实例解读模拟电子技术完全学习与应用PPT课件

1 text Logo 一 序幕篇 新浪微博 2 第5章电与磁的转换 电感 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 实例解读模拟电子技术完全学习与应用Asimpleguidetoanalogelectroniccircuits devices andapplications杨欣YangX胡文锦HuWJ张延强ZhangYQ莱 诺克斯NokesL王玉凤WangYF刘湘黔LiuXQ 3 电路飞翔网免费提供本书及相关视频教学 实验演示等全方位学习资源将对应章节的检索码输入主页的搜索栏 或用智能手机 平板电脑扫描二维码 4 5 1 实例引入 地下宝藏探测仪 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 如果贴近地面移动探测头 当有地下的金属器物靠近时 探测仪就会发出提示 表明地下有可疑金属物品 5 5 1 1电生磁 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 6 5 1 2磁生电 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 7 5 2 元器件A 电感器 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 电感器 inductor 简称电感 它实际上就是一个线圈 线圈可以是空心的 也可以绕制在某些磁性材料上 8 5 2 1铁氧体磁环 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 实例解读模拟电子技术完全学习与应用Asimpleguidetoanalogelectroniccircuits devices andapplications杨欣YangX张锴麟ZhangK张延强ZhangY莱 诺克斯NokesL王玉凤WangY刘湘黔LiuX 实例解读模拟电子技术完全学习与应用Asimpleguidetoanalogelectroniccircuits devices andapplications杨欣YangX胡文锦HuW张延强ZhangY莱 诺克斯NokesL王玉凤WangY刘湘黔LiuX 9 5 2 2阻交通直 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 阻交 是阻止交流信号 通直 是导通直流信号 这是电感一个最本质的特性 与电容的特性隔直通交正好相反 10 5 2 3电感的电感量 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 电感把电流转换成磁场的能力使用电感量 inductance 来描述 电感量的单位是亨利 henry 简称亨 用字母 H 来表示 1H 103mH 106 H 11 有一类电感也具有色环指示的电感量 比如色环 黄 紫 黑 银 表示的电感量数值为47 单位都是 H 误差为 10 5 2 3电感的电感量 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 12 5 2 3电感的电感量 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 13 5 2 4电感的种类 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 14 电感有芯与否对电感量的影响至关重要 要想让电感L1达到10H的电感量 需要把线圈绕制在适当的铁芯或其他铁磁材料芯上 给电感增加芯可以有效提高磁通量 从而在有限的尺寸下制成更大电感量的器件 5 2 5电感的芯 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 15 如果电感的芯是铁氧体材料就可以在高频电路中使用 比如收音机的磁棒天线 铁氧体芯可以极大的提高电感的电感量 比如一个空芯电感的电感量为1mH 当加入一个铁氧体芯后电感量可以升至约400mH 5 2 5电感的芯 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 16 电感两端的电压由流经的电流变化率来决定 计算式为 L为电感的电感量 表示电流变化率 如果有1V的电压施加到电感量为1H的电感时 将会使电感中的电流以1A s 安每秒 增加 5 2 6电感两端的电压与能量存储 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 17 5 3 电路与应用A 电感的应用基础 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 电感对交流信号的反抗作用用感抗 inductivereactance 来描述 用 XL 来表示 假如有一个频率50Hz的信号经过电感量为10H的电感 则感抗为 直流信号的频率f为0Hz 因此电感对直流信号电阻为0 这也就是为什么直流信号可以顺利通过电感 5 3 1感抗 18 由于电感对交流信号的反抗作用 一开始电流为0A 电感两端的电压为最大值 之后 电感中电流开始逐渐增大 而电压减小 电流的变化滞后于电压的变化 它们之间有90 的相差 5 3 2相移 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 19 5 3 3电感的品质因数 Q 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 绕制电感的漆包线存在一定的电阻 所以制成的电感具有阻抗 电流通过时有一部分被转换成了热量 品质因数Q描述电感的品质 Q等于某一频率下电感感抗与阻抗的比值 如果Q越大 表明电感的性能越接近理想状态 电能的损耗也就越小 20 5 3 3电感的品质因数 Q 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 如有一个电感量为47mH的电感 查技术手册知其阻抗 DCresistance 为120 如果有50Hz的信号经过它时 Q值为 另有一个同样电感量的电感 其阻抗为0 88 工作于同样的条件下则Q值为 21 5 3 4电感的串联与并联 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 