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[導(dǎo)讀]本文總結(jié)了20個(gè)經(jīng)典模擬電路,小白必看!

01
橋式整流電路

橋式整流電路

二極管的單向?qū)щ娦裕憾O管的PN結(jié)加正向電壓,處于導(dǎo)通狀態(tài);加反向電壓,處于截止?fàn)顟B(tài)。

伏安特性曲線

理想開(kāi)關(guān)模型和恒壓降模型:理想模型指的是在二極管正向偏置時(shí),其管壓降為0,而當(dāng)其反向偏置時(shí),認(rèn)為它的電阻為無(wú)窮大,電流為零,就是截止。

恒壓降模型是說(shuō)當(dāng)二極管導(dǎo)通以后,其管壓降為恒定值,硅管為0.7V,鍺管0.5V。

橋式整流電流流向過(guò)程:當(dāng)u2是正半周期時(shí),二極管Vd1和Vd2導(dǎo)通;而二極管Vd3和Vd4截止,負(fù)載RL的電流是自上而下流過(guò)負(fù)載,負(fù)載上得到了與u2正半周期相同的電壓。

在u2的負(fù)半周,u2的實(shí)際極性是下正上負(fù),二極管Vd3和Vd4導(dǎo)通而Vd1和Vd2截止,負(fù)載RL上的電流仍是自上而下流過(guò)負(fù)載,負(fù)載上得到了與u2正半周期相同的電壓。

02
電源濾波器

電源濾波器


電源濾波的過(guò)程分析:電源濾波是在負(fù)載RL兩端并聯(lián)一只較大容量的電容器。由于電容兩端電壓不能突變,因而負(fù)載兩端的電壓也不會(huì)突變,使輸出電壓得以平滑,達(dá)到濾波的目的。

波形形成過(guò)程:


輸出端接負(fù)載RL,當(dāng)電源供電時(shí),向負(fù)載提供電流的同時(shí)也向電容C充電,充電時(shí)間常數(shù):
τ=(Ri∥RL·C)≈Ri·C

一般Ri遠(yuǎn)小于RL,忽略Ri壓降的影響,電容上電壓將隨u2迅速上升。


當(dāng)ωt=ωt1時(shí),有u2=u0,此后u2低于u0,所有二極管截止,這時(shí)電容C通過(guò)RL放電,放電時(shí)間常數(shù)為RLC,放電時(shí)間慢,u0變化平緩。


當(dāng)ωt=ωt2時(shí),u2=u0, ωt2后u2又變化到比u0大,又開(kāi)始充電過(guò)程,u0迅速上升。


當(dāng)ωt=ωt3時(shí),有u2=u0,ωt3后,電容通過(guò)RL放電。


如此反復(fù),周期性充放電。由于電容C的儲(chǔ)能作用,RL上的電壓波動(dòng)大大減小了。電容濾波適合于電流變化不大的場(chǎng)合。LC濾波電路適用于電流較大,要求電壓脈動(dòng)較小的場(chǎng)合。

濾波電容的容量和耐壓值選擇:


電容濾波整流電路輸出電壓Uo在√2·U2~0.9·U2之間,輸出電壓的平均值取決于放電時(shí)間常數(shù)的大小。

電容容量RLC≧(3~5)·T/2,其中T為交流電源電壓的周期。實(shí)際中,經(jīng)常進(jìn)一步近似為Uo≈1.2·U2整流管的最大反向峰值電壓URM=√2·U2,每個(gè)二極管的平均電流是負(fù)載電流的一半。

03
信號(hào)濾波器
?
信號(hào)濾波器

信號(hào)濾波器的作用:把輸入信號(hào)中不需要的信號(hào)成分衰減到足夠小的程度,但同時(shí)必須讓有用信號(hào)順利通過(guò)。

與電源濾波器的區(qū)別和相同點(diǎn):


區(qū)別:信號(hào)濾波器用來(lái)過(guò)濾信號(hào),其通帶是一定的頻率范圍,而電源濾波器則是用來(lái)濾除交流成分,使直流通過(guò),從而保持輸出電壓穩(wěn)定;交流電源則是只允許某一特定的頻率通過(guò)。

相同點(diǎn):都是用電路的幅頻特性來(lái)工作。

LC串聯(lián)和并聯(lián)電路的阻抗計(jì)算:


串聯(lián)時(shí),電路阻抗為:
Z=R+j(XL-XC)=R+j(ωL-1/ωC)

并聯(lián)時(shí),電路阻抗為:

?

