一周搞定系列之模电全集精编版

1、 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 本视频适合人群本视频适合人群 1、对于初学者，和对硬件有些了解，但对、对于初学者，和对硬件有些了解，但对 于于应用应用却不知如何入手的人却不知如何入手的人 2、适合一些、适合一些偏软件偏软件的同学，对于硬件电路的同学，对于硬件电路 却不是却不是很清晰很清晰的。的。 硬件的重要性硬件的重要性 1、搞开发设计不是像搞、搞开发设计不是像搞开发板开发板那样，什么电路那样，什么电路 都给你都给你搭好搭好了，然后再写程序，去控制它，了，然后再写程序，去控制它， 那么这种能力只能说你能那么这种能力只能说你能玩好它玩好它。 2、项目开发是必须需要、项目开发是必须

2、需要硬件硬件支持的，如果你支持的，如果你 连硬件都看不懂，就别连硬件都看不懂，就别说说团队合作和软件设团队合作和软件设 计了。计了。 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 一周搞定系列之C语言 一周搞定系列之电路基础 一周搞定系列之模电数电 一周搞定系列之51单片机 一周搞定系列之JAVA基础 一周搞定系列之ARM基础 公司正在推出 更多资源(视频、资料、程序)，源享科 技会继续推出 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 更多学习资源发布 学习视频 资料文档 练习题目 参考程序 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 掌握基本元器件的一些特性并 会使用它们 掌握基本电路的

3、组成并会搭建 小部分模块电路，了解每个器 件在电路中的功能 自己会设计一些简单的电路 视频目的 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 模电数电课程学习模电数电课程学习 1 1、要多、要多实践实践，勤于，勤于动手动手 3 3、要有敢于去解决问题的、要有敢于去解决问题的恒心恒心，要把问，要把问 题的出现当作题的出现当作财富财富。 2 2、要、要踏实踏实，一个脚印一根钉，不可，一个脚印一根钉，不可浮躁浮躁 4 4、要虚心向他人、要虚心向他人求教求教，相互多，相互多交流，交流，从从 别人的别人的想法中想法中加深对知识的加深对知识的理解理解 课程特点： 这是一门这是一门实践性很强实践性很强的课程

4、。的课程。 学习要求： 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 视频特点视频特点 1 1、主要包括理论、主要包括理论介绍介绍和和应用应用 2 2、对于每个知识点都会通过、对于每个知识点都会通过 MultismMultism仿真仿真，进行测试，进行测试 为以后的为以后的应用应用打好基础打好基础 重点 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 目 录 第一章第一章 基本元器件介绍基本元器件介绍 第二章第二章 基本电路的分析与验证基本电路的分析与验证 第三章第三章 实际电路应用实际电路应用 具体个章内容介绍 请看随视频一起下 载的模数电大纲 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 主

5、讲老师：刘志顺 源享科技 真诚奉献 一周搞定系列之一周搞定系列之 模电数电模电数电 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 第一章 基本元器件介绍 1、二极管 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 一、什么是二极管一、什么是二极管 定义：定义：二极管就是二极管就是半导体材料半导体材料被封装之后，在被封装之后，在PN 结两端加上结两端加上两个正负极两个正负极引线制作而成。引线制作而成。 一般二极管符号一般二极管符号 二极管实物二极管实物 特性：特性：单向导通性单向导通性、伏安特性伏安特性 怎么用？怎么用？ 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 一、二极管测试 1、电路图 一

6、周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 总结总结: : 1、电路中二极管导通之后，所分电压值为、电路中二极管导通之后，所分电压值为 0.7V。 2、发光二极管导通之后为、发光二极管导通之后为 分压值分压值 12v，电，电 流范围为流范围为520mA 3、 二极管二极管反相不导通反相不导通，但是当所给的电压值，但是当所给的电压值 超过它的超过它的反向击穿电压反向击穿电压时，那么二极管时，那么二极管 也将也将导通导通，（应用中要注意二极管的，（应用中要注意二极管的反向最反向最 大电压值大电压值，防止二极管，防止二极管烧坏烧坏） 4、当正向电压、当正向电压很小很小时，二极管时，二极管不导通不导通

7、，当电，当电 压至少达到压至少达到0.5V以上以上时，二极管才导通。时，二极管才导通。 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 1.2.5 稳压二极管稳压二极管 一、什么是稳压二极管一、什么是稳压二极管 (a)符号符号 DZ 能够稳定一定电压的二极管能够稳定一定电压的二极管 二、实行稳压的条件二、实行稳压的条件 1、工作在反向击穿状态、工作在反向击穿状态 2、反向电压应大于稳压电压、反向电压应大于稳压电压 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 稳压电路稳压电路 + R - IR + - RL IO VOVI IZ DZ UOUI 基本电路的稳压过程基本电路的稳压过程 稳压电路稳压