22 5 4 电路与应用B LC电路 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 5 4 1LC并联电路 电感与电容相反的特性 使得LC并联电路在输入信号Vin达到谐振频率 resonancefrequency 时 其阻抗表现为无穷大 LC并联电路相当于断开 谐振频率的计算式为 23 谐振频率 当LC并联电路的输入信号Vin的频率接近谐振频率f0时 电路所表现的阻抗最大 对输入信号Vin的影响最小 我们说LC并联电路允许频率接近谐振频率f0的信号通过 5 4 1LC并联电路 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 24 而当输入信号Vin的频率远离谐振频率f0时 LC并联电路的阻抗相对较小 此时LC并联电路就好像短路一样 对输入信号Vin有较大的影响 结论是 LC并联电路允许频率等于谐振频率f0的信号通过 而衰减频率不等于谐振频率f0的信号 5 4 1LC并联电路 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 25 假设某LC并联电路中电感的电感量为10mH 电容的容量为0 01 F 则谐振频率f0为 5 4 1LC并联电路 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 26 如果把电感和电容串联在一起 构成了一个LC串联电路 它与LC并联电路具有相反的特性 5 4 2LC串联电路 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 27 推荐参考书目 28 5 5 设计与仿真 RLC滤波器 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 5 5 1RL低通滤波器 29 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 5 5 1RL低通滤波器 30 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 5 5 2RL高通滤波器 31 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 5 5 2RL高通滤波器 32 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 5 5 3其他RL电路 33 5 6 元器件B 变压器 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 变压器 transformer 通过线圈的互感实现电能从一个线圈向另一个线圈的传递 34 电源适配器把220VAC 市电 转换成低压供身边的电子产品使用 5 6 1电源适配器 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 35 初级线圈和次级线圈两端的电压之比等于线圈的匝数比 其公式为 VP为初级线圈两端电压 VS为次级线圈两端电压 nP为初级线圈匝数 nS为次级线圈匝数 比如某变压器初级线圈nP 200匝 次级线圈nS 11匝 则当初级电压为VP 220VAC时 次级电压VS为 5 6 2电压变换与阻抗匹配 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 36 变压器的输入功率PP应当等于输出功率PS 即 PP PS 5 6 2电压变换与阻抗匹配 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 37 变压器帮助实现阻抗匹配 5 6 2电压变换与阻抗匹配 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 38 电源变压器 mainstransformer 实现交流电压的变换 在选购变压器时首要考虑的参数就是初级和次级的电压 5 6 3变压器的种类 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 39 另一个变压器参数是额定功率 如图示的电路 我们可以估计它的工作电流一般不会超过10mA 所以电路的消耗功率 P VI 9V 10mA 1W于是选择次级9V 额定功率为1W的电源变压器 5 6 3变压器的种类 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 40 立式和环形两种电源变压器 立式或环形电源变压器都有单绕组和双绕组之分 5 6 3变压器的种类 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 41 音频变压器 audiotransformer 是工作于信号在音频频率范围内 20Hz 20000Hz 的变压器 5 6 3变压器的种类 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 42 中频变压器 IFtransformer 也称为中周 常常用在超外差式收音机和电视机的中频放大电路中 5 6 3变压器的种类 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 43 5 7 应用体验 手机来电闪光坠 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 3 7 1电位器的影响 当手机有电话打进来的时候 手机天线会接收到比较强的电磁波信号 这个电磁波信号被这个小饰品检测到并驱动发光二极管闪光 44 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 5 7 1自制电感 45 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 5 7 1自制电感 46 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 5 7 2手机来电闪光坠电路 47 电路飞翔网提供 手机来电闪光坠 套件 48 5 8 实例解读 微型无线麦克风 新浪微博 电路飞翔网站 QQ群 214926972 49 新浪微博 电路飞翔网站