(完整word版)中职电子技术基础

(完整word版)中职电子技术基础(完整word版)中职电子技术基础．加偏置的OCL电路通常OCL电路如图所示，在两个功放管的基极之间串联二极管和电阻，为三极管VT1、VT2的发射结提供正向偏置电压，从而减小交越失真。由于OCL电路静态时两三极管的发射极是零电位，所以负载可直接接到发射极而不必采用输出耦合电容，故称为无输出电容的互补功放电路.该电路采用直接耦合,具有低频响应好，输出功率大，电路便于集成等优点，广泛应用于一些高级音响设备中。但OCL电路需要两个独立的电源,使用起来会感到不方便。三、OTL互补对称功率放大电路单电源互补对称功率放大器,又称无输出变压器功率放大器，简称OTL电路。如下图所示为OTL电路。与OCL电路不同的是，电路由双电源改为单电源供电,输出端经大电容CL与负载RL耦合。1、静态分析ui=0时，IB=0,由于两三极管特性对称,UA=，则CL上充有左正右负的静态电压，相当于一个电压为的直流电源.此外，在输出端耦合电容CL的隔直作用下，IRL=0。2．动态分析在ui正、负周期，电路与OCL电路相似，VT1、VT2交替工作,互相补充，通过CL的耦合，向负载RL提供完整的输出信号.3．加偏置的OTL电路如上图说示是加偏置后的OTL电路。A点的电压经过R1、R2分压，为三极管VT1提供基极电压,VT2、VT3是OTL电路的一对互补三极管，为了克服交越失真，在两个互补三极管的基极之间串联二极管VD1、VD2,以提供输出三极管发射结所需的正向偏压。OTL电路采用单电源供电,输出通过大容量的耦合电容与负载连接，称为无输出变压器的互补功放电路。与OCL电路相比,该电路少用一个电源，故结构简单、使用方便.但OTL电路输出采用大电容耦合，所以其频率响应较差，不利于电路的集成化。四、集成功率放大器集成功放使用应注意输出引脚外接电路的特征，如图所示是单声道集成功放输出引脚外电路特征示意。对于双声道功率放大器，左、右声道电路完全对称，即两个输出端，外电路结构、元器件参数完全一致。1、LM386集成功放LM386是一种目前应用较多的小功率音频放大器，其内部电路为OTL电路.LM386电路功耗低、增益可调、允许的电源电压范围宽、通频带宽、外接元件少，广泛应用于收录机、电视伴音等系统中，是专为低损耗电源所设计的功率放大器集成电路。例：LM386的典型应用电路。2、TDA2822集成功放TDA2822是小功率双通道功率放大器，内含两个独立的功放模块。TDA2822具有使用电源范围宽（3～15V）、静态电流小、交叉失真小等特点，可组成双声道BTL电路。适用于便携式、微小型收录机、电脑音响中作功率放大。

第四章直流稳压电源第一节直流稳压电源的组成一、直流稳压电源结构框图直流稳压电源的组成如图所示。（1)整流——将交流电转换成直流电。（2）滤波--减小交流分量使输出电压平滑.（3)稳压——稳定直流电压。稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压和负载变化的影响，从而获得足够的稳定性。二、常用稳压电源电路稳压电路中所采用的调整期间及所处工作状态不同，会影响稳压电源的各项性能，如电路结构、工作过程等，由调整器件构成的电路通常有以下几种：1、稳压二极管稳压电路。利用稳压二极管可以构成简单的稳压电路，常用来输出基准电压.由于小功率稳压二极管的最大稳定电流较小，因此不能适应负载较大电流的需要。2、三极管稳压电路。稳压电路中的三极管起调整作用，若三极管工作在线性区为线性稳压电源；若三极管工作在开关状态则为开关式稳压电源。3、晶闸管稳压电路。晶闸管作为稳压电路中的调整器件,该电路是开关式稳压电路。由于晶闸管的耐压性能良好，因此,常被用于制造大功率稳压电路。4、集成稳压电路。集成稳压电路具有体积小、使用方便等优点,在各种电子设备中得到了广泛的应用。第二节三端集成稳压电源将串联稳压电路和各种保护电路集成在一起就得到了集成稳压器。