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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u2正半周期相同的电压;
在u2的负半周,u2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u2正半周期相同的电压。
ﻫ
2)计算:
输出平均电压及平均电流Vo,Io,变压器副边电流I,二极管反向电压URM
Uo=0.9U2,
Io=0.9U2/RL,
URM=√2U2
I=U2/RL=I0/0.9=1。
11I0
二极管的平均电流是负载电流的0.5倍。
4、倍压整流电路
ﻫ二.电源滤波器
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:
1、二极管半波整流电容滤波
2、桥式全波整流电容滤波:
电容滤波适合于电流变化不大且较小的场合.LC滤波电路和L滤波电路适用于电流较大,要求电压脉动较小的场合。
3、计算:
滤波电容的容量和耐压值选择
(二极管半波整流电容滤波)
电路输出电压Uo≈U2,整流管的最大反向峰值电压URM=2√2U2,ID=I0。
滤波系数:
q=pi*f*C*RL/2
(桥式整流电容滤波)ﻫ电容滤波整流电路输出电压Uo在√2U2~0.9U2之间,实际中经常进一步近似为Uo≈1。
2U2,输出电压的平均值取决于放电时间常数的大小。
RL*C愈大,电容放电愈慢,U0愈大且愈平稳.不带负载即负载开路时,电容先充电后保持恒压,U0取√2U2。
ﻫ电容容量由RL*C≧(3~5)T/2,可得出C值。
其中T为交流电源电压的周期,由电源频率f得出。
电容耐压值〉√2U2。
整流管的最大反向峰值电压URM=√2U2,每个二极管的平均电流是负载电流的0。
5倍。
q=8*f*C*RL/3
4、桥式全波整流电感滤波
三。
信号滤波器ﻫﻫ1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。
ﻫ相同点:
都是用电路的幅频特性来工作。
ﻫ2LC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≈1/jωC∥jωL
3画出通频带曲线:
计算谐振频率:
fo=1/2π√LC
四.微分电路和积分电路
1电路的作用:
积分电路:
ﻫ1。
延迟、定时、时钟ﻫ2。
低通滤波
3.改变相角(减)ﻫ积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波,还可将锯齿波转换为抛物波。
ﻫ微分电路:
提取脉冲前沿
2.高通滤波ﻫ3。
改变相角(加)ﻫ微分电路是积分电路的逆运算,波形变换.微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波。
ﻫ与滤波器的区别和相同点:
原理相同,应用场合不同。
2微分和积分电路电压变化过程分析,ﻫ在图4-17所示电路中,激励源为一矩形脉冲信号,响应是从电阻两端取出的电压,即,电路时间常数小于脉冲信号的脉宽,通常取.ﻫﻫ图4-17 微分电路图
因为t〈0时,,而在t=0时,突变到,且在0<t <t1期间有:
,相当于在RC串联电路上接了一个恒压源,这实际上就是RC串联电路的零状态响应:
。
由于,则由图4—17电路可知。
所以,即:
输出电压产生了突变,从0 V突跳到.
因为,所以电容充电极快.当时,有,则。
故在期间内,电阻两端就输出一个正的尖脉冲信号,如图4—18所示。
在时刻,又突变到0V,且在期间有:
=0V,相当于将RC串联电路短接,这实际上就是RC串联电路的零输入响应状态:
.
由于时,,故。
ﻫ因为,所以电容的放电过程极快。
当时,有,使,故在期间,电阻两端就输出一个负的尖脉冲信号,如图4—18所示。
图4—18微分电路的ui与uO波形ﻫ由于为一周期性的矩形脉冲波信号,则也就为同一周期正负尖脉冲波信号,如图4-18所示.ﻫ尖脉冲信号的用途十分广泛,在数字电路中常用作触发器的触发信号;
在变流技术中常用作可控硅的触发信号。
这种输出的尖脉冲波反映了输入矩形脉冲微分的结果,故称这种电路为微分电路。
ﻫ微分电路应满足三个条件:
①激励必须为一周期性的矩形脉冲;
②响应必须是从电阻两端取出的电压;
③电路时间常数远小于脉冲宽度,即。
在图4—19所示电路中,激励源为一矩形脉冲信号,响应是从电容两端取出的电压,即,且电路时间常数大于脉冲信号的脉宽,通常取.
因为时,,在t=0时刻突然从0 V上升到时,仍有,
故。
在期间内,,此时为RC串联状态的零状态响应,即。
ﻫ由于,所以电容充电极慢。
当时,.电容尚未充电至稳态时,输入信号已经发生了突变,从突然下降至0 V。
则在期间内,,此时为RC串联电路的零输入响应状态,即。
ﻫ由于,所以电容从处开始放电。
因为,放电进行得极慢,当电容电压还未衰减到时,又发生了突变并周而复始地进行.这样,在输出端就得到一个锯齿波信号,如图4—20所示.
