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工程师应该掌握的20个模拟电路对模拟电路的掌握分为三个层次。初级层次是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法；定性分析电路信号的流向，相位变化；定性分析信号波形的变化过程；定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。爱意味着了解所爱的人；爱意味着关心所爱的人的健康；爱意味着尊重所爱的人的自尊心；爱意味着对所爱的人负责；爱意味着自己和所爱的人共同成长；爱意味着对所爱的人作出承诺；爱意味着信任所爱的人；爱的人的缺陷；爱是给予自由；爱是给予发展空间；爱意味着渴望得到所爱之人，而不是必须有他自己才能生存；爱意思着认同所爱之人；爱意味着看到所爱之人身上的潜力。这就是真爱的含义爱意味着容忍所一、 桥式整流电路1、二极管的单向导电性：2、桥式整流电流流向过程： 输入输出波形：3、计算：Vo, Io,二极管反向电压。二、 电源滤波器1、电源滤波的过程分析：波形形成过程：2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。三、 信号滤波器1、信号滤波器的作用：与电源滤波器的区别和相同点：2、LC串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。3、画出通频带曲线。计算谐振频率。一、 微分和积分电路1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点。2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图。3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。二、 共射极放大电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。三、 分压偏置式共射极放大电路1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响。3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。4、受控源等效电路分析。一、 共集电极放大电路（射极跟随器）1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。电路的输入和输出阻抗特点。2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响。3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。八、电路反馈框图1、反馈的概念，正负反馈及其判断方法、并联反馈和串联反馈及其判断方法、电流反馈和电压反馈及其判断方法。2、带负反馈电路的放大增益。3、负反馈对电路的放大增益、通频带、增益的稳定性、失真、输入和输出电阻的影响。九、二极管稳压电路1、稳压二极管的特性曲线。2、稳压二极管应用注意事项。3、稳压过程分析。十、串联稳压电源1、串联稳压电源的组成框图。2、每个元器件的作用；稳压过程分析。3、输出电压计算。十一、差分放大电路1、电路各元器件的作用，电路的用途、电路的特点。2、 电路的工作原理分析。如何放大差模信号而抑制共模信号。3、 电路的单端输入和双端输入，单端输出和双端输出工作方式。十二、场效应管放大电路1、场效应管的工作特点、场效应放大器的特点。各元器件的作用。2、放大过程分析。3、电压放大增益的计算。十三、选频（带通）放大电路1、 每个元器件的作用：选频放大电路的特点：电路的作用：2、特征频率的计算： 选频元件参数的选择：3、幅频特性曲线：十四、运算放大电路十五、差分输入运算放大电路1、 差分输入运算放大电路的的特点：用途：输出信号电压与输入信号电压的关系式要看你的直流电机适合恒压控制还是恒流控制。一般老型直流电机，比如Z2系列、ZZJ系列等适合恒压控制；Z4系列适合恒流控制。现在的直流控制系统一般都是恒流控制，这样可以保证电机的转速平稳，弥补因励磁绕组铜导线从冷态到热态的变化而引起的转速不稳定的现象。如果是恒流控制的话，在肯定控制系统没有问题的前提下，要查一下电机励磁绕组有没有匝间绝缘问题。如果是恒压控制的话，而且电机又不适合恒压工况使用，那么再励磁电压恒定的情况下，励磁电流肯定会随着铜导线从冷态到热态阻值的变化而发生变化，变化时间大概半个小时，过后就不会有什么不稳定了。