低频电子技术复习纲要.ppt

低频电子技术复习纲要,20092010学年第二学期适用电测0904、集成0905、电信0906,第一章导言,基本概念：1.电信号的类型和特征数字信号和数字电路、模拟信号和模拟电路2.电子电路的构成电子元器件、连接导线、附加装置、电源3.电子电路各种图示方法方框图、原理图、装配图等,第二章二极管及其应用,一、基本概念1.二极管结构、符号、分类、主要参数结构：PN结加封装、电极符号：分类：普通二极管（整流、检波、开关等）、特殊二极管主要参数（普通管）：最高反向工作电压URM、最大整流电流IF2.二极管的基本性质单向导电性描述：伏安特性3.二极管的主要应用（普通管）：整流、限幅、保护等,4.特殊二极管及其应用,种类和工作状态：稳压管利用其反向击穿特性区、稳压工作反向击穿状态发光二极管（LED）正向工作电压为（1.53.0）V光电二极管：常工作在反向状态变容二极管：工作在反向状态,二、简单直流稳压电源,（一）整流电路1.分类：半波整流电路与全波（桥式）整流电路。2.电压关系：半波全波（桥式）3.二极管选择：最高反向工作电压：（半波和桥式）最大整流电流：（二）滤波电路：电容滤波电压关系：电感滤波：输出电压会降低约10%,（3）稳压电路（稳压管稳压）,1.电路工作原理：利用工作在反向击穿状态的稳压管的稳压特性，使与之并联的负载电压稳定。2.主要计算关系：,其中：,【例1】电路为桥式整流电容滤波电路，已知U2=20V（有效值），RL=40，C=1000F。试问：（1）正常工作时，输出电压UO等于多大？（2）如果电路中有一个二极管开路，UO是否为正常值的一半？（3）如测得UO的值，为下列值，可能发生什么故障？（a）UO=18V(b)UO=28V（c）UO=9V,三、典型例题分析,【例2】,1.PN结在外加正向电压的作用下，处于的工作状态是（）。A正向导通B反向截止C可能导通也可能截止2稳压二极管工作在稳压状态时，其工作区是伏安特性的（）。A正向特性区B反向击穿区C反向特性区3光电耦合器实现了（）A光电转换B电光转换C电光电转换D光电光转换,4光电二极管常工作在（）。A正向偏置B反向偏置C不确定5变容二极管是通过改变其（），实现电容量改变的。A正向电压B反向电压C正向电流D反向电流6稳压二极管通常利用其（），实现稳定电压的。A正向电压B反向电压C反向击穿电压,【例题3】,在硅稳压管稳压电路中，要求输出直流电压6V，输出直流电流为10mA30mA，若稳压管为2CWl3，其稳压值为6V，允许耗散功率为250mW，稳压管最小稳定电流为5mA，设整流、滤波后的输出电压在12V14V之间变化，试问：(1)稳压管中的电流何时最大，何时最小?(2)选择多大的限流电阻值，才能使稳压电路正常工作?,【例题4】,电路如图所示。合理连线，构成5V的直流电源,第三章三极管及其放大电路,（一）三极管的结构、分类、伏安特性和主要参数结构：三层两结三个引出电极分类：PNP和NPN；高频、低频各超高频；大功率、中功率和小功率伏安特性：分成三个区放大区（）、截止区（IB=0）、和饱和区（UCEs=0.3V）主要参数：电流放大系数（共射）穿透电流ICEO基极开路集射间最高电压U（BR）CEO集电极耗散功率PCM集电极最大允许电流ICM,（二）三极管的工作状态,1、静态偏置为放大交流信号提供条件静态偏置电路：（1）固定偏置电路静态工作点的计算：静态工作点的调整：调RB,静态偏置电路,（2）分压式偏置电路特点：可以稳定工作点静态工作点的计算静态工作点的调整：调RB1或RB2,图3.28分压式偏置放大电路,2、动态分析计算,基本步骤：电路图交流通路交流通路微变等效电路按计算量定义，从微变等效电路计算：电压放大倍数AU输入电阻Ri注意输出电阻Ro,3.静态工作点对失真的影响,工作点过高信号大时易产生饱和失真调整：增大偏置电阻RB（或RB1）工作点过低信号大时易产生截止失真调整：减小偏置电阻RB（或RB1）,4.三极管放大电路组态特性及判断,（1）共射组态射极交流接地，电压与电流放大倍数高，输出与输入电压相位相反。（2）共基组态基极交流接地，电流放大倍数接近1，电压放大倍数较高，输入输出电压同相。（3）共集组态集电极交流接地，电压放大倍数接近1，电流放大倍数较高，输入输出电压同相。,（三）多级放大器,1.耦合方式：RC耦合、直接耦合、变压器耦合2.RC耦合多级放大器分析计算：（1）分别计算各级的静态工作点（2）主要性能计算：Ri=Ri1、Ro=Ron,（四）典型例题,【例1】1NPN管工作在放大区时，三个极的电位特征是（）。