20种模拟电路详解

[color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]失效分析实验室 半导体工程师 [color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]2022-01-01 11:32

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初级层次是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士，都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。

中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法；定性分析电路信号的流向，相位变化；定性分析信号波形的变化过程；定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。

高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业——电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。

一、桥式整流电路

注意要点：

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：

理想开关模型和恒压降模型：

理想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0.5V。

2、桥式整流电流流向过程：

当u2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

注意要点：

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，达到滤波的目的。

波形形成过程：

输出端接负载RL时，当电源供电时，向负载提供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,忽略Ri压降的影响，电容上电压将随u 2迅速上升，当ωt=ωt1时，有u 2=u 0,此后u 2低于u 0，所有二极管截止，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，又开始充电过程，u 0迅速上升。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为交流电源电压的周期。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

注意要点：

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，但同时必须让有用信号顺利通过。

与电源滤波器的区别和相同点：

两者区别为：信号滤波器用来过滤信号，其通带是一定的频率范围，而电源滤波器则是用来滤除交流成分，使直流通过，从而保持输出电压稳定;交流电源则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。

2、LC 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R<<ωL,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、微分和积分电路

注意要点：

1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点；

2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图；

3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。

五、共射极放大电路

注意要点：

1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件;

2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图;

3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。

六、分压偏置式共射极放大电路

注意要点：

1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图；

2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响；

3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算；

4、受控源等效电路分析。

七、共集电极放大电路(射极跟随器)

注意要点：

1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图，电路的输入和输出阻抗特点；

2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响；

3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。

八、电路反馈框图

注意要点：

1、反馈的概念，正负反馈及其判断方法、并联反馈和串联反馈及其判断方法、电流反馈和电压反馈及其判断方法；

2、带负反馈电路的放大增益；

3、负反馈对电路的放大增益、通频带、增益的稳定性、失真、输入和输出电阻的影响。

九、二极管稳压电路

注意要点：

1、稳压二极管的特性曲线；

2、稳压二极管应用注意事项；

3、稳压过程分析。

十、串联稳压电源

注意要点：

1、串联稳压电源的组成框图；

2、每个元器件的作用，稳压过程分析；

3、输出电压计算。

十一、差分放大电路

注意要点：

1、电路各元器件的作用，电路的用途、电路的特点；

2、电路的工作原理分析。如何放大差模信号而抑制共模信号；

3、电路的单端输入和双端输入，单端输出和双端输出工作方式。

十二、场效应管放大电路

注意要点：

1、场效应管的分类，特点，结构，转移特性和输出特性曲线；

2、场效应放大电路的特点；

3、场效应放大电路的应用场合。

十三、选频(带通)放大电路

注意要点：

1、每个元器件的作用，选频放大电路的特点，电路的作用；

2、特征频率的计算，选频元件参数的选择；

3、幅频特性曲线。

十四、 运算放大电路

注意要点：

1、理想运算放大器的概念，运放的输入端虚拟短路，运放的输入端的虚拟断路；

2、反相输入方式的运放电路的主要用途，输入电压与输出电压信号的相位关系；

3、同相输入方式下的增益表达，输入阻抗，输出阻抗。

十五、差分输入运算放大电路

注意要点：

1、差分输入运算放大电路的的特点，用途；

2、输出信号电压与输入信号电压的关系式。

十六、电压比较电路

注意要点：

1、电压比较器的作用，工作过程；

2、比较器的输入-输出特性曲线图；

3、如何构成迟滞比较器。

十七、RC振荡电路

注意要点：

1、振荡电路的组成，作用，起振的相位条件，起振和平衡幅度条件；

2、RC电路阻抗与频率的关系曲线，相位与频率的关系曲线；

3、RC振荡电路的相位条件分析，振荡频率，如何选择元器件。

十八、LC振荡电路

注意要点：

1、振荡相位条件分析；

2、直流等效电路图和交流等效电路图；

3、振荡频率计算。

十九、石英晶体振荡电路

注意要点：

1、石英晶体的特点，石英晶体的等效电路，石英晶体的特性曲;

2、石英晶体振动器的特点;

3、石英晶体振动器的振荡频率。

二十、功率放大电路

注意要点：

1、乙类功率放大器的工作过程以及交越失真;

2、复合三极管的复合规则;

3、甲乙类功率放大器的工作原理，自举过程，甲类功率放大器，甲乙类功率放大器的特点。

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