版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、. 愛問 資料 搜索袁佩宏得:高級工教材仿真(壓縮文件)高級工仿真(壓縮文件)電工高級電子排故高級工應(yīng)會理論知識YB4325示波器手冊 視頻 搜索Proteus入門得:Proteus入門視頻教程(時長23分鐘)維修電工1+X中級目錄第二篇 電子技術(shù)與測量第五單元 放大電路.71第一節(jié) 共發(fā)射極放大電路71.第二節(jié) 共集電極放大電路.87第三節(jié) 共基極放大電路.92第四節(jié) 多級放大電路.93第五節(jié) 放大電路的負(fù)反饋.97第六節(jié) 差動放大電路.105第七節(jié) 集成運算放大器.110第八節(jié) 功率放大電路.114單元測試題124單元測試題答案126第六單元 正弦波振蕩電路.127第一節(jié) 自激振蕩.127
2、第二節(jié) RC振蕩電路.129第三節(jié) LC振蕩電路132單元測試題135單元測試題答案136第七單元 直流穩(wěn)壓電源.137第一節(jié) 晶體管串聯(lián)式穩(wěn)壓電路.137第二節(jié) 集成穩(wěn)壓電源.141單元測試題144單元測試題答案145第八單元 邏輯門電路.146第一節(jié) 基本邏輯門電路.146第二節(jié) 集成邏輯門電路.155單元測試題157單元測試題答案158第九單元 晶閘管可控整流電路.159第一節(jié) 晶閘管.159第二節(jié) 單相可控整流電路.166第三節(jié) 三相半波可控整流電路.180第四節(jié) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路.185第五節(jié) 晶閘管的保護.191第六節(jié) 單相晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng).196單元測試題199單元測試題答案
3、200第十單元 常用電子儀器及測量.201第一節(jié) 直流電橋.201第二節(jié) 示波器.205第三節(jié) 晶體管特性圖示儀.219第四節(jié) 信號發(fā)生器232第五節(jié) 晶體管毫伏表236單元測試題.237單元測試題答案.239第十一單元 電子技能操作實例.240第一節(jié) 晶體管串聯(lián)式穩(wěn)壓電路安裝、調(diào)試及故障分析處理240第二節(jié) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路安裝、調(diào)試及故障分析處理243第三節(jié) 晶體管調(diào)光電路安裝、調(diào)試及故障分析處理245單元測試題.248單元測試題答案.251維修電工1+X高級目錄第一篇 電子技術(shù)第一單元 負(fù)反饋放大電路.5第一節(jié) 反饋的基本概念.5第二節(jié) 負(fù)反饋放大器反饋組態(tài)的判別.9第三節(jié) 負(fù)反饋放大
4、倍數(shù)的一般表達式.12第四節(jié) 負(fù)反饋對放大電路性能的影響.13第五節(jié) 深度負(fù)反饋放大器電壓放大倍數(shù)的估算.17第六節(jié) 負(fù)反饋放大器的自激振蕩與消振.22單元測試題.24單元測試題答案.27第二單元 運算放大器及其運用.30第一節(jié) 運算放大器的結(jié)構(gòu)及其主要技術(shù)指標(biāo).30第二節(jié) 運算放大器的線性應(yīng)用.33第三節(jié) 運算放大器的非線性應(yīng)用.42單元測試題.51單元測試題答案54第三單元 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).58第一節(jié) 數(shù)字電子技術(shù)的特點及分類.58第二節(jié) 數(shù)制與碼.60第三節(jié) 基本邏輯門電路.64第四節(jié) 邏輯函數(shù)的基本概念.72第五節(jié) 邏輯函數(shù)的化簡.78單元測試題84單元測試題答案86第四單元 集成邏
5、輯門電路和組合邏輯電路.90第一節(jié) TTL電路.90第二節(jié) MOS電路96第三節(jié) 組合邏輯電路的分析和設(shè)計方法.102第四節(jié) 常用中規(guī)模集成組合邏輯電路.105第五節(jié) 數(shù)字集成電路使用時的注意事項.121單元測試題126單元測試題答案127第五單元 觸發(fā)器和時序邏輯電路.130第一節(jié) 觸發(fā)器.130第二節(jié) 寄存器.142第三節(jié) 計數(shù)器.146單元測試題159單元測試題答案160第六單元 脈沖電路.161第一節(jié)555定時器及其應(yīng)用161第二節(jié) 用門電路組成的脈沖電路.167單元測試題.170單元測試題答案.171第七單元 電子電路應(yīng)用實例分析.172第一節(jié) 半導(dǎo)體管音頻前置放大器電路.172第二