AVCVBVEBVCVBVECVEVBVCDVEVBVC2用直流电压表测得放大电路中某三极管各极电位分别是2V、6V、2.7V，则三个电极分别是（），该管是（）型。A、（B、C、E）B、（C、B、E）C、（E、C、B）D、（NPN）E、（PNP）3共射极放大电路的交流输出电压波形上半周失真时为（），此时应该（）偏置电阻。A、饱和失真B、截止失真C、交越失真D、增大E、减小4放大器的主要性能指标是（）。A电压放大倍数B输入电阻C输出电压D输出电阻,5.在分压式偏置电路中，如果静态工作点集电极电流偏小，想增大集电极电流，可以采取的措施有（）A减小上偏置电阻B增大下偏置电阻C减小发射极电阻D改变集电极电阻6.两级放大器的电压放大倍数AU，与单级放大器的放大倍数AU1、AU2的关系是（）。AAU=AU1AU2BAU=AU1AU2CAU=AU1+AU27对放大电路进行分析，通常是进行()A动态分析B信号传输能力分析C静态分析D成本分析,【例2】,在图所示的分压式偏置电路中，已知Vcc=+16V，=50，RB1=60K，RB2=20k，Rc=3k，RE=1k，RL=3k，C1=C2=10F，CE=30uF。(1)试求电路的静态工作点。(2)试画出该电路的微变等效电路，并求其输入电阻Ri，输出电阻Ro和电压放大倍数Au。(3)若RB2一脚脱焊，求此时的基极静态电位UB及射极的静态电流IE。(4)用示波器观察电路中输出电压的波形，若出现饱和失真，应如何调整电路的参数来消除失真?若出现截止失真，又应如何调整电路的参数来消除失真?,【例3】,阻容耦合共射两级放大电路如图所示。已知：VCC=12V，Rb1=180k，Re1=2.7k，R1=100k，R2=50k，RC2=2k，Re2=2k，1=2=50，rbe1=rbe2=0.9k。（1）画出放大电路的交流等效电路；（2）求电路的输入电阻和输出电阻。（3）计算电路的电压放大倍数AU。,第四章场效应管及其放大电路,基本概念（一）场效应管的分类、特点结型、MOS型特点：电压控制器件，输入电阻高（二）偏置电路1.自给偏压电路不适合增强型mos管2.分压式偏置适合所有类型,【例题】,1、场效应管自给偏压电路适合于（）场效应管组成的放大电路。(a)增强型(b)耗尽型(c)增强型和耗尽型2、场效应管分压式偏置电路适合于（）场效应管组成的放大电路。增强型(b)耗尽型(c)增强型和耗尽型3、场效应管是一种（）控制型的电子器件。A电流B光C电压D既是电压也是电流4、场效应管的类型有（）。A结型场效应管B绝缘栅型场效应管C混合型场效应管,第五章集成运算放大器,（一）基本概念1.集成运放的结构输入级、中间级、输出级2.集成运放的两种运用（1）线性运用加有负反馈：各种运算电路（2）非线性运用开环或加有正反馈：各类比较器电路3.理想集成运放特征：虚断和虚短,（二）运放线性运用的三种输入方式,1.反相输入电路形式：输入输出关系：2.同相输入电路形式：输入输出关系：3.差动输入电路形式：输入输出关系：,（三）运放的非线性运用比较器,1.单限比较器及其应用,过零单限比较器波形变换,2.迟滞比较器,（四）典型例题,1.选择题（1）以下正确表述理想集成运放参数的有()。A开环电压增益AodB差模输入电阻ridC开环电流增益AidD开环带宽fH（2）以下关于理想集成运放的结论中正确的是（）。A适当的连接外部电阻，可组成反相放大器。B适当的连接外部电阻，可组成同相放大器。C适当的连接外部电阻和电容，可组成积分电路。D适当的连接外部电阻，可组成减法运算电路。,（3）理想集成运放工作在线性工作区时，电路具有的特点是()。A虚短B虚地C虚断D断路2.设图所示电路中A为理想运放，试写出电路的输出电压uO的值。,3.设计一加法器，要求输入端电阻不少于10k同时实现的运算。,第六章放大电路中的负反馈,（一）基本概念1.反馈放大器的组成与正负反馈：,（一）基本概念,2.反馈的类型以F网络和放大器A在输出的连接关系：电压反馈和电流反馈以F网络和放大器A在输入的连接关系：串联反馈和并联反馈输入输出组合成四种：电压串联、电流串联、电压并联、电流并联,（一）基本概念,3.类型不同反馈的作用：电压反馈减小输出电阻，稳定输出电压；电流反馈增大输出电阻，稳定输出电流；并联反馈减小输入电阻，增加信号源负担；串联联反馈增大输入电阻，降低信号源负担；这样某种反馈类型的电路作用从以上组合即可知。【例】电流串联负反馈作用稳定输出电流、增大输入电阻，降低信号源负担。