工程師應(yīng)該掌握的20個模擬電路

1、工程師應(yīng)該掌握的20個模擬電路一、 橋式整流電路1、二極管的單向?qū)щ娦裕?伏安特性曲線： 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、計算：Vo, Io,二極管反向電壓。二、 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。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(guān)系和相頻關(guān)系曲線。3、畫出通頻帶曲線。計算諧振頻率。四、 微分和積分電路1、電路的作用，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

2、程，電阻和電容參數(shù)的選擇。五、 共射極放大電路1、三極管的結(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)、輸入和輸出的信號電壓相位關(guān)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。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、電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出的信號電壓相位關(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，負(fù)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。七、 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(guān)系、交

3、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(fù)反饋過程的分析，負(fù)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。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)反饋及判斷方法、電流反饋和電壓反饋及其判斷方法。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。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。3、穩(wěn)壓過程分析。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。十一、差分放大電路1、電路各元器件的作用，電路的

4、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。十二、場效應(yīng)管放大電路1、場效應(yīng)管的分類，特點，結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)移特性和輸出特性曲線。2、場效應(yīng)放大電路的特點。3、場效應(yīng)放大電路的應(yīng)用場合。十三、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：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：輸入電壓與輸出電壓信號的相位關(guān)系是：3、同相輸入方式下的增益表

5、達(dá)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(guān)系式：十六、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：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：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：3、振蕩頻率計算：十九、石英晶體振蕩電路

6、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：二十、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(fù)合三極管的復(fù)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：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)壓電源制作電路一、技術(shù)說明：輸入交流電壓220vV 0.5A。輸出電壓5V 和連續(xù)可調(diào)電壓1.5V30V/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(diào)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

7、板固定在包裝盒的底座上。4、電壓調(diào)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(dǎo)線長短不一。附錄二、時鐘鬧鈴控制電路 制作說明：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(dǎo)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(dǎo)線），連接在電阻R5R13 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

8、，集成塊AT89C51 寫入程序后插入到集成塊插座上。4、自己設(shè)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(guān)k1 閉合去控制相應(yīng)設(shè)備啟動；控制停止時間到時，繼電器斷電，開關(guān)k1 斷開去控制相應(yīng)設(shè)備停止。具體控制對象由制作者確定，如電燈、電飯煲等等。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(yīng)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

9、間控制器 調(diào)節(jié)方法一、功能： 時鐘顯示小時、分鐘；可調(diào)時鐘控制輸出；三次可調(diào)鬧鈴。二、調(diào)節(jié)方法：各種參數(shù)調(diào)節(jié)設(shè)定方法：第一步：按“功能”鍵，選擇功能1，進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)；第二步：重復(fù)按“參數(shù)”鍵，選擇要調(diào)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(yīng)代碼項目（如代碼1 表示調(diào)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(nèi)（例如顯示時間的小時取值范圍是0023）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(fù)第二、三步，設(shè)置完所需參數(shù)。第三步：按“功能”鍵，顯示代碼“0”結(jié)束調(diào)節(jié)參數(shù)狀態(tài)，進(jìn)

10、入時鐘鬧鐘控制器的正常使用狀態(tài)。三、參數(shù)代碼及其取值范圍如下表。說明：1、設(shè)定時鐘控制的小時起點為24，則關(guān)閉該路時鐘控制輸出。2、設(shè)定鬧鈴的小時為24，則關(guān)閉該鬧鈴。工程師應(yīng)該掌握的20 個模擬電路長沙民政學(xué)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(qū)動十二個到二十四個發(fā)光二極管。如果Q1、Q2 改成9013，則驅(qū)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。可以將發(fā)光二極管接成需要的圖案，表達(dá)設(shè)計者的意圖。2、彩燈閃爍的周期是：T=0.7(R1+R3)C2+0.7(R2+R4)C

11、1 根據(jù)閃爍快慢要求選擇R1,R2,R3,R4,C1,C2 的參數(shù)。調(diào)節(jié)電位器R1、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(diào)大，當(dāng)提供的電源電壓高于5v 后應(yīng)當(dāng)串入一個2.227 歐姆的電阻作為限流電阻，以免燒壞發(fā)光二極管。附錄四：可控硅交流調(diào)壓器制作可控硅是一種新型的半導(dǎo)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(diào)壓器多采用可控硅調(diào)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(diào)壓器，這可用作家用電器的調(diào)壓裝置，進(jìn)行控制。圖中RL 是負(fù)載（照明燈，電風(fēng)扇、電熨斗等）這臺調(diào)壓器的輸出功率達(dá)100W，一

