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《电路设计》讲义 王 鹏 课时安排： 1. 电路设计基础 10学时 2. 电路设计实例 16学时 3. 电路设计EDA 8学时 第一章 电路设计基础 一．常用电子元器件 本章主要介绍常用的一些电子元器件，如耗能元件电阻、储能元件电感、电容等，以及一些非线性电子元器件，如二极管、晶体管等的类型和基本知识。 1.1 电阻电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R15表示编号为15的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波（与电容器组合使用）和阻抗匹配等。 参数识别：电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。换算方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。 数标法主要用于贴片等小体积的，如：472?表示?47×10Ω（即4.7K）；?104则表示10×10Ω（即100K）。 ? 图1.1 四色环电阻五色环电阻 碳膜电阻 可变电阻 线绕电阻 压敏电阻 图1.2 电阻实物图 1.2 电容电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C25表示编号为25的电容）。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。 容抗XC=1/?(ω表示交流信号的频率，C表示电容容量)常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。 2、电容的单位用F（法拉）表示（法拉）1F=106μF=1012pF 图1.3 电容实物图 1.3电感电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。电感在电路中常用“L”加数字表示，如：L6表示编号为6的电感。 1H=103mH=106uH。二极管 体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如：?D5表示编号为5的二极管。? 1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、发光二极管、稳压二极管二极管变容二极管等。 图1.5二极管实物图 2、识别方法：二极管的识别很简单，小功些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。3、：1、稳压二极管2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。 三极管 三极管在电路中常用“”加数字表示，如：17表示编号为17的三极管。 1、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法。为了便于比较，将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表，供大家参考。共发射极电路共集电极电路（射极输出器）共基极电路输入阻抗中（几百欧～几千欧）大（几十千欧以上）小（几欧～几十欧）输出阻抗中（几千欧～几十千欧）小（几欧～几十欧）大（几十千欧～几百千欧）电压放大倍数小（小于1并接近于1）电流放大倍数大（几十）大（几十）小（小于1并接近于1）功率放大倍数大（约30～40分贝）?小（约10分贝）中（约15～20分贝）频率特性?高频差???? 应用?多级放大器中间级，低频放大?输入级、输出级或作阻抗匹配用?高频或宽频带电路及恒流源电路 、若为PNP型管，上述方法中将黑、红表笔对换即可。 图1.6 三极管实物图 1.6 场效应管 1、场效应管具有较高输入阻抗和低噪声等优点，因而也被广泛应用于各种电子设备中。尤其用场效管做整个电子设备的输入级，可以获得一般晶体管很难达到的性能。 2、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类，其控制原理都是一样的。3、场效应管与晶体管的比较 （1）场效应管是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用晶体管。 （2）场效应管是利用多数载流子导电，所以称之为单极型器件，而晶体管是有多数载流子，也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。 （3）有些场效应管的源极和漏极可以互换使用，栅压也可正可负，灵活性比晶体管好。 （4）场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。 共模抑制比在应用中是一个很重要的参数，理想运放对输入的共模信号其输出为零，但在实际的集成运放中，其输出不可能