8、电路 的搭建：的搭建： 需要多大需要多大 电阻呢？电阻呢？ 1、稳压的、稳压的基本电路基本电路 2、电流范围为、电流范围为48mA 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 总结：总结： 1、稳压二极管的使用形式为、稳压二极管的使用形式为稳压二极管稳压二极管和和 电阻电阻进行进行串联串联 2、稳压二极管要达到比较、稳压二极管要达到比较好的稳压效果好的稳压效果，一，一 定要注意定要注意稳压电流的选取稳压电流的选取。 3、在电路应用中一定要注意串联电阻、在电路应用中一定要注意串联电阻阻值阻值 选择选择。 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电

9、 下面两种稳压电路的区别下面两种稳压电路的区别 （UZ3V） UI uO1 DZ R (a) (b) UI uO2 R DZ R4 500 D2 ZPD3.0 56 2 R5 100 R6 500 D3 ZPD3.0 7 10 12 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 整流二极管整流二极管 1.1.特点特点 用于把用于把交流电交流电变成变成脉动直流电脉动直流电 2.2.那什么是交流变脉动直流呢？那什么是交流变脉动直流呢？ 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 开关二极管开关二极管 它是电路上为进行它是电路上为进行“开开”、“关关”作用而特殊设计作用而特殊设计 的二极管。它由的

10、二极管。它由导通变为截止导通变为截止或由或由截止变为导截止变为导 通通所需的时间比一般二极管所需的时间比一般二极管短短 功能：功能： 应用：应用： 在电路中主要防止在电路中主要防止反向电流反向电流烧坏一烧坏一 些精密器件起些精密器件起保护作用保护作用。 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 2、电容 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 电容的作用电容的作用 旁路旁路、去耦去耦、滤波滤波、和、和储能储能的作用。的作用。 什么是电容什么是电容 它有它有两个两个电极板，和中间所夹的电极板，和中间所夹的介质介质封装而封装而 成，具有成，具有特定特定功能的电子器件。功能的电子器件。 一

11、周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 1、旁路的作用、旁路的作用 1、使输入、使输入电压均匀化电压均匀化，减小噪声对，减小噪声对后级后级的影响。的影响。 2、进行、进行储能储能，当外界信号变化，当外界信号变化过快过快时，及时进行时，及时进行电压电压 的补偿。的补偿。 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 2 2、去耦（退耦）电容作用 1 1、去耦电容和旁路电容的作用是、去耦电容和旁路电容的作用是差不多差不多的，都有的，都有滤除干滤除干 扰信号扰信号的作用，只是的作用，只是旁路电容旁路电容针对的是针对的是输入信号输入信号，而，而去耦去耦 电容电容针对的是针对的是输出信号输出信号。

12、2 2、去耦电容去耦电容一般比较大一般比较大10uF10uF或更大或更大，旁路电容旁路电容一般根据一般根据 谐振频率是谐振频率是0.1uF0.1uF或或0.01uF0.01uF。 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 3 3、滤波和储能 滤波作用滤波作用 滤除滤除杂波杂波，大电容，大电容滤低频滤低频，小电容，小电容滤高频滤高频 储能作用储能作用 收集电荷收集电荷 应用：应用： 例如：给时钟芯片例如：给时钟芯片DS1302供电供电 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 3 3、电容在电路中连接问题 注意：注意： 耐压值耐压值 防止短接防止短接 铝电解电容铝电解电容瓷片电容瓷片电容

13、独石电容独石电容 常用电容极性判断：常用电容极性判断： 铝电容铝电容：长脚为长脚为正极正极，短接为，短接为负极负极，或者电容上标有，或者电容上标有银色负号银色负号的一的一 边为负极，瓷片电容和独石电容边为负极，瓷片电容和独石电容无极性无极性，但设备生产中也有工艺要求。，但设备生产中也有工艺要求。 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 电容应用总结电容应用总结 1、电源上的电容作用一般是、电源上的电容作用一般是滤除滤除电源电压的电源电压的波动波动。 小电容小电容滤滤高频高频，大电容大电容滤滤低频低频，并且还提供一，并且还提供一 定的定的电压储备电压储备，以备后续电路的需要，以备后续电路的

14、需要 2、对于一些、对于一些干扰性强干扰性强的环境，电容的加入可以减的环境，电容的加入可以减 少很多电路控制上不必要的少很多电路控制上不必要的麻烦麻烦，在使用电容时，在使用电容时， 还要注意还要注意耐压值耐压值和和反接反接问题。问题。 3、电容使用的、电容使用的取值大小取值大小可以参考可以参考别人别人的一些电路，的一些电路， 很多都是工程上的一些很多都是工程上的一些经验经验 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 第一章 基本元器件介绍 3 3、 晶体三极管晶体三极管 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 3、 晶体三极管晶体三极管 它是一种利用它是一种利用输入电流输入电流控制控

