如何看电子电路图.doc

一位电子工程师总结的如何看电子电路图2008-08-27 23:54读图就是要看懂一个电原理图，即弄清电路由哪几部分组成及它们之间的联系和总的性能(如有可能，还要粗略估算性能指标)。电子电路的主要任务是对信号进行处理，只是处理的方式(如放大、滤波、变换等)及效果不同而已，因此读图时，应以所处理的信号流向为主线，沿信号的主要通路，以基本单元电路为依据，将整个电路分成若干具有独立功能的部分，并进行分析。具体步骤可归纳为：了解用途、找出通路、化整为零、分析功能、统观整体。下面以741型晶体管收音机电路(见图1)为例进行说明，以期对电子爱好者的学习有所帮助。(注为了让初学者能同时参考其他类似电路，未对图中元器件名称符号作变动。) z o(9X7k r一、了解用途 S!q es-c g了解所读的电子电路原理图用于何处、起什么作用，对于弄请电路工作原理、各部分的功能及性能指标都有指导意义。浏览图1可知：这是一个典型的晶体管收音机电路图，其用途是将接收到的高频信号通过输入电路后与收音机本身产生的一个振荡电流一起送入变频管内进行混合(混频)，混频后在变频级负载回路(选频)产生一个新的频率(差频)，即中频(465 kHz)，然后通过中放、检波、低放、功放后，推动扬声器发声。当然，还要求对振荡频率进行调节(f振f信=465kHz)，并能调节音量的大小。7q a$h(p 9b二、找出通路8w)X8S6H Q 2o s指找出信号流向的通路。通常，输入在左方、输出在右方(面向电路图).信号传输的枢纽是有源器件，所以可按它们的连接关系来找从左向右看过去，此电路的有源器件为BG1(变频管)、BG2与BG3(中放管)、BG4与BG5(低放管)、BG6与BG7(功放管)，因此可大致推断信号是从BGl的基极输入，经过振荡并混频后产生中频信号，再经过两级中放，然后由检波器把中频信号变成音频信号，最后经过低放、功放后送至扬声器，这样，信号的通路就大致找了出来。通路找出后，电路的主要组成部分也就出来了。 D0u7f w r&v 据各基本单元分成若干具有细程度与读者掌握电路类型的多少及经验有关。W Y,q p F 根据上述通路可清楚地看出，整个电路可分别以BZ1及D1(2AP9)为界分成三部分，我们称之为变频级、中放级(包括检波级)和低功放级(输出)。9 5_ V g四、分析功能 g2d;y8i!| d*t D划分成单元电路后，根据已有的知识，定性分析每个单元电路的工作原理和功能。 M E s a(3h U1输入回路和变频级 j+y M+ .i)_)w9w 该部分的任务是将接收到的各个频率的高频信号转变为一个固定的中频频率(465kHz)信号输送到中放级放大。它涉及到两个调谐回路：一个是输入调谐回路，一个是本机振荡回路。输入调谐回路选择电感耦合形式(磁棒线圈B1)，本机振荡回路选择变压器耦合振荡形式(B2)。#Z;M%b F c(y C.FD:K7Q 由于双连可变电容器(C1a、C1b)可同轴同步调谐输入回路和本机振荡回路的槽路频率，因而可使二者的频率差保持不变。5l5C b-i9m 变频级电路的本振和混频由 只三极管BG1担任。由于三极管的放大作用和非线性特性，所以可获得频率变换作用。从图1中可以看出这是一个振荡电压由发射极注入、信号由基极注入的变频级。两个信号同时在晶体管内混合，通过晶体管的非线性作用再通过中频变压器BZ1的选频作用，选出频率为f振f信=465kHz的中频调幅波送到中放级。 _(Q Q P d r2中放级(含波） S g)r M I 1)中频放大级r w E.?4e K V | z 中放级采用的是两级单调谐中频放大。变频级输出的中频调幅波信号由BZ1次级送到BG2的基极进行放大，放大后的中频信号再送到BG3的基极，由BZ3次级输出被放大的信号，三个中频变压器都应准确调在465kHz。 _ k T $q C M.x s中频放大级的特点是用并联的LC调谐回路作负载。其原因是：并联谐振回路同串联谐振回路一样，能对某一频率的信号产生谐振，不同的是在谐振时，串联谐振回路的阻抗很小，电路中的电流很大，阻抗越小，Q值越高；而并联谐振回路在谐振时，阻抗很大，回路两端电压很高，并联阻抗越大，损耗越小，Q值越高。 V3y8F I.U y 由于中频放大器采用了谐振于465kHz的并联回路作负载，因此用了中频放大器后，大大提高了整机的选择性。1Md&e r m%L4f$M 2)检波级6J H#!n z# 在超外差式收音机中，虽然经过变频级把高频信号变成了中频信号，但是中频信号仍然是调幅信号，因此需要依靠检波器把中频信号变成低频信号(音频信号)，BZ3次级送到检波二极管的中频信号被截去了负半周，变成了正半周的调幅脉动信号，再选择合适的电容量滤掉残余的中频信号，即可取出音频成分送到低放级。