共八段即八根連接導線），連接在電阻R5?R13上，公共

控制引腳分別連接到三極管Q1到Q4的發(fā)射極上。3、用40腳的集成塊插座焊

接在電路板上，集成塊AT89c51寫入程序后插入到集成塊插座上。4、自己設計

控制程序或用黃有全老師的程序。5、時鐘控制輸出由繼電器執(zhí)行，控制啟動時

間到時，繼電器得電，開關kl閉合去控制相應設備啟動；控制停止時間到時，

繼電器斷電，開關kl斷開去控制相應設備停止。具體控制對象由制作者確定，

如電燈、電飯煲等等。

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宓T

1P

7.

(

U

W

8

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)

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A

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c9

15

PPPPPPPP2Mi'pppppppp

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說明：本圖為數(shù)碼管是二位一體的共陰極時的電路圖。將每個二位一體的

數(shù)碼管的16腳和11腳共四個引腳（對應四個數(shù)字的a段）連接在一起后接到電阻

R5的右端。數(shù)碼管中數(shù)字的其余各段（b,c,d,e,f,g,dp）連接方法依此類推。其他

注意事項見四位共陽極LED的時鐘鬧鐘控制器制作的說明。

時鐘-鬧鐘-時間控制器調節(jié)方法

一、功能：時鐘顯示小時、分鐘；可調時鐘控制輸出；三次可調鬧鈴。

二、調節(jié)方法：各種參數(shù)調節(jié)設定方法：

第一步：按“功能”鍵，選擇功能1,進入調節(jié)狀態(tài)；

第二步：重復按“參數(shù)”鍵，選擇要調節(jié)的參數(shù)代碼（左第一、二位）從0

開始依次循

環(huán)增加1、2、3、……E、F、10再回到0。

第三步：按“增加”鍵或“減少”鍵，相應代碼項目（如代碼1表示調節(jié)的

對象是時鐘

顯示的小時值）的參數(shù)值在其取值范圍內（例如顯示時間的小時取值范圍

是00?

23）循環(huán)增加或減少1。左邊一位或兩位顯示參數(shù)代碼，右邊三位或兩位顯

示

參數(shù)值。重復第二、三步，設置完所需參數(shù)。

第三步：按“功能”鍵，顯示代碼“0”結束調節(jié)參數(shù)狀態(tài)，進入時鐘鬧鐘

控制器的正常

使用狀態(tài)。

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三、參數(shù)代碼及其取值范圍如下表。

參數(shù)參數(shù)

參數(shù)說明取值范圍參數(shù)說明取值范圍

代碼代碼

1時間調節(jié)小時00?23D時間控制2起點小時0?24

2時間調節(jié)分鐘00?59E時間控制2起點分鐘。?59

3鬧鈴1小時00?24F時間控制2終點小時。?24

4鬧鈴1分鐘00?5910時間控制2終點分鐘。?59

5鬧鈴2小時0?2411時間控制3起點小時0?24

6鬧鈴2分鐘0?5912時間控制3起點分鐘0?59

7鬧鈴3小時0?2413時間控制3終點小時0?24

8鬧鈴3分鐘0?5914時間控制3終點分鐘0?59

9時間控制1起點小時0?24

A時間控制1起點分鐘0-59

B時間控制1終點小時0?24

C時間控制1終點分鐘0-59

說明:

1、設定時鐘控制的小時起點為24,則關閉該路時鐘控制輸出。

2、設定鬧鈴的小時為24,則關閉該鬧鈴。

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長沙民政學院電子信息工程系黃有全高級工程師第12頁

附錄三、廣告彩燈制作

說明:

1、每個8050三極管可以驅動十二個到二十四個發(fā)光二極管。如果Q1、Q2改

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成9013,

則驅動的發(fā)光二極管數(shù)量減半。只有相同發(fā)光電壓(不同顏色的發(fā)光電壓一

般不同)的發(fā)光二

極管才可以并聯(lián)使用?？梢詫l(fā)光二極管接成需要的圖案，表達設計者的

意圖。

2、彩燈閃爍的周期是：T=X(R1+R3)XC2+X(R2+R4)XC1根據(jù)閃爍快慢

要求選

擇R1,R2,R3,R4,C1,C2的參數(shù)。調節(jié)電位器RI、R2的大小，可以改變閃爍

速度。

3、電壓過高會燒壞發(fā)光二極管。工作電壓從3V開始調大，當提供的電源電

壓高于5V后

應當串入一個~27歐姆的電阻作為限流電阻，以免燒壞發(fā)光二極管。

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附錄四：可控硅交流調壓器制作

可控硅是一種新型的半導體器件，它具有體積小、重量輕、效率高、壽命

長、動作快以

及使用方便等優(yōu)點，目前交流調壓器多采用可控硅調壓器。這里介紹一臺

電路簡單、裝置容

易、控制方便的可控硅交流調壓器，這可用作家用電器的調壓裝置，進行

控制。圖中RL是負

載（照明燈，電風扇、電熨斗等）這臺調壓器的輸出功率達100W,一般家

用電器都能使用。

1、電路原理：電路圖如下

可控硅交流調壓器由可控整流電路和觸發(fā)電路兩部分組成，其電路原里圖

如下圖所示。

從圖中可知，二極管D1—D4組成橋式整流電路，雙基極二極管T1構成張

弛振蕩器作為可控

硅的同步觸發(fā)電路。當調壓器接上市電后，220V交流電通過負載電阻RL經(jīng)

二極管D1—D4整

流，在可控硅SCR的A、K兩端形成一個脈動直流電壓，該電壓由電阻R1降

壓后作為觸發(fā)電

路的直流電源。在交流電的正半周時，整流電壓通過R4、W1對電容C充

電。當充電電壓Uc

達到單結晶體管T1管的峰值電壓Up時，單結晶體管T1由截止變?yōu)閷?