早期的集成稳压器外引线较多，现在常用的稳压器一般只有三个端子：输入端、输出端和公共端,故也称为三端式集成稳压器（简称三端稳压器）,在三端稳压器内有过流、过热及短路保护电路.一、三端固定输出稳压器1、CW78××系列CW78╳╳系列的引脚排列如图所示，①脚为输入端（Ui）、②脚为公共端（ADJ）、③脚为输出端(UO)。CW78╳╳系列三端固定式集成稳压器的基本电路如图所示。C1用来抑制电路产生自激振荡并减小纹波电压;C2用于消除输出电压中的高频噪声，C1和C2通常取小于1µF的电容。实际应用中，常在C2两端并联10μF左右的电解电容，可减小低频干扰。若C2容量较大，可在稳压器输入端和输出端之间跨接一个二极管,如图中虚线所示。2、CW79××系列CW79╳╳系列稳压器是负电压输出，引脚排列如图所示。注意引脚排列与CW78╳╳系列不同。其中①脚为公共端（ADJ）、②脚为输入端（Ui）、③脚为输出端(Uo）.下图所示为负电压输出的三端固定式集成稳压器的基本电路.如图所示电路采用78╳╳系列正电源稳压器和79╳╳系列负电压稳压器构成正、负输出的稳压电源，两组电源采用同一个整流电源和同一个公共接地端。三端固定式系列集成稳压器使用和安装极其方便，故它适用于对可靠性和稳压性能要求较高的电压场合。不方便之处是它的输出电压固定，在使用中仍感到有些不足。因此出现了三端可调式集成稳压器.这类稳压器既保留了三端的间单结构,又实现了输出电压连续可调。二、三端可调式输出稳压器常见产品有国产型号CW317、CW337，进口型号有LM317、LM337等。后两位数字为17，则为正电压输出，若是37，则为负电压输出。三端可调式集成稳压器的外形与引脚排列如图所示。CW317的①脚为调整端、②脚为输入端、③脚为输出端,CW337的①脚为调整端、②脚为输出端、③脚为输入端。如下图所示是CW317的基本电路，输出电压Uo=1。25＋(1+RP/R1），式中1。25V是CW317内部基准电压，改变RP的阻值就可以改变输出电压范围，输出电压范围为1.2V~37V，最大输出电流IL为1。5A.下图所示为采用CW317和CW337构成的实用正、负电压输出稳压电路，电路对称，调节电位器RP可使输出电压在±（1。2V～20V）之间可调，正负电源也可单独使用。三端可调式集成稳压器与固定式稳压器相比，使用起来同样简便。它的稳压精度远高于三端固定式稳压器，而且使用它制作稳压电源有很大的灵活性。－SHAPE\＊MERGEFORMAT－

第五章正弦波振荡电路在实践中，广泛采用各种类型的信号产生电路，就其波形来说,可能是正弦波或非正弦波。而正弦波振荡电路按电路的形式又可分为RC振荡电路、LC振荡电路和石英晶体振荡电路等；非正弦波振荡电路按信号形式又可分为方波、锯齿波和三角波振荡电路等。本章重点讨论正弦波振荡电路。振荡电路的性能指标主要有两个：一是要求输出信号的幅度要准确而且稳定；二是要求输出信号的频率要准确而且稳定。第一节正弦波振荡电路的振荡条件振荡电路本质上也属于反馈电路，当∣1+AF∣=0时，即使没有外加信号，电路也有输出，这就是常说的自激现象。对于放大电路而言,需要采取措施来防止自激的产生，而振荡电路就是利用自激效应来产生振荡信号的.通常正弦波振荡电路的基本结构是由放大器和反馈网络构成的正反馈放大电路，如下图所示.电路中要满足正反馈即Xa和Xf同极性才能产生自激振荡，这就是正弦信号产生的相位条件。为了使电路在没有外加信号时足以引起自激振荡，要求反馈回来的信号大于原进入放大器的信号，即满足:∣Xf∣>∣Xa∣或∣AF∣>1此时对于电路中任何微小的扰动或噪声，只要满足相位条件，通过正反馈便可以产生自激振荡。产生振荡后，为了得到单一频率的正弦波，电路要有选频特性,这一般由选频网络来实现。它是由R、C元件组成，也可以由L、C元件组成，分别称为RC振荡电路和LC振荡电路，前者常用来产生1Hz—1MHz范围的低频信号，后者常用来产生1MHz以上的高频信号。