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每周了解几个硬件知识+20种模拟电路

高工
2025-02-08 10:14:33     打赏

分享以下是经典的 20 种模拟电路,常被认为是电源工程师的必备求生技能:


桥式整流电路:利用二极管单向导电性,将交流电转换为直流电,常见的有单相桥式整流和三相桥式整流等。

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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:

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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


电源滤波器:在负载两端并联大容量电容器或采用 LC 组合,滤除电源中的交流成分,使直流输出更平滑,有电容滤波、LC 滤波等类型。

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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。



信号滤波器:让有用信号顺利通过,衰减不需要的信号成分,包括低通、高通、带通、带阻滤波器等,通过 LC 串联或并联电路等实现。

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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)=

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考滤到实际中,常有R<<ωL,所以有Z≈
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幅频关系和相频关系曲线:

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3、画出通频带曲线:

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计算谐振频率:fo=1/2π√LC


微分和积分电路:可将输入信号进行微分或积分运算,常用于信号处理、波形变换等,如将矩形波转换为尖脉冲的微分电路,以及用于波形平滑的积分电路。


微分电路

微分电路的主要功能是对输入信号进行微分运算,即输出信号是输入信号的变化率。这种电路常用于将某些特定波形的信号转换为具有特定特征的输出信号。例如,当微分电路应用于矩形波信号时,可以将矩形波转换为尖脉冲信号。这是因为矩形波在上升沿和下降沿处具有急剧的变化率,微分电路能够捕捉到这些变化并产生相应的尖脉冲。

微分电路的实现通常依赖于电容器和电阻器的组合。当输入信号变化时,电容器会充电或放电,从而产生与输入信号变化率成正比的电流。这个电流随后被转换为输出电压,实现了微分运算。

积分电路

与微分电路相反,积分电路的主要功能是对输入信号进行积分运算,即输出信号是输入信号随时间的累积效应。这种电路常用于波形平滑、去噪等应用。通过积分运算,可以将高频噪声成分滤除,从而得到更加平滑的输出波形。

积分电路的实现同样依赖于电容器和电阻器的组合。当输入信号施加到积分电路上时,电容器会不断充电或放电,以反映输入信号的累积效应。这个累积效应随后被转换为输出电压,实现了积分运算。



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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。



共射极放大电路:以三极管为核心,具有较大的电压放大倍数,可将微弱电信号放大,输入与输出信号电压相位相反。


在共射极放大电路中,输入信号通过耦合电容加到三极管的基极,经过三极管的放大作用后,从集电极输出放大后的信号。由于三极管的放大作用,集电极电流的变化远大于基极电流的变化,从而实现了信号的放大。同时,由于三极管的非线性特性,输出信号与输入信号之间存在一定的相位差,即输入与输出信号电压相位相反。共射极放大电路的电压放大倍数(Av)是衡量其放大性能的重要指标之一。电压放大倍数的理论计算表达式为:Av=-βRc/Re,其中β为三极管的直流放大倍数,Rc为集电极电阻,Re为发射极电阻。这个公式表明,电压放大倍数与三极管的放大倍数、集电极电阻和发射极电阻有关。通过调整这些参数,可以实现对电压放大倍数的调节。

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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。




分压偏置式共射极放大电路:在共射极放大电路基础上增加分压偏置电路,稳定静态工作点,提高电路稳定性和可靠性。


分压偏置式共射极放大电路主要由双极型晶体管(BJT)、两个偏置电阻(R1和R2)以及一个射极电阻(Re)组成。输入信号被施加到晶体管的基极和射极之间,而输出信号则从集电极和射极之间取出。其中,R1和R2构成分压器网络,用于为基极提供一个稳定的偏置电压。

分压偏置电路通过两个电阻R1和R2在基极和地之间形成一个电压分压网络,从而稳定基极电压。这个稳定的基极电压确保了晶体管在适当的工作点上运行,即使电源电压或温度发生变化,也能保持工作点的稳定。这种稳定性对于提高电路的线性度和减少失真至关重要。

当输入信号加在基极上时,会引起基极电流的变化。由于晶体管的电流控制作用,基极电流的变化进而控制集电极电流,由于集电极电流远大于基极电流,因此可以实现信号的放大。放大的信号从集电极输出,经过负载电阻后得到输出电压。



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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。