考慮到實(shí)際中,常有R<<ωL,所以有:

?

幅頻關(guān)系和相頻關(guān)系曲線,如下:

幅頻關(guān)系和相頻關(guān)系曲線?


通頻帶曲線

04
微分&積分電路

微分和積分電路

微分電路可把矩形波轉(zhuǎn)換為尖脈沖波,主要用于脈沖電路、模擬計(jì)算機(jī)和測(cè)量?jī)x器中,以獲取蘊(yùn)含在脈沖前沿和后沿中的信息,例如提取時(shí)基標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)等。
積分電路使輸入方波轉(zhuǎn)換成三角波或者斜波,主要用于波形變換、放大電路失調(diào)電壓的消除及反饋控制中的積分補(bǔ)償?shù)葓?chǎng)合。

其主要用途有:在電子開(kāi)關(guān)中用于延遲;波形變換;A/D轉(zhuǎn)換中,將電壓量變?yōu)闀r(shí)間量;移相。

05
共射極放大電路

共射極放大電路

共射極放大電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,具有較大的電壓放大倍數(shù)和電流放大倍數(shù),輸入和輸出電阻適中,但工作點(diǎn)不穩(wěn)定,一般用在溫度變化小,技術(shù)要求不高的情況下。

特點(diǎn):

1、輸入信號(hào)和輸出信號(hào)反相;

2、有較大的電流和電壓增益;

3、一般用作放大電路的中間級(jí);

4、共射極放大器的集電極跟零電位點(diǎn)之間是輸出端,接負(fù)載電阻。


06
分壓偏置式共射極放大電路

分壓偏置式共射極放大電路

分壓偏置式共射極放大電路即基極分壓式射極偏置電路,是BJT的放大電路的三種組態(tài)之一。三種組態(tài)分別為:共射,共集,和共基。

其中共集組態(tài)具有電流放大作用。輸入電阻最高,輸出電阻最小。共基組態(tài)具有電壓放大作用,輸入電阻最小,輸出電阻較大。

而共射組態(tài)既具有電壓放大也具有電流放大作用。輸入電阻居中,輸出電阻較大。

因此,共集組態(tài)多用于多級(jí)放大電路的輸入級(jí)或輸出級(jí)或緩沖級(jí)。共基組態(tài)常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場(chǎng)合。而共射組態(tài)常用于放大電路的中間級(jí)。

07
共集電極放大電路

共集電極放大電路(射級(jí)跟隨器)

共集電極放大電路是從發(fā)射極輸出信號(hào)的,信號(hào)波形和相位基本與輸入相同,因而又稱射極輸出器或射極跟隨器,簡(jiǎn)稱射隨器,常用作緩沖器使用。


共集電極放大電路常作為電流放大器使用,它的特點(diǎn)是高輸入阻抗,電流增益大。

但是電壓輸出的幅度幾乎沒(méi)有放大,也就是輸出電壓接近輸入電壓,而由于輸入阻抗高而輸出阻抗低的特性,也常作為阻抗變換器使用。

08
電路反饋框圖

電路反饋框圖

反饋,就是把放大電路的輸出量的一部分或全部,通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)以一定的方式又引回到放大電路的輸入回路中去,以影響電路的輸入信號(hào)作用的過(guò)程。

放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)會(huì)隨溫度的變化而上下波動(dòng),其放大倍數(shù)不穩(wěn)定,為了穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn),可采用分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路,在電路中引入一個(gè)直流電流負(fù)反饋。

為了提高輸入電阻,降低輸出電阻,可采用射極輸出器,在射極輸出器電路中引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋。

09
二極管穩(wěn)壓電路

二極管穩(wěn)壓電路

穩(wěn)壓二極管,是指利用pn結(jié)反向擊穿狀態(tài),其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象,制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。

穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線的正向特性和普通二極管差不多,反向特性是在反向電壓低于反向擊穿電壓時(shí),反向電阻很大,反向漏電流極小。

但是,當(dāng)反向電壓臨近反向電壓的臨界值時(shí),反向電流驟然增大,稱為擊穿,在這一臨界擊穿點(diǎn)上,反向電阻驟然降至很小值。

盡管電流在很大的范圍內(nèi)變化,而二極管兩端的電壓卻基本上穩(wěn)定在擊穿電壓附近,從而實(shí)現(xiàn)了二極管的穩(wěn)壓功能。

10
串聯(lián)穩(wěn)壓電路

串聯(lián)穩(wěn)壓電路

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路,除了變壓、整流、濾波外,穩(wěn)壓部分一般有四個(gè)環(huán)節(jié):調(diào)整環(huán)節(jié)、基準(zhǔn)電壓、比較放大器和取樣電路。


當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載變動(dòng)引起輸出電壓V0變化時(shí),取樣電路將輸出電壓V0的一部分饋送回比較放大器和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。


其產(chǎn)生的誤差電壓經(jīng)放大后去控制調(diào)整管的基極電流,自動(dòng)地改變調(diào)整管集—射極間的電壓,補(bǔ)償V0的變化,從而維持輸出電壓基本不變。

11
差分放大電路

差分放大電路

差分放大電路具有電路對(duì)稱性的特點(diǎn),此特點(diǎn)可以起到穩(wěn)定工作點(diǎn)的作用,被廣泛用于直接耦合電路和測(cè)量電路的輸入級(jí)。


差分放大電路有差模和共模兩種基本輸入信號(hào),由于其電路的對(duì)稱性,當(dāng)兩輸入端所接信號(hào)大小相等、極性相反時(shí),稱為差模輸入信號(hào);

當(dāng)兩輸入端所接信號(hào)大小相等、極性相同時(shí),稱為共模信號(hào)。通常我們將要放大的信號(hào)作為差模信號(hào)進(jìn)行輸入,而將由溫度等環(huán)境因素對(duì)電路產(chǎn)生的影響作為共模信號(hào)進(jìn)行輸入,因此我們最終的目的,是要放大差模信號(hào),抑制共模信號(hào)。


差分放大電路是直接耦合放大電路的基本組成單元,該電路對(duì)于不同的輸入信號(hào)有不同的作用,對(duì)于共模信號(hào)起到很強(qiáng)的抑制作用,而對(duì)差模信號(hào)起到放大作用,并且電路的放大能力與輸出方式有關(guān)。

12
場(chǎng)效應(yīng)管放大電路

場(chǎng)效應(yīng)管放大電路

場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管一樣,也具有放大作用,但與普通晶體管是電流控制型器件相反,場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制型器件。它具有輸入阻抗高、噪聲低的特點(diǎn)。


場(chǎng)效應(yīng)管的3個(gè)電極,即柵極、源極和漏極分別相當(dāng)于晶體管的基極、發(fā)射極和集電極。


MOS管工作在放大區(qū),而且很常見(jiàn)。做鏡像電流源、運(yùn)放、反饋控制等,都是利用MOS管工作在放大區(qū)。

由于MOS管的特性,當(dāng)溝道處于似通非通時(shí),柵極電壓直接影響溝道的導(dǎo)電能力,呈現(xiàn)一定的線性關(guān)系。

由于柵極與源漏隔離,因此其輸入阻抗可視為無(wú)窮大,當(dāng)然,隨頻率增加阻抗就越來(lái)越小,一定頻率時(shí),就變得不可忽視。

這個(gè)高阻抗特點(diǎn)被廣泛用于運(yùn)放,運(yùn)放分析的虛連、虛斷兩個(gè)重要原則就是基于這個(gè)特點(diǎn)。這是三極管不可比擬的。