选频网络可以设置在放大电路当中，也可以在反馈网络当中。而为了使输出信号的幅度不是持续增长而是稳定在一个幅度且不失真，需要一个稳幅环节。同样,它可以设置在放大电路中或反馈网络中。由于引起自激振荡必须有正反馈和∣AF∣>1,因此把它称为起振条件.其中振幅平衡条件为∣AF∣>1相位平衡条件为正弦波振荡电路一般由以下几个部分组成：放大环节，反馈网络，选频网络（可以包含在放大或反馈网络当中），稳压环节（可以包含在放大或反馈网络当中)，其它环节（频率和幅度的调节）.第二节RC正弦波振荡电路一、RC串并联网络的选频特性RC桥式正弦波振荡电路的主要特点是采用RC串并联网络作为选频和反馈网络,因此我们必须先了解它的频率特性，然后再分析这种正弦振荡电路的工作原理。将电阻R1和电容C1串联,R2与C2并联，就构成了RC串并联网络。图中网络的输入为前级电路输出U1，网络的输出为反馈电压U2。RC串并联网络的原理等效图形见上图。在信号频率为零和无穷大之间必然存在一个频率，使得相移为零，这说明该RC串并联网络具有选频特性。令ω0=1/（RC）,则谐振频率为当f=f0时,∣F∣max=1/3，φf=0。此时RC串并联网络输出电压幅度最大，并为输入电压的1/3，同时输出电压和输入电压同相。RC串并联选频网络的幅频特性和相频特性如下图所示。二、RC桥式振荡电路在ω=ω0=1/(RC）时,经RC反馈网络传输到运放同相端的电压Vf与Vo同相,即有φf=0和。这样，放大电路和由Z1、Z2组成的反馈网络刚好形成正反馈系统,可以满足相位平衡条件,因而有可能振荡。所谓建立振荡，就是要使电路自激,从而产生持续的振荡。由于电路中存在噪声，它的频谱分布很广,其中一定包括有ω=ω0=1/（RC）这样一个频率成分。这种微弱的信号，经过放大器和正反馈网络形成闭环.由于放大电路的AV开始时略大于3，反馈系数FV=1/3,因而使输出幅度愈来愈大,最后受电路中非线性元件的限制，使振荡幅度自动地稳定下来，此时AV=3，达到AVFV=1振幅平衡条件.由于集成运放接成同相比例放大电路，它的输出阻抗可视为零，而输入阻抗远比RC串并联网络的阻抗大得多，可忽略不计,因此，振荡频率即为RC串并联网络的fo=1/(2πRC)。当适当调整负反馈的强弱，使AV的值略大于3时，其输出波形为正弦波,如AV的值远大于3，则因振幅的增长，致使波形将产生严重的非线性失真。第三节LC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路主要用来产生高频正弦信号，一般在1MHz以上.LC正弦波振荡电路原理与RC振荡电路基本相同.LC正弦波振荡电路的反馈和选频网络一般由电感和电容组成。根据反馈形式的不同,又分为变压器式、电感三点式、电容三点式3种电路.一、LC并联回路的选频特性LC并联谐振回路如下图所示。R表示电感线圈的等效电阻,其阻值一般很小。由电路可知，当ωL—1/（ωC）=0时，电路产生并联谐振,此时对应的频率为式中，fo为谐振频率,L为谐振网络的总电感,C为谐振网络的总电容。Q为谐振电路的品质因数，是用来评价回路损耗大小的指标，一般为几十到几百，表达式为电路损耗越小，且谐振频率相同条件下，L取值越大、C取值越小，品质因数越大,即选频特性越好。不同Q值时LC并联电路的幅频和相频特性如下所示。二、变压器反馈式LC振荡电路变压反馈式LC振荡器电路如上图所示，它由放大电路、变压器反馈电路和选频电路三部分组成。通过选择高值的BJT和调整变压器的匝数比,可以满足∣AF∣>1，电路可以起振.BJT进入非线性区，波形出现失真，从而幅值不再增加,达到稳幅目的。虽然波形出现了失真,但由于LC谐振电路的Q值很高，选频特性好，所以仍能选出0的正弦波信号.电路的正弦波振荡频率为式中，L1为考虑了变压器及互感影响后的总电感.变压器反馈式振荡电路易于产生振荡，输出电压的波形失真不大，应用范围广泛。但是由于输出电压与反馈电压靠磁路耦合，因而耦合不紧密，损耗较大。