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于是電容C通過

T1管的e、bl結和R2迅速放電，結果在R2上獲得一個尖脈沖。這個脈沖

作為控制信號送到

可控硅SCR的控制極，使可控硅導通?？煽毓鑼ê蟮墓軌航岛艿?，一般

小于IV,所以張

弛振蕩器停止工作。當交流電通過零點時，可控硅自關斷。當交流電在負

半周時，電容C又

從新充電……如此周而復始，便可調整負載RL上的功率了。

2、元器件選擇

調壓器的調節(jié)電位器選用阻值為470K。的WH114-1型合成碳膜電位器，

這種電位器可以

直接焊在電路板上，電阻除R1要用功率為1W的金屬膜電阻外，其余的都

用功率為1/8W的碳

膜電阻。D1-D4選用反向擊穿電壓大于300V、最大整流電流大于O.3A的

硅整流二極管，如

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2cz21B、2cz83E、2DP3B等。SCR選用正向與反向電壓大于300V、額定

平均電流大于1A的可

控硅整流器件，如國產(chǎn)3CT系列。

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附錄五、電源欠壓過壓報警保護器

一、名稱：電源欠壓過壓報警保護器

二、功能：當電壓低于180V或高于250V時，可進行聲光報警。當外接交

流接觸器時，可

切斷電源，保護用電設備。

三、電路圖：

四、原理說明：

輸入電源電壓正常時，Y1A輸出高電平，Y1B輸出低電平，發(fā)光二極管LED

及

振蕩發(fā)聲電路Y1C、Y1D和喇叭不工作，控制部件J1也不工作。當電壓高

于250V或

低于180V時，Y1B輸出高電平，發(fā)光二極管亮，振蕩發(fā)聲電路工作，發(fā)出

鳴叫聲，

控制寄電器J1閉合，當J1的常開觸點外接交流接觸器時，就可控制主電路

斷開電源。

五、調試方法：

第一步當輸入電源電壓為250V時，調節(jié)W1使得Y1A輸出剛好由低電平轉

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為高電平，

第二步當輸入電壓為180V時調節(jié)W2使得Y1B的輸出由高電平轉為低電

平。

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六、元件表

名稱型號規(guī)格數(shù)量名稱型號規(guī)格數(shù)量

集成塊74LS001電阻68K1

三極管9013110K1

二極管1N40015IK1

發(fā)光二極管1微調電位器47k2

三端穩(wěn)壓塊78050.5A1電容47uF/50v1

78120.5A110uF/25v1

變壓器220v/15V0.5A12700pF1

插頭220v1導線花線Im

直流寄電器12v/0.5Al萬用電路板小1塊

集成塊插座14腳1

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附錄五、音頻功率放大電路制作

TDA2030A帶音調18WX2功放板

一、TDA2030A是SGS公司生產(chǎn)的單聲道功放IC,該IC體積小巧，輸出功

率大，靜態(tài)電流

小（50mA以下）；動態(tài)電流大（能承受3.5A的電流）；負載能力強，既

可帶動4-16。的揚

聲器，某些場合又可帶動2。甚至。的低阻負載；音色中規(guī)中舉，無明顯個

性，特別適合

制作輸出功率中等的高保真功放。

TDA2030A采用5腳TO-220塑封結構。IC內部設有完善的保護電路。

TDA2030A可以單電源或雙電源工作，本功放板采用雙電源。

TDA2030A主要參數(shù)：

工作電壓：±6?22V

靜態(tài)電流：＜50mA

輸出功率：18W,當丫=±16丫，RL=4Q時

諧波失真：%,當f=15kHz,RL=8。時

閉環(huán)增益：26dB,當f=lkHz時

開環(huán)增益：80dB,當f=lkHz時

頻響范圍：40?14000Hz

二、電路原理：

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TDA2030A功放板由一個高低音分別控制的衰減式音調控制電路和

TDA2030A放大電路以

及電源供電電路三大部分組成，音調部分采用的是高低音分別控制的衰減

式音調電路，其中

的R02,R03,C02,C01,W02組成低音控制電路；C03,C04,W03組成

高音控制電路；R04為

隔離電阻，W01為音量控制器，調節(jié)放大器的音量大小，C05為隔直電容,

防止后級的TDA2030A

直流電位對前級音調電路的影響。放大電路主要采用TDA2030A,由

TDA2030A,R08,R09,C066

等組成，電路的放大倍數(shù)由R08與R09的比值決定，C06用于穩(wěn)定

TDA2030A的第4腳直流零

電位的漂移，但是對音質有一定的影響，C07,R10的作用是防止放大器產(chǎn)

生低頻自激。本放

大器的負載阻抗為4~16。。

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工程師應該掌握的20個模擬電路

三、TDA2030A功放板的電源電路如下圖所示，為了保證功放板的音質，

電源變壓器的

輸出功率不得低于60W,輸出電壓為2*15V,濾波電容采用2個3300UF/25V

電解電容并聯(lián)，

正負電源共用4個3300UF/25V的電容，兩個104的獨石電容是高頻濾波電

容，有利于放大器

的音質。

四、裝配與調試：

工具準備：20W電烙鐵一把，最好是可調溫的，若需要的話可與站長聯(lián)系;

萬用電表一個，尖嘴鉗一把，螺絲刀一把，焊錫絲和松香水若干。

準備焊接：焊接時先焊接跳線，再焊接電阻，再焊電容，再焊整流管，再

焊電位器，最后焊TDA2030A,焊接TDA2030前須先把TDA2030A用螺絲固定

在散熱片上，否則在最后裝散熱片時螺絲很難打進去。TDA2030A與散熱片接

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觸的部分必