电子工程师20种模拟电子电路..doc

桥式全波整流电路 1、二极管的单向导电性： 伏安特性曲线： 理想开关模型和恒压降模型： 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。 解：1、 二极管伏安特性曲线 理想开关模型 恒压降模型 2、桥式整流电流流向过程（实线为正半周，虚线为负半周） 3、Vo, Io,二极管反向电压： = 直流电源滤波器 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。 解：1、若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变压器次端电压v2给电容器C充电。此时C相当于并联在v2上，所以输出波形同v2 ，是正弦形。 当v2到达90°时，v2开始下降。先假 设二极管关断，电容C就要以指数规律向负 载ＲL放电。指数放电起始点的放电速率很 大。在刚过90°时，正弦曲线下降的速率很 慢。所以刚过90°时二极管仍然导通。在超 过90°后的某个点，正弦曲线下降的速率越 来越快，当刚超过指数曲线起始放电速率时， 二极管关断。 所以，在t1到t2时刻，二极管导电，Ｃ充电， vC=vL按正弦规律变化；t2到t3时刻二极管 关断，vC=vL按指数曲线下降，放电时间常 数为RLC。 需要指出的是，当放电时间常数RLC增加时，t1点要右移， t2点要左移，二极管关断时间加长，导通角减小，见曲线3；反之，RLC减少时，导通角增加。显然，当ＲL很小，即IL很大时，电容滤波的效果不好，见图滤波曲线中的2。反之，当ＲL很大，即IL很小时，尽管C较小, RLC仍很大,电容滤波的效果也很好，见滤波曲线中的3。所以电容滤波适合输出电流较小的场合。 2、（1）滤波电容的选用原则 在电源设计中,滤波电容的选取原则是: 当RLC=(3~5)T/2时，可取得较好的滤波效果， C=(3~5)T/2RL 其中: C 为滤波电容,单位为F; T 为频率, 单位为Hz， RL为负载电阻,单位为Ω 当然,这只是一般的选用原则,在实际的应用中,如条件(空间和成本)允许,都选取C=5T/R. （2）耐压值≥1.5UO 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、画出通频带曲线。 计算谐振频率。 解：1、信号滤波器的作用：用来从输入信号中过滤出有用信号，滤除无用信号和噪声干扰。其原理是利用电路的幅频特性，其通带的范围为有用信号的范围，而把其他频谱成分过滤掉。两者区别：信号滤波器用来过滤信号，其通带是一定的频率范围，而电 源滤波器则是用来滤除交流成分，使直流通过，而保 护输出电压稳定。 2、通频带曲线： （1）带通滤波器：如图信号滤波3－带通，则 于是 分析，显然等于0时，达到最大值1，此时，，为滤波器的谐振频率；当高于或低于时均将下降，时，，此 时，或者。 根据，可以算出上半功率点和下半功率点以及通频带，得 ，，。 画出通频带曲线。 对于图信号滤波1－带通，列出传递函数： 于是，显然，当时，达到最大值1，当高于或低于时均将下降，且随趋于零或趋于时，。根据，可以算出上半功率点和下半功率点以及通频带，它的通频带曲线同信号滤波3－带通的一样，也是带通曲线。 （2）带阻滤波器：如图信号滤波4－带阻，列出传递函数： 于是，当时，为滤波器的谐振频率，；当高于或低于时均将增大，且随趋于零或趋于时，。根据，可以算出上半功率点和下半功率点以及通频带，画出它的通频带曲线。 对于图信号滤波1－带阻（陷波器），列出传递函数： 于是 当时，为滤波器的谐振频率，；当高于或低于时均将增大，且随趋于零或趋于时，。根据，可以算出上半功率点和下半功率点以及通频带，画出它的通频带曲线，它的通频带曲线同信号滤波4－带阻的一样，也是带阻曲线。 微分和积分电路 1、电路的作用。 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。 解：1、电路的作用：微分电路的输出信号与输入信号的微分成正比；积分电路的输出信号与输入信号的积分成正比。 2、（1）微分电路：t=0瞬间，输入电压从 零跃变为VIm，由于电容两端电压不能突变，也 变为VIm，电容C开始经电阻R放电。由于τ远 小于T，放电进行的很快，电容电压迅速从VIm 降至零。 t=tW瞬间，输入电压从VIm跃变为零，电容两 端电压不能突变，变为－VIm，开始经电阻R对电容 C充电。由于τ远小于T，放电同样进行得很快，电 容电压迅速从－VIm上