电气工程师必须掌握的20个经典模拟电路.doc
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1、电气工程师必须掌握的20个经典模拟电路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。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
2、器件参数的选择等。电路一、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;而多极管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
3、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=0.9U2/RL,URM=2 U2电路二、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,充电时间常数为充=(RiRLC)RiC,一般RiRL,忽略Ri压降的影响,电容上电压将随u 2迅速上升,当t=
4、t1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t=t2时,u 2=u 0, t2后u 2又变化到比u 0大,又开始充电过程,u 0迅速上升。t=t3时有u 2=u 0,t3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 20.9U 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、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Uo1.2U2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。电路三、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
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