15、制输出电流输出电流的电的电 流控流控 制型器件。制型器件。 三极管的结构图三极管的结构图 什么是晶体三极管什么是晶体三极管 由由半导体半导体组成具有组成具有三个电极三个电极的晶体管的晶体管 e c b e c b NPN 放大状态放大状态、 模样和结构模样和结构 怎样？怎样？ PNP 三极管的特点：三极管的特点： 三种工作状态：三种工作状态：饱和状态饱和状态、 截止状态截止状态 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 1、怎么让它工作在、怎么让它工作在放大状态放大状态呢？呢？ 条件：条件：发射结发射结正偏正偏，集电结反，集电结反偏偏 （UBUE, UCUB） e c b NPN 2、怎么

16、让它工作在截止、怎么让它工作在截止状态状态呢？呢？ 条件：条件：发射结发射结反偏反偏或两端电或两端电 压压为零为零 3、怎么让它工作在饱和、怎么让它工作在饱和状态状态呢？呢？ 条件：条件：发射结和集电结均为发射结和集电结均为 正偏正偏。 工作在各个状态工作在各个状态 有有什么特点什么特点呢？呢？ 在电路中怎么在电路中怎么 去去实现实现呢？呢？ 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 三极管各种状态的测试三极管各种状态的测试 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 总结：总结： 放大状态：放大状态： IB= 1、IB一定时，一定时，IC的大小与的大小与UCE无关无关 饱和状态：饱和状

17、态： 特点特点： B BECC R UV IB=IC IE=(1+)IC 截止状态：截止状态： 特点：特点： 集电极集电极和和发射极发射极之间相当于之间相当于开路开路工作状态：工作状态： IB=0， IC=0， IE=IB+IC=0； 特点：特点： 工作状态工作状态： 2、IC的大小只受的大小只受IB控制控制 IB和和IC都都很大很大，IC不受不受IB的控的控 制，制，UCE两端电压两端电压 很小，很小，相当于导线相当于导线 ，工程上我们认为硅饱和导，工程上我们认为硅饱和导 通的通的UCE的压降为的压降为0.3V，锗管锗管为为0.1V 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 三极管主要参

18、数三极管主要参数 1、共发射极电流放大系数、共发射极电流放大系数 4. 集电极集电极发射极间反向击穿电压发射极间反向击穿电压V(BR)CEO 3. 集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率 PCM 2. 集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM 三极管放大系数三极管放大系数 一般为一般为10100。 应用中一般取应用中一般取 3080为宜为宜 那么一个实际那么一个实际 三极管参数三极管参数到底到底 什么样呢？什么样呢？ e c b NPN 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 第一章 基本元器件介绍 4、场效应管场效应管 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 Q1 2N6

19、659 V1 3 V V2 10 V XMM1 XMM2 2 XMM3 5 0 1 什么是场效应管？什么是场效应管？ 它是一种它是一种电压控电流电压控电流的器件。它有三个电极的器件。它有三个电极 栅极（栅极（G）,漏极（漏极（D），源级（），源级（S） 绝缘栅型场效应管怎么用？绝缘栅型场效应管怎么用？ G S D 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 O V2 GS U V3 V5 . 3 V4 D I mA/ 15105 DS U /V 恒流区 . （特点：当（特点：当UDS比较小时，比较小时，ID随随UGS的变化而变化）的变化而变化） （特点：（特点：ID不 不随 随UDS变化，只

20、随变化，只随UGS增大而增大）增大而增大） （3）截止区）截止区 （特点：当（特点：当UDS增大到一定值时，场效应管被增大到一定值时，场效应管被 击穿，击穿，ID突然增大，如无限流措施，突然增大，如无限流措施， 管子将烧坏，在场效应管使用中一定管子将烧坏，在场效应管使用中一定 要注意，防止管子击穿）要注意，防止管子击穿） 特点：如果长时间工作在此区域，没特点：如果长时间工作在此区域，没 有很好的散热措施，很可能由于功率有很好的散热措施，很可能由于功率 较大，造成管子烧坏。所以在使用中较大，造成管子烧坏。所以在使用中 也要注意。管子的散热和最大功率也要注意。管子的散热和最大功率 可变电可变电 阻

21、区阻区 截止区截止区 击穿区击穿区 过损耗区过损耗区 总结总结 （1）可变电阻区）可变电阻区 （2）恒流区）恒流区 （特点：（特点：UGS小于小于1.5V，ID=0，场效应管不导通），场效应管不导通） （4）击穿区）击穿区 （5）过损耗区）过损耗区 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 37 三极管特点三极管特点 电流控制器件电流控制器件（基极电流控制晶体管导电能力基极电流控制晶体管导电能力） 输入阻抗不高输入阻抗不高 噪声高噪声高 场效应管特点场效应管特点 电压控制器件电压控制器件（用电压产生电场来控制器件用电压产生电场来控制器件 的导电能力的导电能力） 输入阻抗极高输入阻抗极高 噪