锯齿波信号在示波器、显示器等电子设备中作扫描电压。
由图4-20波形可知:
若越大,充、放进行得越缓慢,锯齿波信号的线性就越好。
从图4-20波形还可看出,是对积分的结果,故称这种电路为积分电路。
RC积分电路应满足三个条件:
①为一周期性的矩形波;
②输出电压是从电容两端取出;
③电路时间常数远大于脉冲宽度,即。
ﻫ图4—19积分电路图ﻫ画出变化波形图ﻫ。
ﻫ3计算:
时间常数:
RCﻫ电压变化方程:
积分:
Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,当t=to时,Uc=Uo.随后C充电,由于RC≥Tk,充电很慢,所以认为Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故ﻫUo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫Uidtﻫ微分:
iF=iC=Cdui/dtUo=-iFR=-RCdui/dt
电阻和电容参数的选择:
五。
共射极放大电路ﻫﻫ1三极管的结构,ﻫﻫ三极管各极电流关系:
Ie=Icn+Ibn=Ic+IbIc=Icn+Icbo≈βIb
Ib=Ibn-Icbo
特性曲线:
共发射极输入特性曲线共发射极输出特性曲线ﻫ放大条件:
发射结正偏(大于导通电压),集电极反向偏置ﻫ2元器件的作用:
UCC为直流电源(集电极电源),其作用是为整个电路提供能源,保证三极管发射结正向偏置,集电结反向偏置。
Rb为基极偏置电阻,作用是为基极提供合适的偏置电流。
Rc为集电极负载电阻,作用是将集电极电流的变化转换成电压的变化。
晶体管V具有放大作用,是放大器的核心.必须保证管子工作在放大状态.电容C1C2称为隔直电容或耦合电容,作用是隔直流通交流,即保证信号正常流通的情况下,使交直流相互隔离互不影响。
ﻫ电路的用途:
将微弱的电信号不失真(或在许可范围内)地加以放大,把直流电能转化成交流电能。
电压放大倍数:
电压增益用Au表示,定义为放大器输出信号电压有效值与输入信号电压有效值的比值,即Au=Uo/Ui。
Uo与信号源开路电压Us之比称为考虑信号源内阻时的电压放大倍数,记作Aus,即Aus=Uo/Us.根据输入回路可得Ui=Usri/(rs+ri),因此二者关系为Aus=Auri/(rs+ri)ﻫ输入输出的信号电压相位关系:
输出电压与输入信号电压波形相同,相位相差180o,并且输出电压幅度比输入电压大。
ﻫ交流和直流等效电路图:
ﻫ3静态工作点的计算:
基极电流IBQ=UCC-UBE/Rb(UBE=0.6~0.8V取0.7VUBE=0.1~0.3V取0.2V)集电极电流ICQ=βIBQ,UCEQ=UCC—ICQRc.ﻫ电压放大倍数的计算:
输入电压Ui=Ibrbeﻫ输出电压Uo=--βIbR`L(R`L=RcRL/Rc+RL)
电压放大倍数Au=--βR`L/rbe=——βRCRL/rbe(RC+RL)
六.分压偏置式共射极放大电路ﻫ
1元器件的作用:
CE为旁通电容,交流短路R4。
RB1RB2为基极偏置电阻,作用是为基极提供合适的偏置电流。
既有电压增益,也有电流增益,应用最广,常用作各种放大器的主放大级。
ﻫ电压放大倍数:
输入交流电压Ui=Ibrbe输出交流电压为Uo=-—Ic(RC∥RL)=—-βIb(RC∥RL)故得电压放大倍数Au=—-β(RC∥RL)/rbe=--βR`L/rbe式中R`L=RC∥RLrbe=rbbˊ+(1+β)26mV/IEQﻫ输入输出的信号电压相位关系:
输出电压与输入信号电压波形相同,相位相差180o,并且输出电压幅度比输入电压大。
2电流串联负反馈过程分析:
负反馈对参数的影响:
RE的负反馈使得输出随输入的变化受到抑制,导致Au减小,输入电阻增大.ﻫ3静态工作点的计算:
UB=RB2UCC/(RB1+RB2)ICQ≈IEQ=UB-UBEQ/RE UCEQ=UCC—ICQ(RC+RE)ﻫ电压放大倍数的计算:
Au=——β(RC∥RL)/rbe=—-βR`L/rbe 源电压放大倍数Aus=AuRi/(Rs+Ri)Ri=RB1∥RB2∥rbeﻫ4 受控源等效电路分析:
发射极接电阻时的交流等效电路
电流放大倍数Ai 流过RL的电流Io和输入电流Ii分别为
Io=IcRc/Rc+RL=βIbRc/Rc+RL Ii=Ib(RB+rbe)/RB式中RB=RB1∥RB2,由此可得Ai=Io/Ii=βRBRc/(RB+rbe)(RC+RL)若满足RB>
>
rbe,RL〈〈Rc,则Ai≈βﻫ输入电阻Ri=Ui/Ii=RB∥rbe若RB>>
rbe,则Ri≈rbe
输出电阻Ro=Uo/Io│Us=0=Rcﻫ源电压放大倍数Aus,定义为输出电压Uo与信号源电压Us的比值,即Aus=AuRi/(Rs+Ri)若满足Ri>>
Rs,则Aus≈Au
若旁路电容CE开路时的情况,旁路电容CE开路,发射极接有电阻RE,此时直流通路不变,静态点不变,Ui=Ibrbe+(1+β)IbRE,Uo仍为-βIbR`L,电压放大倍数将变为Au=Uo/Ui=-βR`L/rbe+(1+β)RE,对比知放大倍数减小了,因为RE的自动调节作用,使得输出随输入变化受到抑制,导致Au减小.当(1+β)RE〉>
rbe,则有Au≈-R`L/RE,与此同时,从b极看去的输入电阻R`L(不包括Rb1Rb2)变为R`L=Ui/Ib=rbe+(1+β)RE,即射极电阻RE折合到基极支路应扩大(1+β)倍,因此,放大器的输入电阻Ri=Rb1∥Rb2∥R`i,输入电阻明显增大了。
ﻫﻫ七.共集电极放大电路(射极跟随电路)ﻫﻫ1元器件的作用:
R2为反馈电阻,能稳定静态工作点。
电路的用途,:
常作为多级放大电路的输入电路的输入级、输出级、中间缓冲级,功率放大电路中,常作推挽输出级。
Uo=Ie(Re∥RL)=(1+β)IbR`eUi=Ibrbe+Uo=Ibrbe+(1+β) IbR`eﻫAu=(1+β)R`e/[rbe+(1+β)R`e
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