,（一）基本概念,4.负反馈对放大器性能的影响降低了放大倍数改变了放大器的输入、输出电阻提高了放大倍数的稳定性减小了放大器自身引起的非线性失真扩展了放大器的通频带,（二）典型问题,1.负反馈可以对放大器性能产生的影响有（）。A减小了放大倍数B输出电阻变化C输入电阻变化D非线性失真增加2.如果想增加放大器的输入电阻，应当采取的反馈类型是（）A电压串联负反馈B电压并联负反馈C电流串联负反馈D电流并联负反馈3.如果想降低放大器的输出电阻，应当采取的反馈类型是（）A电压串联负反馈B电压并联负反馈C电流串联负反馈D电流并联负反馈,【例2】在各种交流反馈中，,（1）负反馈使放大倍数，正反馈使放大倍数（a.增大，b.减小）；（2）电压负反馈稳定，使输出电阻，电流负反馈稳定，使输出电阻（a.输出电压，b.输出电流，c.增大，d.减小）；（3）串联负反馈使输入电阻，并联负反馈使输出电阻（a.增大，b.减小）,【例3】为了达到下列要求，应该引入何种类型的反馈？,（1）降低放大电路对信号源索取的电流；（2）要求放大电路的输出电路基本上不受负载电阻变化的影响；,第7章低频功率放大器,（一）基本概念1.功放电路的特殊性：管子的尽限运用、管子的散热问题、电路的效率、最大输出功率2.主要分类：（1）按管子工作导通情况：甲类、乙类、甲乙类（2）按信号耦合方式：变压器输出功放、直接耦合互补对称功放OTL、OCL、BTL,（二）,1.OTL电路：电路组成及工作特点：两只功放管导电极性相反三极管、耦合电容和负载组成电路；工作时两只管子轮流工作，各放大信号的半周，两个半周信号在负载上合成一个完整的信号。主要计算：最大输出功率估算最大输出功率时的效率：选管：,实用的OTL、OCL和BTL功率放大电路,2.OCL电路,电路结构特点：在OTL电路基础上，使用双电源、取消输出电容、负载可一端接地。主要计算关系：（1）最大输出功率时最大输出功率：效率：管耗：选管：,（2）非最大输出功率时,输出功率：效率：管耗：,3.BTL电路,组成结构和特点：由两个相同的OTL（或OCL）电路组合而成，负载接在两个电路的输出端之间。负载任一端不能接地负载两端对地信号是一对大小相等、相位相反的型号最大输出功率是单个OCL（或OTL）电路的四倍,（三）典型题目分析,【例1】1.功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时，输出基本不失真情况下，负载上可能获得的最大（）。A交流功率B直流功率C平均功率D峰值功率2在OCL乙类功放电路中，若最大输出功率为5W，则电路中功放管的集电极最大功耗约为（）。A5WB10WC1WD2W3.判断正误：OTL和OCL功率放大器的两只管子的参数不一致，会造成交越失真。（）,【例2】,OCL电路，电源电压Vcc=20V，负载RL=8,试计算：在输入信号的幅值为uim=VCC=20V时，设管子的饱和压降UCES=0，求电源的输出功率，管耗，直流电源供给功率和效率。,【例3】,指出图示功放电路的类型（在OTL、OCL和BTL中选择）。分析其两块集成电路是如何实现负载两端倒相的输出信号的？估算电路的最大输出功率。估算电路的电压放大倍数,第8章直流稳压电源,一、基本概念1.电路组成框图,一、基本概念,2.稳压电路（1）引起输出电压不稳定的因素：电网电压的波动和负载的变化（2）典型串联型稳压电路的组成：调整管、取样电路、基准电压和比较放大器画出框图：3.三端集成稳压电路的分类：固定输出电压的三端稳压集成电路输出电压可调的三端稳压集成电路,一、基本概念,4.开关电源的特点和分类调整管工作在开关状态、效率高、有电磁辐射控制方式不同分为：脉冲宽度调制型（PWM）脉冲频率调制型(PFM),二、主要问题,1.串联型稳压电路的分析（1）稳压原理（2）电路中关键点电压的估算（3）取样电路取样比可调的作用；计算输出电压的变化范围。,二、主要问题,2.三端固定输出稳压电路（1）电路结构（2）选择集成电路：Uo应和集成电路型号中后两位数字对应负载最大电流应小于集成电路可输出的最大电流。,二、主要问题,3.输出电压可调的三端稳压电路（1）电路结构（2）输出电压调整范围的估算（3）集成电路的选用：负载最大电流应小于集成电路可输出最大电流；集成电路最小压差应大于2V；Ui的选取要满足输出电压最大时的情况；集成电路承受的最大功率（Uo最小时）应小于集成电路的最大允许功率。,三、典型例题,【例1】判断正误：1.使用固定三端式集成稳压电路组成稳压电源时，集成稳压电路输出电压的数值