22、声小噪声小 缺点速度慢缺点速度慢 三极管和场效应管的比较三极管和场效应管的比较 反应速度较快反应速度较快 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 结构分类结构分类 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 第一章 基本元器件介绍 5、光耦 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 什么是光耦？什么是光耦？ 光耦光耦实现了实现了 是一种是一种“电电光光电电”的的转换。转换。 光耦实物光耦实物 光耦结构图光耦结构图 光耦器件光耦器件怎么用怎么用呢？呢？ 应用要应用要注意什么注意什么？ 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 光耦测试光耦测试 U1 TLP521-1 2 1 3

23、4 VCC 5V R1 175 VCC VDD 5V 2 R2 350 VSS 0V LED1 J1 Key = Space XMM2 1 8 VSS VDD 3 4 0 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 第一章 基本元器件介绍 6、发声器件 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 发声器件的作用发声器件的作用 作为作为电子讯响器电子讯响器，运用其，运用其发声特性发声特性，作为提示或播放等功能。，作为提示或播放等功能。 发声器件的介绍发声器件的介绍 图图1 1图图2 2 图图1 1为喇叭，为喇叭，无极性器件无极性器件（没有正负之分），无源蜂鸣器（内部没有（没有正负之分），无源

24、蜂鸣器（内部没有振荡振荡 源源），所以直流不能驱动，需要），所以直流不能驱动，需要2KHZ5KHZ2KHZ5KHZ的方波的方波才能使其发出声响。才能使其发出声响。 图图2 2为蜂鸣器，为蜂鸣器，有极性有极性（长脚为正，短接为负），有源蜂鸣器（内部（长脚为正，短接为负），有源蜂鸣器（内部含有含有 震荡源），当给予震荡源），当给予1.5V15V1.5V15V的电压后，就会发出声响。的电压后，就会发出声响。 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 第一章 基本元器件介绍 7、继电器 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 什么是继电器？什么是继电器？ 1、 2、 应用：应用： 一周搞定系

25、列之模电数电一周搞定系列之模电数电 继电器实物分析继电器实物分析 123 456 引脚图引脚图 实物图实物图 驱动电压驱动电压 5V5V DCDC：30V,3A30V,3A ACAC：220V,3A220V,3A 在使用中一定要注意这些在使用中一定要注意这些参数参数， 既要达到一定的既要达到一定的驱动电压驱动电压，也要防，也要防 止器件止器件烧毁烧毁。 1 1、驱动、驱动电压电压 2 2、可以承受的控制、可以承受的控制信号量值信号量值 注意：注意： 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 继电器测试电路继电器测试电路 J1 Key = Space VCC 12V VCC V1 220 V

26、rms 60 Hz 0 4 0 R2 1k XSC1 A B Ext Trig + + _ _ + _ 5 K K1 EMR121A05 0 1 0 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 第一章 基本元器件介绍 8、数码管 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 什么是数码管？什么是数码管？ 实物图实物图 示意图示意图共阴结构图共阴结构图 共阳结构图共阳结构图 通过控制不同的通过控制不同的LED点亮点亮来显示所需要的来显示所需要的字符字符， （如（如1F） 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 数码管实验电路数码管实验电路 R2 1k J2 VCC 12V U1 A BC

27、 D EF G CK H XMM5 VCC R3 1k R4 1k R5 1k R6 1k R7 1k R8 1k R9 1k 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2324252627 22 28 0 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 第一章 基本元器件介绍 9、瞬态电压抑制器 （TVS） 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 什么是瞬态电压抑制器什么是瞬态电压抑制器 直插式直插式 贴片式贴片式 它具体有什么样的作用呢？它具体有什么样的作用呢？ 1、加在、加在信号和电源线信号和电源线上，能防止微处理器，上，能防止微处理器，人体人体 静电、交流浪涌静电

28、、交流浪涌或或噪声噪声，导致处理器的，导致处理器的失灵失灵。 它是一种二极管形式的它是一种二极管形式的高效能的保护器高效能的保护器 件件，防止，防止瞬态高能量时冲击瞬态高能量时冲击时，保护精密器件时，保护精密器件 免受各种浪涌脉冲的免受各种浪涌脉冲的损坏损坏。 2、能释放、能释放超过超过10000V，60A以上的脉冲，并能持以上的脉冲，并能持 续续10ms，而一般的，而一般的TTL器件器件，遇到，遇到30ms的的10V脉脉 冲冲时，便会时，便会导致损坏导致损坏，所以利用，所以利用TVS是既可以是既可以防止防止 器件损坏器件损坏，也可以，也可以防止总线之间开关防止总线之间开关引起的干扰。引起的干