6、節(jié) 用運放構(gòu)成的電壓/頻率頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路175第三節(jié) 異步BCD加法計數(shù)器177單元測試題.180單元測試題答案.180第八單元 電子技能操作實例.181第一節(jié) 一般調(diào)試及常見故障.181第二節(jié) 分立元件電子電路分析、安裝與調(diào)試(4kHz諧波發(fā)生器)184第三節(jié) 集成運算放大器應(yīng)用電路分析與調(diào)試(方波三角波發(fā)生器).187第四節(jié) 數(shù)字電路分析與調(diào)試(脈沖順序控制器).189技能模擬測試題(一).190技能模擬測試題(一)答案(部分).191技能模擬測試題(二).192技能模擬測試題(二)答案(部分)194第一單元負(fù)反饋放大器第一節(jié) 反饋的基本概念一、什么是反饋1、反饋:把放大電路輸出量(電
7、壓或電流)的一部分或全部,通過一定的電路倒送到放大器的輸入端的過程。 反送回來的信號稱為反饋信號。二、反饋的種類1.反饋的極性正反饋和負(fù)反饋:反饋信號加強原輸入信號,從而使放大倍數(shù)增加,稱為正反饋。反饋信號削弱原輸入信號,從而使放大倍數(shù)減小,稱為負(fù)反饋。正反饋雖然能使放大倍數(shù)增加,但是放大器性能變差;負(fù)反饋雖然會使放大倍數(shù)減小,但是放大器性能得到改善,因此負(fù)反饋得到了廣泛的應(yīng)用,且常把負(fù)反饋稱為反饋。2. 直流反饋和交流反饋直流反饋:若反饋環(huán)路內(nèi), 直流分量可以流通, 則該反饋環(huán)可以產(chǎn)生直流反饋。放大電路中直流反饋通常只采用負(fù)反饋,其目的主要是為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點。 交流反饋: 若反饋環(huán)路內(nèi),
8、交流分量可以流通, 則該反饋環(huán)可以產(chǎn)生交流反饋。交流正反饋主要用來產(chǎn)生振蕩。交流負(fù)反饋主要用來改善放大器的動態(tài)性能; 若反饋環(huán)路內(nèi), 直流分量和交流分量均可以流通, 則該反饋環(huán)既可以產(chǎn)生直流反饋, 又可以產(chǎn)生交流反饋。 3.交流負(fù)反饋的組態(tài)電壓反饋與電流反饋:交流反饋按反饋量是取自(正比于)輸出電壓還是輸出電流,可分為電壓反饋和電流反饋。電壓反饋是指反饋量是取自輸出電壓的,或者說反饋量的大小是正比于輸出電壓的。電流反饋是指反饋量是取自輸出電流的,或者說反饋量的大小是正比于輸出電流的。判定方法輸出短路法。將反饋放大器的輸出端對交流短路, 若其反饋信號隨之消失, 則為電壓反饋, 否則為電流反饋。
9、因為輸出端對交流短路后, 輸出交變電壓為零, 若反饋信號隨之消失, 則說明反饋信號正比于輸出電壓, 故為電壓反饋;若反饋信號依然存在, 則說明反饋信號不正比于輸出電壓, 故不是電壓反饋, 而是電流反饋。 *串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋由反饋信號在輸入端的連接方式的不同,可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋是指反饋量與電路的輸入量是以電壓的形式相疊加。并聯(lián)反饋是指反饋量與電路的輸入量是以電流的形式相疊加。判定方法若反饋網(wǎng)絡(luò)的比較端和信號源的輸入端接于同一個放大器件的同一點上, 則為并聯(lián)反饋;否則, 為串聯(lián)反饋。 第二節(jié) 負(fù)反饋放大器反饋組態(tài)的判別一、反饋極性的判別判別反饋的極性可以采用“瞬時極性法”凈輸入電
10、壓Ube減小,電路是負(fù)反饋。(P10L6)(PAGE10:第10頁,LINE6:第6行)二、反饋組態(tài)的判別將反饋放大器的輸出端交流短路, 若其反饋信號隨之消失, 則為電壓反饋, 否則為電流反饋。特別注意:是輸出短路,不是輸出對地短路。(P11L3)只要反饋不是直接引回輸入端,就是串聯(lián)反饋。(P12L2)第三節(jié) 負(fù)反饋電路放大倍數(shù)的一般表達式1、 開環(huán)增益(基本放大器的放大倍數(shù)):2、反饋系數(shù):3、閉環(huán)增益(整個反饋放大器的放大倍數(shù)):第四節(jié) 負(fù)反饋對放大器性能的影響 一、 穩(wěn)定并降低放大器的放大倍數(shù)引入負(fù)反饋后,閉環(huán)放大倍數(shù)Af, 僅是開環(huán)放大倍數(shù)A的(1+AF)分之一。但放大倍數(shù)的穩(wěn)定度提高
