信號發(fā)生電路模塊五217課題一RC橋式振蕩電路的仿真、安裝與檢測課題二電容三點(diǎn)式振蕩電路的安裝與檢測課題三石英晶體振蕩電路的安裝與檢測課題四占空比可調(diào)矩形波發(fā)生電路的仿真分析218課題一RC橋式振蕩電路的仿真、安裝與檢測219學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握正弦波振蕩電路的基本組成和產(chǎn)生自激振蕩的條件。2.掌握RC橋式振蕩電路的組成和工作原理，能正確判斷電路能否產(chǎn)生振蕩。3.能完成RC橋式振蕩電路的安裝與檢測。4.能使用雙蹤示波器觀測振蕩波形，使用數(shù)字頻率計測量振蕩頻率。220任務(wù)引入RC橋式振蕩電路是由于電路中采用了電橋的連接方式而得名的。許多低頻信號發(fā)生器都是采用的RC橋式振蕩電路。本任務(wù)的內(nèi)容就是完成RC橋式振蕩電路的仿真、安裝與檢測。221一、正弦波振蕩電路的基本組成能產(chǎn)生正弦波信號的振蕩電路稱為正弦波振蕩電路。如圖所示為正弦波振蕩電路的組成框圖。222

正弦波振蕩電路的組成框圖相關(guān)知識當(dāng)開關(guān)S接

“1”

時，輸入信號

ui

經(jīng)基本放大電路放大，在輸出端得到一個較大的輸出信號

uo

。這時如果將開關(guān)S瞬間接

“2”，從輸出端引入正反饋信號

uf，并使

uf

與原輸入信號

ui

大小相等、相位相同，則整個電路在去掉輸入信號

ui

的情況下，仍然可以依靠反饋信號

uf

而持續(xù)輸出穩(wěn)定的信號。由圖可以看出，正弦波振蕩電路由一個基本放大電路和一個正反饋電路（或稱正反饋網(wǎng)絡(luò)）組成。但要產(chǎn)生單一頻率的正弦波，還必須有選頻電路（或稱選頻網(wǎng)絡(luò)）。此外，還要有穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，以保證輸出信號的穩(wěn)定。對于分立元件組成的振蕩電路，常常依靠晶體管的非線性特性和引入負(fù)反饋來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅作用。223二、自激振蕩的條件1.幅度平衡條件根據(jù)反饋信號與輸入信號大小相等的要求，設(shè)基本放大電路電壓放大倍數(shù)為

A，反饋系數(shù)為

F，則有

uf=AFui=ui，可得AF=1實(shí)際使用時，為了便于電路起振，一般取

AF≥1。2242.相位平衡條件根據(jù)反饋信號與輸入信號相位相同的要求，基本放大電路與反饋網(wǎng)絡(luò)的總相移必須等于2π的整數(shù)倍，即φA+φF=2nπ（n

為整數(shù)）這樣引入的反饋才是正反饋。振蕩電路只有同時滿足幅度平衡條件和相位平衡條件才有可能起振。225三、分立元件組成的RC橋式振蕩電路分立元件組成的RC橋式振蕩電路如圖所示，其中VT1和VT2組成兩級共射極放大電路，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)既是正反饋網(wǎng)絡(luò)又是選頻網(wǎng)絡(luò)，RP、Rf

、R5引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，起穩(wěn)幅作用。226分立元件組成的RC橋式振蕩電路1.RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻作用在RC橋式振蕩電路中，一個正反饋支路和一個負(fù)反饋支路恰好形成電橋的4個橋臂，如圖所示，RC橋式振蕩電路的名稱即由此而來。227RC橋式振蕩電路RC橋式振蕩電路中的RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的選頻網(wǎng)絡(luò)，其等效電路如圖所示。228RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的等效電路如圖所示為RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性。當(dāng)輸入信號的頻率偏低或偏高時，輸出信號的幅度都要減小，輸出電壓的相移向接近+90°變化或向接近-90°變化。由于該頻率特性曲線是連續(xù)的，顯然，在中間必然存在某一頻率點(diǎn)

