工程师应该掌握的20个模拟电路(详细分析与参考答案).doc

精品word可编辑 精品word可编辑 精品word可编辑 桥式整流电路 1二极管的单向导电性：二极管的PN结加正向电压，处于导通状态；加反向电压，处于截止状态。 伏安特性曲线; 抱负开关模型和恒压降模型： 抱负模型指的是在二极管正向偏置时,其管压降为0,而当其反向偏置时,认为它的电阻为无穷大,电流为零.就是截止。恒压降模型是说当二极管导通以后,其管压降为恒定值,硅管为0.7V，锗管0.5 V 2桥式整流电流流向过程： 当u 2是正半周期时，二极管Vd1和Vd2导通；而夺极管Vd3和Vd4截止，负载RL是的电流是自上而下流过负载，负载上得到了与u 2正半周期相同的电压；在u 2的负半周，u 2的实际极性是下正上负，二极管Vd3和Vd4导通而Vd1和Vd2截止，负载RL上的电流仍是自上而下流过负载，负载上得到了与u 2正半周期相同的电压。 3计算:Vo,Io,二极管反向电压 Uo=0.9U2, Io=0.9U 2/RL,URM=√2 U 2 二.电源滤波器 1电源滤波的过程分析：电源滤波是在负载RL两端并联一只较大容量的电容器。由于电容两端电压不能突变，因而负载两端的电压也不会突变，使输出电压得以平滑，到达滤波的目的。 波形形成过程：输出端接负载RL时，当电源供电时，向负载供给电流的同时也向电容C充电，充电时间常数为τ充=〔Ri∥RLC〕≈RiC,一般Ri〈〈RL,无视Ri压降的影响，电容上电压将随u 2快速上升，当ωt=ωt1时，有u 2=u 0,此后u 2低于u 0，全部二极管截止，这时电容C通过RL放电，放电时间常数为RLC，放电时间慢，u 0变化平缓。当ωt=ωt2时，u 2=u 0, ωt2后u 2又变化到比u 0大，又开头充电过程，u 0快速上升。ωt=ωt3时有u 2=u 0，ωt3后，电容通过RL放电。如此反复，周期性充放电。由于电容C的储能作用，RL上的电压波动大大减小了。电容滤波适合于电流变化不大的场合。LC滤波电路适用于电流较大，要求电压脉动较小的场合。 2计算:滤波电容的容量和耐压值选择 电容滤波整流电路输出电压Uo在√2U 2~0.9U 2之间，输出电压的平均值取决于放电时间常数的大小。 电容容量RLC≧〔3~5〕T/2其中T为沟通电源电压的周期。实际中，经常进一步近似为Uo≈1.2U2整流管的最大反向峰值电压URM=√2U 2，每个二极管的平均电流是负载电流的一半。 三.信号滤波器 1信号滤波器的作用:把输入信号中不需要的信号成分衰减到足够小的程度，但同时必需让有用信号顺当通过。 与电源滤波器的区分和相同点：两者区分为：信号滤波器用来过滤信号，其通带是肯定的频率围，而电源滤波器那么是用来滤除沟通成分，使直流通过，从而保持输出电压稳定；沟通电源那么是只允许某一特定的频率通过。 相同点：都是用电路的幅频特性来工作。 2LC串联和并联电路的阻抗计算:串联时，电路阻抗为Z=R+j(XL-XC)=R+j(ωL-1/ωC) 并联时电路阻抗为Z=1/jωC∥(R+jωL)= 考滤到实际中，常有RωL,所以有Z≈ 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：fo=1/2π√LC 四.微分电路和积分电路 1电路的作用：积分电路： 1.延迟、定时、时钟 2.低通滤波 3.转变相角〔减〕 积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波，还可将锯齿波转换为抛物波。 微分电路： 1.提取脉冲前沿 2.高通滤波 3.转变相角〔加〕 微分电路是积分电路的逆运算，波形变换。微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波。 与滤波器的区分和相同点：原理相同，应用场合不同。 2微分和积分电路电压变化过程分析, ????在图4-17所示电路中，鼓励源为一矩形脉冲信号，响应是从电阻两端取出的电压，即，电路时间常数小于脉冲信号的脉宽，通常取。 图4-17 微分电路图 ????因为t0时，，而在t = 0 时，突变到，且在0 t t1期间有：，相当于在RC串联电路上接了一个恒压源，这实际上就是RC串联电路的零状态响应：。由于，那么由图4-17电路可知。所以，即：输出电压产生了突变，从0 V突跳到。????因为，所以电容充电极快。当时，有，那么。故在期间，电阻两端就输出一个正的尖脉冲信号，如图4-18所示。????在时刻，又突变到0 V，且在期间有：= 0 V，相当于将RC串联电路短接，这实际上就是RC串联电路的零输入响应状态：。????由于时，，故。????因为，所以电容的放电过程极快。当时，有，使，故在期间，电阻两端就输出一个负的尖脉冲信号，如图4-18所示。 图4-18 微分电路的ui与uO波形 由于为一周期性的矩形脉冲波信号，那么也就为同一周期正负尖脉冲波信号，如图4-18所示。????尖脉冲信号的用途格外广泛，在数字电路中