并且振荡频率的稳定性不高.三、三点式LC振荡电路三点式LC并联电路仍然由LC并联谐振电路构成选频网络。中间端的瞬时电位一定在首、尾端电位之间.三点的相位关系为：若中间点交流接地，则首端与尾端相位相反;若首端或尾端交流接地，则其它两端相位相同.1、电感三点式LC振荡电路下图所示为电感反馈式振荡电路，原边线圈的三个端分别接在晶体管的三个极，故称电感反馈式振荡电路为电感三点式电路。瞬时极性法判断电路是否满足正弦波振荡的相位条件：断开反馈，加频率为f0的输入电压，给定其极性，判断出从N2上获得的反馈电压极性与输入电压相同，故电路满足正弦波振荡的相位条件。只要电路参数选择得当,电路就可满足幅值条件，而产生正弦波振荡。振荡频率为电感反馈式振荡电路中N2与N1之间耦合紧密，振幅大，易起振；当C采用可变电容时，可以获得调节范围较宽的振荡频率，最高振荡频率可达几十MHz。由于反馈电压取自电感，对高频信号具有较大的电抗,反馈信号中含有较多的高次谐波分量，输出电压波形不好。2、电容三点式LC振荡电路为了获得较好的输出电压波形，若将电感反馈式振荡电路中的电容换成电感，电感换成电容，并在转换后将两个电容的公共端接地，且增加集电极电阻Rc，就可得到电容反馈式振荡电路，如下图所示。因为两个电容的三个端分别接在晶体管的三个极，故也称为电容三点式电路。断开反馈，加频率为f0的输入电压，给定其极性，判断出从C2上所获得的反馈电压极性与输入电压相同,故电路弦波振荡的相位条件，各点瞬时极性如图所示.只要电路参数选择得当，电路就可以满足幅值条件，而产生正弦波振荡。振荡频率为反馈系数为电容反馈式振荡电路的输出电压波形好,但若用改变电容的方法来调节振荡频率，则会影响电路的反馈系数和起振条件；而若用改变电感的方法来调节振荡频率，则比较困难；常用在固定振荡频率的场合.在振荡频率可调范围不大的情况下，可采用如右图所示电路作为选频网络。若要提高电容反馈式振荡电路的频率,要减小C1、C2的电容量和L的电感量。实际上，当C1和C2减小到一定程度时，晶体管的极间电容和电路中的杂散电容将纳入C1和C2之中，从而影响振荡频率.这些电容等效为放大电路的输入电容Ci和输出电容Co，改进型电路和等效电器如下图所示。由于极间电容受温度的影响，杂散电容又难于确定，为了稳定振荡频率，在电感支路串联一个小容量电容C3，而且C3〈〈C1，C3〈<C2,这样振荡频率为几乎与C1和C2无关，也与Ci和Co无关，所以频率稳定度高。第四节石英晶体振荡电路一、石英晶体的基本特性和等效电路石英晶体具有"压电效应”，即在晶片两面加上电场，晶片就会产生形变.相反，若在晶片上施加机械压力,则在晶片的相应方向上会产生一定的电场.因此，当晶片的两极加上交变电压时,晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。若从外电路来看,这就相当于有一交变电流通过晶片。在一般情况下,晶体机械振动的振幅是非常微小的,只有在外加交变电压的频率等于晶片的固有振荡频率时,振动的振幅和交变电流才突然增至最大，这种现象称为压电谐振,因此,石英晶体又称为石英谐振器。在石英晶体两个管脚加交变电场时，它将会产有利于一定频率的机械变形,而这种机械振动又会产生交变电场，上述物理现象称为压电效应。一般情况下，无论是机械振动的振幅，还是交变电场的振幅都非常小。但是，当交变电场的频率为某一特定值时，振幅骤然增大,产生共振，称之为压电振荡。这一特定频率就是石英晶体的固有频率，也称谐振频率。石英晶体的等效电路如下图所示。当石英晶体不振动时,可等效为一个平板电容C0，称为静态电容；其值决定于晶片的几何尺寸和电极面积，一般约为几到几十皮法。当晶片产生振动时,机械振动的惯性等效为电感L，其值为几毫亨。晶片的弹性等效为电容C，其值仅为0。01到0.1pF，因此C<〈C0。晶片的磨擦损耗等效为电阻R,其值约为100Ω，理想情况下R=0。当等效电路中的L、C、R支路产生串联谐振时,该支路呈纯