12、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(diào)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D1D4 組成橋式整流電路，雙基極二極管T1 構(gòu)成張弛振蕩器作為可控硅的同步觸發(fā)電路。當(dāng)調(diào)壓器接上市電后，220V 交流電通過負(fù)載電阻RL 經(jīng)二極管D1D4 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(dāng)充電電壓Uc達(dá)到單結(jié)晶體管T1 管的峰值電壓Up 時，單結(jié)晶體管T1 由截止變?yōu)閷?dǎo)通，于是電容C 通過T1 管的e、b1 結(jié)和R2 迅速

13、放電，結(jié)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(dǎo)通?？煽毓鑼?dǎo)通后的管壓降很低，一般小于1V，所以張弛振蕩器停止工作。當(dāng)交流電通過零點時，可控硅自關(guān)斷。當(dāng)交流電在負(fù)半周時，電容C 又從新充電如此周而復(fù)始，便可調(diào)整負(fù)載RL 上的功率了。2、元器件選擇調(diào)壓器的調(diào)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。D1D4 選用反向擊穿電壓大于300V、最大整流電流大于0.3A 的硅整流二極管,如2CZ21B、2CZ83E、2DP

14、3B 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。附錄五、電源欠壓過壓報警保護(hù)器一、 名稱：電源欠壓過壓報警保護(hù)器二、 功能：當(dāng)電壓低于180V 或高于250V 時，可進(jìn)行聲光報警。當(dāng)外接交流接觸器時，可切斷電源，保護(hù)用電設(shè)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(dāng)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(dāng)J1 的

15、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(diào)試方法：第一步當(dāng)輸入電源電壓為250V 時，調(diào)節(jié)W1 使得Y1A 輸出剛好由低電平轉(zhuǎn)為高電平，第二步當(dāng)輸入電壓為180V 時調(diào)節(jié)W2 使得Y1B 的輸出由高電平轉(zhuǎn)為低電平。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 74LS00 1 電阻 68K 1三極管 9013 1 10K 1二極管 1N4001 5 1K 1發(fā)光二極管 1 微調(diào)電位器 47k 2三端穩(wěn)壓塊 7805 0.5A 1 電容 47uF/50v 1 7812 0.5A 1 10uF/25v 1變壓器 220v/15V 0.5A 1 2700pF 1插

16、頭 220v 1 導(dǎo)線 花線 1m直流寄電器 12v/0.5A 1 萬用電路板 小 1塊集成塊插座 14 腳 1附錄五、音頻功率放大電路制作TDA2030A 帶音調(diào)18W2 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(fù)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1.6的低阻負(fù)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(jié)構(gòu)。IC 內(nèi)部設(shè)有完善的保護(hù)電路。TDA2030A 可以單電源或雙電源工

17、作，本功放板采用雙電源。TDA2030A 主要參數(shù)：工作電壓：622V靜態(tài)電流：50mA輸出功率：18W，當(dāng)V=16V，RL=4時諧波失真：0.05%，當(dāng)f=15kHz，RL=8時閉環(huán)增益：26dB，當(dāng)f=1kHz 時開環(huán)增益：80dB，當(dāng)f=1kHz 時頻響范圍：4014000Hz二、電路原理：TDA2030A 功放板由一個高低音分別控制的衰減式音調(diào)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(diào)部分采用的是高低音分別控制的衰減式音調(diào)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

18、 為音量控制器，調(diào)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(diào)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(zhì)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(fù)載阻抗為416。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(zhì)，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(fù)電

19、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(zhì)。四、裝配與調(diào)試：工具準(zhǔn)備：20W 電烙鐵一把，最好是可調(diào)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(zhǔn)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(jìn)去。TDA2030A 與散熱片接觸的部分必須涂少量的散熱脂，以利散熱。焊接時必須注意焊接質(zhì)量，對于初學(xué)者，可先在廢舊的電路板上多練習(xí)幾次，然后再正式焊接。五、調(diào)試：本功放板調(diào)試特別簡單，電路板焊好電