11、了1+AF倍。二、 負(fù)反饋能擴展通頻帶三、 減小非線性失真,抑制放大器內(nèi)部的噪聲與干擾由于放大電路是一種靈敏度很高的弱電系統(tǒng),因此即使在放大器沒有輸入的情況下也會產(chǎn)生一些微小的不規(guī)則輸出電壓,稱為“噪聲”電壓。增大輸入的有效信號,就能提高輸出電壓的信噪比。四、 改變輸入電阻輸出電阻 1. 電壓負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電壓,使輸出電阻減小 2. 電流負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電流,使輸出電阻增大3. 并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小 4. 串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻提高射極跟隨器實際上就是一種典型的電壓負(fù)反饋電路,能夠減小輸出電阻。射極跟隨器作為一種串聯(lián)負(fù)反饋電路,能增大輸入電阻已是眾所周知的了。總結(jié)負(fù)反饋對放大器性能的影響:
12、 1、負(fù)反饋對放大器性能的改善: (1)負(fù)反饋能使放大器的電壓放大倍數(shù)穩(wěn)定; (2)負(fù)反饋能使放大器的非線性失真減?。?(3)負(fù)反饋能使放大器的內(nèi)部噪聲減??; (4)負(fù)反饋能使放大器的通頻帶加寬。 2、負(fù)反饋對放大器輸入電阻、輸出電阻的影響:串聯(lián)反饋能增大輸入電阻;并聯(lián)反饋能減小輸入電阻;電壓反饋能減小輸出電阻;電流反饋能增大輸出電阻。第五節(jié) 深度負(fù)反饋放大器電壓放大倍數(shù)的估算討論的前提:雖然是負(fù)反饋,但總體效果還是放大的,所以反饋電壓永遠不會大于輸入電壓,只可能無限接近。因為只有反饋電壓略小于輸入電壓,兩個一減,凈輸入電壓略正,才可能有放大。因此,在分析任何一種組態(tài)的負(fù)反饋放大電路時,只要電
13、路滿足深度負(fù)反饋條件,A很大,如果輸出有限,則可認(rèn)為它的凈輸入量是極小的。串聯(lián)反饋時,比較的是電壓,有Ui=Uf,并聯(lián)反饋時,比較的是電流,有Ii=If。另外:由于×可能永遠都達不到真正的無窮大,真正的深度負(fù)反饋只是一種理想,所以,所有的計算都是估算。一、 電壓串聯(lián)負(fù)反饋找到反饋支路,算清反饋系數(shù):FR1/(R1+RF) ,閉環(huán)電壓放大倍數(shù):Auf1/F;二、 電壓并聯(lián)負(fù)反饋找到反饋支路中負(fù)反饋電阻RF,電源內(nèi)阻RS。閉環(huán)電壓放大倍數(shù):Auf=RF/RS。三、電流串聯(lián)負(fù)反饋第一步:先找Uo。Uo=-Ic×R6 如果有負(fù)載,R6改為R6/RL第二步:找Ui。Ui=Uf=If&
14、#215;R3 其中If+IR7=IeIc,由并聯(lián)分流公式可知:If=Ic×R7/(RF+R3+R7)則Ui= Ic×R7×R3/(RF+R3+R7)第三步:Auf=Uo/Ui。四、電流并聯(lián)負(fù)反饋第一步:先找Uo。Uo=Ic×R2 如果有負(fù)載,R2改為R2/RL第二步:找Ui。Ui=Us=Ii×Rs 其中Ii=If,If+IR3=IeIc,由并聯(lián)分流公式可知:If=Ic×R3/(RF+R3)則Ui= Rs×If= Rs×Ic×R3/(RF+R3)第三步:Auf=Uo/Ui。第六節(jié) 負(fù)反饋放大器的自激振蕩與
15、消振一、 負(fù)反饋放大器產(chǎn)生自激振蕩的原因1、 反饋太深(放大倍數(shù)太大及反饋系數(shù)偏大)經(jīng)常會使得放大器象振蕩電路一樣產(chǎn)生自激振蕩。2、 附加相移。放大器的輸入與輸出之間除了基本相移以外還會產(chǎn)生附加相移。(一級阻容移相可以達到0 o 90o)二、 消除高頻自激振蕩的措施消除高頻自激振蕩最常用的方法是在電路中接入RC校正電路。一般都是F級別的小電容。(其指導(dǎo)思想是使高頻信號衰減得厲害,這樣即使附加相移達到180o(負(fù)反饋變成正反饋),也會因為幅度條件不滿足,而形不成振蕩。)三、 消除低頻自激振蕩的措施對于阻容耦合放大電路,除了高頻自激振蕩以外,還可能會產(chǎn)生低頻自激振蕩。這種低頻自激振蕩不是由于低頻段
16、附加相移引起的,是由于電源內(nèi)阻引起的,所以不能用接入RC校正電路的辦法消除,應(yīng)該用“去耦電路”來消除電源內(nèi)阻的級間耦合作用,以消除自激振蕩。去耦電路的接法:1、電源上并聯(lián)電容;2、各級放大電路的電源間接電阻,隔離兩級放大電路的交流通路。第二單元 運算放大器及其應(yīng)用重點:比例、求和、積分電路;電壓比較電路。難點:積分電路的應(yīng)用;滯回比較器。第一節(jié) 運放的結(jié)構(gòu)與主要技術(shù)指標(biāo)一集成電路運算放大器的組成 集成電路運算放大器實際上是一種直接耦合的多級放大器,具有極高的電壓放大倍數(shù)、高輸入電阻和低輸出電阻。輸入級一般都是差分式放大電路,中間級電壓放大級一般具有很高的電壓放大倍數(shù),(它可由多級放大電路組成)