f0，在該頻率點(diǎn)上，輸出電壓幅度最大（uf/uo=1/3），相移為零。229RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性a）幅頻特性b）相頻特性2.電路工作原理電路輸出信號經(jīng)過R1、C1和R2、C2組成的串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)反饋到輸入端，相移為零，形成正反饋，滿足相位平衡條件；同時，兩級放大電路也很容易滿足幅度平衡條件，所以電路很容易起振。電路的振蕩頻率取決于選頻網(wǎng)絡(luò)中R1、C1和R2、C2的數(shù)值。當(dāng)R1=R2=R、C1=C2=C

時，電路的振蕩頻率為2303.穩(wěn)幅環(huán)節(jié)電路中RP、Rf

、R5構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)反饋，不僅可以降低放大電路的放大倍數(shù)，提高放大電路的穩(wěn)定性，還能提高輸入電阻，降低輸出電阻，并起到穩(wěn)幅的作用。但必須注意，若負(fù)反饋量過大，會使電路停振；反之，若負(fù)反饋量過小，輸出信號幅度過大，則容易引起波形失真。231課題二電容三點(diǎn)式振蕩電路的安裝與檢測232學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解LC并聯(lián)電路的選頻特性。2.掌握LC正弦波振蕩電路的組成和工作原理，能判斷電路能否產(chǎn)生振蕩。3.能完成電容三點(diǎn)式振蕩電路的安裝和檢測。4.能使用雙蹤示波器觀測振蕩波形，使用數(shù)字頻率計測量振蕩頻率。233任務(wù)引入RC橋式振蕩電路適用于產(chǎn)生幾百赫茲以下的正弦波信號，如果需要更高的振蕩頻率，可采用LC正弦波振蕩電路。常用的LC正弦波振蕩電路有變壓器反饋式、電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式三種，它們的共同特點(diǎn)是都用LC并聯(lián)電路作為選頻網(wǎng)絡(luò)。本次任務(wù)將完成電容三點(diǎn)式振蕩電路的安裝與檢測，了解LC正弦波振蕩電路的組成和工作原理。234一、LC并聯(lián)電路的選頻特性LC并聯(lián)電路如圖所示，其中R是電感線圈L的等效損耗電阻。如圖a、如圖b所示分別為LC并聯(lián)電路的阻抗頻率特性曲線和相位頻率特性曲線。235相關(guān)知識LC并聯(lián)電路LC并聯(lián)電路的選頻特性a）阻抗頻率特性曲線b）相位頻率特性曲線當(dāng)信號頻率

時，電路發(fā)生諧振，LC并聯(lián)電路呈純阻性，等效阻抗值達(dá)到最大，附加相移

φ0=0。當(dāng)

f<f0

時，φ>0，電路呈電感性；當(dāng)

f>f0

時，φ<0，電路呈電容性。而且這兩種情況下，LC并聯(lián)電路的等效阻抗值都將減小。由于LC并聯(lián)電路具有選頻特性，因此，可以利用LC并聯(lián)電路作為選頻網(wǎng)絡(luò)組成正弦波振蕩電路。236二、變壓器反饋式LC振蕩電路LC正弦波振蕩電路與RC正弦波振蕩電路的組成原則在本質(zhì)上是一致的，只不過選頻網(wǎng)絡(luò)采用的是LC并聯(lián)電路。如果利用一個變壓器與LC選頻網(wǎng)絡(luò)耦合，將反饋信號送到放大電路的輸入端，這樣組成的振蕩電路稱為變壓器反饋式LC振蕩電路。2371.共射極變壓器反饋式LC振蕩電路電路如圖所示。238共射極變壓器反饋式LC振蕩電路假設(shè)三極管輸入信號瞬時極性為“”，由于LC回路諧振時為純阻性，因此，三極管集電極瞬時極性為“”，反饋線圈L1的同名端瞬時極性為“”，反饋信號送到輸入端，與輸入信號極性相同，滿足相位平衡條件。只要三極管的電流放大系數(shù)β