共集电极放大电路(射极跟随器):电压放大倍数接近 ,输入阻抗高、输出阻抗低,具有缓冲隔离作用,常用于阻抗匹配。

        电压放大倍数接近:

    • 共集电极放大电路的电压放大倍数通常接近1,这意味着输入信号和输出信号的电压幅度基本相同。因此,该电路主要用于信号的电压跟随,而不是电压放大。

      输入阻抗高:

    • 该电路的输入阻抗非常高,可达数百千欧姆甚至数兆欧姆。高输入阻抗能够减小对前级电路的影响,使得前级电路能够更稳定地工作。

      输出阻抗低:

    • 与高输入阻抗相反,共集电极放大电路的输出阻抗非常低,通常只有几十欧姆甚至几欧姆。低输出阻抗使得该电路能够轻松地驱动后级电路,减小信号在传输过程中的损失。



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  • 在共集电极放大电路中,输入信号通过耦合电容加到三极管的基极,经过三极管的放大作用后(实际上这里的放大作用主要体现在电流上,电压放大倍数接近1),从发射极输出放大后的信号(这里的“放大”更多是指电流的放大,而非电压的放大)。由于三极管的非线性特性以及电路的设计,输出信号与输入信号之间在电压上基本保持一致,但在电流上有所增强。


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。


电路反馈框图:涉及反馈概念,包括正负反馈、并联反馈、串联反馈、电流反馈、电压反馈等,负反馈可改善电路性能。


反馈是指将放大的电路输出量的一部分或全部通过某些元件或网络反向送回到输入回路,来影响原输入量的过程。反馈分为正反馈和负反馈。当输入量不变时,若输入量比没有反馈时变大了,就是反馈信号加强净输入信号,则为正反馈;反之,为负反馈。

  1. 并联反馈与串联反馈

    • 并联反馈:若反馈量与输入量以并联方式相连,即反馈量连到放大电路的同一个输入端,则表示电流并联比较求和,此时反馈信号与输入信号在输入端进行电流的叠加。并联反馈可以降低放大器的输入阻抗,有助于更好地匹配低阻抗信号源,当与电流反馈相结合时,可以增加放大器的输出阻抗,使得输出电流几乎不受负载变化的影响。

    • 串联反馈:若反馈量与输入量以串联方式相连,即反馈量与输入量连到放大电路的两个不同的输入端,则表示电压串联比较求和,此时反馈信号与输入信号在输入端进行电压的叠加。串联反馈可以增加放大器的输入阻抗,这使得放大器能够更好地驱动信号源,减少信号源的负担,当与电压反馈相结合时,有助于降低放大器的输出阻抗,使得输出电压几乎不受负载变化的影响。

  2. 电流反馈与电压反馈

    • 电流反馈:对输出电流采样,反馈信号与输出电流成正比。一般采用负载电阻断路法来判断,即假设负载电阻短路,输出电压为零,若电路中仍然有反馈存在,则为电流反馈;反之,为电压反馈。

    • 电压反馈:对输出电压采样,反馈信号与输出电压成正比。


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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。


二极管稳压电路:利用稳压二极管的反向击穿特性,在一定电流范围内保持电压稳定,为电路提供稳定的参考电压。


当电网电压或负载变化时,输出电压会随之变化。但由于稳压二极管的反向击穿特性,它能够在一定电流范围内保持电压稳定。当电网电压升高时,通过限流电阻的电流增大,使得稳压二极管两端的电压也增大。但由于稳压二极管的稳压特性,其两端的电压并不会无限增大,而是会保持在一个相对稳定的值。这样,输出电压就得到了稳定。反之,当电网电压降低时,通过限流电阻的电流减小,但稳压二极管仍然能够保持其两端的电压稳定,从而确保输出电压的稳定。

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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。


  • 优点:

    1. 电路简单,成本低廉。

    2. 稳压性能好,能够在一定范围内保持电压稳定。

    3. 适用于小型电子设备的电压保护和调节。

  • 缺点:

    1. 稳压范围有限,通常只能在一个相对较小的电压范围内工作。

    2. 承受的最大电流有限,超过其额定电流时可能会损坏。

    3. 稳压性能受温度影响,需要选择温度系数较小的稳压二极管以提高电路的稳定性。


串联稳压电源:由调整管、取样电路、比较放大电路和基准电压源等组成,通过调整调整管的导通程度稳定输出电压。


串联稳压电源的工作原理基于负反馈机制。当输出电压发生变化时,取样电路将其反馈到比较放大电路,与基准电压进行比较。比较放大电路产生一个误差信号,这个信号经过放大后控制调整管的工作状态。具体来说:

  1. 当输出电压升高时:取样电路检测到的电压信号也会升高。比较放大电路将这个信号与基准电压进行比较,产生一个负的误差信号(因为输出电压高于参考电压)。这个误差信号经过放大后,控制调整管减小其导通程度,从而降低输出电压。

  2. 当输出电压降低时:取样电路检测到的电压信号会降低。比较放大电路将这个信号与基准电压进行比较,产生一个正的误差信号(因为输出电压低于参考电压)。这个误差信号经过放大后,控制调整管增加其导通程度,从而提高输出电压。

通过这个过程,串联稳压电源能够保持输出电压的稳定。即使输入电压或负载发生变化,输出电压也能通过调整管的调整保持在设定值附近。



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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。




差分放大电路:能放大差模信号、抑制共模信号,常用于抑制零点漂移,有单端输入、双端输入,单端输出、双端输出等工作方式。

  1. 单端输入、双端输出:在这种方式下,一个输入信号被施加到一个输入端,而另一个输入端接地。输出信号则从两个输出端之间取出。

  2. 双端输入、单端输出:在这种方式下,两个输入信号分别施加到两个输入端上,而输出信号则从一个输出端到地之间取出。

  3. 双端输入、双端输出:这是最常用的一种方式。两个输入信号分别施加到两个输入端上,输出信号从两个输出端之间取出。这种方式具有最好的性能,因为两个输入端和输出端都充分利用了电路的对称性。

  4. 单端输入、单端输出:虽然这种方式在实际应用中较少见,但它仍然是一种有效的差分放大电路形式。



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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。


放大差模信号:差分放大电路能够有效地放大两个输入信号之间的差值,即差模信号。这是其最基本的功能。

抑制共模信号:同时,差分放大电路还能抑制两个输入信号中的共同部分,即共模信号。这种特性使得差分放大电路在抑制噪声和干扰方面具有显著优势。


场效应管放大电路:以场效应管为核心,具有输入阻抗高、噪声低等特点,分为结型场效应管和金属 - 氧化物 - 半导体场效应管放大电路。


场效应管放大电路的特点

输入阻抗高:由于场效应管的栅极与沟道之间通过PN结连接,且PN结在反向偏置状态下具有高电阻,因此场效应管放大电路具有较高的输入阻抗。这有利于减少信号源内阻对电路性能的影响。

噪声低:场效应管在导电过程中,主要由多子参与导电,因此其噪声相对较低。这使得场效应管放大电路在需要低噪声特性的场合中具有显著优势。

场效应管放大电路的类型

根据场效应管在放大电路中的连接方式,场效应管放大电路主要分为以下三种类型:

共源放大电路:

    • 特点:输入信号加在栅极和源极之间,输出信号从漏极取出。具有较高的输入电阻和适中的输出电阻。

    • 应用:广泛应用于各种模拟电路中,如音频放大器、射频放大器等。

    共漏放大电路(源极跟随器):

    • 特点:输入信号加在栅极和源极之间,但输出信号从源极取出。具有电压跟随的特点,即输出电压随输入电压变化而变化,且两者之间相位相同。输出电阻较低,有利于驱动低阻抗负载。

    • 应用:常用于信号缓冲、阻抗匹配等场合。

    共栅放大电路:

    • 特点:输入信号加在漏极和栅极之间(注意不是栅源电压Vgs,而是漏栅电压Vdg),输出信号从源极取出。具有较高的电压增益和较宽的带宽,但输入信号和输出信号之间存在较大的相位差。

    • 应用:在某些特殊场合下(如高频放大、宽带放大等)可能具有优势,但需要根据具体需求进行权衡和选择。



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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。


选频(带通)放大电路:可选择特定频率范围内的信号进行放大,用于从复杂信号中提取有用频率成分,如收音机的选台电路。

选频(带通)放大电路主要由放大电路和带通滤波器两部分组成。放大电路用于放大信号,而带通滤波器则用于选择特定频率范围内的信号。当输入信号通过带通滤波器时,只有频率在滤波器通带范围内的信号能够通过,并被放大电路放大。而其他频率的信号则被滤波器衰减,从而达到选择特定频率信号的目的。