这种情况的解决办法有两种：1、电机内部加串激绕组，不过比较麻烦，绕组也需要重新测算更换。2、励磁电源常开，让励磁绕组保持热态；前提是冷却风机24小时常开。对于电阻性和电感性的负载，当负载增大时，需要增大励磁电流，以补偿电枢反应的去磁作用和漏电抗压降。对于电容性负载，应减小励磁电流，以抵消电枢反应的助磁作用和漏电抗的升压作用。课程内容全面系统，实用性强，由西门子原厂培训老师讲授。学习目标：掌握西门子S7-200 PLC的综合应用技术。培训对象：已经掌握西门子S7-200 PLC基本应用技术，希望进一步提高编程应用技术水平、掌握S7-200综合应用知识、增加工程应用经验的大中专、技校毕业生、电工、电气维护或维修人员、电气设计人员、电气设备操作人员、机械维修和设计人员、PLC销售人员、希望 提高PLC应用技术水平的其他人员。学习方式：本课程采用在线教学的方式（教学录像+答疑辅导），学员可以自由安排学习时间，无需脱产学习，并可根据需要反复观看学习，结合答疑辅导，解决学习和工作中遇到的疑难问题。课程主要内容： 工程项目一、给料分拣系统控制 一、系统介绍本系统是由一个给料汽缸、三个分拣槽汽缸、一个机械手升降汽缸、机械手爪汽缸、机械手移动电机、运输带、三相异步电动机、变频器、各种材质检测传感器、各种限位开关、按钮组成，如图1-1所示。图1-1 给料分拣装置二、系统控制要求1、 按下启动按钮（不带复位），系统开始动作。启动指示灯亮。2、 按下停止按钮（不带复位），系统暂停，此时，若再按下启动按钮，系统继续动作。停止指示灯亮。按下急停按钮（带复位），系统全部停止。若再按下启按钮，系统重新开始动作。三、系统动作流程：1、按下启动按钮，当送料汽缸在缩回的位置时，该电磁阀得电，将仓内的元件推出，当汽缸到达完全伸出的位置时，该电磁阀失电。送料动作完成。2、送料动作完成后，皮带通过变频器启动。3、通过安装在皮带上的各种检测传感器，将元件区分开来。4、黑色（非金属）的元件到达3#槽时，其对应的3#槽汽缸将它推出。5、白色（非金属）的元件到达2#槽时，其对应的2#槽汽缸将它推出。6、蓝色（非金属）的元件到达1#槽时，其对应的1#槽汽缸将它推出。7、金属元件到达皮带到位开关时，机械手立即上升，上升到机械手的上限位时，右移，右移到右限位时，下降，下降到下限位时，夹住金属元件，然后上升，上升到上限位时，左移，左移到左限位时，下降，下降到下限位时，放开元件，放开元件后，上升，上升到上限位时，右移，右移到右限位时，完成金属元件的放置。8、每当放好一个元件后，送料汽缸动作，推出下一个元件，系统循环动作。工程项目二、基于S7-200 PLC、触摸屏的温度控制一个恒温箱的温度控制，温度控制范围为25100C，S7-200 PLC作为控制器，触摸屏作为人机界面。通过人机界面可设定温度和其它系统运行的各参数。在恒温箱内装有一个电加热元件和一致冷风扇，电加热元件和风扇的工作状态只有OFF和ON，即不能自行调节。现要控制恒温箱的温度恒定，且能在25100C范围内可调，如图2-1所示。图2-1 恒温箱示意图工程项目三、基于S7-200 PLC、变频器、触摸屏的水位控制一、项目控制要求有一水箱可向外部用户供水，用户用水量不稳定，有时大有时少。水箱进水可由水泵泵入，现需对水箱中水位进行恒液位控制，并可在0200mm(最大值数据可根据水箱高度确定)范围内进行调节。如设定水箱水位值为100mm时，则不管水箱的出水量如何，调节进水量，都要求水箱水位能保持在100cm位置，如出水量少，则要控制进水量也少，如出水量大，则要控制进水量也大。水箱如图3-1所示。图3-1 水箱示意图二、控制思路因为液位高度与水箱底部的水压成正比，故可用一个压力传感器来检测水箱底部压力，从而确定液位高度。要控制水位恒定，需用PID算法对水位进行自动调节。把压力传感器检测到的水位信号420mA送入至S7-200 PLC中，在S7-200 PLC中对设定值与检测值的偏差进行PID运算，运算结果输出去调节水泵电机的转速，从而调节进水量。水泵电机的转速可由变频器来进行调速。三、元件选型1. PLC及其模块选型 PLC可选用S7-200 CPU224，为了能接收压力传感器的模拟量信号和调节水泵电机转速，特选择一块EM235的模拟量输入输出模块。2. 变频器选型 为了能调节水泵电机转速从而调节进水量，特选择西门子sinamics G110的变频器。3. 触摸屏选型 为了能对水位值进行设定其对系统运行状态的监控，特选用西门子人机界面TP170B触摸屏。