模拟电路设计与制作课程教学第二讲.ppt

主讲：马永兵,一、发光二极管（LED）的特性测试,1.实物展示,一、发光二极管（LED）的特性测试,1.实物展示,白色贴片发光二极管,一、发光二极管（LED）的特性测试,2.发光二极管图形符号,英文单词：,light-emitting diode,一、发光二极管（LED）的特性测试,3.项目测试发光二极管特性测试,测试电路：如图所示，其中二极管VD为发光二极管，R为1k。, 直接用万用表测量发光二极管的正反向电阻值，并记录： R正= R反= 。 按图接好电路，并串入电流表。 接入电源电压U，并使U由0V逐渐增大，直至发光二极管开始发光，并记录此时发光二极管正向压降UVD和正向电流I：, 保持步骤，继续增大U，观察发光二极管发光强度随U增大而变化的情况，并记录： 。 将发光二极管反接，并观察此时的发光二极管有无发光，并记录 。,UVD= ；I = 。,一、发光二极管（LED）的特性测试,3.项目测试发光二极管特性测试,测试电路：如图所示，其中二极管VD为发光二极管，R为1k。,一、发光二极管（LED）的特性测试,3.项目测试发光二极管特性测试,结论,发光二极管正常工作时处于正偏状态,并非所有二极管导通压降都是0.7V,二、光电二极管的特性测试,1.实物展示,二、光电二极管的特性测试,2.光电二极管结构示意,二、光电二极管的特性测试,3.光电二极管图形符号,光电二极管单词：photo diode,二、光电二极管的特性测试,4.项目测试光电二极管的特性测试,测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，R为1k。, 直接用万用表测量光电二极管的反向电阻值，并比较在不同光照情况下的差异，并记录：光电二极管在光照较强时的反向电阻值（大于/小于） 光照较弱时的电阻值。 按图接好电路，并串接电流表。,二、光电二极管的特性测试,4.项目测试光电二极管的特性测试,测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，R为1k。, 接入电源电压U=10V，观察二极管中有无电流流过，有无输出电压，并记录 。 改变光照强度，使光照强度由强变弱，此时的输出电压或电流将变（大/小） 。,二、光电二极管的特性测试,4.项目测试光电二极管的特性测试,测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，R为1k。, 将光电二极管反接，并改变光照强度，观察此时的输出电压或电流有无明显变化，并记录 。,二、光电二极管的特性测试,4.项目测试光电二极管的特性测试,结论,光电二极管正常工作时处于反偏状态，只有这样才能起到光控的作用。,光电二极管类似于一个光敏电阻，当外界的光照越强，光电二极管所呈现的电阻越小。,三、光控电子开关的设计与调试,1.二极管参数,最大整流电流IF,三、光控电子开关的设计与调试,1.二极管参数,最大反向工作电压UR,反向电流IR,IR越小，管子的单向导电性越好,通常,三、光控电子开关的设计与调试,2.项目设计音频光控电子开关,（根据给定的条件和要求）确定电路总设计指标,启动光照强度E100 lx；关断光照强度E1000 lx。 （开关模式：有光闭合，无光关断） 音频输入峰峰值Uip-p1V 负载（耳机）阻抗RL=2k 开关失真度THD5% 开关损耗L3dB 关断泄漏D40 dB（0.01倍） 开关稳态响应时间td10ms,三、光控电子开关的设计与调试,2.项目设计音频光控电子开关,电路结构设计,ui为音频信号，最大值为0.3V，频率为100Hz,RL为耳机负载电阻，取值为2K,直流电压源电压取30V,三、光控电子开关的设计与调试,2.项目设计音频光控电子开关,元器件参数设计, 电容C参数计算,三、光控电子开关的设计与调试,2.项目设计音频光控电子开关,元器件参数设计, 电容C参数计算,电容C耐压值：,由电路图可以得到C两端电压最大为U（30V）,因此电容的耐压必须超过U（30V），这里取值50V,一般,这里取值为47F,三、光控电子开关的设计与调试,2.项目设计音频光控电子开关,元器件参数设计, 二极管V2参数计算,由于二极管V2在这里起到开与关的作用，考虑到其与发光二极管串接，其导通电流必然满足要求。因此只要选择开关速度比较快的二极管即可，其中的电流以发光二极管的电流为参照。,参考附录，可以选1N4148,三、光控电子开关的设计与调试,2.项目设计音频光控电子开关,元器件参数设计, 二极管V1参数计算,结合设计指标及参考附录E表E.6、实验室实际条件，可以选择V1为2CU1C,三、光控电子开关的设计与调试,2.项目设计音频光控电子开关,元器件参数设计, 二极管V3参数计算,考虑到与V2串接，这里V3的工作电流应尽可能小些，参考附录E中表E.1和表E.5，这里可以选择2EF412,三、光控电子开关的设计与调试,2.项目设计音频光控电子开关,电路装接及调试,R,三、光控电子开关的设计与调试,2.项目设计音频光控电子开关,电路性能检测，不断调试，使得参数与设计指标吻合, 开关损耗检测（关控电子开关工作）, 关断泄漏检测（光控电子开关不工作）,是否3dB？,是否40dB？,三、光控电子开关的设计与调试,2.项目设计音频光控电子开关,设计文档编写, 设计内容,撰写