17、輸出級一般由射極跟隨器組成。集成電路運算放大器的類型很多,電路也不一樣,但結(jié)構(gòu)具有共同之處,一般由四部分組成。(1).輸入級一般是由BJT、JFET或MOSFET組成的差分式放大電路,利用它的對稱特性可以提高整個電路的共模抑制比和其他方面的性能,它的兩個輸入端構(gòu)成整個電路的反相輸入端和同相輸入端。(2).電壓放大級的主要作用是提高電壓增益,它可由一級或多級放大電路組成(3).輸出級一般由電壓跟隨器或互補電壓跟隨器所組成,以降低輸出電阻,提高帶負(fù)載能力。(4)偏置電路是為各級提供合適的工作電流。 若要使運算放大器工作在放大狀態(tài),使用時必須加上負(fù)反饋才能正常工作。 運算放大器有兩個輸入端(即反相輸
18、入端和同相輸入端)與一個輸出端。在運算放大器的代表符號中,"-"號表示反相輸入端,"+"表示同相輸入端。同相輸入端的意思是這一輸入端的信號的極性與輸出端的極性是相同的。二運放的主要技術(shù)指標(biāo)1開環(huán)差模電壓增益Aod (大好)是指集成運放工作在線性區(qū),接入規(guī)定的負(fù)載,無負(fù)反饋情況下的直流差模電壓增益。習(xí)慣上用分貝數(shù)(dB)表示。分貝數(shù)(dB)=20lg倍數(shù)開環(huán)共模電壓增益Aoc (小好),與開環(huán)差模電壓增益Aod 對應(yīng),教材未提及。2共模抑制比CMRR(大好)是開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aod 除以開環(huán)共模電壓放大倍數(shù)Aoc的商。 CMRR=Aod/Aoc。習(xí)慣上
19、也用分貝數(shù)(dB)表示。3輸入失調(diào)電壓Vi(小好)在室溫(25)及標(biāo)準(zhǔn)電源電壓下,輸入電壓為零時,為了使集成運放的輸出電壓為零,在輸入端加的補償電壓叫做失調(diào)電壓Vi0。Vi0值愈大,說明電路的對稱程度愈差,一般約為±(110)mV。4輸入偏置電流IIB和輸入失調(diào)電流Ii0(小好)輸入偏置電流是指集成運放輸出電壓為零時,兩個輸入端靜態(tài)電流的平均值。從使用角度來看,偏置電流愈小,由信號源內(nèi)阻變化引起的輸出電壓變化也愈小,故它是重要的技術(shù)指標(biāo)。一般為10nA1mA。輸入失調(diào)電流Ii0是指當(dāng)輸出電壓為零時流入放大器兩輸入端的靜態(tài)基極電流之差,所以,希望Ii0愈小愈好,它反映了輸入級有效差分對
20、管的不對稱程度,一般約為1 nA0.1 mA.5溫度漂移 (小好)放大器的溫度漂移是漂移的主要來源,而它又是由輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流隨溫度的漂移所引起的,故常用下面方式表示:(1)輸入失調(diào)電壓溫漂DVi0/DT(2)輸入失調(diào)電流溫漂DIi0/DT溫漂當(dāng)然越小越好。6.輸入電阻(大好)輸入電阻一般都很大。F007的輸入電阻約為2M。7最大差模輸入電壓Vidmax(大好)所指的是集成運放的反相和同相輸入端所能承受的最大電壓值。超過這個電壓值,可能使運放輸入端擊穿,甚至可能造成永久性損壞。F007的Vidmax可達±30V。8最大共模輸入電壓Vicmax(大好)這是指運放所能承受的最大
21、共模輸入電壓。超過Vicmax值,它的共模抑制比將顯著下降。F007的Vicmax可達±13V。3 運放的兩種應(yīng)用方式運放的應(yīng)用方式有線性和非線性兩種。線性應(yīng)用是指運放工作在其特性的線性區(qū),運放的輸入輸出成線性關(guān)系?;倦娐酚校和啾壤?、反向比例、同相加法、反相加法、差動、積分、微分。非線性應(yīng)用是指運放工作在其特性的非線性區(qū),運放的輸入輸出成非線性關(guān)系,三極管工作在截止區(qū)或飽和區(qū)?;倦娐酚校罕容^器、波形變換、波形產(chǎn)生電路。是否具有負(fù)反饋可以作為判別運放是線性應(yīng)用還是非線性應(yīng)用的依據(jù)。第2節(jié) 運放的線性應(yīng)用線性應(yīng)用遵循兩個原則(特點):U+U_ (因為Aod無窮大)同相端反相端之間“
22、虛短”Ii0 (因為Ri無窮大)同相端、反相端到電路內(nèi)部“虛斷”順口溜-兩個無窮大,運放理想化。1. 反相比例放大電路I+=I=0,U+=0;又U+=U,U=U+=0;-虛地Ii=If,Ui/R1=Uo/Rf;輸出電壓為Uo=Ui×Rf/R1;電壓增益為Af=RfR1;輸入電阻為Rid=R1;特點:(1)閉環(huán)電壓放大倍數(shù) Af=RfR1(2)當(dāng)Rf=R1時,閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為-1,此時的運算放大電路稱為單位增益倒相器(3)由于“虛短”,且同相輸入端接地,所以此種組態(tài)電路具有虛地特性,即反相輸入端近似為地電位(4)輸入電阻?。?)為保證輸入端外電路的對稱平衡,要求R2=R1/Rf。2.