带通滤波器通常由电感、电容等元件组成,它们构成了一个谐振电路。当输入信号的频率与谐振电路的谐振频率相匹配时,电路呈现高阻抗状态,信号得以通过并被放大。而当输入信号的频率与谐振频率不匹配时,电路呈现低阻抗状态,信号被衰减。



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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。


运算放大电路:基于理想运算放大器,有反相输入、同相输入等方式,可实现信号的放大、加减、积分、微分等运算。

运算放大电路的核心组件是运算放大器(Operational Amplifier,简称运放)。运算放大器是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器,其工作原理主要基于输入信号经过差分放大电路(输入级)、中间级(可能包括一个或多个放大和滤波阶段)以及输出级(通常由功率放大器组成)的处理过程。

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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。


输入方式与运算功能

反相输入:当输入信号从运放的反相输入端(-)输入时,输出端的输出信号与输入信号反相。这种配置常用于实现信号的反相放大。

同相输入:当输入信号从运放的同相输入端(+)输入时,输出端的输出信号与输入信号同相。同相输入配置常用于信号的同相放大或作为缓冲器使用。

通过不同的外围电路设计,运算放大电路可以实现多种运算功能,包括但不限于:

信号的放大:无论是反相放大还是同相放大,运算放大电路都能对输入信号进行放大处理。

加减运算:通过合理的电路设计,运算放大电路可以实现信号的加法或减法运算。

积分与微分:运算放大电路还可以构建成积分器或微分器,对输入信号进行积分或微分处理。


差分输入运算放大电路:对两个输入信号的差值进行放大,抑制共模信号,常用于测量和信号处理电路。

基本构成与工作原理

差分输入运算放大电路通常由运算放大器、输入电阻和反馈网络等元件组成。运算放大器是电路的核心部件,具有高放大倍数、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。

工作原理基于运算放大器的差分放大特性。当两个输入信号(差分信号)分别加到运算放大器的正输入端和负输入端时,运算放大器会放大这两个信号之间的差值,并输出一个放大了的差分信号。同时,由于运算放大器的对称性,它对共模信号(即两个输入信号的公共部分)具有很强的抑制作用,从而能够有效地抑制噪声和干扰。

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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。


电路特点

高放大倍数:差分输入运算放大电路具有极高的放大倍数,能够放大微弱的输入信号。

低噪声:由于运算放大器对共模信号的抑制作用,差分输入运算放大电路能够有效地降低噪声和干扰的影响。

高稳定性:差分输入运算放大电路通常采用负反馈机制,能够提高电路的稳定性和线性度。

高输入阻抗:差分输入运算放大电路的输入阻抗很高,能够减小对输入信号的影响,从而保持信号的完整性。

低输出阻抗:差分输入运算放大电路的输出阻抗较低,有利于驱动后续电路。


电压比较电路:将输入信号与参考电压进行比较,根据比较结果输出高电平或低电平,可用于判断信号大小、过零检测等。

基本工作原理

电压比较电路的核心功能是比较两个电压信号:一个是输入信号,另一个是参考电压。当输入信号的电压高于参考电压时,电路输出高电平;反之,当输入信号的电压低于参考电压时,电路输出低电平。这种比较过程是基于运算放大器(运放)的非线性工作状态实现的。



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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。


RC 振荡电路:由 RC 选频网络和放大电路组成,能产生一定频率的正弦波信号,常用于低频信号发生电路。

电路组成

RC振荡电路主要由放大电路和选频网络两部分组成。放大电路负责放大电路的输入信号,常用的放大器类型有运算放大器、晶体管放大器等。选频网络则用于选择并反馈特定频率的信号,使得电路能够在该频率下产生稳定的振荡。在RC振荡电路中,RC串并联网络常被用作选频网络和反馈网络。

工作原理

RC振荡电路的工作原理基于电磁在电感和电容中产生振动频率的原理。当电容器充电或放电时,电容器两端的电压会周期性地变化,这种周期性变化的电压可以作为电信号的源泉。通过调整电阻和电容的数值,可以改变振荡电路的振荡频率。在RC振荡电路中,电阻和电容都对电流存在阻碍作用,其总阻抗由电阻和容抗确定,并随频率变化而变化。当输入信号频率与电路的转折频率相匹配时,电路将产生共振,从而输出稳定的振荡信号。



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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。


