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一周搞定模电(其实用不了一周)

2023-02-08 17:26 作者:FLY-1999  | 我要投稿

总结

视频讲的挺不错的,先讲了基本的器件,然后是各种电路,最后举了几点电源设计的例子。器件的讲解较为粗略,电路讲解时难度开始上升,当讲到运算放大器之后,难度再次拔高。最后的实例讲解中,关于555定时器的各种应用挺难理解的,需要花时间琢磨。希望大家都能学有所成。

1.常见器件

二极管电路中表现特性:

1.普通二极管压降为0.7V,发光二极管压降为1~2V,电流为5~20mA。

2.重点参数为伏安特性曲线。

稳压二极管的使用:

稳压二极管的重要参数包括稳压值以及稳压过程中的导通电流。

稳压二极管通过与负载并联完成稳压功能,若电源电压小于稳压值,稳压二极管无作用,若电源电压大于稳压值,稳压二极管发挥作用。需要注意的是,由于电源电压大于二极管分压,需要串联一电阻承担其余电压,而且需要调整电阻值,使得稳压二极管的电流在合理区间。

个人理解:二极管的特性完全由其伏安特性曲线决定,可以视为电阻随电压、电流变化的元件,当电压取某一值时,电流必然为伏安特性曲线上的对应值,因此将其视为电阻难以分析。但是呢,我们可以近似的把二极管分为3个区间:

1.反接大于击穿电压,电阻为0;

2.正接大于导通电压,电阻为0:

3.其余电阻无穷大。


电容的分类及作用

作用

1.旁路电容(电源正极和GND之间的电容):

a.电源电压滤波

b.储能,电压补偿

c.大小在0.01~0.1uF

2.去耦电容(针对输出信号)

a.功能类似旁路电容

b.一般较大,10uF~

分类

铝电解电容、瓷片电容、独石电容

参数:耐压值、不要反接


三极管

核心:通过小电流控制大电流

组成:基区、集电区、发射区

工作状态:

1.放大区:发射结正偏,集电结反偏

2.截至状态:发射结反偏

3.饱和状态:发射结正偏,集电结正偏

参数:

集电极发射极最大承受电压(电源电压)

集电极基极最大承受电压

集电极电流(最大导通电流)

最大功耗(与散热有关)

频率特征(放大信号的最大电流)

个人理解:三极管相当于两个正极相连的二极管,小电流位于中间的正极,放大电流在两个负极。


场效应管

特性与三极管大致相同


光耦器件

原理:光敏二极管,实现光电耦合,完成电路的隔离保护作用


蜂鸣器

无源蜂鸣器:无振荡源,方波发声

有源蜂鸣器:有振荡源,直流发生


继电器

作用:小信号控制大信号

参数:驱动电压,最大可承受电压、电流


数码管


瞬态电压抑制器

释放突然到来的脉冲


2.常见电路

三极管放大电路

各器件作用

C1和C2滤除输入、输出直流分量的影响

Rc将电流变化转变为电压变化(Ic变化导致Rc分压变化,通过电容将变化电压输出)

问题:温度改变会导致β变化,而放大倍数与β相关,会导致放大倍数的变化。

改进电路:引入电流负反馈

反馈

定义:将电路输出端电压或电流引回输入端,与输入信号叠加。

作用:

1.负反馈:稳定静态工作点;稳定放大倍数;提高精度

2.正反馈:|AF|=1,无输入,可以自激

|AF|>1,严重失真

|AF|<1,信号不断降低


电源电路

线性稳压电路

原理:类似于电阻串联分压,将电压降至所需范围

组成:变压器降压、整流桥将交流电变为脉动直流电。电容滤波为直流电,稳压芯片稳压

其中左侧为输入,右侧为输出。输入端两个电容为旁路电容,输出端两个电容为去耦电容,作用在上文中有提到,大电容过滤低频杂波,小电容滤高频杂波。电容耐压值根据选择通过电压的最大值。

最右侧的二极管为开关二极管,特点为正向导通压降很低,在输出端产生突变的输入电压时,将其导出,保护LM7805芯片。

LM7805输入电压在7~35V,输出电压为5V,最大输出电流为1.5A。

常用芯片

LM78XX,LM79XX中前者输出正电压,后者输出负电压,XX表示输出电压幅值。

LM317:输出电压为1.25~37V可调,电路如下。

LM317电路原理:输出端与调整端电压恒为1.25V,在两者之间并联一个电阻,若再用一电阻与该电阻串联,由于电流相等,电压值正比于电阻值,可以得到任意所需电压,注意需要添加电容C将调整段与地隔开。

扩压、扩流电路(太聪明了)

扩压电路:使用稳压二极管提高LM7805的接地脚电压

扩流电路:使用三极管,在需要扩流时,导通三极管,补充电流。

达林顿三极管:输出电流更高的三极管。

开关电源

原理:通过电源导通时间控制电源有效值。

通过R1在输入端引入部分电压负反馈,若输出电压升高uF大于基准电压,第一个电压比较器输出负值,在于三角波进行比较,将三角波变为矩形波过程中,占空比下降,从而控制三极管导通时间减少,电源有效值降低

开关电源与线性稳压电源比较

开关电源效率更高,电路相对更复杂


运算放大器

特点:放大倍数高、输入阻抗高、输出阻抗小、抗干扰能力强

工作状态:

线性区(引入负反馈):Up=Un(虚短,引入负反馈调节),Ip=In=0(续断==输入阻抗无穷大)。

Uo=A(Up-Un)

非线性区(无负反馈)

基本电路

反向比例运算电路:输入在负端,通过反馈电流计算放大倍数

同相比例运算放大电路:输入在正端

跟随电路

Rf = 0,输入等于输出

反向加法运算电路

减法运算电路

极性改变电路

原理:加减法电路的使用,可以使的电路中的参数线性变化


仪表放大电路

##好家伙,从第九节开始,就变成天书了,回来再看一遍!!!

积分运算放大电路

三角波发生器

微分电路

有源滤波电路

截止频率:f=1/(2*pi*R*C

低通滤波电路:电阻-电容,电容接地,高频信号,电容电阻小,走电容支路,入地。

高通滤波器:低频信号直接被电容挡住了

带通滤波:串联高通和低通,通过都能过的

带阻滤波:并联低通和高通,滤掉都不能过的

采样保持电路

原理:电容储能,得到峰值电压,降低电容电荷流出速度,保持峰值电压。


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