G W M l O w3h j 检波输出的音频脉动信号经R7、C13滤波得到的直流成分作为自动增益(AGC)电压，馈入第一中放管BG2基极，以达到自动稳定中放增益的目的。8R v$| n3X C w1 3低功放级 w ?;M v$w1e W F1)低放电路1,fS8|1e!i0i从检波级输出的中频信号，还需要进行放大再送到扬声器。为了获得较大的增益，通常前级低频放大选用BG4、BG5两级。w1u Y0? Z BG4、BG5采用直接耦合方式。BG4基极的偏置电压取自于BG5发射极电阻R14上的电压，因此对直流工作点有强烈的负反馈，有利于稳定工作点。低放级与功放级之间的激励采用的 p H5h.g 是变压器(B3)耦合方式。)2j3A P l W Y 2)功放级U5$_ D i2B+Z v H1A 功放级采用两只相同类型的NPN管子BG6、BG7组成OTL对称式电路，两管轮流工作，使负载(扬声器)上得到完整的正弦波电压。 f C X q l8G P:N3f$I#D/R16、R17组成BG6的偏置电路，R18、R19组成BG7的偏置电路，与负载耦合的电容器C21起着重要的作用，利用它的充放电过程代替一个电源的效果，从而减少一个电源(详细原理这里不再赘述)。 D h J*H R15、C12、C16组成电源滤波电路，电容C19用来改善音质。_6Q E;N$-C:X)r Y x g 六、统观整体w d8g/Gt L _ Y 先将各部分的功能用框图表示出来(可用文字表达式、传输特性、信号波形等方式在框图中注出)，然后根据它们之间的关系进行连接，画成一个整体的框图(如图2)，从这个框图就可以看出各单元电路之间是如何互相配合来实现电路功能的。图中标出了各基本单元的名称、相互联系和所对应的电路符号。:E%B9E-8m a:J(P 至此，电路的基本情况就大致清楚了，需要指出的是：对于不同水平的读图者或不同的电路，所采取的具体步骤可能是不一样的，上述方法仅供参考。至于电路中的次要部分和调整哪些元件的参数能改善哪些技术指标，以及对各部分电路的性能进行定量估算以进一步得出整个电路的性能指标等，则完全根据读图者的能力自行分析了。G.k M.m;w P4:I P 最后顺便给出概括读图的口诀：弄清用途，化繁为简，抓住两头，找出电源。以管为主，从左到右，分析电位，揪住地线。抓住两头，是指抓住输入、输出两头，分析信号的输入回路和最后输出的控制对象；找出电源，是指搞清楚各部分所用电源电压的极性和大小以及它们的来源：分析电位、揪住地线，是指分析管子和某一节点的电位变化时，一定要以共地线为基准，否则就搞不清电位变化的趋向，这在分析负反馈作用中是尤为主要的。 模电学习的两个重点zz2008-08-27 23:55我来聊聊模电学习的两个重点 凡是学电的，总是避不开模电。 上学时老师教的知识，毕业时统统还给老师。毕业后又要从事产品设计，模电拿起又放下了 n 次，躲不开啊。毕业多年后，回头望，聊聊模电的学习，但愿对学弟学妹有点帮助。 通观整本书，不外是，晶体管放大电路、场管放大电路、负反馈放大电路、集成运算放大器、波形及变换、功放电路、直流电源等。然而其中的重点，应该是场管和运放。何也？ 按理说，场管不是教材的重点，但目前实际中应用最广，远远超过双极型晶体管（BJT）。场效应管，包括最常见的MOSFET，在电源、照明、开关、充电等等领域随处可见。 运放在今天的应用，也是如火如荼。比较器、ADC、DAC、电源、仪表、等等离不开运放。 1、场效应管是只有一种载流子参与导电的半导体器件，是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件。有 N 沟道和 P 沟道两种器件。有结型场管和绝缘栅型场管 IGFET 之分。IGFET 又称金属-氧化物-半导体管 MOSFET。MOS 场效应管有增强型 EMOS 和耗尽型 DMOS 两大类，每一类有 N 沟道和 P 沟道两种导电类型。 学习时，可将 MOSFET 和 BJT 比较，就很容易掌握，功率 MOSFET 是一种高输入阻抗、电压控制型器件，BJT 则是一种低阻抗、电流控制型器件。再比较二者的驱动电路，功率 MOSFET 的驱动电路相对简单。BJT 可能需要多达 20% 的额定集电极电流以保证饱和度，而 MOSFET 需要的驱动电流则小得多，而且通常可以直接由 CMOS 或者集电极开路 TTL 驱动电路驱动。其次，MOSFET 的开关速度比较迅速，MOSFET 是一种多数载流子器件，能够以较高的速度工作，因为没有电荷存储效应。其三，MOSFET 没有二次击穿失效机理，它在温度越高时往往耐力越强，而且发生热击穿的可能性越低。它们还可以在较宽的温度范围内提供较好的性能。