29、扰。 3、将、将TVS放置在放置在信号线和地信号线和地之间，能之间，能避免数据及避免数据及 控制总线控制总线受到受到不必要噪声不必要噪声的影响。的影响。 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 典型应用电路典型应用电路 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 第二章 基本电路验证与分析 1、基本放大电路基本放大电路 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 +UCC RS es RB RC C1 C2 T + + + RL ui + uo + + + uBE uCE iC iB iE 基本放大器的电路是什么样子呢？基本放大器的电路是什么样子呢？ 各部分有各部分有 什么作用呢？什

30、么作用呢？ 1、为电路供能、为电路供能 2、为电路提供、为电路提供 合适的合适的 静态工作点静态工作点 为电路提供合为电路提供合 适的适的静态电流静态电流 把放大的把放大的电流电流 信号信号，转换为，转换为 电压信号电压信号 C1和和C2为隔为隔 直通交作用直通交作用 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 2、对于三极管放大电路的设计，、对于三极管放大电路的设计，基极电阻基极电阻取值取值Rb一般为一般为 几十到几百千欧几十到几百千欧。集电极集电极电阻电阻Rc一般为一般为几千到几十千欧几千到几十千欧。 各器件的取值范围怎样呢？各器件的取值范围怎样呢？ 1、三极管放大电路是、三极管放大电路

31、是小信号的放大小信号的放大，常用器件最大通过，常用器件最大通过 的电流也只有的电流也只有几百毫安几百毫安，所以，所以输入信号不能太大输入信号不能太大 3、C1、C2作为作为隔直通交隔直通交的电容，取值一般为的电容，取值一般为 几微法到几十微法几微法到几十微法 +UCC RS es RB RC C1 C2 T + + + RL ui + uo + + + uBE uCE iC iB iE 那么实际应那么实际应 用要注意什用要注意什 么呢？么呢？ 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 uce为什么会为什么会被反相呢？被反相呢？ uBE=UBEQ+ui iB=IBQ+ib iC=ICQ+ic

32、 uCE=Vcc-iCRC uCE=Vcc-(ICQ+ic)RC=UCEQ+(-icRC) uCE=UCEQ+uce +UC C R S e s RB RC C1 C2 T + + + R L ui + uo + + uBE uCE iC iB iE 分析分析： 总基极电压总基极电压 总基极电流总基极电流 总集电极电流总集电极电流 总的总的uCE 化简化简 又由又由 那么那么uo=uce=-icRC 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 出现这些情况的原因是什么呢？出现这些情况的原因是什么呢？ 交流负载线交流负载线 t0 0 t C i C i CE u CE u Q CQ I 交流负

33、载线交流负载线 t0 0 t C i C i CE u CE u Q BQ I CQ I 截止失真截止失真 饱和失真饱和失真 饱和区饱和区 放大区放大区 截止区截止区 怎么取怎么取 好好Q值？值？ 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 Q值也就是（值也就是（静态工作点）静态工作点）它与它与那些因素那些因素有关呢？有关呢？ 当电路没有当电路没有加入信号源加入信号源时，直流时，直流电源电源VCC为电路提供的为电路提供的静静 态值态值，它包括，它包括IB 、 IC 、 UCE +UCC RS es RB RC C1 C2 T + + + R L ui + uo + + + uBE uCE i

34、C iB iE UCE=VCC-ICRC 要取好要取好IB 、 IC 、 UCE我们要控我们要控 制好制好哪些参数哪些参数呢？呢？ +UCC RB RC T + + UBE UCE IC IB IE 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 +UCC RS es RB RC C1 C2 T + + + RL ui + uo + + uBE uCE iC iB iE 条件：条件： 与与RB的关系的关系 增大增大RB, Q点点下移下移, 减小减小RB, Q点点上移上移。 问题：问题： UCE=VCC-ICRC 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 与与VCC的关系的关系 +UCC RS

35、 es RB RC C1 C2 T + + + RL ui + uo + + uBE uCE iC iB iE 升高升高VCC,平行平行右上移右上移 减小减小VCC,平行平行左下移左下移 问题：问题： 条件：条件： UCE=VCC-ICRC 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 改变改变 Rc，保持，保持 Rb，VCC ， 不变；不变； 直流负载线斜率改变，则直流负载线斜率改变，则 Q 点向点向饱和区移近饱和区移近。 O IB iC uCE Q1 Q2 与与RC的关系的关系 条件：条件： 问题：问题： 增大增大 Rc ， UCE=VCC-ICRC 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模

36、电数电 这种电路的不足这种电路的不足 如图所示，如图所示，温度对三极管温度对三极管的影响。的影响。 交流负载线交流负载线 0 C i CQ I CQ I Q Q BQ I BQ I CE u 温度升高前的温度升高前的 输出特性曲线输出特性曲线 和静态工作点和静态工作点 温度升高后的温度升高后的 输出特性曲线输出特性曲线 和静态工作点和静态工作点 ICB0增加，增加， 造成造成ICQ 增加增加 增增 加加 IBQ增增 加加 这种电路虽然这种电路虽然结构简单结构简单，但是最大的缺点是，但是最大的缺点是静态工作静态工作 点不稳定点不稳定，当，当环境温度变化环境温度变化，电源电压波动电源电压波动，或者