23、同相比例運算電路I+=I=0,U+=Ui;又U+=U,U=U+=Ui;輸出電壓為Uo=Ui(Rf+R1)R1;電壓增益為Af=1+Rf/R1;輸入電阻為Rid=;特點:(1)閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Af=1+Rf/R1;(2)當(dāng)R1開路或Rf短路時,Uo=Ui,此時的運算放大電路成為電壓跟隨器(如下圖)。(3)由于“虛斷”,同相端沒有輸入電流,輸入電阻較大。R2兩端電位相等,即U+=Ui。由于“虛短”, U+=U,因此,U=Ui0,沒有虛地。(5)為保證輸入端外電路的對稱平衡,要求R2=R1/Rf。3.差動放大電路特點:(1)當(dāng)R1=R2且R3=R4時,Uo=(U2U1)×R3/R1,實現(xiàn)減
24、法運算。(2)由于“虛短”,同相輸入端輸入信號和反相輸入端輸入信號U+U約為0 加法電路1反相輸入加法電路類比反相比例運算電路分析容易求出輸入輸出關(guān)系輸出電壓為Uo=(U1×Rf/R1+U2×Rf/R2);特點:(1)當(dāng)R1=R2時,Uo=(U1+U2)×Rf/R1;即當(dāng)改變某一輸入回路的電阻時,僅僅改變輸出電壓與該路輸入電壓之間的比例關(guān)系,對其它各路沒有影響,因此調(diào)節(jié)起來比較靈活方便。在實際中應(yīng)用比較廣泛。(2)由于“虛短”,且同相輸入端接地,所以此種組態(tài)電路具有虛地特性,即反相輸入端近似為地電位。(3)為保證輸入端外電路的對稱平衡,要求R=R1/R2/Rf。2
25、.同相輸入加法電路類比同相比例運算電路分析容易求出輸入輸出關(guān)系輸出電壓為Uo=(1+RfR3)(U1×R2/(R1+R2)+U2×R1/(R1+R2)特點:(1)當(dāng)改變某一輸入回路的電阻時,其他支路的輸出電壓與輸入電壓之間的比例關(guān)系都有改變,因此調(diào)節(jié)起來比較麻煩。在實際中應(yīng)用不如反相求和電路。(2)由于“虛斷”,同相端沒有電流,電路輸入阻抗大。7.2.3 積分電路和微分電路1.積分電路類比反相比例運算電路,積分電路把反饋支路上的電阻Rf用電容代替。由于電容兩端電壓Uc與流過電容的電流Ic之間存在著積分關(guān)系,因此可以作為積分電路。(1)分析根據(jù)虛地和虛斷:若輸入電壓為恒定直流
26、電壓Ui時, 電容將以近似恒流方式進行充電,充電電流Ii=Ui/R。電容上電壓上升速率 v=Ui/RC 單位:V/S 每秒多少伏若在開始積分之前,電容兩端已經(jīng)存在一個初始電壓Uo(0+),則輸出電壓將從初始電壓Uo(0+)開始變化,此時Uo=Uit/(RC)+Uo(0+)結(jié)論:積分時間常數(shù)為=RC,當(dāng)t=時,Uo=Ui。當(dāng)t>時,輸出繼續(xù)增加,直到Uo=Uopp飽和狀態(tài),輸出不變,而停止積分。(2)由于集成運放不理想使輸出有誤差a.有可能Ui=0時,輸出有爬行。b.由于積分電容不夠理想使電容有泄漏電的現(xiàn)象2. 微分電路微分器的輸出電壓的大小與輸入電壓的變化率成正比,輸入電壓變化越快,輸出
27、越大。應(yīng)用:微分電路可以作為波形轉(zhuǎn)換電路,可以將矩形波變換為尖脈沖。在自動控制中,微分器常常用來組成微分負(fù)反饋環(huán)節(jié),以抑制控制系統(tǒng)輸出量的振蕩或過快變化,使系統(tǒng)穩(wěn)定。第3節(jié) 運放的非線性應(yīng)用2.理想集成運放工作在非線性區(qū)的特點U+>U時Uo=UoppU+<U時Uo=Uopp其中,Uopp是集成運放的最大輸出電壓一、 電壓比較器電壓比較器是根據(jù)理想集成運放工作在非線性區(qū)的特點:(1)U+>U時,Uo=Uopp;(2)U+<U時,Uo=Uopp;電平比較器的輸入、輸出關(guān)系稱為電路的傳輸特性。1.過零比較器電平比較器中參考電平為零的比較器叫做過零比較器。(1)Ui<0,
28、即U+>U時,Uo=Uopp;(2)Ui>0,即U+<U時,Uo=Uopp;從而得到輸入輸出特性曲線。如圖7.28。可以看出,在Ui=0時,Uo發(fā)生跳變,因此,UT=0,就是參考(門限)電平。由于這個過零比較器使集成運放工作在飽和區(qū),僅輸出集成運放的最大電壓,不方便使用,也對集成運放造成較大的傷害,減短集成運放的使用壽命,常用以下兩種電路的過零比較器對輸出進行輸出限幅,如圖圖7.29所示。這兩種接法都可以使電路輸出電壓限制在Uz和Uz之間。二.滯回特性比較器滯回特性比較器是電平比較器加上正反饋得到的。滯回特性比較器是一種抗干擾能力強、輸出對輸入反應(yīng)不太靈敏的比較器。如下圖所示
29、。分析:正門限電平為UT+=Uz×R2/(R2+R1); (教材用U')負(fù)門限電平為UT=-Uz×R2/(R2+R1); (教材用U'')由此我們得到兩個門限電平,它們的差稱為門限寬度或者回差,記作UT=UT+UT-=2UzR2/(R2+R1)可以據(jù)此畫出滯回比較器的輸入輸出特性曲線,如下圖所示。這樣的比較器輸出經(jīng)常用于抗干擾能力強的電路中。R2接地端如果不接地,而是接參考電平UR,可以使傳輸特性平移。UR>0特性右移。UR對回差大小沒有影響。3、 非正弦波發(fā)生器矩形波發(fā)生器三要素法(見中級工教材65頁,推導(dǎo)過程不要求,要結(jié)論)在分析一個具有儲