低频振荡:RC振荡电路适用于低频振荡,一般用于产生1Hz~1MHz的低频信号。这是因为增大电阻R即可降低振荡频率,而增大电阻是无需增加成本的。

正弦波输出:RC振荡电路能够产生正弦波输出,且正弦波的稳定度较高。

结构简单:RC振荡电路的结构相对简单,经济方便,易于实现和调试。

调节方便:输出信号的频率和幅度可以通过改变电阻和电容的值来调整,具有一定的灵活性。


LC 振荡电路:利用 LC 谐振回路的选频特性和放大电路的正反馈,产生高频正弦波信号,收音机的本振电路。


电路组成

LC振荡电路主要由电感L、电容C以及放大电路三部分组成。电感L和电容C构成谐振回路,用于选择特定频率的信号。放大电路则用于放大谐振回路中的信号,并通过正反馈机制维持振荡。

工作原理

LC振荡电路的工作原理基于电磁振荡的原理。当电容器C充电后,其两端形成一定的电压。此时,如果电容器通过电感L放电,电流将在电感L中产生磁场。随着电容器放电的进行,电容器两端的电压逐渐降低,而电感中的磁场能量逐渐增加。当电容器放电结束时,电感中的磁场能量达到最大。然后,电感中的磁场开始释放能量,使电容器反向充电。这个过程将不断重复,形成振荡。

在LC振荡电路中,谐振回路具有选频特性,即它只对特定频率的信号具有最大的阻抗,并对其他频率的信号进行抑制。当输入信号的频率与谐振回路的谐振频率相同时,谐振回路将产生最大的响应,从而输出稳定的正弦波信号。

放大电路则用于放大谐振回路中的信号,并通过正反馈机制将放大后的信号部分反馈回输入端,以维持振荡。正反馈机制使得振荡电流不断增强,直到达到稳定状态。



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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。


石英晶体振荡电路:利用石英晶体的压电效应和高稳定的谐振特性,产生频率稳定度很高的信号,广泛应用于时钟电路等。


工作原理

石英晶体振荡电路的核心工作原理基于石英晶体的压电效应。压电效应表现为:在晶体两极施加电压时,晶体会产生机械变形;反之,机械变形也会产生交变电场。当在晶片上施加交变电压,且该电压的频率与晶片的固有频率相吻合时,机械振动的幅度会显著增强,这种现象被称作压电谐振。此外,晶振的等效电路可以简化为一个串联的RLC电路,其中包含动态等效串联电容、动态等效串联电感和动态等效串联电阻,以及静态电容。当这些元件构成的串联支路发生谐振时,晶振便达到了其自然谐振频率。

电路组成

石英晶体振荡电路主要由石英晶体、放大电路和反馈网络三部分组成。石英晶体作为谐振元件,提供稳定的谐振频率。放大电路用于放大谐振信号,并通过正反馈机制维持振荡。反馈网络则用于将放大后的信号部分反馈回输入端,以维持振荡的稳定性和频率的准确性。



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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。


功率放大电路:用于放大信号的功率,以驱动负载,如音频功率放大器驱动扬声器,有甲类、乙类、甲乙类等不同类型。


功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路,通常作为多级放大电路的输出级,直接驱动负载,如扬声器、电机等。它的主要功能是放大信号的功率,确保负载能够正常工作。

类型与特点

功率放大电路根据晶体管或电子管在输入信号周期内的导通情况,可以分为以下几种类型:

甲类功率放大电路:

定义:在整个周期内,晶体管或电子管都处于导通状态,即导通角为360°。

特点:线性度好,失真小,但效率低,通常在30%左右。由于晶体管在导通状态下存在静态功耗,会产生较大的热量,需要良好的散热措施。

甲乙类功率放大电路:

定义:是甲类和乙类放大电路的折中,其导通角介于180°到360°之间。

特点:效率较高,可达60%左右,同时线性度也较好,失真相对较小。这种电路广泛应用于对音质和效率都有较高要求的场合,如高级音响、专业录音设备等。

乙类功率放大电路:

定义:在输入信号的正半周期和负半周期分别由两个互补的晶体管交替工作,即导通角为180°。

特点:效率高,可达70%左右,但在零点附近存在交叉失真。这种电路主要用于对效率要求较高的场合,如无线通信、雷达等。



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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。



专家
2025-02-08 19:21:40     打赏
2楼

感谢分享


专家
2025-02-09 10:02:25     打赏
3楼

谢谢楼主分享


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