37、，或者更换更换 三极管三极管时，都会使原来的时，都会使原来的静态工作点改变静态工作点改变，严重时会使，严重时会使 放大器放大器不能不能工作。工作。 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 总结：总结： 1、分压偏置电路，它的静态工作点，与三极管本身、分压偏置电路，它的静态工作点，与三极管本身 的参数无关，它的参数无关，它只取决于外只取决于外接接电路电路的的UCC和和 RB1、 RB2、 RE 2、射极电容射极电容C作为旁路电容作为旁路电容，通交隔直，提高输出，通交隔直，提高输出 级的级的放大倍数放大倍数的作用的作用，因为在交流电路分析中，如果，因为在交流电路分析中，如果 RE被引入电路是

38、要被引入电路是要增加电源的功耗增加电源的功耗。当加入。当加入RE时，时， 输出的信号有一部分消耗到了输出的信号有一部分消耗到了RE上，现在，加入了上，现在，加入了 C1，那么对于，那么对于交流电，这完全是被短路了交流电，这完全是被短路了，所以不，所以不 会影响输出。会影响输出。 3、这种电路在工程上经常用到，大家一定要熟练掌、这种电路在工程上经常用到，大家一定要熟练掌 握。握。 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 凡是将放大电路凡是将放大电路输出端输出端的信号（的信号（电压或电流电压或电流）的一部分）的一部分 或全部引回到或全部引回到输入端输入端，与输入信号，与输入信号叠加叠加，就称

39、为，就称为反馈反馈。 引回的信号引回的信号削弱削弱了输入信号。了输入信号。 引回的信号引回的信号增强增强了输入信号。了输入信号。 1、 反馈的定义反馈的定义 x i + xd 基本放大电路A 反馈网络F xf xo 反馈放大电路的原理框图 负反馈：负反馈： 正反馈：正反馈： 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 负反馈对放大性能的影响负反馈对放大性能的影响 x i + xd 基 本 放 大 电 路A 反 馈 网 络F xf xo 反 馈 放 大 电 路 的 原 理 框 图 d X X A 0 0 X X F f AF A XX X X X A fdi f 1 00 在在深度负反馈深度负

40、反馈条件下，即条件下，即1+AF1时，时， FAF A Af 1 1 此时，闭环放大倍数仅取决于此时，闭环放大倍数仅取决于反馈系数反馈系数F，而与而与开环放大倍数开环放大倍数A无关。通常无关。通常 反馈网络仅由反馈网络仅由电阻电阻构成，反馈系数构成，反馈系数F十分稳定十分稳定。所以，闭环放大倍数必然是相。所以，闭环放大倍数必然是相 当当稳定稳定的，诸如的，诸如温度变化温度变化、参数改变参数改变、电源电压波动电源电压波动等明显影响开环放大倍等明显影响开环放大倍 数的因素，都不会对闭环放大倍数产生多大影响。数的因素，都不会对闭环放大倍数产生多大影响。 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电

41、如某放大器的开环放大倍数如某放大器的开环放大倍数A=1000，由于外界因素，由于外界因素 （如温度、电源波动、更换元件等）使其波动变化值（如温度、电源波动、更换元件等）使其波动变化值 为为10%，若反馈系数，若反馈系数F=0.009，则，则闭环放大倍数闭环放大倍数 =1000/(1+10000.009)=100。此时波动此时波动10%，变化量，变化量 只为只为1，可见，可见放大倍数的放大倍数的稳定性大大提高了稳定性大大提高了。即用。即用降降 低低放大倍数的代价换取提高放大倍数的放大倍数的代价换取提高放大倍数的稳定性稳定性。 负反馈的作用：负反馈的作用： 稳定静态工作点；稳定放大倍数；改善输入电

42、稳定静态工作点；稳定放大倍数；改善输入电 阻和输出电阻，扩展通频带，改善输出信号波形。阻和输出电阻，扩展通频带，改善输出信号波形。 负负反馈作用举例：反馈作用举例： 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 A xi xo A F xi xo xd xf + 无负反馈时产生无负反馈时产生正半周大负半周小正半周大负半周小的失真。的失真。 引入负反馈后，失真了的信号经反馈网络又送回到引入负反馈后，失真了的信号经反馈网络又送回到 输入端，与输入信号输入端，与输入信号反相叠加反相叠加，得到的净输入信号，得到的净输入信号 为为正半周小而负半周大正半周小而负半周大。这样正好弥补了放大器的。这样正好弥补