合適，L1與L的匝數(shù)比合適，即可滿足幅度平衡條件。該電路的振蕩頻率為共射極變壓器反饋式LC振蕩電路功率增益高，容易起振，但由于共射電流放大系數(shù)隨工作頻率的增高而急劇降低，所以當(dāng)改變頻率時振蕩幅度將隨之變化，因此該類振蕩電路常用于固定頻率的振蕩器。2392.共基極變壓器反饋式LC振蕩電路電路如圖所示。240共基極變壓器反饋式LC振蕩電路仍用瞬時極性法判斷電路能否起振，但應(yīng)注意，對于共基極電路，反饋信號是加在發(fā)射極。假設(shè)發(fā)射極輸入信號瞬時極性為“”，則三極管集電極瞬時極性為“”，反饋線圈L的同名端瞬時極性為“”，引入正反饋，滿足相位平衡條件。正反饋量的大小可通過調(diào)節(jié)L的匝數(shù)或L與L′兩個線圈之間的距離來改變。共基極變壓器反饋式LC振蕩電路輸出波形較好，振蕩頻率調(diào)節(jié)方便，一般采用固定電感與可變電容配合調(diào)節(jié)。241三、三點(diǎn)式LC振蕩電路在變壓器反饋式LC振蕩電路中，由于反饋信號與輸出信號靠磁路耦合，因而損耗較大。為了克服這一缺點(diǎn)，加強(qiáng)諧振效果，可采用直接從LC選頻網(wǎng)絡(luò)引出反饋信號的三點(diǎn)式振蕩電路。三點(diǎn)式LC振蕩電路分電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式兩種。它們的共同點(diǎn)是，在交流通路中LC諧振回路的三個引出端分別與三極管的三個極相連。其與發(fā)射極相連的為兩個相同性質(zhì)電抗，與基極相連的為兩個相反性質(zhì)電抗。這一接法俗稱“射同基反”，凡是按這一法則連接的三點(diǎn)式振蕩電路，必定滿足相位平衡條件，否則不可能起振。2421.電感三點(diǎn)式振蕩電路如圖所示為電感三點(diǎn)式振蕩電路。由圖可見，電路接法符合“射同基反”法則。243電感三點(diǎn)式振蕩電路a）分立元件組成的電路b）交流等效電路LC諧振回路接在三極管的基極和集電極之間，諧振時LC回路呈純阻性。設(shè)基極瞬時極性為“”，則集電極瞬時極性為“”，反饋信號瞬時極性為“”，形成正反饋，滿足相位平衡條件。改變線圈抽頭位置，可調(diào)節(jié)正反饋量的大小，從而可調(diào)節(jié)輸出幅度。該電路振蕩頻率為

式中，M為L1和L2之間的互感系數(shù)。由于L1和L2之間耦合很緊，故電路容易起振，輸出幅度較大。諧振電容通常采用可變電容器，以便于調(diào)節(jié)振蕩頻率，工作頻率可達(dá)幾十兆赫茲。但因反饋電壓取自電感，輸出信號中含有較多高次諧波，波形較差，常用于對波形要求不高的振蕩器中。2442.電容三點(diǎn)式振蕩電路如圖所示為電容三點(diǎn)式振蕩電路。其工作原理分析與電感三點(diǎn)式振蕩電路相似，振蕩頻率為245

電容三點(diǎn)式振蕩電路a）分立元件組成的電路b）交流等效電路c）集成運(yùn)放組成的電路由于C1和C2的電容量可以取得較小，所以振蕩頻率可以很高，一般在100MHz以上。又由于反饋信號取自電容器，所以反饋信號中含高次諧波少，輸出波形較好。其缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)頻率不便，因?yàn)殡娙萘康拇笮〖扔绊懻袷庮l率，又影響反饋量，即影響起振條件，調(diào)節(jié)電容量有可能造成停振。此外，當(dāng)振蕩頻率較高時，三極管的極間電容將成為C1、C2的一部分。由于三極管的極間電容會隨著溫度等因素變化，所以影響了振蕩頻率的穩(wěn)定性。2463.改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路為了減小三極管極間電容的影響，提高電容三點(diǎn)式振蕩電路的頻率穩(wěn)定性，常采用如圖所示的改進(jìn)電路。247