30、能元件的電路時,如上述的RC,RL電路,其主要是分析換路后的電容電壓和電感電流的指數(shù)規(guī)律變化情況。其過渡過程變化規(guī)律,通常的解由兩部分組成,一部分為穩(wěn)態(tài)分量,另一部分為暫態(tài)分量。它的一般表達式為:式中:t時刻電路中的電壓或電流;換路后瞬間的初始值;過渡過程結(jié)束后的穩(wěn)定值(穩(wěn)態(tài)值);暫態(tài)分量;充放電時間常數(shù);,稱電路的三要素。由上式求: 以充電過程為例: =-Uz×R2(R1+R2) Uz×R2(R1+R2) z 代入上式,得上升時間(充電時間), 一個周期應(yīng)為 - R1、R2位置不能搞錯鋸齒波發(fā)生器:略三角波發(fā)生器:略本章小結(jié)本章介紹了集成運放在兩個方面(信號運算、信號比較
31、)的應(yīng)用。一、分析的依據(jù):1.線性區(qū)的特點U+=U-虛短I+=I=0-虛斷2.非線性區(qū)的特點U+>U時 Uo=UoppU+<U時 Uo=UoppUopp集成運放的最大輸出電壓。二、信號運算電路信號運算電路中集成運放工作在線性區(qū)。重點在比例運算電路、求和電路的特點及積分電路的應(yīng)用。1.三種比例運算電路的特點(1)反相比例運算(a)閉環(huán)電壓放大倍數(shù) Af=Rf/R1;(b)虛地;(c)輸入電阻小。(2)同相比例運算(a)閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Af=1+Rf/R1;(b)無虛地;(c)輸入電阻較大。(3)差分比例(a)當(dāng)R1=R2,R3=Rf時,UO=(U2U1)×Rf/R1,實現(xiàn)差
32、動放大運算;(b)無虛地。2.求和電路特點(1)反相求和(a)當(dāng)R1=R2=R3=R時,Uo=(U1+U2+U3)×RfR,調(diào)節(jié)方便,應(yīng)用廣泛;(b)有虛地;(c)為保證輸入端外電路的對稱平衡,要求R=R1/R2/R3/Rf。(2)同相求和(a)調(diào)節(jié)困難,較少應(yīng)用;(b)無虛地。3.積分電路和微分電路重點在這兩種電路的應(yīng)用(1)積分電路若輸入電壓為恒定電壓時, Uo=Ui×t(RC)o(0+),電容將以近似恒流方式進行充電。積分時間常數(shù)為=RC,當(dāng)Ui一直存在,輸出繼續(xù)增加,直到Uo=Uom或Uo=+Uom才停止積分,輸出保持不變。微分電路:可以作為波形轉(zhuǎn)換電路,可以將矩形
33、波變換為尖脈沖。四、電壓比較器電壓比較器是根據(jù)理想集成運放工作在非線性區(qū)的特點設(shè)計而成的。比較同相端和反相端的電壓。當(dāng)U+=U時,Uo發(fā)生跳變,這時對應(yīng)的輸入電壓叫做門限電平,記為UT。重點在電壓比較器和滯回比較器的工作原理、門限電平。1.電壓比較器當(dāng)參考電平UR=0時,電壓比較器稱為過零比較器。2.滯回比較器克服了電壓比較器抗干擾能力差的缺點。正門限電平為UT+=Uz×R2/(R2+R1);負(fù)門限電平為UT=-Uz×R2/(R2+R1);它們的差稱為門限寬度或者回差,記作UT=UT+UT-=2UzR2/(R2+R1) 回差的大小與兩個電阻之比以及輸出電壓有關(guān)。參考電壓UR
34、使傳輸特性平移,UR>0特性右移,UR<0特性左移。UR與回差大小無關(guān)。第三單元 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第1節(jié) 數(shù)字電子技術(shù)的特點及分類電子技術(shù)分為“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”兩類。模擬信號是指信號的大小在時間上是連續(xù)變化的。例如:溫度、壓力、聲音。數(shù)字信號是指信號的大小在時間上是不連續(xù)變化的。例如:開關(guān)、有無、通斷。數(shù)字電路的特點:1. 數(shù)字電路所處理的信號是二進制數(shù)字信號。2. 數(shù)字電路中的晶體管都工作在開關(guān)狀態(tài),即飽和區(qū)或截止區(qū)。3. 數(shù)字電路中研究的是電路的輸出與輸入信號之間的邏輯運算關(guān)系。數(shù)字電路的分類:1. 組合邏輯電路輸入和輸出之間有著一一對應(yīng)的關(guān)系。例如:門電路、譯
35、碼器。2. 時序邏輯電路電路的輸出不僅僅與當(dāng)前的輸入狀態(tài)有關(guān),而且與以前的輸入狀態(tài)有關(guān)。例如:計數(shù)器、3. 脈沖電路主要用來產(chǎn)生脈沖,脈沖整形,定時。第2節(jié) 數(shù)制與碼常用的數(shù)制有十進制、二進制、十六進制。十進制計數(shù)的基數(shù)為十,計數(shù)時“逢十進一”。例如816可以表達為:816=8×102+1×101+6×100二進制計數(shù)的基數(shù)為二,計數(shù)時“逢二進一”。例如(1001)2可以表達為:(1001)2=1×23+0×22+0×21+1×20=8+0+0+1=(9)10下標(biāo)表示進制,十進制可以省略不標(biāo)。十六進制計數(shù)的基數(shù)為十六,計數(shù)時