43、了放大器的 缺陷缺陷，使输出信号比较接近于，使输出信号比较接近于正弦波正弦波。 例二：例二： 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 x i + xd 基 本 放 大 电 路A 反 馈 网 络F xf xo 反 馈 放 大 电 路 的 原 理 框 图 d X X A 0 0 X X F f 放大量和反馈量成放大量和反馈量成倒数倒数关系，电路将产生关系，电路将产生自激自激，去除信号，去除信号 源也将产生源也将产生信号的输出信号的输出 放大量放大量过大过大，输出信号将，输出信号将不断增加不断增加，如果无及时的限制，如果无及时的限制 措施，信号将出现措施，信号将出现严重失真严重失真 此时此时反

44、馈量过大反馈量过大，信号将，信号将不断衰减不断衰减，直到消失，直到消失 下面对下面对AF进行讨论进行讨论(正反馈正反馈) 当当|AF|=1时时， 当当|AF|1时时， 当当|AF| u 时，时， uo = + Uo(sat) u+2R1 当电路稳定后，需要当电路稳定后，需要RF=2R1，否则，幅，否则，幅 值将不断增加。值将不断增加。 2、震荡频率为、震荡频率为 RC f 2 1 0 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 文氏桥电路设计测试文氏桥电路设计测试 1、题目、题目 设计一个设计一个1KHZ的的 正弦波信号正弦波信号。 分析：分析： 1、输出电压较小时，由于、输出电压较小时，由

45、于没没 达到达到二极管的启动电压，所以二二极管的启动电压，所以二 极管极管不导通不导通，电压放大，电压放大很快很快。 2、当、当达到达到二极管的二极管的启动电压启动电压时，时， R5不再起作用不再起作用，所以，所以，R5的大小的大小 决定了决定了启动速度启动速度 3、R3决定了决定了输出的幅值输出的幅值，它会在，它会在R3和和R5以及二极以及二极 管管之间，寻找到一个之间，寻找到一个平衡点平衡点，使信号达到，使信号达到稳定稳定 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 功率放大器功率放大器 第二章 基本电路验证与分析 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 功率放大电路是一种以输出较

46、大功率为目的的功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的 放大电路。放大电路。 特点：特点： 输出信号电压大输出信号电压大； 输出信号电流大输出信号电流大； 放大电路的输出电阻与负载匹配放大电路的输出电阻与负载匹配。 电压放大器与功率放大器的区别：电压放大器与功率放大器的区别： 电压放大电压放大不失真地提高输入信号的幅度，不失真地提高输入信号的幅度， 以驱动后面的功率放大级，通常以驱动后面的功率放大级，通常工作在小信号状态工作在小信号状态。 功率放大功率放大信号不失真或轻度失真的条件下信号不失真或轻度失真的条件下 提高输出功率，通常提高输出功率，通常工作在大信号状态工作在大信号状态。 那么什么是

47、功率放大器？那么什么是功率放大器？ 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 功率放大电路中三极管的三种工作模式功率放大电路中三极管的三种工作模式 甲类：甲类：Q点点适中适中，信号在信号在整个周期整个周期 内都能通过。内都能通过。效率效率50 甲乙类：甲乙类：Q点点接近截止区接近截止区 ，导通大于半个周期，效，导通大于半个周期，效 率介于率介于甲类和乙类甲类和乙类之间之间 iC uCE Q1 UCEQ ICQ VC C iC uCE Q3 ICQ VCC 乙类：乙类：Q点在点在截止区截止区，半个周期半个周期 导通，导通，效率效率78 iC uCE Q2 ICQ VCC 一周搞定系列之模电数

48、电一周搞定系列之模电数电 + u V CC L R b1 R i u u VCC V CC o i L R 那么为什么甲类工作效率低乙类工作效率高那么为什么甲类工作效率低乙类工作效率高? 甲类工作电路甲类工作电路 乙类工作电路乙类工作电路 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 功率放大器内部的两种结构电路功率放大器内部的两种结构电路 ui - USC T1 T2 uo +US C RL iL RL ui T1 T2 +USC C UL +- OTL电路电路OCL电路电路 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 LM386 1 2 3 47 8 5 RP C1 C2 C3 C4 C

49、5 C6 10 F 36 k 10 F 100 F 220 F 0.1 F 8 10 .047 F +VCC 6 LM386集成功率放大器的应用集成功率放大器的应用 输出电容输出电容 ( (OTL) ) 频 率 补 偿 ， 抵 消 电频 率 补 偿 ， 抵 消 电 感高频的不良影响防感高频的不良影响防 止自激等止自激等 调节电压调节电压 放大倍数放大倍数 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 第二章 基本电路验证与分析 555定时器及应用 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 1 & & C O T H TR + V C C u O D 5 k 5 k 5 k C 1 C 2

50、G 1 G 2 G 3 T + + 2 6 5 84 3 7 R Q Q D S 电平电平 触发端触发端 电平电平 触发端触发端 电压电压 控制端控制端 复位端复位端 电平有效电平有效 放电端放电端 4.516V 它它是一种应用方便的是一种应用方便的中规模集成电路中规模集成电路, 广泛用于信号广泛用于信号 的产生、变换、控制与检测。的产生、变换、控制与检测。 因为它是因为它是3个个5K电电 阻阻分压，所以被叫做分压，所以被叫做555定时器定时器 什么是什么是555定时器定时器？ 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 + 1 & & & CO TH TR +VCC uO D 5k 5k