改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路a）原理電路b）交流等效電路該電路的振蕩頻率為由于

C3

遠(yuǎn)小于

C1

和

C2，因此上式可寫成這時振蕩頻率僅由電容器C3決定，與三極管的極間電容無關(guān)，頻率穩(wěn)定性提高，缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)C3時，輸出信號幅度會隨著頻率的增大而降低。248課題三石英晶體振蕩電路的安裝與檢測249學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解石英晶體的諧振特性。2.掌握石英晶體振蕩電路的組成和工作原理，能判斷電路能否起振。3.能完成石英晶體振蕩電路的安裝和檢測。4.能使用雙蹤示波器觀測振蕩波形，使用數(shù)字頻率計測量振蕩頻率。250任務(wù)引入振蕩電路的振蕩頻率穩(wěn)定度是由選頻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)決定的。由于環(huán)境溫度變化、電源電壓波動或元器件老化等因素的影響，會導(dǎo)致選頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)發(fā)生變化，造成頻率穩(wěn)定度下降。采用石英晶體諧振器組成的振蕩電路可以產(chǎn)生高精度和高穩(wěn)定度的正弦波信號，常用于標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器、脈沖計數(shù)器、計算機(jī)時鐘信號發(fā)生器等。本任務(wù)的內(nèi)容就是完成一個由石英晶體諧振器組成的振蕩電路的安裝與檢測。251一、石英晶體諧振器的特性石英晶體諧振器簡稱晶振。它是將天然的石英晶體按一定方向切割成很薄的晶片，再將晶片的兩個相對表面拋光、鍍銀，并引出兩個電極，封裝而成。其結(jié)構(gòu)、圖形符號與外形如圖所示。252

石英晶體諧振器a）結(jié)構(gòu)b）圖形符號c）外形相關(guān)知識1.壓電效應(yīng)和壓電諧振當(dāng)在石英晶體諧振器兩極間加上交變電場時，晶片將會產(chǎn)生相應(yīng)頻率的機(jī)械變形；反之，當(dāng)施加機(jī)械力使晶片產(chǎn)生機(jī)械振動時，石英晶體諧振器兩極間也會出現(xiàn)相應(yīng)的交變電場，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。一般情況下，無論是機(jī)械振動還是交變電場，其振幅都很小。但是當(dāng)外加交變電場的頻率與石英晶體的固有頻率相等時，振幅會驟然增大，這就是石英晶體的壓電諧振。產(chǎn)生壓電諧振時的頻率稱為石英晶體的諧振頻率。2532.等效電路和振蕩頻振石英晶體諧振器的等效電路如圖a所示。254石英晶體諧振器的等效電路和頻率特性a）石英晶體諧振器等效電路b）石英晶體諧振器頻率特性分析石英晶體諧振器的等效電路可知，它有兩個諧振頻率。（1）當(dāng)RLC支路發(fā)生串聯(lián)諧振時，等效為純電阻R，阻抗最小，串聯(lián)諧振頻率為（2）當(dāng)外加信號頻率高于