36、“逢十六進一”。十六進制計數(shù)需要用到16個符號,分別是09,再加A、B、C、D、E、F。其中:A代表十進制的10;B代表十進制的11;C代表十進制的12;D代表十進制的13;E代表十進制的14;F代表十進制的15;例如(B3D)16可以表達為:(B3D)16=B×162+3×161+D×160=11×162+3×161+13=(2877)10數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換:二進制十進制 :加權(quán)法十六進制十進制:加權(quán)法十進制二進制:除二取余法十進制十六進制:除十六取余法25=(11001)2266=(10A)16二進制碼1. 二十進制碼一位十進制數(shù)用四位二進制代
37、替,形成二十進制碼例如96寫成1001 0110,一個兩位十進制數(shù)用八位二進制代替,9寫成1001 ,6寫成0110。每一位的權(quán)重依次為8、4、2、1,故稱8421BCD碼。根據(jù)權(quán)重不同還可以有5421BCD碼、2421BCD碼等等。2. ASC碼是美國國家信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼的縮寫。8位二進制數(shù)代表一個英文字符、數(shù)字、標(biāo)點或計算機操作信息。第3節(jié) 基本邏輯門電路邏輯電路中用到的基本邏輯關(guān)系有與邏輯、或邏輯和非邏輯,相應(yīng)的邏輯門為與門、或門及非門。一、與邏輯及與門與邏輯指的是:只有當(dāng)決定某一事件的全部條件都具備之后,該事件才發(fā)生,否則就不發(fā)生的一種因果關(guān)系。與門的輸出和輸入之間的邏輯關(guān)系用邏輯表達
38、式表示為: LA×BABAB兩輸入端與門的真值表如表所示。A BL0 000 101 001 11與邏輯的輸入輸出關(guān)系可以用一句話表示“全1出1,有0出0”。與門的電路符號:二、或邏輯及或門或邏輯指的是:只要當(dāng)決定某一事件的全部條件中的一個條件具備之后,該事件就發(fā)生,否則就不發(fā)生的一種因果關(guān)系。或門的輸出和輸入之間的邏輯關(guān)系用邏輯表達式表示為: LA+B兩輸入端或門的真值表如表所示。A BL0 000 111 011 11或邏輯的輸入輸出關(guān)系可以用一句話表示“有1出1,全0出0”?;蜷T的電路符號:一、非邏輯及非門非邏輯只有一個輸入量,起到把輸入量反相的作用。即把輸入的1反相,輸出變?yōu)?/p>
39、0;或者把輸入的0反相,輸出變?yōu)?。非邏輯的函數(shù)達式表示為: 這種因果關(guān)系就是非邏輯關(guān)系。讀作“A非”或“非A”。在邏輯代數(shù)中,非邏輯亦稱為“求反”。非門的真值表如表所示。AL0110非邏輯的輸入輸出關(guān)系可以用一句話表示“見1出0,見0出1”。非門的電路符號:1復(fù)合邏輯門由與門、或門和非門可以組合成其他邏輯門。把與門、或門、非門組成的邏輯門叫復(fù)合門。常用的復(fù)合門有與非門、或非門、異或門、與或非門等。一、與非門將一個與門和一個非門按下圖連接,就構(gòu)成了一個與非門。1與非門可以有多個輸入端,但只一個輸出端。 三輸入與非門真值表如表所示。A B CL 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1
40、11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10 由此可知,與非門的邏輯功能為:“全1出0,有0出1”。與非門的電路符號:二、或非門把一個或門和一個非門連接起來就可以構(gòu)成一個或非門,如圖所示?;蚍情T也可有多個輸入端和一個輸出端。1或非門的邏輯邏輯表達式為: 三輸入或非門真值表如表所示。 A B CL 0 0 01 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 10由此可知,或非門的邏輯功能為:“有1出0,全0出1”。或非門的電路符號:門電路的傳輸時間對于數(shù)字集成門電路來講,由于內(nèi)部晶體管的開關(guān)需要時間,電路的輸入信號到達以后,也需要一定
41、的時間延時才能使輸出產(chǎn)生相應(yīng)的變化,這段時間稱為門電路的“傳輸時間”。第4節(jié) 邏輯函數(shù)的基本概念邏輯代數(shù)是研究數(shù)字電路的重要數(shù)學(xué)工具。邏輯代數(shù)是由英國科學(xué)家喬治·布爾(George·Boole)創(chuàng)立的,故又稱布爾代數(shù)。邏輯代數(shù)也是用字母表示變量,但是邏輯代數(shù)和普通代數(shù)有著根本的區(qū)別。邏輯代數(shù)中的邏輯變量只有兩種可能取值 0或1,而且這里的0和1不同于普通代數(shù)中的0和1。它只表示兩種對立的邏輯狀態(tài),并不表示數(shù)量的大小。邏輯代數(shù)中的常量也只有0和1。邏輯函數(shù):若邏輯變量A、B、C、.的值確定之后,變量L的值也被惟一地確定,則變量L可以稱為是變量A、B、C、.的邏輯函數(shù),表示為:
42、L=f(A,B,C,.)變量A、B、C、.稱為輸入變量或自變量;變量L稱為輸出變量或應(yīng)變量。異或函數(shù)L=AB。異或的含義:當(dāng)兩個輸入變量A、B取值不同(相異)時,輸出L為1。同或函數(shù)L=AB。同或的含義:當(dāng)兩個輸入變量A、B取值相同時,輸出L為1。異或真值表同或真值表ABLABL000001011010101100110111可以發(fā)現(xiàn):異或非=同或 ;同或非=異或 AB。邏輯函數(shù)的表示有三種方法:1. 真值表2. 函數(shù)式 如何由真值表得到函數(shù)式:在真值表中取出輸出為1的各項,每項在函數(shù)式中對應(yīng)一個乘積項,每個乘積項中輸入變量為1的寫成原變量,輸入變量為0的寫成反變量。再把這些乘積項加起來即得函
43、數(shù)式。3. 邏輯圖:邏輯電路圖通常也簡稱邏輯圖。 由函數(shù)式得來,把非運算畫成非門,與運算畫成與門,或運算畫成或門就可以畫出相對應(yīng)的邏輯電路圖。 邏輯代數(shù)的基本定理與規(guī)則在邏輯運算中,基本的邏輯關(guān)系有與、或、非三種。在邏輯代數(shù)中,相應(yīng)地也有三種基本運算,即與運算、或運算和非(求反)運算。1.與運算(邏輯乘)LAB與運算的規(guī)則為: 0·00 0·10 1·00 1·11 A·00 A·1A A·A2.或運算(邏輯和)LAB或運算的規(guī)則為: 0+00 0+11 1+01 1+11 A+0A A+11 A+AA3.非運算(求反運算)
44、非運算的規(guī)則為: 2.2.2 邏輯代數(shù)的基本定律常用的定律如下: (1)交換律 A·BB·A ABBA (2)結(jié)合律(A·B)·CA·(B·C) (AB)CA(BC) (3)分配律 A·(BC)·B·C A十BC(A+B)(A+C) (4)重迭律 A·AA AA (5)0-1律 0·0 0 1· 11 (6)互補律 (7)摩根定律與非=非或 或非=非與 上面切一刀,下面變變號(與變或、或變與) (8)吸收律 AAB在與或式中,如果其中一項(例A)的反是另一項的因子(例如中的)
45、則另一項的這個因子是多余的。在與或式中,如果一項中包含了原變量(例A),另一項包含了反變量(例如),而這兩項的其余因子(例如B、C)都是第三項(BCD.)的因子,則第三項是多余的。第5節(jié) 邏輯函數(shù)的化簡化簡一個邏輯函數(shù)為最簡與或式,不但要求函數(shù)式的項數(shù)最少,而且要求每項的因子最少。 代數(shù)化簡法又名公式法,就是運用邏輯函數(shù)的基本運算法則和基本定理對邏輯函數(shù)進行化簡。例3-4: 公式化簡法技巧性強,不易掌握,特別是難于判斷運算結(jié)果是否已簡化成項數(shù)最少、每項變量數(shù)目也最少的最簡式。因而,在變量數(shù)目不多于5時,常用卡諾圖化簡法。2.3.2 邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法一、邏輯函數(shù)的最小項邏輯函數(shù)的最小項,是一個以邏輯變量的原變量或反變量形式組成的乘積項,這個乘積項的因子個數(shù)等于全部邏輯變量的個數(shù),且每個變量都是它的因子。例如,A、B、C三個變量邏輯函數(shù)的最小項共有8個,即、ABC,它們均有上述特點,依次編號為m0m7。根據(jù)邏輯代數(shù)的基本定律,可以把任意邏輯函數(shù)變成一組最小項之和,這就是最小項表達式。例如,將變換為最小項表達式??捎涀鳎?這里,是最小項的符號,十
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年高職(工業(yè)分析技術(shù))食品成分檢驗綜合測試試題及答案
- 2025年大學(xué)通識選修(藝術(shù)鑒賞)試題及答案
- 2025年高職建筑工程技術(shù)(模板支護工藝)試題及答案
- 2025年高職航空裝備類(航空裝備基礎(chǔ))試題及答案
- 2025年高職水路運輸與海事管理(海事管理實務(wù))試題及答案
- 2025 小學(xué)四年級思想品德下冊公共場合優(yōu)化禮儀學(xué)習(xí)效果反饋課件
- 養(yǎng)老院老人心理健康制度
- 養(yǎng)老院康復(fù)設(shè)備管理制度
- 2026年學(xué)生檔案管理崗位面試指南含答案
- 2026年鄉(xiāng)村醫(yī)生信息化小測含答案
- 減速機知識培訓(xùn)資料課件
- 冷庫消防安全培訓(xùn)課件
- 普陀區(qū)一模高三數(shù)學(xué)試卷
- 光熱儲能電站發(fā)電項目項目管理各階段主要任務(wù)
- 2026年中考語文復(fù)習(xí):非連續(xù)性文本閱讀 中考真題練習(xí)題匯編(含答案解析)
- 醫(yī)療工作者榜樣學(xué)習(xí)心得體會
- 部隊安全駕駛課件
- 裝修裝飾工程成品保護方案
- 鄉(xiāng)土地理教學(xué)
- 房產(chǎn)代持委托協(xié)議書
評論
0/150
提交評論