51、5k C1 C2 G1 G2 G3 T + 2 6 5 8 4 3 7 R Q Q + + D R D S 0 0 1 555定时器的工作原理定时器的工作原理 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 + 1 & & & CO TH TR +VCC uO D 5k 5k 5k C1 C2 G1 G2 G3 T + 2 6 5 8 4 3 7 R Q Q + + D R D S R=0时，时，Q=1，uo=0，T饱和导通。饱和导通。 R=1、UTH2VCC/3、UTRVCC/3时，时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。饱和导通。 2VCC/3 VCC/3 0 0 0

52、 1 1 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 + 1 & & & CO TH TR +VCC uO D 5k 5k 5k C1 C2 G1 G2 G3 T + 2 6 5 8 4 3 7 R Q Q + + D R D S R=0时，时，Q=1，uo=0，T饱和导通。饱和导通。 R=1、UTH2VCC/3、UTRVCC/3时，时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。饱和导通。 2VCC/3 VCC/3 1 0 0 1 1 R=1、UTH2VCC/3、UTRVCC/3时，时，C1=1、C2=1， Q、Q不变，不变，uo不变，不变，T状态不变。状态不变。 1 1

53、0 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 + 1 & & & CO TH TR +VCC uO D 5k 5k 5k C1 C2 G1 G2 G3 T + 2 6 5 8 4 3 7 R Q Q + + D R D S R=0时，时，Q=1，uo=0，T饱和导通。饱和导通。 R=1、UTH2VCC/3、UTRVCC/3时，时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。饱和导通。 2VCC/3 VCC/3 1 1 1 0 0 R=1、UTH2VCC/3、UTRVCC/3时，时，C1=1、C2=1， Q、Q不变，不变，uo不变，不变，T状态不变。状态不变。 R=1、UTH

54、2VCC/3、UTRVCC/3时，时，C1=1、C2=0， Q=0、Q=1，uo=1，T截止。截止。 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 由由555定时器构成的多谐振荡器定时器构成的多谐振荡器 C R1 u c 8 4 7 3 6 555 2 5 1 0.01 F u o VC C R2 u c u o t t tP1tP2 0 VC C/3 2VC C/3 0 (a) 电 路(b) 工 作 波 形 Uo=0 Uo=1 保持区保持区 TH TR GND DISVO VCCRD VCO 滤除高频滤除高频 干扰信号干扰信号 + 1 & & & C O T H TR + V C C u O

55、 D 5 k 5 k 5 k C 1 C 2 G 1 G 2 G 3 T + 2 6 5 8 4 3 7 R Q Q + + D R D S 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 C R1 uc 8 4 7 3 6 555 2 5 1 0.01F uo VCC R2 uc uo t t tP1tP2 0 VCC/3 2VCC/3 0 (a) 电路(b) 工作波形 tp10.7(R1+R 2)C tp20.7R2C 振荡周期：Ttp1tp20.7(R12R2)C 第一个暂稳态的脉冲宽度第一个暂稳态的脉冲宽度tp1，即，即 uc从从VCC/3充电上升到充电上升到2VCC/3所需的时间：所需

56、的时间： 第二个暂稳态的脉冲宽度第二个暂稳态的脉冲宽度tp2， 即即uc从从2VCC/3放电下降到放电下降到VCC/3所需的时所需的时 间：间： Uo=0 Uo=1 保持区保持区 TH TR GND DISVO VCC RD VCO 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 可计算得：可计算得： T1=0.7R1C T2=0.7R2C 总时间总时间 T=T1+T2=0.7(R1+R2)C 21 1 21 1 21 11 7 . 07 . 0 7 . 0 RR R CRCR CR TT T T T q 2 6 VCCRD O 555 3 vI2 I1 v 84 v 7 VCC C 15 0.

57、01F C1 vC D D1 2 1R 2R 21 211 2RR RR T T q 占空比：占空比： 由此可知它的占空比始终大于由此可知它的占空比始终大于50 占空比可调的电路占空比可调的电路 TH TR VCO DIS 所以所以R1、R2、C确定，确定， 那么周期那么周期T,也就确定了也就确定了 占空比：占空比： 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 占空比可调电路设计占空比可调电路设计 题目、产生题目、产生1KHZ,占空比可调电路占空比可调电路 一周搞定系列之模电数电一周搞定系列之模电数电 2021-7-24 120 由外界触发由外界触发 自动返回自动返回 稳定状态稳定状态 稳定状态稳定状态 暂稳态暂稳态 恢复恢复 期期 工作特性：工作特性： 555定时器定时器构成单稳态触发器