fs

時，RLC支路呈電感性，與C0

支路發(fā)生并聯(lián)諧振，并聯(lián)諧振頻率為由于

C?C0，因此，fs

和

fp

非常接近。石英晶體諧振器的頻率特性如上圖b所示。石英晶體諧振器在頻率為

fs

時呈純阻性，在

fs和fp

之間呈電感性，在此區(qū)域之外均呈電容性。255二、石英晶體振蕩電路1.并聯(lián)型石英晶體振蕩電路如果用石英晶體諧振器取代電容三點(diǎn)式振蕩電路中的電感，就得到并聯(lián)型石英晶體振蕩電路，如圖a所示。如圖b所示為它的交流等效電路。256并聯(lián)型石英晶體振蕩電路a）原理電路b）交流等效電路2.串聯(lián)型石英晶體振蕩電路如圖所示為串聯(lián)型石英晶體振蕩電路。257串聯(lián)型石英晶體振蕩電路石英晶體諧振器接在由三極管構(gòu)成的兩個放大電路之間，構(gòu)成正反饋選頻網(wǎng)絡(luò)。只有在石英晶體諧振器呈純阻性，即發(fā)生串聯(lián)諧振時，電路才滿足相位平衡條件。所以，電路的諧振頻率即石英晶體諧振器的串聯(lián)諧振頻率。適當(dāng)調(diào)節(jié)RP可控制反饋量的大小，使電路既滿足幅度平衡條件，又不致因反饋過強(qiáng)而使輸出波形失真。258課題四占空比可調(diào)矩形波發(fā)生電路的仿真分析259學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟悉方波發(fā)生電路、三角波發(fā)生電路的組成和工作原理。2.了解鋸齒波發(fā)生電路的組成和工作原理。3.能使用Multisim軟件分析占空比可調(diào)矩形波發(fā)生電路。260任務(wù)引入除了正弦波外，非正弦波的應(yīng)用也很廣泛。例如，計算機(jī)中使用的方波信號、電視機(jī)偏轉(zhuǎn)線圈中的鋸齒波信號、晶體管特性圖示儀中的階梯信號等。矩形波發(fā)生電路是其他非正弦波發(fā)生電路的基礎(chǔ)，本次任務(wù)主要采用仿真實(shí)驗(yàn)，觀察矩形波發(fā)生電路的波形特點(diǎn)。261一、方波發(fā)生電路方波發(fā)生電路如圖所示。電路由遲滯比較器和RC充放電回路兩部分組成，雙向穩(wěn)壓二極管對輸出電壓起穩(wěn)幅作用。262方波發(fā)生電路a）輸出端對電容器充電b）電容器向輸出端放電相關(guān)知識263方波發(fā)生電路c）電容器電壓

uC

波形及輸出電壓

uo

波形1.工作原理假設(shè)開始時

uN=uC

=0，且

uo=UZ，則門限電壓為此時，uN<UP1，確保輸出電壓

uo=UZ

。uo

經(jīng)電阻Rf

對電容器C充電，使

uC

由零逐漸上升，當(dāng)

uC>UP1

時，輸出電壓

uo

發(fā)生翻轉(zhuǎn)，由

UZ

跳變?yōu)?/p>

-UZ，門限電壓隨之變?yōu)榇撕箅娐返妮敵鲭妷?/p>

uo=-UZ，對電容器C反向充電（即電容器C放電），uC

逐漸下降，當(dāng)

uC

下降至

UP2

值時，輸出電壓

uo

又從-UZ

翻回到

UZ

。如此周而復(fù)始，波形如上圖c所示。2642.方波的周期及其調(diào)節(jié)方波的周期與電容器C的充放電時間有關(guān)，估算公式為改變

Rf

、C或

R1

、R2，即可改變方波的周期。由于上圖所示電路中電容器充、放電的時間常數(shù)均為

Rf

C，而且充電的總幅值也相等，所以在一個周期內(nèi)，uo=UZ

和

uo=-UZ

的時間相等，uo

為對稱的方波。若將電路適當(dāng)改動，使電容器充、放電時間不等，則輸出信號便為矩形波。矩形波的寬度與周期之比稱為占空比，方波的占空比為，可見方波是一種特殊的矩形波。265二、三角波發(fā)生電路三角波發(fā)生電路如圖所示。電路由遲滯比較器和積分電路兩部分組成。266三角波發(fā)生電路如圖所示為三角波發(fā)生電路波形圖。由圖可見，遲滯比較器的輸出電壓

uo1

是方波，而積分電路的輸出電壓uo

是三角波。267三角波發(fā)生電路波形圖三、鋸齒波發(fā)生電路鋸齒波發(fā)生電路如圖所示。電路由占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生電路和積分電路兩部分組成。268