此外，MOSFET 具有并行工作能力，具有正的电阻温度系数。温度较高的器件往往把电流导向其它MOSFET，允许并行电路配置。而且，MOSFET 的漏极和源极之间形成的寄生二极管可以充当箝位二极管，在电感性负载开关中特别有用。 场管有两种工作模式，即开关模式或线性模式。所谓开关模式，就是器件充当一个简单的开关，在开与关两个状态之间切换。线性工作模式是指器件工作在某个特性曲线中的线性部分，但也未必如此。此处的“线性”是指 MOSFET 保持连续性的工作状态，此时漏电流是所施加在栅极和源极之间电压的函数。它的线性工作模式与开关工作模式之间的区别是，在开关电路中，MOSFET 的漏电流是由外部元件确定的，而在线性电路设计中却并非如此。 2、运放所传递和处理的信号，包括直流信号、交流信号，以及交、直流叠加在一起的合成信号。而且该信号是按“比例（有符号+或-，如：同相比例或反相比例）”进行的。不一定全是“放大”，某些场合也可能是衰减（如：比例系数或传递函数 K=Vo/Vi=-1/10）。 运放直流指标有输入失调电压、输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂）、输入偏置电流、输入失调电流、输入失调电流温漂、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰-峰值电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压。 交流指标有开环带宽、单位增益带宽、转换速率SR、全功率带宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。 个人认为，选择运放，可以只侧重考虑三个参数：输入偏置电流、供电电源和单位增益带宽。寄生电容，分布电容，旁路电容2008-09-05 00:39寄生电容一般是指电感,电阻,芯片引脚等在高频情况下表现出来的电容特性.实际上,一个 电阻等效于一个电容,一个电感,和一个电阻的串连,在低频情况下表现不是很明显,而在高频情况下,等效值会增大,不能忽略.在计算中我们要考虑进去. ESL就是等效电感,ESR就是等效电阻.不管是电阻,电容,电感,还是二极管,三极管,MOS管,还有IC,在高频的情况下我们都要考虑到它们的等效电 容值,电感值. 寄生的含义就是本来没有在那个地方设计电容,但由于布线构之间总是有互容,互感就好像是寄生在布线之间的一样,所以叫寄生电容.ESL是英文 缩写:equivalent serial inductance(L),即等效串连电感.一般来说在低频段,器件的管脚引线以及PCB布线都可以等效为无阻抗的,但是高频段,这些东西开始呈现出电 感的特性,频率越高,阻抗也开始增大,所以抽象为等效串连电感.-分布电容就是由两个存在压差而又相互绝缘的导体所构成。所以在任何电路中，任何两个存在压差的绝缘导体之间都会形成分布电容，只是大小问题。一般在高频电路和精密仪器中尤其要注意采取措施降低分布电容影响。-旁路电容 可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路掉的电容，称做“旁路电容”。例如当混有高频和低频的信号经过放大器被放大时，要求通过某一级时只允许低频信号输入到下一级，而不需要高频信号进入，则在该级的输出端加一个适当大小的接地电容，使较高频率的信号很容易通过此电容被旁路掉（这是因为电容对高频阻抗小），而低频信号由于电容对它的阻抗较大而被输送到下一级放大。 -去耦电容和旁路电容的区别2008-09-05 00:40解释一（从原理上区分）：电子管或者晶体管是需要偏置的，就是决定工作点的直流供电条件。例如电子管的栅极相对于阴极往往要求加有负压，为了在一个直流电源下工作，就在阴极对地串接一个电阻，利用板流形成阴极的对地正电位，而栅极直流接地，这种偏置技术叫做“自偏”，但是对（交流）信号而言，这同时又是一个负反馈，为了消除这个影响，就在这个电阻上并联一个足够大的点容，这就叫旁路电容。从电路来说，总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻（特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹），这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作。这就是耦合。去耦电容就是起到一个电池的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰。去耦电容在集成电路电源和地之间的有两个作用：一方面是本集成电路的蓄能电容，另一方面旁路掉该