13
選頻(帶通)放大電路

選頻(帶通)放大電路

選頻放大電路通常位于接收系統(tǒng)的前端,放大的信號(hào)幅度小、頻率高,亦稱高頻小信號(hào)諧振放大器或帶通放大器。

14
運(yùn)算放大電路

運(yùn)算放大電路

電路中的運(yùn)算放大器,有同相輸入端和反相輸入端,輸入端的極性和輸出端是同一極性的就是同相放大器,而輸入端的極性和輸出端相反極性的則稱為反相放大器。


同相輸入的輸入阻抗高,反相輸入的輸入阻抗低。同相輸入的輸入阻抗基本上由同相端并聯(lián)的偏置電阻決定,這個(gè)電阻可以用得很大 ;

反相輸入時(shí),由于有反饋電阻并聯(lián)于反相端與輸出端之間,這個(gè)反饋電阻不可能用得很大,所以反相輸入的輸入阻抗比較低。

15
差分輸入運(yùn)算放大電路

差分輸入運(yùn)算放大電路

輸出電壓與運(yùn)放兩端的輸入電壓差成比例,能實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算。常用作減法運(yùn)算以及測(cè)量放大器。


16
電壓比較器

電壓比較器

電壓比較器是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行鑒別與比較的電路,是組成非正弦波發(fā)生電路的基本單元電路。

常用的電壓比較器有單限比較器、滯回比較器、窗口比較器、三態(tài)電壓比較器等。


電壓比較器它可用作模擬電路和數(shù)字電路的接口,還可以用作波形產(chǎn)生和變換電路等。利用簡(jiǎn)單電壓比較器可將正弦波變?yōu)橥l率的方波或矩形波。

17
RC振蕩電路

RC振蕩電路

采用RC選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的振蕩電路稱為RC振蕩電路,它適用于低頻振蕩,一般用于產(chǎn)生1Hz~1MHz的低頻信號(hào)。

電路由放大電路、選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋網(wǎng)絡(luò),穩(wěn)幅環(huán)節(jié)四部分構(gòu)成。主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)方便。

根據(jù)RC選頻網(wǎng)絡(luò)的不同形式,可以將RC振蕩電路分為RC超前(或滯后)相移振蕩電路和文氏電路振蕩電路。

18
LC振蕩電路

LC振蕩電路

LC電路,也稱為諧振電路、槽路或調(diào)諧電路,是包含一個(gè)電感(用字母L表示)和一個(gè)電容(用字母C表示)連接在一起的電路。

該電路可以用作電諧振器(音叉的一種電學(xué)模擬),儲(chǔ)存電路共振時(shí)振蕩的能量。


LC電路既用于產(chǎn)生特定頻率的信號(hào),也用于從更復(fù)雜的信號(hào)中分離出特定頻率的信號(hào)。

它們是許多電子設(shè)備中的關(guān)鍵部件,特別是無(wú)線電設(shè)備,用于振蕩器、濾波器、調(diào)諧器和混頻器電路中。

19
石英晶體振蕩電路

并聯(lián)型石英晶體振蕩電路

石英晶體是石英晶體諧振器的簡(jiǎn)稱,將二氧化硅結(jié)晶體按一定的方向切割成很薄的晶片,再將晶片兩個(gè)對(duì)應(yīng)的表面拋光和涂敷銀層,并作為兩個(gè)極引出管腳,加以封裝,就構(gòu)成石英晶體諧振器。它具有非常穩(wěn)定的固有頻率。


石英晶體的形狀呈六角形柱體,需切割成適當(dāng)尺寸之后才能使用。為得到不同振蕩頻率的石英晶體,加工時(shí)需采用不同的切割方法。

將一個(gè)切割的石英晶體夾在一對(duì)金屬片中間就構(gòu)成了石英晶振,它具有壓電效應(yīng),即在晶片兩極外加電壓,晶振就會(huì)產(chǎn)生變形。

反之如果外力使晶片變形,則在兩極金屬片上又會(huì)產(chǎn)生電壓,若加適當(dāng)?shù)慕蛔冸妷海⒕w便會(huì)產(chǎn)生諧振。

當(dāng)所加的交變電壓頻率恰為石英晶體自然諧振頻率時(shí),其振幅最大。

20
功率放大電路

功率放大電路


功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。它一般直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載,帶載能力要強(qiáng)。功率放大電路通常作為多級(jí)放大電路的輸出級(jí)。

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