鋸齒波發(fā)生電路當(dāng)

uo1

輸出為正值時，VD1導(dǎo)通，VD2截止；當(dāng)

uo1

輸出為負(fù)值時，VD2導(dǎo)通，VD1截止。調(diào)節(jié)RP2即可改變電容器的充放電時間，從而改變

uo1

的占空比，則三角波就變成了近似的鋸齒波，如圖所示。269鋸齒波發(fā)生電路波形圖直流穩(wěn)壓電源模塊六270課題一可調(diào)集成穩(wěn)壓電源的安裝與檢測課題二開關(guān)型穩(wěn)壓電源的安裝與檢測271課題一

可調(diào)集成穩(wěn)壓電源的安裝與檢測272學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解直流穩(wěn)壓電源的基本組成。2.了解分立元件直流穩(wěn)壓電源電路的組成及工作原理。3.掌握集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用。4.能使用集成穩(wěn)壓器構(gòu)成直流穩(wěn)壓電源。5.了解擴(kuò)展集成穩(wěn)壓器功能的方法。273任務(wù)引入電子設(shè)備中需要的直流穩(wěn)壓電源通常都是將電網(wǎng)提供的50Hz交流電經(jīng)過變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓后得到的。其組成框圖及各部分的波形如圖所示。274直流穩(wěn)壓電源組成框圖及各部分的波形一、分立元件直流穩(wěn)壓電路如圖所示為用分立元件組成的帶放大環(huán)節(jié)的直流穩(wěn)壓電路。電路由基準(zhǔn)電壓電路、取樣電路、比較放大電路和調(diào)整電路四部分組成。三極管VT1（調(diào)整管）接成射極輸出形式，因?yàn)樗c負(fù)載RL

相串聯(lián)，所以下圖所示電路又稱串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路。275相關(guān)知識276

用分立元件組成的帶放大環(huán)節(jié)的直流穩(wěn)壓電路假設(shè)由于某種原因使輸出電壓Uo

上升，取樣電路將這一變化趨勢送到比較放大管VT2的基極與發(fā)射極基準(zhǔn)電壓

UZ

進(jìn)行比較，并將二者的差值進(jìn)行放大，VT2集電極電壓

UC2

降低。由于調(diào)整管采用射極輸出形式，所以輸出電壓

Uo必然降低，從而保證

Uo

基本穩(wěn)定。其穩(wěn)定過程如下：若輸出電壓降低，則有如下穩(wěn)壓過程：分析上述穩(wěn)壓過程可見，電路實(shí)質(zhì)上是靠引入深度負(fù)反饋來穩(wěn)定輸出電壓的。277二、三端固定式集成穩(wěn)壓器分立元件穩(wěn)壓電源存在組裝麻煩、可靠性差、體積大等缺點(diǎn)，隨著半導(dǎo)體集成電路工藝的發(fā)展，集成穩(wěn)壓器得到廣泛應(yīng)用。集成穩(wěn)壓器按穩(wěn)壓原理不同，可分為串聯(lián)調(diào)整式、并聯(lián)調(diào)整式、開關(guān)調(diào)整式；按引出端數(shù)目不同，可分為三端集成穩(wěn)壓器和多端集成穩(wěn)壓器；按封裝形式不同，可分為金屬封裝集成穩(wěn)壓器和塑料封裝集成穩(wěn)壓器。如圖所示為常用的三端固定式集成穩(wěn)壓器。278常用的三端固定式集成穩(wěn)壓器a）金屬封裝b）塑料封裝三端固定式集成穩(wěn)壓器屬串聯(lián)調(diào)整式，除了基準(zhǔn)、取樣、比較放大和調(diào)整等環(huán)節(jié)外，還有較完整的保護(hù)電路。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，其型號含義如下：279三端固定式集成穩(wěn)壓器有輸入端、輸出端和公共端三個引出端，其引腳排列如圖所示。280三端固定式集成穩(wěn)壓器的引腳排列a）TO-220塑料封裝集成穩(wěn)壓器b）TO-3金屬封裝集成穩(wěn)壓器如圖所示為三端固定式集成穩(wěn)壓器的基本應(yīng)用電路。281三端固定式集成穩(wěn)壓器的基本應(yīng)用電路a）正電壓輸出b）負(fù)電壓輸出三、三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器不僅可調(diào)輸出電壓，且穩(wěn)壓性能優(yōu)于固定式。它的三個引出端分別為輸入端、輸出端和調(diào)整端。常見的三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器有CW317、CW337等型號。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，其型號含義如下：282三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器引腳排列如圖所示。283三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器引腳排列如圖所示為三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路。它的輸出端與調(diào)整端之間具有很強(qiáng)的維持1.25V電壓不變的能力，所以R上的電流值基本恒定。又由于調(diào)整端輸出電流極小（50μA），故可忽略，則輸出電壓為