工程项目四、S7-200 PLC与变频器控制电动机实现15段速运行 按下电动机启动按钮，电动机启动运行在5Hz所对应的转速；延时10S后，电动机升速运行在10Hz对应的转速，再延时10S后，电动机继续升速运行在20Hz对应的转速；以后每隔10S，则速度按图4-1依次变化，一个运行周期完后会自动重新运行。按下停止按钮，电动机停止运行。图4-1 电动运行过程工程项目五、S7-200 PLC与步进电机的运动控制本项目基于S7-200 PLC与步进电机的小车运动控制，以小车的自动往返控制和位置闭环控制两个实例，介绍PLC、步进电机、位置检测光栅尺的综合应用。运动小车装置如图5-1所示，该装置由丝杠、运动托盘、光栅尺、步进电机、多个位置检测传感器等组成。运动托盘由步进电机通过丝杠传动。位置检测传感器可检测到运动托盘运动至该位置时检测到一个开关量信号。光栅尺用来对运动托盘进行位置的精确检测。此外，要实现对该设备的控制，还需用到晶体管输出型的S7-200 PLC，步进电机驱动器等器件。图5-1 运动小车装置工程项目六、S7-200 PLC的PPI通讯 PPI通信协议是S7-200 PLC的专用通信协议，用于S7-200 PLC、上位机和文本器之间的串行通信。PPI协议是一个主从设备协议，主站设备向从站设备发出请求，从站设备做出应答。从站设备不主动发出信息，而是等候主站设备向其发出请求或查询，要求应答。主站设备通过由PPI协议管理的共享连接与从站设备通信。PPI通信协议不限制能够与任何一台从站设备通信的主站设备数量，但在硬件上整个网络中安装的主站设备必须少于32台。工程项目七、S7-200 PLC与文本显示器的应用文本显示器（TD）用来显示数字、字符和汉字，还可以用来修改PLC中的参数设定值。文本显示器价格便宜、操作方便，一般与小型PLC配合使用，组成小型控制系统。一、TD400C简介TD400C是S7-200专用的文本显示器，用于查看、监控和修改S7-200用户程序中的过程变量。其外形如图7-1所示。图7-1 TD400CTD400C是TD200C的升级产品，可显示4行文本，每行最多12个中文字符，分辨率为19264像素。TD400C支持两种显示字体和中英文显示。TD400C有8个功能键，与SHIFT键配合，最多可以定义16个功能键。二、TD设备与S7-200 PLC的连接TD设备通过TD/CPU电缆与S7-200 CPU连接，当TD设备与S7-200 CPU之间的距离小于2.5m（TD/CPU电缆的长度）时，可以由S7-200 CPU模块通过TD/CPU电缆供电。当TD设备与S7-200 CPU之间的距离大于2.5m时，用外接DC24V电源单独供电。在TD设备与一台或几台PLC连接构成的网络中，TD设备作为主站使用。多台TD设备可以和一个或多个连在同一网络上的S7-200 CPU模块一起使用。1.一对一配置一对一配置用TD/CPU电缆连接一台TD设备与一台CPU的通信口。TD设备的默认地址为1，CPU的默认地址为2。2. TD设备连接到网络中的CPU通信口多台S7-200 CPU连网时，某个CPU的通信口使用带编程口的网络连接器，来自TD设备的电缆连接到该编程口。此时TD设备的DC24V电源由CPU提供。3. TD设备接入通信网络可用网络连接器和PROFIBUS电缆将TD设备连入网络。这时，只连接了通信信号线（3针和8针），没有连接电源线（2针和7针），此时需要DC24V电源为TD设备供电。工程项目八、S7-200 PLC通过USS协议网络控制变频器的运行 西门子公司的变频器都有一个串行通信接口，采用RS-485半双工通信方式，以USS通信协议作为现场监控和调试协议，其设计标准适用于工业环境的应用对象，最多可以控制31台电动机驱动器，而且根据各电动机驱动器的地址或者采用广播信息都可以找到需要通信的电动机驱动器。链路中需要有一个主控制器（主站），而各个电动机驱动器则是从属的控制对象（从站）。变频器接收来自主站的控制信息，检查命令中的起始标志，以及核对站地址与自己的站地址是否相符，如一致就响应该命令，给主机作出应答；如不一致就忽略该命令，并结束这次通信。工程项目九、四层电梯模型的控制 电梯是一种比较复杂的机电结合的建筑物运输设备。随着高层建筑的发展，对电梯的控制性能的要求越来越高。传统的电梯逻辑控制系统由继电器组成。由于继电器组成的控制系统存在故障较高、维护困难、控制装置体积大等问题，近年来由微机或PLC 组成的电梯逻辑控制已成为发展方向。四层电梯模型如图9-1所示，电梯由直流电机驱动可上升或下降。电梯门通过一直流电机改变转向来控制门开和关，开门结束和关门结束各有行程开关检测。每层的平层信号用行程开关检测，附有电梯内选层按钮，每层外部附有选