該穩(wěn)壓器最大輸入電壓為40V，取

R=120Ω，RP=0~3.5kΩ，改變

RP，則輸出電壓在1.25~37V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。284由于C3容量較大，一旦輸出端斷開，C3將會向穩(wěn)壓器放電，則易使穩(wěn)壓器損壞。在穩(wěn)壓器輸入端和輸出端之間跨接二極管VD1可起到保護(hù)作用。二極管VD2則用于當(dāng)輸出端短路時為C2提供放電回路，防止C2向穩(wěn)壓器調(diào)整端放電，電容器C2的作用是減小RP兩端的紋波電壓。285

三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路課題二開關(guān)型穩(wěn)壓電源的安裝與檢測286學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解開關(guān)型穩(wěn)壓電源的特點(diǎn)。2.了解開關(guān)型集成電路的功能。3.能使用開關(guān)型集成電路構(gòu)成開關(guān)型穩(wěn)壓電源。287任務(wù)引入前面所介紹的穩(wěn)壓電路多屬于線性穩(wěn)壓電路，調(diào)整管始終工作于線性放大狀態(tài)，因此本身功耗大、效率低。為了解決散熱問題，還要安裝散熱器，這必然要增大電源設(shè)備的體積和質(zhì)量。本任務(wù)將要完成的是開關(guān)型穩(wěn)壓電源的安裝與檢測。在開關(guān)型穩(wěn)壓電路中，調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)其截止時，電流很小，因而管耗很?。划?dāng)其飽和時，管壓降很小，因而管耗也很小。這樣就提高了效率，同時可減小體積，減輕質(zhì)量。此外，開關(guān)型穩(wěn)壓電路更易于實(shí)現(xiàn)自動保護(hù)，因此在許多電子設(shè)備（如電視機(jī)、計算機(jī)、航天儀器等）中都得到廣泛應(yīng)用。288一、串聯(lián)開關(guān)型穩(wěn)壓電路如圖所示為串聯(lián)開關(guān)型穩(wěn)壓電路組成框圖，開關(guān)調(diào)整管VT與負(fù)載RL

串聯(lián)。289相關(guān)知識

串聯(lián)開關(guān)型穩(wěn)壓電路組成框圖基準(zhǔn)電壓電路提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓

UR，比較放大器U1對取樣電壓

UF

與基準(zhǔn)電壓

UR

的差值進(jìn)行放大，其輸出電壓

UA

送到電壓比較器U2的同相輸入端。振蕩器產(chǎn)生一個頻率固定的三角波

uT，它決定了電源的開關(guān)頻率。uT

送到電壓比較器U2的反相輸入端，與

UA進(jìn)行比較。當(dāng)UA>uT

時，U2輸出電壓

uB

為高電平，調(diào)整管VT飽和導(dǎo)通；當(dāng)

UA<uT

時，輸出電壓

uB

為低電平